六 砌体结构PPT课件

1,.,砌体结构,.,2,第五章砌体结构,5.1概述5.2砌体力学性能5.3砌体结构静力计算方案5.4无筋砌体构件的承载力计算5.5构造要求5.6圈梁、过梁、墙梁及挑梁,.,3,5.1概述,砌体结构为四大结构形式之一,使用范围广，使用量大，历史悠久,4,.,巴比伦的空中花园,是早期人类的主要建筑结构型式。留给现代人类无限宝贵遗产。,中国的秦砖汉瓦,万里长城赵州桥,埃及的金字塔,一、砌体结构发展简史,5,.,埃及金字塔,巴比伦空中花园,6,.,1、优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。2、缺点强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱；自重大；砌筑工作量大，劳动强度高。粘土用量大，不利于持续发展。3、适用范围适用于受压构件，如：较低的办公楼、教学楼、住宅、旅馆、工业厂房及填充墙等。,二、砌体结构的优、缺点,7,.,5.2.1砌体的材料及种类1、块体材料砖普通砖：240mm115mm53mm实心空心砖：全国无统一规格分级：按极限抗压强度为5级，以“MU+极限强度”表示砌块按材料分：粉煤灰、煤渣混凝土和混凝土等按内部结构分：有实心的，也有空心的按尺寸分：小型900mm分级：按照极限抗压强度分5级，以“MU+极限强度”石材按照加工的程度：分细料石、粗料石和毛料石。分级：按极限抗压强度，分7级，以“MU+极限强度”,5.2砌体力学性能,8,.,2、块体的强度等级：烧结普通砖、烧结多孔砖：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10；蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖：MU25、MU20、MU15、MU10；块体的强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5；石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20,9,.,(1)耐久性；,砂浆的基本要求：,作用,3、砂浆,（3）保水性,（2）可塑性；,由砂、矿物胶结材料与水按合理配比经搅拌而制成,使块体连成整体；抹平块体表面；填补块体间缝隙,M-Mortar,数字强度值：MPa,砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5,注意二者的区别、各自的有缺点和适用范围,砂浆种类：,（2）混合砂浆,（1）水泥砂浆；,10,.,4、砖石和砂浆的选择,强度的要求；耐久性的要求：耐久性不足时，经冻融循环后会引起砖石剥落和强度降低；地面以下或防潮层以下的砂浆的最低强度要求：,砖石和砂浆最低强度等级要求,11,.,5、砌体的种类砖砌体：实心砌体，或空心砌体，有一顺一顶或三顺一顶砌筑法。,一顺一顶,三顺一顶,12,.,配筋砌体:在砌体内配置适量的钢筋，形成配筋砌体，如在水平灰缝中配置网状钢筋，形成网状配筋砌体；在砌体外或预留槽内配置纵向筋形成组合砌体。,砌块砌体：砌块排列要有规律性，减少通缝。,石砌体：料石、毛石和毛石混凝土砌体。,13,.,2.2砌体的受压性能一、砌体的受压破坏特征,第一阶段,从砌体开始受压到单块砖出现裂缝。出现第一条（或第一批）裂缝时的荷载约为砌体极限荷载的50%70%，此时如果荷载不增加，裂缝也不会继续扩大。,.,14,第二阶段,随着荷载的继续增加，原有裂缝不断扩展，同时产生新的裂缝，这些裂缝沿竖向形成通过几皮砖的连续裂缝（条缝）。此时即使荷载不再增加，裂缝仍会继续发展，其荷载约为破坏荷载的80%90%（砌体接近破坏的征兆）,.,15,第三阶段,再增加荷载，裂缝迅速开展，其中几条连续的竖向裂缝把砌体分割成一个个单独的半砖小柱，整个砌体明显向外鼓出。最终砌体丧失承载力而破坏,.,16,二、受压破坏特征复杂的原因分析水平灰缝厚度和密实度不均匀砖表面力分布不均匀且上下不对应横向变形时相互约束受压时横向膨胀，砖和砂浆横向变形系数不同，相互约束。弹性地基梁作用砂浆层受压将产生压缩变形，砖就象在弹性地基上的梁，其内部将产生弯曲应力和剪应力竖向灰缝处的应力集中,17,.,为什么有时砌体的强度高于砂浆的强度？,1、砂浆表面不平整：块体不仅受压而且受弯和剪；2、竖向受压时，产生横向变形：砂浆的变形比砖大，由于粘接力的存在，砂浆横向受压，砌块横向受拉。砂浆强度提高（套箍作用）；3、砌体的灰缝不可能充满：截面面积有所减少；在垂直裂缝截面上的砖内产生横向拉应力和剪应力的应力集中，引起砌体结构的降低。,18,.,三、影响砌体抗压强度的因素块体与砂浆的强度等级块体的尺寸与形状砂浆的流动性、保水性及弹性模量砌筑质量与灰缝的厚度,四、砌体抗压强度计算各类砌体轴心抗压强度平均值取决于：（1）块体的抗压强度平均值f1（2）砂浆的抗压强度平均值f2,.,19,、k1、k2的取值,.,20,砌体轴心抗压强度标准值表达式,.,21,砌体轴心抗压强度设计值表达式,.,22,砌体轴心抗压强度设计值,表6.1.4烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值表6.1.5蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值表6.1.6单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,.,23,二、砌体抗拉ft、抗弯强度ftm和抗剪强度fv,轴心受拉,弯曲抗拉,受剪破坏,.,24,.,25,调整系数a,1）有吊车房屋砌体、跨度9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体，混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，a=0.9；,2）对无筋砌体构件，其截面面积A0.3m2时，a=A+0.7。对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积A0.2m2时，a=A+0.8。构件截面面积A以m2计。,三、砌体强度设计值的调整,.,26,3）当砌体用水泥砂浆砌筑时，对抗压强度a=0.9；对其他强度a=0.8；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数a。,4）当施工质量控制等级为C级时，a=0.89；,6）当验算施工中房屋的构件时，a=1.1。,配筋砌体不允许采用C级。,5）当施工质量控制等级为A级时，a=1.05；,27,.,5.3.1砌体结构房屋静力计算的三种方案房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为:刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三类。,5.3砌体结构静力计算方案,.,28,29,.,屋面承受荷载R后分成两部分：一部分R1通过屋面水平梁传给山墙；另一部分R2通过平面排架直接传给外墙的基础。1、弹性计算方案当山墙（横墙）间距很大时，屋面水平梁的水平刚度较小，值比较大。2、刚弹性计算方案当山墙（横墙）间距比较小时，屋面的跨度相对短一些，相应的水平刚度相对较大。楼板处的相对位移比弹性方案小一些。,30,.,3、刚性计算方案当山墙（横墙）间距更短时，由于屋面水平梁的水平刚度很大，可以认为屋面没有水平位移。,比较以上三种，刚性方案最好，尽量设计成刚性方案。,31,.,4、混合结构房屋静力计算方案划分,32,.,刚性方案和刚弹性方案中横墙应当满足以下要求:,横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积应不超过横墙截面面积的50%;横墙的厚度一般不小于180mm;单层房屋的横墙长度不小于其高度，多层房屋的横墙长度，不小于其总高度的1/2；当不符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算；最大的水平位移不超过横墙总高度的1/4000。,5、横墙的要求,.,33,5.4.1受压构件承载力的计算,一、计算公式,式中受压构件承载力的影响系数,值可以利用公式计算，也可以查表,5.4无筋砌体构件的承载力计算,.,34,与3个因素有关：,1、高厚比；2、轴向力偏心距e；3、砂浆强度。,35,.,二、高厚比墙、柱的计算高度（H0）与墙厚度或柱边长（h）之比称为高厚比。,=H0/h,如何取？,.,36,5.4.2砌体局部受压承载力计算,局部受压破坏特点,（1）纵向裂缝发展引起的破坏；（2）劈裂破坏；（3）垫板下砌体局部破坏。,.,37,（1）套箍作用作用：外围对内部的横向约束作用应力：外部受拉，内部三向受压效果：强度提高（2）影响套箍效果的因素影响局部抗压强度的计算面积A0与局部受压面积Al之比提高系数的取值：,.,38,局部受压承载力计算公式：,.,39,梁端局部受压,1、有效支承长度的概念,有效支承长度a0，一般小于搁置长度a,一般情况取值,简支砼梁的简化,40,.,2、上部荷载对梁端局部受压的作用,局部受压承载力计算公式,上部荷载传递特点：,部分通过拱作用传至梁侧，形成拱的作用。,0,实际效应,NL,梁底应力图形完整系数；局部抗压强度提高系数。,41,.,3、刚性垫块,当梁端局部受压承载力不满足要求时，可通过在梁端加钢筋混凝土垫块（预制刚性垫块、与梁现浇整体形成的垫块）或将梁端放在圈梁上解决。要求：1、高度不宜小于180mm，挑出撒谎不宜大于其高度tb。2、带壁柱墙的垫块伸入翼缘不小于120mm，计算时不计入翼缘部分。,.,42,5.4.3砌体受拉、受弯及受剪承载力计算,ft砌体的轴心抗拉强度设计值，应按规范表采用,1、轴心受拉构件的承载力计算,Nt轴心拉力设计值,.,43,M弯矩设计值ftm砌体的弯曲抗拉强度设计值，应按表采用W截面抵抗矩,2、受弯构件的抗弯承载力计算,V剪力设计值fV砌体的抗剪强度设计值b、h截面宽度、高度z内力臂，当截面为矩形时取z等于2h/3I截面惯性矩S截面面积矩,受弯构件的抗剪承载力计算,.,44,3、受剪构件,沿通缝或沿阶梯形截面破坏时受剪构件的承载力应按下列公式计算:,-剪压复合受力影响系数；,45,.,5.5.1墙、柱允许高厚比混合结构房屋中的墙体是受压构件，除满足承载力要求外，还须保证其稳定性，故验算其高厚比：,5.5构造要求,对于矩形截面墙、柱的高厚比应符合下列要求：式中，墙柱的允许高厚比；墙柱的计算高度。的修正系数，说明见下页,46,.,非承重墙的修正系数.当厚度为240mm时，；当厚度为90mm时，；当厚度在240mm和90mm之间时，插值。由门窗洞口的墙的修正系数：式中，为宽度s范围内的门窗洞口的宽度；s为相邻窗间墙或壁柱之间的距离。,47,.,墙、柱的允许高厚比限值,注意：1、相邻横墙距离：sh，时，不需验算；2、变截面柱分别验算，上柱验算时，按表中数值的1.3倍取,48,.,5.5.2一般构造要求1、材料：五层及以上，或受振动及层高大于6m的墙、柱应采用砖MU10；砌块MU7.5；石材MU30，砂浆M5。另：若安全等级为一级，设计使用年限超过50年时，提高一级。2、截面：独立砖柱不小于240mm370mm。毛石墙不小于350mm，毛料石柱较小边不宜小于400mm。3、跨度大于6m的屋架，大于4.8m的砖砌体梁，大于4.2m的砌块砌体及3.9m的毛石砌体，应在支承处设置刚性垫块。4、加设壁柱：240mm厚的砖墙大于6m时，180mm的4.8m梁等。填充墙、隔墙应与周边构件有可靠连接。,49,.,一、墙体开裂的主要原因和部位1、墙体开裂的主要原因由于温度变化引起的；由于地基不均匀沉降引起的。2、墙体开裂的主要部位房屋的高度、重量、刚度有较大变化处；地质条件变化处；基础底面或埋深变化处；房屋平面形状复杂的转角处；,5.5.3防止墙体开裂的主要措施,50,.,二、温度变化引起的墙体开裂1、原因分析及典型裂缝由于温度变化引起热胀冷缩的变形称为温度变形。混凝土的线膨胀系数为1.0e-5;砖墙的线膨胀系数为0.5e-5;几种比较典型的裂缝:平屋顶下边外墙的水平裂缝和包角裂缝.内外纵墙和横墙的八字裂缝房屋错层处的局部垂直裂缝.,51,.,52,.,2、防止温度引起的墙体开裂的措施设置温度伸缩缝;在房屋顶层宜设置钢筋混凝土圈梁;优先采用装配整体式有檩体系钢筋混凝土瓦才屋盖、装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或加气混凝土屋盖；屋盖结构的上层设置保温层或隔热层；当房屋的楼盖或屋盖不在同一标高时，较低的屋盖或楼盖与顶层较高的部分的墙体脱开做成变形缝；,3、防止地基不均匀沉降引起墙体开裂的主要措施设置沉降缝。设置钢筋混凝土圈梁或钢筋砖圈梁；房屋应力求简单，横墙间距不宜过大；较长的房屋易设置沉降缝；合理安排施工程序，易先建较重的单元，后建较轻单元。,53,.,5.6.1圈梁圈梁是沿建筑物外墙四周及纵横墙内墙设置的连续封闭混凝土梁。,5.6圈梁、过梁、墙梁及挑梁,1、圈梁的作用增强房屋的整体性和墙体的稳定性，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。,2、混合结构房屋设置圈梁的规定圈梁通常设置在基础墙、檐口和楼板处，其数量和位置与建筑物的高度、层数、地基状况和地震强度有关。,54,.,3、圈梁的构造要求（1）圈梁宜连续的设置在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上不增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的2倍，且不得小于1米。（2）纵横墙交接处的圈梁应有可靠的连接。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接；,55,.,（3）钢筋混凝土圈梁的宽度宜于墙厚相同，当墙厚mm时，其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不应少于410，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm.,56,.,（4）圈梁兼作过量时，过量部分的钢筋应按计算用量另行增配；（5）圈梁在房屋的转角处或纵横墙交接处应配置斜向加强筋。,57,.,5.6.2过梁承受门窗洞口上部墙体的重量和楼盖传来的荷载的梁,称为过梁。一般包括砖砌过梁和钢筋混凝土过梁.（见下图）,1、过梁跨度的规定:钢筋砖过梁不超过1.5米;砖砌平拱不超过1.2米;对有较大振动荷载或可能产生不均匀沉降的房屋,应采用钢筋混凝土过梁.,58,.,2、过梁的构造要求:1）钢筋混凝土过梁的支承长度，不宜小于240mm；2）砖砌过梁计算高度内，砂浆强度不低于M5；3）砖砌平拱过梁高度不宜小于240mm；4）钢筋砖过梁底面砂浆层处钢筋不应小于5mm，间距不超过120mm，伸入支座长度不小于240mm，砂浆层厚度不宜小于30mm。,59,.,5.6.3墙梁,由托梁和其上部的计算高度范围内的墙体所组成的组合结构称为墙梁。墙梁包括简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。也可以分为承重墙梁和自承重墙梁。,60,.,5.6.4挑梁,土木工程中，指从主体结构延伸出来，一端主体端部没有支承的水平受力构件称为挑梁。,破坏形式：一种是发生倾覆破坏；另一种是两下的砌体发生受压破坏。,61,.,1、挑梁的倾覆破坏砌体中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆可以按下式计算：式中，为挑梁的抗倾覆力矩；为挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩倾覆力矩。,2、挑梁下砌体局压承载力验算,62,.,式中，挑梁下的支撑压力，可以取R为挑梁由荷载设计值产生的支座竖向反力；为梁端底面压应力图形的完整系数，取为砌体局部抗压强度提高系数，挑梁为丁字形墙体时，取为1.5；为一字形墙体时，取为1.25为挑梁下局部受压面积，,63,.,构造要求：1）纵向受力钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入梁尾，且不小于2根12mm的钢筋混凝土；其余钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3。2）挑梁埋入深度l1与挑出长度l之比宜大于1.2；当挑梁上无砌体时，宜大于2。,.,64,结束！谢谢大家！,.,65,建筑抗震,.,66,第九章建筑结构抗震基本知识,9.1地震的基本知识9.2建筑结构抗震设防9.3结构的抗震构造措施,本章主要内容,.,67,9建筑结构抗震基本知识,1.了解抗震的基本概念、抗震设防目标；2.理解房屋抗震的一般规定和构造措施。,.,68,地震的概念：（Earthquake）由于地球不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。地震绝大部分都发生在地壳中。,中国是一个多地震的国家，从1966年的邢台地震到1976年的唐山大地震，08年汶川地震，13年芦山地震及今年发生的尼泊尔地震。,9.1地震的基本知识,.,69,地震按其成因分为：火山地震、塌落地震、人工诱发地震、构造地震；其中构造地震发生的概率高，破坏作用大，影响范围广，为房屋抗震设防研究的主要对象。,我国位于全球两大地震构造系的交汇区域：其一：环太平洋地震构造系，（占75%全球总地震）其二：北纬2050之间大陆（占90%全球总地震）,构造地震的形成,.,70,常用地震术语：,1、震源地震发生时，在地球内部产生地震波的位置，也是地震能量释放的源头；2、震源深度震源到地面的垂直距离；3、震中震源到地表的垂直投影点；4、震中距地震影响区内，地表某处至震中的距离；5、等震线在同一地震中，具有相同地震烈度点的连线；6、极震区（震中区）等震线图上烈度最高的区域。,.,71,地震的破坏作用,1、地表破坏现象（1）地裂缝（2）喷砂冒水（3）地面下沉（4）滑坡、塌方,由地震引起的地裂缝,据河北青年报报道，06年7月，在河北柏乡地区出现长8000米地裂缝，邢台市国土局和邢台地震局研究表明，受地质断裂活动影响形成地裂缝,.,72,地表破坏现象-喷砂冒水,由地震引起的地裂缝,稻田里喷砂冒水的陷坑,地表破坏现象-滑坡、塌方,滑坡现场,.,73,地震的破坏作用,2、建筑物破坏（1）结构丧失整体稳定性（2）结构承载力不足引起破坏（3）地基失效,地震时因震陷或不均匀沉陷，导致墙身开裂、房屋损坏,.,74,灾难前的平静,地震的破坏作用,3、次生灾害火灾水灾海啸有毒及放射性物质泄露,海浪冲击堤岸,瞬间的汹涌澎湃,死亡地狱,美国DigitalGlobe公司于2004年12月29日发布的卫星照片，照片是当地时间12月26日上午10点20分在斯里兰卡西南部城市卡卢特勒上空拍摄的。照片显示了卡卢特勒海岸遭到海啸袭击之后不久的情形。,.,75,1、震级：衡量一次地震释放能量大小的尺度，国际上常用里氏震级表示；MlgA,M8特大地震。,2、地震烈度：地震对地表和建筑物影响的平均强弱程度；震中烈度：I0,一般震中距越大，烈度越低；震中距越小，烈度越高。,台湾2000.6.11地震烈度示意图,.,76,9.2建筑结构抗震设防,（1）基本烈度,一个地区的基本烈度是指该地区今后50年时间内，在一般场地条件下，可能遭遇到超越概率为10%的地震烈度。,（2）设防烈度,一般情况下，可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度,浙江省：抗震设防烈度为7度的地区有：岱山、嵊泗、舟山；抗震设防烈度为6度的地区有：杭州、宁波、湖州、嘉兴、温州、绍兴、长兴、安吉、临安、奉化、象山、德清、嘉善、平湖、海盐、桐乡、余杭、海宁、萧山、上虞、慈溪、余姚、瑞安、富阳、平阳、苍南、乐清、永嘉、泰顺、景宁、云和、庆元、洞头。,.,77,2、设防目标,（1）大震、中震、小震,小震是发生机会较多的地震，小震对应地震烈度概率密度曲线图上的峰值烈度，又叫众值烈度或多遇烈度，超越概率为63.2%；中震对应的地震烈度为基本烈度，50年内的超越概率为10%；大震是发生机会较小的罕遇地震，50年内的超越概率为2-3%。,.,78,抗震设防目标：小震不坏、中震可修、大震不倒,甲类建筑重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，（如核电站、核设施、水库、大坝、堤防、贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒、强腐蚀物质的设施等）；,乙类建筑地震时功能不能中断或需尽快恢复的建筑，即生命线工程建筑，（如消防、急救、供水、供电、通讯等）；,丙类建筑甲、乙、丁类以外的一般建筑，（如一般的公共建筑、住宅、旅馆、厂房等）；,丁类建筑抗震次要建筑，（如储存物品价值低的一般仓库，人员活动少的辅助建筑等）。,建筑重要性分类：（抗震设防分类）,.,79,抗震设防标准：,甲类建筑地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施，当抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度更高的要求；,乙类建筑地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施，当设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度更高的要求；,丙类建筑地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度要求；,丁类建筑地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度适当降低，但设防烈度为6度时，不应降低。,.,80,9.3结构的抗震构造措施,施房屋抗震设计的基本原则是小震不坏、中震可修、大震不倒。对于多层砌体房屋，通过采取加强房屋整体性及加强连接等一系列构造措施来提高房屋抗震能力。构造措施分成两部分。,.,81,9.3结构的抗震构造措施,9.3.1.1加强房屋整体性的构造措施（1）钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱或芯柱的抗震作用在于和圈梁一起对砌体墙片乃至整幢房屋产生一种约束作用，从而提高墙片及整幢房屋的抗倒塌能力。对于砖房可设置钢筋混凝土构造柱，而对混凝土空心砌块房屋，可利用空心砌块孔洞设置钢筋混凝土芯柱。,9.3.1砌体结构构造措施,.,82,9.3结构的抗震构造措施,对多层砖房应按表91要求设置钢筋混凝土构造柱。对外廊式和单面走廊式的多层砖房，应根据房屋增加一层后的层数按表91要求设置构造柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。对横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按表91及以上要求设置构造柱。,.,83,表9.1多层砖砌体房屋构造柱设置要求,.,84,9.3结构的抗震构造措施,钢筋混凝土构造柱的截面尺寸应大于等于240mm180mm，其中设置4根12纵向钢筋，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端应适当加密。当6、7度时超过六层，8度时超过五层和9度时，构造柱纵向钢筋宜采用4根14，箍筋间距不应大于200。房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。钢筋混凝土构造柱必须先砌墙、后浇柱，与墙连接处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每500mm设2根6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m，见图91。,.,85,图10.1构造柱与墙体的连接,.,86,9.3结构的抗震构造措施,构造柱应与圈梁可靠连接。构造柱不必设置单独基础，一般应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。（2）对空心砌块房屋钢筋混凝土芯柱设置对空心砌块房屋钢筋混凝土芯柱设置可按如下要求进行：混凝土小砌块应按表92要求设置钢筋混凝土芯柱。对医院、教学楼等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按表92要求设置芯柱。,.,87,表9.2多层小砌块房屋芯柱设置要求,接下表,.,88,续上表,注：外墙转角、内外墙交接处、楼电梯间四角等部位，应允许采用钢筋混凝土构造柱替代部分芯柱。,.,89,9.3结构的抗震构造措施,混凝土小砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm120mm。芯柱混凝土强度等级不应低于Cb20。芯柱与墙连接处应设置拉结钢筋网片。竖向插筋应贯通墙身且应与每层圈梁连接，插筋不应小于1根12；6度和7度时超过五层，8度时超过四层和9度时，不应小于1根14。芯柱也应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。,.,90,9.3结构的抗震构造措施,（3）钢筋混凝土圈梁的设置对横墙承重的装配式钢筋混凝土楼(屋)盖或木楼(屋)盖房屋，应按表93的规定设置现浇圈梁。对纵墙承重房屋，每层均应设置圈梁，且抗震横墙方向的圈梁应比表93规定的适当加密。多层黏土砖房的现浇钢筋混凝土圈梁的截面高度不应小于120mm，配筋应符合表94的要求。为加强基础整体性和刚性而增设的基础圈梁，其截面高度不应小于180mm，配筋不应少于4根12。,.,91,表9.3多层砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,.,92,表9.4圈梁配筋要求,.,93,9.3结构的抗震构造措施,对砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁，应提高一度后按多层黏土砖房对现浇钢筋混凝土圈梁设置的相应要求进行设置，但采用装配式钢筋混凝土楼盖时，每层均应设置圈梁。圈梁一般需现浇，必须闭合，遇有洞口时应上下搭接；圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。,.,94,9.3结构的抗震构造措施,9.3.1.2加强构件间连接的构造措施（1）墙与墙之间的连接要求对多层砖房纵横墙之间的连接，一方面应在施工过程中注意纵横墙的咬槎，同时也应注意，对6度和7度时长度大于7.2m的大房间及8度和9度时外墙转角及内外墙交接处，应沿墙高每隔500mm配置26通长钢筋和4mm分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或4mm点焊钢筋网片。,.,95,对后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500600mm配置26拉结钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内不应小于500mm。8度和9度时，长度大于5m的后砌隔墙的墙顶尚应与楼板或梁拉结。多层小砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片，网片可采用4的钢筋点焊而成，沿墙高间距不大于600mm，并应沿墙体通长水平设置。,9.3结构的抗震构造措施,.,96,9.3结构的抗震构造措施,（2）墙体与楼(屋)盖间及预制板间的连接要求现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，均不应小于120mm；装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于120mm，伸进内墙的长度不应小于100mm或采用硬架支模连接，在梁上不应小于80mm或采用硬架支模连接；当板的跨度大于4.8m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结；房屋端部大房间的楼盖，6度时房屋的屋盖和79度时房屋的楼、屋盖，当圈梁设在板底时，钢筋混凝土预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉结。,.,97,9.3结构的抗震构造措施,9.3.2.1梁端箍筋加密在梁端塑性铰区段范围内加密箍筋，可以起到约束混凝土、提高混凝土变形能力的作用，从而可提高梁截面转动能力，增加其延性。建筑抗震设计规范（GB500112010）对梁端加密区的范围和构造要求所作的详细规定详见表9.5,9.3.2框架结构的抗震构造措施,.,98,注：d为钢筋直径；hb为梁截面高度。箍筋直径大于12mm，数量不少于4肢且肢距不大于150mm时，一、二级的最大间距应允许适当放宽，但不得大于150mm。,表9.5梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径,.,99,9.3结构的抗震构造措施,梁端加密区箍筋肢距，一级抗震不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值，二、三级抗震不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级抗震不应大于300mm。在梁端箍筋加密区内一般不宜设置纵筋接头。,9.3.2.2柱端箍筋加密震害调查表明，框架柱的破坏主要集中在柱端1.01.5倍柱截面高度范围内。通过加密柱端箍筋可以提高柱端的抗剪能力，起到约束混凝土、提高混凝土的抗压强度及变形能力，防止纵筋压屈的作用。试验表明，当箍筋间距小于68倍柱纵筋直径时，在受压混凝土压碎前，一般不会出现钢筋压屈的现象。,.,100,9.3结构的抗震构造措施,柱端箍筋加密区范围应按下列规定采用：柱端，取柱截面长边尺寸(圆柱直径)、柱净高的16和500mm三者的最大值；底层柱的下端不小于柱净高的13；刚性地面上下各500mm；剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级抗震及二级抗震框架的角柱，取全高。,.,101,一般情况下，柱端箍筋加密区的箍筋间距和直径应符合表9.6的要求。,表9.6柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径,注：d为柱纵筋最小直径；柱根指框架底层柱的嵌固部位。,.,102,9.3结构的抗震构造措施,柱箍筋加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm；二、三级不宜大于250mm；四级不宜大于300mm，至少每隔一根纵筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；采用拉筋复合箍筋时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住箍筋。,.,103,9.3结构的抗震构造措施,9.3.2.3钢筋接头和锚固钢筋锚固与接头除应符合混凝土结构设计规范的要求外，尚应符合下列要求：（1）纵向钢筋的最小锚固长度laE应按下列公式计算：一、二级抗震laE=1.15la三级抗震laE=1.05la四级抗震laE=1.0la式中la纵向钢筋的锚固长度，按混凝土结构设计规范确定。,.,104,10.3结构的抗震构造措施,（2）纵向钢筋接头位置宜避开梁端、柱端钢筋加密区。（3）当采用搭接接头时，其搭接接头长度不应小于llaE；l为纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，其值按表10.7采用。,表9.7纵向受拉钢筋搭接长度修正系数l,.,105,9.3结构的抗震构造措施,（4）对于钢筋混凝土框架结构梁、柱的纵向受力钢筋接头方法应遵守以下规定：框架梁：一级抗震等级，宜选用机械连接接头，也可采用搭接接头或焊接接头；二、三、四级抗震等级，可采用搭接接头或焊接接头。框架柱：一级抗震等级，宜选用机械连接接头；二、三、四级抗震等级，宜选用机械接头，也可采用搭接接头或焊接接头。,.,106,9建筑结构抗震基本知识,什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？建筑结构抗震设防的目的是什么？试述圈梁和构造柱在房屋中的布置及构造要求。,思考题,.,107,结束！谢谢大家！,.,108,总复习,建筑结构,朱俊涛郑州大学土木工程学院讲师/博士研究方向:工程结构抗震及振动控制;工程结构加固mailto:juntaozhu;TEL110,.,一、主要内容,第二章建筑结构材料的力学性能第三章结构设计方法第四章混凝土结构4.1受弯构件承载力4.2受压构件承载力4.3受扭构件承载力4.4受拉构件承载力4.5混凝土梁、板结构4.6预应力混凝土4.7构件的裂缝和变形第五章砌体结构第六章建筑结构抗震基本知识,.,111,二、建筑结构材料的力学性能,1、钢筋,强度,low,high,塑性:,好,差,.,112,一、建筑结构材料的力学性能,.,113,二、建筑结构材料的力学性能,2、混凝土,三大强度：立方体抗压强度fcu，k轴心抗压强度fc轴心抗拉强度ft,3、钢筋与混凝土的粘结,（1）钢筋和砼之间的胶着力（2）砼收缩和钢筋之间的摩阻力（3）钢筋表面凸凹不平和砼之间产生的机械咬合力,（1）钢筋和砼之间存在粘结力（2）砼和钢筋的线膨胀系数在同一量级；（3）砼保护层对钢筋形成良好的保护作用,.,114,三、建筑结构设计方法,1结构的功能要求,安全性,适用性,耐久性,概括称为结构的可靠性,结构的设计使用年限是指设计规定的结构或结构件不需进行大修即可按预定目的使用的年限。标志性建筑和特别重要建筑结构的设计使用年限为100年，普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年，易于替换结构构件的设计使用年限为25年，临时性建筑结构的设计使用年限为5年。,设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。,.,115,三、建筑结构设计方法,以概率为基础的极限状态设计方法：（1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态,1）结构或构件连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载。,2）整个结构或其中一部分作为刚体失去平衡。,3）结构或构件形成机构体系。,4）结构或构件丧失稳定性。,5）结构因局部破坏而发生连续倒塌,6）地基丧失承载力而破坏,7）结构或构件疲劳而破坏,3）影响正常使用的振动；人行天桥振动频率过大，超高层的低频振动,1）影响正常使用或外观的变形；结构水平侧移或振幅过大,2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏：水池漏水,4）影响正常使用的其它特定状态。,.,116,三、建筑结构设计方法,（1）作用的方式,使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因。,直接作用（荷载）：,间接作用：,自重、人群,地基不均匀沉降、地震,（2）时间的变异,永久作用：,可变作用：,偶然作用：,自重,人群、风,地震、火灾,（3）空间的变化,固定作用：,自由作用：,自重、固定设备荷载,人群、吊车,（4）结构的反应特点：静态作用和动态作用,.,117,四、混凝土结构,1、受弯构件承载力计算,.,118,四、混凝土