砌体结构讲解

砌体结构长春建筑学院主讲：陈敏杰第1章

绪论1.1砌体结构概述1.2砌体结构的优缺点及应用范围1.3砌体结构发展方向1.1.1砌体结构定义

砌体：采用砌筑方法用砂浆将单个块体粘结而成的整体。

砌体结构：由砖、石或各种砌块用砂浆砌筑而成的结构。也就是由砌体组成的墙、柱等构件作为建筑物或构筑物主要受力构件的结构。

分类：按照块材不同分为砖砌体、石砌体、砌块砌体。

1.1砌体结构概述我国：

素有“秦砖汉瓦”之说，足见砌体结构有着悠久的历史。

考古资料表明：

●新石器时代：就有石砌围墙、石砌祭坛和木骨架泥墙建筑；

●商代以后：逐渐采用粘土做成板筑墙；

●西周时代：已有烧结瓦存在；

●战国时代：能烧制出大尺寸空心砖；

●南北朝：砖使用已经很普遍了。

●秦代：修建的闻名于世的万里长城，是我国砌体结构史上光辉的一页。

●隋代：由李春建造的河北赵县安济桥（即赵州桥）。

1.1.2砌体结构的发展简史：中国万里长城

河北赵县安济桥国外：

※古埃及在尼罗河三角洲的吉萨建成的大金字塔，采用块石建成，工程浩大。

※古罗马建成的罗马角斗场，采用石结构建成，至今仍供人们参观。

人们从最初的乱石块发展为块石，从土坯发展成烧结砖瓦，出现了最早的砌体结构。

古埃及大金字塔

古罗马大角斗场第一阶段：

19世纪中叶以前砖石结构主要为城墙、佛塔、石桥、及佛殿；

第二阶段：

19世纪中叶以后到解放前大约100年期间，主要以粘土砖建造承重墙；

第三阶段：

解放以后，广泛采用砖砌多层房屋，扩大石结构范围，发展新结构，采用新材料新技术（如采用蒸压灰砂砖和粉煤灰砖、混凝土空心砌块、采用各种配筋砌体和大型墙板）。砌体结构在我国的发展大致分为三个阶段：※前两个阶段只凭经验设计不作计算，1956年开始使用前苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准及技术规范》,该规范采用定值的极限状态设计方法。

※1973年才颁布我国第一部《砖石结构设计规范》（GBJ3-73）采用半经验半概率极限状态计算方法。

※1988年进行修订，颁布了《砌体结构设计规范》(GBJ3-88)，增加了砌块结构，该规范采用计算理论是以概率理论为基础的极限状态设计方法。

※2001年修订《砌体结构设计规范》（GB50003-2001），增加了组合砖墙、配筋砌块砌体剪力墙结构及地震区无筋和配筋砌体结构构件设计等内容。

※随着砌体新材料、新技术、新结构推广应用及人民生活水平的提高，又修订了新的规范《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）,该规范在原规范基础上，增加了节能减排、墙材革新要求，增加了提高砌体耐久性的有关规定，增补了防止或减轻因材料变形而引起的墙体开裂措施等。计算理论和计算方法的发展1.2砌体结构的优缺点及应用范围

1.2.1砌体结构的优缺点优点：就地取材，来源方便，比较经济；（材料来源广泛）良好的耐火性和耐久性；（性能优良）施工简单；保温隔热性能好。缺点：※自重大；※抗拉抗剪抗弯强度低，抗震性能差；※工作量大；※粘土砖占用良田。※砌体主要用用于承受受压力的的构件：房屋的基础础、墙体、柱柱。无筋砌体体房屋可建5~7层；配筋砌块剪力墙结结构可建10~18层。※在工业与民用建建筑中：用于砌筑围围护墙和填充充墙，如住宅宅、烟囱、管管道支架、水水池、仓库、、跨度不大的的厂房、挡土土墙等。※在交通运输方面面：用于桥梁、、隧道工程。※在水利建设方面面：用石材砌筑筑坝、堰、渡渡槽。1.2.2砌体结构的应应用范围1.3砌体结构发展展展望1、发展轻质高高强的砖和砌砌块及高粘结结强度的砂浆浆。2、推广配筋砌砌体结构。3、加强对防止止和减轻墙体体裂缝构造措措施的研究。。4、提高砌体结结构的施工技技术水平和施施工质量。第2章砌体材料及其其力学性能2.1块材2.2砂浆2.3灌孔混凝土及砌体材料的选择2.4砌体种类及其力学性能2.5砌体的强度计算指标2.6砌体的变形性性能2.1块材砌体材料包括括：块材和砂浆常用的块材——砖、砌块、石石材◆类型：

砖包括：：一类是烧结结砖（烧结普普通砖、烧结结多孔砖）一一类是混凝凝土多孔砖和和混凝土普通通砖一类是蒸压砖砖（蒸压灰砂砂砖、蒸压粉粉煤灰砖）※烧结普通砖：以粘土、页页岩、煤矸石石或粉煤灰为为主要原料，，经过焙烧而而成的实心砖砖或孔洞率小小于25%且外形尺寸符符合规定的砖砖。标准砖尺寸：：240×115×53MM墙体尺寸：（（120）、240、370、490、620…MM强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10适用范围：房房屋上部及及地下基础等等部位※烧结多孔砖：以粘土、页页岩、煤矸石石或粉煤灰为为主要原料，，经过焙烧而而成孔洞率超超过25%且不大于35%砖。孔的尺寸寸小而数量多多，孔洞平行行于受力方向向，主要用于于6层以下承重部部位的砖，简简称多孔砖。。承重多孔砖目目前主要采用用P型砖（240×115×90）和M型砖（190×190×90）多多孔砖优优点：可节约约粘土、减少少砂浆用量、、提高工效、、节省墙体造造价；可减轻轻块体自重、、增强墙体抗抗震性能适用范围：房房屋上部结结构（不宜用用于冻胀地区区地下部位））2.1.1砖※蒸压灰砂砖：以石灰和砂砂为主要原料料经坯料制备备、压制成型型、蒸压养护护而成的实心心砖，简称灰灰砂砖。尺寸烧结普通通砖※蒸压粉煤灰砖砖：以粉煤灰、、石灰为原料料，掺加适量量石膏和集料料，经坯料制制备、压制成成型、高压蒸蒸汽养护而成成的实心砖，，简称粉煤灰灰砖。尺寸烧烧结普通砖适用范围：不不得用于长期期受热200℃以上、受急冷冷急热和有酸酸性介质侵蚀蚀的建筑部位位，MU15和MU15以上的蒸压灰灰砂砖可用于于基础及其他他建筑部位，，蒸压粉煤灰灰砖用于基础础或用于受冻冻融和干湿交交替作用的建建筑部位必须须使用一等砖砖。◆强度等级：烧结普通砖、、烧结多孔砖砖：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10；

蒸压灰砂砂砖、蒸压粉粉煤灰砖：MU25、MU20、MU15、MU10；混凝土普通砖砖、混凝土多多孔砖：MU30、MU25、MU20、MU15◆类型：按大小不同：：小型砌块（（砌块高度为为115-380MM)中型砌块（砌砌块高度为380-900MM)大型砌块（砌砌块高度为〉900MM)按外观不同：实心心和空心按材料不同同：普通混混凝土与装装饰混凝土土小型空心心砌块、轻轻集料混混凝土小型型空心砌块块、粉煤灰灰小型空心心砌块、蒸蒸压加气混混凝土砌块块、免蒸加加气混凝土土砌块和石石膏砌块。。◆强度等级：承重MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5；自承重轻集料混混凝土小型型空心砌块MU10、MU7.5、MU5、MU3.5。2.1.2砌块◆类型：天然石材材：当自重重大于18KN/M3的称为重石石，如花岗岗石、石灰灰石、砂石石等；当自重小于于18KN/M3的称为轻石石，如凝灰灰石、贝壳壳灰岩等；按加工程度度：料石和毛毛石◆强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20，石材的强强度等级用用边长70MM的立方体试试块的抗压压强度来表表示，如果果试块为其其他尺寸，，应乘以规规定的换算算系数。注：MU为块体（MASONRYUNIT）的缩写。特点：抗压压强度高、、抗冻性能能好，多用用于房屋基基础的勒脚脚2.1.3石材※砂浆：是由砂、矿物胶结结材料（以以及加入塑塑性掺和料料，如粘土土或石灰等等）与水按合理理配比经搅搅拌而制成成的。※作用：使块材与与砂浆接触触表面产生生粘结力和和摩擦力，，将块材凝凝结成整体体；抹平块块材表面使使其应力分分布均匀；；填塞块材材间的缝隙隙，降低砌砌体透风性性，提高砌砌体隔热性性能。※砌体结构对砂砂浆的基本本要求：强度、可可塑性（流流动性）、、保水性。※砂浆的强度等级级的确定：边长为70.7MM的立方体试试块在20±3˚˚C的室内自然然条件下养养护24小时，拆模模后再在同同样的条件件下养护28天，加压所所测得的抗抗压强度极限值。※砂浆的强度等级级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5，其中M表示MORTAR的缩写；强强度为零的的砂浆指施施工阶段尚尚未硬化或或用冻结法法施工解冻冻阶段的砂砂浆。2.2砂浆※砂浆的分类类：1）水泥砂浆浆：由水泥泥与砂加水水拌合而成成，不加掺掺合料（石石灰膏、粘粘土膏）的的纯水泥砂砂浆，其强强度高，耐耐久性较好好，但和易易性差,适用于强度度较高及潮潮湿环境中中的砌体。。2）混混合合砂砂浆浆：：它它是是有有塑塑性性掺掺合合料料的的水水泥泥砂砂浆浆，，如如水水泥泥石石灰灰砂砂浆浆、、水水泥泥粘粘土土砂砂浆浆等等，，具具有有一一定定的的强强度度和和耐耐久久性性，，和和易易性性和和保保水水性性好好，，一一般般墙墙体体用用混混合合砂砂浆浆，，但但不不宜宜砌砌筑筑潮潮湿湿环环境境的的砌砌体体。。3）非水泥泥砂浆：：它是是不含水水泥的石石灰砂浆浆、石膏膏砂浆和和粘土砂砂浆，其其强度不不高耐久久性差，，只用于于受力不不大的简简易建筑筑物中的的砌体。。2.3砌体材料料的选择择强度的要要求；耐耐久性的的要求。。地面以下下或防潮潮层以下下的材料料的最低低强度要要求：p1102.4砌体种类及力力学性能能2.4.1．砌体种类类1砖砌体：（1）按搭砌砌方式：：一顺一一丁、梅梅花丁、、三顺一一丁（2）按砌体体类别：：①实心砌体体：通常常用作承承重外墙墙、内墙墙以及砖砖柱；②空心砌体体（轻型型砌体））：空斗斗墙、空空气夹层层墙、填填充墙等等；2．砌块砌砌体：（1）混凝土土小型空空心砌块块砌体（2）混凝土土中型空空心砌块块砌体（3）粉煤灰灰中型实实心砌块块砌体（4）轻骨料料混凝土土空心砌砌块砌体3．石砌体体：（1）料石砌砌体（细细料石、、半细料料石；粗粗料石、、毛料石石）（2）毛石砌砌体4．配筋砌砌体：（1）网状配配筋砌体体：钢筋筋网配在在砌体水水平灰缝缝内；（2）组合砌砌体：在在砌体外外侧预留留的竖向向凹槽内内配置纵纵向钢筋筋，浇灌灌混凝土土制成。1砌体的受受压性能能砖砌体受受压的破破坏特征征2.4.2砌体力学学性能（1）、砌体体开始受受压到出出现第一一条（批批）裂缝缝——第一阶段段第一阶段段是指当当砖砌体体上加的的荷载大大约为破破坏荷载载的50-70%，单块块砖在在拉、、弯、、剪复复作用用下出出现第第一条条（批批)裂缝。。特点：：不再增增加压压力，，裂缝缝将不不会继继续发发展。。（2）、第第二阶阶段出现第第一条条（批批）裂裂缝后后的砌砌体，，继续续增加加压力力，单单块砖砖内的的个别别裂缝缝会继继续发发展，，并逐逐渐扩扩展连连通形形成贯贯通几几皮砖砖的竖竖向裂裂缝。。此时时砌体体承受受的压压力为为破坏坏压力力的80-90%。特点：：压力不不增加加，裂裂缝有有继续续开展展的趋趋势。。（3）、第第三阶阶段进入第第三阶阶段的的砌体体，压压力稍稍有增增加，，砌体体中的的裂缝缝将迅迅速发发展，，其中中几条条主要要竖向向裂缝缝上下下贯通通，将将砌体体分割割成几几个小小段柱柱。特点：：独立小小短柱柱因失失稳或或压碎碎而导导致整整个砌砌体破破坏。。砌体内单单块砖砖的应应力状状态和和受力力特点点（1）砖的表面面不平平整，，砂浆浆的铺铺砌不不可能能十分分均匀匀。（2）砖和砂浆浆的力力学性性质不不一致致。（3）竖向灰缝缝上的的应力力集中中。结论：砌体体的抗抗压强强度低低于单单块砖砖的抗抗压强强度。。块体和砂浆浆的强强度等等级块体的的强度度高和和砂浆浆的强强度高高，砌砌体的的强度度高。。块材的外外形与与尺寸寸块材的的外形形比较较规则则、平平整，，尺寸寸加大大，提提高砌砌体的的抗压压强度度.砂浆的流动动性、、保水水性及及弹性性模量量的影影响砂浆的的流动动性大大和保保水性性好，，铺砌砌灰缝缝厚度度均匀匀，提提高砌砌体抗抗压强强度；；砂浆浆的弹弹性模模量越越大，，砌体体的抗抗压强强度提提高。。砌筑质量与与灰缝缝的厚厚度砂浆铺铺砌饱饱满均均匀，，改善善块体体在砌砌体中中的受受力性性能，，使之之较均均匀的的受压压而提提高砌砌体抗抗压强强度。。《砌体施施工及及验收收规范范》规定，，砌体体水平平灰缝缝的砂砂浆饱饱满程程度不不得低低于80%，砖柱柱和宽宽度小小于1m的窗间间墙竖竖向灰灰缝的的砂浆浆饱满满程度度不得得低于于60%。砂浆的的厚度度实践践证明明10——12mm为宜。。影响砌砌体抗抗压强强度的的因素素砌体的抗抗压强强度计计算公公式砌体的的抗压压强度度平均均值：：如：混混凝土土小型型空心心砌块块：（（表2.7及注解解）f1和f2分别为为砌块块和砂砂浆的的强度度。2砌体的的抗拉拉、抗抗弯和和抗剪剪性能能砌体的的抗压压性能能要比比抗拉拉、抗抗弯和和抗剪剪好的的多。。但工工程中中也会会遇到到受拉拉、受受剪情情况。砌体受受拉、、受弯弯和受受剪破破坏可可能发发生三三种破破坏：：沿齿齿缝（（灰缝缝）的的破坏坏；沿沿砖石石和竖竖向灰灰缝的的破坏坏；沿沿通缝缝（灰灰缝））的破破坏。。砌体抗抗拉、、弯曲曲抗拉拉及抗抗剪强强度主主要取取决于于灰缝缝的强强度；；粘结力力分为为：法法向粘粘结力力和切切向粘粘结力力两种种。砌体的的轴心心受拉拉性能能截面破破坏:当块材材的强强度低低，砂砂浆的的强度度高，，砂浆浆与块块材的的切向向粘结结强度度高于于砖的的抗拉拉强度度时，，将沿沿竖向向灰缝缝及砖砖面发发生破破坏。。齿缝破破坏:当块材材的强强度高高，砂砂浆的的强度度低，，砂浆浆与块块材间间的切切向粘粘结力力低于于块材材的抗抗拉强强度时时，将将沿灰灰缝的的齿状状发生生破坏坏。通缝破破坏:力的方方向垂垂直于于水平平灰缝缝时，，在水水平灰灰缝中中产生生法向向拉应应力，，由于于砂浆浆与块块材间间的法法向粘粘结度度小，，将沿沿水平平通缝缝发生生破坏坏。不不允许许出现现此种种破坏坏。※不允许许出现现沿通通缝截截面的的受拉拉构件件（如如图c）※水平受受拉时时，可可能沿沿齿缝缝破坏坏（如如图b）※也可能能沿砖砖和竖竖向灰灰缝破破坏（（如图图a）23,fkfmt=砌体沿沿齿缝缝截面面破坏坏的轴轴心抗抗拉强强度平平均值值计算算公式式）砌体轴心抗拉强度平均值Mpa,-mtf）（砂浆的抗压强度平均值Mpa2-f数与块块体类别有关的参k3-砌体的的弯曲曲抗拉拉破坏坏在竖向向弯曲曲时，，应采采用沿沿通缝缝的抗抗拉强强度；；当在水水平方方向上上弯曲曲时，，可能能有两两种破破坏形形式：：沿齿缝缝截面面和沿沿竖向向灰缝缝截面面。取取两种种强度度较小的计计算。。与块体类别别有关的参参数）值（砌体弯曲抗抗拉强度平平均--=424Mpakfk,fmtm砌体沿齿缝缝与沿通缝缝截面受弯弯破坏时的的弯曲抗拉强强度平均值值计算公式式为：,fmtm砌体受剪性性能砌体中常遇遇到的受剪剪构件有门门窗过梁、、拱过梁以以及墙体过过梁。砌体常见的的受剪工作作是沿通缝缝截面或沿沿阶梯形截截面。2.5砌体的强度计算指指标2.5.1砌体抗压强强度设计值值2.5.2砌体轴心抗抗拉强度、、弯曲抗拉拉强度、抗抗剪强度设设计值2.5.3砌体抗压强强度调整系系数2.5.1砌体强度和和稳定性验验算各类砌体的的强度设计计值在下列列情况下应应乘以调整整系数γa※对无筋配筋筋砌体,其截面面积积小于0.3m2时,γa为其截面面面积加0.7。对配筋砌砌体构件，，当其中砌砌体截面面面积小于0.2m2时,γa为其截面面面积加0.8。构件截面面面积以m2计。※当砌体用强强度等级小小于M5的水泥砂浆浆砌筑时，，对表中的的数值,γa为0.9；对表2-8的数值,γa为0.8；※当验算施工工中的房屋屋时,γa为1.1;2.6砌体的变形性能砌体的变形形性能包括括：砌体的应力力和应变关关系、砌体的受压压弹性模量量、剪变模量、、线膨胀系数数、收缩率、摩擦系数等等。2.6.1砌体的弹性性模量根据国内外外资料,砌体的应力力和应变关关系曲线为为:为与砂浆强强度和块体体品种有关关的系数弹性模量的的定义为:在实际工程程中，按时的变形模模量为砌体体的弹性模模量。砌体的弹性性模量砌体种类砂浆强度等级≥M10M7.5M5M2.5烧结普通砖、烧结多孔砖砌体1600f1600f1600f1390f蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体1060f1060f1060f-混凝土砌块砌体1700f1600f1500f-粗料石、毛料石、毛石砌体-565040002250细料石、半细料石砌体-17000120006750f—是砌体抗抗压强度度设计值值。第3章无筋筋砌体构构件教学目的的：通过本课课的学习习使大家家掌握受受压砌体体的承载力计计算方法法并能熟熟练计算算。教学重点点：计算公式式的运用用。教学难点点：偏心距影影响系数数。砌体结构构可靠度度设计方方法的改改革一.直接经验验阶段二.安全系数数阶段三.以概率论论为基础础的设计计阶段3.1以概率理理论为基基础的极极限状态态设计方方法3.1.1极限状态态设计方方法的基基本概念念1.结构的功功能要求求：（安全性性、适用用性、耐耐久性））安全性、、适用性性、耐久久性可概概括成为为结构的的可靠性性。2.结构的极极限状态态：承载载能力极极限状态态和正常常使用极极限状态根据砌体体结构特特点（截截面尺寸寸往往较较大），，砌体结结构正常常使用极限限状态的的要求，，一般情情况下可可由相应应的构造造措施保保证。3.结构上的的作用、、作用效效用和结结构的抗抗力4.结构的可可靠度与与可靠指指标5、设计表表达式砌体结构构按承载载能力极极限状态态设计时时，应按按下列公公式进行行最不利利组合：：结构的重重要性系系数：一一级或设设计年限限50年以上的的不应小小于1.1；二级或或设计年年限50年的，不不应小于于1.0；三级或或设计年年限1-5年的，不不应小0.9。第i个可变荷荷载的组组合值系系数。一一般情况况下取0.7；对书库库、档案案库、储储藏室或或通风机机房、电电梯机房房应取0.9。3.1.2砌体的强强度标准准值和设设计值1、砌体抗抗压强度度标准值值的取值值:为砌体受受压强度度的变异异系数。。2、砌体抗抗压强度度设计值值的取值值为:为砌体结结构的材材料性能能分项系系数，一一般情况况下，易易按施工工控制等等级为B级考虑，，取为1.6；当为C级时，取取1.8。注意：当施工质量量控制等级为为C级时，表中系系数应乘以调整系数数0.89；当施工质量控控制等级为A级时，表中系系数应乘以调整系数数1.05。3.2受压构件受压的类型：轴心受压、偏偏心受压和局局部受压。3.2.1受压构件的高高厚比受压构件的高高厚比：是指构件的的计算高度H0与截面在偏心心方向的高度度h的比值。构件高厚比的的计算公式：对于矩形截面面：对于T形截面：为不同砌体材材料的高厚比比修正系数3.2.2.受压构件承载载力计算（1）受压短柱当柱的高厚比比β≤3时，构件的纵纵向弯曲对承承载力的影响响很小，可以以不加考虑，，该柱称为受压短柱。1）轴心受压：：（e=0ββ≤3）此时砌体截面面的应力是均均匀分布的，，破坏时截面面承受的最大大压应力达到到砌体的轴心心抗压强度。。轴心受压短柱柱的承载力设设计值可按下下式计算：2）偏心受压：：（e＞0β≤3）当压力作用于于构件截面的的重心时为轴轴心受压构，，不作用于重重心时为偏心心受压构件。。两种情况:即纵向压力有有较大偏心（（一侧受拉，，一侧受压））以及有较小小偏心（不均均匀压应力））时。此时受受压区压应力力的合力将与与所施加的偏偏心压力保持持平衡。偏压短柱的承承载力设计值值可按下式计计算：N-为轴向力设计计值；A-为截面面积，，按毛截面计计算；f-砌体的抗压强强度设计值；；-偏心影响系数数,指偏心受压构构件与轴心受受压构件承载载能力的比值值.对于矩形截面面，，则当截面为T形或其他形状状时，h用折算厚度代替，而仍按计计算。（2）受压长柱时，构件纵向向弯曲的影响响不能忽略，，需考虑其对对承载力的影影响。偏压长柱的承承载力设计值值可按下式计计算：φ的计算：附加偏心距可由：的边界条件确确定，可得：其中，为轴心受压的的纵向弯曲系系数，偏心受压长柱柱影响系数：：在实际计算时时，可直接查查表适用条件：当偏心距过大大时，构件截截面受拉边将将出现过大的的水平裂缝，，导致截面面面积A减小，构件承承载力显著降降低，《规范》规定：e≤0.6y。y-截面重心到轴轴向力所在偏偏心方向截面面边缘的距离离。其中M、N为截面上所受受的弯矩和轴力设计值值。统一公式：≤注意：1、fraf2、e≤0.6y3、查查表e/h4、矩形截面：：偏心方向边边长为长边时时，除了沿长长边方向按偏偏心受压计算算外，还应沿沿短边按轴心心受压计算[例题]截面尺寸为370*490mm的砖柱，砖的的强度等级为为MU7.5，混合砂浆浆的强度等级级为M2.5，柱高为3.2m，两端为不动动铰支座。柱柱顶承受设设计轴心压力力N=117kN(已考虑荷载分分项系数，不不包括柱自重重)，试验算柱的的承载力。[解]先计算柱底压压力设计值，，砖的标准容容重为19kN/m3，则N=117+=117+1.2*0.37*0.49*19*3.2=130kN查表柱截面面积为为A=0.37*0.49=0.18m2<0.3m2故=0.7+0.18=0.88查表可得砌体体轴心受压抗抗压强度为则,安全3.3局部受压3.3.1砌体局部受压压的特点1、局部受压分分类(1)局部均匀受压压：当砌体体截面作用局局部均匀压力力时。例如(a)(2)局部不均匀受受压：当砌体体截面作用非非均匀压力时时。例如（b)2、局部受压破破坏形态（1）由于竖向裂裂缝发展而引引起的破坏（2）劈裂破坏（3）局压面积上上的砌体压坏坏3、局部受压时时的砌体强度度试验表明：在在局部受压时时，按局部受受压面积计算算的砌体强度度高于砌体全全截面受压时时的强度.强度提高的原原因：一是““套箍强化””作用,另一个原因是是力的扩散作作用.结论：由于局部受压压的砌体处于于三向受压状状态，环向压压力将会阻止止局部受压的的变形，起着着套箍作用，，提高局部受受压强度，而而套箍作用的的大小取决于于A0/AL比值的大小。。一般说在一一定范围内，，A0/AL比值越大，套套箍作用越大大，强度提高高越多，但试试验表明A0/AL比值超过一定定范围，套箍箍作用将不会会增加。3.3.2砌体截截面局局部均均匀受受压局部受受压承承载力力计算算公式式如下下：式中，，局局部部受压压面积积上荷荷载设设计值值产生生的轴轴向力力局部受受压面面积；；局部抗抗压强强度提提高系系数；；影响局局部抗抗压强强度的的计算算面积积。3.3.3梁端支支承处处砌体体的局局部受受压梁端底底面没没有离离开砌砌体的的长度度称为为有效效支承承长度度令梁端底底面压压应力力图形形完整整系数数；边缘最最大局局压应应力。。经过简简化：：当当a0大于a时，应应取a0等于a1.梁端有有效支支承长长度2.上部荷荷载对对局部部抗压压的影影响砌体的的内拱拱卸荷荷作用用：《规范》规定，，A0/Al≥3时，可可不考考虑上上部荷荷载的的作用用。2.上部荷荷载对对局部部抗压压的影影响上部荷荷载的的折减减系数数，当当A0/Al大于等等于3时，应取等等于0；上部荷荷载作作用在在梁端端的力力为3梁端砌砌体局局部受受压计计算《规范》规定梁梁端砌砌体局局部受受压承承载力力采用用如下下公式式计算算：上部荷荷载的的折减减系数数，当当A0/Al大于等等于3时，应取等等于0；局部受受压面面积内内上部部轴压压力设设计值值（N）；梁端支支承压压力设设计值值（N）；上部平平均压压应力力设计计值（（N/mm2）；梁端底底面压压应力力图形形完整整系数数，可可取0.7，对于过梁梁和墙墙梁可可取1.0；梁端有有效支支承长长度（（mm），当当a0大于a时，应取a0等于a；梁端实实际支支承长长度；；梁的截截面宽宽度；；梁的截截面高高度；；砌体的的抗压压强度度设计计值。。3.3.4垫块下下砌体体的局局部受受压1.梁下设设置刚刚性垫垫块定义：：当垫垫块的的高度度tb≥180mm,且垫块块自梁梁边缘缘起挑挑出的的长度度不大大于垫垫块的的高度度时，，称为为刚性性垫块块。垫块面面积Ab上由上上部荷荷载设设计值值产生生的轴轴压力力，垫块上上N0和Nl的轴向向力影影响系系数，，不考考虑纵纵向弯弯曲影影响，，取的的值值。。基本上上是偏偏心受受压公公式。。垫块外外砌体体面积积的有有利影影响系系数，，但不小小于1.0，为为砌砌体局局部抗抗压强强度提提高系系数，，以Ab代替Al；垫块面面积（（mm2）；垫块伸伸入墙墙内的的长度度（mm）；垫块的的宽度度（mm）。2、刚性性垫块块应符符合下下列要要求：：1）刚性性垫块块的高高度不不宜小小于180mm，自自梁梁边算算起的的垫块块挑出出长度度不宜宜大于于垫块块高度度；；2）在带带壁柱柱墙的的壁柱柱内设设置刚刚性垫垫块时时，其其计算算面积积应取取壁柱柱范围围内的的面积积，同同时壁壁柱上上垫块块伸入入翼墙墙内的的长度度不应应小于于120mm;3）当现现浇垫垫块与与梁整整体浇浇筑时时，垫垫块可可以在在梁高高度范范围内内设置置。3、梁端端设有有刚性性垫块块时，，两端端的有有效支支承长长度按按下式式计算算刚性垫垫块的的影响响系数数。00.20.40.60.85.45.76.06.97.83.3.5梁下设设有垫垫梁的的局部部受压压承载载力计计算梁下设设有长长度大大于垫垫梁梁下的的局部部受压压承载载力计计算:垫梁上上部轴轴向力力设计计值（（KN）；垫梁在在厚度度方向向的宽宽度（（mm）；当荷载载沿厚厚度方方向均均匀分分布时时取取1.0，不均均匀分布时时取取0.8;垫梁折折算高高度;分别为为垫梁梁的混混凝土土弹性性模量量和截截面惯惯性矩矩;垫梁的的高度度(mm)；砌体的的弹性性模量量；墙厚（（mm）3.4砌体受受拉、、受弯弯及受受剪承承载力力计算算砌体的的受拉拉、弯弯、剪剪构件件的承承载力力计算算，实实质上上利用用材料料力学学公式式计算算构件件控制制截面面上的的最大大应力力设计计值，，使之之不超超过相相应砌砌体强强度设设计值值。3.4.1轴心受受拉构构件适用范范围：：小型型砖砌砌水池池和筒筒仓轴心受受拉构构件承承载力力计算算公式式：Nt≤ftA式中，，Nt—轴心拉拉力设设计值值；ft—砌体的的轴心心抗拉拉强度度设计计值；；A—砖砌体体截面面积；；3.4.2受弯构构件·适用范范围：：砖砌砌过梁梁、挡挡土墙墙·砖砌体体受弯弯构件件的破破坏形形态：：①沿沿齿缝缝、沿沿砖块块和竖竖向灰灰缝截截面弯弯曲受受拉破破坏②沿沿通缝缝截面面弯曲曲受拉拉破坏坏③支支座处处受剪剪破坏坏工程中中的砖砖砌平平拱过过梁、、挡土土墙等等结构构构件件均属属于受受弯构构件。。从两两个方方面进进行强强度计计算，，进行行受弯弯承载载力计计算，，同时时在支支座处处还存存在较较大剪剪力，，应进进行相相应的的抗剪剪计算算。其承载载力按按下式式计算算：3.4.3受剪构构件砌体受受剪承承载力力按下下式计计算:V≤(fv+ams0)A当永久久荷载载分项项系数数为γG＝1.2时μ＝0.26-0.082s0/f当永久久荷载载分项项系数数为γG＝1.35时μ＝0.26-0.082s0/fV--截面剪剪力设设计值值；A--水平截截面面面积。。当有有孔洞洞时，，取净净截面面面积积；fv--砌体抗抗剪强强度设设计值值，对对灌孔孔的混混凝土土砌块块砌体体取fvG；α--修正系系数。。当γG＝1.2时，砖砖砌体体取0.60，混凝凝土砌砌块砌砌体取取0.64；当γG＝1.35时，砖砖砌体体取0.64，混凝凝土砌砌块砌砌体取取0.66；μ--剪压复复合受受力影影响系系数，，α与μ的乘积积可查查表5.5.1；σ0--永久荷荷载设设计值值产生生的水水平截截面平平均压压应力力；f--砌体体的的抗抗压压强强度度设设计计值值；；σ0/f--轴压压比比，，且且不不大大于于0.8。3.5配筋筋砖砖砌砌体体构构件件一、、水水平平网网状状配配筋筋对对砌砌体体承承载载力力的的影影响响:①约约束束砂砂浆浆和和砖砖的的横横向向变变形形，，间间接接提提高高砌砌体体竖竖向向抗抗压压承承载载力力；；②②延延缓缓砖砖块块的的开开裂裂及及其其裂裂缝缝的的发发展展；；③③阻阻止止竖竖向向裂裂缝缝的的上上下下贯贯通通，，避避免免砖砖砌砌体体被被分分裂裂成成小小柱柱导导致致失失稳稳破破坏坏。。提提高高砖砖砌砌体体小小偏偏心心抗抗压压承承载载力力3.5.1网状状配配筋筋砖砖砌砌体体受受压压构构件件二、、受受压压承承载载力力计计算算1.网状状配配筋筋砖砖砌砌体体的的抗抗压压强强度度计计算算公公式式式中中，，fn————网状状配配筋筋砖砖砌砌体体的的抗抗压压强强度度设设计计值值；；f————砖砌砌体体的的抗抗压压强强度度设设计计值值；；e————轴向向力力的的偏偏心心距距；；ρ———体积积配配筋筋率率；；y————截面面重重心心到到轴轴向向力力所所在在偏偏心心方方向向截截面面边边缘缘的的距距离离；；fy————钢筋筋的的抗抗拉拉强强度度设设计计值值，，fy≤≤320MPa；Vs、V————钢筋筋和和砌砌体体的的体体积积；；2．网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体构构件件的的影影响响系系数数考虑虑高高厚厚比比β和初初始始偏偏心心距距e对承承载载力力的的影影响响，，网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体构构件件的的影影响响系系数数：：3．网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体受受压压构构件件的的承承载载力力计计算算公公式式：：式中中，，N————轴向向力力设设计计值值；；A————砖砌砌体体截截面面面面积积。。三、、网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体构构件件的的适适用用范范围围水平平网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体受受压压构构件件使使用用范范围围应应符符合合下下列列规规定定①偏偏心心距距超超过过截截面面核核心心范范围围，，不不宜宜采采用用网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体构构件件；；（（矩矩形形截截面面e/h>0.17；e/h<0.17但构构件件高高厚厚比比β>16）②矩矩形形截截面面轴轴向向力力偏偏心心方方向向的的截截面面边边长长大大于于另另一一方方向向的的边边长长时时，，除除按按偏偏心心受受压压计计算算外外，，还还应应对对较较小小边边长长方方向向按按轴轴心心受受压压进进行行验验算算；；③当当网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体下下端端与与无无筋筋砌砌体体交交接接时时，，尚尚应应验验算算无无筋筋砌砌体体的的局局部部受受压压承承载载力力。。四、、构构造造规规定定①网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体中中的的体体积积配配筋筋率率，，不不应应小小于于0.1%，并并不不应应大大于于1%。②采采用用方方格格钢钢筋筋网网时时，，钢钢筋筋的的直直径径宜宜采采用用3～4mm；当当采采用用连连弯弯钢钢筋筋网网时时，，钢钢筋筋的的直直径径不不应应大大于于8mm；当当采采用用连连弯弯钢钢筋筋网网时时，，网网的的钢钢筋筋方方向向应应互互相相垂垂直直，，沿沿砌砌体体高高度度交交错错布布置置，，Sn取同同一一方方向向网网的的间间距距。。③钢钢筋筋网网中中钢钢筋筋的的间间距距不不应应大大于于120mm，并并不不应应小小于于30mm。④钢钢筋筋网网的的间间距距，，不不应应大大于于5皮砖砖，，并并不不应应大大于于400mm。⑤网网状状配配筋筋砖砖砌砌体体所所用用砂砂浆浆不不应应低低于于M7.5；钢钢筋筋网网应应设设置置在在砌砌体体的的水水平平灰灰缝缝中中，，灰灰缝缝厚厚度度应应保保证证钢钢筋筋上上下下至至少少各各有有2mm厚的的砂砂浆浆层层。。3.5.2组合合砖砖砌砌体体构构件件混凝凝土土或或钢钢筋筋砂砂浆浆面面层层组组合合砖砖砌砌体体当荷荷载载偏偏心心距距较较大大时时，，无无筋筋砖砖砌砌体体承承载载力力不不足足而而截截面面尺尺寸寸又又受到到限限制制时时，，可可采采用用砖砖砌砌体体和和钢钢筋筋混混凝凝土土面面层层或或钢钢筋筋砂砂浆浆面面层层组组成成的组组合合砖砖砌砌体体构构件件。。3.5.3砖体体和和钢钢筋筋混混凝凝土土构构造造柱柱组组合合墙墙砖砌砌体体和和钢钢筋筋混混凝凝土土构构造造柱柱组组合合墙墙，，是是在在砖砖墙墙中中间间隔隔一一定定离离设设置置钢钢筋筋混混凝凝土土构构造造柱柱，，并并在在各各楼楼层层处处设设置置钢钢筋筋混混凝凝土土圈圈梁梁，，使使砖砖砌砌体体墙墙于于钢钢筋筋混混凝凝土土构构造造柱柱和和圈圈梁梁组组成成一一个个整整体体结结构构共共同同受受力力。。3.6配筋筋砌砌块块砌砌体体构构件件配筋筋砌砌块块砌砌体体构构件件是在在砌砌体体中中配配置置一一定定数数量量的的竖竖向向和和水水平平钢钢筋筋，，竖竖向向钢钢筋筋一一般般是是插插入入砌砌块块砌砌体体上上下下贯贯通通的的孔孔中中，，用用灌灌孔孔混混凝凝土土灌灌实实使使钢钢筋筋充充分分锚锚固固，，配配筋筋砌砌体体的的灌灌孔孔率率一一般般大大于于50%，水水平平箍箍筋筋一一般般可可设设置置在在水水平平灰灰缝缝中中或或设设置置箍箍筋筋，，竖竖向向和和水水平平钢钢筋筋使使砌砌块块砌砌体体形形成成一一个个共共同同的的整整体体。。混合合结结构构房房屋屋墙墙体体设设计计第四四章章4.1混合合结结构构房房屋屋的的组组成成及及结结构构布布置置方方案案4.1.1混合合结结构构房房屋屋的的组组成成◆混合合结结构构房房屋屋:是指指主主要要承承重重构构件件由由不不同同的的材材料料所所组组成成的的建建筑筑物物。。其其中中竖竖向向构构件件如如房房屋屋的的墙墙、、柱柱、、基基础础等等采采用用砌砌体体结结构构材材料料；；而而水水平平构构件件如如楼楼盖盖及及屋屋盖盖等等，，则则采采用用钢钢筋筋砼砼或或其其他他材材料料（（木木材材、、轻轻钢钢结结构构））建建造造。。◆混合结结构房屋屋的结构设计计主要包括括楼（屋））盖设计计、墙体、基础设计计等方面的的内容，，由于楼楼（屋））盖广泛泛采用钢钢筋砼梁梁板结构构，在砼砼结构中中已有详详细介绍绍，基础础也要系系统学习习，所以以墙体设设计是本本章的主主要内容容。4.1.2混合结构构房屋的的结构布布置方案案混合结构构的结构构布置方方案主要要是指承承重墙体体的布置置方案，，而墙体体布置要要满足建建筑和结结构两个个方面的的要求。。按竖向向荷载传传递途径径不同，，承重墙墙布置方方案有以以下四种种：1横墙承重重方案2纵墙承重重方案3纵横墙承承重方案案4内框架承承重方案案一.横墙承重重体系竖向荷载载传力路路线：屋（楼））面荷载载→横横墙→→基基础→→地基基横墙承重重体系特特点：1.横墙为承承重墙，，间距较较小（3～4.5m），结构构整体性性好，空空间刚度度大，有有利于抵抵抗水平平作用和和调整地地基的不不均匀沉沉降。2.纵墙作为为围护、、隔断墙墙，其设设置门窗窗洞口的的限制较较少，纵纵墙立面面处理比比较灵活活，可保保证横墙墙的侧向向稳定。。3.楼盖的材材料用量量较少，，但墙体体的用料料较多，，施工工方便。。――适用于宿宿舍、住住宅、旅旅馆等居居住建筑筑和由小小房间组组成的办办公楼等等二.纵墙承重重体系竖向荷载载传力路路线：屋（楼））面荷载载→屋屋架（（梁）→→纵纵墙→→基础础→地地基纵墙承重重体系特特点：1.纵墙为承承重墙，，横墙数数量相对对较少，，承重墙墙间距一一般较大大，房屋屋的空间间刚度比比横墙承承重体系系小；纵纵墙上门门窗洞口口的大小小和位置置受到限限制。2.横墙为自自承重墙墙，可保保证纵墙墙的侧向向稳定和和房屋的的整体刚刚度，房房屋的划划分比较较灵活。。3.楼盖的材材料用量量较多，，墙体的的材料用用量较少少。――适用于教教学楼、、图书馆馆、食堂堂、俱乐乐部、中中小型工工业厂房房等单层层和多层层空旷房房屋。三.纵横墙承承重体系系竖向荷载载传力路路线：屋（楼）面荷载↗纵墙↘基础

→地基↘横墙↗纵横墙承承重体系系特点：：兼有横墙墙和纵横横墙承重重体系的的特点，，房屋平平面布置置比较灵灵活，空空间刚度度较好。。――适用于住住宅、教教学楼、、办公楼楼及医院院等建筑筑。四.内框架承承重体系系竖向荷载载传力路路线：屋（楼）面荷载↗梁→外墙↘基础

→地基↘梁→框架柱↗内框架承承重体系系特点：：1.室内空间间较大，，梁的跨跨度并不不相应增增大。2.由于横墙墙少，房房屋的空空间刚度度和整体体性较差差。3.由于钢筋筋混凝土土柱和砖砖墙的压压缩性能能不同，，结构易易产生不不均匀的的竖向变变形。4.框架和墙墙的变形形性能相相差较大大，在地震时时易由于于变形不不协调而而破坏。。五、内框框架承重重体系与与其他体体系相结结合就成成为混合合承重体体系六.底层框架架承重体体系竖向荷载载传力路路线：屋（楼））面荷载载→上上层墙墙体→→墙梁梁→框框架柱柱→基基础→→地地基底层框架架承重体体系特点点：1.底层使用用空间较较大，梁梁的尺度度并不相相应增大大2.由于底层层墙体较较少，沿沿房屋高高度方向向，结构构空间刚度度将发生生变化；；3.经过合理理设计，，可获得得使用和和抗震性性能较好好的底层框框架结构构体系，，实现强强柱弱梁梁的目标标。――适用于上上部住宅宅底层商商店或车车库类房房屋。4.2砌体房屋屋的静力力计算方方案进行混合结结构房屋的的静力计算算，实际上上是计算房房屋的墙体体和基础承承受的内力力，其计算算简图的确确定（即静静力计算方方案）取决决于房屋的的空间受力力性能、墙墙体构造等等多方面因因素。4.2.1房屋的空间间受力性能能1．两端没有有山墙的单单层单跨房房屋：外纵墙承重重，屋面是是钢筋混凝凝土平屋顶顶，由预制制板和大梁梁组成。（1）计算单元元：相邻窗窗口中线之之间的一段段。（2）荷载的传传递路线：：通过计算算单元墙体体本身传至至基础。（3）结构计算算体系：平平面受力体体系。房屋自由侧侧移变形up房屋约束侧侧移变形us空间性能影影响系数2．两端有山山墙的单层层单跨房屋屋：4.2.2房屋静力计计算方案的的划分1弹性计算方方案当山墙（横横墙）间距距很大时，，屋面水平平梁的水平平刚度较小小，值比较大。。2刚弹性计算算方案当山墙（横横墙）间距距比较小时，屋屋面的跨度度相对短一些，，相应的水水平刚度相对较较大。楼板板处的相对位移移比弹性方方案小一些。3刚性计算方方案当山墙（横横墙）间距距更短时，，由于屋面面水平梁的的水平刚度度很大，可可以认为屋屋面没有水水平位移。。比较以上三三种房屋，，刚性方案最好，，一般应尽尽量设计成刚性方方案。《规范规定》混合结构房屋静力计计算方案划划分如下：：屋盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖S<3232<S<72S>722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和木屋盖或楼板S<2020<S<48S>483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖S<1616<S<36S>36根据房屋空空间工作的的程度不同同，砌体房房屋计算单单元应采用用相应的计计算简图。。《砌体结构设设计规范》根据横墙和和楼盖对计计算单元约约束程度，，将砌体结结构静力计计算方案分分为刚性、、刚弹性和和弹性三种种计算方案案。刚性方案刚弹性方案案计算简图图弹性方案计计算简图4.2.3刚性和刚弹弹性方案房房屋的横墙墙刚性方案和和刚弹性方方案中横墙墙应当满足足以下几项项要求:横墙中开有有洞口时,洞口的水平平截面面积积应不超过过横墙截面面面积的50%;横墙的厚度度一般不小小于180mm;单层房屋的的横墙长度度不小于其其高度，多多层房屋的的横墙长度度，不小于于其总高度度的1/2；当不符合上上述要求时时，应对横横墙的刚度度进行验算算；最大的的水平位移移不超过横横墙总高度度的1/4000。4.3墙柱高厚比比验算◆混合结构构房屋中的的墙柱均是是受压构件件，除了满满足承载力要求外，还还必须保证证墙体稳定性.

◆在设计时一一般是在确定承重体体系、进行结构布置和选择计算方案之后，就要要对墙体和和柱进行高厚比验算算，满足要求求后再进行行静力计算和截面承载力力计算。

◆墙墙、柱的高高度与其厚厚度之比称称为高厚比。◆高厚比验算算包括两方方面：一是是允许高厚比比的限值，二是墙柱柱实际高厚比比的确定。4.3.1允许高厚比比及影响高高厚比的因因素1.允许高厚比比限值：墙柱的允许许高厚比主主要是根据据构件的稳定性条件件和刚度条件，由实际工工程经验确确定。见下下表：墙、柱的允允许高厚比比限值砂浆强度等级墙柱M2.52215M5.02416≥M7.526172.影响高厚比比的主要因因素为：◆砂浆的强强度等级：：强度等级级越大，越大；◆◆横墙的间间距：间距距越远，越小；◆◆构造的支支承条件：：如刚性方方案可以大一些些，弹性和和刚弹性方方案应小一一些；◆◆砌体的截截面形式：：截面惯性性矩越大，，可越大；墙墙体上门窗窗洞口削弱弱越多，应越低；◆◆构件的的重要性和和房屋的使使用条件：：次要构件件如非承重重墙，可适当提高高，对使用用时有振动动的房屋，，应比一般房房屋适当降降低。4.3.2高厚比验算算（1）一般墙柱柱高厚比验验算应符合下列列要求：式中：H0—墙柱的计算算高度。见见表4.4h—轴心取短边边，偏心方方向长边—墙柱的允许许高厚比；；1—非承重墙的修正系数数，当墙厚厚h=240mm时，1=1.2；h=90mm时，1=1.5；当240mm>h>90mm时，插值。上端为自由端端的墙的，除按上述规规定提高外，，还可提高30%。2—有门窗洞口的的墙的修正系数：：，当洞口口高度≤1/5墙高时，可取取2=1.0。式中：bs—宽度s范围内的门窗窗洞口的宽度度；s—相邻窗间墙或或壁柱之间的的距离。墙、柱的计算算高度房屋类别柱带壁柱墙或周边拉结的墙排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊车的单层房屋变截面柱上段弹性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu刚性、刚弹性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu变截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl无吊车的单层和多层房屋单跨弹性方案1.5H1.0H1.5H刚弹性方案1.2H1.0H1.2H多跨弹性方案1.25H1.0H1.25H刚弹性方案1.10H1.0H1.1H刚性方案1.0H1.0H1.0H0.4s+0.2H0.6s受压构件的计算高度H0表4.4表注：1表中Hu为变截面柱的的上段高度；；Hl为变截面柱的的下段高度；；2对于上端为自自由端的构件件，H0＝2H；3独立砖柱，当当无柱间支撑撑时，柱在垂垂直排架方向向的H0应按表中数值值乘以1.25后采用；4s--房屋横墙间距距；5自承重墙的计计算高度应根根据周边支承承或拉接条件件确定。6表中的构件高高度H应按下列规定定采用：1）在房屋底层层，为楼板顶顶面到构件下下端支点的距距离，下端支支点的位置，，可取在基础础顶面，当埋埋置较深且有有刚性地坪时时，可取室外外地面下500mm处；2）在房屋其他他层次，为楼楼板或其他水水平支点间的的距离；3）对于无壁柱柱的山墙，可可取层高加山山墙尖高度的的1/2；对于带壁柱柱的山墙可取取壁柱处的山山墙高度。（2）对于带壁柱柱墙的高厚比比验算①整片墙高厚厚比验算