砌体结构PPT全套教学课件

绪论1砌体结构的发展2砌体结构的特点及应用范围3砌体结构的发展展望什么是砌体结构？砌体结构是由各种块材（如砖、混凝土砌块、毛石、料石、土块）用砂浆通过人工砌筑而成的一种结构形式。常用于房屋的基础、承重墙、过梁等承重结构，也常作为房屋的隔墙等非承重结构，还可以作为挡土墙、水池及烟囱等构筑物。砌体结构：学习单元一砌体结构的发展1.1我国砌体结构的发展砌体结构的发展我国砌体结构的发展在两千多年前，就用“秦砖汉瓦”建造了世界上最伟大的砌体工程——“万里长城”；在春秋战国时期就已兴修了都江堰水利工程；在1400年前就用料石修建了河北赵县安济桥（赵州桥）。1.1我国砌体结构的发展砌体结构的发展从鸦片战争（1840年）起到建国前的约100年的时间内，由于水泥的发明，砂浆强度的提高，促进了砖砌体结构的发展。此阶段我国建筑受欧洲建筑风格的影响，开始改变原砌筑空斗墙的薄型砖而开始烧制八五砖。广泛地用以砌筑实心承重砖墙，建造单层或两、三层的低层房屋。这个时期的砌体材料主要是黏土砖。1.1我国砌体结构的发展砌体结构的发展八五砖（规格为216mm×105mm×43mm）1.1我国砌体结构的发展砌体结构的发展近年来，采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土，以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等材料制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块建筑在我国也有了较大的发展。1.1我国砌体结构的发展砌体结构的发展从20世纪末至今我国墙体材料又发展到一个新的阶段。2000年我国的新型墙体材料应用占墙体材料总用量的28%。1.2国外砌体结构的发展砌体结构的发展埃及-金字塔；古希腊多立克柱式建筑-帕提农神庙；古罗马-庞贝城角斗场；1.2国外砌体结构的发展砌体结构的发展君士坦丁堡（今土耳其伊斯坦布尔）-索菲亚大教堂；意大利-比萨斜塔；法国哥特式教堂-巴黎圣母院；美国芝加哥高层建筑-蒙纳德诺克大厦；1.2国外砌体结构的发展砌体结构的发展迄今为止，在世界各地，现代砌体结构仍较广泛地用于建造低层、多层居住和办公建筑，甚至一些高层建筑也采用砌体结构。2.1砌体结构的特点砌体结构的特点及应用范围优点：（1）易就地取材。（2）砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。（3）砌体砌筑时不需要模板和特殊的施工设备。（4）砖墙和砌块墙体能够隔热和保温，所以既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。2.1砌体结构的特点砌体结构的特点及应用范围缺点：（1）与钢筋混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。（2）砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。（3）砌体的抗拉和抗剪强度都很低，因而抗震性能较差，在使用上受到一定限制；砖、石的抗压强度也不能充分发挥。（4）黏土砖需用黏土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。2.2砌体结构的应用范围砌体结构的特点及应用范围砌体结构的抗压承载力高，适于用作受压构件，如在多层混合结构房屋、外砖内浇结构体系中的竖向承重构件（墙和柱）。此外，采用砌体不但可以建造桥梁、隧道、挡土墙、涵洞等构筑物，还可以建造像坝、堰、渡槽等水工结构，可以建造如水池、水塔、料仓、烟囱等特种结构。2.2砌体结构的应用范围砌体结构的特点及应用范围由于传统砌体结构的承载力低，且具有整体性、抗震性能差等缺点，因此限制了它在高层建筑和在地震区建筑中的应用。砌体结构的发展展望随着新型砌体结构材料和新的结构形式的出现，砌体结构的设计理论和方法不断促进砌体结构的向前发展。我国砌体结构正向适应社会需求的方向发展。其特点如下：砌体结构的发展展望（1）发展和推广应用砌体结构的新材料为适应节能、环保的要求，要限制黏土砖的应用，而改为大力发展新型砌体材料，充分把工业废料和地方性材料利用起来，发展节能的砌体结构。大力发展蒸压灰砂废渣砌体材料制品，包括粉煤灰加气混凝土墙板、粉煤灰砖、炉渣砖及空心砌块、钢渣砖等。砌体结构的发展展望（2）发展轻质高强多功能的砌块和高性能的砂浆进一步研究轻质量、高强度、低能耗的砌块，高强、薄壁和大尺寸是今后砌块的发展方向，这样可以减轻自重，节约运输的费用，减少灰缝，并且可以提高承载力和节省劳力；利用页岩生产多孔砖，大力发展废渣轻型的墙板、蒸压纤维的水泥板，提高自重轻、防火、施工安装方便GRC板；大力推广复合墙板。砌体结构的发展展望（3）采用新技术、新结构体系。配筋砌体和预应力砌体都是砌体结构的发展方向。向砌块孔洞内灌注混凝土，使它成为钢筋混凝土和砌块的组合砌体，可以用于多高层房屋，可以减轻自重，提高砌体的强度以及抗震性能。在黏土较多的地区，如西北高原，发展高强黏土制品、高空隙率的保温砖和外墙砖、块材等；在黏土少的地区发展高强砼砌块、承重装饰砌块和利用废材料制成的砌块等。在发展高强块材的同时，研制高强等级的砌筑砂浆。砌体结构的发展展望（4）新设计方法。研究人员更加深入地研究砌体结构的本构关系、破坏机理和受力性能，研究砌体结构的整体工作性能及多高层计算理论和方法，通过物理和数学模式，建立精确完整的砌体结构理论，使砌体结构的计算方法及设计理论更趋于完善。思考题1.砌体结构的主要优、缺点是什么？2.谈谈砌体结构的应用范围。THANKYOU第一章砌体材料及砌体的力学性能1砌体的材料2砌体的种类3无筋砌体的受压性能4砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能5砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数砌体结构由砖、石和砌块等块体材料用砂浆砌筑而成。砌体结构常用来作为受压构件，但有时也作为受拉、受剪、受弯构件。受压、受拉、受弯、受剪等力学性能直接影响砌体结构的强度。学习单元一砌体的材料(一)块体材料砌体的材料砌体材料中的块体是砌体的主要组成部分，通常占砌体总体积的75%以上。块体材料天然石材人工砖石烧结普通砖烧结多孔砖硅酸盐砖混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块料石毛石(一)块体材料砌体的材料砖砌块石材(一)块体材料砌体的材料1砖我国目前用于砌体结构的砖主要有烧结砖和蒸压砖。烧结砖包括烧结普通砖和烧结多孔砖，蒸压砖包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。在各类烧结砖中，应用最广泛的是烧结黏土砖。(一)块体材料砌体的材料（1）烧结普通砖由黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于规定值且外形尺寸符合规定的砖。分为烧结黏土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。这种砖广泛用于一般民用房屋结构的承重墙体及围护结构中，其强度高、耐久性、保温隔热性好，生产工艺简单，砌筑方便。(一)块体材料砌体的材料（2）烧结多孔砖以黏土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成、孔洞率不小于25%，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖，简称多孔砖。烧结多孔砖在砖的厚度方向造成竖向孔洞以减轻砌体的自重。多孔砖可以具有不同的孔形、孔数、重度和孔洞率。(一)块体材料砌体的材料烧结多孔砖与烧结普通砖相比具有的优点：孔洞多，可节约黏土及制砖材料，少占农田；节省烧砖燃料和提高烧成速度；在建筑上可提高墙体隔热保温性能；在结构上可减轻自重，从而减小墙体重量，减轻基础的荷载。(一)块体材料砌体的材料（3）蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖，简称灰砂砖。（4）蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖，简称粉煤灰砖。(一)块体材料砌体的材料（5）强度等级块体强度等级以符号“MU”表示，单位为MPa。烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级为：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级为：MU25、MU20和MU15。(一)块体材料砌体的材料2.砌块（1）混凝土砌块是指由普通混凝土或轻集料混凝土制成的，主要规格尺寸为390mm×190mm×190mm的，空心率在25%～50%的空心砌块，简称混凝土砌块或砌块。(一)块体材料砌体的材料小型砌块：高度在350mm以下；中型砌块：高度在350～900mm之间（图1-1）；大型砌块：高度大于900mm。(一)块体材料砌体的材料（2）加气混凝土砌块可用作承重或围护结构材料，具有良好的保温隔热性能，重度在10kN/m3以下。砌块的强度等级是根据3个砌块毛面积截面的抗压强度平均值划分的，共分为：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5五个强度等级。(一)块体材料砌体的材料3.石材在承重结构中，常用的天然石材有花岗岩、石灰岩、凝灰岩等。天然石材抗压强度高，耐久性能良好，故多用于房屋的基础、勒脚等，也可砌筑挡土墙。一般重岩重度大于18kN/m³，轻岩重度小于18kN/m³。天然石料按其外形及加工程度可分为料石和毛石。(一)块体材料砌体的材料（1）料石①细料石经过精细加工，外形规则，表面平整。②粗料石经过加工，外形规则，表面大致平整，凹凸深度不大于20mm。③毛料石外形大致方正，一般不作加工或稍作修整。(一)块体材料砌体的材料（2）毛石形状不规则的石块，亦称片石。石材的强度等级是根据3个边长为70mm的立方体石块抗压强度的平均值划分的，共分为：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20七个强度等级。(一)块体材料砌体的材料4.砌体结构对块材的基本要求（1）砌体所用块材应具有足够的强度，以保证砌体结构的承载力。（2）砌体所用块材应有良好的耐久性能，以保证砌体结构在正常使用时满足使用年限的要求。（3）砌体所用块材应具有保温隔热性能，以满足房屋的热工性能。（二）砂浆砌体的材料砂浆是由胶结材料和砂子加水拌和而成的混合材料。砂浆的作用是将块材（砖、石、砌块）按一定的砌筑方法粘结成整体而共同工作。同时，砂浆填满块体表面的间隙，使块体表面应力均匀分布。由于砂浆填补了块体间的缝隙，减少了透气性，故可提高砌体的保温性能及防水、防冻性。（二）砂浆砌体的材料1.砂浆的分类砂浆按其配合成分的不同可分为三种：（1）纯水泥砂资料。（2）混合砂浆。（3）非水泥砂浆，即不含水泥的砂浆。（二）砂浆砌体的材料2.砂浆的强度等级砂浆的强度等级用符号“M”表示，单位“MPa”,其强度等级分为M15、M10、M7.5、M5和M2.5五个强度等级。当验算施工阶段尚未硬化的新砌体强度时，或在冻结法施工解冻时，可按砂浆强度为零来确定。（二）砂浆砌体的材料当砂浆强度在两个等级之间时，采用相邻较低值。验算施工阶段新砌筑的砌体强度时，因为砂浆尚未硬化，可按砂浆强度为零来确定砌体的强度。（二）砂浆砌体的材料3.砌体对砂浆的基本要求:（l）砂浆应具有足够的强度和耐久性。（2）砂浆应具有一定的可塑性，以便于砌筑，提高生产率，保证质量，提高砌体强度。（3）砂浆应具有足够的保水性，以保证砂浆正常硬化所需要的水分。（三）对砌体材料耐久性的要求砌体的材料《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）学习单元二砌体的种类砌体的种类按受力情况可分为承重砌体与非承重砌体；按砌筑方法分为实心砌体与空心砌体；按材料分为砖砌体、砌块砌体及石砌体；按是否配有钢筋分为无筋砌体与配筋砌体。（一）无筋砌体砌体的种类1.砖砌体2.砌块砌体3.石砌体4.墙板（二）配筋砌体砌体的种类1.横向配筋砌体2.纵向配筋砌体3.组合砖砌体国外的配筋砌体有两类：普通配筋砌体；预应力砌体。（三）砌体的选用原则砌体的种类（1）因地制宜，就地取材。（2）满足强度要求。（3）满足使用要求和耐久性要求。（4）满足当地施工技术能力。学习单元三无筋砌体的受压性能无筋砌体的受压性能无筋砌体的受压与单块砖的受压不同。它的受压与很多因素有关，如砖和砂浆的强度等级、砂浆的弹塑性性质、灰缝厚度、砌筑质量、砖的含水率等。通过大量的实验可知，各类砌体的抗压强度主要与砖和砂浆的强度有关。（一）无筋砌体破坏的三个阶段无筋砌体的受压性能（一）无筋砌体破坏的三个阶段无筋砌体的受压性能第一阶段：在荷载作用下，砌体受压，当荷载增加至破坏荷载的50%～70%时，由于砌体中的单块砖处于较复杂的拉、弯、剪的复合应力作用下，使得砌体内出现第一条（批）裂缝。（一）无筋砌体破坏的三个阶段无筋砌体的受压性能第二阶段：继续加载，随着压力的增加，单块砖内的裂缝不断发展，并沿竖向形成连续的、贯穿若干皮砖的裂缝，同时有新的裂缝产生。此时，若停止加荷，裂缝仍将继续发展，砌体此时已临近破坏，处于危险状态。这时的荷载约为破坏荷载的80%～90%。（一）无筋砌体破坏的三个阶段无筋砌体的受压性能第三阶段：随荷载继续增加，砌体中裂缝发展迅速，逐渐加长加宽形成若干条连续的贯通整个砌体的裂缝，而将砌体分成若干个1／2砖的小立柱，最后小立柱发生失稳破坏（个别砖可能被压碎），整个砌体构件随之破坏。在此过程中，可看到砌体很明显地向外鼓出。（二）单块砖在砌体中的受力特点无筋砌体的受压性能（1）砖块处于局部受压、受弯、受剪状态；（2）由于砖和砂浆受压后的横向变形不同，砖还处于侧向受拉状态；（3）竖向灰缝的应力集中，竖向灰缝往往不能填满，在竖向灰缝处将产生应力集中现象。（二）单块砖在砌体中的受力特点无筋砌体的受压性能由此可见，砌体受压发生破坏时，首先是单块砖在复杂应力作用下开裂，到最后破坏时，砖的抗压强度也没有充分发挥，从而砌体的抗压强度远低于单块砖的抗压强度。（三）影响砌体抗压强度的因素无筋砌体的受压性能1.块体和砂浆的强度2.砂浆的弹塑性性质3.灰缝厚度及砌筑质量的影响（三）影响砌体抗压强度的因素无筋砌体的受压性能4.砖的外形尺寸的影响5.砖的含水率的影响6.试验方法的影响（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能

1.各类砌体轴心抗压强度平均值

适用于各类砌体的轴心抗压强度平均值的计算表达式：（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能3.各类砌体的轴心抗压强度设计值砌体结构在设计与验算时，为保证有相应足够的可靠概率，抗压强度设计值，按下式确定：（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值fg，应按下列公式计算：式中：fg——灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，并不应大于未灌孔砌体抗压强度设计值的2倍；f——未灌孔砌体的抗压强度设计值（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能fc——灌孔混凝土的轴心抗压强度设计值；α——混凝土砌块砌体中灌孔混凝土面积和砌体毛面积的比值；δ——混凝土砌块的孔洞率；ρ——混凝土砌块砌体的灌孔率，系截面灌孔混凝土面积和截面孔洞面积的比值，ρ不应小于33%。混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20，且不应低于1.5倍的块体强度等级。（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能【例1-1】一混凝土小型空心砌块（MU10）对孔错缝搭砌的T形截面的砌体，用Mb5水泥砂浆砌筑。要求：确定该砌体的抗压强度设计值f。（四）砌体的抗压强度无筋砌体的受压性能解：（1）查表1-11得MU10砌块，Mb5炒浆的抗压强度设计值f=2.22N/mm²（2）查表1-11注2规定对T形截面砌体，应按表中数值乘以0.85,故f=0.85×2.22=1.887N/mm²故调整后的抗压强度f=1.887N/mm²学习单元四砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能砌体构件一般常用来承受竖向荷载，即作受压构件。但有时也用来承受轴心拉力、弯矩和剪力，如水池、过梁和挡土墙等。（一）砌体受拉、受弯和受剪破坏一般有下述三种形态砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能（1）砌体沿水平通缝截面破坏。（2）砌体沿齿缝截面破坏。（3）砌体沿竖缝及砖石截面破坏。（二）砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度计算公式砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能（二）砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度计算公式砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值，当施工质量控制等级为B级时，应按表1-16采用。（三）影响砌体抗剪强度的因素砌体的轴心受拉、受弯和受剪性能1.材料强度的影响2.法向压应力的影响3.砌筑质量的影响4.其他因素学习单元五砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数砌体结构在进行某些计算时，需要用到砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数。在实际工程中，σ=0.43fm时的割线模量作为砌体的弹性模量。（一）砌体弹性模量砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数由于砌体为弹塑性材料，受压时，随着压应力的增加，应变增加，应变增长速度较应力增加快。根据砖砌体的受压试验结果及国内外研究资料表明，砌体受压时的弹性模量有三种，分别是初始弹性模量、切线弹性模量和割线模量。在实际应用中为反映砌体在一般受力情况下的工作状态，取σ=0.43fm时的割线模量（或变形模量）作为砌体的弹性模量。其大小与砌体类型、砂浆强度等级及砌体抗压强度设计值f有关。（二）砌体剪变模量砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数在设计中计算墙体在水平荷载的剪切变形或对墙体进行剪力分配时，需要用到砌体的剪变模量。关于砌体的剪变模量，一般取用材料力学公式，即（三）砌体线膨胀系数αT砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数温度变化会引起砌体热胀、冷缩变形，当这种变形受到约束时，砌体会产生附加应力、变形及裂缝，当计算这种砌体的附加应力、变形及裂缝时，需用到线膨胀系数。（四）摩擦系数μ砌体的弹性模量、摩擦因数和线膨胀系数当砌体结构或构件与其他材料的接触面产生相对滑移时，在滑动面上将产生摩擦力。其摩擦力的大小与法向应力和摩擦系数有关。思考题1.在砌体中，砂浆的种类有哪些？砂浆有什么作用？块材的种类有哪些？块材与砂浆常用的强度等级有哪些？2.砌体结构设计时对块体和砂浆有哪些基本要求？3.在什么情况下，砂浆强度按零来确定砌体的强度？4.影响砌体抗压强度的因素有哪些？5.为什么砖砌体抗压强度远小于单砖的抗压强度？思考题6.砌体的种类有哪些？配筋砌体有何优点及用途？7.轴心受拉、弯曲受拉及受剪破坏主要取决于什么因素？8.影响砌体抗剪强度的因素有哪些？9.砌体的受压弹性模量是如何确定的？它主要与哪些因素有关？10.灌孔混凝土与普通混凝土有何区别？THANKYOU第二章现行规范中砌体结构设计基本规定1砌体结构设计方法演变2概率极限状态设计方法学习单元一砌体结构设计方法演变砌体结构设计方法演变19世纪末至20世纪30年代，采用弹性理论的容许应力计算方法。20世纪40年代，苏联在砌体结构中采用了破坏强度设计法。20世纪50年代，苏联提出了极限状态设计法。砌体结构设计方法演变我国在20世纪50～60年代，基本上采用的是前苏联规范HNTY120-55的设计方法。1984年正式出版了《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）,2001年修订出版了《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001），2002年实施了《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）。2011年又发布了《砌体结构设计规范》（GB50003-2011），并于2012年8月1日起开始实施。学习单元二概率极限状态设计方法概率极限状态设计方法我国《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）以及原《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）均采用以概率理论为基础的极限状态设计法。（一）基本概念概率极限状态设计方法1、结构上的作用F使结构产生内力或变形的原因称为“作用”，可分为直接作用和间接作用两种。荷载是直接作用，温度变化、基础的差异沉降、地震等引起结构外加变形或约束的原因称为间接作用。（一）基本概念概率极限状态设计方法结构上的作用使结构产生的内力（如弯矩、剪力、轴向力、扭矩等）、变形、裂缝等统称为作用效应或荷载效应。（一）基本概念概率极限状态设计方法（1）荷载的分类按作用时间的长短和性质，荷载可分为以下三类：1、永久荷载2、可变荷载3、偶然荷载（一）基本概念概率极限状态设计方法（2）荷载标准值荷载标准值是荷载的基本代表值，是指结构在使用期间，在正常情况下，出现具有一定保证率的最大荷载值。（一）基本概念概率极限状态设计方法2.结构的功能要求（1）结构的安全等级（一）基本概念概率极限状态设计方法（2）结构的设计使用年限一般建筑结构的设计使用年限可为50年。各类工程结构的设计使用年限是不应统一的。需要注意的是，结构的设计使用年限虽然与其使用寿命有联系，但不等同。超过设计使用年限的结构并不是不能使用，而是指它的可靠度降低了。（一）基本概念概率极限状态设计方法（3）建筑结构的功能1、安全性。2、适用性。3、耐久性。（一）基本概念概率极限状态设计方法（一）基本概念概率极限状态设计方法3.结构功能的极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。（一）基本概念概率极限状态设计方法如构件即将开裂、倾覆、滑移、压曲、失稳等。也就是说，能完成预定的各项功能时，结构处于有效状态。反之，结构处于失效状态。有效状态和失效状态的分界，称为极限状态，是结构开始失效的标志。（一）基本概念概率极限状态设计方法

极限状态通常可分为两类：（1）承载能力极限状态（2）正常使用极限状态（一）基本概念概率极限状态设计方法4.作用效应S各种作用施加在结构上，在结构内所产生的内力和变形，总称为作用效应S。当作用为“荷载”时，其效应也可称为荷载效应。（一）基本概念概率极限状态设计方法荷载Q与荷载效应S之间一般呈线性关系，即

（S=CQ）式中C——荷载效应系数，常数。（一）基本概念概率极限状态设计方法5.结构抗力R结构抵抗内力和变形的能力称为结构抗力。结构抗力是材料性能、几何参数及计算模式的函数。（一）基本概念概率极限状态设计方法6.极限状态方程作用效应可以用一个随机变量来描述，结构抗力也为一个随机变量。构件每一个截面满足S≤R时，才认为构件是可靠的。否则认为是失效的。（一）基本概念概率极限状态设计方法结构的极限状态可以用极限状态方程来表达，即

Z=R-S随结构（或构件）作用条件的变化，Z值有以下三种可能的结果：（一）基本概念概率极限状态设计方法（1）Z>0，即R>S时，结构可靠；（2）Z<0，即R<S时，结构失效；（3）Z=0，即R=S时，结构处于极限状态。因此，结构安全可靠地工作必须满足Z≥0。（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法实际设计时，引入荷载分项系数、材料分项系数和结构重要性系数等，并且找出可靠指标与分项系数的对应关系，从而以分项系数代替可靠指标，使结构设计方法在形式上与传统的方法相似，而且也是按极限状态方法进行设计。（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法1.砌体结构按承载能力极限状态设计砌体结构按承载能力极限状态设计时，应按下列公式中最不利组合进行计算：（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法2.砌体结构作为刚体时的整体稳定性当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性时，例如倾覆、滑移、漂浮等，应按下列公式中最不利组合进行验算：（二）实用概率极限状态设计表达式概率极限状态设计方法思考题1.什么是结构上的作用和作用效应？它们之间有何关系？2.作用效应与结构抗力有何区别？3.结构的功能要求有哪些？何谓结构的极限状态？结构的极限状态分哪几类？主要内容是什么？砌体结构设计时是如何保证结构不超过这两类极限状态的？思考题4.写出砌体结构按承载能力极限状态的设计表达式，并简要解释其物理意义。5.为什么说我国现行的设计方法是以概率理论和可靠度理论为基础？是通过哪些因素体现的？THANKYOU第三章无筋砌体构件1受压短柱的受力状态及计算公式2受压长柱的受力状态及计算公式3无筋砌体受压承载力计算4局部均匀受压5局部不均匀受压计算6提高砌体局部受压承载能力的工程措施7轴心受拉8受弯构件9受剪构件学习单元一受压短柱的受力状态及计算公式受压短柱的受力状态及计算公式在实际工程中，混合结构房屋的墙体和柱主要承受房屋的竖向荷载和自身重量，通常为无筋受压砌体。根据作用于墙体和柱上的压力与墙柱截面重心的关系，无筋受压砌体可分为以下几种类型。当作用于墙、柱的压力通过其截面重心时为轴心受压构件，不通过截面重心时为偏心受压构件。当压力对截面某一对称轴有偏心距时，为单向偏心受压构件（图3-1）；压力对截面两个对称轴均有偏心距时，为双向偏心受压构件（图3-2）。受压短柱的受力状态及计算公式受压短柱的受力状态及计算公式1、轴心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式

在轴心压力作用下，短柱截面的应力是均匀分布的（图3-3（a））。该应力达到砌体抗压强度时，轴心受压短柱的承载力Nμ为：1、轴心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式1、轴心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式当轴向压力偏心距较小时（图3-3（b）），截面虽然全部受压，但应力分布不均匀，破坏将发生在压应力较大一侧。当轴向压力的偏心距进一步增大时，截面将出现受拉区（图3-3（c）），此时如果应力未达到砌体的通缝抗拉强度，受拉边不会开裂。如果偏心距继续增大（图3-3（d）），受拉侧将较早开裂，此时只有砌体局部的受压区压应力与轴向力平衡。2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式如把砌体看作匀质弹性体，并按材料力学公式计算，则截面压应力较大边缘的应力σ（图3-3（b）、（c）、（d））为：2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式根据我国大量的试验资料，经统计分析，砌体受压时的偏心影响系数可按下式计算：2、偏心受压短柱受压短柱的受力状态及计算公式学习单元二受压长柱的受力状态及计算公式1、轴心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式

细长柱在承受轴心压力时，往往由于侧向变形过大而发生纵向弯曲破坏，所以在承载力计算中要考虑稳定系数φ0的影响。根据材料力学压杆稳定理论并全面考虑砖和砂浆强度及其他因素对构件纵向弯曲的影响，《规范》规定按下式计算轴心受压柱的稳定系数：1、轴心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式2偏心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式在偏心压力作用下，细长柱的侧向变形又形成一个附加偏心距，使得荷载偏心距增大，这样的相互作用加剧了柱的破坏。2偏心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式图3-5偏心受压构件的纵向弯曲2偏心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式图3-5为偏心受压构件，设纵向弯曲而产生的附加偏心距为，若以新的偏心距e+ei

代替式（3.6）中原偏心距e，可得受压长柱考虑纵向弯曲时的偏心距影响系数为：2偏心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式2偏心受压长柱受压长柱的受力状态及计算公式学习单元三无筋砌体受压承载力计算无筋砌体受压承载力计算无筋砌体受压构件承载力按以下统一公式计算：无筋砌体受压承载力计算1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算【例3-1】厚度为400mm的毛石墙，采用毛石MU20、水泥混合砂浆M2.5砌筑，墙的计算高度为4.5m。要求：计算该墙轴心受压时的高厚比β。1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算2、砌体抗压强度设计值无筋砌体受压承载力计算下列情况的各类砌体，其砌体强度设计值应乘以调整系数：1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算【例3-3】一轴心受压砖柱，截面尺寸为370mm×490mm，材料强度等级为砖MU10，混合砂浆M7.5，施工质量控制等级为B级。要求：砌体的抗压强度设计值。1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算【例3-4】一承受轴心压力的砖柱，截面尺寸370mm×490mm，采用烧结普通砖MU10，施工阶段，砂浆尚未硬化。要求：施工阶段砖柱的砌体抗压强度设计值。1、构件高厚比β的计算无筋砌体受压承载力计算3、进行无筋砌体受压构件承载力计算式无筋砌体受压承载力计算对带壁柱墙的计算截面翼缘宽度按下列规定采用：①多层房屋，当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当无门窗洞口时，可取壁柱高度的1/3；②单层房屋，可取壁柱宽加2/3墙高，但不应大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离；③计算带壁柱樯的条形基础时，可取相邻壁柱间的距离。3、进行无筋砌体受压构件承载力计算式无筋砌体受压承载力计算【例3-5】某单层房屋的山墙如图3.6所示，纵墙间距15m，山墙顶和屋盖系统拉结。带壁柱墙的高度（自基础顶面至壁柱顶面）为11.0m，壁柱宽370mm。有两种开洞情况：（1）不开门窗（2）开有4m宽的门和2m宽的窗。要求：计算截面翼缘宽度。3、进行无筋砌体受压构件承载力计算式无筋砌体受压承载力计算3、进行无筋砌体受压构件承载力计算式无筋砌体受压承载力计算3、进行无筋砌体受压构件承载力计算式无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压验算。4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算当轴向力偏心距e较大时，截面受拉区水平裂缝将显著开展，受压区面积相应地减少，构件的承载力大大降低。考虑经济性和合理性，《规范》提出轴向力的偏心距e按荷载设计值计算并不应超过0.6y（y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离）。若轴向力的偏心距超过上述规定,可采用配筋砌体或其他构造措施。4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算解：（1）第一种组合按式（2.3）为：N=1.2×120+1.4×1.0×（150－120）=186kN

第二种组合按式（2.4）为：N=1.35×120+1.4×1.0×0.7×（150-120）=191.4kN>186kN所以最不利轴向力设计值N=191.4kN4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算4、受压承载力计算时应注意的问题无筋砌体受压承载力计算满足要求。5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算无筋砌体矩形截面双向偏心受压构件承载力的影响系数，可按下列公式计算：5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算5、双向偏心受压构件无筋砌体受压承载力计算学习单元四局部均匀受压局部均匀受压压力仅作用在砌体的部分面积上的受力状态称为局部受压。如在砌体局部受压面积上的压应力呈均匀分布，则称为砌体的局部均匀受压，如图3-9所示。局部均匀受压局部均匀受压1、局部抗压强度提高系数在局部压力作用下，局部受压砌体产生纵向变形，而周围未直接受压的砌体像套箍一样阻止其横向变形。因此，直接受压的砌体处于双向或三向受压状态，局部抗压强度大于一般情况下的抗压强度，这就是“套箍强化”作用的结果。此外,试验发现，由于砖的搭缝，在几皮砖下荷载实际已扩散到未直接受荷载的面积上，即所谓“力的扩散”作用。这两种作用都使得局部抗压强度高于全截面受压时砌体的抗压强度。局部均匀受压1、局部抗压强度提高系数局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积A0可按图3-10确定。局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积影响局部抗压强度的计算面积A0可按图3-10确定。局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积局部受压时，尽管该受压面上的砌体局部抗压强度比砌体的抗压强度高，但由于作用于局部面积上的压力很大，如不准确进行验算，则有可能成为整个结构的薄弱环节而造成破坏。局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积【例3-11】一钢筋混凝土柱截面尺寸为250mm×250mm，支承在370mm宽的条形砖基础上，作用位置如图3-11所示。砖基础用MU10烧结普通砖和M5水泥砂浆砌筑，柱传至基础上的荷载设计值为150kN。要求：确定柱下基础砌体的局部受压承载力。局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积【例3-12】有一截面尺寸为240mm×240mm的钢筋混凝土小柱支承在厚为240mm的砖墙上（如图3-12所示）。墙体采用MU10砖和M2.5混合砂浆砌筑。要求：确定柱下端支承处墙体的局部受压承载力。局部均匀受压2、影响局部抗压强度的计算面积学习单元五局部不均匀受压计算局部不均匀受压计算梁端支撑在砌体上,使砌体受到局部压力的作用,此时作用在局部受压面积上的轴向压力除梁端支反力Nl以外,还有上部荷载在局部受压面积上产生的轴向力N0,梁端下砌体的支撑反力呈曲线分布,属局部不均匀受压。局部不均匀受压计算1、梁端的有效支承长度局部不均匀受压计算1、梁端的有效支承长度如图3-13（a）所示，梁端支承处砌体局部受压时，其压应力的分布是不均匀的，同时由于梁端的转角以及梁的抗弯刚度与砌体压缩刚度的不同，梁端的有效支承长度a0可能小于梁的实际支承长度a。局部不均匀受压计算1、梁端的有效支承长度局部不均匀受压计算2、上部荷载对局部抗压强度的影响局部不均匀受压计算2、上部荷载对局部抗压强度的影响梁端支承处砌体局部受压计算中，除应考虑由梁传来的荷载外，还应考虑局部受压面积上由上部荷载设计值产生的轴向力。但由于支座下砌体的压缩，以致梁端顶部与上部砌体脱开而形成内拱作用，所以计算时要对上部传来的荷载作适当的折减。梁上砌体作用有均匀压应力σ0的试验［图3-13(b)］表明，随着σ0的增大，上部砌体的压缩变形增加，梁端顶部与砌体的接触面也增大，内拱作用逐渐削弱，卸载的有利影响即逐渐减小。根据试验研究结果，为了偏于安全，《规范》规定，当A0/Al≥3时不考虑上部荷载的影响。局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算【例3-13】某窗间墙截面尺寸为1200mm×190mm，采用烧结多孔砖MU10和水泥混合砂浆M5砌筑。墙上支承截面尺寸为250mm×600mm的钢筋混凝土梁，梁端支承压力设计值为60kN，上部轴向力设计值为150kN。要求：验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算【例3-14】某带壁柱墙，截面尺寸如图3-14所示，采用烧结普通砖MU10和水泥混合砂浆M5砌筑，施工质量控制等级为B级。墙上支承截面尺寸为200mm×500mm的钢筋混凝土梁，梁端搁置长度为370mm，梁端支承压力设计值为70kN，上部轴向力设计值为170kN。要求：验算梁端支承处砌体的局部受压承载力。局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算局部不均匀受压计算3、梁端支承处砌体局部受压承载力计算学习单元六提高砌体局部受压承载能力的工程措施提高砌体局部受压承载能力的工程措施当砌体局部受压不能满足要求时，需采取相应的措施提高砌体局部受压承载能力。通常采取的措施有设置预制刚性梁垫、设置与梁整浇的垫块、灌实混凝土小型空心砌块、设置垫梁等。提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫当梁或屋架端部传来的荷载较大,使砌体局部承压不满足要求时,为了提高梁端下砌体的承载力，可在梁支座下设置垫块，以扩大局部承压面积,满足局部承压的要求。图3-15表示设有预制垫块的梁端局部受压。提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫当梁端下设有预制刚性垫块时（图3-15），垫块下砌体局部受压承载力应按下式计算：提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫刚性垫块的构造应符合下列规定：在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时，其计算面积应取壁柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm；垫块的高度不应小于180mm，自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度tb；当现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施1、设置预制刚性梁垫提高砌体局部受压承载能力的工程措施2、设置与梁整浇的垫块提高砌体局部受压承载能力的工程措施2、设置与梁整浇的垫块提高砌体局部受压承载能力的工程措施2、设置与梁整浇的垫块提高砌体局部受压承载能力的工程措施2、设置与梁整浇的垫块提高砌体局部受压承载能力的工程措施2、设置与梁整浇的垫块提高砌体局部受压承载能力的工程措施2、设置与梁整浇的垫块提高砌体局部受压承载能力的工程措施3、提高混凝土小型空心砌块砌体局部受压承载能力的措施提高砌体局部受压承载能力的工程措施3、提高混凝土小型空心砌块砌体局部受压承载能力的措施提高砌体局部受压承载能力的工程措施3、提高混凝土小型空心砌块砌体局部受压承载能力的措施提高砌体局部受压承载能力的工程措施3、提高混凝土小型空心砌块砌体局部受压承载能力的措施提高砌体局部受压承载能力的工程措施3、提高混凝土小型空心砌块砌体局部受压承载能力的措施提高砌体局部受压承载能力的工程措施3、提高混凝土小型空心砌块砌体局部受压承载能力的措施学习单元七轴心受拉轴心受拉无筋砌体结构的抗拉能力很弱，工程中很少使用受拉的砌体构件。对于一些砌筑圆形水池筒仓等构筑物，由于侧向压力作用，墙壁内产生环向拉力，使砌体承受轴向拉力。轴心受拉如图3-20所示的圆形水池，在水压力作用下为轴心受拉构件。轴心受拉轴心受拉轴心受拉学习单元八受弯构件受弯构件受弯的砌体构件，往往伴随着剪力作用，对受弯构件，除进行受弯计算外，还应进行受剪计算。受弯构件受弯构件受弯构件【例3-19】某挡土墙厚240mm，墙墩间距3m，该墙底部1m高内承受有沿水平方向的土压力设计值q=1.8kN/m，设该墙体采用MU10砖和M5混合砂浆砌筑。要求：验算墩间墙体的抗弯承载力。受弯构件受弯构件学习单元八受剪构件受剪构件工程中砌体结构很少有单纯受剪状态，多为弯矩和剪力或剪力和轴力共同作用的复合受力状态。如砖砌体过梁、挡土墙等均受弯矩和剪力的共同作用。受剪构件

当砌体沿通缝受剪时（例如拉杆的拱支座截面，图3-17），其承载能力取决于砌体沿通缝的抗剪强度和作用在截面上的压力所产生的摩擦力的总和。因此沿通缝受剪构件的承载力应按下式计算：受剪构件受剪构件受剪构件受剪构件受剪构件受剪构件思考题1.砌体进行受压承载力验算，在确定影响系数φ时，应先对构件的高厚比进行修正，是如何修正的？2.哪些情况会使砌体发生沿通缝破坏或沿齿缝破坏？举出工程中砌体受弯的实例？3.砌体受压的偏心影响系数φe、轴压构件的稳定系数φ0和受压构件的承载力影响系数φ分别与哪些因素有关？这三个系数之间有何关系？4.试述局部抗压强度提高的原因。思考题5.如何确定影响砌体局部抗压强度的计算面积A0？6.在局部受压计算中，梁端有效支承长度a0与什么有关系？7.怎样验算轴心受拉、受弯和受剪构件的承载力？在实际工程中，有哪些构件或建筑物分属上述情况？8.验算梁端支承处局部受压承载力时，为什么对上部轴向力设计值进行折减？ψ与什么因素有关？THANKYOU第四章配筋砌体受压构件1网状配筋砖砌体受压构件2组合砖砌体3配筋混凝土砌块砌体构件配筋砌体是在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土的砌体。配筋砌体的抗压、抗剪和抗弯承载能力远大于无筋砌体，并有良好的抗震性能及较好的经济适用性，因此在实际工程中得到了广泛的应用。学习单元一网状配筋砖砌体受压构件网状配筋砖砌体受压构件1、网状配筋砖砌体的受压性能网状配筋砖砌体受压构件根据试验研究表明，网状配筋砖砌体轴心受压时，从开始加载直至破坏为止，同无筋砌体类似，按照裂缝的出现和发展，可分为以下三个阶段，但其受力性能和无筋砌体有很大的差别。第一阶段：随压力的增加，单块砖内出现第一批裂缝。此阶段所表现的受力特点与无筋砌体相同，但产生第一批裂缝时的压力约为破坏压力的60%～75%，较无筋砌体高。1、网状配筋砖砌体的受压性能网状配筋砖砌体受压构件第二阶段：随压力增大，裂缝数量增多但发展缓慢。不能沿砌体高度方向形成连续贯通裂缝。第三阶段：压力至极限值，砌体内部分砖严重开裂甚至被压碎，导致砌体完全破坏。2、网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砖砌体受压构件（1）网状配筋砖砌体中的配筋率过高时，砌体的强度可能接近砖的标准强度，再提高钢筋的配筋率，对砌体承载力影响很小。如果钢筋网沿高度配置过稀，则对砌体承载力的提高就很有限。所以《规范》规定体积配筋率不应小于0.1%，也不能大于1%。2、网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砖砌体受压构件（2）采用钢筋网时，钢筋的直径宜采用3～4mm；当采用连弯钢筋网时，连弯钢筋的直径不应大于8mm。两个连弯钢筋网交错置于两相邻灰缝内，合并组成一个网状钢筋［图41(b)］。2、网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砖砌体受压构件（3）钢筋网中钢筋的间距，不应大于120mm，也不应小于30mm。当钢丝网的网孔尺寸过小时，灰缝中的砂浆不易密实；如过大，钢筋网的横向约束效应亦低。2、网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砖砌体受压构件（4）钢筋网的竖向间距，不应大于五皮砖，并不应大于400mm。2、网状配筋砖砌体的构造要求网状配筋砖砌体受压构件（5）网状配筋砖砌体的钢筋网应设置在砌体的水平灰缝中，灰缝厚度应保证钢筋上下至少有2mm厚的砂浆层，以避免钢筋的锈蚀和提高钢筋与砖砌体的粘结力。网状配筋砖砌体所用砂浆的等级不应低于M7.5，因为当采用高等级砂浆时，砂浆与钢筋会有更大的粘结力，且对钢筋的保护也有利。3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件试验表明，当偏心荷载作用时，横向配筋效果将随偏心距的增大面降低，所以在下列情况下不宜采用网状配筋砖砌体：3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件需要注意的问题：（1）网状配筋的矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向边长时，除按偏心压力计算外，还应对较小边长方向按轴心受压构件进行验算；（2）当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体交接时，尚应验算无筋砌体的局部受压承载力。3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件3、网状配筋砖砌体的受压承载力计算网状配筋砖砌体受压构件学习单元二组合砖砌体组合砖砌体砖砌体和钢筋混凝土面层、钢筋砂浆面层或钢筋混凝土构造柱组合在一起形成的组合砖砌体构件称为组合砖砌体。它们均是在砖砌体内配置了纵向钢筋，提高了其抗压、抗弯能力。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体（1）组合砖砌体的受压性能1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体

（2）组合砖砌体构件构造要求1、面层混凝土等级宜采用C20，为了防止钢筋锈蚀，并使钢筋与砂浆有较好的粘结力，面层砂浆等级不宜低于M10，砌筑砂浆等级不宜低于M7.5。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体2、采用砂浆面层的组合砖砌体时，砂浆面层不能太薄，也不宜太厚。3、竖向受力钢筋宜采用HPB300级，对于混凝土面层，因混凝土的受力和变形性能较砂浆面层好，故也可采用HRB335级钢筋。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体4、箍筋的直径不宜小于4mm及0.2倍的受压钢筋直径，并不宜大于6mm。箍筋的间距不应大于20倍受压钢筋的直径及500mm，也不应小于120mm。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体5、当组合砖砌体构件一侧的受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋。6、对于截面长短边相差较大的构件，如墙体等，应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋。水平分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的水平间距均不应大于500mm（图4-3）。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体7、组合砖砌体构件的顶部、底部以及牛腿部位，必须设置钢筋混凝土垫块。受力钢筋伸入垫块的长度必须满足锚固要求。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体

（3）、组合砖砌体轴心受压的承载力计算1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体【例4-3】组合砖柱的截面尺寸为370mm×490mm，柱的计算高度为6m。采用MU10砖和M7.5混合砂浆，C20混凝土。HPB300级钢筋、混凝土面层厚度和钢筋配置见图4-5，承受轴心压力。要求：确定承载力。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体（4）、组合砖砌体偏心受压承载力计算组合砖砌体偏心受压时，其受力和变形性能同钢筋混凝土构件接近。因此在分析组合砖砌体偏心受压构件的附加偏心距、钢筋应力以及截面受压区高度界限值等方面，采用与钢筋混凝土偏心受压构件相类似的方法。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、附加偏心距为了考虑组合砖砌体构件在偏心力作用下的纵向弯曲影响，以截面边缘的材料极限应变表示构件的变形曲率，从而求得其水平位移。该水平位移即为轴向力的附加偏心距，按下式计算：1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体2、钢筋应力及截面受压区高度的界限值组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体（3）承载力计算根据图4-6，按截面的静力平衡条件，组合砖砌体偏心受压构件的承截力按下列公式计算：1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体如图4-7所示，此时受压区高度X可从对N的力矩平衡条件按下式确定（这里是假定N作用在As与砌体和混凝土压力之外写出的，其他情况时应注意正负符号）1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体【例4-4】组合砖柱的截面尺寸为490mm×620mm。如图4-8所示，计算高度为4.8m，承受轴向力N=480kN，沿截面长边方向作用弯矩M=180kN·m。采用砖MU10、混合砂浆M7.5和混凝土C20，HPB300级钢筋对称配筋。1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体1、钢筋混凝土或钢筋砂浆面层的组合砖砌体构件组合砖砌体2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体当仅按砖墙设计承载力不满足要求时，也在砖墙中设置钢筋混凝土构造柱。这种由砖砌体和钢筋混凝土构造柱以及圈梁组成的整体，就是砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙，以下简称组合砖墙。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体（1）、受压性能组合砖墙从加载到破坏要经历三个阶段：第一阶段：当竖向荷载较小时，试件受力处于弹性阶段，砌体内压应力的分布不均匀，墙体上部、中部和底部截面上的竖向压应力为上部大、下部小；两构造柱之间中部大、两端小。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体第二阶段：荷载继续增大，在上圈梁与构造柱连接的附近及构造柱之间中部砌体出现竖向裂缝，且上部圈梁在跨中处产生自下而上的竖向裂缝。直至竖向荷载达到极限荷载的70%时，裂缝发展缓慢。走向大多指向构造柱柱脚，砌体内的竖向应力出现明显的内力重分布，构造柱下部截面应力比上部截面的应力增加较多。墙体中部构造柱均匀受压，边构造柱为小偏心受压，边构造柱略向外鼓。构造柱间距越小，柱分担墙体上的荷载增加，砌体内的应力降低。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体第三阶段：随着竖向荷载的进一步加大，墙体内裂缝进一步扩展和增多。裂缝开始贯通，最终裂缝穿过构造柱柱脚，构造柱内钢筋压屈，混凝土被压碎剥落，同时两构造柱之间中部砌体也受压破坏。试验中未出现构造柱与砌体交接处竖向开裂、脱离现象。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体试验结果表明，构造柱和砖砌体具有良好的整体工作性能；组合墙在竖向压力作用下，由于构造柱和砖砌体的刚度不同，以及内力重分布的结果，构造柱分担较多墙体上的荷载，从而提高了墙体的承载能力。另外，由于构造柱和圈梁形成的“弱框架”对砖砌体的横向和纵向变形的约束作用，加强了房屋的变形能力及整体性，提高了墙体的延性，增强了墙体抵抗水平荷载的能力。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体（2）、组合砖墙的轴心受压承载力应按下列公式计算：2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体（3）、组合砖墙的材料和构造应符合下列规定1、砂浆的强度等级不应低于M5，构造柱的混凝土强度等级不宜低于C20。2、构造柱的截面尺寸不宜小于240mm×240mm，其厚度不应小于墙厚，边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体3、组合砖墙砌体结构房屋，应在纵横墙交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱，其间距不宜大于4m。各层洞口宜设置在相应位置，并宜上下对齐。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体4、组合砖墙砌体结构房屋应在基础顶面、有组合墙的楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。5、砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋，且每边伸入墙内不宜小于600mm。2、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙组合砖砌体6、组合砖墙的施工程序应为先砌墙后浇混凝土构造柱。学习单元三配筋混凝土砌块砌体构件配筋混凝土砌块砌体构件配筋混凝土砌块砌体就是在混凝土小型空心砌块孔洞中插入上下贯通的竖向钢筋，一般同时在水平灰缝中设置水平钢筋或设置箍筋，用灌孔混凝土灌实砌块孔洞而形成的结构体系。1、配筋砌块砌体剪力墙构造要求配筋混凝土砌块砌体构件（1）钢筋（2）配筋砌块砌体剪力墙、连梁（3）配筋砌块砌体柱2、配筋砌块砌体构件正截面受压承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件在进行正截面受压承载力计算时，规范引入了以下基本假定：（1）截面应变分布保持平面；（2）竖向钢筋与其毗邻的砌体、灌孔混凝土的应变相同；（3）不考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度；（4）根据材料选择砌体、灌孔混凝土的极限压应变：当轴心受压时不应大于0.002，偏心受压时的极限压应变不应大于0.003；（5）根据材料选择钢筋的极限拉应变，且不应大于0.01。2、配筋砌块砌体构件正截面受压承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件轴心受压正截面承载力计算对于配筋砌块砌体剪力墙、柱，当配有箍筋或水平分布钢筋时，其正截面受压承载力N按下列公式计算：2、配筋砌块砌体构件正截面受压承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件2、配筋砌块砌体构件正截面受压承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件需要指出的是，无箍筋或水平分布钢筋时，仍可按式（4.11）计算，但应使fy′A′s=。另外，对于配筋砌块砌体剪力墙，当竖向钢筋仅配在中间时，其平面外偏心受压承载力可按无筋砌体公式（3.13）计算，但应采用灌孔砌体抗压强度设计值。3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件矩形截面偏心受压配筋砌块砌体剪力墙依据偏心距的大小，分别进行大偏心受压和小偏心受压两种计算。3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件（1）大小偏心受压界限3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件（2）大偏心受压承载力计算矩形截面大偏心受压配筋砌块砌体破坏时截面上的应力状态如图4-9所示。根据平衡条件建立公式如下3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件（3）小偏心受压承载力计算矩形截面小偏心受压配筋砌块砌体破坏时截面上的应力状态如图4-10所示。根据平衡条件建立公式如下3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件从式（4.18）和式（4.19）不难看出，小偏心受压计算中未考虑竖向分布钢筋的作用。同样需要注意的是，无论是大偏心受压还是小偏心受压，当不配置箍筋或水平分布钢筋时，可不考虑竖向受压主筋的作用，即应使f′yA′s=0。3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件【例4-5】某柱高3.92m，两端为不动铰支座。承受轴压N=500kN。柱截面为390mm×390mm。柱截面见图4-11。材料选用MU10砌块，孔洞率为0.46，砌块砂浆Mb7.5和灌孔混凝土Cb20，纵筋4φ12，箍筋φ6@200。要求：验算柱的承载力。3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件

【例4-6】一开间为8m的多层砌块房屋，底层从室内地坪至楼层高度为5.4m，底层墙体承受轴向力设计值N=380kN/m。砌体采用MU10砌块，孔洞率为0.46，Mb10砂浆，Cb20灌孔混凝土，灌孔率ρ=0.5，即隔孔灌芯，纵筋φ12@600考虑（图4-12）。要求：验算该砌块墙的承载力。3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件3、矩形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件T形、倒L形截面偏心受压配筋砌块砌体剪力墙，当翼缘和腹板的相交处采用错缝搭接砌筑，同时设置间距不大于1200mm的配筋带（截面高度≥60mm，钢筋不少于2φ12）时，可考虑翼缘的共同工作。4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件

【例4-7】某配筋砌块砌体墙段，长2.0m，高2.9m，厚190mm，由MU20小型混凝土空心砌块（孔洞率为45%），Mb10混合砂浆砌筑，灌孔混凝土为Cb30（灌孔率100%），竖向钢筋为HRB335级。墙段所受的内力设计值为N=1300kN，M=620kN·m。采用对称配筋。要求：确定该墙段的纵向钢筋。4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件3、配筋砌块砌体构件受剪承载力计算（1）配筋砌块砌体剪力墙受剪承载力计算偏心受力配筋砌块砌体剪力墙，其斜截面受剪承载力按下列规定进行4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件1、剪力墙的截面应满足4、T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算配筋混凝土砌块砌体构件2、剪力墙偏心受压时斜截面受剪承载力计算