建筑結構與選型(何培玲)第6章砌體結構

建筑結構與選型第6章砌體結構由塊體和砂漿砌筑而成的整體材料稱為砌體；由砌體墻、柱作為建筑物主要受力構件的結構,稱為砌體結構。它是磚砌體結構、石砌體結構和砌塊砌體結構的總稱。砌體結構的優(yōu)點:（1）砌體所用的黏土、砂、石屬天然材料，分布較廣。粉煤灰磚可利用工業(yè)廢料，因而砌體材料容易取材，價格較水泥、鋼材和木材的便宜。（2）砌體的保溫、隔熱、隔聲性能均比普通鋼筋混凝土好，采用磚、石建造的房屋既美觀又舒適。（3）具有良好的耐火性和耐久性，使用時限較長。（4）砌體結構施工工藝簡單，不需要模板和特殊的施工設備，而且能較好地連續(xù)施工。（5）砌體結構（在一定的使用范圍內）可大量地節(jié)約鋼材、水泥和木材，因而工程造價低。砌體結構的缺點:（1）砌體的抗壓強度低，構件截面尺寸大，因而結構自重大。（2）砌體的抗拉、抗剪強度低，砌體結構的抗震性能差。（3）砌筑工作量大，生產效率低?！?.1砌體材料的力學性能砌體材料包括塊體和砂漿。常用的塊體有磚、石和砌塊。塊體和砂漿的強度等級是根據(jù)其抗壓強度而劃分的等級,它是確定砌體在各種受力狀態(tài)下強度的依據(jù)。6.1.1砌體材料及其強度等級磚包括燒結普通磚、燒結多孔磚和蒸壓硅酸鹽磚。（1）燒結普通磚——是以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料,經過焙燒而成的實心磚,如燒結粘土磚、燒結煤殲磚、燒結頁巖磚和燒結粉煤灰磚等等?，F(xiàn)行標準尺寸為240mm×115mm×53mm。1.磚（2）燒結多孔磚——以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰等為主要原料,經焙燒而成,有貫穿孔洞,孔洞率不小于25％,孔的尺寸小而數(shù)量多,主要用于承重部位的磚,又簡稱為多孔磚。尺寸為P型(240mmx115mmx90mm)、M型(190mmx190mmx90mm)。（3）蒸壓硅酸鹽磚——以硅質材料和石灰為主要材料,經坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護而成,如灰砂磚、粉煤灰磚、礦渣硅酸鹽磚等?；疑按u的尺寸與燒結普通磚相同,此類磚可大量利用工業(yè)廢料,可以減少環(huán)境污染。（4）混凝土普通磚以水泥為膠結材料,與砂、石等經加水攪拌、成型和養(yǎng)護而制成的混凝土實心磚。規(guī)格尺寸同普通粘土磚,為240mm×115mm×53mm。（5）混凝土多孔磚具有多排小孔的混凝土制品,是繼普通與輕集料混凝土小型空心砌塊之后又一個墻體材料新品種,具有生產能耗低、節(jié)土利廢、施工方便和體輕、強度高、保溫效果好、耐久、收縮變形小、外觀規(guī)整等特點,是一種替代燒結粘土磚的理想材料?；炷炼嗫状u主規(guī)格尺寸為240mm×115mm×90mm。磚的強度等級：燒結普通磚、燒結多孔磚：MU30、MU25.MU20、MU15.MU10；蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚：MU25.MU20、MU15.MU10；混凝土磚及混凝土多孔磚的強度等級：MU30、MU25.MU20、MU15。塊體（MasonryUnit）的縮寫是以采用普通混凝土或利用浮石、火山渣、陶粒等為骨料的輕集骨料混凝土制成的實心或空心砌塊。通常將高度為190～390mm的砌塊稱為小型砌塊,高度為360～900mm的砌塊稱為中型砌塊,高度大于900mm的砌塊稱為大型砌塊。小型砌塊尺寸較小、自重較輕、型號多、使用靈活、便于手工操作,目前在我國應用較廣泛。2.砌塊混凝土小型空心砌塊主要規(guī)格尺寸為390mm×190mm×90mm，空心率為25％～50％。普通混凝土小型空心砌塊強度劃分為MU20、MU15.MU10、MU7.5.MU5.MU3.5六個等級，輕骨料混凝土小型空心砌塊強度則劃分為MU20、MU10、MU7.5.MU5四個等級。按石材加工后的外形規(guī)則程度不同,可分為料石和毛石。料石中又分為細料石、半細料石、粗料石和毛料石。毛石的形狀雖不規(guī)則,但毛石的中部厚度要求不小于200mm。石材的強度劃分為MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20七個等級。3.石材砂漿是由膠結料、細骨料、摻合料加水攪拌而成的混合材料。砂漿在砌筑中的作用是使塊體與砂漿接觸表面產生粘結力和摩擦力,從而把散放的塊體材料凝結成整體以承受荷載,并因抹平塊體表面使應力分布均勻。同時,砂漿填滿了塊體間的縫隙,減少了砌體的透氣性,從而提高砌體的隔熱性、防水性和防凍性能。4.砂漿砌體中常用的砂漿有水泥砂漿、混合砂漿和石灰砂漿。水泥砂漿由水泥、砂和水拌和而成,其強度高、耐久性好,但和易性差、水泥用量大,適用于對防水有較高要求的砌體以及對強度有較高要求的砌體。水泥砂漿也稱為剛性砂漿。在水泥砂漿中摻入適量的塑化劑即形成混合砂漿,最常用的混合砂漿是水泥石灰砂漿。這類砂漿的和易性和保水性都很好,便于砌筑,水泥用量較少,但砂漿強度較低,適用于一般的墻、柱砌體。石灰砂漿由石灰、砂和水拌和而成,其強度較低,常用于砌筑簡易建筑物,如圍墻等。專門用于砌筑混凝土砌塊的砂槳稱為混凝土砌塊砌筑砂漿,簡稱砌塊專用砂漿。它是由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和外加劑等組分,按一定比例、采用機械拌和制成。蒸壓灰砂普通磚、蒸壓粉煤灰普通磚專用砌筑砂槳:是由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻和料和外加劑等組分，按一定比例、采用機械拌和制成，專門用于砌筑蒸壓灰砂普通磚或蒸壓粉煤灰普通磚砌體，且砌體抗剪強度應不低于燒結普通磚砌體取值的砂漿。燒結普通磚和燒結多孔磚砌體采用的砂漿等級：M15.M10、M7.5.M5和M2.5；毛料石、毛石砌體用砂漿的強度等級：M7.5.M5和M2.5。砂漿（Mortar）的縮寫混凝土普通磚、混凝土多孔磚、單排孔混凝土砌塊和輕集料混凝土砌塊砌體專用砂漿的強度等級：Mb20、Mb15.Mb10、Mb7.5和Mb5；孔洞率不大于35%的雙排孔或多排孔輕集料混凝土砌塊砌體專用砂漿的強度等級：Mb10、Mb7.5和Mb5；蒸壓灰砂普通磚、蒸壓粉煤灰普通磚砌體專用砂漿的強度等級：Ms15.Ms10、Ms7.5和Ms5。一、砌體結構的環(huán)境類別

二、砌體中鋼筋的耐久性選擇三、砌體中鋼筋的保護層厚度四、砌體材料的選擇6.1.2砌體結構的耐久性規(guī)定環(huán)境類別條件1正常居住及辦公建筑的內部干燥環(huán)境、包括夾心墻的內葉墻2潮濕的室內或室外環(huán)境，包括與無侵蝕性土和水接觸的環(huán)境3嚴寒和使用化冰鹽的潮濕環(huán)境（室內或室外）4與海水直接接觸的環(huán)境，或處于濱海地區(qū)的鹽飽和的氣體環(huán)境5有化學侵蝕的氣體、液體或固態(tài)形式的環(huán)境，包括有侵蝕性土壤的環(huán)境表6-1砌體結構的環(huán)境類別潮濕程度燒結普通磚蒸壓灰砂磚混凝土普通磚混凝土砌塊石材水泥砂漿稍潮濕的很潮濕的含水飽和的MU10MU20MU20MU15MU15MU20MU7.5MU10MU15MU30MU30MU40M5M7.5M101.地面以下或防潮層以下的砌體,潮濕房間的墻或環(huán)境類別2的砌體,所用材料的最低強度等級應符合下表的要求。四、砌體材料的選擇2.處于環(huán)境類別3～5等有侵蝕性介質的砌體材料應符合下列要求:（1）應采用實心磚，磚的強度等級不應低于MU20，水泥砂漿的強度等級不應低于M10;（2）混凝土砌體的強度等級不應低于MU15，灌孔混凝土的強度等級不應低于Cb30，砂漿的強度等級不應低于Mb10；（3）根據(jù)環(huán)境條件對砌體材料的抗凍指標、耐酸、堿性能提出要求，或符合有關規(guī)范的要求。四、砌體材料的選擇砌體按配筋與否可分為無筋砌體和配筋砌體兩類。1.無筋砌體由塊材和砂漿組成的砌體稱為無筋砌體，包括磚砌體、砌塊砌體、石砌體。2.配筋砌體在砌體內配置適量的鋼筋，這就是配筋砌體。目前國內采用的配筋砌體主要有兩種:網狀配筋砌體、組合磚砌體、磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻、配筋砌塊砌體。6.1.3砌體的種類砌體按配筋與否可分為無筋砌體和配筋砌體兩類。1.無筋砌體由塊材和砂漿組成的砌體稱為無筋砌體，包括磚砌體、砌塊砌體、石砌體。2.配筋砌體在砌體內配置適量的鋼筋，這就是配筋砌體。目前國內采用的配筋砌體主要有兩種:網狀配筋砌體、組合磚砌體、磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻、配筋砌塊砌體。6.1.3砌體的種類配筋砌體配筋砌體破壞三個階段:50-70%—單磚出現(xiàn)裂縫；80-90%—個別裂縫連成幾皮磚通縫；90%以上—砌體裂成相互不連接的小立柱，最終被壓碎或喪失穩(wěn)定而破壞。6.1.4砌體的力學性能一、砌體受壓的破壞特征1.砌體抗壓強度設計值是根據(jù)什么確定的？2.什么是砌體施工質量控制等級？思考題二、砌體抗壓強度設計值砌體抗壓強度設計值是砌體受壓構件承載力計算時所用的強度指標,是當施工質量控制等級為B級時,齡期為28d的以毛截面計算的各類砌體的抗壓強度設計值,應按教材表6-5～6-11采用。施工質量控制等級:我國《砌體工程施工及驗收規(guī)范》規(guī)定了施工質量等級，它是根據(jù)施工現(xiàn)場的質保體系、砂漿和混凝土強度、砂漿拌合方式、砌筑工人技術等級等方面的綜合水平劃分為A、B.C三個等級。新砌體規(guī)范引入了此概念。表6-5燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）

磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU10—1.891.691.501.300.67注:當燒結多孔磚的孔洞率大于30%時，表中數(shù)值應乘以0.9。表6-6混凝土普通磚和混凝土多孔磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）

磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度Mb20Mb15Mb10Mb50MU304.613.943.272.591.15MU254.213.602.982.371.05MU203.773.222.672.120.94MU15—2.792.311.830.82表6-7蒸壓灰砂普通磚和蒸壓粉煤灰普通磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M50MU253.602.982.682.371.05MU203.222.672.392.120.94MU152.792.312.071.830.82表6-8單排孔混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強度設計值（MPa）

砌塊強度等級砂漿的強度等級砂漿強度Mb20Mb15Mb10Mb7.5Mb50MU206.35.684.954.443.942.33MU15—4.614.023.613.201.89MU10——2.792.502.221.31MU7.5———1.931.711.01MU5————1.190.70注:1.表中數(shù)值僅適用于對孔砌塊的單排孔砌塊墻；2.對獨立柱或厚度為雙排組砌的砌塊砌體，應按表中數(shù)值乘以0.7；3.對T形截面砌體，應按表中數(shù)值乘以0.85；4.表中輕集料混凝土砌塊為煤矸石混凝土砌塊。未灌孔對孔砌筑灌孔混凝土砌塊砌體的抗壓強度設計值:對于單排孔混凝土砌塊對孔砌筑時，灌孔砌體的抗壓強度設計值fg，應按下列公式計算:fg——灌孔砌體的抗壓強度設計值,并不應大于未灌孔砌體抗壓強度設計值的2倍；f——未灌孔砌體的抗壓強度設計值,應按表6-8采用；fc——灌孔混凝土的軸心抗壓強度設計值；α——砌塊砌體中灌孔混凝土面積和砌體毛面積的比值；δ——混凝土砌塊的孔洞率；ρ——混凝土砌塊砌體的灌孔率,系截面灌孔混凝土面積和截面孔洞面積的比值,ρ不應小于33％。表6-9雙排孔、多排孔輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強度設計值（MPa）

砌塊強度等級砂漿的強度等級砂漿強度Mb10Mb7.5Mb50MU103.082.762.451.44MU7.5—2.131.881.12MU5——1.310.78MU3.5——0.950.56MU2.5——0.700.42表6-10毛料石砌體的抗壓強度設計值（MPa）

毛料石強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M7.5M5M2.50MU1005.424.804.182.13MU804.854.293.731.91MU604.203.713.231.65MU503.833.392.951.51MU403.433.042.641.35MU302.972.632.291.17MU202.422.151.870.95注:對下列各類料石砌體，應按表中數(shù)值分別乘以下列系數(shù):細料石砌體:1.4；粗料石砌體:1.2；干砌勾縫石砌體:0.8。表6-11毛石砌體的抗壓強度設計值（MPa）

毛石強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M7.5M5M2.50MU1001.271.120.980.34MU801.131.000.870.30MU600.980.870.760.26MU500.900.800.690.23MU400.800.710.620.21MU300.690.610.530.18MU200.560.510.440.15三、砌體軸心抗拉、彎曲抗拉

和抗剪強度設計值見教材表6-12。四、砌體的彈性模量見教材表6-13。四、砌體強度設計值的調整在設計時對下列情況的各種砌體，其強度設計值應乘以調整系數(shù)γa:1.對無筋砌體構件，其截面面積A小于0.3m2時，γa＝A＋0.7。對配筋砌體構件，當其中砌體截面面積A小于0.2m2時，γa＝A＋0.8。構件截面面積以m2計。2.當砌體用水泥砂漿砌筑時，對表6-5～表6-11中的數(shù)值，γa為0.9；對表6-12中的數(shù)值，γa為0.8。五、砌體強度設計值的調整3.當施工質量控制等級為C級時,γa為0.89；配筋砌體的施工質量控制等級不得采用C級。4.當驗算施工中房屋的構件時,γa為1.1。5.施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體的強度和穩(wěn)定性,可按砂漿強度為零進行驗算；對于冬期施工采用摻鹽砂漿法施工的砌體,砂漿強度等級按常溫施工的強度等級提高一級時,砌體強度和穩(wěn)定性可不驗算。表6-5燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）

磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU10—1.891.691.501.300.67注:當燒結多孔磚的孔洞率大于30%時，表中數(shù)值應乘以0.9。§6.2砌體結構受壓構件的承載力計算受壓是砌體結構構件最常見的受力方式,如墻和柱等。按荷載的作用位置分為軸心受壓和偏心受壓兩種?！粼囼灪脱芯勘砻?無筋砌體受壓構件的承載力，主要與構件截面尺寸、砌體抗壓強度、偏心距以及構件的高厚比密切相關。墻、柱的高厚比,是指墻、柱的計算高度H0和墻厚或矩形柱邊長（軸心受壓時取較小邊長,偏心受壓時取偏心方向的邊長）的比值,用符號β表示。墻、柱的高厚比越大,其穩(wěn)定性愈差,愈容易產生傾斜或變形,影響墻、柱的正常使用,甚至造成房屋倒塌。6.2.1無筋砌體受壓構件承載力計算

N—軸向力設計值；A—為截面面積,按毛截面計算；f—-砌體的抗壓強度設計值；φ—高厚比β和軸向力的偏心距e對受壓構件承載力的影響系數(shù),查表6-16～6-18?！镀鲶w結構設計規(guī)范》采用影響系數(shù)φ來綜合考慮高厚比β和軸向力的偏心距e對受壓構件承載力的影響。受壓構件的承載力應按下式計算:表6-16影響系數(shù)φ（砂漿強度等級≥M5）βe/h或e/hT00.0250.050.0750.10.1250.150.1750.2≤310.990.970.940.890.840.790.730.6840.980.950.900.850.800.740.690.640.5860.950.910.860.810.750.750.640.590.5480.910.860.810.760.700.640.590.540.50100.870.820.760.710.650.600.550.500.46120.820.770.710.660.600.550.510.470.43構件高厚比β的計算公式:對于T形截面:對于矩形截面:H0——受壓構件計算高度,按表6-15采用；h——矩形截面縱向偏心方向的邊長,軸心受壓時為截面較小邊長；hT——T形截面的折算厚度,可近似按3.5i計算；γβ——不同砌體材料構件的高厚比修正系數(shù),按表6-14采用。表6-14

高厚比修正系數(shù)γβ

砌體材料類別γβ燒結普通磚、燒結多孔磚1.0混凝土普通磚、混凝土多孔磚、混凝土及輕集料混凝土砌塊1.1蒸壓灰砂普通磚、蒸壓粉煤灰普通磚、細料石1.2粗料石、毛石1.5注:對灌孔混凝土砌塊，γβ取1.0。

表6-15受壓構件的計算高度H0

房

屋

類

別柱帶壁柱墻或周邊拉結的墻排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性、剛彈性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層和多層房屋單

跨彈性方案1.5H1.0H1.5H剛彈性方案1.2H1.0H1.2H無吊車的單層和多層房屋多跨彈性方案1.25H1.0H1.25H剛彈性方案1.10H1.0H1.1H剛性方案1.0H1.0H1.0H0.4s＋0.2H0.6sφ也可按下式計算:表6-16影響系數(shù)φ（砂漿強度等級≥M5）βe/h或e/hT00.0250.050.0750.10.1250.150.1750.2≤310.990.970.940.890.840.790.730.6840.980.950.900.850.800.740.690.640.5860.950.910.860.810.750.690.640.590.5480.910.860.810.760.700.640.590.540.50100.870.820.760.710.650.600.550.500.46120.820.770.710.660.600.550.510.470.43（1）對于矩形截面構件,當軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時,除應按偏心受壓計算外,還應對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算。（2）軸向力偏心距應滿足限值要求。即:e≤0.6y注意事項:【例6-1】某磚柱截面尺寸b×h＝370mm×370mm,采用燒結普通磚MU10、水泥混合砂漿M5砌筑,施工質量控制等級為B級,柱頂處由荷載設計值產生的軸心壓力為150kN（除自重外）,柱的計算高度為3.6m,試驗算該柱的承載力。表6-5燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）

磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU10—1.891.691.501.300.67注:當燒結多孔磚的孔洞率大于30%時，表中數(shù)值應乘以0.9。表6-16影響系數(shù)φ（砂漿強度等級≥M5）βe/h或e/hT00.0250.050.0750.10.1250.150.1750.2≤310.990.970.940.890.840.790.730.6840.980.950.900.850.800.740.690.640.5860.950.910.860.810.750.690.640.590.5480.910.860.810.760.700.640.590.540.50100.870.820.760.710.650.600.550.500.46120.820.770.710.660.600.550.510.470.431.砌體強度設計值如何進行調整？2.砌體受壓構件的承載力計算公式是什么，公式中字母的含義是什么，如何取值？3.砌體受壓構件的承載力計算時構件的高厚比如何計算？思考題N—軸向力設計值；A—為截面面積,按毛截面計算；f—-砌體的抗壓強度設計值；φ—高厚比β和軸向力的偏心距e對受壓構件承載力的影響系數(shù),查表6-16～6-18?！镀鲶w結構設計規(guī)范》采用影響系數(shù)φ來綜合考慮高厚比β和軸向力的偏心距e對受壓構件承載力的影響。受壓構件的承載力應按下式計算:構件高厚比β的計算公式:對于T形截面:對于矩形截面H0——受壓構件計算高度,按表6-15采用；h——矩形截面縱向偏心方向的邊長,軸心受壓時為截面較小邊長；hT——T形截面的折算厚度,可近似按3.5i計算；γβ——不同砌體材料構件的高厚比修正系數(shù),按表6-14采用?！纠磕持捎肕U15蒸壓灰砂普通磚和M5水泥砂漿砌筑,其截面尺寸b×h＝490mm×740mm,柱的計算高度H0=5.4m,柱底截面承受的軸心壓力設計值N=365kN,彎矩設計值M=31kN·m,作用長邊方向,試驗算該柱的承載力。表6-7蒸壓灰砂普通磚和蒸壓粉煤灰普通磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M50MU253.602.982.682.371.05MU203.222.672.392.120.94MU152.792.312.071.830.82表6-16影響系數(shù)φ（砂漿強度等級≥M5）βe/h或e/hT00.0250.050.0750.10.1250.150.1750.2≤310.990.970.940.890.840.790.730.6840.980.950.900.850.800.740.690.640.5860.950.910.860.810.750.750.640.590.5480.910.860.810.760.700.640.590.540.50100.870.820.760.710.650.600.550.500.46120.820.770.710.660.600.550.510.470.43φ也可按下式計算:6.2.2砌體局部受壓砌體局部均勻受壓砌體局部非均勻受壓砌體截面中受局部均勻壓力時的承載力應按下式計算:一、砌體局部均勻受壓Nl——局部受壓面積上的軸向力設計值；f——砌體的抗壓強度設計值；Al——局部受壓面積；γ——砌體局部抗壓強度提高系數(shù)。（不調整）砌體局部抗壓強度提高系數(shù)γ，按下式確定:局部受壓面積本身砌體的抗壓強度非局部受壓面積A0-Al所提供的側壓力的影響Al——局部受壓面積；A0——影響局部抗壓強度的計算面積。對多孔磚砌體和按構造要求灌孔的混凝土砌塊砌體，在滿足1、2.3條的情況下，尚應符合γ≤1.5。對于未灌孔的混凝土砌塊砌體，γ＝1.0?！纠?】某砌體條形基礎寬度370mm,采用MU10燒結普通磚和M7.5水泥砂漿砌筑,其上支承截面尺寸為250mm×250mm的鋼砼柱,柱作用于基礎頂面中心處的軸心壓力設計值Nl=160kN。試驗算該柱下砌體基礎的局部受壓承載力是否滿足要求。例1圖:軸心壓力設計值Nl=160kN表6-5燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值（MPa）

磚強度等級砂漿的強度等級砂漿強度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU10—1.891.691.501.300.67注:當燒結多孔磚的孔洞率大于30%時，表中數(shù)值應乘以0.9。例1圖:軸心壓力設計值Nl=160kN梁端支撐處砌體的應力分布圖二、梁端支承處砌體的局部受壓梁端支承處砌體的局部受壓承載力:Nl——梁端支承壓力設計值；η——梁端底面壓應力圖形的完整系數(shù),可取0.7,對于過梁和墻梁可取1.0；γ——砌體局部抗壓強度提高系數(shù),計算方法同前；f——砌體的抗壓強度設計值（MPa）。梁端支承處砌體的局部受壓承載力σ0——為上部平均壓應力設計值；Al

——砌體局部受壓面積

。N0——局部受壓面積內上部軸向力設計值；ψ——上部荷載的折減系數(shù)。A0——影響局部抗壓強度的計算面積,計算方法同前。當A0／Al≥3時,取ψ＝0（即此時不考慮上部荷載的影響）；1.砌體局部均勻受壓承載力計算公式是什么，公式中各參數(shù)的含義是什么如何取值？2.砌體局部抗壓強度提高系數(shù)γ如何確定？影響局部抗壓強度的計算面積A0如何確定？思考題Al——砌體局部受壓面積。hc——梁的截面高度（mm）a0——梁端有效支承長度,當a0＞a時,應取a0＝a?！纠?】試驗算某房屋窗間墻上梁端支承處砌體的局部受壓承載力,梁的支承情況如圖所示。梁的截面尺寸b×h=250×500mm,支承長度a=240mm；窗間墻采用MU10燒結煤矸石磚和M5混合砂漿砌筑,截面尺寸為1200mm×370mm。梁端支承處壓力設計值Nl=100kN,上部荷載設計值產生的軸向力（對整個窗間墻）N=175kN。例2圖Nl=100kNN=175kNa立面圖b平面圖例2圖Nl=100kNN=175kNa立面圖b平面圖例2圖Nl=100kNN=175kNa立面圖b平面圖【例2】試驗算某房屋窗間墻上梁端支承處砌體的局部受壓承載力,梁的支承情況如圖所示。梁的截面尺寸b×h=250×500mm,支承長度a=240mm；窗間墻采用MU10燒結煤矸石磚和M5混合砂漿砌筑,截面尺寸為1200mm×370mm。梁端支承處壓力設計值Nl=100kN,上部荷載設計值產生的軸向力（對整個窗間墻）N=175kN。例2圖Nl=100kNN=175kNa立面圖b平面圖當A0／Al≥3時,取ψ＝0。三、梁端下設有剛性墊塊時的砌體局部受壓當梁端支承處砌體局部受壓承載力不滿要求時,可在梁端下設置墊塊。墊塊下砌體的局部受壓承載力應按下式計算:N0——墊塊面積Ab內上部軸向力設計值；φ——墊塊上N0及Nl合力的影響系數(shù),應采用表6-16～表6-18中當β≤3時的φ值；γ1——墊塊外砌體面積的有利影響系數(shù),應取γ1＝0.8γ,但不小于1.0；γ——局部抗壓強度提高系數(shù),按式（6-9）以Ab代替Al計算得出；Ab——墊塊面積；ab——墊塊伸入墻內的長度；bb——墊塊的寬度。墊塊下砌體的局部受壓承載力應按下式計算:φ——墊塊上N0及Nl合力的影響系數(shù),應采用表6-16～表6-18中當β≤3時的φ值；由e/h,查表6-16～表6-18中當β≤3時的φ值為了計算φ必須確定Nl的作用點，而梁端設有剛性墊塊后，梁端有效支承長度與上述未設墊塊時的a0有所不同。計算時，梁端設有剛性墊塊時梁端有效支承長度a0,b應按下式確定:表6-19

系數(shù)δ1值

00.20.40.60.8δ15.45.76.06.97.81.砌體局部均勻受壓承載力計算公式是什么，公式中各參數(shù)的含義是什么如何取值？2.砌體局部抗壓強度提高系數(shù)γ如何確定？影響局部抗壓強度的計算面積A0如何確定？3.梁端支承處砌體的局部受壓承載力計算公式是什么，公式中各參數(shù)的含義是什么如何取值？思考題【例3】由于例2中房屋窗間墻上梁端支承處砌體的局部受壓承載力不滿足要求,可在梁端下設剛性墊塊。若設置厚度tb=180mm,寬度bb=600mm,深入墻內長度ab=240mm的剛性墊塊在梁端下的砌體內,試驗算此時砌體的局部受壓承載力是否滿足要求。例3圖Nl=100kNN=175kNa立面圖b平面圖四、梁下設有墊梁的局部受壓承載力計算δ2——墊梁底面壓應力分布系數(shù),當荷載沿墻厚方向均勻分布時δ2＝1.0,不均勻分布時δ2＝0.8。6.3砌體結構房屋設計砌體房屋結構設計內容:承重結構體系選擇及結構布置，結構計算簡圖及內力分析，墻、柱高厚比驗算及承載力驗算，構造措施。6.3.1房屋的平面結構布置混合結構房屋墻體分類按承重墻體布置方式不同:承重墻體自承重墻體橫墻承重方案縱墻承重方案縱橫墻承重方案內框架承重方案

1.橫墻承重方案

1.橫墻承重方案（1）荷載傳遞路徑:板橫墻基礎地基（2）特點:橫墻為主要承重墻；橫向空間剛度大，整體性好；結構簡單，施工方便；房間大小固定。――適用于宿舍、住宅、旅館等居住建筑和由小房間組成的辦公樓等。2.縱墻承重方案（1）荷載傳遞路徑:板梁縱墻基礎地基。（2）特點:縱墻承重，橫墻間距不受限制，建筑平面布置靈活；門窗洞口大小和位置受到限制；橫向剛度小，整體性差。――適用于教學樓、圖書館、食堂、俱樂部、中小型工業(yè)廠房等單層和多層空曠房屋。3.縱橫墻承重方案（1）荷載傳遞路徑樓（屋）面板基礎地基（2）特點:房間布置靈活；空間剛度和整體性好。――適用于住宅、教學樓、辦公樓及醫(yī)院等建筑。梁縱墻橫墻4.內框架承重方案（1）豎向荷載傳力路線:屋（樓）面荷載↗(梁)→外墻↘基礎

→地基↘梁→框架柱↗（2）內框架承重體系特點:室內空間較大，梁的跨度并不相應增大由于橫墻少，房屋的空間剛度和整體性較差由于鋼筋混凝土柱和磚墻的壓縮性能不同，結構易產生不均勻的豎向變形框架和墻的變形性能相差較大，在地震時易由于變形不協(xié)調而破壞6.3.2砌體房屋的靜力計算方案砌體結構房屋墻、柱的靜力計算方案,實際上就是通過對房屋空間受力性能的分析,根據(jù)房屋空間剛度的大小確定墻、柱設計時的結構計算簡圖。它是墻、柱承載力計算方法和構造措施的主要依據(jù)。砌體房屋靜力計算方案的確定根據(jù)房屋空間性能影響系數(shù),為簡化房屋內力計算,《砌體結構設計規(guī)范》按照橫墻間距S和樓屋蓋類別確定了砌體房屋計算方案。表6-20房屋靜力計算方案的確定屋蓋或樓蓋類別剛性方案剛彈性方案彈性方案1整體式、裝配整體和裝配式無檁體系鋼筋混凝土屋蓋或鋼筋混凝土樓蓋s＜3232≤s≤72s＞722裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋、輕鋼屋蓋和有密鋪望板的木屋蓋或樓蓋s＜2020≤s≤48s＞483瓦材屋面的木屋蓋和輕鋼屋蓋s＜1616≤s≤36s＞36剛性和剛彈性方案的房屋時橫墻

為保證橫墻具有足夠抗側剛度：1、橫墻中開有洞口時，洞口的水平截面面積不應超過橫墻截面面積的50%；2、橫墻厚度不宜小于180mm；3.單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋的橫墻長度不宜小于橫墻總高度的一半。砌體結構中的墻、柱是受壓構件,除應滿足承載力要求外,還必須保證其穩(wěn)定性?！段覈鲶w結構設計規(guī)范》中規(guī)定用驗算墻、柱高厚比的方法進行墻、柱穩(wěn)定性的驗算,這是從構造上保證受壓構件穩(wěn)定的重要措施。6.4墻、柱高厚比驗算及構造要求表6-21墻、柱的允許高厚比[β]值

砂漿強度等級墻柱M2.52215M5.02416≥M7.526176.4.1墻、柱高厚比驗算一、對于矩形截面墻、柱的高厚比應符合下列要求:H0——墻、柱的計算高度，由表6-15確定；h——墻厚或矩形柱與H0相對應的邊長；μ1——自承重墻（h≤240mm）允許高厚比的修正系數(shù)，按下列規(guī)定采用:當h＝240mm時，μ1＝1.2；當h≤90mm時，μ1＝1.5；中間插值。表6-15

受壓構件的計算高度H0

房

屋

類

別柱帶壁柱墻或周邊拉結的墻排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性、剛彈性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層和多層房屋單

跨彈性方案1.5H1.0H1.5H剛彈性方案1.2H1.0H1.2H無吊車的單層和多層房屋多跨彈性方案1.25H1.0H1.25H剛彈性方案1.10H1.0

H1.1H剛性方案1.0H1.0

H1.0H0.4s＋0.2H0.6s1）在房屋底層,為樓板頂面到構件下端支點的距離。下端支點的位置,可取在基礎頂面；當埋置較深且有剛性地坪時,可取室外地面下500mm處。2）在房屋其他層,為樓板或其他水平支點間的距離。3）對于無壁柱的山墻,可取層高加山尖高度的1／2；對于帶壁柱的山墻可取壁柱處的山墻高度。構件高度H:μ2——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)。

bs——在寬度s范圍內的門窗洞口總寬度；s——相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。圖6-18洞口寬度（1）當與墻連接的相鄰兩橫墻問的距離s＜μ1μ2[β]h時,墻的高度可不受式（6-23）的限制。（2）當式（6-24）計算的μ2值小于0.7時,應采用0.7；當洞口高度等于或小于墻高的1／5時,可取μ2＝1.0。（3）變截面柱的高厚比可按上、下截面分別驗算。驗算上柱的高厚比時,墻、柱的允許高厚比可按表6-21的數(shù)值乘以1.3后采用。1.混合結構房屋按承重墻體布置方式不同有哪些平面布置形式，各自的特點是什么？2.混合結構房屋靜力計算方案分為哪幾種，如何確定？3.對于矩形截面墻、柱的高厚比如何驗算，公式中各參數(shù)的含義是什么，如何取值？思考題μ2——有門窗洞口墻允許高厚比的修正系數(shù)。

bs——在寬度s范圍內的門窗洞口總寬度；s——相鄰窗間墻或壁柱之間的距離。圖6-18洞口寬度【例】（1）某單層房屋層高為4.5m,磚柱截面為490mm×370mm,采用M5混合砂漿砌筑,剛性方案,試驗算磚柱的高厚比是否滿足要求。

表6-15

受壓構件的計算高度H0

房

屋

類

別柱帶壁柱墻或周邊拉結的墻排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性、剛彈性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層和多層房屋單

跨彈性方案1.5H1.0H1.5H剛彈性方案1.2H1.0H1.2H無吊車的單層和多層房屋多跨彈性方案1.25H1.0H1.25H剛彈性方案1.10H1.0H1.1H剛性方案1.0H1.0H1.0H0.4s＋0.2H0.6s表6-21墻、柱的允許高厚比[β]值

砂漿強度等級墻柱M2.52215M5.02416≥M7.52617【例】（1）某單層房屋層高為4.5m，磚柱截面為490mm×370mm，采用M5混合砂漿砌筑，剛性方案，試驗算磚柱的高厚比是否滿足要求。（2）若例題中磚柱改為370mm厚的承重磚墻，其高厚比如何驗算？（3）若（2）中承重磚墻上每隔2m開有1.8m寬的窗口，其高厚比如何驗算？表6-21墻、柱的允許高厚比[β]值

砂漿強度等級墻柱M2.52215M5.02416≥M7.52617二、

帶壁柱墻和帶構造柱墻的高厚比驗算需要分別進行整片墻和壁柱間墻（或構造柱間墻）的高厚比驗算。(1)整片墻高厚比的驗算（帶壁柱墻） 前述公式中的h改為折算厚度hT;確定計算高度H0時,s應當取相鄰橫墻的間距。

hT=3.5i在確定截面回轉半徑i時，帶壁柱墻截面的翼緣寬度bf，應按下列規(guī)定采用:1）對于多層房屋，當有門窗洞口時，可取窗間墻寬度；當無門窗洞口時，每側翼墻寬度可取壁柱高度的1／3。2）對于單層房屋，可取壁柱寬加2／3墻高，但不大于窗間墻寬度和相鄰壁柱間距離。3）計算帶壁柱墻的條形基礎時，可取相鄰壁柱間的距離。(2)整片墻的高厚比驗算（帶構造柱墻） 當構造柱截面寬度不小于墻厚時,h取墻厚,確定計算高度H0時,s應當取相鄰橫墻的間距。式中,γ系數(shù)。對于細石料、半細石料砌體,γ=0;對于混凝土砌塊、粗料石、毛料石及毛石砌體取γ=1.0,其它砌體,γ=1.5。μc——允許高厚比提高系數(shù):bc—構造柱沿墻長方向的寬度；l—構造柱的間距。當bc/l>0.25時,取bc/l=0.25,當bc/l<0.05時,取bc/l=0?！镌诖_定H0時,s取相鄰壁柱間或相鄰構造柱間的距離,按剛性方案確定。(3)壁柱間墻（或構造柱間墻）的驗算(均按矩形截面)【例6-4】某餐廳采用鋼砼現(xiàn)澆樓蓋,底層墻高為4.8m（從基礎頂面算起）,橫墻間距為20m,所有墻厚均為240mm,采用MU10普通磚和M5混合砂漿砌筑。外承重縱墻每隔3.6m設置240mm×240mm的構造柱,每兩個構造柱間有寬1.8m的外窗。試驗算底層外縱墻的高厚比是否滿足要求。(2)整片墻的高厚比驗算（帶構造柱墻） 當構造柱截面寬度不小于墻厚時,h取墻厚,確定計算高度H0時,s應當取相鄰橫墻的間距。式中,γ系數(shù)。對于細石料、半細石料砌體,γ=0;對于混凝土砌塊、粗料石、毛料石及毛石砌體取γ=1.0,其它砌體,γ=1.5。μc——允許高厚比提高系數(shù):bc—構造柱沿墻長方向的寬度；l—構造柱的間距。當bc/l>0.25時,取bc/l=0.25,當bc/l<0.05時,取bc/l=0。表6-15

受壓構件的計算高度H0

房

屋

類

別柱帶壁柱墻或周邊拉結的墻排架方向垂直排架方向s＞2H2H≥s＞Hs≤H有吊車的單層房屋變截面柱上段彈性方案2.5Hu1.25Hu2.5Hu剛性、剛彈性方案2.0Hu1.25Hu2.0Hu變截面柱下段1.0Hl0.8Hl1.0Hl無吊車的單層和多層房屋單

跨彈性方案1.5H1.0H1.5H剛彈性方案1.2H1.0H1.2H無吊車的單層和多層房屋多跨彈性方案1.25H1.0H1.25H剛彈性方案1.10H1.0H1.1H剛性方案1.0H1.0H1.0H0.4s＋0.2H0.6s在確定H0時,墻長s取相鄰壁柱間或相鄰構造柱間的距離,按剛性方案確定。(3)壁柱間墻（或構造柱間墻）的驗算(按矩形截面)1.墊塊下砌體的局部受壓承載力計算時，公式中φ的含義是什么，如何取值？2.混合結構房屋按承重墻體布置方式不同有哪些平面布置形式，各自的特點是什么？3.砌體受壓構件的承載力計算時構件的高厚比如何計算？H0和h如何取值？思考題

6.4.2墻柱的一般構造要求1、五層及五層以上房屋的墻體以及受振動或層高大于6m的墻柱所用材料的最低強度等級：磚為MU10，砌塊MU7.5,石材MU30；砂漿為M5。對于安全等級為一級或設計使用年限大于50年的房屋，墻柱所用材料的最低強度等級應至少提高一級。2.地面以下或防潮層以下的砌體、潮濕房間的墻，所用材料的最低強度等級應符合表6-4的要求。3、承重的獨立磚柱截面尺寸不應小于240mmx370mm。毛石墻的厚度不宜小于350mm，毛料石柱較小邊長不宜小于400mm。當有振動荷載時，墻柱不宜采用毛石砌體。4、屋架跨度大于6m或梁跨度分別大于4.8m(磚砌體)、4.2m(砌塊和料石砌體)、3.9m(毛石砌體)時，應在其支承處砌體上設置混凝土或鋼筋混凝土墊塊。當墻中有圈梁時，墊塊宜與圈梁澆成整體。5.厚度240mm墻上梁的跨度大于或等于6m、砌塊或料石墻以及厚度小于240mm磚墻上梁的跨度大于或等于4.8m時，宜在梁支座下設壁柱或構造柱，或采取其他加強措施。6.預制鋼筋混凝土板的支承長度，在墻上不宜小于100mm，在鋼筋混凝土圈梁上不宜小于80mm。7.在支承于墻、柱上的吊車梁、屋架及跨度大于或等于8m(支承于磚砌體)、7.2m(支承于砌塊砌體)的預制梁端部，應采用錨固件與墻、柱上的墊塊錨固。8.填充墻、隔墻應分別采取措施與周邊構件可靠連接。9.山墻處的壁柱宜砌至山墻頂部，檁條應與山墻可靠拉結。10.砌塊砌體應分皮錯縫搭砌，上下皮搭砌長度不得小于90mm。不滿足上述要求時，應在水平灰縫內設置不少于2φ4的焊接鋼筋網片(橫向鋼筋的間距不宜大于200mm)，網片每端均應超過該垂直縫，其長度不得小于300mm。11.砌塊墻與后砌隔墻交接處,應沿墻高每400mm在水平灰縫內設置不少于2φ4的焊接鋼筋網