土建專業(yè)崗位人員基礎(chǔ)知識(shí)：砌體結(jié)構(gòu).ppt

1、第十九章 砌體結(jié)構(gòu),第一節(jié) 砌體材料及砌體的力學(xué)性能,第二節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法和計(jì)算指標(biāo),第三節(jié) 受壓構(gòu)件的計(jì)算,第四節(jié) 局部受壓的計(jì)算,第五節(jié) 房屋的空間工作和靜力計(jì)算,第六節(jié) 墻、柱高厚比 的驗(yàn)算,第七節(jié) 砌體的構(gòu)造要求,第一節(jié) 砌體材料及砌體的力學(xué)性能,一、砌體的塊材 磚、砌塊、石材 二、砌體的砂漿 水泥砂漿、石灰砂漿、混合砂漿、砌塊專用砂漿 砂漿是由砂、礦物膠結(jié)材料與水按合理配比經(jīng)攪拌而 制成的； 三、對(duì)砌體材料的耐久性要求 四、砌體的種類 磚砌體、砌塊砌體、天然石材砌體、配筋砌體,破壞三個(gè)階段：50-70%-單磚出現(xiàn)裂縫； 80-90%-個(gè)別裂縫連成幾皮磚通縫； 90%以上砌體裂成

2、相互不連接的 小立柱，最終被壓碎或上失穩(wěn)定而破壞；,五、砌體的抗壓強(qiáng)度1.砌體受壓破壞機(jī)理,砌體受壓破壞過(guò)程分為三個(gè)階段： 1.從加載到個(gè)別磚出現(xiàn)裂縫，大約在極限荷載的5070%時(shí)，其特點(diǎn)為不加載，裂縫不發(fā)展。 2.形成貫通的裂縫，大約在極限荷載的8090%時(shí)，特點(diǎn)是不加載裂縫繼續(xù)發(fā)展，最終可能發(fā)生破壞。 3.破壞，被豎向裂縫分割成的小柱失穩(wěn)破壞。 各類砌體受壓破壞的過(guò)程是一樣的，只不過(guò)到達(dá)各階段時(shí)的荷載不同。,破壞的三個(gè)階段,2.影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素,1 磚和砂漿的強(qiáng)度: 2 塊材的尺寸和形狀 3 砂漿鋪砌時(shí)的流動(dòng)性： 4 砌筑質(zhì)量,第二節(jié) 砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法和計(jì)算指標(biāo),一、極限狀態(tài)設(shè)

3、計(jì)法 承載力極限狀態(tài)表達(dá)式為： RS 令 Z=R-S, Z0,結(jié)構(gòu)可靠;Z0,結(jié)構(gòu)失效; Z=0, 結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài). 設(shè)計(jì)表達(dá)式為: 式中： 結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù) S荷載效應(yīng)； R結(jié)構(gòu)的抗力。,砌體結(jié)構(gòu)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按下列公式進(jìn)行最不利組合： 結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)：一級(jí)或設(shè)計(jì)年限50年以上的不應(yīng)小于1.1；二級(jí)或設(shè)計(jì)年限50年的，不應(yīng)小于1.0；三級(jí)或設(shè)計(jì)年限1-5年的，不應(yīng)小于0.9；,二、砌體的計(jì)算指標(biāo),1、砌體的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,2、砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,3、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù),第三節(jié) 受壓構(gòu)件的計(jì)算,當(dāng)壓力作用于構(gòu)件截面的重心時(shí)為軸心受壓構(gòu)件，不作用于重心時(shí)為偏心受壓構(gòu)件。

4、,荷載較大和偏心距較大的受壓構(gòu)件, 很容易在截面受拉邊產(chǎn)生水平裂縫, 此時(shí)截面受壓區(qū)減小, 構(gòu)件剛度降低, 縱向彎曲的影響增大, 構(gòu)件的承載力顯著降低, 結(jié)構(gòu)即不夠安全也不夠經(jīng)濟(jì)。故規(guī)范規(guī)定, 軸向力的偏心距應(yīng)e0.6y . y為截面中心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。 軸向力的偏心距超過(guò)上述規(guī)定限值時(shí), 應(yīng)考慮采取適當(dāng)措施, 減小偏心距。如梁或屋架端部支承反力的偏心距較大時(shí), 可在其端部下的砌體上設(shè)置具有“中心裝置”的墊塊或缺口墊塊?！爸行难b置”的位置或缺口墊塊的缺口尺寸, 可視需要減小的偏心距而定。,偏心距e限值,受壓構(gòu)件的承載力應(yīng)安下式計(jì)算: N-為軸向力設(shè)計(jì)值；A為截面面積，按毛截

5、面計(jì)算； f-砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 為高厚比 和軸向力偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)。,受壓構(gòu)件承載力計(jì)算,受壓構(gòu)件承載力計(jì)算,構(gòu)件高厚比的計(jì)算公式 對(duì)于矩形截面： 對(duì)于T形截面： 為不同砌體材料的高厚比修正系數(shù).,第四節(jié) 局部受壓的計(jì)算,壓力僅僅作用在砌體部分面積上的受力狀態(tài)稱為局部受壓。 局部受壓是砌體結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的受力形式，如支承墻或柱的基礎(chǔ)頂面，支承鋼筋混凝土梁的墻或柱的支承面上，均產(chǎn)生局部受壓，。前者當(dāng)磚柱承受軸心壓力時(shí)為局部均勻受壓，后者為局部不均勻受壓。 其共同特點(diǎn)是局部受壓截面周圍存在未直接承受壓力的砌體，限制了局部受壓砌體在豎向壓力下的橫向變形，使局部受壓砌體處于三向受壓

6、的應(yīng)力狀態(tài)。,1. 砌體局部均勻受壓,砌體局部均勻受壓承載力按下式計(jì)算： NlfAl 砌體的局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)按下式計(jì)算： 試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)A0/Al較大時(shí)，局部受壓砌體試件受荷后未發(fā)生較大變形，但一旦試件外側(cè)出現(xiàn)與受力方向一致的豎向裂縫后，砌體試件立即開(kāi)裂而導(dǎo)致破壞。,為了避免發(fā)生這種突然的脆性破壞，規(guī)范規(guī)定，按式（14.6）計(jì)算所得的砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)尚應(yīng)符合下列要求： 在(a)的情況下，2.5;(2) 在(b)的情況下，1.25 (3) 在(c)的情況下，2.0；(4) 在(d)的情況下，1.5,影響局部抗壓強(qiáng)度的面積A0,2.梁端支承處砌體局部受壓,如圖所示，當(dāng)梁端支承處砌體局

7、部受壓時(shí)，其壓應(yīng)力的分布是不均勻的。同時(shí)，由于梁的撓曲變形和支承處砌體的壓縮變形影響，梁端支承長(zhǎng)度由實(shí)際支承長(zhǎng)度a變?yōu)殚L(zhǎng)度較小的有效支承長(zhǎng)度a0。 梁端支承處砌體局部受壓計(jì)算中，除應(yīng)考慮由梁傳來(lái)的荷載外，還應(yīng)考慮局部受壓面積上由上部荷載傳來(lái)的軸向力。 梁端支承處的局部受壓承載力按下式計(jì)算： N0+NlfAl,梁端支承處砌體局部受壓,3. 剛性墊塊下砌體的局部受壓,當(dāng)梁端支承處砌體局部受壓，可在梁端下設(shè)置剛性墊塊，以增大局部受壓面積，滿足砌體局部受壓承載力的要求。剛性墊塊是指其高度tb180mm，墊塊自梁邊挑出的長(zhǎng)度不大于tb的墊塊。剛性墊塊伸入墻內(nèi)長(zhǎng)度ab可以與梁的實(shí)際長(zhǎng)度a相等或大于a。 梁

8、下墊塊通常采用預(yù)制剛性墊塊，有時(shí)也將墊塊與梁端現(xiàn)澆成整體。 (1)、剛性墊塊下砌體的局部受壓承載力應(yīng)按下式計(jì)算 N0+Nl1fAb (2)、梁端設(shè)有剛性墊塊時(shí)，梁端有效支承長(zhǎng)度a0應(yīng)按下式確定： 剛性墊塊的影響系數(shù)1可按表19-10采用。 墊塊上N1的作用點(diǎn)的位置可取0.4a0處。,第五節(jié) 房屋的空間工作和靜力計(jì)算,一、房屋的空間工作,房屋是由屋蓋、墻體、基礎(chǔ)構(gòu)成的承重骨架，它們共同工作，承受作用在房屋上的垂直荷載和水平荷載。 墻、柱承受屋蓋傳來(lái)的垂直荷載，同時(shí)還受到水平荷載在水平荷載的作用下會(huì)發(fā)生水平位移。 此時(shí)，墻、柱以及屋蓋相互關(guān)聯(lián)、制約，每一部分都不能單獨(dú)的變形，因此在靜力分析中必須考

9、慮房屋的空間工作。,二、房屋的靜力計(jì)算方案,1 、剛性方案,當(dāng)橫墻間距較小，屋蓋與樓蓋的水平剛度較大時(shí)，則 在水平荷載作用下，房屋的水平位移很小，可以忽略 房屋的水平位移。,2、彈性方案,當(dāng)房屋的橫墻間距較大，屋蓋與樓蓋的水平剛度較小 時(shí)，房屋的空間剛度較弱，在水平荷載作用下變形較 大，位移不可以忽略。,3、剛彈性方案,介于剛性和彈性之間的房屋，其屋蓋和樓蓋都有一定 的水平剛度，橫墻間距不太大，能起一定的空間作用， 但在水平荷載作用下，水平位移不能忽略，又較彈性 方案水平位移較小。,屋蓋或樓蓋的類別是主要因素之一，在屋蓋和樓蓋的 類型確定后，橫墻間距就是重要條件。,剛性和剛彈性方案房屋的橫墻應(yīng)符合下列要求：,1、橫墻中開(kāi)有洞口的水平截面面積不應(yīng)超過(guò)橫墻截面 面積的50% 2、橫墻的厚度不宜小于180mm。 3、單層房屋的橫墻長(zhǎng)度不宜小于其高度，多層