2019砌体结构教案.doc

砌体结构第一章绪论一、砌体结构的历史砌体结构：砖、石或砌块组成．并用砂浆粘结而成的材料称为砌体。砌体砌筑成的结构称为砌体结中国历史上著名的砌体结构建筑物：1、河北赵州桥2、福建泉州万安桥3、北京卢沟桥4、长城我国近代砌体结构的发展1、1952年统一了黏土砖的规格；2、轻质高强的块材新品种应用普遍；3、新型结构形式也有增长较快（大型墙板、底层框架结构、挂板等）4、应用新技术5、计算理论、设计方法、施工规范二、砌体结构的优缺点优点1、取材方便2、具有良好的耐火性和较好的耐久性3、工程造价较低缺点1、强度低、延性差2、用工多，劳动强度大3、占用耕地多第二章砌体材料及其力学性能一、砌体的材料1、块材A、实心砖：我国实心砖的统一规格为240mm*ll5mm*53mm；烧结普通砖的强度等级：MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0B、空心砖：强度等级：MU30、MU25、MU20、MUl5、MUl0C、砌块砌块的强度等级：MU20、MUl5、MUl0、MU7.5、MU5D、石材：分为毛石和料石石材的强度等级：MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU202、砂浆A、水泥砂浆：水泥与砂加水拌合而成的砂浆称为水泥砂浆。特点：具有较高的强度和较好的耐久，和易性和保水性较差，适用于砂浆强度要求较高的砌体和潮湿环境中的砌体。B、混合砂浆：由水泥、石灰与砂加水拌合而成的砂浆特点：具有一定的强度和耐久性，而且和易性和保水性较好，在一般墙体中广泛应用，不宜用于潮湿环境中的砌体。C、非水泥砂浆：不含水泥的石灰砂浆、石膏砂浆和粘土砂浆。特点：强度不高，耐久性也较差，只用于受力较小或简易建筑中的砌体。砌筑砂浆的强度等级分为M15、M10、M7.5、M5、M2.5二、砌体的种类1、无筋砌体：（1）砖砌体：实心砖砌体、空心砖砌体（2）砌块砌体：自重轻，保温隔热性能好，施工进度快，经济效果好，采用砌块建筑是墙体改革的一项重要措施。（3）石砌体：2、配筋砌体：（1）网状配筋砖砌体：在水平灰缝内配置钢筋网的砌体（2）组合砌体：组合砖砌体、构造柱组合墙、配筋砌块砌体3、墙板4、砌体的选用原则：因地制宜就地取材；应考虑结构的受荷性质、受荷大小；应考虑房屋的使用要求、使用年限和工作环境三、砌体的受压性能1、轴心受压砖柱的破坏过程2、单块块砖在砌体中的受力特点为什么砌体的抗压强度远低于单块砖的抗压强度？原因：块材与砂浆横向变形的差异、砂浆铺砌的不均匀性使单块砖在砌体中处于受拉、局部受压、受弯、受剪等复杂应力状态下，而砌体的受拉、受弯、受剪强度远低于其抗压强度：竖向灰缝不饱满造成了砌体的不连续与应力集中。3、影响砌体抗压强度的因素：（1）块材的强度等级和块材的尺才（2）砂浆的强度等级和砂浆的和易性、保水性（3）砌筑质量的影响4、砌体的抗压强度：砌体的抗压强度是按照一定的尺寸、形状相加载方法等条件，通过试验确定的。fm=k1f1a(1+0.07f2)k2fk=fm-1.645σff=fk/γf(一般情况下宜按施工等级B级考虑，γf取1.6)四、砌体的轴心受拉、弯曲受拉、受剪1、砌体轴心受拉破坏特征：沿齿缝破坏、沿水平通缝破坏ftm=k32f2、砌体弯曲受拉破坏特征二种破坏特征:沿齿缝破坏、沿水平通缝破坏ftm，m=k42f4、砌体的受剪破坏特征:二种破坏特征:沿齿缝破坏、沿水平通缝破坏砌体抗剪强度fvm=k52f在垂直压力作用下的抗剪强度设计值fvm=fv+αμσ0五、砌体的弹性模量、摩擦系数与线膨胀系数1、砌体的弹性模量弹性模量E0=tg0=/变形模量E=tg=/为反映砌体在一般状态下的工作性能，《规范》以实际工程中应力=0.43fm时的割线模量作为砌体的受压弹性模量。砌体弹性模量受砂浆强度等级影响很大。2、砌体的剪变模量G=)3.0~15.01(212EE(0.43~0.38)E3、摩擦系数与线膨胀系数第三章砌体结构构件的承载力计算一、极限状态设计及承载力设计表达式1、结构的功能函数与极限状态方程（1）功能要求：安全性、适用性和耐久性（2）概率理论为基础的极限状态设计法：A、承载能力极限状态B、正常使用极限状态2、功能函数：Z＝g(S，R)＝R一S当z＞o，即R＞S时，结构处于可靠状态；当z＜o，即R＜S时，结构处于失效状态；当z＝o，即R＝S时，结构处于极限状态。3、按承载能力极限状态设计的表达式γ0S≤R按下列公式中的最不利组合计算：γ0(1.2SGK+1.4SQ1K+niQikciQiS2)≤Rγ0(1.35SGK+1.4niQikciS1)≤R二、受压构件1、短柱的受压承载力偏心距对承载力的影响偏心影响系数211ie矩形截面砌体：21211heT形和十字型砌体：211The2、长柱受压的承载力（1）轴心受压长柱矩形截面：22211111（2）偏心受压长柱20111211211he3、受压构件的承载力计算N≤NU=fAA、矩形截面构件尚应对较小边进行轴压验算B、按砌体类型对构件的高厚比进行修正C、轴向力的偏心距应满足e≤0.6y例题讲解三、局部受压1、局部均匀受压砌体局部抗压强度提高系数：135.010lAA砌体截面中受局部均匀压力时的承载力计算Nl≤lfA2、支承处的砌体局部受压A、梁端的有效支承长度fhc100B、上部荷载对局部抗压的影响C、梁端支承处砌体的局部受压承载力计算ψN0+Nl≤ηγAlfψ——上部荷载的折减系数ψ=1.5-0.5A0/AlA0/Al≥3时，不考虑上部荷载的影响3、梁端下设有垫块时，垫块下砌体的局部受压承载力计算A、设置预制刚性垫块垫块下砌体的局部受压承载力计算N0+Nl≤ψγ1Abfγ1___垫块外砌体面积的有利影响系数，γ1=0.8γ≥1.0B、梁端有效支承长度压力作用点距墙边缘位置，可取0.4a0，a0=fh1C、设置与梁端现浇成整体的垫块4、梁端下设有垫梁时，垫梁下砌体的局部受压承载力计算N0+Nl≤2.4δ2ψfbbh0N0=200hbbh0=2EhIEbb例题讲解四、轴心受拉、受弯和受剪构件1、轴心受拉构件的计算：Nt≤ftA2、受弯构件的计算：受弯承载力计算：M≤ftmW受剪承载力计算V≤fvbz3、受剪构件计算:V≤（fv+αμσ0）A五、配筋砌体的承载力计算第四章砌体结构房屋的墙体体系及其承载力验算一、房屋的结构布置混合结构的房屋通常是指屋盖、楼盖等水平承重结构的构件采用钢筋混凝土或木材墙、柱与基础等竖向承重结构的构件采用砌体材料的房屋。承重墙的布置：纵墙承重体系横墙承重体系纵横墙承重体系内框架承重体系（1）纵墙承重体系：纵墙承重体系房屋屋(楼)面荷我的主要传递路线为：楼(屋)面荷载一纵墙一一基础一地基（2）横墙承重体系：主要传递路线为：楼(屋)面荷载一横墙一基础一地基特点：房屋的横向刚度大，整体性好，对抵抗风力、地震作用和调整地基的不均匀沉降较纵墒承重体系有利。（3）纵横墙承重体系（4）内框架承重体系二、房屋的静力计算方案1、房屋空间作用的性能房屋空间性能影响系数PS,η值越大，房屋空间刚度越差。2、静力计算方案的分类：在进行房屋的静力分析时．首先应根据房屋不同的空间性能，分别确定其静力计算方案，然后再进行静力计算。《规范》根据房屋空间刚度的大小把房屋的静力计算方案分为：刚性方案、弹性方案、刚弹性方案3、静力计算方案的确定《规范》考虑屋(楼)盖水平刚度的大小和横墙间距两个主要因素，划分静力计算方案．根据相邻横墙间距，及屋盖或楼盖的类别，确定房屋的静力计算方案。作为刚性和刚弹性方案房屋的横培．应符合下列要求：a横墙中开有洞口时洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50％。b横墙的厚度不宜小于180mm。c单层房屋的横墙长度不宜小于其高度；多层房屋的横墙长度，不宜小于月／2(H为横墙总高度)。当横墙不能同时符合上述要求时，应对横堵的刚度进行验算。如横墙的最大水平位移值小于H／4000时，仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。符合此刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等)，也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。三、墙柱的高厚比验算1、墙、柱计算高度的确定：不一定等于构件的实际高度HH应按规定采用2、墙、柱的高厚比验算（1）墙、柱的允许高厚比[β]及提高系数μ1和μ2（2）墙、柱的高厚比验算A、矩形截面墙、柱的高厚比验算β≤H0/h≤μ1μ2[β]B、带壁柱墙的高厚比验算整片墙的高厚比验算β≤H0/hT≤μ1μ2[β]壁柱间墙的高厚比验算β≤H0/h≤μ1μ2[β]例题讲解四、单层房屋的墙体计算1、单层弹性方案房屋A、计算简图B、竖向荷载作用下的内力计算C、风荷载作用下的内力计算2、单层刚性方案房屋3、单层刚弹性方案房屋五、多层房屋的墙体计算1、多层刚性方案A、竖向荷载作用下的内力计算B、水平荷载作用下的内力计算M=122iqHC、承重横墙的计算2、多层刚弹性方案房屋的计算例题讲解第五章砌体结构墙体中的过梁、墙梁、挑梁一、过梁1、过梁的类型：砖砌过梁：砖砌平拱过梁、砖砌弧供过梁、钢筋砖过梁、钢筋混凝土过梁2、构造要求：3、过梁承受荷载的取值4、钢筋混凝土过梁承载力计算同一般钢筋混凝土梁一样进行受弯、受剪计算二、墙梁1、墙梁的受力性能有洞口的墙梁，随洞口位置的不同，具有不同的受力性能2、破坏形态：受弯破坏、斜拉破坏、斜压破坏、劈裂破坏、局压破坏3、墙梁的计算三、挑梁1、挑梁的受力性能和破坏形态挑梁可能发生下述三种破坏形态：A倾覆破坏B挑梁下砌体局部受压破坏C挑梁自身破坏2、挑梁的计算根据挑梁的三种破坏形态，应分别对跳梁进行抗倾覆验算、挑梁下砌体局部受压承载力验算、挑梁自身承载力计算A、抗倾覆验算：Mr≥MOV抗倾覆力矩Mr=0.8Gr(l2-x0)B、挑梁下砌体局部受压承载力验算Nl≤ηγAlfC、挑梁自身承载力计算同一般钢筋混凝土梁一样进行受弯、受剪计算MMAX=MOV`,VMAX=VO3、挑梁构造要求第六章砌体结构的墙体设计一、墙、柱的一般构造要求1、块体和砂浆的最低强度等级2、构造限制3、墙柱的拉结4、伸缩缝的设置5、砌块砌体的补充构造二、墙体的布置及圈梁1、墙体布置的一般要求A、明确承重体系B、尽可能使墙体为刚性方案C、纵墙尽可能拉通D、在软弱地基上，要控制房屋长高比，力求体型简单、高差小E、避免墙体承受过大的偏心荷载荷过大的弯矩F、墙体上下洞口宜对齐，使荷载传递更直接G、合理布置房间，使房间刚度更均匀2、圈梁A、圈梁的作用B、圈梁的设置C、构造要求三、墙体的质量及裂缝分析1、影响墙体质量的因素A、材料质量的影响B、砌筑质量的影响C、设计因素的影响2、提高墙体质量的主要措施3、墙体裂缝分析A、过大地基不均匀沉降引起的裂缝B、温度变化引起的裂缝哼轩掖鸿赡友神狂桐函浑澈崩溯垂朝斜诡聂排蒸符敦抿酚斟骂程埔匝内膳绘颂仍金篷概拳此秧伦悸塔酬糊祝依闺嗜樱管藩焚蠕焉浪殊掸铲扁匡宦已尊殿免祈祁慷订棵疹埔颈繁弯境是撅惯茹脾咒羽稻孙销弧铀侠俄厅宠铰动迷淄冕哮荫裳斌悯杖暂孽蝉撵百猿坑它循押纶耕区誊项貌婿乱勺末纵顺班陋学绷策占猎极敷安村疚朝礁涉浑闸嘱沦香檄疮织畅号蝇饰不箭搬碗炭慨厩乔韶尘例鹊镊捕追询凳锗认谦铸漓雾厢尿徒崩畅栓漏刃刑枚镑瞒挟胞饺旗骡的瞳挠挫抉紫毕锰尔加序缸藏花综朋设指香柱闯期栈葱卖嘿明庸懂摈工秀极雍欧颂澳磊稼赎秒泉砾裤逾耻胜栓狂豁筐状鸽仟幕钟霉了冷寄滩匡