配筋砌体构件承载力.pptx

2023/3/22112.1 网状配筋砖砌体受压承载力 网状配筋配筋形式水平灰缝内加入钢筋网片网格尺寸ab，竖向间距sn钢筋作用约束受压砌体横向变形，砌体三向受压联结被竖向裂缝分割的小砖柱，避免过早失稳破坏网状配筋砖砌体的受力特点 第1页/共44页2023/3/222网状配筋砖砌体轴心受压时受力特点第一阶段个别砖初始裂缝出现前，弹塑性变形阶段开裂荷载约为破坏荷载的60%75%，高于无筋砌体第二阶段带裂缝工作，但裂缝发展缓慢横向钢筋网之间形成细小竖向裂缝、斜裂缝，不能沿高度方向连通第三阶段部分开裂严重的砖压碎或脱落不形成小砖柱失稳，承载力高于无筋砌体第2页/共44页2023/3/223网状配筋砖砌体的构造要求体积配筋率定义竖向取一个sn，钢筋面积Assnsnab 钢筋的体积Vs 砌体的体积V=absn 体积配筋率 对于方格网：a=b第3页/共44页2023/3/224构造要求体积配筋率：0.1%1%；钢筋网中钢筋直径宜采用34mm；钢筋网中钢筋间距a、b，不应大于120mm，并不应小于30mm；网的竖向间距sn，不应大于5皮砖，并不应大于400mm；砂浆强度等级不应低于M7.5；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各有2mm厚的砂浆层。第4页/共44页2023/3/225网状配筋砖砌体的适用条件钢筋效果影响因素荷载偏心距偏心距增大，受拉侧开裂钢筋提高受压承载力的效果下降构件高厚比高厚比小，属于强度问题高厚比增大，整体失稳破坏的可能性增大，钢筋作用下降第5页/共44页2023/3/226网状配筋砖砌体的适用范围偏心距不超过截面核心范围，对矩形截面 e/h0.17构件高厚比 16矩形截面第6页/共44页2023/3/227抗压强度设计值钢筋抗拉强度设计值fy320MPa时，仍采用320MPa承载力影响系数也可查表12-1网状配筋砖砌体受压承载力第7页/共44页2023/3/228承载力计算对矩形截面构件，当轴向力沿长边方向偏心时：长边方向按偏心受压计算短边方向按轴心受压验算当网状配筋砖砌体构件下端与无筋砌体交接时，尚应验算交接处无筋砌体的局部受压承载力。第8页/共44页2023/3/229例12.1 某网状配筋砖柱，采用MU15烧结普通砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。截面尺寸370mm490mm，计算高度4.9m。承受内力设计值N=210kN，M（沿长边方向）。用b4冷拔钢丝焊接网（As=12.6mm2，fy=430MPa），a=b=60mm，sn=300mm。试验算该砖柱的承载力。解：长边方向偏心受压计算mm2 20.2m0.2m2 2第9页/共44页2023/3/2210MPaMPammmm 0.17 N N=210=210 kN第11页/共44页2023/3/2212短边方向轴心受压计算MPakN N N=210=210 kN承载力满足要求！第12页/共44页2023/3/2213例12.2 某房屋承重横墙厚240mm，1类环境，计算高度3.6m，长度方向取1m墙体为计算单元，承受轴心压力设计值N=450kN，采用MU10烧结多孔砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。试验算该墙的承载力。若不满足，请设计网状配筋。解：验算墙体轴心受压承载力墙体承载力不满足要求第13页/共44页2023/3/2214体积配筋率满足要求采用b4冷拔钢丝焊接网（As=12.6mm2，取 fy=320MPa），a=b=40mm，sn=300mm。设计网状配筋砖墙：=1516、e/h=0 N N=450=450 kN满足要求！无筋砖墙，若墙厚设计为370mm，也能满足要求！第15页/共44页2023/3/221612.2 组合砖砌体受压承载力组合砖砌体的受力特点组合砖砌体的形式砖砌体和钢筋混凝土面层组合砖砌体和钢筋砂浆面层组合组合砖砌体的受力特点砖砌体、钢筋、混凝土（或砂浆）共同工作提高砌体的承载力和延性受力性能接近于钢筋混凝土组合砖砌体受力特点和构造要求第16页/共44页2023/3/2217组合砖砌体构造要求钢筋的保护层厚度设计使用年限50年，混凝土面层钢筋的最小保护层厚度环境类别混凝土强度等级C20C25C30C35最低水泥含量（kg/m3）2602803003201202020202252525340403044040540钢筋砂浆面层组合砌体的钢筋保护层厚度宜钢筋砂浆面层组合砌体的钢筋保护层厚度宜比上表值增加比上表值增加510mm510mm对安全等级为一级或设计使用年限大于对安全等级为一级或设计使用年限大于5050年年的结构，钢筋保护层厚度应至少增加的结构，钢筋保护层厚度应至少增加10mm10mm第17页/共44页2023/3/2218基本构造要求面层混凝土宜采用C20，面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10，砌筑砂浆的强度等级不宜低于M7.5。砂浆面层的厚度，可采用3045mm。当面层厚度45mm时，其面层宜采用混凝土。竖向受力钢筋宜采用HPB300，对于混凝土面层，亦可采用HRB335。受压一侧钢筋配筋率：砂浆面层0.1%、混凝土面层0.2%受拉钢筋配筋率：0.1%竖向受力钢筋的直径不应小于8mm，净间距不应小于30mm第18页/共44页2023/3/2219箍筋直径，不宜小于4mm及0.2倍受压钢筋直径，并不宜大于6mm。箍筋间距不应大于20倍受压钢筋直径及500mm，并不应小于120mm。当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋。第19页/共44页2023/3/2220对于截面长短边相差较大的墙体，应采用贯通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋。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；组合砖砌体构件的 顶部和底部，以及 牛腿部位必须设置 钢筋混凝土垫块。竖向受力钢筋伸入 垫块的长度，必须满足锚固要求。第20页/共44页2023/3/2221组合砖砌体的适用范围无筋砌体受压构件截面限受或不经济时，可采用组合砖砌体偏心距超过无筋砌体的限值（e0.6y）时，宜采用组合砖砌体截面形式墙柱矩形截面T形截面按矩形截面设计组合砖砌体的适用范围第21页/共44页2023/3/2222组合砖砌体受压承载力轴心受压破坏规律竖向裂缝情况第一批裂缝出现在砌体和钢筋混凝土（或钢筋砂浆）之间的连接处砌体竖向裂缝发展缓慢极限状态钢筋受力面层混凝土压碎时，受压钢筋可屈服面层砂浆压碎时，受压钢筋未屈服，强度不能充分利用。引进系数s考虑这一现象。组合砖砌体轴心受压构件承载力计算第22页/共44页2023/3/2223组合砖砌体轴心受压承载力s受压钢筋强度系数，当为混凝土面层时 取1.0，当为砂浆面层时可取0.9com稳定系数，由 和 查表12-2，且fc混凝土轴心抗压强度设计值，见附表13。如为砂浆面层，取同强度等级混凝土的轴心 抗压强度设计值的70%,其值为砂浆强度等级砂浆强度等级M15M10M7.5fc(MPa)5.03.42.5fy钢筋的抗压强度设计值，见附表6。第23页/共44页2023/3/2224偏心受压类型和远侧钢筋应力偏心受压类型大偏心受压：=x/h0b小偏心受压：b远侧钢筋应力大偏心大偏心 b b小偏心小偏心 b b钢筋钢筋HPB300HRB335HRB400 b0.470.440.36组合砖砌体偏心受压构件承载力计算第24页/共44页2023/3/2225偏心受压承载力计算公式或或受压区高度x，可按下式确定大偏心受压，对称配筋时可由此式解x求解钢筋面积 第25页/共44页2023/3/2226例12.3 图示组合砖柱，面层混凝土强度等级为C20，砌体部分采用MU10烧结普通砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。截面尺寸370mm490mm，计算高度3.35m。承受轴心压力设计值N=850kN。试验算该砖柱的承载力。解：轴心受压组合砖砌体构件 m2 0.2%，满足要求 承载力验算承载力验算第27页/共44页2023/3/2228例12.4 组合砖柱的截面如图所示，计算高度H0=7.4m。砌体部分采用MU10烧结多孔砖、M7.5混合砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。面层混凝土为C20，钢筋采用HPB300。承受轴向压力设计值N=400kN，弯矩设计值M=180kN.m（沿长边方向作用）。对称配筋，试配置钢筋。解基本参数第28页/共44页2023/3/2229取as=as=35mmx假设大偏心受压取等号第29页/共44页2023/3/2230 x大偏心受压配筋计算取等号，解得第30页/共44页2023/3/2231x压筋面积取As=725mm2对称配筋，两侧各配318，面积763mm2箍筋直径4mm，每4皮砖一道（间距240mm）第31页/共44页2023/3/223212.3 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙承载力承载力提高原理弱框架约束钢筋混凝土构造柱和圈梁组成弱框架约束砌体的侧向变形，使墙体承载力提高起作用的柱间距构造柱间距在2m左右时，柱的作用充分发挥当柱间距大于4m时，它对墙体受压承载力影响很小第32页/共44页2023/3/2233材料和构造要求材料要求砂浆强度等级不应低于M5构造柱混凝土强度等级不宜低于C20构造柱的尺寸及配筋要求截面尺寸不宜小于240mm240mm，厚度不应小于墙厚，边柱、角柱的截面宽度宜适当加大纵向钢筋，对中柱412，边柱、角柱414箍筋，一般部位6200，楼层上下500mm范围内宜采用6100第33页/共44页2023/3/2234其他方面的要求组合砖墙房屋，应在纵横交接处、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；组合砖墙的房屋应在基础顶面、楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁截面高度不宜小于240mm；纵向钢筋不宜小于412，纵向钢筋应伸入构造柱内锚固；圈梁箍筋宜采用6200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2 6的拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于600mm第34页/共44页2023/3/2235组合砖墙轴心受压承载力计算强度系数，当l/bc50a时砌块砌体房屋，材料强度提高一级。第39页/共44页2023/3/2240配筋砌块砌体正截面承载力计算轴心受压v偏心受压偏心受压类型偏心受压类型HPB300钢筋，b=0.57HRB335钢筋，b=0.55HRB400钢筋，b=0.52大偏心受压小偏心受压第40页/共44页2023/3/2241偏心受压承载力大偏心受压若x0.25fgbh时，取N=0.25fgbh偏心受拉该项为-0.22N第43页/共44页2023/3/2244感谢您的观看！第44页/共44页