砌体

砌体结构MASONRY STRUCTURE

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砌体结构的材料及力学性能 砌体结构构件计算 刚性方案房屋计算 砌体房屋构造要求 过梁、挑梁、 过梁、挑梁、雨篷

浙江建设职业技术学院 建筑工程系 结构教研室 2006版 2006版

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 10.1 砌体结构构件计算10.1.1 无筋砌体受压构件承载力计算砌体承载能力的的特点： 砌体承载能力的的特点： 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 远大于抗拉 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。

抗拉强度取决于：灰缝与块材间的粘结强度， 抗拉强度取决于：灰缝与块材间的粘结强度，破坏在界面上发生

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 砌体承载能力的的特点： 砌体承载能力的的特点： : 无筋砌体强度设计值： 无筋砌体强度设计值

抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 远大于抗拉

《砌体规范》中给出了各类砌体的轴心抗拉强度设计值ft、 砌体规范》中给出了各类砌体的轴心抗拉强度设计值f 轴心抗拉强度设计值 弯曲抗拉强度的设计值f 弯曲抗拉强度的设计值ftm

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 砌体承载能力的的特点： 砌体承载能力的的特点： : 无筋砌体强度设计值： 无筋砌体强度设计值

抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。 远大于抗拉 的承载力

通常压力与剪力共同存在，工程中纯剪的情况几乎不存在。 通常压力与剪力共同存在，工程中纯剪的情况几乎不存在。 砌体规范》中也给出了各类砌体的抗剪强度的设计值 抗剪强度的设计值f 《砌体规范》中也给出了各类砌体的抗剪强度的设计值fv

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 1.无筋砖砌体受压破坏三阶段： 无筋砖砌体受压破坏三阶段： 无筋砖砌体受压破坏三阶段第一阶段：加载→ 第一阶段：加载→单块砖内 出现细小裂缝 N1=50%~ N1=50%~70%Nu 第二阶段：细小裂缝→穿过 第二阶段：细小裂缝→ 几皮砖的连续裂缝 N2=80%~ N2=80%~90%Nu 第三阶段： 第三阶段：若干皮砖的连续 裂缝→ 裂缝→贯通整个构件的纵向 裂缝，形成半砖小柱， 裂缝，形成半砖小柱，失稳 破坏。 破坏。 N3=Nu

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：将轴向力偏心距和构件高厚比对受压构件承载力的 来考虑。 影响采用同一系数 来考虑。 砌体轴压承载力和偏压承载力的通用公

式： 砌体轴压承载力和偏压承载力的通用公式：

N ≤ fA砌体所受的 轴向力设计值

砌体抗压强度设计值

截面面积， 截面面积，按毛截面计算 高厚比β和轴向力偏心距e 高厚比β和轴向力偏心距e 对受压构件承载力的影响系数

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：

=

1 e 1 1 1 + 12 + ( 1) 12 o h 2

轴向力的偏心距

矩形截面： 矩形截面：偏心方向的边长 T形截面：h=ht=3.5i 形截面：

轴心受压构件的稳定系数

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：

o =轴压构件 稳定系数 与砂浆强度等级 有关的系数

1 1 + αβ2

构件高厚比

的取值： 的取值： 当砂浆强度等级大于或等于M5 M5时 等于0.0015 0.0015; 当砂浆强度等级大于或等于M5时，等于0.0015; 当砂浆强度等级等于M2.5 M2.5时 等于0.002 0.002; 当砂浆强度等级等于M2.5时，等于0.002; 当砂浆强度等级等于0时，等于0.009 。 当砂浆强度等级等于0 等于0.009

α

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 2.无筋砌体受压构件承载力计算 无筋砌体受压构件承载力计算： 2.无筋砌体受压构件承载力计算：构件高厚比

Ho β =γβ h

受压构件计算高度

不同砌体的高厚 比修正系数

矩形截面：偏心方向的边长 矩形截面： 形截面： T形截面：h=ht=3.5i

的取值： 的取值： 采用烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块时，取值1.0 1.0; 采用烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块时，取值1.0; 采用混凝土及轻骨料混凝土砌块时，取值1.1 1.1; 采用混凝土及轻骨料混凝土砌块时，取值1.1; 采用蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石时， 采用蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石时，取1.2 采用粗料石、毛石时，取值1.5 1.5。 采用粗料石、毛石时，取值1.5。

γβ

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 受压构件计算应注意的两个问题： 受压构件计算应注意的两个问题(1)轴向力偏心距的限值： 轴向力偏心距的限值： e≤0.6yy为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离

(2)矩形截面受压构件， 矩形截面受压构件， 偏心方向截面边长>非偏心方向截面边长时， 偏心方向截面边长>非偏心方向截面边长时， 除按偏心受压计算外，还应对小边长方向， 除按偏心受压计算外，还应对小边长方向， 按轴压重新计算。 按轴压重新计算。

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第十章 砌体结构

10.1.1】某截

面为370 490mm的砖柱 370× 的砖柱， 【例10.1.1 砌体结构的力学性能 10.0.2 】某截面为370×490mm的砖柱，柱计算高度为 5m,采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5 MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆 5m,采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆 砌筑， 150kN, 砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N=150kN,结构安全等 级为二级，施工质量控制等级为B 级为二级，施工质量控制等级为B级。试验算该柱底截面是 否安全。 否安全。

查表得MU10的烧结普通砖与M5 MU10的烧结普通砖与M5的混合砂浆砌筑的砖 【解】 查表得MU10的烧结普通砖与M5的混合砂浆砌筑的砖 砌体的抗压强度设计值f=1.5MPa。

截面面积A=0.37×0.49=0.18m2<0.3m2,调整系数

γ a = A + 0.7 = 0.18 + 0.7 = 0.88H 0 5000 β= = = 13.5 h 370

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能1

【例10.1.1】 】

1 = = 0.785 = o = 2 2 1 + αβ 1 + 0.0015 × 13.5

γ a fA = 0.785 × 0.88 ×1.5 × 0.18 ×10 = 187 KN3

N = 150 KN < γ a fA = 187 KN柱底截面安全

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第十章 砌体结构10.1.2】一偏心受压柱，截面尺寸为490 490× 【例10.1.2 砌体结构的力学性能 620mm, 10.0.2 】一偏心受压柱，截面尺寸为490×620mm,柱 计算高度=5m,采用强度等级为MU10蒸压灰砂砖及M5水 计算高度=5m,采用强度等级为MU10蒸压灰砂砖及M5水 MU10蒸压灰砂砖及M5 泥砂浆砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N 160kN, 泥砂浆砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N=160kN,弯矩 设计值M 20kN.m(沿长边方向), ),结构的安全等级为二 设计值M=20kN.m(沿长边方向),结构的安全等级为二 施工质量控制等极为B 试验算该柱底截面是否安全。 级，施工质量控制等极为B级。试验算该柱底截面是否安全。

【解】(1)弯矩作用平面内承载力验算 (1)弯矩作用平面内承载力验算20 490 M = = 0.125m = 125mm < 0.6 y = 0.6 × = 147 mm e= N 160 2

MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑， MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑，查得 γ β = 1.2 蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑

Ho 5 e 125 β =γβ = 1 .2 × = 9.68 = = 0.202 h 0.62 h 620

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第十章 砌体结构

10.0.2 砌体结构的力学性能 1 1 o = = = 0.877 2 2 1 + αβ 1 + 0.0015 × 9.68 =1 e 1 1 1 + 12 + ( 1) 12 o h 12

【例10.1.2】 】

=

1 1 1 + 12 0.202 + ( 1) 12 0.877

2

= 0.465

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第十章 砌体结构

【例10.1.2】 】

10.0.2 砌体结构的力学性能 MU10蒸压灰砂砖与M5水泥砂浆砌筑的 砖砌体抗压强度设计值f=1.5MPa γa

γ a = 0 .9 3

fA = 0 . 465 × 0 . 9 × 1 . 5 × 490 × 620 × 10

= 191 KN > N = 150kN(2)弯矩作用平面外承载力验算 (2)弯矩作用平面外承载力验算短边方向， 短边方向，按轴压验算

β =γβ

Ho 5 = 1 .2 × = 12 .24 h 0 .

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= o =

1 1 + αβ2

1 = = 0 . 816 2 1 + 0 . 0015 × 12 . 24

γ a fA = 0.816× 0.9 ×1.5 × 490× 620×10 3 = 335KN > 150KN

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第十章 砌体结构10.1.3】 如图所示带壁柱窗间墙， MU10烧结粘土 【例10.1.3】 如图所示带壁柱窗间墙 采用MU10 10.0.2的水泥砂浆砌筑，计算高度，采用MU10烧结粘土 砌体结构的力学性能 ，柱底承受轴 M5的水泥砂浆砌筑 砖、M5的水泥砂浆砌筑，计算高度H =5m H 5m,o

向力设计值N 150kN,弯矩设计值为M 向力设计值N=150kN,弯矩设计值为M=30kN·m,施工 质量控制等级为B 偏心压力偏向于带壁柱一侧， 质量控制等级为B级，偏心压力偏向于带壁柱一侧，试验算 截面是否安全？ 截面是否安全？

【解】 (1) 计算截面几何参数

A = 2000 × 240 + 490 × 500 = 725000mm2000 × 240 × 120 + 490 × 500 × 490 y1 = 725000 = 245mm

2

y2 = 740 y1 = 740 245 = 495mm