砌體結構 第6章

第6章配筋砌體結構設計6.1網(wǎng)狀配筋磚砌體構件6.1.1受壓性能1.破壞過程第一階段：隨壓力的增加，單塊磚內出現(xiàn)第一條（批）裂縫，特點與無筋砌體相同，但產生第一條（批）裂縫時壓力N為破壞壓力Nu的60%～75％，較無筋砌體高。第二階段：隨壓力增大，裂縫數(shù)量增多，但裂縫發(fā)展緩慢?？v向裂縫受橫向鋼筋網(wǎng)的約束，不能沿砌體高度方向形成上下貫通的連續(xù)裂縫。第三階段：壓力N達到極限荷載Nu時，在鋼筋網(wǎng)之間的砌體中，裂縫(垂直的和斜的)多而細，砌體外邊碎裂嚴重的磚脫落，導致砌體完全破壞。2.受力分析約束砂漿和磚的橫向變形，間接提高砌體豎向抗壓承載力；延緩磚塊的開裂及其裂縫的發(fā)展；阻止豎向裂縫的上下貫通，避免磚砌體被分裂成小柱導致失穩(wěn)破壞。提高磚砌體小偏心抗壓承載力

。

注意：這種提高不是由于鋼筋約束使砌體產生三向受壓狀態(tài)的結果，而是由于鋼筋聯(lián)結因豎縫所分割的小柱體，使之不過早失穩(wěn)破壞，是間接的提高。3.適用范圍偏心距超過截面核心范圍，對矩形截面即時或偏心距雖未超過截面核心范圍，但構件的高厚比時，不宜采用網(wǎng)狀配筋磚砌體構件。6.1.2受壓承載力1.承載力影響系數(shù)為高厚比和配筋率及軸向力的偏心距對網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構件承載力的影響系數(shù)；

2.體積配箍率網(wǎng)眼尺寸為

→

網(wǎng)眼尺寸為→3.抗壓強度

——軸向力的偏心距；

——鋼筋的抗拉強度設計值，當＞320

Mpa時，仍采用320Mpa

。注意：1004.注意問題對矩形截面構件，當軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時，除按偏心受壓構件計算外，還應對較小邊長方向按軸心受壓進行驗算；當網(wǎng)狀配筋磚砌體構件下端與無筋砌體交接時，尚應驗算交接處無筋砌體的局部受壓承載力。6.1.3

構造措施體積配筋率，不應小于0.1%，并不應大于1%。鋼筋網(wǎng)的豎向間距，不應大于五皮磚，并不應大于400mm；

采用方格鋼筋網(wǎng)時，鋼筋的直徑宜采用3~4mm；采用連彎鋼筋網(wǎng)時，鋼筋的直徑不應大于8mm；鋼筋網(wǎng)中鋼筋的間距不應大于120mm，并不應小于30mm；砂漿強度等級不應低于M7.5；

灰縫厚度應保證鋼筋上下至少各有2mm厚的砂漿層。當采用連彎式網(wǎng)時，網(wǎng)的鋼筋方向應互相垂直，沿砌體高度交錯布置。6.2組合磚砌體構件6.2.1磚砌體和混凝土或砂漿面層的組合構件當無筋砌體受壓構件的截面尺寸受限，或設計不經濟，以及偏心距超限時，可選擇此類構件。1.受壓性能在磚砌體與鋼筋混凝土的組合砌體中，由于磚能吸收混凝土中多余的水分，因此在磚砌體中結硬的混凝土比在木?；蚪饘倌０逯薪Y硬的混凝土強度高。砌體與面層的連接處首先出現(xiàn)裂縫，隨荷載增加，砌體內隨后產生裂縫，由于面層的約束，發(fā)展緩慢，最后，面層嚴重脫落甚至壓碎，或縱筋在箍筋范圍內壓屈，構件破壞。在荷載作用下，砌體、鋼筋和混凝土獲得共同的變形，但每種材料對應于其自身的極限強度時的壓應變不同。鋼筋最小混凝土次之，，砌體最大故在荷載作用下，鋼筋先屈服，混凝土隨之達到抗壓強度，而砌體未達到其抗壓強度。計算時以強度參與系數(shù)來體現(xiàn)。對混凝土面層，、；對砂漿面層，。組合磚砌體軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)為：亦可查表6－2。

2.組合磚砌體軸心受壓構件承載力

——混凝土與面層水泥砂漿的軸心抗壓強度設計值，砂漿的軸心抗壓強度設計值可取為同強度等級混凝土的軸心抗壓強度設計值的70%，當砂漿為M15時，取5.2Mpa；當砂漿為M10時，取3.5Mpa；當砂漿為M7.5時，取2.6Mpa；

——受壓鋼筋的強度系數(shù)，當為混凝土面層時，可取1.0；當為砂漿面層時，可取0.9；

——混凝土或砂漿面層的截面面積；

——磚砌體的截面面積。

3.組合磚砌體偏心受壓構件承載力(1)附加偏心距2.截面鋼筋應力及受壓區(qū)相對高度的界限值鋼筋

（近荷載端鋼筋屈服）應力為；鋼筋（遠荷載端鋼筋）的應力（單位為Mpa，正值為拉應力，負值為壓應力），應按下列規(guī)定計算：小偏心受壓時，即大偏心受壓時，即受壓區(qū)相對高度的界限值

對HPB235級鋼筋，應取0.55；對HRB335級鋼筋，應取0.425。3.承載力計算受壓區(qū)高度可由下式計算：

——鋼筋的應力；

——距軸向力較遠側鋼筋的截面面積；

——磚砌體受壓部分的面積；

——磚砌體受壓部分的面積對鋼筋重心的面積矩；

——混凝土或砂漿面層受壓部分的面積對鋼筋重心的面積矩；

——磚砌體受壓部分的面積對軸向力作用點的面積矩；

——混凝土或砂漿面層受壓部分的面積對軸向力作用點的面積矩；

——分別為鋼筋和重心至軸向力作用點的距離；

——軸向力的初始偏心距，按荷載設計值計算，當小于0.05h時，應取等于0.05h；

——組合磚砌體構件在軸向力作用下的附加偏心距；

——組合磚砌體構件截面的有效高度，取；

——分別為鋼筋和重心至截面較近邊的距離。

注：對于T形截面構件，可按矩形截面組合磚砌體構件計算，但高厚比仍按T形截面考慮。4.構造措施面層混凝土等級宜采用C20。面層水泥砂漿強度等級不宜低于M10。砌筑砂漿的強度等級不宜低于M7.5；

豎向受力鋼筋的混凝土保護層厚度，不應小于表6－3中規(guī)定。豎向受力鋼筋距磚砌體表面的距離不應小于5mm；砂漿面層的厚度，可采用30~45mm。當面層厚度大于45mm時，其面層宜采用混凝土；豎向受力鋼筋宜采用HPB235級鋼筋，對于混凝土面層，宜可采用HRB335級鋼筋。受壓鋼筋一側的配筋率，對砂漿面層，不宜小于0.1%，對混凝土面層，不宜小于0.2%。受拉鋼筋的配筋率，不應小于0.1%。豎向受力鋼筋的直徑，不應小于8mm，鋼筋的凈間距，不應小于30mm；

箍筋的直徑，不宜小于4mm及0.2倍的受壓鋼筋直徑，并不宜大于6mm。箍筋的間距，不應大于20倍受壓鋼筋的直徑及500mm，并不宜小于120mm；當組合磚砌體構件一側的豎向受力鋼筋多于4根時，應設置附加箍筋或拉結鋼筋；

對于截面長短邊相差較大的構件如墻體等，應采用穿通墻體的拉結筋作為箍筋，同時設置水平分布鋼筋。水平分布鋼筋的豎向間距及拉結鋼筋的間距，均不應大于500mm；組合磚砌體構件的頂部及底部，以及牛腿部位，必須設置鋼筋混凝土墊塊。豎向受力鋼筋伸入墊塊的長度，必須滿足錨固要求。6.2.2磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合墻1.受壓性能第一階段：彈性階段，壓力自零→40％破壞荷載；主壓應力明顯向構造柱擴散；豎向壓應力分布不均勻，上部大，下部小。水平方向是中間大，兩端小。第二階段：彈塑性工作階段，壓力40％～90％的破壞荷載；隨荷載增加，上墻梁與構造柱連接處附近和構造柱之間中部砌體出現(xiàn)豎向裂縫，隨之上墻梁跨中出現(xiàn)自上而下的豎向裂縫；由于約束作用較強，裂縫發(fā)展緩慢，裂縫大多指向構造柱方向；構造柱下截面應力增長較快，中構造柱均勻受壓，邊構造柱為小偏心受壓。第三階段：破壞階段，至100%破壞荷載時，砌體內裂縫貫通，穿過構造柱柱腳，構造柱縱筋壓屈，混凝土被壓碎、剝落；構造柱間墻體裂縫擴展而破壞。影響承載力的主要因素為構造柱間距，而層高影響不大。構造柱與墻體的共同工作能力較強；構造柱的主要作用為：時下內力重分布，構造柱直接承受壓力作用；與墻梁一起構成弱框架，約束墻體變形，間接提高砌體的承載力。2.

受壓承載力軸壓時：式中——組合磚墻穩(wěn)定系數(shù)，查表6－2；

——強度系數(shù)，當小于4時取等于4；

——沿墻長方向構造柱的間距；

——沿墻長方向構造柱的寬度；

——磚砌體的凈截面面積；

——構造柱的截面面積。3.構造措施砂漿的強度等級不應低于M5，構造柱的混凝土強度等級不宜低于C20

；柱內豎向受力鋼筋的混凝土保護層厚度，應符合表6-3的規(guī)定。構造柱的截面尺寸不宜小于240mm×240mm，其厚度不應小于墻厚；邊柱、角柱的截面寬度宜適應加大。柱內豎向受力鋼筋，對于中柱，不宜少于4φ12；對于邊柱、角柱，不宜少于4φ14。其箍筋，一般部位宜采用φ6@200，樓層上下500mm范圍內宜采用φ6@100。構造柱的豎向受力鋼筋應在基礎梁和樓層圈梁中錨固，并應符合受拉鋼筋的錨固要求。

組合磚墻砌體結構房屋，應在縱橫墻交接處、墻端部和較大洞口的洞邊設置構造柱，其間距不宜大于4m。各層洞口宜設置在相同的位置，并宜上下對齊。組合磚墻砌體結構房屋應在基礎頂面、有組合墻的樓層處設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm；縱向鋼筋不宜小于4φ12，縱向鋼筋應伸入構造柱內，并應符合受拉鋼筋的錨固要求；圈梁的箍筋宜采用φ6@200。磚砌體與構造柱的連接處應砌成馬牙槎，并應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結鋼筋，且每邊伸入墻內不宜小于600mm。組合磚墻的施工程序應為先砌墻后澆混凝土構造柱。6.3配筋混凝土砌塊砌體剪力墻6.3.1剪力墻、柱軸壓承載力配筋砌塊砌體是在砌體中配置一定數(shù)量豎向和水平鋼筋的構件。豎向鋼筋一般插入砌塊砌體上下貫通的孔中，用灌孔混凝土灌實；水平鋼筋一般設置在水平灰縫中，豎向和水平鋼筋使砌塊砌體形成一個共同工作的整體，從而可以提高砌體的強度和延性。

配筋砌塊砌體的特點抗壓、抗拉和抗剪強度俱佳，抗震性能優(yōu)良；配筋砌塊砌體適用范圍；中高層抗震設防地區(qū)房屋；結構內力與位移計算方法——按彈性方法計算。1.受壓性能初裂階段：第一條（批）裂縫發(fā)生在40％～70％破壞荷載時，多在有豎向鋼筋的附近砌體內。裂縫發(fā)展階段：隨荷載增加，縫增多，加長，受鋼筋的約束，裂縫分布均勻，密而細。在水平鋼筋處，上下裂縫不貫通而有錯位。破壞階段：至100％破壞荷載時，豎向鋼筋屈服，墻體裂縫較寬，個別塊體被壓碎而破壞。2.承載力計算當配有箍筋或水平分布鋼筋時，軸壓承載力為：式中——灌孔砌體的抗壓強度設計值；

——全部豎向鋼筋的截面面積；

——軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)。

當未配制箍筋或水平鋼筋時，仍按上式計算，但應?。慌浣钇鰤K砌體的計算高度可取層高。當豎向筋僅配于中間時，其平面內偏壓承載力按下式計算。6.3.2

配筋砌塊砌體剪力墻偏心受壓承載力1.基本假定截面應變保持平面；豎向鋼筋與其毗鄰的砌體，灌孔混凝土的應變相同；

不考慮砌體、灌孔混凝土的抗拉強度；根據(jù)材料選擇砌體，灌孔混凝土的極限壓應變，且不應大于0.003；根據(jù)材料選擇鋼筋的極限拉應變，且不應大于0.01。2.受力性能

大偏心受壓時：豎向受拉、受壓鋼筋均屈服；受壓區(qū)砌塊達極限抗壓強度；中和軸附近的豎向分布筋應力較小，但遠離中和軸的分布筋達屈服。小偏心受壓時：受壓區(qū)的主筋達到屈服，另一側鋼筋不屈服；豎向分布筋大部分應力較小，即使一部分受拉，其應力亦較小。大、小偏心的界限當時，為大偏心受壓；當時，為小偏心受壓；界限相對受壓區(qū)高度，對HPB235級鋼筋取0.60，對HRB335級鋼筋取0.53

。3.矩形截面大偏心受壓承載力計算式中——豎向分布鋼筋的抗拉強度設計值；

——單根豎向分布鋼筋的截面面積；

——第根豎向分布鋼筋對豎向受拉主筋的面積矩；

——軸向力作用點到豎向受拉主筋合力點之間的距離。

當采用對稱配筋時，取?？上冗x擇豎向分布筋，帶入式6－24求得截面受壓區(qū)高度，設豎向分布筋的配筋率為，則：可得：

——豎向分布筋的抗拉強度設計值。最后由式6－25得受拉、受壓鋼筋的截面面積：上述計算中，當時，其承載力可按下式計算：式中——軸向力作用點至豎向受壓主筋合力點之間的距離。4.矩形截面砌塊砌體剪力墻小偏心承載力計算對稱配筋時，可按下列公式簡化計算：小偏心受壓時，由于截面受壓區(qū)大，豎向分布筋應力小，計算時不考慮其作用。當受壓區(qū)豎向受壓主筋無箍筋或水平鋼筋的約束時，亦不考慮其作用，即。6.3.3配筋砌塊砌體剪力墻斜截面受剪承載力1.受力性能灌孔砌體的抗剪強度提高，灌孔混凝土為主要因素；垂直壓應力的影響：軸壓比較小時，隨壓應力的增加砌體抗剪能力增大；軸壓比較大時，易發(fā)生斜壓破壞，抗剪能力隨壓應力的增加而降低。剪跨比較小時，砌體趨于剪切破壞，剪跨比較大時，趨于彎曲破壞。墻體將切破壞的抗剪承載力大于彎曲破壞時的抗剪承載力；水平和豎向鋼筋提高了變形能力和抗剪能力，水平鋼筋在砌體開裂后直接受拉抗剪，作用明顯；在偏心壓力和剪力作用下，砌體有剪拉、剪壓和斜壓三種破壞特征。2.承載力計算（1）剪力墻的截面－防止斜壓破壞2.偏心受壓時，斜截面受剪承載力式中——計算截面的彎矩、剪力、軸向力設計值，當時，取；

——配筋砌塊剪力墻的截面面積；

——配筋砌塊剪力墻腹板的截面面積，對矩形截面??；

——計算截面的剪跨比，當時取1.5，當時取2.2；

——水平分布鋼筋的豎向間距；

——配置在同一截面內的水平分布鋼筋的全部截面面積；

——灌孔砌體的抗剪強度設計值，取，其中，為灌孔砌體的抗壓強度設計值；

——水平鋼筋的抗拉強度設計值。3.偏心受拉時，斜截面受剪承載力當截面受拉力而使右邊第一項小于0時，取其等于零，即驗算時不考慮砌體作用。6.3.4配筋砌塊砌體剪力墻中連梁的承載力

連梁可采用配筋砌塊，亦可采用鋼筋混凝土，二者的受力性能類同。1.配筋混凝土砌塊砌體連梁（1）正截面受彎承載力

→按國家還能受彎構件計算，以替代

。2.斜截面受剪承載力截面尺寸要求：受剪承載力：

——配置在同一截面內的箍筋各肢的全部截面面積；

——箍筋的抗拉強度設計值。2.鋼筋混凝土連梁正截面和斜截面承載力按鋼筋混凝土受彎構件計算。6.3.5配筋砌塊砌體剪力墻的構造措施1.鋼筋的規(guī)格鋼筋的直徑不宜大于25mm，當設置在灰縫中時不應小于4mm；配置在孔洞或空腔中的鋼筋面積不應大于孔洞或空腔面積的6%。2.鋼筋的設置設置在灰縫中鋼筋的直徑不宜大于灰縫厚度的1/2；兩平行鋼筋間的凈距不應小于25mm；柱和壁柱中的豎向鋼筋的凈距不宜小于40mm（包括接頭處鋼筋間的凈距）。3.鋼筋的錨固豎向鋼筋在混凝土芯柱內錨固；水平鋼筋可水平彎折90°在水平灰縫中錨固或垂直彎折90°在芯柱內錨固；設置凹槽砌塊混凝土帶中的水平鋼筋，可水平彎折90°錨固或垂直彎折90°在芯柱內錨固。當計算中充分利用豎向受拉鋼筋強度時，其錨固長度，對HRB335級鋼筋不宜小于30d；對HRB400和RRB400級鋼筋不宜小于35d；在任何情況下（包括鋼絲）錨固長度不應小于300mm；豎向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷。如必須截斷，應延伸至按正截面受彎承載力計算不需要該鋼筋的截面外，延伸長度不應小于20d；豎向受壓鋼筋在跨中截斷時，必須延伸至按計算不需要該鋼筋的截面外，延伸長度不應小于20d；對綁扎骨架中末端無彎鉤的鋼筋，不應小于25d。鋼筋骨架中的受力光面鋼筋，應在鋼筋末端作彎鉤，在焊接骨架、焊接網(wǎng)及軸心受壓構件中，可不作彎鉤；綁扎骨架中的受力變形鋼筋，在鋼筋的末端可不作彎鉤。在凹槽砌塊混凝土帶中水平受力鋼筋（網(wǎng)片）的錨固長度不小于30d，且其水平或垂直彎折段的長度不宜小于15d和200mm；鋼筋的搭接長度不宜小于35d。在砌體水平灰縫中，水平受力鋼筋的錨固長度不宜小于50d，且水平或垂直彎折段的長度不宜小于20d和150mm；鋼筋的搭接長度不宜小于55d。在隔皮或錯縫搭接灰縫中，水平受力鋼筋的錨固

和搭接長度為50d+2h，h為水平灰縫的間距。4.鋼筋的接頭鋼筋直徑大于22mm時宜采用機械連接接頭，接頭的質量應符合有關標準、規(guī)范的規(guī)定。

鋼筋的接頭位置宜設置在受力較小處；受拉鋼筋的搭接接頭長度不應小于1.1，受壓鋼筋的搭接接頭長度不應小于0.7，但不應小于300mm；當相鄰接頭鋼筋的間距不大于75mm時，其搭接長度應為1.2。當鋼筋間的接頭錯開20d時，搭接長度可不增加。5.鋼筋的最小保護層厚度灰縫中鋼筋外露砂漿保護層不宜小于15mm；位于砌塊孔槽中的鋼筋保護層，在室內正常環(huán)境不宜小于20mm；在室外或潮濕環(huán)境不宜小于30mm。6.配筋砌塊砌體剪力墻、連梁的材料及截面尺寸砌塊不應低于MU10；砌筑砂漿不應低于Mb7.5；灌孔混凝土不應低于Cb20。配筋愛快砌體剪力墻的厚度、連梁的截面寬度不應小于190mm。7.配筋砌塊砌體剪力墻的構造配筋應在墻的轉角、端部和孔洞的兩側配置豎向連續(xù)的鋼筋，鋼筋直徑不宜小于12mm；應在洞口的底部和頂部設置不小于的水平鋼筋，其伸入墻的長度不宜小于35d和400mm；應在樓蓋有縱橫墻處設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，圈梁的寬度和高度宜等于墻厚和塊高，圈梁主筋不應小于，圈梁的混凝土強度等級不宜低于同層混凝土塊體強度等級的2倍，或該層灌孔混凝土的強度等級，也不應低于C20。剪力墻其他部位的豎向和水平鋼筋的間距不應大于墻長

、墻高之半，也不應大于1200mm。對局

部灌孔的砌體，豎向鋼筋的間距不應大于600mm；剪力墻沿豎向和水平方向的構造鋼筋配筋率均不宜小于0.07%。8.按壁式框架設計的配筋砌塊窗間墻符合上述6、7的規(guī)定窗間墻的截面墻寬必應小于800mm，也不宜大于2400mm。墻凈高與墻寬之比不宜大于5。窗間墻中的豎向鋼筋每片窗間墻中沿全高不應少于4根鋼筋。沿墻的全截面應配置足夠的抗彎鋼筋。窗間墻的豎向鋼筋的含鋼率不宜小于0.2％，也不宜大于0.8％。窗間墻中的水平分布鋼筋應在墻端部處彎180°標準鉤，或采用等效措施。水平分布筋的間距：在距梁邊1倍墻寬范圍內不應大于1/4墻寬，其余部位不應大于1/2墻寬。配筋率不應下雨0.15％。9.配筋砌塊砌體剪力墻的邊緣構件邊緣構件指在剪力墻端部設置的暗柱或鋼筋混凝土柱，所配置的鋼筋正是上述承載力計算得的受拉、受壓主筋。同時在邊緣構件中設置一定數(shù)量

的豎向和水平鋼筋，以保證其整體抗彎能力和延性。當利用剪力墻端的砌體時在距墻端至少三倍墻厚范圍