建筑結構與力學五

2建筑結構計算基本原則

本章主要介紹建筑結構荷載及其代表值、建筑結構設計方法、建筑結構材料及其設計指標。要求掌握三類荷載的定義及其代表值的確定方法，建筑結構應滿足的功能要求及功能極限狀態(tài)的概念；理解極限狀態(tài)設計表達式，建筑結構材料的種類及規(guī)格，影響砌體抗壓強度的因素，混凝土結構的耐久性規(guī)定，混凝土與鋼筋共同工作的原因及保證粘結力的措施；能正確查取材料設計指標。

本章提要本章內容2.1

荷載分類及荷載代表值2.2

建筑結構設計方法2.3

建筑結構材料及其設計指標2.1荷載分類及荷載代表值（1）永久荷載在設計基準期內，其值不隨時間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計的荷載稱為永久荷載。永久荷載也稱為恒荷載。（2）可變荷載在設計基準期內，其值隨時間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載稱為可變荷載。可變荷載也稱為活荷載。2.1.1荷載分類（3）偶然荷載

偶然荷載是指在設計基準期內不一定出現，而一旦出現，其量值很大且持續(xù)時間很短的荷載，如爆炸力、撞擊力等。進行結構設計時，對荷載應賦予一個規(guī)定的量值，該量值即所謂荷載代表值。永久荷載采用標準值為代表值，可變荷載采用標準值、組合值、頻遇值或準永久值為代表值。2.1.2荷載代表值作用于結構上荷載的大小具有變異性。荷載標準值就是結構在正常使用期間可能出現的最大荷載值,它是荷載的基本代表值。（1）永久荷載標準值

永久荷載主要是結構自重及粉刷、裝修、固定設備的重量。由于結構或非承重構件的自重的變異性不大，一般以其平均值作為荷載標準值，即可按結構構件的設計尺寸和材料或結構構件單位體積（或面積）的自重標準值確定。2.1.2.1荷載標準值（2）可變荷載標準值民用建筑樓面均布活荷載標準值見表2.1（詳見P32）。設計樓面梁、墻、柱及基礎時，表中活荷載標準值應按規(guī)定折減，詳見《荷載規(guī)范》。工業(yè)與民用建筑的屋面均布活荷載按水平投影面計算，其標準值按表2.2（詳見P33）采用。

可變荷載準永久值是指在設計基準期內經常達到或超過的荷載值，它對結構的影響類似于永久荷載?？勺兒奢d準永久值可表示為ψqＱk，其中Ｑk為可變荷載標準值，ψq為可變荷載準永久值系數。ψq的值見表2.1、表2.2。

例如，住宅的樓面活荷載標準值為2kN/m2，準永久值系數ψq=0.4，則活荷載準永久值為2×0.4=0.8kN/m2。2.1.2.2可變荷載永久值兩種或兩種以上可變荷載同時作用于結構上時，所有可變荷載同時達到其單獨出現時可能達到的最大值的概率極小，因此，除主導荷載（產生最大效應的荷載）仍可以其標準值為代表值外，其他伴隨荷載均應以小于標準值的荷載值為代表值，此即可變荷載組合值。可變荷載組合值可表示為ψcＱk。其中ψc為可變荷載組合值系數，其值按表2.1、表2.2查取。2.1.2.3可變荷載組合值

可變荷載頻遇值是指在設計基準期內被超越的總時間僅為設計基準期一小部分的荷載值?？勺兒奢d頻遇值可表示為ψfＱk。其中ψf為可變荷載頻遇值系數，其值按表2.1、表2.2查取。2.1.2.4可變荷載頻遇值2.2建筑結構設計方法法結構設計的目的是要使所設計的結結構在規(guī)定的設計計使用年限內能完完成預期的全部功功能要求。所謂設計使用年限限，是指設計規(guī)定的的結構或結構構件件不需進行大修即即可按其預定目的的使用的時期。換換言之，設計使用用年限就是房屋建建筑在正常設計、、正常施工、正常常使用和維護下所所應達到的持久年年限。結構的設計計使用年限應按表2.3采用。2.2.1結構的功能及其極極限狀態(tài)2.2.1.1結構的功能要求建筑結構在規(guī)定的的設計使用年限內內應滿足安全性、適用性和和耐久性三項功能要求。安全性指結構在正常施工工和正常使用的條條件下，能承受可可能出現的各種作作用；在設計規(guī)定定的偶然事件（如如強烈地震、爆炸炸、車輛撞擊等））發(fā)生時和發(fā)生后后，仍能保持必需需的整體穩(wěn)定性，，即結構僅產生局局部的損壞而不致致發(fā)生連續(xù)倒塌。。適用性指結構在正常使用用時具有良好的工工作性能。例如，，不會出現影響正正常使用的過大變變形或振動，不會會產生使使用者感感到不安的裂縫寬寬度等。耐久性指在正常維護條件件下結構能夠正常常使用到規(guī)定的設設計使用年限。例例如，結構材料不不致出現影響功能能的損壞，鋼筋混混凝土構件的鋼筋筋不致因保護層過過薄或裂縫過寬而而銹蝕等。結構的安全性、適適用性和耐久性概概括起來稱為結構的可靠性，它是結構在規(guī)定定時間內和規(guī)定條條件下完成預定功功能的能力。但在在各種隨機因素的的影響下，結構完完成預定功能的能能力不能事先確定定，只能用概率來來描述。為此，我我們引入結構可靠靠度的概念，即結結構在規(guī)定時間內內和規(guī)定條件下完完成預定功能的概概率。結構的可靠度是結構可靠性的概概率度量，即對結結構可靠性的定量量描述。結構可靠度與結構構使用年限長短有有關?！督ㄖY構可靠度設設計統(tǒng)一標準》（GB50068—2001）（以下簡稱《統(tǒng)一標準》）以結構的設計使使用年限為計算結結構可靠度的時間間基準。當結構的使用年限限超過設計使用年年限后，并不意味味著結構就要報廢廢，但其可靠度將將逐漸降低。還應應說明，結構的設設計使用年限不等等同于設計基準期期。表2.3結構的設計使用年年限分類類別設計使用年限（年）示例15臨時性結構225易于替換的結構構件350普通房屋和構筑物4100紀念性建筑和特別重要的建筑結構結構能滿足功能要要求，稱結構“可可靠”或“有效””，否則稱結構““不可靠”或“失失效”。區(qū)分結構工作狀態(tài)態(tài)“可靠”與“失失效”的界限是““極限狀態(tài)”。所謂結構的極限狀狀態(tài)，是指結構或構件件滿足結構安全性性、適用性、耐久久性三項功能中某某一功能要求的臨臨界狀態(tài)。超過這一界限，結結構或其構件就不不能滿足設計規(guī)定定的該功能要求，，而進入失效狀態(tài)。2.2.1.2結構功能的極限狀狀態(tài)（1）承載能力極限狀態(tài)態(tài)這種極限狀態(tài)對應應于結構或結構構構件達到最大承載載能力或不適于繼繼續(xù)承載的變形。。當結構或結構構件件出現下列狀態(tài)之之一時，即認為超超過了承載能力極極限狀態(tài)：①結構構件或連接因因材料強度不夠而而破壞；②整個結構或結構的的一部分作為剛體體失去平衡（如傾傾覆等）；③結構轉變?yōu)闄C動體體系；④結構或結構構件喪喪失穩(wěn)定（柱子被被壓曲等）。（2）正常使用極限狀態(tài)態(tài)正常使用極限狀態(tài)態(tài)對應于結構或結結構構件達到正常常使用或耐久性能能的某項規(guī)定限值值，超過這一狀態(tài)態(tài)便不能滿足適用用性或耐久性的功功能。當結構或結構構件件出現下列狀態(tài)之之一時，即認為超超過了正常使用極極限狀態(tài)：①影響正常使用或外外觀的變形；②影響正常使用或耐耐久性能的局部損損壞（包括裂縫））；③影響正常使用的振振動；④影響正常使用的其其他特定狀態(tài)等。。作用效應是指結構上的各種種作用，在結構內內產生的內力（軸軸力、彎矩、剪力力、扭矩等）和變變形（如撓度、轉轉角、裂縫等）的的總稱，用S表示。由直接作用用產生的效應，通通常稱為荷載效應應。結構抗力是結構或構件承受受作用效應的能力力，如構件的承載載力、剛度、抗裂裂度等，用R表示。結構抗力是是結構內部固有的的，其大小主要取取決于材料性能、、構件幾何參數及及計算模式的精確確性等。2.2.1.3結構的功能函數結構的工作性能可可用結構功能函數數Z來描述。為簡化起起見，僅以荷載效效應S和結構抗力R兩個基本變量來表表達結構的功能函函數，則有Z=g(S,R)=R-S（2.1）實際工程中，可能能出現以下三種情情況：當Ｚ＞0時，結構處于可靠狀狀態(tài)；當Ｚ＜0時，結構處于失效狀狀態(tài)；當Ｚ＝0時，結構處于極限狀狀態(tài)。關系式ｇ（S，R）＝R－S＝0稱為極限狀態(tài)方程。結構構件的承載力力設計應采用下列列極限狀態(tài)設計表表達式：S≤R（2.2）（1）由可變荷載效應控控制的組合建筑結構的安全等等級見表2.4。2.2.2概率極限狀態(tài)設計計法的實用表達式式2.2.2.1按承載能力極限狀狀態(tài)設計的實用表表達式（2）由永久荷載效應控控制的組合應當注意，當考慮慮以豎向的永久荷荷載效應控制的組組合時，參與組合合的可變荷載僅限限于豎向荷載。以上各式中，γGSＧk和γQSＱk分別稱為恒荷載效效應設計值和活荷荷載效應設計值。。相應地，γGＧk和γQＱk分別稱為恒荷載設設計值和活荷載設設計值，它們是荷荷載代表值與荷載載分項系數的乘積積?！纠?.1】某辦公樓鋼筋混凝凝土矩形截面簡支支梁，安全等級為為二級，截面尺寸寸b×h=200mm××400mm，計算跨度l0=5m。承受均布線荷載載：活荷載標準值值7kN/m，恒荷載標準值10kN/m（不包括自重）。。求跨中最大彎矩矩設計值?！窘狻炕詈奢d組合值系數數ψc=0.7，結構重要性系系數γ0=1.0。鋼筋混凝土的重重度標準值為25kN/m3，故梁自重標準準值為25×0.2××0.4=2kN/m?？偤愫奢d標準值值gk=10+2=12kN/mMgk=1/8gkl02=37.5kN·mMqk=1/8qkl02=21.875kN·m由恒載彎矩控制制的跨中彎矩設設計值為：γ0(γGMgk+ψcγQMqk)=72.063kN·m由活載彎矩控制制的跨中彎矩設設計值為：γ0(γGMgk+γQMqk)=75.625kN·m取較大值得跨中中彎矩設計值M=75.625kN·m。表2.4建筑結構的安全全等級安全等級破壞后果建筑物類型一級很嚴重重要的房屋二級嚴重一般的房屋三級不嚴重次要的房屋對于正常使用極極限狀態(tài)，應根根據不同的設計計要求，采用荷荷載效應的標準準組合、頻遇組組合或準永久組組合，按下列設設計表達式進行行設計：Sd≤C(2.5)混凝土結構的正正常使用極限狀狀態(tài)主要是驗算算構件的變形、、抗裂度或裂縫縫寬度，使其不不超過相應的規(guī)規(guī)定限值。砌體結構的正常常使用極限狀態(tài)態(tài)要求，一般情情況下可由相應應的構造措施保保證。2.2.2.2按正常使用極限限狀態(tài)設計的實實用表達式2.3建筑結構材料及及其設計指標建筑鋼材包括混凝土結構構用鋼筋及鋼結結構用型鋼和鋼鋼板。（1）混凝土結構用鋼鋼筋鋼筋混凝土結構構所采用的鋼筋筋有勁性鋼筋和柔性鋼筋兩類。通常所稱稱的鋼筋，即指指柔性鋼筋。勁性鋼筋由型型鋼（如角鋼、、槽鋼、工字鋼鋼）組成。2.3.1建筑鋼材2.3.1.1建筑鋼材的品種種和規(guī)格按加工方法不同同，我國用于混凝凝土結構的鋼筋筋主要有熱軋鋼鋼筋、冷拉鋼筋筋、熱處理鋼筋筋、冷軋鋼筋（（冷軋帶肋鋼筋筋、冷軋扭鋼筋筋）、冷拔低碳碳鋼絲、消除應應力鋼絲、鋼絞絞線等。鋼筋混混凝土結構主要要使用熱軋鋼筋筋。熱軋鋼筋由低碳鋼或低合合金鋼熱軋而成成。按屈服強度度標準值的大小小，用于鋼筋混混凝土結構的熱熱軋鋼筋分為HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四個級別。按照外形不同，鋼筋可分為光圓鋼筋和變形鋼筋（人字紋、螺旋旋紋、月牙紋））兩種，如圖2.1所示。HPB235鋼筋為光圓鋼筋筋，HRB335鋼筋、HRB400鋼筋和RRB400鋼筋的外形均為為月牙紋。《混凝土結構設計計規(guī)范》（GB50010—2002）（以下簡稱《混凝土規(guī)范》）規(guī)定，普通鋼鋼筋（指用于鋼鋼筋混凝土結構構中的鋼筋和預預應力混凝土結結構中的非預應應力鋼筋）宜采采用HRB400級和HRB335級鋼筋，也可采采用HPB235級和RRB400級鋼筋。（2）鋼結構用鋼材1）鋼材的品種鋼結構用的鋼材材主要是碳素結結構鋼和低合金金高強度結構鋼鋼。①碳素結構鋼碳素結構鋼的牌牌號由字母Q、屈服點數值、、質量等級代號號、脫氧方法代代號（F、b、Z、TZ）四個部分組成成?，F舉例說明鋼號號表示法及代表表的意義：Q235A———屈服強度為235N/mm2，A級，鎮(zhèn)靜鋼；Q235B·F——屈服強度為235N/mm2，B級，沸騰鋼。②低合金高強度結結構鋼低合金高強度結結構鋼是在鋼的的冶煉過程中添添加少量合金元元素（合金元素素的總量低于5%），以提高鋼材材的強度、耐腐腐蝕性及低溫沖沖擊韌性等。低低合金高強度結結構鋼均為鎮(zhèn)靜靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜靜鋼，所以它的的牌號只有Q、屈服點數值、、質量等級三部部分，其中質量量等級有A到E五個級別。低合金高強度結結構鋼的A、B級屬于鎮(zhèn)靜鋼，，C、D、E級屬于特殊鎮(zhèn)靜靜鋼。2）鋼材的規(guī)格鋼結構采用的型型材有熱軋成型型的鋼板、型鋼鋼以及冷彎（或或冷壓）成型的的薄壁型材。①熱軋鋼板熱軋鋼板分厚板板和薄板。厚板板的厚度為4.5～60mm，寬0.7~3m，長4~12m；薄板厚度為0.35～4mm，寬0.5~1.5m，長0.5~4m。鋼板用符號“——”后加“厚×寬×長”（單位為mm）的方法表示，，如——12×800×2100。②熱軋型鋼熱軋型鋼有角鋼鋼、槽鋼、工字字鋼、H型鋼、剖分T型鋼和鋼管，如圖2.2所示。角鋼有等邊和不等邊邊兩種。槽鋼有熱軋普通槽鋼鋼與熱軋輕型槽槽鋼。工字鋼分普通工字鋼和和輕型工字鋼。。熱軋H型鋼除熱軋H型鋼外，還有普普通焊接H型鋼和輕型焊接接H型鋼。剖分T型鋼系由對應的H型鋼沿腹板中部部對等剖分而成成。鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管。以符號“φ”后加“外徑×厚度”（單位為為mm）表示，如φ400×6。常用型鋼規(guī)格見見附錄2。③冷彎薄壁型材冷彎薄壁型鋼是由2～6mm的薄鋼板經冷彎彎或模壓而成型型的，其截面各各部分厚度相同同，轉角處均呈呈圓弧形（圖2.3（a）~（i））。壓型鋼板（圖2.3（j））是近年來開始使使用的薄壁型材材，所用鋼板厚厚度為0.4～2mm。其優(yōu)缺點同冷冷彎薄壁型鋼，，主要用于圍護護結構、屋面、、樓板等。圖2.1鋼筋的外形圖2.2熱軋型鋼截面圖2.3冷彎薄壁型材的的截面形式（a）~(i)冷彎薄壁型鋼；；（j）壓型鋼板鋼材的強度具有有變異性。按同同一標準生產的的鋼材，不同時時期生產的各批批鋼材之間的強強度不會完全相相同；即使同一一爐鋼軋制的鋼鋼材，其強度也也會有差異。因因此，在結構設設計中采用其強強度標準值作為為基本代表值。。所謂強度標準值，是指正常情況況下可能出現的的最小材料強度度值。《統(tǒng)一標準》規(guī)定，材料強度度標準值應具有有不小于95%的保證率。2.3.1.2建筑鋼材的設計計指標規(guī)范取國家標準準規(guī)定的屈服強強度廢品限值作作為鋼筋強度的標準準值，以使結構設計計時采用的鋼筋筋強度與國家規(guī)規(guī)定的鋼筋出廠廠檢驗強度一致致。強度標準值除以以材料分項系數數γS即為材料強度設計值。各類熱軋鋼鋼筋材料分項系系數γS的取值值大約約為1.15。普通鋼鋼筋的的強度度標準準值、、強度度設計計值見表2.5(詳見P42)。鋼材材強度度設計計值根根據鋼鋼材厚厚度或或直徑徑按表2.6(詳見P42)采用。。根據立立方體體抗壓壓強度度標準準值fcu,k的大小小，混混凝土土強度度等級級分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14級?！痘炷镣烈?guī)范范》規(guī)定，鋼筋筋混凝凝土結結構的的混凝凝土強強度等等級不不應低低于C15。當采采用HRB335級鋼筋筋時，，混凝凝土強強度等等級不不宜低低于C20；當采采用HRB400級和RRB400級鋼筋筋以及及承受受重復復荷載載的構構件，，混凝凝土強強度等等級不不得低低于C20。2.3.2混凝土土2.3.2.1混凝土土的強強度等等級同鋼筋筋相比比，混混凝土土強度度具有有更大大的變變異性性，按按同一一標準準生產產的混混凝土土各批批強度度會不不同，，即便便用一一次攪攪拌的的混凝凝土其其強度度也有有差異異。因因此，，設計計中也也應采采取混混凝土土強度度標準準值來來進行行計算算?；炷镣翉姸榷仍O計計值等于混混凝土土強度度標準準值除除以混混凝土土材料料分項項系數數γc，γc=1.4。各種強強度等等級的的混凝凝土強強度標標準值值、強強度設設計值值列于于表2.7、表2.8(詳見P43)。2.3.2.2混凝土土的設設計指指標混凝土土結構構應符符合有有關耐耐久性性規(guī)定定，以以保證證其在在化學學的、、生物物的以以及其其他使使結構構材料料性能能惡化化的各各種侵侵蝕的的作用用下達達到預預期的的耐久久年限限。混混凝土土結構構的耐耐久性性按結結構所所處環(huán)環(huán)境和和設計計使用用年限限設計計。其其中，，使用用環(huán)境境類別別按表2.9(詳見P43)劃分。。（1）一類、、二類類和三三類環(huán)環(huán)境中中，設設計使使用年年限為為50年的結結構，，混凝凝土應應符合合表2.10(詳見P43)的規(guī)定定。（2）一類環(huán)環(huán)境中中，設設計使使用年年限為為100年的結結構混混凝土土應符符合下下列規(guī)規(guī)定：：2.3.2.3混凝土土結構構的耐耐久性性規(guī)定定①結構混混凝土土強度度等級級不應應低于于C30，預應應力混混凝土土結構構的最最低強強度等等級為為C40。②混凝土土中氯氯離子子含量量不得得超過過水泥泥質量量的0.06%。③宜使用用非堿堿活性性骨料料；當當使用用堿活活性骨骨料時時，混混凝土土中的的堿含含量不不得超超過3.0kg/m3。④混凝土土保護護層厚厚度應應按相相應的的規(guī)定定增加加40%；當采采取有有效的的表面面防護護措施施時，，混凝凝土保保護層層厚度度可適適當減減少。。⑤在使用用過程程中應應有定定期維維護措措施。。（3）對于設設計壽壽命為為100年且處處于二二類和和三類類環(huán)境境中的的混凝凝土結結構應應采取取專門門有效效的措措施。。（4）嚴寒及及寒冷冷地區(qū)區(qū)的潮潮濕環(huán)環(huán)境中中，結結構混混凝土土應滿滿足抗抗凍要要求，，混凝凝土抗抗凍等等級應應符合合有關關標準準的要要求。。（5）有抗?jié)B滲要求求的混混凝土土結構構，混混凝土土的抗抗?jié)B等等級應應符合合有關關標準準的要要求。。（6）三類環(huán)境中中的結構構構件，其受受力鋼筋宜宜采用環(huán)氧氧涂層帶肋肋鋼筋；對對預應力錨錨具及連接接器應有專專門的防護護措施。（7）四類和五類類環(huán)境中的的混凝土結結構，其耐耐久性要求求應符合有有關標準的的規(guī)定。對臨時性混混凝土結構構，可不考考慮混凝土土的耐久性性要求。（1）鋼筋表面與與混凝土之之間的粘結結作用由三三部分組成成：一是混凝土結硬硬時體積收收縮，將鋼鋼筋緊緊握握住而產生生的摩擦力力；二是由于鋼筋表表面凹凸不不平而產生生的機械咬咬合力；三是混凝土與鋼鋼筋接觸表表面間的膠膠結力。（2）鋼筋和混凝凝土的溫度度線膨脹系系數幾乎相相同，在溫溫度變化時時，二者的的變形基本本相等，不不致破壞鋼鋼筋混凝土土結構的整整體性。（3）鋼筋被混凝凝土包裹著著，從而使使鋼筋不會會因大氣的的侵蝕而生生銹變質。。2.3.3鋼筋與混凝凝土的共同同工作2.3.3.1鋼筋與混凝凝土共同工工作的原因因為了增加鋼鋼筋在混凝凝土內的抗抗滑移能力力和鋼筋端端部的錨固固作用，綁綁扎鋼筋骨骨架中的受受拉光面鋼鋼筋末端應應做彎鉤。。標準彎鉤鉤的構造要要求如圖2.4。2.3.3.2鋼筋的彎鉤鉤圖2.4光面鋼筋端端部的彎(a)手工彎半圓圓彎鉤；(b)機器彎半圓圓彎鉤鋼筋混凝土土構件中，，某根鋼筋筋若要發(fā)揮揮其在某個個截面的強強度，則必必須從該截截面向前延延伸一個長長度，以借借助該長度度上鋼筋與與混凝土的的粘結力把把鋼筋錨固固在混凝土土中，這一一長度稱為為錨固長度。鋼筋的錨固固長度取決決于鋼筋強強度及混凝凝土強度，，并與鋼筋筋外形有關關，它可根根據鋼筋應應力達到屈屈服強度時時鋼筋才被被拔動的條條件確定。。（1）當計算中充充分利用鋼鋼筋的抗拉拉強度時，，普通受拉拉鋼筋的錨錨固長度la按下式計算算：2.3.3.3鋼筋的錨固固按式（2.6）計算的錨錨固長度應應按下列規(guī)規(guī)定進行修修正，但經經修正后的的錨固長度度不應小于于計算值的的0.7倍，且不應應小于250mm：①對HRB335、HRB400和RRB400級鋼筋，當當直徑大于于25mm時乘以系數數1.1，在錨固區(qū)區(qū)的混凝土土保護層厚厚度大于鋼鋼筋直徑的的3倍且配有箍箍筋時乘以以系數0.8②對HRB335、HRB400和RRB400級的環(huán)氧樹樹脂鋼筋乘乘以系數1.25；③當鋼筋在混混凝土施工工中易受擾擾動（如滑滑模施工））時乘以系系數1.1；④除構造需要要的錨固長長度外，當當縱向受力力鋼筋的實實際配筋面面積大于其其設計計算算面積時，，如有充分分依據和可可靠措施，，其錨固長長度可乘以以設計計算算面積與實實際配筋面面積的比。。當HRB335、HRB400和RRB400級縱向受拉拉鋼筋末端端采用機械械錨固措施施（圖2.5）時，包括括附加錨固固端頭在內內的錨固長長度可取按按式（2.6）計算的錨錨固長度的的0.7倍。（2）當計算中充充分利用鋼鋼筋的抗壓壓強度時，，其錨固長長度不應小小于按式（（2.6）計算的錨錨固長度的的0.7倍。圖2.5鋼筋機械錨錨固的形式式及構造要要求(a)末端帶135°彎鉤；(b)末端與鋼板板穿孔塞焊焊；(c)末端與短鋼鋼筋雙面貼貼焊在施工中，，常常會出出現因鋼筋筋長度不夠夠而需要接接長的情況況。鋼筋的的接頭形式式有綁扎搭接接接頭、焊接接頭和機械連接接接頭。規(guī)范規(guī)定，，軸心受拉拉及小偏心心受拉構件件的縱向受受力鋼筋不不得采用綁綁扎搭接接接頭；直徑徑大于28mm的受拉鋼筋筋及直徑大大于32mm的受壓鋼筋筋不宜采用用綁扎搭接接接頭。2.3.3.4鋼筋的接頭頭（1）綁扎搭接接接頭綁扎搭接接接頭的工作作原理，是通過鋼鋼筋與混凝凝土之間的的粘結強度度來傳遞鋼鋼筋的內力力。因此，，綁扎接頭頭必須保證證足夠的搭搭接長度，，而且光圓圓鋼筋的端端部還需做做彎鉤(圖2.6)。縱向受拉鋼鋼筋綁扎搭搭接接頭的的搭接長度度ll應根據位于于同一連接接區(qū)段內的的鋼筋搭接接接頭面積積百分率按按下式計算算，且在任任何情況下下均不應小小于300mm。ll=ζla≥300mm(2.7)縱向受壓鋼鋼筋采用搭搭接連接時時，其受壓壓搭接長度度不應小于于按式（2.7）計算的受受拉搭接長長度的0.7倍，且在任任何情況下下均不應小小于200mm。鋼筋綁扎搭搭接接頭連連接區(qū)段的的長度為1.3倍搭接長度度，凡搭接接接頭中點點位于該長長度范圍內內的搭接接接頭均屬同同一連接區(qū)區(qū)段（圖2.7）。同一構件中中相鄰縱向向的綁扎搭搭接接頭宜宜相互錯開開。在縱向向受力鋼筋筋搭接長度度范圍內應應配置箍筋筋，其直徑徑不應小于于搭接鋼筋筋較大直徑徑的0.25倍。當鋼筋受拉拉時，箍筋筋間距s不應大于搭搭接鋼筋較較小直徑的的5倍，且不應應大于100mm（圖2.8）；當鋼筋筋受壓時，，箍筋間距距s不應大于搭搭接鋼筋較較小直徑的的10倍，且不應應大于200mm。當受壓鋼鋼筋直徑大大于25mm時，還應在在搭接接頭頭兩個端面面外100mm范圍內各設設置兩個箍箍筋。（2）機械連接接接頭縱向受力鋼鋼筋機械連連接接頭宜宜相互錯開開。鋼筋機機械連接接接頭連接區(qū)區(qū)段的長度度為35d（d為縱向受力力鋼筋的較較大直徑））。在受力力較大處設設置機械連連接接頭時時，位于同同一連接區(qū)區(qū)段內縱向向受拉鋼筋筋機械連接接接頭面積積百分率不不宜大于50%，縱向受壓壓鋼筋可不不受限制；；在直接承承受動力荷荷載的結構構構件中不不應大于50%。（3）焊接接頭縱向受力鋼鋼筋的焊接接接頭應相相互錯開。。鋼筋機械械連接接頭頭連接區(qū)段段的長度為為35d（d為縱向受力力鋼筋的較較大直徑））且不小于于500mm。位于同一一連接區(qū)段段內縱向受受拉鋼筋的的焊接接頭頭面積百分分率不應大大于50%，縱向受壓壓鋼筋可不不受限制。。圖2.6鋼筋的綁扎扎接頭(a)光面鋼筋；；(b)變形鋼筋圖2.7同一連接區(qū)區(qū)段內的縱縱向受拉鋼鋼筋綁扎搭搭接接頭圖2.8受拉鋼筋搭搭接處箍筋筋設置（1）塊材塊材是砌體體的主要組組成部分，，通常占砌砌體總體積積的78％以上。我我國目前的的塊材主要要有以下幾幾類：1）磚①燒結普通通磚燒結普通磚磚簡稱普通磚，指以黏土土、頁巖、、煤矸石、、粉煤灰為為主要原料料，經過焙焙燒而成的的實心的或或孔洞率不不大于規(guī)定定值且外形形尺寸符合合規(guī)定的磚磚。2.3.4砌體材料2.3.4.1砌體材料種種類及強度度等級燒結普通磚磚可分為燒結黏土磚磚、燒結頁頁巖磚、燒燒結煤矸石石磚、燒結結粉煤灰磚磚等。全國統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)定這這種磚的尺尺寸為240mm×115mm×53mm，習慣上稱稱標準磚。。燒結普通磚磚的強度等等級有MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五個等級。②非燒結硅酸鹽鹽磚非燒結硅酸鹽磚磚是指以硅酸鹽材材料、石灰、砂砂石、礦渣、粉粉煤灰等為主要要材料壓制成型型后經蒸汽養(yǎng)護護制成的實心磚磚。常用的有蒸壓灰砂磚、蒸蒸壓粉煤灰磚、、爐渣磚、礦渣渣磚等。蒸壓灰砂磚簡稱灰砂磚，是以石灰和砂砂為主要原料，，經坯料制備、、壓制成型、蒸蒸壓養(yǎng)護而成的的實心磚，其強強度等級有MU25、MU20、MU15和MU10。蒸壓粉煤灰磚簡稱粉煤灰磚，又稱煙灰磚，是以粉煤灰、、石灰為主要原原料，摻配適量量的石膏和集料料，經坯料制備備、壓制成型、、高壓蒸汽養(yǎng)護護而成的實心磚磚，有MU20、MU15、MU10和MU7.5四個強度等級。。爐渣磚亦稱煤渣磚，以爐渣為主要要原料，摻配適適量的石灰、石石膏或其他集料料制成。礦渣磚以未經水水淬處理的高爐爐爐渣為主要原原料，摻配適量量的石灰、粉煤煤灰或爐渣制成成。③燒結多孔磚燒結多孔磚簡稱多孔磚，是指以黏土、、頁巖、煤矸石石或粉煤灰為主主要原料，經焙焙燒而成的具有有豎向孔洞(孔洞率不小于25％，孔的尺寸小小而數量多)的磚。其外形尺尺寸，長度為290、240、190mm，寬度為240、190、180、175、140、115mm，高度為90mm。型號有KM1、KP1和KP2三種（圖2.9）。燒結多孔磚主要要用于承重部位位，其強度等級級劃分為MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。2）砌塊指除普通磚和黏黏土空心磚及石石材以外的塊材材。砌塊尺寸較大，，可分為小型、中型和大大型三類。高度在180～350mm的一般稱為小型砌塊，便于手工砌筑筑，使用上也較較靈活。高度在在350～900mm的一般稱為中型砌塊。高度大于900mm的一般稱為大型砌塊。砌塊一般用混凝凝土或水泥爐渣渣澆制而成，也也可用粉煤灰蒸蒸養(yǎng)而成，主要要有混凝土空心心砌塊、加氣混混凝土砌塊、水水泥爐渣空心砌砌塊、粉煤灰硅硅酸鹽砌塊?；炷列⌒涂招男钠鰤K的主要規(guī)規(guī)格尺寸為390mm×190mm×190mm（圖2.10），是墻體材料料改革的方向之之一。砌塊的強度等級級分為MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5五級。3）石材石材抗壓強度高高，抗凍性、抗抗水性及耐久性性均較好，通常常用于建筑物基基礎、擋土墻等等，也可用于建建筑物墻體。砌砌體中的石材應應選用無明顯風風化的天然石材材。石材的強度等級級共分七級：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。石材按加工后的的外形規(guī)則程度度分為料石和毛石兩種。①料石細料石通過細加加工，外形規(guī)則則，疊砌面凹入入深度不應大于于10mm，截面的寬度、、高度不應小于于200mm，且不應小于長長度的1/4。半細料石規(guī)規(guī)格尺寸同細料料石，但疊砌面面凹入深度不應應大于15mm。粗料石規(guī)格格尺寸同細料石石，但疊砌面凹凹入深度不應大大于20mm。②毛石形狀不規(guī)則，中中部厚度不小于于200mm的石材。（2）砂漿砌體中砂漿的作作用是將塊材連連成整體，從而而改善塊材在砌砌體中的受力狀狀態(tài)，使其應力力均勻分布，同同時因砂漿填滿滿了塊材間的縫縫隙，也降低了了砌體的透氣性性，提高了砌體體的防水、隔熱熱、抗凍等性能能。按配料成分不同同，砂漿分為以下幾幾種：1）水泥砂漿水泥砂漿的主要要特點是強度高高，耐久性和耐耐火性好，但其其流動性和保水水性差，相對而而言施工較困難難。在強度等級級相同的條件下下，采用水泥砂砂漿砌筑的砌體體強度要比用其其他砂漿時低。。水泥砂漿常用用于地下結構或或經常受水侵蝕蝕的砌體部位。。2）水泥混合砂漿水泥混合砂漿包包括水泥石灰砂砂漿、水泥黏土土砂漿，其強度度較高，且耐久久性、流動性和和保水性均較好好，便于施工，，容易保證施工工質量，常用于于地上砌體，是是最常用的砂漿漿。3）非水泥砂漿非水泥砂漿有石石灰砂漿、黏土土砂漿、石膏砂砂漿。石灰砂漿漿強度較低，耐耐久性也差，流流動性和保水性性較好，通常用用于地上砌體。。黏土砂漿強度度低，可用于臨臨時建筑或簡易易建筑。石膏砂砂漿硬化快，可可用于不受潮濕濕的地上砌體。。4）混凝土砌塊砌筑筑砂漿它是由水泥、砂砂、水以及根據據需要摻入的摻摻合料和外加劑劑等組成，按一一定比例采用機機械拌和制成，，專門用于砌筑筑混凝土砌塊的的砌筑砂漿，簡簡稱砌塊專用砂漿，其強度等級用用Mb表示。砂漿的強度等級級由通過標準試驗驗方法測得的邊邊長為70.7mm立方體的28d齡期抗壓強度平平均值確定，共共有M15、M10、M7.5、M5和M2.5五級?！镀鲶w規(guī)范》規(guī)定，五層及五層以以上房屋的墻，，以及受振動或或層高大于6m的墻、柱所用材材料的最低強度度等級為：磚MU10，砌塊MU7.5，石材MU30，砂漿M5。對安全等級為為一級或設計使使用年限大于50年的房屋，墻、、柱所用材料最最低強度等級應應至少提高一級級。對于潮濕房間以以及防潮層和地地面以下的砌體體，所用塊材及及砂漿最低強度度等級應滿足表2.13（詳見P50）的規(guī)定。圖2.9幾種多孔磚的規(guī)規(guī)格和孔洞形式式（a）KM1型；（b）KM1型配磚；（c）KP1型；（d）KP2型；（e）、（f）KP2型配磚圖2.10混凝土小型空心心砌塊塊型（1）砌體的種類砌體分為無筋砌體和配筋砌體兩類。1）無筋砌體無筋砌體由塊體體和砂漿組成，，包括磚砌體、、砌塊砌體和石石砌體。無筋砌砌體房屋抗震性性能和抗不均勻勻沉降能力較差差。2.3.4.2砌體的力學性能能①磚砌體磚砌體包括實砌磚砌體和空斗墻。實砌磚砌體可以以砌成厚度為120mm（半磚）、240mm（一磚）、370mm（一磚半）、490mm（兩磚）或620mm（兩磚半）的墻墻體，也可砌成成厚度為180mm、300mm或420mm的墻體，但此時時部分磚必須側側砌，不利于抗抗震?？斩穳κ菍⑷坎炕虿糠执u立砌砌，并留空斗（（洞），現已很很少采用。②砌塊砌體砌塊砌體由砌塊塊和砂漿砌筑而而成。其自重輕輕，保溫隔熱性性能好，施工進進度快，經濟效效果好，又具有有優(yōu)良的環(huán)保功功能，因此，砌砌塊砌體特別是是小型砌塊砌體體有很廣闊的發(fā)發(fā)展前景。③石砌體石砌體由石材和和砂漿（或混凝凝土）砌筑而成成。按石材加工工后的外形規(guī)則則程度，可分為為料石砌體、毛石石砌體、毛石混混凝土砌體等。它價格低廉，可可就地取材，但但自重大，隔熱熱性能差，作外外墻時厚度一般般較大,在產石的山區(qū)應應用較為廣泛。。料石砌體可用用作房屋墻、柱柱，毛石砌體一一般用作擋土墻墻、基礎。2）配筋砌體配筋砌體是指在灰縫中配配置鋼筋或鋼筋筋混凝土的砌體體，包括網狀配筋砌體、、組合磚砌體、、配筋混凝土砌砌塊砌體。網狀配筋砌體又稱橫向配筋砌體，是在磚柱或磚磚墻中每隔幾皮皮磚在其水平灰灰縫中設置直徑徑為3~4mm的方格網式鋼筋筋網片，或直徑徑為6~8mm的連彎式鋼筋網網片（圖2.11），在砌體受壓壓時，網狀配筋筋可約束砌體的的橫向變形，從從而提高砌體的的抗壓強度。組合磚砌體有兩兩種。一種是在砌體外側預留留的豎向凹槽內內配置縱向鋼筋筋，在澆筑混凝凝土面層或鋼筋筋砂漿面層構成成的（圖2.12（a）、（b）、（c）)，可認為是外包包式組合磚砌體體。另一種是磚砌體和鋼筋混混凝土構造柱組組合墻，是在磚磚砌體中每隔一一定距離設置鋼鋼筋混凝土構造造柱，并在各層層樓蓋處設置鋼鋼筋混凝土圈梁梁（約束梁），，使磚砌體墻與與鋼筋混凝土構構造柱和圈梁組組成一個構件（（弱框架）共同同受力，屬內嵌嵌式組合磚砌體體（圖