砌体结构计算.docx
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砌体结构计算
2-4砌体结构计算
2-4-1砌体结构的计算用表
1.砌体和砂浆的强度等级
砌体和砂浆的强度等级,应按下列规定采用:
烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级:
MU30、MU25、MU20、MU15和
MU10;
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级:
MU25、MU20、MU15和MU10;
砌块的强度等级:
MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5;
石材的强度等级:
MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20;
砂浆的强度等级:
M15、M10、M7.5、M5和M2.5。
2.各类砌体的抗压强度设计值(表2-60~表2-64)
烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值(MPa)表2-60
砖强度
等级
砂浆强度等级
砂浆强度
M15
M10
M7.5
M5
M2.5
0
MU30
3.94
3.27
2.93
2.59
2.26
1.15
MU25
3.60
2.98
2.68
2.37
2.06
1.05
MU20
3.22
2.67
2.39
2.12
1.84
0.94
MU15
2.79
2.31
2.07
1.83
1.60
0.82
MU10
-
1.89
1.69
1.50
1.30
0.67
蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值(MPa)表2-61
砖强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度
M15
M10
M7.5
M5
0
MU25
3.60
2.98
2.68
2.37
1.05
MU20
3.22
2.67
2.39
2.12
0.94
MU15
2.79
2.31
2.07
1.83
0.82
MU10
-
1.89
1.69
1.50
0.67
单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值(MPa)表2-62
砌块强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度
Mb15
Mb10
Mb7.5
Mb5
0
MU20
5.68
4.95
4.44
3.94
2.33
MU15
4.61
4.02
3.61
3.20
1.89
MU10
-
2.79
2.50
2.22
1.31
MU7.5
-
-
1.93
1.71
1.01
MU5
-
-
-
1.19
0.70
注:
1.对错孔砌筑的砌体,应按表中数值乘以0.8;
2.对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体,应按表中数值乘以0.7;
3.对T形截面砌体,应按表中数值乘以0.85;
4.表中轻骨料混凝土砌块为煤矸石和水泥煤渣混凝土砌块。
轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值(MPa)表2-63
砌块强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度
Mb10
Mb7.5
Mb5
0
MU10
3.08
2.76
2.45
1.44
MU7.5
-
2.13
1.88
1.12
MU5
-
-
1.31
0.78
注:
1.表中的砌块为火山渣、浮石和陶粒轻骨料混凝土砌块;
2.对厚度方向为双排组砌的轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表中数值
乘以0.8。
毛石砌体的抗压强度设计值(MPa)表2-64
毛石强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度
M7.5
M5
M2.5
0
MU100
1.27
1.12
0.98
0.34
MU80
1.13
1.00
0.87
0.30
MU60
0.98
0.87
0.76
0.26
MU50
0.90
0.80
0.69
0.23
MU40
0.80
0.71
0.62
0.21
MU30
0.69
0.61
0.53
0.18
MU20
0.56
0.51
0.44
0.51
3.各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值(表2-65)
沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值、
弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值(MPa)表2-65
强度
砂浆强度等级
破坏特征及砌体种类
类别
>M10
M7.5
M5
M2.5
「1!
1
『f■lJt
烧结普通砖、烧结多孔砖
0.19
0.16
0.13
0.09
轴心
1J1
■jTh
Liir~r
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖
0.12
0.10
0.08
0.06
抗拉
iirii
混凝土砌块
0.09
0.08
0.07
沿齿缝
毛石
0.08
0.07
0.06
0.04
弯曲抗拉
!
烧结普通砖、烧结多孔砖
0.33
0.29
0.23
0.17
1
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖
0.24
0.20
0.16
0.12
混凝土砌块
0.11
0.09
0.08
沿齿缝
毛石
0.13
0.11
0.09
0.07
烧结普通砖、烧结多孔砖
0.17
0.14
0.11
0.08
LJ
1
"T~~°
1—
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖
0.12
0.10
0.08
0.06
1一
混凝土砌块
0.08
0.06
0.05
沿通缝
抗剪
烧结普通砖、烧结多孔砖
0.17
0.14
0.11
0.08
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖
0.12
0.10
0.08
0.06
混凝土砌块
0.09
0.08
0.06
毛石
0.21
0.19
0.16
0.11
注:
1.对于用形状规则的块体砌筑的砌体,当搭接长度与块体高度的比值小于1时,其轴
心抗拉强度设计值ft和弯曲抗拉强度设计值ftm应按表中数值乘以搭接长度与块体高度比值后采用;
2•对孔洞率不大于35%的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌块砌体的抗剪强度设计值,可按表中混凝土砌块砌体抗剪强度设计值乘以1.1;
3.对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体,当有可靠的试验数据时,表中强度设计值,允许作适当调整;
4•对烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖砌体,当有可靠的试验数据时,表中强度设计值,允许作适当调整。
4.各类砌体的弹性模量(表2-66)
砌体的弹性模量(MPa)表2-66
砌体种类
砂浆强度等级
>M10
M7.5
M5
M2.5
烧结普通砖、烧结多孔砖砌体
1600f
1600f
1600f
1390f
蒸压灰砂砖、燕压粉煤灰砖砌体
1060f
1060f
1060f
960f
混凝土砌块砌体
1700f
1600f
1500f
-
粗料石、毛料石、毛石砌体
7300
5650
4000
2250
细料石、半细料石砌体
22000
17000
12000
6750
注:
轻骨料混凝土砌块砌体的弹性模量,可按表中混凝土砌块砌体的弹性模量采用。
5.各类砌体的线膨胀系数和收缩率(表2-67)
砌体的线膨胀系数和收缩率表2-67
砌体类别
线膨胀系数10-6/C
收缩率(mm/m)
烧结普通砖砌体
5
-0.1
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体
8
-0.2
混凝土砌块砌体
10
-0.2
轻骨料混凝土砌块砌体
10
-0.3
料石和毛石砌体
8
-
注:
表中的收缩率系由达到收缩允许标准的块体砌筑28d的砌体收缩率,当地如有可靠
的砌体收缩试验数据时,亦可采用当地的试验数据。
6.建筑结构的安全等级(表2-68)
建筑结构的安全等级表2-68
安全等级
破坏后果
建筑物类型
一级
很严重
重要的房屋
二级
严重
一般的房屋
三级
不严重
次要的房屋
注:
1.对于特殊的建筑物,其安全等级可根据具体情况另行确定;
2•对地震区的砌体结构设计,应按现行国家标准《建设抗震设防分类标准》GB50223
根据建筑物重要性区分建筑物类别。
7.房屋的静力计算方案
房屋的静力计算,根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案。
设计时,可按表2-69确定静力计算方案。
房屋的静力计算方案表2-69
屋盖或楼盖类别
刚性方案
刚弹性方案
弹性方案
1
整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖
sv32
32
s>72
2
装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋
盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖
sv20
20ws<48
s>48
3
瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖
sv16
16
>36
注:
1.表中s为房屋横墙间距,其长度单位为m;
2•当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时,可按“砌体结构设计规范”第427条的
规定确定房屋的静力计算方案;
3•对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。
8.外墙不考虑风荷载影响的最大高度(表2-70)
外墙不考虑风荷载影响时的最大高度表2-70
基本风压值(kN/m2)
层咼(m)
总高(m)
0.4
4.0
28
0.5
4.0
24
0.6
4.0
18
0.7
3.5
18
注:
对于多层砌块房屋190mm厚的外墙,当层高不大于2.8m,总高不大于19.6m.基本风压不大于0.7kN/m2时可不考虑风荷载的影响。
9
.受压构件的高厚比及高厚比修正系数
构件的高厚比按下式确定:
对T形截面0(2-10)
hT
式中YB——不同砌体材料的高厚比修正系数,按表2-71采用;
Ho――受压构件的计算高度,按表2-72确定;
h――矩形截面轴向力偏心方向的边长,当轴心受压时为截面较小边长;
hT――T形截面的折算厚度,可近似按3.5i计算;
i――截面回转半径。
高厚比修正系数YB表2-71
砌体材料类别
丫B
烧结普通砖、烧结多孔砖
1.0
混凝土及轻骨料混凝土砌块
1.1
燕压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石
1.2
粗料石、毛石
1.5
注:
对灌孔混凝土砌块丫B为取1.0。
受压构件的计算高度Ho表2-72
房屋类别
柱
带壁柱墙或周边拉结的墙
排架方向
垂直排架方向
s>2H
2H>s>H
s 有吊车 变截面 弹性方案 2.5Hu 1.25Hu 2.5Hu 的单层 柱上段 刚性、刚弹性方案 2.0Hu 1.25Hu 2.0Hu 房屋 变截面柱下段 1.0Hi 0.8H1 1.0Hl 无吊车 弹性方案 1.5H 1.0H 1.5H 的单层 单跨 刚弹性方案 1.2H 1.0H 1.2H 和多层 多跨 弹性方案 1.25H 1.0H 1.25H 房屋 刚弹性方案 1.10H 1.0H 1.1H 刚性方案 1.0H 1.0H 1.0H 0.4s+0.2H 0.6s 注: 1•表中Hu为变截面柱的上段高度;Hi为变截面柱的下段高度; 2.对于上端为自由端的构件,Ho=2H; 3•独立砖柱,当无柱间支撑时,柱在垂直排架方向的Ho应按表中数值乘以1.25后采 用; 4.s为房屋横墙间距; 5•自承重墙的计算高度应根据周边支承或拉接条件确定。 10.墙、柱的允许高厚比(表2-73) 墙、柱的允许高厚比[B]值表2-73 2.组合砖砌体构件的允许高厚比,可按表中数值提高 20%,但不得大于28; 砂浆强度等级 墙 柱 M2.5 22 15 M5.0 24 16 >M7.5 26 17 注: 1•毛石墙、柱允许高厚比应按表中数值降低20%; 11.砌体房屋伸缩缝的最大间距(表2-74) 砌体房屋伸缩缝的最大间距(m)表2-74 屋盖或楼盖类别 间距 整体式或装配整体式 有保温层或隔热层的屋盖、楼盖 50 钢筋混凝土结构 无保温层或隔热层的屋盖 40 装配式无檩体系 有保温层或隔热层的屋盖、楼盖 60 钢筋混凝土结构 无保温层或隔热层的屋盖 50 装配式有檩体系 有保温层或隔热层的屋盖 75 钢筋混凝土结构 无保温层或隔热层的屋盖 60 瓦材屋盖、 木屋盖或楼盖、轻钢屋盖 100 注: 1•对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值;对石砌体、蒸压灰砂砖、 蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表中数值乘以0.8的系数。 当有实践经验并采取有效措施 时,可不遵守本表规定; 2•在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用; 3•按本表设置的墙体伸缩缝,一般不能同时防止由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝; 4•层高大于5m的烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体结构单层房屋,其伸缩缝间距可按表中数值乘以1.3; 5•温差较大且变化频繁地区和严寒地区不采暖的房屋及构筑物墙体的伸缩缝的最大间距,应按表中数值予以适当减小; 6.墙体的伸缩缝应与结构的其他变形缝相重合,在进行立面处理时,必须保证缝隙的伸缩作用。 12.组合砖砌体构件的稳定系数(表2-75) 组合砖砌体构件的稳定系数(|com表2-75 高厚比 3 配筋率 P(%) 0 0.2 0.4 0.6 0.8 >1.0 8 0.91 0.93 0.95 0.97 0.99 1.00 10 0.87 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98 12 0.82 0.85 0.88 0.91 0.93 0.95 14 0.77 0.80 0.83 0.86 0.89 0.92 16 0.72 0.75 0.78 0.81 0.84 0.87 18 0.67 0.70 0.73 0.76 0.79 0.81 20 0.62 0.65 0.68 0.71 0.73 0.75 22 0.58 0.61 0.64 0.66 0.68 0.70 24 0.54 0.57 0.59 0.61 0.63 0.65 26 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60 28 0.46 0.49 0.50 0.52 0.54 0.56 注: 组合砖砌体构件截面的配筋率P=A's/bh。 2-4-2砌体结构计算公式 砌体结构计算公式见表2-76。 砌体结构计算表2-76 序号 构件受力特征 计貝公式 当P<3时卩二 1+12 受压构件 (无筋砌体) (1)砌体截面受局部均匀压力 M0"& (2)梁端支承处砌体局部受压 "No+N]< 局部受压 (无筋砌体) (3)梁设有刚性垫块和砌体局韶受压 No十M=9? /i/Ab (4)梁下设有长度大于Mo的垫梁下的砌体局部受压 No+MM2.4心加。 当0>3时护= 1+12 [十+: 1)1 对矩形載面 对T形戲面 鱼h丛亦 N(j=d()Ab Ab=4“b Nq=jr6bA0 3 轴心受拉构件(无筋砌体) 4 受弯构件(无筋砌体} M^fmW 受弯构件的受剪承載力 z=I/S 5 受剪构件(无筋砌体) VW(A+afjtffo)A 当rc=1.2时“=0.26-0.082乡当yG=1.35时“=0.23-0.065予 6 受压构件(网状配筋砖砌体) N 九=“2(1一爭)焉人 P=(V,/V)100 7 轴心受压构件 (组合砖砌体) 8 備心受压构件(组合砖砌体) N 或 N・N (Ao-a\) 受压区高度工按下式确定; /SN+人S&N+7•/yA'.e’N一^.A.^n=o=<+ea+(h/2-aj e’N=e+e.-(h/2-a\) ,.=^(l-0.022p) 9 轴心受压承載力(砖砌体 和钢筋混凝土构逍柱组成的砖墙) N<护+只人Ac+fyA'J] 「1"I* T}=I Ll3」 注: 表中符号 N—轴向力设计值; 卩一高厚比0和紬向力便心距e对受压构件承载力影响系数(用于计算受压构件); f—砌体抗压强度设计值; A——截面面积,按砌体毛截面计算; e—紬向力的偏心距; h—矩形截面轴向力偏心方向的边长,当轴心受压时为載面较小边长: a—与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆强度等级>M5时,a=0.0015;当砂浆强度等级=M2.5时,a=0.002;当砂浆强度等级/"2=0时,a=0.009; B—构件的高厚比。 计算T形截面受压构件卩时,应以折算厚度去丁代替怖,AT=3.5i,: 为T形戡面回转半径; *—不同砌体材料的高序比修正系数; Ho—受压构件的计算高度; hT—T形裁面的折算序度; ——局部受压面积上的轴向力设计值; /—砌体局部抗压强度提奇系数; A/局部受压面积; Ao—影呵砌体局部抗压强度的计算面枳; 9——上部荷敘的折减系数,当A0/AZ/>3时,^=0; No—局部受压面积内(捲块面积Ab上、垫梁)上部轴向力设计值; M—梁端支施压力设计值(用于计算梁端支承处砌体局部受压)「 °。 一上部平均压应力设计值; 7——梁端底面压应力图形的完整系数,可取0.7,对于过梁和墙梁可取1.0; ao—梁端有效支承长度,当时,取5”; a—梁爛实际支承氏度; hc—梁的截面高度; 卩一垫块上No及N/合力的形响系数(用于计算梁端设有刚性垫块的砌体局部受压),取0W3时的卩值; Z1—垫块外砌体面积的有利影响系数,儿应为0.R儿但不小于1.0; Ab—垫块面积; 处一垫块伸入境内长度; 肚—垫块宽度(垫梁在墙厚方向的宽度); 心——当荷载沿墙厚方向均匀分布时心取不均匀时厂取68; Ao―垫梁折算高度; Eb、h—分别为垫梁的混凝土弹性模量和載面惯性矩, 九一一垫梁的高度; N,—紬心拉力设计值; 仁—砌体的轴心抗拉强度设计值;' M—弯矩设计值; 入—砌体弯曲抗拉强度设计值; W—截面抵抗矩; V—剪力设计值; A—砌体抗剪强度设计值; b—徽面宽度; Z—内力臂,当截面为矩形时,取Z等F2V3; I—載面惯性矩; S——截面面枳矩: h截面高度; 处一高厚比印配筋率以及軸向力的偏心距对网状配筋砖砌体受压构件承载力的影响系数; A—网状配筋砖砌体的抗压强度设计值; p—体积配筋率,当采用战面面积为A,的钢筋组成的方格网,网格尺寸为a和钢筋网的竖向间距为儿时,P=^100; a%• V.-V—分别为期筋和砌体的体积; fr——钢筋的抗拉强度设计值,当人大于320MPa时仍采用320MPa; 2—组合砖砌体构件的稳定系数: fz——混凝土或面层水泥砂浆的紬心抗压强度设计值,砂浆的轴心抗压强度设计值可取为同强度等级混凝土的轴心抗压强度设计值的70%・当砂浆为M15时,取5.2MPa;当砂浆为M10时.取3.5MPa;当砂浆为M7.5时,取2.6MPa; Ac—混瞬土或砂浆面绘的載面面积; 叭——钢筋A,的应力; A.—距轴向力N较远侧钢筋的截面面积; A'——砖砌体受压部分的面枳; A;——混凝土或砂浆面层受乐部分的面积; S,——砖砌体受压部分面积对钢筋A,證心的面积矩; Sc,—混凝土或砂浆面层受压部分面积对钢筋A■重心的面积矩; SN——砖砌体受压部分的面积对轴向力N作用点的面枳矩; S°n——泯凝土或砂浆面层受压部分面积对轴向力N作用点的面积矩;即、el—分别为钢筋A,、A\£心至轴向力N作用点的距离; “一组合砖砌体构件在轴向力作用下的附加佣心距; Ao——组合砖砌体构件截面的有效高度,h^h-g 如、X,—分别为钢筋A,、A\SL心至戲面较近边的距离; 7——强度系数,当〃氏小于4时取〃6c等于4; I—沿墙长方向构造柱的间距; 叭—沿墙长方向构造柱的宽度; Aa——砖砌体的净裁面面积; Ac—构造柱的截面面积。
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