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1、1第六章 配筋砌体构件的承载力和构造第一节 配筋砌体形式和组成第二节 网状配筋砖砌体构件第三节 组合砖砌体构件第四节 砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙第五节 配筋砌块砌体构件2第一节 配筋砌体的形式和组成1.1 概述1.2 水平网状配筋砌体1.3 混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体1.4 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙1.5 配筋砌块砌体31.1 概述v 配筋砌体定义:v 砌体配筋作用：提高砌体抗压、抗弯强度v 配筋砌体分类：水平网状配筋砌体 在水平灰缝中配置钢筋网片，提高轴心、小偏心抗压承载力混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体 偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋 提高偏心抗压承载力配筋砌块砌体 提高砌体
2、抗弯、抗剪承载力砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙 砌体中构造柱间距小于4m，提高轴心抗压承载力41.2 水平网状配筋砌体水平网状配筋砌体:提高轴心抗压承载力和小偏心受压承载力(a)用方格网状配筋的砖柱(b)连弯钢筋网图6-1 网状配筋砌体51.3 混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋，提高砖墙的承载力图6-2 混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体61.4 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙当墙体的截面尺寸受到限制时，提高抗压承载力，砌体中构造柱间距应小于4m。71.5 配筋砌块砌体图6-3 配筋砌块砌体8第二节 网状配筋砖砌体构件2.1 概述2.2 网状配筋砖砌体构件的受压性能
3、2.3 受压承载力计算2.4 网状配筋砖砌体构件的适用范围2.5 构造规定92.1 概述图6-4 网状配筋砖砌体构件的受压破坏水平网状配筋对砌体承载力的影响 约束砂浆和砖的横向变形，间接提高砌体竖向抗压承载力；延缓砖块的开裂及其裂缝的发展；阻止竖向裂缝的上下贯通，避免砖砌体被分裂成小柱导致失稳 破坏。提高砖砌体轴压和小偏心抗压承载力。102.2 网状配筋砖砌体构件的受压性能体积配筋率网状配筋砖砌体试验破坏状况轴心受压时，网状配筋砌体的极限强度与体积配筋率有关偏心受压时，随着偏心距e的增大，受压区面积减小，钢筋网片对砌体的约 束效应降低（As钢筋面积,a网眼尺寸,Sn沿高度配筋距离）图6-5 网
4、状配筋对砌体强度的影响112.3 受压承载力计算2网状配筋砖砌体的抗压强度 fn 计算公式式中，fn 网状配筋砖砌体的抗压强度设计值；f 砖砌体的抗压强度设计值；e 轴向力的偏心距；体积配筋率；y 截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离；fy 钢筋的抗拉强度设计值，fy320MPa；Vs、V 钢筋和砌体的体积；1网状配筋砖砌体受压构件的承载力计算公式：式中，N 轴向力设计值；A 砖砌体截面面积。122.3 受压承载力计算3网状配筋砖砌体构件的影响系数【表6.1】考虑高厚比和初始偏心距e对承载力的影响，网状配筋砖砌体构件的影响系数：其中稳定系数 水平网状配筋砖砌体受压构件使用范围应符合下列规
5、定：偏心距超过截面核心范围，不宜采用网状配筋砖砌体构件；（矩形截面e/h0.17；e/h16）矩形截面轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行验算；当网状配筋砖砌体下端与无筋砌体交接时，尚应验算无筋砌体的局部受压承载力。13 网状配筋砖砌体中的体积配筋率，不应小于0.1%，并不应大于1%。2.4 构造规定 采用方格钢筋网时，钢筋的直径宜采用34mm；采用连弯钢筋网时，钢筋的直径不应大于8mm；采用连弯钢筋网(图6-1b)时，网的钢筋方向应互相垂直，沿砌体高度交错布置，Sn取同一方向网的间距。钢筋网中钢筋的间距不应大于120mm，并不应小
6、于30mm。钢筋网的间距，不应大于5皮砖，并不应大于400mm。网状配筋砖砌体所用砂浆不应低于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。14例题6-1已知一砖柱，采用MU10砖，M5混合砂浆砌筑，砖柱截面尺寸 370mm490mm,计算高度H0=3.92m,承受轴向力设计值N=223.2kN，在柱长边方向作用弯矩设计值M=12.41kNm。试验算此砖柱的承载力；如承载力不够，按网状配筋砌体设计此柱。解（1）按无筋砌体偏压构件计算查表可得MU10砖，M5混合砂浆砌体的抗压设计强度 f=1.58MPa。查表可得 A=370mm490mm=0.1813
7、m20.3m2，砌体强度乘上调整系数 0.7+0.1813=0.8813。无筋砌体的承压能力为 所以不符合要求15例题6-1网状配筋砖柱的抗压强度由 e/h=0.113，=8，配筋率 0.19查表可得满足要求。承载力为：（2）按网状配筋砌体设计由于e/h=0.1130.17=817，材料为MU10砖，M5混合砂浆，其符合网状配筋砌体要求。用 4冷拔低碳钢丝，方格网间距a取50mm，方格网采用焊接，Sn=26cm，配筋率16例题6-1（3）沿短边方向按轴心受压进行验算e/h=0，查表可得短边轴心承载力为满足要求。17第三节 组合砖砌体构件3.1 概述3.2 组合砖砌体构件的试验研究3.3 组合砖
8、砌体构件计算3.4 组合砖砌体构件的构造规定183.1 概述v 组合砖砌体定义v 对改善砌体的抗弯性能有很大作用。当荷载偏心距较大超过截面核心范围，无筋砖砌体承载力不足而截面尺寸又受到限制时，可采用砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件。193.2 组合砖砌体构件的试验研究根据四川省建科院的组合柱试验结果，组合砖砌体抗压承载力计算公式：式中，f、A 砌体的抗压强度和截面积；fc、Ac 混凝土棱柱抗压强度和截面积；fs、As 钢筋的强度和截面积；com 组合砌体构件的纵向弯曲系数。v 砌体配置钢筋和混凝土或砂浆面层可使砌体轴心受压承载力提高；v 由于配了纵向钢筋构件偏心受压承载
9、力大大提高；v 由于砖砌体、混凝土、砂浆材料应力-应变关系存在差异，砌体抗压强度的发挥受到限制（80%）20轴力和弯矩极限相关试验得到考虑高厚比和偏心距承载力曲线图。图6-5 组合砖砌体的弯矩-轴力极限相关曲线3.2 组合砖砌体构件的试验研究随配筋率增加组合砌体性能由无筋砌体向钢筋混凝土接近；小偏心受压构件压应力较大边的砂浆或混凝土先压碎；大偏心受压时受拉区钢筋先达到屈服，裂缝开展使受压区缩小而破坏；213.3 组合砖砌体构件计算1组合砖砌体轴心受压构件的承载力计算公式式中，com组合砖砌体构件的稳定系数，A 砖砌体的截面面积；fc混凝土或面层砂浆的轴心抗压强度设计值，砂浆的轴心抗压 强度设计
10、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混凝土或砂浆面层的截面面积；s受压钢筋的强度系数，当为混凝土面层时，可取1.0；当为砂浆面层时，可取0.9；f y钢筋的抗压强度设计值；As 受压钢筋的截面面积。22233.3 组合砖砌体构件计算2组合砖砌体偏心受压构件的承载力计算公式图6-7 组合砖砌体偏心受压构件(a)小偏心受压(b)大偏心受压此时受压区的高度x可按下列公式确定：适用范围：偏心距e超过0.6y的受压墙、柱其中有关偏心距表达式为243.3 组合砖砌体构件计算式
11、中 s钢筋As的应力；As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积；A c混凝土或砂浆面层受压部分的面积；Ss 砖砌体受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩；Sc,s混凝土或或砂浆面层受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩；SN砖砌体受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩；Sc,N混凝土或砂浆面层受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩；eN、eN钢筋As和As重心至轴向力N作用点的距离；e 轴向力的初始偏心距，按荷载设计值计算，当e小于0.05h时，应取e等于0.05h；ea组合砖砌体构件在轴向力作用下的附加偏 心距；h0组合砖砌体构件截面的有效高度，取 h0=h-as；as，as钢
12、筋As和As重心至截面较近边的距离。253.3 组合砖砌体构件计算组合砖砌体钢筋As的应力可按下列规定计算：小偏心受压时大偏心受压时式中，组合砖砌体构件截面受压区的相对高度；fy钢筋抗拉强度设计值。组合砖砌体受压区相对高度的界限值：b（HPB235）0.55；b（HRB335）0.425 263.4 组合砖砌体构件的构造规定 1面层混凝土强度等级宜采用C20，面层水泥砂浆强度等 级不宜低于M10，砌筑砂浆不宜低于M7.5。2竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，不应小于表6-3中 的规定。竖向受力钢筋距砖砌体表面的距离不应小于5mm。注：当面层为水泥砂浆时，对于柱，保护层厚度可减小5mm 环境条件构
13、件类别室内正常环境 露天或室内潮湿环境 墙15 25 柱 30 35表6-3 混凝土保护层最小厚度(mm)273.4 组合砖砌体构件的构造规定3砂浆面层的厚度，可采用3045mm。当面层厚度大于45mm 时，其面层宜采用混凝土。4 竖向受力钢筋宜采用HPB235级钢筋，对于混凝土面层，亦可采 用HRB335级钢筋，受压钢筋一侧的配筋率，对砂浆面层，不宜小于0.1%，对混凝 土面层，不宜小于0.2%。受拉钢筋的配筋率，不应小于0.1%。竖向受力钢筋的直径，不应小于8mm，钢筋的净间距，不应小于 30mm。5箍筋的直径，不宜小于4mm及0.2倍的受压钢筋直径，并不 宜大于6mm。箍筋的间距，不应大
14、于20倍受压钢筋的直径 及500mm，并不应小于120mm。283.4 组合砖砌体构件的构造规定6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。8组合砖砌体构件的顶部及底部，以及牛腿部位，必须设置钢筋 混凝土垫块。受力钢筋伸入垫块的长度，必须满足锚固要求。7对于截面长短边相差较大的构件如墙体等，应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋。水平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。29 例题6-2 例题6-2某混凝土面层组合砖柱，截面尺寸如图6-7所示，柱计算高度H0=7.4m,采用MU10砖，M10混合砂浆砌筑，I级钢筋，面层混凝土
15、C15，承受轴向压力N=360kN，和沿柱长边方向的弯矩M=168kNm，试按对称配筋形式设计配筋解先求 A，Ac，f，fc，fy，s。砖砌体截面面积：A=4974-2（2512）=3026cm2混凝土截面面积：Ac=2(2512)=600cm2混凝土轴心抗压强度设计值：fc=7.5MPa砖砌体抗压强度设计值，查表可得：f=1.99MPa采用一级钢筋：fy=fy=210MPa，混凝土面层s=1.030 例题6-2较大，故可假定柱为大偏心受压，受压筋和受拉筋均可达到屈服。取对称配筋，计算公式可写为：解得 x=199.7mm因此大偏心假定成立 偏心距砖砌体受压部分对受拉筋As重心处的面积矩：31
16、例题6-2混凝土受压部分对受拉筋As重心处的面积矩:附加偏心距：轴力N离钢筋As重心处的距离：代入计算公式：解得取318钢筋，实际配筋面积As=As=763mm2 符合构造要求再按构造要求，选取箍筋 624032第四节 砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙4.1 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的构成4.2 组合砖墙轴心受压承载力计算公式4.3 组合砖墙的材料和构造要求334.1 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的构成 图6-8 砖砌体和构造柱组合墙截面砖砌体“弱框架”（构造柱圈梁）构造柱组合砖墙的组合作用344.2 组合砖墙轴心受压承载力计算公式式中，com 组合砖墙的稳定系数，可按表6-2采用 强度系
17、数，当l/bc小于4时,取l/bc等于4承载力计算公式：l 沿墙长方向构造柱的间距 bc沿墙长方向构造柱的宽度An砖砌体的净截面面积 Ac构造柱的截面面积354.3 组合砖墙的材料和构造要求砂浆的强度等级不应低于M5，构造柱的混凝土强度等级不宜低于C20。柱内竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，应符合表6-3的规定。构造柱的截面尺寸不宜小于240mm240mm，其厚度不应小于墙厚；边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。柱内竖向受力钢筋，对于中柱，不宜少于412；对于边柱、角柱，不宜少于 414。其箍筋，一般部位宜采用6200，楼层上下500mm范围内宜采用6100。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈
18、梁中锚固，并应符合受拉钢筋的锚固要求。组合砖墙砌体结构房屋，应在纵横墙交接处、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同的位置，并宜上下对齐。364.3 组合砖墙的材料和构造要求组合砖墙砌体结构房屋应在基础顶面、有组合墙的楼层处 设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm；纵向钢筋不宜小于412，纵向钢筋应伸入构造柱内，并应符合受拉钢筋的锚固要求；圈梁的箍筋宜采用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26拉结钢筋，且每边伸入墙内不宜小于600mm。组合砖墙的施工程序应为先砌墙后浇混凝土构造柱。37 例题6-3 例题
19、6-3某承重横墙如图6-8所示，采用砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙形式，采用MU10砖，M7.5 砂浆砌筑。计算高度H0=3.6m,墙体承受轴心压力设计值N=500kN/m。构造柱截面240mm240mm，间距1.2m，柱内配有纵筋412，混凝土等级C20，横墙厚240mm，试验算此横墙承载力。38 例题6-3解在一个构造柱两边各取1/2间距墙体作为研究对象。构造柱截面面积砖砌体截面面积钢筋面积配筋率高厚比查表可得组合砖墙稳定系数39 例题6-3由代入公式求出强度系数把上述值代入组合砖墙轴心受压承载力计算公式：所以此墙满足要求。40 第五节 配筋砌块砌体构件5.1 配筋砌块砌体的组成5.2 正截
20、面受压承载力计算5.3 T形、倒L形截面偏心受压构件承载力计算5.4 斜截面受剪承载力计算5.5 配筋砌块砌体剪力墙的构造415.1 配筋砌块砌体的组成配筋砌块砌体的特点 抗压、抗拉和抗剪强度俱佳，抗震性能优良配筋砌块砌体适用范围 中高层抗震设防地区房屋结构内力与位移计算方法 按弹性方法计算425.2 正截面受压承载力计算与钢筋混凝土正截面承载力计算的基本假定和模式相同1计算假定 截面应变保持平面；竖向钢筋与其毗邻的砌体，灌孔混凝土的应变相同；不考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度；根据材料选择砌体，灌孔混凝土的极限压应变，且不应 大于0.003；根据材料选择钢筋的极限拉应变，且不应大于0.01。4
21、35.2 正截面受压承载力计算式中，N 轴向力设计值 fg灌孔砌体的抗压强度设计值，应按式3-4计算 fy钢筋的抗压强度设计值 A 构件的毛截面面积 As 全部竖向钢筋的截面面积 0g轴心受压构件的稳定系数 构件的高厚比无箍筋或水平分布钢筋时，fy As=0孔洞中仅设置一根钢筋时，配筋砌块砌体墙在平面外的受压承载力采用砌块灌孔砌体的强度指标按无筋砌体构件受压承载力的计算模式进行计算2轴心受压配筋砌块砌体构件承载力计算 正截面受压承载力计算公式：445.2 正截面受压承载力计算3偏心受压配筋砌块砌体剪力墙正截面承载力计算截面类型受压区高度破坏形态大偏心受压xbh0受拉边钢筋先屈服，受压边砌块达极
22、限压应变小偏心受压x bh0偏心受压边砌块达极限压应变界限相对受压区高度：b（HPB235）0.60，b（HRB335）0.53 455.2 正截面受压承载力计算 矩形截面大偏心受压时的截面承载能力计算 式中，N 轴向力设计值；fy，fy竖向受拉、受压主筋的强度设计值 b 截面宽度 fsi竖向分布钢筋的抗拉强度设计值 As，As竖向受拉、受压主筋的截面面积 Asi单根竖向分布钢筋的截面面积 Ssi第i根竖向分布钢筋对竖向受拉主筋 的面积矩 eN轴向力作用点到竖向受拉主筋合力点之间的距离当受压区高度X2as时，其正截面承载力可按下列公式进行计算式中，eN轴向力作用点至竖向受压主筋合力点之间的距离
23、465.2 正截面受压承载力计算 矩形截面小偏心受压时截面承载力计算 忽略竖向分布筋的作用，建立截面内力平衡方程由平截面假定，相对受拉边的钢筋应力可表示为475.2 正截面受压承载力计算受压区竖向受压主筋无箍筋或无水平钢筋约束时取 其中，相对受压区高度x可按下列公式计算：矩形截面对称配筋砌块砌体剪力墙小偏心受压时，也可近似按下列公式计算钢筋截面积：485.3 T 形、倒L 形截面偏心受压构件承载力计算正截面受压承载力应按下列规定计算：（1）当受压区高度 时，应按宽度为bf的矩形截面计算（2）当受压区高度 时，应考虑腹板的受压作用，应按下 列公式计算：考虑情况 T形截面 倒L形截面按构件计算高度
24、H0考虑H0/3 H0/6按腹板间距L考虑L L/2按翼缘宽度hf考虑 b+12hf b+6hf按翼缘实际宽度bf考虑 bf bf偏心受压构件T形、倒L形截面翼缘计算宽度bf 495.3 T 形、倒L 形截面偏心受压构件承载力计算1、大偏心受压极限状态下，截面承载力计算基本方程取式中，bfT形或倒L形截面受压区的翼 缘计算宽度 hfT形或倒L形截面受压区的翼 缘高度505.3 T 形、倒L 形截面偏心受压构件承载力计算2、小偏心受压时，忽略竖向分布筋的作用，建立截面内力平 衡方程 515.4 斜截面受剪承载力计算1配筋砌块砌体剪力墙的抗剪承载力的影响因素 材料强度 垂直正应力 墙体的高宽比或剪
25、跨 水平和垂直的配筋率525.4 斜截面受剪承载力计算2剪力墙偏心受压时斜截面受剪承载力计算公式 式中，fvg灌孔砌体抗剪强度设计值 M,N,V计算截面的弯矩、轴向力和剪力设计值，当N 0.25fgbh时，取N=0.25fgbh A 剪力墙的截面面积 AwT形或倒L形截面腹板的截面面积，矩形截面Aw等于A；计算截面的剪跨比，1.5 2.2h 剪力墙的截面高度；b 剪力墙截面宽度或T形倒L形截面腹板宽度；h0剪力墙截面的有效高度；Ash配置在同一截面内的水平分布钢筋的全部截面面积；s 水平分布钢筋的竖向间距；fyh水平钢筋的抗拉强度设计值。535.4 斜截面受剪承载力计算3剪力墙偏心受拉时斜截面
26、受剪承载力计算公式 剪力墙的截面控制要求545.4 斜截面受剪承载力计算5、配筋砌块砌体剪力墙连梁的斜截面受剪承载力 当连梁采用钢筋混凝土时，连梁的承载力应按国家现行标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定进行计算；当连梁采用配筋砌块砌体时，应符合下列规定：（1）连梁的截面应符合下列要求：（2）连梁的斜截面受剪承载力计算公式：式中，Vb连梁的剪力设计值；b 连梁的截面宽度；h0连梁的截面有效高度；Asv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；fyv箍筋的抗拉强度设计值；s 沿构件长度方向箍筋的间距555.5 配筋砌块砌体剪力墙的构造1、钢筋的构造要求 钢筋的规格和设置 钢筋在灌孔混凝土中的锚固 钢筋的接头 水平受力钢筋网片的锚固和搭接长度 钢筋保护层厚度2、配筋砌块砌体剪力墙、连梁的构造要求 砌体材料强度等级 配筋砌块砌体剪力墙的最小厚度、连梁截面最小宽度 配筋砌块砌体剪力硼的构造配筋 按壁式框架设计的配筋砌块宙间墙 配筋砌块砌体剪力墙边缘构件 连梁