砌体结构 复习 知识点
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砌体结构:指采用块体与粘结材料砌筑而成的结构。
粘结材料分为:水泥砂浆,混合砂浆以及各种改性砂浆等。
钢筋混凝土构造柱:提高多层砖房抗震能力的有效措施
块体材料:砖、砌块、石材强度等级符号为MU单位MPa
砖:烧结砖、非烧结硅酸盐砖普通砖尺寸240*115*53
烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级分为:MU 30、 MU25、 MU 20、 MU 15、MU 10
烧结空心砖强度等级:MU10、MU7.5、MU5、MU3.5、MU2.5
混凝土小型空心砌块强度等级:MU20、MU15、MU7.5、MU5、MU3.5 空心砌块尺寸390*190*190 砂浆是由凝胶材料(水泥、石灰)和细骨料(砂)加水搅拌而成的混合料
砂浆分为:水泥砂浆,混合砂浆和非水泥砂浆。
砂浆的强度等级分为M15、M10、M7.5 、M5、M 2.5五个等级。
砂浆的质量在很大程度上取决于保水性
为使砌体构成一个整体,必须对砌体中的竖向灰缝进行错缝。
对砖砌体通常采用一顺一丁或三顺一丁砌合法。
横向(网状)配筋砌体:在立柱或窗间墙水平灰缝内配置横向钢筋网。
纵向(网状)配筋砌体:用砂浆面层或砂浆填充竖槽
砌体抗拉和抗剪强度大大低于其抗压强度,抗压强度取决于块体的强度。受拉弯剪破坏在砂浆与块体的连接面上,轴心抗拉、抗弯、抗剪强度决定于灰缝强度,亦即决定于灰缝中砂浆和砌块的粘结强度。
毛石砌体总是沿齿缝弯曲破坏的,故无沿通缝弯曲抗拉强度。
各类砌体剪变模量都可以近似取0.4E,E弹性模量。
极限状态:结构物(一部分)超过某一特定状态时就不能满足设计规定的某一功能要求
结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态。
结构作用随时间分类:1永久作用2可变作用3偶然作用
结构的作用效应:作用对结构产生的效应
荷载效应:荷载对结构产生的效应
结构抗力R:指结构或结构构件承受荷载和变形的能力
延性破坏:结构构件在破坏前有明显的变形或其他预兆
脆性破坏:结构构件在破坏前无明显变形或其他预兆
结构可靠度:在规定时间、条件内完成预定功能的概率。我国取用的设计基准期为50年。设计基准期:确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数
设计使用年限:设计规定结构或结构构件,不需大修,即可按其预定目的使用的时期。
砌体结构设计表达式γ0S≤R
耐久性:指建筑结构在正常维护下,材料性能随时间变化,仍能满足预定的功能要求
影响砌体构件承载力:轴向力偏心、构件长细比
偏心影响系数偏心受压承载力与轴心受压承载力(f m A)的比值 αe=N u/f m A
T形与十字形采用折算厚度,h T(可取h T=3.5i,i为回转半径)代替h
轴向力偏心距e应按内力设计值计算,并不应超过0.6y,y截面重心轴到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。
在砌体局部面积A l上施加均匀压力时,这种受力状况称为局部均匀受压
局部受压强度的提高除套箍作用外,还可能部分是由力的扩散作用所引起。N L=γfA L
由上部墙体传给梁端支承面上的压力将通过内拱作用传给梁端周围的砌体
当梁端转动时,梁端支撑处末端将翘起使梁的有效支撑长度a0小于梁的实际支撑长度a
在计算荷载传至下部砌体的偏心距时,对屋盖,假定Nt的作用点距墙的内面为0.33a0,对楼盖为0.4a0
混合结构房屋通常是指主要承重构件由不同的材料组成的房屋。
墙体的作用:既是混合结构房屋中的主要承重结构又是围护结构。
承重方案:纵墙承重方案,横墙承重方案,纵横墙承重方案和内框架承重方案。
计算单元:单元的受力状态来代表整个房屋的受力状态
①两端无山墙简化为单跨平面排架 u p:水平位移, 取决于纵墙本身的刚度
竖向荷载传递:屋面板-屋面大梁-纵墙-基础-地基,水平风荷载传递:纵墙-基础-地基
计算单元的纵墙为排架柱、屋盖结构为横梁,基础为柱的固定端支座,屋盖和墙铰接
②两端有山墙简化为单跨平面排架
屋盖结构为水平方向的梁,其跨度等于两山墙间的距离,支承在两端的山墙上;山墙可看作竖向的悬臂梁,悬臂长度等于山墙的高度,嵌固于基础上
Us:中间排架的水平位移,取决于纵墙刚度、两山墙间的距离、山墙的刚度、屋盖水平刚度。房屋空间作用大小用空间性能系数η表示。横墙间距s是影响房屋刚度侧移大小重要因素. 混合结构房屋静力计算可分为三个方案1.刚性方案2.弹性方案3.刚弹性方案
η>0.77时,弹性方案,η<0.33刚性方案,0.33<η<0.77刚弹性方案。
将房屋按屋盖和楼盖的刚度划分为三种类别以房屋横墙的间距s确定静力计算方案
混合结构房屋中的墙、柱是受力构件,除了应满足承载力的要求外,还必须保证其稳定性。高厚比验算是保证砌体结构在施工阶段和使用阶段稳定性的一项重要构造措施
高厚比是指砌体墙、柱的计算高度H0和墙厚或边长(h)的比值。
过梁:设置在墙体门窗洞口上的构件,承受门窗洞口上部的墙体重量以及梁板传来的荷载
过梁的形式有钢筋砖过梁,砖砌平拱,砖砌弧拱和钢筋混凝土过梁等四种
过梁受弯矩和剪力作用。当过梁受拉区的拉应力超过材料的抗拉强度时,跨中受拉区会出现垂直裂缝,当支座处斜截面的主拉应力超过材料的抗拉强度时,在靠近支座处会出现斜裂缝在砌体材料中表现为阶梯型斜裂缝
过梁上的荷载有两种:过梁上墙体的重量和上部梁板传来的荷载
钢筋砼梁及砌筑于其上的计算高度范围内的墙体组成的组合构件称为墙梁。钢筋砼为托梁墙梁可分为承重墙梁和自承重墙梁
墙梁按支承方式可分为简支墙梁,连续墙梁和框支墙梁等。有无门窗洞口
一端嵌入墙体内,另一端悬臂挑出的梁称为挑梁。
砌体结构优点:1.采用砖石结构较易就地取材 2.砌体结构具有很好的耐火性,以及较好的化学性稳定性和大气稳定性 3.采用砌体结构一般较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材,并且砌筑砌体时,不需模板及特殊的技术设备4.当采用砌块或大型板材做墙体时,可以减轻结构自重,加快施工进度,进行工业化生产和施工
缺点:1.砌体结构的自重大2砌体结构砌筑工作相当繁重3.无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都是很低的4.早期砖砌体结构的粘土砖用量很大,往往占用农田,影响农业生产
砂浆在砌体中的作用:1.将气体内的砌块连成一个整体,并因抹平块体表面而促使应力的分布较为均匀2.砂浆填满块体间的缝隙,减少了砌体的透气性,提高隔热性能和抗冻性
砖砌体轴心受压破坏特征三个阶段
1.从加载到个别砖出现裂缝,大约在极限荷载的50~70%时,其特点为不加载,裂缝不发展。
2.形成贯通的裂缝,大约在极限荷载的80~90%时,特点是不加载裂缝继续发展,最终可能发生破坏。
3.破坏,被竖向裂缝分割成的小柱失稳破坏
影响砖砌体抗压强度的因素:1.砖和砂浆的强度2.砂浆的弹塑性性质3.砂浆铺砌时的流动性4.砌筑质量5.砖的形状及灰缝厚度
设计计算方法:1弹性理论的许可应力计算方法2破坏强度设计法3三系数表达的极限状态设计法4多系数分析总系数表达的极限状态设计法5以分项系数表达的极限状态设计法
在什么情况下砌体强度应乘以调整系数γa?
(1)对无筋砌体构件,其截面面积小于0.3m2时,γa为其截面面积加0.7。对配筋砌体构件,当其中砌体截面面积小于0.2m2时,γa为其截面面积加0.8.
(2) 当砌体用强度等级小于M5的水泥砂浆砌筑时,对表3-4~ 表3-10中的数值。γa为0.9; 对表3-11中数值γa为0.8.
(3) 当验算施工中房屋的构件时,γa为1.1
墙梁的计算简图参数
挑梁的两种破坏形态:1.挑梁倾覆破坏2.挑梁下砌体局部受压
影响高厚比因素:1砂浆的强度等级2砌体类型3横墙间距4支承条件5墙体截面刚度6构件的重要性和房屋的使用情况7构造柱间距