第四章砌体结构
砌体结构--第四章(无筋砌体)
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
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h 对于矩形截面 i 12
代入可推出：
1 e 1 1 1 12 ( 1) 12 0 h
2
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2
由上式可以看出： ＊当e/h＝0， 0 1.0时，为轴压短柱； 1.0 ＊当e/h＝0， 0 1.0时，为轴压长柱； 0 （稳定系数） ＊当e/h≠0， 0 1.0 时，为偏压短柱； e （偏心影响系数） ＊当e/h≠0， 0 1.0 时，为偏压长柱； （综合影响系数）
2. 计算
1 e 1 1 1 12 ( 1) 12 0 h
2
当偏心受压长柱时，其偏心 距为荷载作用偏心距e和纵向挠曲 引起的附加偏心距ei之和，则影响 系数为 1
e N
e ei 1 i
2
ei
附加偏心距ei可由临界条件确定， 即当e=0时，应有 0 ，则
砌 体 结 构
Masonry Structure
王志云 结构教研室
第4章 砌体结构的承载力计算（无筋）
(Bearing capacity of masonry structure) 学习要点：
√了解无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力 的影响因素； √熟练掌握无筋砌体受压构件的承载力计算方法； √了解无筋砌体局部受压时的受力特点及其破坏形态；
多层房屋：当有门窗洞口时，可取窗间墙宽度；当 无门窗洞口时，每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3； ※ 单层房屋：可取壁柱宽加2/3墙高，但不大于窗间墙 宽度和相邻壁柱间距离； ※ 计算带壁柱墙的条形基础：可取相邻壁柱间的距离。
多层砌体结构抗震
地震剪力的计算与分配
1. 楼层地震剪力
多层砌体结构房屋的质量与刚度沿高度分布一般比较均匀，且以剪切变形为主，故可以按本书第三章所述底部剪力法计算地震作用。可取结构底部地震剪力为：
(4.1)
其次，考虑到多层砌体结构在线弹性变形阶段的地震作用基本上按倒三角形分布，顶部附加地震影响系数δn=0。
在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙角处易于产生严重的震害。
图4-4 墙体转角的破坏
从结构特征方面考察可以发现：在受力复杂、约束减弱、附属结构等部位，往往是震害易于发生的地方。
例如：纵横墙连接处，砌体结构的楼梯间，预制 钢筋混凝土楼屋盖，女儿墙、突出顶面的屋顶间地震 容易发生破坏。
1. 刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重； 柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻； 2. 横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋； 3. 坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害； 4. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重； 5. 外廊式房屋往往地震破坏较重； 6. 房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重；
1
这样，任一质点i的水平地震作用标准值Fi为：
2
作用于第i层的楼层地震剪力标准值Vi为i层以上的地震作用标准值之和，即：
3
(4.3)
6
(i=1,2,…,n) (4.2)
5
！
4
鞭梢效应，但增大的两倍不往下传递 。
[例题4-1] 某四层砖砌体房屋，尺寸如图4-6(a)(b)所示。结构设防烈度为7度。楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板，横墙承重。楼梯间突出屋顶。除图中注明者外，窗口尺寸为1.5m×2.1m ，门洞尺寸为1.0m×2.5m 。试计算该楼房楼层地震剪力。
A
砌体结构
砌体受压性能： 受压破坏：������ 阶段一：N=(0.5-0.7)Nu——单砖先裂； ������ 阶段二： N=(0.8-0.9)Nu——裂通若干块砖； ������ 阶段三： 砌体分割成若干独立小柱，导致整体破坏。 影响砌体抗压强度的因素： 块体的强度、外形及厚度；砂浆的强度、可塑性及弹性模量；砌筑质量 砌体轴心抗压强度平均值，主要取决于块体的抗压强度平均值f1和砂浆的抗压 强度平均值f2： 砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度： ①各类砌体轴心抗拉强度（ft）
③砌块砌体 由砖砌块、砖墙板、空心砌块 等吊装砌筑成房屋； 砌块墙体一般由单排砌块砌筑。
④配筋砖砌体 网状配筋砖砌体（横向配筋砖砌体） 方格钢筋网 连弯钢筋 网状配筋砖砌体 组合砖砌体 砖砌体（砌块）和钢筋混凝土构造 柱组合墙砌体
要点三：砌体力学性能（受压、受拉、受剪） 块体和砂浆的受力状态：
块体：压(包括局压)、弯、剪、拉复合应力状态 ������ 砂浆：三向受压应力状态 砌体抗压强度远远小于块体抗压强 度，但大于砂浆强度(当砂浆强度等 级相对较低时)
要点二：砌体房屋静力计算方案
在竖向荷载作用下： 楼(屋)盖荷载→ 梁、板→ 墙、柱→ 基础→ 地基 在水平荷载作用下： 若无山(横)墙时——平面传力系统 若两端设有山(横)墙时——空间传力系统+ 平面传力系统 此时，中间排架顶部楼(屋)盖最大水平位移：u = umax +Δmax
房屋空间刚度：即房屋在水平荷载作用下抵抗侧移的能力，其大小主要取决于： 横墙的间距S楼(屋)盖刚度K 用空间性能影响系数η来表示 《规范》根据房屋空间刚度 （ η 取值划定） ，分成三种计算方案： ������ 刚性方 案弹性方案 刚弹性方案 要点三：墙、柱高厚比验算 矩形截面墙、柱高厚比验算 μ1非承重墙对[β]的修正系数 μ2门窗洞口对[β]的修正系数 S为相邻窗间墙之间或壁柱之 间的距离； b 0为在宽度S范围内的门窗洞 口宽度。
砌体结构PPT课件
(3)施工简单
砌体结构施工操作简单快捷。一般新铺砌体上即可承受一定荷载， 因而可以连续施工；在寒冷地区，必要时还可以用冻结法施工。
(4)费用低廉
砌体结构造价低。不仅比钢结构节约钢材，较钢筋混凝土结构可以 节约水泥和钢材，而且砌筑砌体时不需模板及特殊的技术设备，可以节 约木材。
砌体结构缺点：
(1)强度较低 砂浆和块材间的粘结力较弱，使无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度
(3)劳动量大 由于砌体结构工程多为小型块材经人工砌筑而成，砌筑工作相当繁
重(在一般砖砌体结构居住建筑中，砌砖用工量占 1/4以上)。因此在砌筑时，应充分 利用各种机具来搬运块材和砂浆，以减轻劳动量；但目前的砌筑操作基本上还是采用 手工方式，因此必须进一步推广砌块和墙板等工业化施工方法，以逐步克服这一缺点。 现场的手工操作，不仅工期缓慢，而且施工质量得不到保证。应十分注意在设计时提 出对块材和砂浆的质量要求，在施工时对块材和砂浆等材料质量以及砌体的砌筑质量 进行严格的检查。
砌体结构的发展简史
砌体结构在我国有着悠久的历史。在约 6000 年前，就已有木构架和木 骨泥墙。公元前20 世纪，有土夯实的城墙。公元前 1783 年～公元前 1122 年，已逐渐开始采用粘土做成的版筑墙。公元前 1388 年～公元前 1122 年， 逐步采用晒干的土坯砌筑墙。公元前 1134 年至公元前 771 年已有烧制的瓦。 公元前 475 年～公元前 221 年已有烧制的大尺寸空心砖。公元 317 年～ 558 年已有实心砖的使用。石料也由最初的装饰浮雕、台基和制作栏杆，到 后来用于砌筑建筑物。
中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多万年前 用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；
有在春秋战国 时期就已兴修 水利，如今仍 然起灌溉作用 的秦代李冰父 子修建的都江 堰水利工程；
砌体结构
砌块砌体为建筑工厂化、机械化、加快建设速度、减轻结构自重开辟 新的途径。我国目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体。
3. 石砌体 因地制宜，在产石地区适用。 石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。
B. 配筋砌体 1. 配筋砖砌体
水平网状配筋砌体 在水平灰缝中配置 钢筋网片 提高轴心抗压承载 力
满足要求。
例：如图所示带壁柱窗间墙，采用MU10烧结粘土砖、M5的 水泥砂浆砌筑，计算高度Ho＝5m，柱底承受轴向力设计值 N＝150kN，弯矩设计值为M＝30kN〃m，施工质量控制等 级为B级，偏心压力偏向于带壁柱一侧，试验算截面是否安 全？
【解】 （1） 计算截面几何参数
A 2000 240 490 500 725000mm
二、砌体的种类
A. 无筋砌体 1. 砖砌体
砌筑方法：一顺一丁、梅花丁和三顺一丁
施工严禁：包心柱和不同强度等级砖块混用 墙体尺寸：240mm（一砖）、370mm（一砖半）、490mm（二 砖）620mm（二砖半）
2. 砌块砌体
砌筑应选用配套砌块先排块后施工，施工时砌块底面向上反向砌筑。 墙体尺寸：190、200、240、290 mm
2.弹性方案 房屋的空间刚度较差，在荷载作用下，墙顶的最大水平位移接近于平 面结构体系，其墙柱内力计算应按不考虑空间作用的平面排架或框架 计算。 3. 刚弹性方案 房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在荷载作用下，纵墙顶 端水平位移比弹性方案要小，但又不可忽略不计，这类房屋称为刚弹 性方案。静力计算时，可根据房屋空间刚度的大小，将其水平荷载作 用下的反力进行折减，然后按平面排架或框架进行计算，即计算简图 相当于在屋(楼)盖处加一弹性支座。
MU10烧结粘土砖与M5水泥砂浆砌筑，查表得
第四章 结构工程检测_砌体结构工程现场检测
第四章砌体结构工程现场检测砌体结构（包括砖混结构）在我国城镇的应用极为广泛。
但是由于在砌体结构的施工过程中，多为人工砌筑，质量影响因素较多，同时砌筑用砂浆的质量控制方法和生产工艺与混凝土质量的控制方法和生产工艺相对比较落后，因此，对于砌体结构工程质量检测越来越引起人们的重视，其检测的方法也不断发展和更新。
第一节检测的方法和取样要求一、检测的主要内容和方法的分类1、检测的主要内容：砌体工程现场检测的主要内容一般包括：砌体的抗压/抗剪强度、砌筑砂浆强度，砌体用块材（砖）的抗压强度检测。
2、检测方法：砌体力学性能现场检测的方法很多，对于砌体本身的强度检测，常用的有切割法、原位轴压法、扁顶法、原位单剪法等，检测砌体砂浆强度的方法包括筒压法、回弹法、射钉法(贯入法)等，检测砌体用砖的方法有回弹法、现场取样抗压试验法等。
上述各种方法的特点、用途及限制条件见下表：砌体工程现场主要检测方法一览表表4.1序号检测方法特点用途限制条件1 切割法1.直接在墙体适当部位选取试件进行试验，是检测砌体强度的标准方法；2.直观性强；3.检测部位局部破损。
检测≥M1.0的各种砌体的抗压强度1.要专用切割机2.测点数量不宜太多。
2 原位轴压法1.属原位检测，直接在墙体上测试，其结果综合反映了材料质量和施工质量；2.直观性、可比性强；3.设备较重；4.检测部位局部破损。
检测普通砖砌体的抗压强度1.槽间砌体每侧的墙体宽度应不小于 1.5m；2.同一墙体上的测点数量不宜多于1个，测点数量不宜太多；3.限用于240㎜砖墙3 扁顶法1.属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反映了材料质量和施工质量；2.直观性、可比性较强；3.扁顶重复使用率较低；4.砌体强度较高或轴向变形较大时，难以测出抗压强度；5.设备较轻；6.检测部位局部破损。
1.检测普通砖砌体的抗压强度；2.测试古建筑和重要建筑的实际应力；3.测试具体工程的砌体弹性模量。
1.槽间砌体每侧的墙体宽度应不小于1.5m；2.同一墙体上的测点数量不宜多于1个，测点数量不宜太多。
力学与结构—砌体结构
力学与结构—砌体结构砌体结构是一种常见的建筑结构形式，它由各种材料的砖块或者石块组成。
砌体结构的特点是具有很好的抗压强度和稳定性，同时也能够承担一部分抗拉和抗剪的荷载。
砌体结构的力学行为可以从以下几个方面进行分析：1.抗压强度：砌体的主要受力方式是受压，因此其抗压强度是破坏砌体结构的主要参数之一、砌体的抗压强度主要取决于材料的强度和砌体的几何形状。
砌体结构的抗压强度可以通过实验室试验来确定。
2.抗拉强度：虽然砌体主要受压，但在一些特殊情况下，砌体结构也可能承受一定的拉力，如风荷载或地震力引起的拉力。
对于一般的砌体结构来说，其抗拉强度相对较低，因此常常需要在砌体结构中设置钢筋或者使用钢筋混凝土构件来提高砌体结构的抗拉强度。
3.抗剪强度：砌体结构在受到水平荷载时，也会受到一定的剪力作用。
砌体材料的抗剪强度通常比抗压强度弱，因此在砌体结构中常常需要采取一定的措施来增加其抗剪强度，如设置横向钢筋。
4.稳定性：砌体结构的稳定性主要包括整体稳定性和局部稳定性。
整体稳定性是指砌体结构在受到外部力作用时，能够保持整体完整、不倾倒或坍塌。
局部稳定性是指砌体结构的每个构件在受力时，能够保持稳定而不发生破坏。
砌体结构的稳定性问题可以通过结构分析和结构设计来解决。
5.水平荷载分配：砌体结构在受到水平荷载作用时，如风荷载或地震力，需要合理分配荷载到各个构件上，以确保整个结构的稳定性和安全性。
通常，砌体结构采用墙体和柱子等构件来承担水平荷载。
除了以上几个方面的力学问题之外，砌体结构在设计和施工过程中还需要考虑其他一些因素，如温度变化、湿度变化、材料的合理选择等。
这些因素都会对砌体结构的力学行为产生影响，需要详细的分析和设计来确保结构的安全性和可靠性。
总之，砌体结构是一种经济实用的建筑结构形式，具有较好的力学性能和稳定性。
在设计和施工过程中，我们需要对砌体结构进行详细的力学分析和结构设计，以确保结构的安全和可靠性。
第4-1-1章 砌体受压构件的承载力计算(上课用)
f=4.02*0.7=2.81N/mm2
Nu=φfA=0.54×2.81×0.6×0.5= 455kN>420kN 满足要求。
六、受压构件的承载力计算
4.1.1 受压构件
出平面按轴心受压计算
高厚比
H0 h
1.15400 500
11.88，
查表φ= 0.83
Nu=φfA=0.83×2.81×0.6×0.5= 699.7kN>420kN
Ny
x
x
y
Ny
x
x
y
2、截面形式 墙、柱 矩形 T形
单向偏压
3、计算类型
全截面受压计算 局部受压计算
双向偏压
二、无筋砌体受压承载力
4.1.1 受压构件
（1）偏心受压短柱
短柱是指其抗压承载力仅与截面尺寸和材料强度有关的柱。（β≤3）
随着偏心距的增 大．构件所能承担的 纵向压力明显下降
引进偏心 影响系数
1.0
混凝土普通砖、混凝土多孔砖、混凝土及轻集料混凝土砌块
1.1
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖、细料石
1.2
粗料石、毛石
1.5
注：对灌孔混凝土砌块砌体，=1.0
➢ 受压构件计算高度的确定：
① 墙柱端部约束支承情况 确定条件
② 墙柱高度H、截面尺寸及位置
4.1.1 受压构件
构件高度H的确定： 规范5.1.3条
N u 1 Af
A —— 砌体截面面积
f —— 砌体抗压强度设计值 1 —— 偏心影响系数
4.1.1 受压构件
➢ 偏心影响系数 1
1
1
1 (e / i)2
矩形截面：
1
1
1
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第四章 砌体结构
一、选择题
1．一偏心受压柱，截面尺寸为490mm ×620mm ，弯矩沿截面长边作用，该柱的最大允许偏心
距为（ ）。
A ． 217mm
B ．186mm
C ．372mm d ．233mm
2．一偏心受压柱，截面尺寸为490mm ×620mm ，柱的计算高度为5m ，承受的轴向压力标准值
N k ＝160kN ，弯距设计值M ＝20 kN ·m (弯矩沿长边方向)。
该柱用Mul0蒸压灰砂普通砖和
M5水泥砂桨砌筑，判断该柱受压承载力关系式中右端项与下列各项最接近的是（ ）。
A ．214．3kN ；
B ．228．0kN ，
C ．192．9kN ；
D ．205．2lkN 。
3．一圆形砖砌水池，壁厚370mm ，采用Mul0绕结普通砖和M10水泥砂桨砌筑，池壁单位高
度承受的最大环向拉力设计值为N ＝55kN ，下列与池壁的受拉承载力最接近的是（ ）。
A ．70．3 kN ；
B ．56．2kN
C ．162．4kN ；
D ．59．7kN 。
4．局部受压的说法正确是（ ）。
A ．局部抗压强度的提高是因为局部砌体处于三向受力状态；
B ．局部抗压强度的提高是因为非局部受压面积提供的侧压力和力的扩散的综合影响；
C ．对未灌实的空心砌块砌体，局部受压强度系数限值为γ25.1
D ．对空心砖砌体，局部受压强度系数0.1=γ。
5．梁端支承处砌体局部受压承载力应考虑的因素有：L 3。
A ．上部荷载的影响；
B ．梁端压力设计值产生的支承压力和压应力图形的完善系数
C ．局部承压面积；
D ．a 、b 及c 。
6．在进行无筋砌体受压构件的承载力计算时，轴向力的偏心距叙述
A ．由荷载标推值产生于构件截面的内力计算求得
B ．应由荷载设计值产生于构件截面的内力求得，
C ．大小不受限制，
D ．不宜超过o ．75y 。
四、问答题
1．简述砌体受压时，随着荷载偏心距的变化截面应力变化情况。
2．影响无筋砌体受压构件承载力的主要因素有哪些?
3．无筋砌体受压构件对偏心距有何限制，当超过限值时如何处理?
4．砌体局部受压强度提高的原因是什么?
5．影响砌体局部抗压强度提高系数的主要因素是什么?《砌体规范》值给以限制如何取值6．《砌体规范》对梁端刚性垫块有什么构造要求?
7．何谓梁端砌体的内拱作用?在什么情况下应考虑内拱作用?
8．砌体轴心受拉、受弯和受剪构件在工程中应用在那些方面?
9．为什么要验算墙、柱高厚比?
10．墙、柱允许高厚比要作哪些修正?
11．怎样验算墙、柱高厚比?
12．刚性和刚弹性方案房屋中的横墙要满足哪些要求?
13．单层刚性或刚弹性方案房屋中墙、柱的计算高度是怎样确定的?。