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1、第四章配筋磚砌體構(gòu)件承載力計(jì)算彭述權(quán)配筋砌體定義·砌體配筋作用:提高砌體抗壓、抗彎強(qiáng)度·配筋砌體分類(lèi):1.配筋磚砌體水平網(wǎng)狀配筋砌體混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻水平網(wǎng)狀配筋砌體,在水平灰縫中配置鋼筋網(wǎng)片提高軸心抗壓承載力混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體,偏心距超限的磚砌體外側(cè)配置縱向鋼筋提高偏心抗壓承載力磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻,砌體中構(gòu)造柱間距小于4m提高磚墻的承載力網(wǎng)狀配筋砌體(a)用方格網(wǎng)狀配筋的磚柱(b)連彎鋼筋網(wǎng)混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚砌體配筋砌塊砌體網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件受壓破壞網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件·水平網(wǎng)狀配筋對(duì)砌體承載力的影響①約束砂
2、漿和磚的橫向變形,間接提高砌體豎向抗壓承載力;②延緩磚塊的開(kāi)裂及其裂縫的發(fā)展;③阻止豎向裂縫的上下貫通,避免磚砌體被分裂成小柱導(dǎo)致失穩(wěn)破壞。提高磚砌體小偏心抗壓承載力體積配筋率網(wǎng)狀配筋對(duì)砌體強(qiáng)度的影響·網(wǎng)狀配筋磚砌體試驗(yàn)破壞狀況·軸心受壓時(shí),網(wǎng)狀配筋砌體的極限強(qiáng)度與體積配筋率有關(guān)·偏心受壓時(shí),隨著偏心距e的增大,受壓區(qū)面積減小,鋼筋網(wǎng)片對(duì)砌體的約束效應(yīng)降低網(wǎng)狀配筋磚砌體的抗壓強(qiáng)度計(jì)算公式fn——網(wǎng)狀配筋磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;f——磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;e——軸向力的偏心距;ρ——體積配筋率;y—截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊 緣的距離;fy——鋼筋的抗拉強(qiáng)度
3、設(shè)計(jì)值,fy≤320MPa;Vs、V——鋼筋和砌體的體積;網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的影響系數(shù)考慮高厚比β和初始偏心距e對(duì)承載力的影響,網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的影響系數(shù):三、網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件的適用范圍水平網(wǎng)狀配筋磚砌體受壓構(gòu)件使用范圍應(yīng)符合下列規(guī)定:①偏心距超過(guò)截面核心范圍,不宜采用網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)件;(矩形截面e/h>0.17;e/h<0.17但構(gòu)件高厚比β>16)②矩形截面軸向力偏心方向的截面邊長(zhǎng)大于另一方向的邊長(zhǎng)時(shí),除按偏心受壓計(jì)算外,還應(yīng)對(duì)較小邊長(zhǎng)方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算;③當(dāng)網(wǎng)狀配筋磚砌體下端與無(wú)筋砌體交接時(shí),尚應(yīng)驗(yàn)算無(wú)筋砌體的局部受壓承載力。構(gòu)造規(guī)定①網(wǎng)狀配筋磚砌體中的體積配筋率,
4、不應(yīng)小于0.1%,并不應(yīng)大于1%。②采用方格鋼筋網(wǎng)時(shí),鋼筋的直徑宜采用3~4mm;當(dāng)采用連彎鋼筋網(wǎng)時(shí),鋼筋的直徑不應(yīng)大于8mm;當(dāng)采用連彎鋼筋網(wǎng)(圖6-1b)時(shí),網(wǎng)的鋼筋方向應(yīng)互相垂直,沿砌體高度交錯(cuò)布置,Sn取同一方向網(wǎng)的間距。③鋼筋網(wǎng)中鋼筋的間距不應(yīng)大于120mm,并不應(yīng)小于30mm。④鋼筋網(wǎng)的間距,不應(yīng)大于5皮磚,并不應(yīng)大于400mm。⑤網(wǎng)狀配筋磚砌體所用砂漿不應(yīng)低于M7.5;鋼筋網(wǎng)應(yīng)設(shè)置在砌體的水平灰縫中,灰縫厚度應(yīng)保證鋼筋上下至少各有2mm厚的砂漿層。組合磚砌體構(gòu)件對(duì)改善砌體的抗彎性能有很大作用。組合磚砌體構(gòu)件的試驗(yàn)研究·砌體配置鋼筋和混凝土或砂漿面層可使砌體軸心受壓承載
5、力提高;·由于配了縱向鋼筋構(gòu)件偏心受壓承載力大大提高;·由于磚砌體、混凝土、砂漿材料應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系存在差異,砌體抗壓強(qiáng)度的發(fā)揮受到限制〖80%〗根據(jù)四川省建科院的組合柱試驗(yàn)結(jié)果,組合磚砌體抗壓承載力計(jì)算公式:式中,f、A——砌體的抗壓強(qiáng)度和截面積;fc、Ac——混凝土棱柱抗壓強(qiáng)度和截面積;fs、As——鋼筋的強(qiáng)度和截面積;·隨配筋率增加組合砌體性能由無(wú)筋砌體向鋼筋混凝土接近·小偏心受壓構(gòu)件壓應(yīng)力較大邊的砂漿或混凝土先壓碎·大偏心受壓時(shí)受拉區(qū)鋼筋先達(dá)到屈服,裂縫開(kāi)展使受壓區(qū)縮小而破壞·軸力和彎矩極限相關(guān)試驗(yàn)得到考慮高厚比和偏心距承載力曲線(xiàn)圖組合磚砌體的彎矩——軸力極限相關(guān)曲線(xiàn)組合磚砌
6、體軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算公式:組合磚砌體構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),A——磚砌體的截面面積;fc——混凝土或面層砂漿的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,砂漿的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可取為同強(qiáng)度等級(jí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的70%,當(dāng)砂漿為M15時(shí),取5.2MPa;當(dāng)砂漿為M10時(shí),取3.5MPa; 當(dāng)砂漿為M7.5時(shí),取2.6MPa;Ac——混凝土或砂漿面層的截面面積;ηs——受壓鋼筋的強(qiáng)度系數(shù),當(dāng)為混凝土面層時(shí),可取1.0;當(dāng)為砂漿面層時(shí)可取0.9;組合磚砌體偏心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算公式(a)小偏心受壓(b)大偏心受壓其中有關(guān)偏心距表達(dá)式為,組合磚砌體偏心受壓構(gòu)件大偏心受壓時(shí),即小偏心受壓組合
7、磚砌體構(gòu)件的構(gòu)造規(guī)定1.面層混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜采用C20,面層水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不宜低于M10,砌筑砂漿不宜低于M7.5。2.豎向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度,不應(yīng)小于表6-3中的規(guī)定。豎向受力鋼筋距磚砌體表面的距離不應(yīng)小于5mm。表6-3混凝土保護(hù)層最小厚度(mm)環(huán)境條件室內(nèi)正常環(huán)境露天或室內(nèi)潮濕環(huán)境構(gòu)件類(lèi)別墻1525柱3035注:當(dāng)面層為水泥砂漿時(shí),對(duì)于柱,保護(hù)層厚度可減小5mm。3.砂漿面層的厚度,可采用30~45mm。當(dāng)面層厚度大于45mm時(shí),其面層宜采用混凝土。