10.1 砌体房屋的受力特点 在砌体结构房屋中，纵横向的墙体、屋盖、楼盖和基础等构件相互连接，构成一个空间受力体系。 在砌体结构房屋中，屋盖、楼盖、墙、柱、基础等构件一方面承受着作用在房屋上的各种竖向荷载，另一方面还承受着墙面和屋面传来的水平荷载。由于各种构件之间是相互联系的，不仅是直接承受荷载的构件起着抵抗荷载的作用，而且与其相连接的其他构件也不同程度地参与工作，因此整个结构体系处于空间工作状态。 试验分析发现，房屋空间工作性能的主要影响因素为楼盖（屋盖）的水平刚度和横墙间距的大小。 房屋的静力计算，根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、弹性方案、刚弹性方案。 （1）刚性方案 当房屋的横墙间距较小、楼盖（屋盖）的水平刚度较大时，房屋的空间刚度较大，在荷载作用下，房屋的水平位移很小，可视墙、柱顶端的水平位移等于零。在确定墙、柱的计算简图时，可将楼盖或屋盖视为墙、柱的水平不动铰支座，墙、柱内力按不动铰支承的竖向构件计算（图10.1(a)），按这种方法进行静力计算的房屋为刚性方案房屋。一般多层砌体房屋都属于这种方案。 （2）弹性方案 当房屋横墙间距较大、楼盖（屋盖）水平刚度较小时，房屋的空间刚度较小，在荷载作用下房屋的水平位移（图10.1（b）中us较大，在确定计算简图时，不能忽略水平位移的影响，可不考虑空间工作性能，按这种方法计算的房屋为弹性方案房屋。一般的单层厂房、仓库、礼堂多属此种方案（图10.1(b)）。静力计算时，可按屋架或大梁与墙（柱）铰接的、不考虑空间工作性能的平面排架或框架计算。 （3）刚弹性方案 房屋空间刚度介于刚性方案和弹性方案房屋之间。在荷载作用下，房屋的水平位移（图10.1（c）中u1）也介于两者之间，这种房屋为刚弹性方案房屋。在确定计算简图时，按在墙、柱有弹性支座（考虑空间工作性能）的平面排架或框架计算（图10.1(c)）。 根据楼（屋）盖类型和横墙间距的大小，计算时可根据表10.1（详见P200）确定房屋的静力计算方案。 10.2 砌体房屋构造要求 所谓高厚比是指墙、柱计算高度H0与墙厚h（或与柱的计算高度相对应的柱边长）的比值，用β表示。 β=H0/h 砌体墙、柱的允许高厚比系指墙、柱高厚比的允许限值，用［β］表示。 计算高度是指对墙、柱进行承载力计算或验算高厚比时所采用的高度，用H0表示。 (1)材料强度等级 工程调查发现，砖强度等级低于MU10或采用石灰砂浆砌筑的普通粘土砖砌体，其耐久性差，容易腐蚀风化，处于潮湿环境或有腐蚀性介质侵入时强度及质量的要求更高。因此规范规定： ①五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级为：砖MU10，砌块MU7.5，石材MU30，砂浆M5。 ②地面以下及防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙所用材料的最低强度等级应符合表10.2 （详见P201）的要求。 (2)最小截面规定 为了避免墙柱截面过小导致稳定性能变差，以及局部缺陷对构件的影响增大，规范规定了各种构件的最小尺寸。 承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm× 370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm。毛料石柱截面较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。 (3)墙、柱连接构造 为了增强砌体房屋的整体性和避免局部受压损坏，规范规定： 1） 跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体： ①对砖砌体为4.8m； ②对砌块和料石砌体为4.2m； ③对毛石砌体为3.9m。 2)当梁的跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱或采取其他加强措施： ①对240mm厚的砖墙为6m，对180mm厚的砖墙为4.8m； ②对砌块、料石墙为4.8m。 3）预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌注时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不小于80mm，灌缝混凝土不宜低于C20。 4）预制钢筋混凝土梁在墙上的支承长度应为180～240mm，支承在墙、柱上的吊车梁、屋架以及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固： ① 砖砌体为9m； ② 对砌块和料石砌体为7.2m。 5）填充墙、隔墙应采取措施与周边构件可靠连接。一般是在钢筋混凝土结构中预埋拉结筋，在砌筑墙体时将拉结筋砌入水平灰缝内。 6）山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉结。 (4)砌块砌体房屋 1）砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于2Φ4的焊接钢筋网片，网片每段均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。 2）砌块墙与后砌隔墙交界处应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于2Φ4、横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片，如图10.2。 3）混凝土砌块房屋，宜将纵横墙交接处距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实,灌实高度应为墙身全高。 4）混凝土砌块墙体的下列部位，如未设圈梁或混凝土垫块，应采用不低于Cb20灌孔混凝土将孔洞灌实： ① 搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不应小于200mm的砌体； ② 屋架、梁等构件的支承面下，高度不应小于600mm，长度不应小于600mm的砌体； ③ 挑梁支承面下，距墙中心线每边不应小于300mm，高度不应小于600mm的砌体。 (5)砌体中留槽洞或埋设管道时，应符合下列规定： ①不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线； ②不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体承载力。对受力较小或未灌孔砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设置管线。 产生墙体裂缝的原因主要有三个，即外荷载、温度变化和地基不均匀沉降。 （1）因温度变化和砌体干缩变形引起的墙体裂缝 温度裂缝形态有水平裂缝、八字裂缝两种，如图10.3(a)、(b)所示。 干缩裂缝形态有垂直贯通裂缝、局部垂直裂缝两种，如图10.3(c)、(d)所示。 （2）因地基发生过大的不均匀沉降而产生的裂缝（如图10.4所示）。 常见的因地基不均匀沉降引起的裂缝形态有正八字形裂缝、倒八字形裂缝，高层沉降引起的斜向裂缝、底层窗台下墙体的斜向裂缝，如图10.4所示。 （1）为了防止或减轻房屋在正常使用条件下由温度和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设置在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。 （2）为了防止和减轻房屋顶层墙体的开裂，可根据情况采取下列措施： ①屋面设置保温、隔热层； ②屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分格缝，分格缝间距不宜大于6mm，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm； ③用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖； ④在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶
砌体结构设计.ppt
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