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1第十三章砌体结构学习目标第十三章砌体结构1.了解块体和砂浆的种类、强度等级和基本性能及砌体种类；掌握材料选用原则。2.了解砌体的各种受力性能和强度设计取值，理解影响砌体强度的因素。3.掌握无筋砌体受压构件承载力计算方法。4.掌握梁端支承处砌体和设置刚性垫块时砌体的承载力计算方法。5.了解受拉和受弯及受剪构件的承载力计算方法。6.了解各类配筋砌体构件的受力性能和适用范围。1第十三章1
2第十三章砌体结构7.了解砌体结构房屋墙体承重体系布置的特点和适用情况。8.掌握墙、柱高厚比验算的方法。9.掌握多层刚性方案房屋承重纵、横墙的承载力计算方法。10.了解单层单跨房屋墙、柱承载力计算的基本方法和墙、柱的主要构造要求。11.掌握过梁的荷载分析和承载力计算方法。12.了解挑梁承载力计算的要点。学习目标2第十三章2
3第十三章砌体结构第一节概述第二节砌体材料及种类第三节砌体的力学性能第四节砌体构件承载力计算第五节砌体结构房屋墙体设计第六节过梁与挑梁的设计3第十三章3
4第十三章砌体结构第一节概述一、概念
砌体结构：指建筑物的主要受力构件由块体和砂浆砌筑而成的结构。
块体：指人工制造的各种砖和砌块以及天然石材。
砌体结构分类：砖砌体结构、砌块砌体结构和石砌体结构，4第十三章4
6第十三章砌体结构三、应用范围1）大量的民用建筑。2）一般的中小型工业建筑。3）一般的工业构筑物。4）中小型水利水电工程。5）道路交通工程。6第十三章6
8第十三章砌体结构第二节砌体材料及种类一、砌体材料1.块体（1）砖1）烧结普通砖（标准砖）
原料及生产：粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，焙烧而成的实心或空洞率小于15%的砖。
分类：烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖。
尺寸：直角六面体，240mm×115mm×53mm。强度等级：MU10、MU15、MU20、MU25和MU30五个强度等级。
应用：房屋的墙、柱、基础及中小型构筑物。8第十三章8
9第十三章砌体结构2）烧结多孔砖（多孔砖）
原料及生产：主要原料和生产工艺同烧结普通砖，空洞率不小于25%，孔的尺寸小而数量多。
规格：M型和P型，如图a、b。
尺寸：长度290mm、240mm、190mm，宽度240mm、190mm、180mm、115mm，高度90mm。9第十三章9
10第十三章砌体结构
强度等级：MU10、MU15、MU20、MU25和MU30五个强度等级。
应用：承重部位。
砌筑要求：孔洞垂直于受压面。10第十三章10
11第十三章砌体结构3）蒸压灰砂砖（灰砂砖）
原料及生产：石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。
规格尺寸：同烧结普通砖。
强度等级：MU10、MU15、MU20和MU25四个强度等级。
应用注意：强度等级MU10的灰砂砖不可用于基础或受冻融和干湿交替作用的建筑部位；不得用于长期受热200℃以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位。11第十三章11
12第十三章砌体结构4）蒸压粉煤灰砖（粉煤灰砖）
原料及生产：粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖。
规格尺寸：同烧结普通砖。
强度等级：MU10、MU15、MU20和MU25四个强度等级。
应用注意：不得用于长期受热200℃以上，受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位，用于基础或受冻部融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等砖与优等砖。12第十三章12
13第十三章砌体结构（2）砌块
定义：指外形尺寸比标准砖大的人造块体。
生产：一般由普通混凝土或轻骨料混凝土制成（轻骨料指浮石、陶粒、煤渣、火山渣等）。
规格尺寸：混凝土小型空心砌块的主规格尺寸为390mm×190mm×190mm，空心率在25%～50%。配以必要的辅助规格砌块，使用便利（如图）。
强度等级：MU5、MU7.5、MU10、MU15和MU20五个强度等级。13第十三章13
14第十三章砌体结构(3）石材
材质要求：强度高、不风化天然石材。
种类：料石和毛石。料石又分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石。
强度等级：MU20、MU30、MU40、MU50、MU60、MU80和MU100。
应用：建筑承重结构。细料石和半细料石一般用于饰面工程。2.砂浆（1）作用将块体粘结成整体共同承力，使砌体传力均匀，提高砌体的保温、隔热、隔声、防水和抗冻性能。14第十三章14
15第十三章砌体结构(2)种类和特点1)水泥砂浆
特点：硬化快、强度高、耐久性好、和易性差。
应用：对砂浆强度要求高或处于潮温环境及水中的砌体。2)混合砂浆
特点：较高的强度与耐久性，较好的和易性。
应用：非潮湿环境中的砌体。15第十三章15
16第十三章砌体结构3）砌块专用砂浆
标准：《混凝土小型空心砌块砌筑砂浆》JC860—2000。
组成：由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等组分，按一定的配合比例经机械拌和而成。
特点：高粘结、高强度和工作性能好。4）非水泥砂浆
组成：不含水泥的石灰砂浆、石膏砂浆和粘土砂浆等。
特点：强度低，耐久性差。
应用：仅用于受力小或临时性建筑。16第十三章16
17第十三章砌体结构(3)强度等级
强度等级：
M2.5、M5、M7.5、M10和M15五个强度等级。砌块专用砂浆用符号“Mb”表示。
注意：在验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性时，可取砂浆强度为零。3.混凝土砌块灌孔混凝土
标准：《混凝土小型空心砌块灌孔混凝土》JC861—2000。
组成：由水泥、集料、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组分，按一定的配合比例，经机械搅拌而成。
特点：高流态、高强度、低收缩。
强度等级符号：用“Cb”表示。17第十三章17
18第十三章砌体结构4.材料选用对五层及五层以上房屋的墙、受振动或层高大于6m的墙柱、安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋墙柱、地面以下或防潮层以下的砌体等，所用材料的最低强度等级应符合《规范》或教材所列要求。二、砌体种类1.无筋砌体（1）砖砌体18第十三章18
19第十三章砌体结构1)实心砖砌体
搭砌方式：一顺一丁，梅花丁和三顺一丁砌法（如图a、b、c）等。对砖柱则禁止采用包心砌法。19第十三章19
20第十三章砌体结构
砌体尺寸：按半砖进位：240mm（1砖）、370mm（1.5砖）、490mm（2砖）等。
砌体特点：承载能力较高，整体性较好，但自重较大。目前，工程中普遍采用。
2）多孔砖砌体
砌体尺寸：
90mm、190mm、240mm及290mm的砖墙。
砌体特点：节约能源，自重轻，增加房屋使用面积，工程造价低，应大力推广使用。20第十三章20
21第十三章砌体结构（2）砌块砌体
砌体分类：混凝土小型空心砌块砌体，轻骨料混凝土砌块砌体。
砌筑方式：空心砌块应孔对孔、肋对肋砌筑。实心砌块应分皮错缝搭砌。
砌体特点：自重轻，保温隔热性能好，施工进度快，经济效益好。21第十三章21
22第十三章砌体结构（3）石砌体
砌体分类：料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。
使用范围：料石砌体可用于建造房屋、桥涵、闸坝等。
毛石砌体多用于挡土墙或低层房屋的基础。
毛石混凝土的应用范围基本同毛石砌体，但承载能力较高。22第十三章22
23第十三章砌体结构2.配筋砌体
配筋砌体可显著提高砌体的承载力，加强结构的整体性，扩大砌体结构的使用范围。（1）网状配筋砖砌体
定义：在砖砌体的水平灰缝中配置钢筋网的砌体(如图a、c)。
适用：偏心距较小的受压构件。
构造要求：详见《规范》或教材所列。
23第十三章23
24第十三章砌体结构24第十三章24
25第十三章砌体结构（2）组合砖砌体1）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。适用：偏心距较大的受压构件。构造要求：详见《规范》或教材所列。25第十三章25
26第十三章砌体结构2）砖砌体和钢筋混凝土构造柱组成的组合砖墙。适用：轴心受压情况。构造要求：详见《规范》或教材所列。26第十三章26
27第十三章砌体结构（3）配筋砌块砌体
定义：在混凝土空心砌块砌体的竖向孔洞中配置竖向钢筋，并用混凝土灌孔注芯，同时在砌体的水平灰缝内设置水平钢筋形成的砌体。
特点：配筋砌块砌体的力学性能与钢筋混凝土的性能非常相近，主要用于剪力墙和柱。
构造要求：详见《规范》或教材所列。27第十三章27
28第十三章砌体结构第三节砌体的力学性能一、砌体的受压性能1.砖受压时的应力状态砌体的抗压强度总是低于组成其材料的抗压强度，其原因为：1）砖的平整度和砂浆层的均匀密实性，使砖处于受弯、受剪和局部承压的应力状态。28第十三章28
29第十三章砌体结构2）横向变形大的砂浆对砖产生水平拉力。3）竖向灰缝上的砖产生受拉和受剪的应力集中现象。29第十三章29
30第十三章砌体结构2.影响砌体抗压强度的因素（1）块体和砂浆的强度块体和砂浆强度等级高，砌体的抗压强度大。（2）块体的外形尺寸块体的外形规则、表面平整，灰缝铺的均匀密实，砌体的抗压强度较高。块体的截面高度大，砌体的抗压强度较大。（3）砂浆的工作性能砂浆的和易性和保水性好，砌体的抗压强度高。水泥砂浆砌筑的砌体抗压强度降低10%～20%。30第十三章30
31第十三章砌体结构（4）砌筑质量1)施工技术水平施工质量控制等级分为A、B、C三级。A级时，砌体强度设计值提高5%；B级时，砌体强度设计值按《规范》直接取用；C级时，砌体强度设计值降低11%。2)水平灰缝的饱满度水平灰缝砂浆愈饱满，砌体抗压强度愈高。砌体水平灰缝的砂浆饱满度不得小于80%。31第十三章31
32第十三章砌体结构3)水平灰缝的厚度水平灰缝的厚度应适宜。砖和砌块砌体应控制在8mm～12mm。4)砖的含水率砖的含水率适宜，有利于提高砌体的强度，便于施工。烧结普通砖和多孔砖宜为10%～15%。32第十三章32
33第十三章砌体结构3.砌体的抗压强度1）抗压强度平均值
fm
分析可见：fm与块体抗压强度f1、砂浆抗压强度f2、砌体类别、砌筑方法、块体高度有关。单排孔混凝土砌块对孔砌筑，并在砌块的竖向孔洞内用灌孔混凝土灌实时，其抗压强度平均值：
33第十三章33
34第十三章砌体结构2）砌体抗压强度标准值fk各类砌体的抗压强度标准值见《规范》。3）砌体抗压强度设计值f
γf——砌体结构材料性能分项系数，当施工质量控制等级为B级时，取γf为1.6；当为C级时，取γf为1.8。34第十三章34
35第十三章砌体结构施工质量控制等级为B级、龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体抗压强度设计值f见《规范》或教材表所列。单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值：
35第十三章35
36第十三章砌体结构二、砌体的受拉、受弯及受剪性能1.砌体轴心受拉圆形水池在内水压力作用下，池壁承受轴向拉力作用。1）破坏特征在平行灰缝的轴心拉力作用下，一般将发生沿齿缝破坏。
不允许采用拉力垂直水平灰缝的受拉构件。36第十三章36
37第十三章砌体结构2）轴心抗拉强度平均值ft,m
各类砌体的轴心抗拉强度标准值见《规范》。轴心抗拉强度设计值ft见《规范》或教材表所列。2.砌体弯曲受拉
挡土墙在土压力作用下，承受弯矩和剪力作用。37第十三章37
38第十三章砌体结构1）破坏特征弯矩作用方向平行于水平灰缝，将发生沿齿缝破坏。弯矩作用方向垂直于水平灰缝时，将发生沿通缝破坏。2）弯曲抗拉强度平均值ftm,m各类砌体的弯曲抗拉强度标准值和设计值ftm分别见《规范》或教材表所列。38第十三章38
39第十三章砌体结构3.砌体受剪1）破坏特征沿通缝破坏和沿齿缝破坏（如图a、b）。2）抗剪强度平均值fvm各类砌体的抗剪强度标准值和设计fvm分别见《规范》或教材表所列。单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗剪强度设计值fvg：
39第十三章39
40第十三章砌体结构三、砌体强度设计值调整系数当符合表所列使用情况时，各类砌体的强度设计值应乘以调整系数γa。
砌体强度设计值的调整系数表(转下页)40第十三章40
41第十三章砌体结构使用情况γa有吊车房屋砌体、跨度≥9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度≥7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体0.9构件截面面积A＜0.3m2的无筋砌体0.7+A构件截面面积A＜0.2m2的配筋砌体0.8+A采用水泥砂浆砌筑的砌体（若为配筋砌体，仅对其强度设计值调整）对表13-4～表13-9中的数值0.9对表13-10中的数值0.8施工质量控制等级为C级时0.89验算施工中房屋的构件时1.1
砌体强度设计值的调整系数注:表中构件截面面积以m2计。41第十三章41
42第十三章砌体结构四、砌体的变形系数1.砌体的应力与应变关系砌体受压的应力与应变关系按曲线规律变化，砌体为弹塑性材料。
2.砌体的弹性模量E一般取σA=0.43fm时，过A点的割线正切作为砌体的受压弹性模量E：
《规范》给出各类砌体的受压弹性模量E见《规范》或教材表所列。42第十三章42
43第十三章砌体结构3.砌体的剪变模量G
砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦系数见《规范》或教材表所列。4.砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦系数43第十三章43
44第十三章砌体结构第四节砌体构件承载力计算一、砌体结构设计方法采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行计算。承载力极限状态通过设计计算保证，正常使用极限状态一般由结构措施保证。1）按承载能力极限状态设计时，应按下列公式中的最不利组合进行计算：γ0(1.2SGK+1.4SO1K+)≤R(f,ak……)
γ0(1.35SGK+1.4)≤R(f,ak……)
44第十三章44
45第十三章砌体结构2）当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性（倾覆、滑移、漂浮等），应按下式进行验算：γ0(1.2SG2K+1.4SQ1K+)≤0.8SG1K
式中SG1K——起有利作用的永久荷载标准值的效应；
SG2K——起不利作用的永久荷载标准值的效应。45第十三章45
46第十三章砌体结构二、无筋砌体受压构件1.影响受压构件承载力的因素构件的截面面积A；砌体的抗压强度设计值f；轴向力的偏心距e=M/N；构件的高厚比β=H0/h。46第十三章46
47第十三章砌体结构2.短柱偏心距对承载力的影响β≤3时称为短柱，短柱的承载力可不考虑β的影响。短柱随偏心距增大，截面压应力的分布和极限承载力Nui的变化如图。47第十三章47
48第十三章砌体结构
分析可见，砌体受压构件的承载力随轴向力的偏心距增大而显著降低。根据试验研究结果，对矩形、T形及十字形截面受压短柱，偏心距对承载力的影响系数φ的计算公式为式中i——截面回转半径，I，A——截面惯性距和截面面积。48第十三章48
49第十三章砌体结构当为矩形截面时，影响系数φ按下列式计算：
式中h——矩形截面沿轴向力偏心方向的边长，轴心受压时为截面较小边长。当为T形或十字形截面时，影响系数φ按下式计算：
式中hT——T形或十字形截面的折算厚度，hT=3.5i。49第十三章49
50第十三章砌体结构3.长柱侧向变形对承载力的影响（1）轴心受压长柱β＞3称为长柱。轴心受压长柱在轴向压力作用下产生纵向弯曲而破坏，承载力较同条件的短柱减小，用稳定系数φ0来考虑，其计算公式为
当β≤3时，φ0=1.0；当砂浆强度等级大于或等于M5时，α=0.0015；当砂浆强度等极等于M2.5时，α=0.002；当砂浆强度为0时，α=0.009。50第十三章50
51第十三章砌体结构
（2）偏心受压长柱偏心受压长柱因纵向弯曲产生侧向变形，引起附加偏心距ei，使得构件的轴向力偏心距增大为（e+ei），加速了构件的破坏。经推导，矩形截面受压构件承载力的影响系数φ的计算公式为对T形或十字形截面受压构件将式中的h用hT代替即可。51第十三章51
52第十三章砌体结构
讨论：当式中e=0时，可得φ=φ0，即为轴心受压构件的稳定系数；当式中β≤3，φ0=1时，即得受压短柱的承载力影响系数。可见，上式是计算无筋砌体受压构件承载力影响系数的统一公式。影响系数φ已制成表格，可根据砂浆强度等级、β及e/h或e/hT查表得。4.受压构件的承载力计算（1）计算公式N≤φfA
52第十三章52
53第十三章砌体结构
（2）注意的问题1）矩形截面构件，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。2）计算影响系数φ或查φ表时，构件高厚比β按下列公式确定：对矩形截面对T形截面3）轴向力的偏心距e不超过0.6y。53第十三章53
54第十三章砌体结构
三、局部受压1.局部均匀受压（1）砌体局部抗压强度提高系数γ考虑局部受压时压应力的扩散和非直接受压部分的约束作用，砌体的局部抗压强度可取γf。γ称为砌体局部抗压强度提高系数，按下式计算：式中Al——局部受压面积；
A0——影响砌体局部抗压强度的计算面积，按规定采用。54第十三章54
55第十三章砌体结构
（2）局部均匀受压承载力计算Nl≤γfAl
式中Nl
——局部受压面积Al上的轴向力设计值。55第十三章55
56第十三章砌体结构
2.梁端支承处砌体局部受压（1）上部荷载对砌体局部抗压的影响上部荷载对砌体局部抗压的影响如图所示，用上部荷载的折减系数ψ来考虑，ψ按下式计算：
当A0/Al≥3时取ψ=0。56第十三章56
57第十三章砌体结构
（2）梁端有效支承长度考虑梁受力变形翘曲和支座内边缘处砌体压缩变形较大，梁的末端部分与砌体脱开，梁端有效支承长度a0计算公式为梁端有效支承长度a0大于支承长度a时，取a0=a；hc为梁的截面高度。57第十三章57
58第十三章砌体结构
（3）梁端支承处砌体局部受压承载力计算根据梁端支承处砌体应力状态和砌体强度条件得：
ψN0+Nl≤ηγAlf
式中N0——局部受压面积内上部轴向力设计值，
N0=σ0Al；σ0——上部平均压应力设计值；η——梁端底面压应力图形的完整系数，一般取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0；Al——局部受压面积，Al=a0b；b——梁宽。58第十三章58
59第十三章砌体结构
梁端砌体局部受压承载力不满足的要求时，可在梁端下的砌体内设置垫块。（1）刚性垫块分类①预制刚性垫块；②与梁端现浇成整体的刚性垫块。3.梁端垫块下砌体局部受压59第十三章59
60第十三章砌体结构
（2）刚性垫块的构造要求垫块的高度tb≥180mm，自梁边缘算起的垫块挑出长度不宜大于垫块的高度tb。在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时（如图），其计算面积应取壁柱范围内的面积，不应计算翼缘部分，同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm。现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。60第十三章60
61第十三章砌体结构
（3）垫块下砌体局部受压承载力计算考虑垫块底面以外的砌体对局部受压范围内的砌体有约束作用，但垫块底面压应力分布不均匀，故取垫块外砌体的有利影响系数γ1=0.8γ；计算公式为
N0+Nl≤φγ1fAb
式中N0——垫块面积Ab内上部轴向力设计值，
N0=σ0Ab，σ0的意义同前；
φ——垫块上的N0及Nl合力的影响系数，可根据e/ab查φ值表中β≤3的值，
e=[Nl(ab/2－0.4a0)]/N0+Nl；61第十三章61
62第十三章砌体结构
γ1——垫块外砌体面积的有利影响系数，
63第十三章砌体结构
4.梁端垫梁下砌体局部受压
垫梁下的砌体局部受压承载力可按下列公式计算：N0+Nl≤2.4δ2fbbh0
式中符号意义及取值见《规范》或教材。
可起垫块作用的连续钢筋混凝土梁，称为垫梁。63第十三章63
64第十三章砌体结构
四、轴向受拉和受弯及受剪构件1.轴向受拉构件工程中可按轴向受拉构件计算的有小型圆形水池或筒仓等。轴心受拉构件的承载力按下式计算：
Nt≤ftA
2.受弯构件工程中常见的砌体受弯构件有砖砌平拱过梁及挡土墙等。对受弯构件，除进行受弯承载力计算外，还应进行受剪承载力计算。64第十三章64
65第十三章砌体结构
1)受弯承载力计算公式M≤ftmW
2)受剪承载力计算公式
V≤fvbz
3.受剪构件砌体拱型结构在拱的支座截面处，除承受剪力外，还作用有垂直压力。垂直压力可使砌体的抗剪强度提高。65第十三章65
66第十三章砌体结构
砌体沿通缝或沿阶梯形截面破坏时受剪构件承载力计算公式为
V≤(fv+αμб0)A
当γG=1.35时，μ=0.23－0.065式中符号意义及取值见《规范》或教材。
当γG=1.2时，μ=0.26－0.08266第十三章66
67第十三章砌体结构
五、配筋砌体构件
1.网状配筋砖砌体构件（1）受力性能1）钢筋直接承受拉力。2）钢筋阻止砌体的横向变形，间接提高砌体的承载能力。3）砌体与钢筋可共同工作到砌体破坏，块体的抗压强度可充分利用。（2）适用范围1）偏心距不超过截面核心范围，对矩形截面e/h＜0.17；2）构件高厚比β＜16时。67第十三章67
68第十三章砌体结构
式中符号意义及取值见《规范》或教材。（3）承载力计算公式
φnfnA
68第十三章68
69第十三章砌体结构
2.组合砖砌体构件
（1）受力性能1）轴心受压时，混凝土或砂浆面层被压碎，竖向钢筋在箍筋间压屈，组合砖砌体破坏。水泥砂浆面层中的受压钢筋应力达不到屈服强度，用受压钢筋的强度系数来考虑。2）偏心受力时,受力性能与钢筋混凝土构件相近，具有较高的承载能力和延性。（2）适用范围采用无筋砖砌体不能满足要求或轴向力偏心距e超过0.6y时。69第十三章69
70第十三章砌体结构
（3）承载力计算
1）轴心受压构件计算公式：
N≤φcom（fA+fcAc+ηsfy′As′）式中符号意义及取值见《规范》或教材。2）偏心受压构件计算公式：N≤fA′+fcAc′+ηsfy′As′－σsAs
或NeN≤fSs+fcSc,s+ηsfy′As′(h0－as′)70第十三章70
71第十三章砌体结构
组合砖砌体钢筋As的应力σs以正值为拉应力，负值为压应力，按下列规定计算：此时受压区的高度x可按下列公式计确定：fSN+fcSc,N+ηs
fy′As′eN′－σsAseN=0eN=e+ea+(h/2－as)eNˊ=e+ea－(h/2－as′)71第十三章71
72第十三章砌体结构
小偏心受压时,即ξ＞ξb
σs=650－800ξ
-fy′≤σs≤fy
大偏心受压时，即ξ≤ξb
σs=fy
组合砖砌体构件受压区相对高度的界限值ξb，采用HPB235级钢筋时取0.55；采用HRB335级钢筋时取0.425。式中符号意义及取值见《规范》或教材。72第十三章72
73第十三章砌体结构
（4）构造要求除本章第二节所述外，还应符合如下几点要求：1）竖向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合《规范》或教材所列表要求。2）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%。73第十三章73
74第十三章砌体结构
3）竖向受力钢筋在一侧多于4根时应设置附加箍筋或拉结钢筋。对混凝土或砂浆面层组合墙，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（如图）。74第十三章74
75第十三章砌体结构
3.组合砖墙（1）受力性能竖向荷载作用下，砖砌体承担的荷载减少，而构造柱承担荷载增加。圈梁与构造柱对砌体有一定的约束作用，可提高墙体的承载能力。构造柱间距在2m左右时，柱的作用可得到较好的发挥；当为4m时，作用较小。（2）承载力计算公式N≤φcom[fAn+η(fcAc+fy′As′)]式中符号意义及取值见《规范》或教材。75第十三章75
76第十三章砌体结构
（3）构造要求除本章第二节所述外，尚应符合下列规定：1）柱内竖向受力钢筋的混凝土保护层厚度，应符合《规范》或教材所列表要求。2）构造柱的竖向受力钢筋应在基础和楼层圈梁中锚固，并应符合受拉钢筋的锚固要求。3）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4φ12，并伸入构造柱内符合受拉钢筋的锚固要求；圈梁的箍筋宜采用φ6@200。76第十三章76
77第十三章砌体结构
4）砖砌体与构造柱的连接应砌成马牙槎，并沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋，且每边伸入墙内不宜小于600mm。（1）承载力计算配筋砌块砌体柱在轴心压力作用下的受力性能与钢筋混凝土轴心受压构件基本相近，因此，轴心受压柱的承载力按下列公式计算：
N≤φog(fgA+0.8fy′As′
4.配筋砌块砌体轴心受压柱77第十三章77
78第十三章砌体结构
（2）构造要求除符合本章第二节中有关配筋砌块砌体的材料强度等级要求外，还应符合下列规定：1）柱截面边长不宜小于400mm，柱高度与截面短边之比不宜大于30。2）柱的纵向钢筋的直径不宜小于12mm，数量不少于4根，全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于0.2%。78第十三章78
79第十三章砌体结构
3）柱中箍筋的设置应根据下列情况确定：当纵向钢筋的配筋率大于0.25%，且柱承受的轴向力大于受压承载力设计值的25%时，应设箍筋；当配筋率不大于0.25%时，或柱承受的轴向力小于受压承载力设计值的25%时，可不设箍筋；箍筋直径不宜小于6mm，间距不应大于16倍的纵向钢筋直径、48倍箍筋直径及柱截面短边尺寸中较小者；箍筋应为封闭式，端部应弯钩；箍筋应设置在灰缝或灌孔混凝土中。79第十三章79
80第十三章砌体结构
第五节砌体结构房屋墙体设计
砌体结构房屋：指墙、柱采用砌体，楼盖、屋盖采用钢筋混凝土等材料建造的房屋。
墙体的设计步骤：确定墙体采用的材料；选择合理的墙体承重体系；进行墙体的结构布置；确定房屋的静力计算方案；进行高厚比验算和内力分析以及承载力计算；符合墙体的有关构造要求。80第十三章80
81第十三章砌体结构
、墙体的承重体系1.纵墙承重体系1）承重体系布置2）荷载传递路线板（梁）承受的荷载传给纵墙，再传给基础及地基。81第十三章81
82第十三章砌体结构
3）特点①纵墙是主要的承重墙，纵墙上设置门窗受到一定的限制。②横墙的间距可适当增大。4）应用要求室内空间较大的房屋。如教学楼、图书馆、仓库及中小型单层厂房等。82第十三章82
83第十三章砌体结构
2.横墙承重体系1）承重体系布置2）荷载传递路线板承受的荷载直接传给横墙及其下基础及地基。83第十三章83
84第十三章砌体结构
3）特点①横墙是主要的承重墙，纵墙上开设门窗洞口较方便。②房屋的空间刚度大，整体性好，对抗水平力和调整地基不均匀沉降有利。4）应用主要用于住宅、宿舍、旅馆等开间较小的房屋。84第十三章84
85第十三章砌体结构
1）承重体系布置2）荷载传递路线板承受的荷载分别传给纵、横墙及其下基础和地基.3）特点①纵横墙均为主要的承重墙。②墙体、基础和地基受力较均匀，材料可得到较充分的利用。
③房屋的纵横向刚度均较大。3.纵横墙承重体系85第十三章85
86第十三章砌体结构
4.内框架承重体系1）承重体系布置2）荷载传递路线板承受的荷载首先传给梁，然后，由梁分别传给柱和外纵墙及其下基础和地基。86第十三章86
87第十三章砌体结构
3）特点①墙和柱都是主要的承重构件。②可获得较大的使用空间，房屋整体刚度较差。③结构易产生不利的附加内力。4）应用商店、多层工业建筑等。87第十三章87
88第十三章砌体结构
二、砌体结构房屋的静力计算方案根据房屋的空间工作性能，砌体结构房屋的计算模型分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案。1.房屋的空间工作性能（1）平面受力体系图示两端无山墙的单层纵墙承重体系，在水平均布荷载作用下，纵墙顶端产生侧移up情况。88第十三章88
89第十三章砌体结构
分析可见，水平荷载的传递路线为由纵墙到纵墙基础，结构为平面受力体系；up主要与纵墙平面外的刚度有关。（2）空间受力体系图示两端具有山墙的单层房屋，承受水平荷载作用，纵墙顶端中点处的侧移us情况。89第十三章89
90第十三章砌体结构
分析可见，水平荷载的一部分由纵墙传至纵墙基础。另一部分则经由屋盖传给山墙及其下基础，结构为空间受力体系；us决于横墙的间距及其自身平面内的刚度和屋（楼）盖的水平刚度。us<up90第十三章90
91第十三章砌体结构
房屋的空间工作性能可用空间性能影响系数η表示：η值接近于1.0，则房屋的侧移接近于平面受力体系房屋，房屋的空间刚度就小。η值接近于0，则房屋的空间刚度较大。η值可作为确定静力计算方案的依据，由横墙的间距和屋盖或楼盖的类别查表得到。由于考虑房屋的空间工作性能侧移减小，故η又称为侧移折减系数。91第十三章91
92第十三章砌体结构
2.房屋静力计算方案的确定静力计算方案可按表确定。屋盖或楼盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖s＜3232≤s≤72s＞722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖，轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖s＜2020≤s≤48s＞483瓦材屋面的木屋盖和轻钢屋盖s＜1616≤s≤36s＞3692第十三章92
93第十三章砌体结构
（1）刚性方案1)定义指房屋的空间刚度较大，在荷载作用下，房屋的空间性能影响系数η＜0.33~0.37，墙、柱顶端的水平位移很小，可假定为零的房屋。2)计算简图屋盖和楼盖均可视作墙、柱的不动铰支承，墙、柱按不动铰支承的竖向构件进行静力计算。单层和多层刚性方案房屋墙体的计算简图分别如图a、b。93第十三章93
94第十三章砌体结构
（2）弹性方案1)定义指房屋的空间刚度较小，在荷载作用下，房屋的空间性能影响系数η＞0.77~0.82，墙、柱顶端的水平位移较大而必须考虑的房屋。2）计算简图对单层房屋，墙、柱的计算简图为墙、柱上端与屋架或屋面梁铰接，下端嵌固于基础顶面，并按不考虑空间工作的有侧移平面排架进行静力计算。单层弹性方案房屋墙体的计算简图如图。实际工程中，一般不采用多层砌体结构弹性方案房屋。94第十三章94
95第十三章砌体结构
（3）刚弹性方案1）定义指房屋的空间刚度介于上述两种方案之间，在荷载作用下，房屋的空间性能影响系数0.33＜η＜0.82，墙、柱顶端的水平位移较弹性方案小，但不可忽略的房屋。2）计算简图墙、柱的静力计算，可按屋架、大梁与墙、柱铰接，并按考虑空间工作侧移折减后的平面排架或框架进行计算。95第十三章95
96第十三章砌体结构
单层和多层刚弹性方案房屋墙体的计算简图分别如图a、b。在实际工作中，砌体结构房屋应尽可能设计成刚性方案。96第十三章96
97第十三章砌体结构
（4）刚性、刚弹性方案房屋对横墙的要求横墙中开有孔洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%。横墙的厚度不宜小于180mm。单层房屋的横墙长度不宜小于其高度；多层房屋的横墙长度不宜小于H/2，H为横墙的总高度。当横墙不能同时符合上述要求时，应对横墙的刚度进行验算。97第十三章97
98第十三章砌体结构
三、砌体受压构件的计算高度H01)影响计算高度H0的因素房屋的静力计算方案；构件两端的支承条件；构件的高度H等。2)计算高度H0的取值可查表采用。98第十三章98
99第十三章砌体结构
3)构件的高度H取值规定在房屋底层，H为楼板顶面到构件下端支点的距离。下端支点的位置，可取在基础顶面。当基础埋置较深且有刚性地坪时，可取室外地面下500mm处。在房屋其它层次，H为楼板或其它水平支点间的距离。无壁柱的山墙，可取层高加山墙尖高度的1/2；对带壁柱的山墙可取壁柱处的山墙高度。99第十三章99
100第十三章砌体结构
四、墙、柱的高厚比验算
验算目的：防止在施工或使用过程中墙、柱丧失稳定。1.墙、柱的允许高厚比（1）墙、柱允许高厚比[β]取值[β]可查表采用。（2）影响[β]的因素1）砂浆强度等级砂浆强度等级较高时，砌体的弹性模量大，则刚度也大，稳定性好，[β]可适当增大。2）砌体种类毛石砌体的刚度、稳定性较其它砌体差，[β]应适当降低；组合砖砌体则可适当增大。100第十三100
101第十三章砌体结构
3）构件的受力状况自承重墙（隔墙和隔断等）的稳定性较好，[β]值乘以修正系数µ1提高。µ1按下列规定采用：当墙厚h=240mm时，µ1=1.2；当墙厚h=90mm时，µ1=1.5；当墙厚240mm>h>90mm时，µ1可按插入法取值。对承重墙，µ1=1.0。101第十三101
102第十三章砌体结构
4）门窗洞口的影响开有门窗洞口的墙，其刚度下降，[β]值乘以修正系数µ2降低。µ2按下式计算：按式计算的µ2值小于0.7时，采用0.7。当洞口高度等于或小于墙高的1/5时，取µ2等1.0。对无洞口的墙，µ2=1.0。102第十三102
103第十三章砌体结构
2.墙、柱的高厚比验算（1）矩形截面墙、柱的高厚比验算公式
当与墙连接的相邻两横墙间的距离s≤u1μ2[β]h时，墙的高度可不受上式限制。（2）带壁柱墙的高厚比验算公式≤μ1μ2[β]1）整片墙≤μ1μ2[β]103第十三103
104第十三章砌体结构
2）壁柱间墙视壁柱为横墙，按矩形截面墙公式验算。确定H0时，取相邻壁柱间的距离s，并按刚性方案查表采用。（3）带构造柱墙的高厚比验算按矩形截面墙公式验算；确定H0时，s取相邻横墙间的距离；墙的允许高厚比[β]可乘以提高系数µc：
104第十三104
105第十三章砌体结构
五、多层刚性方案房屋承重纵墙的承载力计算从墙体中选取可代表该墙受力状态的一段进行计算，称为计算单元（如下图）。对纵墙通常取一个开间的竖向墙体作为计算单元。对横墙通常取1m的竖向墙体作为计算单元。1.计算单元105第十三105
106第十三章砌体结构
106第十三106
107第十三章砌体结构
2.竖向荷载作用下的内力计算（1）计算简图以屋盖和每层楼盖及基础为支点的竖向连续梁。考虑到支承处可传递的弯距很小，每层墙体可按竖向简支受压构件单独进行内力分析。
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