配筋砌体结构设计课件

配筋砌体结构设计课件
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标准类别:建筑标准
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配筋砌体结构设计课件

配筋砌体结构设计是土木工程中的一个重要部分,主要研究如何通过在砖、石等砌体材料中合理配置钢筋,以增强其承载力和稳定性。这类结构广泛应用于工业厂房、仓库、桥梁及各类需要增加承重能力的建筑中。

课件内容通常包括以下几个方面:

1.配筋砌体的基本概念:介绍什么是配筋砌体,以及它在工程实践中的重要性。解释砌体与钢筋的协同作用原理,强调提高砌体结构性能的重要性。

2.材料性能:讲解砖、石等砌体材料和钢筋的力学特性及其对整体结构的影响。包括它们的强度、变形特性和耐久性要求。

3.设计原则:介绍配筋砌体的设计原则和技术标准dlt 2096-2020 水电站大坝运行安全在线监控系统技术规范,如《砌体结构设计规范》中关于配筋砌体的规定和建议。

4.计算方法:详细讲解如何利用力学理论和公式进行配筋砌体的承载力验算。包括但不限于轴心受压、偏心受压、受弯等不同受力状态下的计算方法。

5.施工技术与质量控制:探讨配筋砌体结构的设计不仅要考虑其安全性,还要注意施工过程中的质量控制和验收标准。

6.实例分析:通过具体的工程案例来说明设计原理的应用,包括常见的错误及如何避免等。

综上所述,这门课程旨在让学生掌握从基本概念到具体实践的全过程,培养学生的理论与实际相结合的能力。通过学习,学生能够理解并运用配筋砌体结构设计的基本方法和技术,为未来的专业工作打下坚实的基础。

图(a)方格网配筋砖柱(b)方格钢筋网(c)连弯钢筋

体积配筋率: As——钢筋面积,a——网眼尺寸,Sn——沿高度配筋距离

1.受压性能(1)第一阶段(0.6~0.75)Pu时开裂,与无筋砌体相比,延缓了裂缝出现。(2)第二阶段钢筋网阻止了裂缝发展。(3)第三阶段部分砖压碎破坏,但不形成小柱体。(由于钢筋网的弹性模量大于砌体的弹性模量,故能阻止砌体横向变形,避免被竖向裂缝分割成小柱体而发生失稳破坏。)

图网状配筋砖砌体受压破坏

2)受力特点:砌体承受轴向压力时,除产生纵向压缩变形外,还会产生横向膨胀,当砌体中配置横向钢筋网时,由于钢筋的弹性模量大于砌体的弹性模量,因此:钢筋能够阻止砌体的横向变形;钢筋能够连接被竖向裂缝分割的小砖柱,避免了因小砖柱的过早失稳而导致整个砌体的破坏,从而间接的提高了砌体的抗压强度,因此,这种配筋也称为间接配筋。试验表明,砌体与横向钢筋之间足够的粘结力是保证两者共同工作,充分发挥块体的抗压强度,提高砌体承载力的重要保证。

水平网状配筋对砌体承载力的影响

①约束砂浆和砖的横向变形,间接提高砌体竖向抗压承载力; ②延缓砖块的开裂及其裂缝的发展; ③阻止竖向裂缝的上下贯通,避免砖砌体被分裂成小柱导致失稳破坏。              提高砖砌体小偏心抗压承载力

网状配筋砖砌体试验破坏状况

·轴心受压时:网状配筋砌体的极限强度与体积配筋率有关·偏心受压时:随着偏心距e的增大,受压区面积减小,钢筋网片对砌体的约束效应降低

  当采用无筋砖砌体受压构件的截面尺寸较大,不能满足使用要求时,可采用网状配筋砖砌体。但,试验表明,网状配筋砖砌体构件在轴向力的偏心距e较大或构件高厚比β较大时,钢筋难以发挥作用,构件承载力的提高受到限制。

二)网状配筋砖砌体构件的适用范围

水平网状配筋砖砌体受压构件使用范围应符合下列规定:①偏心距超过截面核心范围,不宜采用网状配筋砖砌体构件;(矩形截面e/h>0.17;e/h<0.17但构件高厚比β>16)②矩形截面轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时,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;③当网状配筋砖砌体下端与无筋砌体交接时,尚应验算无筋砌体的局部受压承载力。

对矩形截面,也应对较小边长方向按轴心受压进行验算。

四)构造要求①网状配筋砌体中的配筋率(按体积比计算)不应小于0.1%,过小效果不大,也不应大于1%。否则钢筋的作用不能充分发挥;②采用钢筋网时,钢筋的直径宜采用3~4mm;当采用连弯钢筋网时,钢筋的直径不应大于8mm。由于钢筋网砌筑在灰缝砂浆内,易于锈蚀,因此设置较粗的钢筋比较有利。钢筋过细,钢筋的耐久性得不到保证,钢筋过粗,会使钢筋的水平灰缝过厚或保护层厚度得不到保证。③钢筋网中钢筋的间距,不应大于120mm,并不应小于30mm;因为钢筋间距过小时,灰缝中的砂浆不易均匀密实,间距过大,钢筋网的横向约束效应低。

④钢筋网的竖向间距,不应大于5皮砖,并不应大于400mm;当采用连弯钢筋网时,网的钢筋方向应互相垂直,沿砌体高度交错设置,Sn为同一方向网的间距。⑤网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7.5,⑥施工时,水平灰缝的厚度应控制在8~12mm范围内,并应保证在钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层。其目的是避免钢筋锈蚀和提高钢筋与砌体之间的粘结力。为了便于检查钢筋网是否漏放或错误,可在钢筋网中留出标记,如将钢筋网中的一根钢筋的末端伸出砌体表面5mm。

(2)配筋采用φb4冷拔带肋钢筋(fy=340MPa,取320MPa)方格网a=60mm,每3皮砖一层(Sn=180mm)

查表可得。因为A=370mm×490mm=0.1813m2<0.3m2,所以砌体强度乘上调整系数0.7+0.1813=0.8813。无筋砌体的承压能力为所以不符合要求。

(2)按网状配筋砌体设计

由于e/h=0.113<0.17,β=8<16

材料为MU10砖,M7.5混合砂浆,其符合网状配筋砌体要求。

用4冷拔低碳钢丝,方格网间距a取50mm,方格网采用焊接,Sn=260mm,配筋率:

1)定义:组合砖砌体是由砖砌体和其表面的钢筋混凝土面层[见下图(a)]或钢筋砂浆面层[见下图(b)]组合而成的受压构件[见下图]。

图组合砖砌体构件截面(a)混凝土面层;(b)砂浆面层

图组合砖砌体(a)(b)(c)组合砖砌体构件截面;(d)混凝土或砂浆面层组合墙

2)受压性能①在砖砌体与钢筋混凝土的组合砌体中,由于砖能吸收混凝土中多余的水分,因此在砖砌体中结硬的混凝土比在木模或金属模板中结硬的混凝土强度高。②组合砖砌体在轴向压力作用下,常在砌体与面层混凝土(或面层砂浆)的连接处产生第一批裂缝。③组合砖砌体受压时,由于两侧钢筋混凝土(或钢筋砂浆)的约束,砖砌体的受压变形能力较大。

图组合砖砌体受压破坏情况④组合砖柱的延性,主要与轴压比和配筋率有关。

3)承载力计算(1)轴心受压构件轴心受压构件的承载力可按下式计算:

分析表明,组合砖砌体构件当e=0.05h时,按轴心受压计算的承载力与按偏心受压计算的承载力很接近。但当0≤e<0.05h时.按前者计算的承载力略低于后者的承载力。为避免这一矛盾,规定:当偏心距很小,即e<0.05h时时,取e=0.05h,并按偏心受压的公式计算承载力。

4)构造要求①为了使砖砌体的强度不致过低,要求砖的强度等级不低于MU10,砌筑砂浆的强度等级不低于M5,面层混凝土强度等级宜采用C15或C20。为防止钢筋锈蚀,并使钢筋与砂浆有较好的粘结能力,面层水泥砂浆的强度等级不低于M7.5。②受力钢筋保护层的厚度,不小于表4.2的规定。

③采用砂浆面层的组合砖砌体,砂浆面层不能太薄,也不宜太厚。④受力钢筋一般采用Ⅰ级钢筋。⑤箍筋的直径,不宜小于4mm及d/5(d为受压钢筋直径),也不宜大于8mm。⑥组合砖砌体构件一侧的受力钢筋多于4根时,应设置附加箍筋或拉结钢筋。⑦组合砖砌体构件的顶部、底部以及牛腿处,是直接承受或传递荷载的主要部位,必须设置钢筋混凝土垫块,受力钢筋伸入垫块的长度必须满足锚固要求,以确保构件安全可靠地工作。

图组合砖砌体墙的配筋⑧受力钢筋的搭接长度,搭接处的箍筋间距等应符合现行《混凝土结构设计规范》的要求。

三、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙

钢筋混凝土构造柱组合墙在轴心受压时其破坏过程可分为3个受力阶段。

一是:因混凝土构造柱和砖墙的刚度不同及内力重分布,它直接分担作用于墙体上的压力;二是:构造柱与圈梁形成“弱框架”,砌体的横向变形受到约束,间接提高了墙体的受压承载力。在影响组合墙受压承载力的诸多因素中,构造柱间距的影响最为显著。组合墙的受压承载力随构造柱间距的减小而明显增加.构造柱间距为2m左右时,构造柱的作用得到充分发挥。构造柱间距较大时,它约束砌体横向变形的能力减弱,间距大于4m时,构造柱对组合墙受压承载力的影响很小。

混凝土结构工程施工工艺水平钢筋窄间隙焊施工工艺6.3配筋混凝土砌块砌体剪力墙

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,即形成配筋砌块砌体构件,如配筋砌块砌体剪力墙。

一、正截面承载力计算一)轴心受压承载力

离中和袖较远处的竖向分布钢筋可达屈服强度

小偏心受压时:受压区的主筋达到屈服强度,另一侧的主筋达不到屈服强度;竖内分布钢筋大部分受压,其应力较小,即使一部分受拉,其应力亦较小。对于小偏心受压构件,正截面承载力计算时不考虑竖向分布钢筋的作用。

配筋砌块砌体剪力墙的抗剪承载力除与材料强度有关外金牌装修--卫生间系列--08,主要与垂直压应力、墙体的高宽比或剪跨比、水平钢筋和竖向钢筋的配筋率有关,其抗剪性能更接近于钢筋混凝土剪力墙。

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