《建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則(ppt 123頁)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則(ppt 123頁)（123頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則本章主要介紹建筑結(jié)構(gòu)荷載及其代表值、建本章主要介紹建筑結(jié)構(gòu)荷載及其代表值、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、建筑結(jié)構(gòu)材料及其設(shè)計(jì)指標(biāo)。筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、建筑結(jié)構(gòu)材料及其設(shè)計(jì)指標(biāo)。要求掌握三類荷載的定義及其代表值的確定方法，要求掌握三類荷載的定義及其代表值的確定方法，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的功能要求及功能極限狀態(tài)的概建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的功能要求及功能極限狀態(tài)的概念；理解極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，建筑結(jié)構(gòu)材料的念；理解極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式，建筑結(jié)構(gòu)材料的種類及規(guī)格，影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素，混凝土種類及規(guī)格，影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定，混凝土與鋼筋共同工作的原結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)

2、定，混凝土與鋼筋共同工作的原因及保證粘結(jié)力的措施；能正確查取材料設(shè)計(jì)指因及保證粘結(jié)力的措施；能正確查取材料設(shè)計(jì)指標(biāo)。標(biāo)。本章提要本章提要本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容2.1 荷載分類及荷載代表值荷載分類及荷載代表值2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法2.3 建筑結(jié)構(gòu)材料及其設(shè)計(jì)指標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)材料及其設(shè)計(jì)指標(biāo)2.1 荷載分類及荷載代表值荷載分類及荷載代表值（1）永久荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其值不隨時(shí)間變化，或者其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載稱為永久荷載。永久荷載也稱為恒荷載。（2）可變荷載在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其值隨時(shí)間變化，且其變化值與平均值相比不可忽略的荷載稱為可變荷載?？勺兒奢d也稱為活荷載。2.1.1

3、 荷載分類荷載分類（3）偶然荷載偶然荷載是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，其量值很大且持續(xù)時(shí)間很短的荷載，如爆炸力、撞擊力等。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)荷載應(yīng)賦予一個(gè)規(guī)定的量值，該量值即所謂荷載代表值。永久荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值為代表值，可變荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值或準(zhǔn)永久值為代表值。2.1.2 荷載代表值荷載代表值作用于結(jié)構(gòu)上荷載的大小具有變異性。荷載標(biāo)準(zhǔn)值就是結(jié)構(gòu)在正常使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值,它是荷載的基本代表值。（1）永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值永久荷載主要是結(jié)構(gòu)自重及粉刷、裝修、固定設(shè)備的重量。由于結(jié)構(gòu)或非承重構(gòu)件的自重的變異性不大，一般以其平均值作為荷載標(biāo)準(zhǔn)值，即可按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料或

4、結(jié)構(gòu)構(gòu)件單位體積（或面積）的自重標(biāo)準(zhǔn)值確定。2.1.2.1 荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載標(biāo)準(zhǔn)值（2）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值民用建筑樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表2.1（詳見P32）。設(shè)計(jì)樓面梁、墻、柱及基礎(chǔ)時(shí)，表中活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按規(guī)定折減，詳見荷載規(guī)范。工業(yè)與民用建筑的屋面均布活荷載按水平投影面計(jì)算，其標(biāo)準(zhǔn)值按表2.2（詳見P33）采用?？勺兒奢d準(zhǔn)永久值是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)經(jīng)常達(dá)到或超過的荷載值，它對(duì)結(jié)構(gòu)的影響類似于永久荷載?？勺兒奢d準(zhǔn)永久值可表示為qk，其中k為可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，q為可變荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)。q的值見表2.1、表2.2。例如，住宅的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2，準(zhǔn)永久值系數(shù)q=0.4，則活荷載準(zhǔn)永久值為20.

5、4=0.8kN/m2。2.1.2.2 可變荷載永久值可變荷載永久值兩種或兩種以上可變荷載同時(shí)作用于結(jié)構(gòu)上時(shí)，所有可變荷載同時(shí)達(dá)到其單獨(dú)出現(xiàn)時(shí)可能達(dá)到的最大值的概率極小，因此，除主導(dǎo)荷載（產(chǎn)生最大效應(yīng)的荷載）仍可以其標(biāo)準(zhǔn)值為代表值外，其他伴隨荷載均應(yīng)以小于標(biāo)準(zhǔn)值的荷載值為代表值，此即可變荷載組合值?？勺兒奢d組合值可表示為ck。其中c為可變荷載組合值系數(shù)，其值按表2.1、表2.2查取。2.1.2.3 可變荷載組合值可變荷載組合值可變荷載頻遇值是指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)被超越的總時(shí)間僅為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一小部分的荷載值?？勺兒奢d頻遇值可表示為fk。其中f為可變荷載頻遇值系數(shù)，其值按表2.1、表2.2查取。2.1.

6、2.4 可變荷載頻遇值可變荷載頻遇值2.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是要使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)能完成預(yù)期的全部功能要求。所謂設(shè)計(jì)使用年限，是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。換言之，設(shè)計(jì)使用年限就是房屋建筑在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維護(hù)下所應(yīng)達(dá)到的持久年限。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)按表2.3采用。2.2.1 結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的功能及其極限狀態(tài)2.2.1.1 結(jié)構(gòu)的功能要求結(jié)構(gòu)的功能要求建筑結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)應(yīng)滿足安全性、適用性和耐久性三項(xiàng)功能要求。安全性指結(jié)構(gòu)在正常施工和正常使用的條件下，能承受可能出現(xiàn)的各

7、種作用；在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件（如強(qiáng)烈地震、爆炸、車輛撞擊等）發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性，即結(jié)構(gòu)僅產(chǎn)生局部的損壞而不致發(fā)生連續(xù)倒塌。適用性指結(jié)構(gòu)在正常使用時(shí)具有良好的工作性能。例如，不會(huì)出現(xiàn)影響正常使用的過大變形或振動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生使使用者感到不安的裂縫寬度等。耐久性指在正常維護(hù)條件下結(jié)構(gòu)能夠正常使用到規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限。例如，結(jié)構(gòu)材料不致出現(xiàn)影響功能的損壞，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋不致因保護(hù)層過薄或裂縫過寬而銹蝕等。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性概括起來稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，它是結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的能力。但在各種隨機(jī)因素的影響下，結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的能力不能事先確定，只能用

8、概率來描述。為此，我們引入結(jié)構(gòu)可靠度的概念，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率。結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量，即對(duì)結(jié)構(gòu)可靠性的定量描述。結(jié)構(gòu)可靠度與結(jié)構(gòu)使用年限長短有關(guān)。建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB500682001）（以下簡稱統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)）以結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度的時(shí)間基準(zhǔn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計(jì)使用年限后，并不意味著結(jié)構(gòu)就要報(bào)廢，但其可靠度將逐漸降低。還應(yīng)說明，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限不等同于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。所謂設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，是為確定可變作用及與時(shí)間有關(guān)的材料性能取值而選用的時(shí)間參數(shù)，它不等同于設(shè)計(jì)使用年限。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所考慮的荷載統(tǒng)計(jì)參數(shù)，都是按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年確

9、定的，如設(shè)計(jì)時(shí)所采用其他設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，則必須另行確定在該基準(zhǔn)期內(nèi)最大荷載的概率分布及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。可見，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是一個(gè)基準(zhǔn)參數(shù)，它的確定不僅涉及可變作用（荷載），還涉及材料性能，是在對(duì)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上提出來的，一般情況下不能隨意更改。例如我國規(guī)范所采用的設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)（包括反映譜和地震最大加速度）的基準(zhǔn)期為50年，如果要求采用基準(zhǔn)期為100年的設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)，則不但要對(duì)地震動(dòng)的概率分布進(jìn)行專門研究，還要對(duì)建筑材料乃至設(shè)備的性能參數(shù)進(jìn)行專門的統(tǒng)計(jì)研究。對(duì)于普通房屋和構(gòu)筑物，在設(shè)計(jì)文件的總說明中應(yīng)明確結(jié)構(gòu)（含基礎(chǔ)）的設(shè)計(jì)使用年限為50年；紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)為100年。設(shè)

10、計(jì)文件中，不需要給出設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期。表2.3 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限分類 類別設(shè)計(jì)使用年限（年）示例 15臨時(shí)性結(jié)構(gòu) 225易于替換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 350普通房屋和構(gòu)筑物 4100紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是廣大工程建設(shè)者必須遵守的準(zhǔn)則和規(guī)定，在提高工程建設(shè)科學(xué)管理水平，保證工程質(zhì)量和安全，降低工程造價(jià)，縮短工期，節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，建設(shè)資源友好型社會(huì)等方面起到了顯著的作用。1城鄉(xiāng)規(guī)劃規(guī)范2工程勘察測(cè)量規(guī)范3城鎮(zhèn)道路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范4城鎮(zhèn)道路橋梁施工規(guī)范5城鎮(zhèn)給水排水工程規(guī)范6建筑給水排水工程規(guī)范7城鎮(zhèn)燃?xì)馀c供熱工程規(guī)范 8城鎮(zhèn)市容環(huán)境衛(wèi)生工程規(guī)范 9建筑設(shè)計(jì)規(guī)范10建筑地基基

11、礎(chǔ)規(guī)范11建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范12建筑施工技術(shù)規(guī)范13建筑施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范14建筑施工安全規(guī)范 城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)GBJ 13790城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5018093（2002年版）城市規(guī)劃基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) GB/T 5028098城市抗震防災(zāi)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)GB 504132007城市給水工程規(guī)劃規(guī)范 GB 5028298城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范GB 5028998城市電力規(guī)劃規(guī)范GB 502931999城市排水工程規(guī)劃規(guī)范 GB 503182000 城市用地分類代碼CJJ 4691城市用地豎向規(guī)劃規(guī)范CJJ 8399城市規(guī)劃制圖標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 972003鄉(xiāng)鎮(zhèn)集貿(mào)市場(chǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)CJJ

12、/T 872000風(fēng)景名勝區(qū)規(guī)劃規(guī)范GB 502981999歷史文化名城保護(hù)規(guī)劃規(guī)范 GB 503572005城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5022095城市道路綠化規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ 7597公園設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ 4892 鎮(zhèn)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn) GB 501882007城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn) GB/T 503312002城市用水分類標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 30701999城市容貌標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 121999城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 852002風(fēng)景園林圖例圖示標(biāo)準(zhǔn)CJJ 6795園林基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T 9 12002環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施與設(shè)備圖形符號(hào)CJ/T 13151999城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施規(guī)劃規(guī)范GB 50337

13、2003城鎮(zhèn)環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)CJJ 272005市容環(huán)境衛(wèi)生術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)CIJ/T 652004 民用建筑設(shè)計(jì)通則住宅設(shè)計(jì)規(guī)范住宅建筑規(guī)范商業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范建筑面積計(jì)算規(guī)范公共建筑節(jié)能規(guī)范（省標(biāo)）住宅建筑節(jié)能規(guī)范（省標(biāo)）汽車庫建筑設(shè)計(jì)規(guī)范汽車庫、修車庫、停車場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 結(jié)構(gòu)能滿足功能要求，稱結(jié)構(gòu)“可靠”或“有效”，否則稱結(jié)構(gòu)“不可靠”或“失效”。區(qū)分結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)“可靠”與“失效”的界限是“極限狀態(tài)”。所謂結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)，是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件滿足結(jié)構(gòu)安全性、適用性、耐久性三項(xiàng)功能中某一功能要求的臨界狀態(tài)。超過這一界限，結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件就不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的該功能要

14、求，而進(jìn)入失效狀態(tài)。2.2.1.2 結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)（1）承載能力極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度不夠而破壞；整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（柱子被壓曲等）。（2）正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值，超過這一狀態(tài)便不能滿足適用性或耐久性的功能。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：影響正常使用或

15、外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；影響正常使用的振動(dòng)；影響正常使用的其他特定狀態(tài)等。作用效應(yīng)是指結(jié)構(gòu)上的各種作用，在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力（軸力、彎矩、剪力、扭矩等）和變形（如撓度、轉(zhuǎn)角、裂縫等）的總稱，用S表示。由直接作用產(chǎn)生的效應(yīng)，通常稱為荷載效應(yīng)。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如構(gòu)件的承載力、剛度、抗裂度等，用R表示。結(jié)構(gòu)抗力是結(jié)構(gòu)內(nèi)部固有的，其大小主要取決于材料性能、構(gòu)件幾何參數(shù)及計(jì)算模式的精確性等。2.2.1.3 結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)結(jié)構(gòu)的工作性能可用結(jié)構(gòu)功能函數(shù)Z來描述。為簡化起見，僅以荷載效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R兩個(gè)基本變量來表達(dá)結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)，則有

16、Z=g(S,R)=R-S（2.1）實(shí)際工程中，可能出現(xiàn)以下三種情況：當(dāng)0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)；當(dāng)0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)；當(dāng)0時(shí)，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)。關(guān)系式（S，R）RS0稱為極限狀態(tài)方程。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式：SR（2.2）（1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)見表2.4。2.2.2 概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用表達(dá)式概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的實(shí)用表達(dá)式2.2.2.1 按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式n0GGkQ1Q1kQiciQiki=2S=(S+S+S)（2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)考慮以豎向的永久荷載效應(yīng)控制的組合

17、時(shí)，參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載。以上各式中，GSk和QSk分別稱為恒荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值和活荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值。相應(yīng)地，Gk和Qk分別稱為恒荷載設(shè)計(jì)值和活荷載設(shè)計(jì)值，它們是荷載代表值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積。n0GGkQiciQiki=2S=(S+S)【例2.1】某辦公樓鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，安全等級(jí)為二級(jí)，截面尺寸bh=200mm400mm，計(jì)算跨度l0=5m。承受均布線荷載：活荷載標(biāo)準(zhǔn)值7kN/m，恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值10kN/m（不包括自重）。求跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值?！窘狻炕詈奢d組合值系數(shù)c=0.7，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0=1.0。鋼筋混凝土的重度標(biāo)準(zhǔn)值為25kN/m3，故梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為250.20.4=2

18、kN/m。總恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=10+2=12kN/m Mgk=1/8gkl02=37.5kNmMqk=1/8qkl02=21.875kNm由恒載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值為：0(GMgk+cQMqk)=72.063kNm由活載彎矩控制的跨中彎矩設(shè)計(jì)值為：0(GMgk+QMqk)=75.625kNm取較大值得跨中彎矩設(shè)計(jì)值M=75.625kNm。表2.4 建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) 安全等級(jí)破壞后果建筑物類型 一級(jí)很嚴(yán)重重要的房屋二級(jí)嚴(yán)重一般的房屋三級(jí)不嚴(yán)重次要的房屋對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永久組合，按下列設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)：SdC (2.5)混凝土

19、結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)主要是驗(yàn)算構(gòu)件的變形、抗裂度或裂縫寬度，使其不超過相應(yīng)的規(guī)定限值。砌體結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)要求，一般情況下可由相應(yīng)的構(gòu)造措施保證。2.2.2.2 按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的實(shí)用表達(dá)式2.3 建筑結(jié)構(gòu)材料及其設(shè)計(jì)指標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)材料及其設(shè)計(jì)指標(biāo)建筑鋼材包括混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)用型鋼和鋼板。（1）混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所采用的鋼筋有勁性鋼筋和柔性鋼筋兩類。通常所稱的鋼筋，即指柔性鋼筋。勁性鋼筋由型鋼（如角鋼、槽鋼、工字鋼）組成。2.3.1 建筑鋼材建筑鋼材2.3.1.1 建筑鋼材的品種和規(guī)格建筑鋼材的品種和規(guī)格按加工方法不同，我國用于

20、混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要有熱軋鋼筋、冷拉鋼筋、熱處理鋼筋、冷軋鋼筋（冷軋帶肋鋼筋、冷軋扭鋼筋）、冷拔低碳鋼絲、消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主要使用熱軋鋼筋。熱軋鋼筋由低碳鋼或低合金鋼熱軋而成。按屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的大小，用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的熱軋鋼筋分為HPB235、HRB335、HRB400和RRB400四個(gè)級(jí)別。HPB235和Q235、Q235B是不同的概念。HPB235是鋼筋的級(jí)別，相當(dāng)于89規(guī)范以及更早規(guī)范中所說的I級(jí)鋼筋。Q235、Q235B是鋼材的牌號(hào)，相當(dāng)于以前規(guī)范中所說的A3鋼。其中Q是屈服強(qiáng)度的意思，235表示屈服強(qiáng)度的具體數(shù)值，類似的還有345等，B表示等級(jí)，類似的還有C、

21、D等。因此，不存在Q235和Q235B級(jí)鋼筋，只有HPB235級(jí)鋼筋。如果要對(duì)應(yīng)，則HPB235級(jí)鋼筋相當(dāng)于用Q235鋼材制作的吧。按照外形不同，鋼筋可分為光圓鋼筋和變形鋼筋（人字紋、螺旋紋、月牙紋）兩種，如圖2.1所示。HPB235鋼筋為光圓鋼筋，HRB335鋼筋、HRB400鋼筋和RRB400鋼筋的外形均為月牙紋?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102002）（以下簡稱混凝土規(guī)范）規(guī)定，普通鋼筋（指用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋）宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋，也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋。圖2.1 鋼筋的外形（2）鋼結(jié)構(gòu)用鋼材1）鋼材的

22、品種 鋼結(jié)構(gòu)用的鋼材主要是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)由字母Q、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)代號(hào)、脫氧方法代號(hào)（F、b、Z、TZ）四個(gè)部分組成?，F(xiàn)舉例說明鋼號(hào)表示法及代表的意義：Q235A屈服強(qiáng)度為235N/mm2，A級(jí)，鎮(zhèn)靜鋼；Q235BF屈服強(qiáng)度為235N/mm2，B級(jí)，沸騰鋼。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是在鋼的冶煉過程中添加少量合金元素（合金元素的總量低于5%），以提高鋼材的強(qiáng)度、耐腐蝕性及低溫沖擊韌性等。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼均為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，所以它的牌號(hào)只有Q、屈服點(diǎn)數(shù)值、質(zhì)量等級(jí)三部分，其中質(zhì)量等級(jí)有A到E五個(gè)級(jí)別。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的A、B級(jí)屬于

23、鎮(zhèn)靜鋼，C、D、E級(jí)屬于特殊鎮(zhèn)靜鋼。2）鋼材的規(guī)格鋼結(jié)構(gòu)采用的型材有熱軋成型的鋼板、型鋼以及冷彎（或冷壓）成型的薄壁型材。熱軋鋼板熱軋鋼板分厚板和薄板。厚板的厚度為4.560 mm，寬0.73m，長412m；薄板厚度為0.354 mm，寬0.51.5m，長0.54m。鋼板用符號(hào)“”后加“厚寬長”（單位為mm）的方法表示，如128002100。熱軋型鋼熱軋型鋼有角鋼（角鐵）、槽鋼、工字鋼、H型鋼、剖分T型鋼和鋼管，如圖2.2所示。角鋼有等邊和不等邊兩種。等邊角鋼以符號(hào)“L”后加“邊寬厚度”表示，如L20020表示邊寬200mm、厚20mm的等肢角鋼。不等邊角鋼用“L”后加“場(chǎng)邊寬短邊寬厚度”表示

24、。槽鋼有熱軋普通槽鋼與熱軋輕型槽鋼。槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材。其以符號(hào)“”后加截面高度的毫米數(shù)表示，腰高相同的槽鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚也需在型號(hào)右邊加a b c 予以區(qū)別，如120a、25Q 如120*53*5，表示腰高為120毫米，腿寬為53毫米，腰厚為5毫米的槽鋼，或稱12#槽鋼，如25a#25b#25c#等。工字鋼也稱鋼梁（英文名稱 I Beam)，是截面為工字形的長條鋼材。工字鋼分普通工字鋼和輕型工字鋼，H形鋼三種。工字鋼廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車輛、支架、機(jī)械等。工字鋼普通工字鋼和輕型工字鋼的翼緣由根部向邊上逐漸變薄的，有一定的角度，普通工字鋼和輕型工字鋼的型號(hào)是用其腰

25、高厘米數(shù)的阿拉伯?dāng)?shù)字來表示，腹板、翼緣厚度和翼緣寬度不同其規(guī)格以腰高(h)腿寬(b)腰厚(d)的毫數(shù)表示，如“I160886”，即表示腰高為160毫米，腿寬為88毫米，腰厚為6毫米的普通工字鋼?！癐160815”，即表示腰高為160毫米，腿寬為81毫米，腰厚為5毫米的輕型工字鋼。普通工字鋼的規(guī)格也可用型號(hào)表示，型號(hào)表示腰高的厘米數(shù)，如普工16#。腰高相同的工字鋼，如有幾種不同的腿寬和腰厚，需在型號(hào)右邊加a b c 予以區(qū)別，如普工32#a、32#b、32#c等。熱軋普通工字鋼的規(guī)格為10-63#。熱軋H型鋼除熱軋H型鋼外，還有普通焊接H型鋼和輕型焊接H型鋼。熱軋H型鋼的表示方法。規(guī)格代號(hào)后加“

26、高度H寬度B腹板厚度t1翼板厚度t2”，如HM200200812表示為高200mm寬200mm腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的寬翼緣H型鋼。H型鋼分為寬翼緣H型鋼（HW）、中翼緣H型鋼（HM）、窄翼緣H型鋼（HN）和H型鋼樁（HP）三類。剖分T型鋼系由對(duì)應(yīng)的H型鋼沿腹板中部對(duì)等剖分而成。熱軋T型鋼的表示方法：其表示方法為：T后加“高度H寬度B腹板厚度t1翼板厚度t2”，如 T200*200*8*12 表示為截面高200mm、翼緣寬200mm、腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的T型鋼。寬翼緣T型鋼TW、中翼緣T型鋼TM、窄翼緣T型鋼T鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管。以符號(hào)“”后加“外徑厚度”（單位

27、為mm）表示，如4006。常用型鋼規(guī)格見附錄2。圖2.2 熱軋型鋼截面 冷彎薄壁型材冷彎薄壁型鋼是由26mm的薄鋼板經(jīng)冷彎或模壓而成型的，其截面各部分厚度相同，轉(zhuǎn)角處均呈圓弧形（圖2.3（a）（i）。壓型鋼板（圖2.3（j）是近年來開始使用的薄壁型材，所用鋼板厚度為0.42mm。其優(yōu)缺點(diǎn)同冷彎薄壁型鋼，主要用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)、屋面、樓板等。圖2.3 冷彎薄壁型材的截面形式（a）(i)冷彎薄壁型鋼；（j）壓型鋼板 鋼材的強(qiáng)度具有變異性。按同一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鋼材，不同時(shí)期生產(chǎn)的各批鋼材之間的強(qiáng)度不會(huì)完全相同；即使同一爐鋼軋制的鋼材，其強(qiáng)度也會(huì)有差異。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值作為基本代表值。所謂強(qiáng)度

28、標(biāo)準(zhǔn)值，是指正常情況下可能出現(xiàn)的最小材料強(qiáng)度值。統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)具有不小于95%的保證率。2.3.1.2 建筑鋼材的設(shè)計(jì)指標(biāo)建筑鋼材的設(shè)計(jì)指標(biāo)規(guī)范取國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強(qiáng)度廢品限值作為鋼筋強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的鋼筋強(qiáng)度與國家規(guī)定的鋼筋出廠檢驗(yàn)強(qiáng)度一致。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)S即為材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。各類熱軋鋼筋材料分項(xiàng)系數(shù)S的取值大約為1.15。普通鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值見表2.5(詳見P42)。鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值根據(jù)鋼材厚度或直徑按表2.6(詳見P42)采用。根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k的大小，混凝土強(qiáng)度等級(jí)分C15、C20、C25、C30、C35、C40、C

29、45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80共14級(jí)。C表示concrete?；炷烈?guī)范規(guī)定，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。當(dāng)采用HRB335級(jí)鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20；當(dāng)采用HRB400級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋以及承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20。2.3.2 混凝土混凝土2.3.2.1 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)同鋼筋相比，混凝土強(qiáng)度具有更大的變異性，按同一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的混凝土各批強(qiáng)度會(huì)不同，即便用一次攪拌的混凝土其強(qiáng)度也有差異。因此，設(shè)計(jì)中也應(yīng)采取混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來進(jìn)行計(jì)算?；炷翉?qiáng)度設(shè)計(jì)值等于混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料分項(xiàng)系

30、數(shù)c，c=1.4。各種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值列于表2.7、表2.8(詳見P43)。2.3.2.2 混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)符合有關(guān)耐久性規(guī)定，以保證其在化學(xué)的、生物的以及其他使結(jié)構(gòu)材料性能惡化的各種侵蝕的作用下達(dá)到預(yù)期的耐久年限。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性按結(jié)構(gòu)所處環(huán)境和設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)。其中，使用環(huán)境類別按表2.9(詳見P43)劃分。（1）一類、二類和三類環(huán)境中，設(shè)計(jì)使用年限為50年的結(jié)構(gòu)，混凝土應(yīng)符合表2.10(詳見P43)的規(guī)定。（2）一類環(huán)境中，設(shè)計(jì)使用年限為100年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定：2.3.2.3 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性規(guī)定結(jié)構(gòu)

31、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低強(qiáng)度等級(jí)為C40?；炷林新入x子含量不得超過水泥質(zhì)量的0.06%。宜使用非堿活性骨料；當(dāng)使用堿活性骨料時(shí)，混凝土中的堿含量不得超過3.0kg/m3?；炷帘Ｗo(hù)層厚度應(yīng)按相應(yīng)的規(guī)定增加40%；當(dāng)采取有效的表面防護(hù)措施時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度可適當(dāng)減少。在使用過程中應(yīng)有定期維護(hù)措施。（3）對(duì)于設(shè)計(jì)壽命為100年且處于二類和三類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)采取專門有效的措施。（4）嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)的潮濕環(huán)境中，結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)滿足抗凍要求，混凝土抗凍等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。（5）有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。（6）三類環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)

32、件，其受力鋼筋宜采用環(huán)氧涂層帶肋鋼筋；對(duì)預(yù)應(yīng)力錨具及連接器應(yīng)有專門的防護(hù)措施。（7）四類和五類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)，其耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。對(duì)臨時(shí)性混凝土結(jié)構(gòu)，可不考慮混凝土的耐久性要求。（1）鋼筋表面與混凝土之間的粘結(jié)作用由三部分組成：一是混凝土結(jié)硬時(shí)體積收縮，將鋼筋緊緊握住而產(chǎn)生的摩擦力；二是由于鋼筋表面凹凸不平而產(chǎn)生的機(jī)械咬合力（占50%）；三是混凝土與鋼筋接觸表面間的膠結(jié)力。（2）鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)幾乎相同，在溫度變化時(shí)，二者的變形基本相等，不致破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。（3）鋼筋被混凝土包裹著，從而使鋼筋不會(huì)因大氣的侵蝕而生銹變質(zhì)。2.3.3 鋼筋與混凝土的共同工

33、作鋼筋與混凝土的共同工作2.3.3.1 鋼筋與混凝土共同工作的原因鋼筋與混凝土共同工作的原因 為了增加鋼筋在混凝土內(nèi)的抗滑移能力和鋼筋端部的錨固作用，綁扎鋼筋骨架中的受拉光面鋼筋末端應(yīng)做彎鉤。標(biāo)準(zhǔn)彎鉤的構(gòu)造要求如圖2.4。2.3.3.2 鋼筋的彎鉤鋼筋的彎鉤圖2.4 光面鋼筋端部的彎(a)手工彎半圓彎鉤；(b)機(jī)器彎半圓彎鉤 鋼筋混凝土構(gòu)件中，某根鋼筋若要發(fā)揮其在某個(gè)截面的強(qiáng)度，則必須從該截面向前延伸一個(gè)長度，以借助該長度上鋼筋與混凝土的粘結(jié)力把鋼筋錨固在混凝土中，這一長度稱為錨固長度。鋼筋的錨固長度取決于鋼筋強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度，并與鋼筋外形有關(guān)，它可根據(jù)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)鋼筋才被拔動(dòng)的條件

34、確定。（1）當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，普通受拉鋼筋的錨固長度la按下式計(jì)算：2.3.3.3 鋼筋的錨固鋼筋的錨固yatfldf按式（2.6）計(jì)算的錨固長度應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行修正，但經(jīng)修正后的錨固長度不應(yīng)小于計(jì)算值的0.7倍，且不應(yīng)小于250mm：對(duì)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)鋼筋，當(dāng)直徑大于25mm時(shí)乘以系數(shù)1.1，在錨固區(qū)的混凝土保護(hù)層厚度大于鋼筋直徑的3倍且配有箍筋時(shí)乘以系數(shù)0.8對(duì)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)的環(huán)氧樹脂鋼筋乘以系數(shù)1.25；當(dāng)鋼筋在混凝土施工中易受擾動(dòng)（如滑模施工）時(shí)乘以系數(shù)1.1；除構(gòu)造需要的錨固長度外，當(dāng)縱向受力鋼筋的實(shí)際配筋面積大于

35、其設(shè)計(jì)計(jì)算面積時(shí)，如有充分依據(jù)和可靠措施，其錨固長度可乘以設(shè)計(jì)計(jì)算面積與實(shí)際配筋面積的比。當(dāng)HRB335、HRB400和RRB400級(jí)縱向受拉鋼筋末端采用機(jī)械錨固措施（圖2.5）時(shí)，包括附加錨固端頭在內(nèi)的錨固長度可取按式（2.6）計(jì)算的錨固長度的0.7倍。（2）當(dāng)計(jì)算中充分利用鋼筋的抗壓強(qiáng)度時(shí)，其錨固長度不應(yīng)小于按式（2.6）計(jì)算的錨固長度的0.7倍。圖2.5 鋼筋機(jī)械錨固的形式及構(gòu)造要求(a)末端帶135彎鉤；(b)末端與鋼板穿孔塞焊；(c)末端與短鋼筋雙面貼焊 在施工中，常常會(huì)出現(xiàn)因鋼筋長度不夠而需要接長的情況。鋼筋的接頭形式有綁扎搭接接頭、焊接接頭和機(jī)械連接接頭。規(guī)范規(guī)定，軸心受拉及小偏

36、心受拉構(gòu)件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭；直徑大于28mm的受拉鋼筋及直徑大于32mm的受壓鋼筋不宜采用綁扎搭接接頭。2.3.3.4 鋼筋的接頭鋼筋的接頭（1）綁扎搭接接頭綁扎搭接接頭的工作原理，是通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度來傳遞鋼筋的內(nèi)力。因此，綁扎接頭必須保證足夠的搭接長度，而且光圓鋼筋的端部還需做彎鉤(圖2.6)。縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度ll應(yīng)根據(jù)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋搭接接頭面積百分率按下式計(jì)算，且在任何情況下均不應(yīng)小于300mm。ll=la300mm(2.7)縱向受壓鋼筋采用搭接連接時(shí)，其受壓搭接長度不應(yīng)小于按式（2.7）計(jì)算的受拉搭接長度的0.7倍，且在任何情況

37、下均不應(yīng)小于200mm。鋼筋綁扎搭接接頭連接區(qū)段的長度為1.3倍搭接長度，凡搭接接頭中點(diǎn)位于該長度范圍內(nèi)的搭接接頭均屬同一連接區(qū)段（圖2.7）。同一構(gòu)件中相鄰縱向的綁扎搭接接頭宜相互錯(cuò)開。在縱向受力鋼筋搭接長度范圍內(nèi)應(yīng)配置箍筋，其直徑不應(yīng)小于搭接鋼筋較大直徑的0.25倍。當(dāng)鋼筋受拉時(shí)，箍筋間距s不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的5倍，且不應(yīng)大于100mm（圖2.8）；當(dāng)鋼筋受壓時(shí)，箍筋間距s不應(yīng)大于搭接鋼筋較小直徑的10倍，且不應(yīng)大于200mm。當(dāng)受壓鋼筋直徑大于25mm時(shí)，還應(yīng)在搭接接頭兩個(gè)端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個(gè)箍筋。（2）機(jī)械連接接頭縱向受力鋼筋機(jī)械連接接頭宜相互錯(cuò)開。鋼筋機(jī)械連接接頭連

38、接區(qū)段的長度為35d（d為縱向受力鋼筋的較大直徑）。在受力較大處設(shè)置機(jī)械連接接頭時(shí)，位于同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受拉鋼筋機(jī)械連接接頭面積百分率不宜大于50%，縱向受壓鋼筋可不受限制；在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中不應(yīng)大于50%。（3）焊接接頭縱向受力鋼筋的焊接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開。鋼筋機(jī)械連接接頭連接區(qū)段的長度為35d（d為縱向受力鋼筋的較大直徑）且不小于500mm。位于同一連接區(qū)段內(nèi)縱向受拉鋼筋的焊接接頭面積百分率不應(yīng)大于50%，縱向受壓鋼筋可不受限制。圖2.6鋼筋的綁扎接頭(a)光面鋼筋；(b)變形鋼筋 圖2.7 同一連接區(qū)段內(nèi)的縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭 圖2.8 受拉鋼筋搭接處箍筋設(shè)置（1）塊材塊材

39、是砌體的主要組成部分，通常占砌體總體積的78以上。我國目前的塊材主要有以下幾類：1）磚燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚簡稱普通磚，指以黏土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料，經(jīng)過焙燒而成的實(shí)心的或孔洞率不大于規(guī)定值且外形尺寸符合規(guī)定的磚。2.3.4 砌體材料砌體材料2.3.4.1 砌體材料種類及強(qiáng)度砌體材料種類及強(qiáng)度等級(jí)等級(jí) 燒結(jié)普通磚可分為燒結(jié)黏土磚、燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚等。全國統(tǒng)一規(guī)定這種磚的尺寸為240mm115mm53mm，習(xí)慣上稱標(biāo)準(zhǔn)磚。燒結(jié)普通磚的強(qiáng)度等級(jí)有MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五個(gè)等級(jí)。非燒結(jié)硅酸鹽磚非燒結(jié)硅酸鹽磚是指以硅酸鹽材料、石灰、砂石、礦渣、

40、粉煤灰等為主要材料壓制成型后經(jīng)蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的實(shí)心磚。常用的有蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚、爐渣磚、礦渣磚等。蒸壓灰砂磚簡稱灰砂磚，是以石灰和砂為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚，其強(qiáng)度等級(jí)有MU25、MU20、MU15和MU10。蒸壓粉煤灰磚簡稱粉煤灰磚，又稱煙灰磚，是以粉煤灰、石灰為主要原料，摻配適量的石膏和集料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚，有MU20、MU15、MU10和MU7.5四個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。爐渣磚亦稱煤渣磚，以爐渣為主要原料，摻配適量的石灰、石膏或其他集料制成。礦渣磚以未經(jīng)水淬處理的高爐爐渣為主要原料，摻配適量的石灰、粉煤灰或爐渣制成。燒結(jié)多孔磚燒結(jié)

41、多孔磚簡稱多孔磚，是指以黏土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經(jīng)焙燒而成的具有豎向孔洞(孔洞率不小于25，孔的尺寸小而數(shù)量多)的磚。其外形尺寸，長度為290、240、190mm，寬度為240、190、180、175、140、115mm，高度為90mm。型號(hào)有KM1、KP1和KP2三種（圖2.9）。燒結(jié)多孔磚主要用于承重部位，其強(qiáng)度等級(jí)劃分為MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。2）砌塊 指除普通磚和黏土空心磚及石材以外的塊材。砌塊尺寸較大，可分為小型、中型和大型三類。高度在180350mm的一般稱為小型砌塊，便于手工砌筑，使用上也較靈活。高度在350900mm的一般稱為中型砌塊。高

42、度大于900mm的一般稱為大型砌塊。砌塊一般用混凝土或水泥爐渣澆制而成，也可用粉煤灰蒸養(yǎng)而成，主要有混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、水泥爐渣空心砌塊、粉煤灰硅酸鹽砌塊?；炷列⌒涂招钠鰤K的主要規(guī)格尺寸為390mm190mm190mm（圖2.10），是墻體材料改革的方向之一。砌塊的強(qiáng)度等級(jí)分為MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5五級(jí)。3）石材石材抗壓強(qiáng)度高，抗凍性、抗水性及耐久性均較好，通常用于建筑物基礎(chǔ)、擋土墻等，也可用于建筑物墻體。砌體中的石材應(yīng)選用無明顯風(fēng)化的天然石材。石材的強(qiáng)度等級(jí)共分七級(jí)：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。石材按加工后的

43、外形規(guī)則程度分為料石和毛石兩種。料石細(xì)料石通過細(xì)加工，外形規(guī)則，疊砌面凹入深度不應(yīng)大于10mm，截面的寬度、高度不應(yīng)小于200mm，且不應(yīng)小于長度的1/4。半細(xì)料石規(guī)格尺寸同細(xì)料石，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于15mm。粗料石規(guī)格尺寸同細(xì)料石，但疊砌面凹入深度不應(yīng)大于20mm。毛石形狀不規(guī)則，中部厚度不小于200mm的石材。（2）砂漿砌體中砂漿的作用是將塊材連成整體，從而改善塊材在砌體中的受力狀態(tài)，使其應(yīng)力均勻分布，同時(shí)因砂漿填滿了塊材間的縫隙，也降低了砌體的透氣性，提高了砌體的防水、隔熱、抗凍等性能。按配料成分不同，砂漿分為以下幾種：1）水泥砂漿水泥砂漿的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高，耐久性和耐火性好，但其

44、流動(dòng)性和保水性差，相對(duì)而言施工較困難。在強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下，采用水泥砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度要比用其他砂漿時(shí)低。水泥砂漿常用于地下結(jié)構(gòu)或經(jīng)常受水侵蝕的砌體部位。2）水泥混合砂漿水泥混合砂漿包括水泥石灰砂漿、水泥黏土砂漿，其強(qiáng)度較高，且耐久性、流動(dòng)性和保水性均較好，便于施工，容易保證施工質(zhì)量，常用于地上砌體，是最常用的砂漿。3）非水泥砂漿非水泥砂漿有石灰砂漿、黏土砂漿、石膏砂漿。石灰砂漿強(qiáng)度較低，耐久性也差，流動(dòng)性和保水性較好，通常用于地上砌體。黏土砂漿強(qiáng)度低，可用于臨時(shí)建筑或簡易建筑。石膏砂漿硬化快，可用于不受潮濕的地上砌體。4）混凝土砌塊砌筑砂漿它是由水泥、砂、水以及根據(jù)需要摻入的摻合料和外加劑

45、等組成，按一定比例采用機(jī)械拌和制成，專門用于砌筑混凝土砌塊的砌筑砂漿，簡稱砌塊專用砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)用Mb表示。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)由通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的邊長為70.7mm立方體的28d齡期抗壓強(qiáng)度平均值確定，共有M15、M10、M7.5、M5和M2.5五級(jí)。砌體規(guī)范規(guī)定，五層及五層以上房屋的墻，以及受振動(dòng)或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)為：磚MU10，砌塊MU7.5，石材MU30，砂漿M5。對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限大于50年的房屋，墻、柱所用材料最低強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)至少提高一級(jí)。對(duì)于潮濕房間以及防潮層和地面以下的砌體，所用塊材及砂漿最低強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)滿足表2.13（詳見P50）的規(guī)定。圖2

46、.9 幾種多孔磚的規(guī)格和孔洞形式（a）KM1型；（b）KM1型配磚；（c）KP1型；（d）KP2型；（e）、（f）KP2型配磚 圖2.10 混凝土小型空心砌塊塊型（1）砌體的種類砌體分為無筋砌體和配筋砌體兩類。1）無筋砌體無筋砌體由塊體和砂漿組成，包括磚砌體、砌塊砌體和石砌體。無筋砌體房屋抗震性能和抗不均勻沉降能力較差。2.3.4.2 砌體的力學(xué)性能砌體的力學(xué)性能 磚砌體磚砌體包括實(shí)砌磚砌體和空斗墻。實(shí)砌磚砌體可以砌成厚度為120mm（半磚）、240mm（一磚）、370mm（一磚半）、490mm（兩磚）或620mm（兩磚半）的墻體，也可砌成厚度為180mm、300mm或420mm的墻體，但此時(shí)

47、部分磚必須側(cè)砌，不利于抗震?？斩穳κ菍⑷炕虿糠执u立砌，并留空斗（洞），現(xiàn)已很少采用。砌塊砌體砌塊砌體由砌塊和砂漿砌筑而成。其自重輕，保溫隔熱性能好，施工進(jìn)度快，經(jīng)濟(jì)效果好，又具有優(yōu)良的環(huán)保功能，因此，砌塊砌體特別是小型砌塊砌體有很廣闊的發(fā)展前景。石砌體石砌體由石材和砂漿（或混凝土）砌筑而成。按石材加工后的外形規(guī)則程度，可分為料石砌體、毛石砌體、毛石混凝土砌體等。它價(jià)格低廉，可就地取材，但自重大，隔熱性能差，作外墻時(shí)厚度一般較大,在產(chǎn)石的山區(qū)應(yīng)用較為廣泛。料石砌體可用作房屋墻、柱，毛石砌體一般用作擋土墻、基礎(chǔ)。2）配筋砌體配筋砌體是指在灰縫中配置鋼筋或鋼筋混凝土的砌體，包括網(wǎng)狀配筋砌體、組合磚

48、砌體、配筋混凝土砌塊砌體。網(wǎng)狀配筋砌體又稱橫向配筋砌體，是在磚柱或磚墻中每隔幾皮磚在其水平灰縫中設(shè)置直徑為34mm的方格網(wǎng)式鋼筋網(wǎng)片，或直徑為68mm的連彎式鋼筋網(wǎng)片（圖2.11），在砌體受壓時(shí)，網(wǎng)狀配筋可約束砌體的橫向變形，從而提高砌體的抗壓強(qiáng)度。組合磚砌體有兩種。一種是在砌體外側(cè)預(yù)留的豎向凹槽內(nèi)配置縱向鋼筋，在澆筑混凝土面層或鋼筋砂漿面層構(gòu)成的（圖2.12（a）、（b）、（c）)，可認(rèn)為是外包式組合磚砌體。另一種是磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻，是在磚砌體中每隔一定距離設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并在各層樓蓋處設(shè)置鋼筋混凝土圈梁（約束梁），使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁組成一個(gè)構(gòu)件（弱框架）

49、共同受力，屬內(nèi)嵌式組合磚砌體（圖2.12（d）。配筋混凝土砌塊砌體是在砌塊墻體上下貫通的豎向孔洞中插入豎向鋼筋，并用灌孔混凝土灌實(shí)，使豎向和水平鋼筋與砌體形成一個(gè)共同工作的整體（圖2.13）。由于這種墻體主要用于中高層或高層房屋中起剪力墻作用，故又稱配筋砌塊剪力墻。配筋砌體不僅加強(qiáng)了砌體的各種強(qiáng)度和抗震性能，還擴(kuò)大了砌體結(jié)構(gòu)的使用范圍，如高強(qiáng)混凝土砌塊通過配筋與澆注灌孔混凝土，可作為1020層的房屋的承重墻體。（2）影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素1）塊材和砂漿的強(qiáng)度塊材和砂漿的強(qiáng)度是決定砌體抗壓強(qiáng)度的首要因素，其中尤其是塊材的強(qiáng)度又是最主要的因素。塊材的抗壓強(qiáng)度較高時(shí)，其相應(yīng)的抗拉、抗彎、抗剪等強(qiáng)度也

50、相應(yīng)提高。一般來說，砌體抗壓強(qiáng)度隨塊體和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，但采用提高砂漿強(qiáng)度等級(jí)來提高砌體強(qiáng)度的做法，不如用提高塊材的強(qiáng)度等級(jí)更有效。2）砂漿的性能砂漿的流動(dòng)性、保水性等性能對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度都有重要影響。用具有合適的流動(dòng)性以及良好的保水性的砂漿鋪成的水平灰縫厚度較均勻且密實(shí)性較好，可以有效地降低砌體內(nèi)的局部彎剪應(yīng)力，提高砌體的抗壓強(qiáng)度。與混合砂漿相比，純水泥砂漿容易失水而導(dǎo)致流動(dòng)性變差，所以同一強(qiáng)度等級(jí)的混合砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度要比純水泥砂漿高。實(shí)際工程中，宜采用摻有石灰或黏土的混合砂漿砌筑砌體。3）塊材的尺寸、形狀及灰縫厚度高度大的塊體，其抗彎、抗剪、抗拉的能力增大會(huì)推遲砌體的開裂；長

51、度較大時(shí)，塊體在砌體中引起的彎、剪應(yīng)力也較大，易引起塊體開裂破壞。塊材表面規(guī)則、平整時(shí)，砌體中塊材的彎剪不利影響減少，砌體強(qiáng)度相對(duì)較高。灰縫愈厚，愈容易鋪砌均勻，但砂漿的橫向變形愈大，塊體內(nèi)橫向拉應(yīng)力亦愈大，砌體內(nèi)的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)亦隨之加劇，砌體抗壓強(qiáng)度亦降低?；铱p太薄又難以鋪設(shè)均勻。4）砌筑質(zhì)量砌筑質(zhì)量的影響因素是多方面的，如塊材砌筑的含水率、工人的技術(shù)水平、砂漿攪拌方式、現(xiàn)場(chǎng)管理水平、灰縫飽滿度等。砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB502032002）規(guī)定水平灰縫的砂漿飽滿度不得小于80%，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)保體系、砂漿和混凝土的強(qiáng)度、砌筑工人技術(shù)等級(jí)方面的綜合水平將施工技術(shù)水平劃分為A、B、C

52、三個(gè)等級(jí)，即砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)（見表2.14（詳見P53）。（3）砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值齡期為28d的以毛截面計(jì)算的各類砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)時(shí)，根據(jù)塊材和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)可分別按表2.15表2.20（詳見P54)采用（施工階段砂漿尚未硬化的新砌砌體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可按砂漿強(qiáng)度為零進(jìn)行驗(yàn)算）。對(duì)于下列情況表2.15表2.20所列各種砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)a：1）吊車房屋砌體，跨度不小于9m的梁下燒結(jié)普通磚砌體，跨度不小于7.5m的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體，a=0.9；2）無筋砌體構(gòu)件，其截面面積A小于0.3m2時(shí)，a=0.7+A，其中A以m2為單位；3）當(dāng)砌體用水泥砂漿砌筑時(shí)，a=0.9；4）當(dāng)驗(yàn)算施工中房屋的構(gòu)件時(shí)，a1.1；5）當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為C級(jí)時(shí)，a=0.89。圖2.11 網(wǎng)狀配筋砌體(a)方格網(wǎng)；(b)連彎網(wǎng) 圖2.12 組合磚砌體(a)、（b）、（c）組合磚砌體；(d)磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻 圖2.13 配筋砌塊砌體