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1、第九章 砌体结构,第一节 砌体结构概述 第二节 砌体材料和砌体力学性能 第三节 砌体结构构件承载力计算 第四节 网状配筋砌体构件承载力 第五节 砌体结构构造措施,返回,第一节 砌体结构概述,由砖、石等砌块组成，并用砂浆粘结而成的材料称为砌体。由砌体作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。 砌体结构有着悠久的历史，如长城、金字塔等举世闻名的建筑物都是砌体结构。目前我国大多数的多层建筑物为混凝土楼（屋）盖、砌体承重墙共同承重的结构体系，称为混合结构。如当砌体为砖墙时我们一般称为砖混结构。 一、砌体结构的特点 . 砌体结构的优点 （）取材方便。我国各种天然石材分布较广，易于开采和加工。石灰、水泥、
2、砂子、黏土均可就近或就地取得，且块材的生产工艺简单，易于生产。这是砌体结构得以广泛分布的最重要原因。,下一页,返回,第一节 砌体结构概述,（）耐久性和耐火性好。砌体结构具有良好的耐火性和抗腐蚀性，完全满足预期耐久年限的要求。 （）保温、隔热、隔声性能好。砌体结构往往兼有承重与围护的双重功能。 （）造价低。采用砌体结构可节约木材、钢材和水泥，而且与水泥、钢材和木材等建筑材料相比，价格相对便宜，工程造价较低。,上一页,下一页,返回,第一节 砌体结构概述,. 砌体结构的缺点 （）强度低、自重大。通常砌体的强度较低，而墙、柱截面尺寸大，材料用量增多，自重加大，致使运输量加大，且在地震作用下引起的惯性力
3、也增大，对抗震不利。由于砌体结构的抗拉、抗弯、抗剪等强度都较低，无筋砌体的抗震性能差，需要采用配筋砌体或构造柱改善结构的抗震性能。 （）劳动强度高。砌体结构基本上采用手工作业的方式砌筑，劳动量大。 （）采用黏土砖占地多。目前黏土砖在砌体结构中应用的比例仍然很大。生产大量砖势必过多地耗用农田，影响农业生产，对生态环境平衡也很不利。,上一页,下一页,返回,第一节 砌体结构概述,二、砌体结构的分类 砌体可分为无筋砌体和配筋砌体。 （）无筋砌体。无筋砌体是指不配置钢筋的砌体。工具块材种类不同，可分为砖砌体、砌块砌体和石砌体。 ）砖砌体由砖和砂浆砌筑而成。当采用标准尺寸砖时，根据强度和稳定性的要求，墙厚
4、有、 等。 ）砌块砌体由砌块和砂浆砌筑而成。砌块砌体便于工业化、机械化，有利于减轻劳动强度，加大生产率。目前用得比较多的是混凝土小型空心砌块。,上一页,下一页,返回,第一节 砌体结构概述,）石砌体由天然石材和砂浆或者混凝土砌筑而成。砌体包括料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。 （）配筋砌体。为了提高砌体的承载力，减小构件尺寸，可在砌体内配置适当的钢筋形成配筋砌体（图）。配筋砌体可分为网状配筋砌体、组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝土构造柱形成的组合墙及配筋砌块砌体。,上一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,一、砌体材料 . 块材 可作为承重砌体的块体材料主要有砖、非烧结硅酸盐砖、砌块和石材等。
5、 （）砖。一般可分为烧结普通砖和烧结多孔砖。 ）烧结普通砖。指以黏土、页岩、煤矸石和粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心和孔洞率不超过且外形尺寸符合规定的砖。目前我国生产的烧结普通砖，其标准砖的尺寸为。用标准砖可砌成、 等不同厚度的墙。烧结普通砖保温、隔热、耐久性能良好，可用于各种房屋的地上及地下结构。,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,）烧结多孔砖。以黏土、页岩、煤矸石和粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成，孔洞率不小于，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖，简称多孔砖。其可分为型砖和 型砖。 型砖的规格尺寸：（） （图），（），配砖尺寸为、。 型砖的规格尺寸：（），配砖尺寸为。,
6、上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,多孔砖具有许多优点，可减轻结构自重；由于砖厚度较大，可节约砌筑砂浆并减少工时；另外，黏土用量和电力及燃料亦可相应减少。多用于房屋上部结构（不宜用于冻胀地区地下部位）。 烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级有：、和。其中实心砖的强度等级是根据标准试验方法所提到的砖的极限抗压强度来划分的，单位为。多孔砖强度等级的划分除考虑抗压强度外，还应考虑其抗折强度。 （）非烧结硅酸盐砖。指用硅酸盐材料压制成型，并经蒸压养护而成的实心砖。其规格尺寸同烧结普通砖。通常可分为以下两种：,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,）蒸压灰砂砖。以石灰和砂为
7、主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖，简称灰砂砖。其具有强度高、大气稳定性良好等性能。 ）蒸压粉煤灰砖。以粉煤灰为主要原料，掺配适量的石膏和集料，可共创碱性激发剂，再加入一定数量的炉渣作为集料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖，简称粉煤灰砖。 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖强度等级分为：、和。 （）砌块。是尺寸较大的块体，其外形尺寸可达标准砖的倍。高度不足的块体，一般称为小型砌块；高度在 的块体，一般称为中型砌块；高度大于 的块体，称为大型砌块。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,混凝土砌块是指采用普通混凝土或利用浮石、火山渣、陶粒等为集料的轻集料混凝土
8、制成，主要规格尺寸为，空心率为，简称为砌块。 混凝土小型空心砌块（图）的强度等级分为：、 。 （）石材。砌体中的石材一般选用无明显风化的天然石材，其主要来源有重质岩石和轻质岩石。重质岩石抗压强度高，耐久性好，但导热系数大，加工也较轻质岩石困难，一般用于基础砌体和重要建筑物的贴面，不宜用作采暖地区房屋的外墙。按其加工后的外形规则程度，石材可分为料石和毛石，具体规格尺寸见表。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,. 砌筑砂浆 砌筑砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰、石膏、黏土等）和细集料（砂）加水搅拌而成的一种粘结材料。块体用砂浆砌筑后才能发挥整体作用；用砂浆填实块体之间的缝隙，能改善
9、块体的受力状态，提高砌体的保温和防水性能。砌筑砂浆按成分不同可分为以下几种： （）水泥砂浆。不加塑性掺和料的纯水泥砂浆。其强度高，耐久性好，适用于砌筑对强度有较高要求的地上砌体及地下砌体，但其和易性和保水性较差，施工难度较大。 （）混合砂浆。有塑性掺和料（石灰膏、黏土）的水泥砂浆。如石灰水泥砂浆、黏土水泥砂浆等。其和易性、保水性较好，便于施工砌筑，适用于砌筑一般地面以上的墙柱砌体。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,（）非水泥砂浆。不含水泥的砂浆，如石灰砂浆、石灰黏土砂浆等。其强度低、耐久性差，只适宜于砌筑承受荷载不大的砌体或临时性建筑物、构筑物的砌体。 （）混凝土砌块砌筑
10、专用砂浆。是由水泥、砂、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等组成，按一定比例，采用机械搅拌而成，专门用于砌筑混凝土砌块的砂浆，简称砌块专用砂浆。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,建筑砌筑砂浆有以下性能要求： （）强度。砂浆的强度等级由龄期的边长为 的立方体试件进行抗压试验所得的极限抗压强度来确定。烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体采用的普通砂浆强度等级有、和五个等级；蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰砖砌体采用的专用砌筑砂浆强度等级有、和四个等级；混凝土普通砖、混凝土多孔砖、单排孔混凝土砌块和煤矸石混凝土砌块砌体采用的砂浆强度等级有、五个强度等级。验算施
11、工阶段的砌体结构承载力时，由于砂浆尚未硬化，因此强度取为。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,（）流动性（可塑性）。砌筑时，要求块材与砂浆之间有良好的密实度，使砂浆容易而且能够均匀地铺开，要有一定的稠度，以保证砂浆有一定的流动性。可塑性用标准锥体沉入砂浆的深度测定，据砂浆的用途规定为：用于砖砌体的为；用于砌块砌体的为；用于石砌体的为。施工时，砂浆的稠度往往由操作经验来掌握。 （）保水性。砂浆在存放、运输和砌筑过程中保持水分的能力称为保水性。砌筑的质量在很大程度上取决于砂浆的保水性，如果砂浆的保水性很差，新铺在砖面上的砂浆的水分很快被吸去，则使砂浆难以抹平，砂浆也可能因失水过
12、多而不能正常地硬化，从而使砌体强度下降。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,在砂浆中掺入适量的掺和料（如石灰膏），可提高砂浆的流动性和保水性，既能节约水泥，又能提高砌筑质量。砂浆性能对照表见表。 二、砌体力学性能 砌体的抗压强度高，而抗拉、抗弯、抗剪强度很低，为正确理解砌体的受压工作性能，下面以砖砌体在轴心压力作用下的破坏试验为例加以说明。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,. 砌体的轴心受压性能 砖砌体的受压试验一般取尺寸为 的标准试件或 的常用试件。为使压力机机头的压力能均匀地传给砌体试件，可在试件两端各加砌一块混凝土垫块，常用垫块为，并配有钢筋网片
13、。 轴心受压砖砌体从开始加载直至破坏大致可分为以下三个阶段： （）当加载到极限荷载的时，单块砖内产生细小裂缝，此时若停止增加荷载，单砖内裂缝也不发展，如图（）所示。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,（）随着压力增加，为极限荷载的时，单砖内的裂缝连接起来形成连续裂缝，沿竖向通过若干皮砌体，此时即使不增加荷载，裂缝仍会继续发展。砌体实际上已接近破坏，而裂缝的逐渐发展即为破坏的过程，如图（）所示。 （）随着荷载增加到接近极限荷载时，砌体中裂缝发展很快，并连成几条贯通的裂缝，从而将砌体分成若干小柱体，最终因被压碎或者失稳而破坏，如图（）所示。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材
14、料和砌体力学性能,根据上述砖、砂浆和砌体的受压试验结果，砖的抗压强度和弹性模量分别为 、 ；砂浆的抗压强度和弹性模量分别为、（） ；砌体的抗压强度和弹性模量分别为 、（） 。可以发现：砖的抗压强度和弹性模量值均大大高于砌体；砌体的抗压强度和弹性模量可能高于也可能低于砂浆相应的数值。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,产生上述结果的原因主要有以下几点： （）砌体中的单块砖处于复合受力状态。由于灰缝厚度及密实性不均匀，单块砖受上下不均匀的压力作用，使砖处于压、弯、剪复合受力状态。除此之外，砖本身表面不平整，从而导致其受弯、受剪、受扭的复合受力状态。砌体内砖的受力状况如图所示。 （）砌体中的砖受有附加水平拉应力。由于砖和砂浆的弹性模量及横向变形系数的不同，砌体受压时要产生横向变形，当砂浆强度较低时，砖的横向变形比砂浆小，在砂浆黏着力与摩擦力的影响下，砖将阻止砂浆的横向变形，从而使砂浆受到横向压力，砖就受到横向拉力。由于砖内出现了附加拉应力，便加快了砖的裂缝出现。,上一页,下一页,返回,第二节 砌体材料和砌体力学性能,（）竖向灰缝处存在应力集中。砌体抗压强度低于块体材料强度。砌体内的垂直灰缝往往不能很好地填满，同时，垂直灰缝
