建筑砌体结构1.

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1、 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 学习目标： 熟悉块材、砂浆和砌体的分类及其力学性能； 掌握影响砌体抗压强度的主要因素，能合理选用砌体的各 种强度指标； 了解混合结构房屋的结构布置与静力计算方案； 熟练掌握无筋砌体受压构件的受力性能和承载力计算方法； 熟练掌握墙、柱高厚比的验算方法； 熟悉砌体局部受压的受力特点、验算方法及处理措施； 熟悉过梁上的荷载取值方法与构造要求，了解挑梁的计算与 构造； 熟悉砌体结构墙、柱的一般构造要求及防止墙体开裂的主 要措施。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 一、砌体材料一、砌体材料 1.块材 （占砌体总体积的78%以上） （1）砖（Brick） 主要有三类：烧

2、结普通砖、烧结多 孔砖、非烧结硅酸盐砖 14.1 14.1 砌体材料及种类砌体材料及种类 烧结普通砖：普通砖是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原 料，经过焙烧而成的实心砖（或孔洞率不大于15） 。分烧结粘土 砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。 规格为 240mm115mm53mm，体积密度为18kN/m219kN/m2。 第十四章第十四章 砌体结构材料砌体结构材料 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 烧结多孔砖： 简称多孔砖，是用与烧结普通 砖相同的原材料制成砖坯后经焙烧 而成，且孔洞率不小于25的砖。 与烧结普通砖相比，烧结多孔 砖可减轻墙体自重，能耗小，热工 性能好，主要用于房

3、屋的承重部 位 ，是目前广泛应用的砌体块材。 KP1型烧结多孔砖 尺寸：240X115X90（mm） 图14.1 常用多孔砖的规格 (a) KM1型；(b) KP1型；(c) KP2型 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 烧结普通砖和烧结多孔砖的强度等级按抗压强度划分为 MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五级。由于多孔砖的 抗压强度是按毛面积计算的，故设计时不必考虑孔洞的影响。 非烧结硅酸盐砖是以石英砂、石灰、粉煤灰等为主要原料 制成砖坯后，经高压蒸养结硬而形成的砖。主要有蒸压灰砂砖 、蒸压粉煤灰砖等，其规格与烧结普通砖相同。与烧结普通砖 相比，非烧结硅酸盐砖的耐久性及抗腐蚀性较差

4、，不宜砌筑处 于高温环境或有酸性介质侵蚀的建筑部位。 非烧结硅酸盐砖划分为四个强度等级：MU25、MU20、 MU15、MU10。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 （2）砌块（Block） 分为小型、中型、大型三类，最 常用的是混凝土小型砌块，由普通混 凝土或轻骨料混凝土制成，主要规格 尺寸为390mm190mm190mm，空 心率为25%50% 。 用砌块砌筑墙体可以减少劳动量 ，加快施工进度，而且其保温、隔热 及隔声性能较好。 高度在180350mm小型砌块 高度在350900mm之间中型砌块 高度大于900mm大型砌块 受起重设备限制，中、大型砌块已很少应用。 砌块的强度等级 共分为M

5、U20、MU15、 MU10、MU7.5、MU5 五个等级。 加气混凝土砌块 长度：600 高度：200、250、300 宽度：200、125、150、200、250、300 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 （3）石材（Stone） 一般有花岗岩、石灰岩、砂岩等。 石材按加工后的外形规则程度分为料石 和毛石两种。 料石：分细料石、半细料石、粗料石 、毛料石等，用料石砌筑房屋墙体，但 由于石材的高传热性，所以用于采暖房 屋的外墙时，需要较大的厚度。 毛石：形状不规则，中部厚度不应小 于200mm的石材，一般用于房屋的基 础部位和挡土墙中。 石材的强度等级以抗压强度作为划分依据，共分七级： MU

6、100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 2砂浆 砂浆应具有足够的强度和耐久性，并具有 一定的保水性和流动性。在砌筑过程中容易铺 摊均匀，水分不易被块材吸收，使胶凝材料正 常硬化，砂浆与砖的粘结性能好。 砂浆强度等级采用边长70.7mm的立方体 标准试块，以标准养护28天龄期的抗压强度平 均值划分的，分为M15、M10、M7.5、M5、 M2.5五个等级。 砂浆按其组成成分可分为纯水泥砂浆、混 合砂浆、非水泥砂浆和砌块专用砂浆等。 砂浆搅拌机 是由胶结材料、细骨料、掺合料加水拌合而成的粘结材料，胶结料 有水泥、石灰、石膏等。 作用：

7、砂浆在砌体中把块材粘结成整体，并在块材之间起均匀传递 压力的作用。用砂浆填满块材之间的缝隙还能减少砌体的透气性， 从而提高砌体的隔热性和抗冻性。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 （2）混合砂浆（ Mixed mortar） 组成：水泥+石灰+砂+水 保水性、和易性比水泥砂浆好，易于砌筑，因而砌体质量较好。与同等条件 的水泥砂浆相比，混合砂浆砌筑的砌体强度可提高10%15%，适用于砌筑 一般墙、柱等结构构件，但不宜用于潮湿环境中的砌体。 （3）非水泥砂浆（石灰砂浆等）（ Lime mortar ） 组成：石灰（粘土）+砂+水 保水性好、流动性好，但强度低、耐久性差， 适用于低层建筑和不受潮的临

8、时房屋墙体中。 （4）砌块专用砂浆 组成：水泥+砂+水+掺和料+外加剂 与一般砂浆相比，砌块专用砂浆的和易性好，粘结性能好，用于砌筑混 凝土砌块可减少墙体的开裂和渗漏。其强度等级用Mb表示，分为七级。 （1）水泥砂浆（Cement mortar） 组成：水泥+砂+水 强度高、硬化快、耐久性好，但和易性差、水泥用量大。适用于受力大或潮 湿环境。砌体计算时应考虑其保水性、流 动性差对砌体强度的影响。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 二、砌体的种类二、砌体的种类（分为无筋砌体和配筋砌体两类 ） 无筋砌体包括砖砌体、砌块砌体和石砌体。无筋砌体房屋抗震 性能和抗不均匀沉降能力较差。 1 砖砌体 砖砌体

9、是由砖和砂浆砌筑而成的砌体结构。承重墙的厚度是根据承 载力要求和稳定性要求确定的，但外墙还应满足隔热和保温的要求 ；隔墙的厚度一般由刚度和稳定性控制。 砖砌体包括实砌砖砌体和空斗墙。承重墙一般采用实心砌体，常用 组方式有一顺一丁、梅花丁、三顺一丁等，墙体厚度为：120mm、 240mm、370mm、490mm、620（180mm、300mm、420mm）等。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 2. 砌块砌体 3. 石砌体 混凝土砌块堆料场 莫干山皇后饭店为石砌建筑 常用的砌块砌体是混凝土中、小型空心砌 块砌体。由于砌块孔洞率大，故墙体自重 较轻。砌块砌体常用于住宅、办公楼、学 校等建筑物的承重

10、墙和框架等骨架结构房 屋的围护墙及隔墙。 料石砌体除用于山区建造房屋外，有 时也用于砌筑拱桥、石坝等；毛石砌 体和毛石混凝土砌体一般用于砌筑房 屋的基础或挡土墙。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 图14.2 夹心墙结构 图14.3 石砌体的类型 (a) 料石砌体；(b) 毛石砌体；(c) 毛石混凝土砌体 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 4 .配筋砌体 为提高砌体的承载力和减小构 件的截面尺寸，可在砌体内配置适 量钢筋形成配筋砌体。常用的配筋 砌体有网状配筋砌体（横向）、组 合砌体及配筋砌块砌体（竖向）。 在砖柱或墙体每隔35皮砖的水 平灰缝内配置钢筋网片，称为网状 （横向）配筋砌体。主要用

11、于轴心 受压或偏心距较小的偏心受压砌体 中。 在竖向灰缝内或预留的竖槽内 配置纵向钢筋，并浇筑混凝土，形 成组合砌体，也称为纵向配筋砌体 ，适用于承受偏心压力较大的墙和 柱。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 图14.4 网状配筋砌体 (a) 用方格网配筋的砖柱；(b) 连弯钢筋网 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 组合砌体分为组合砖砌体和构造柱组合墙两种。组合砖砌体 是在砌体外侧预留的竖向凹槽内配置纵向钢筋，再浇筑混凝土 面层或配筋砂浆面层构成的，属外包式组合砖砌体；砖砌体和 钢筋混凝土构造柱组合墙，是在砖砌体中每隔一定距离设置砖 砌体墙与钢筋混凝土构造柱及圈梁组成一个复合构件共同受力 ，属

12、内嵌式组合砖砌体。 图14.5 组合砖砌体 (a)、(b)、(c) 外嵌式组合砖砌体；(d) 内嵌式组合砖砌体 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 配筋砌块砌体是在混凝土空心砌块砌体的孔洞内配置纵向 钢筋，并用混凝土灌芯，同时在砌块水平灰缝中配置横向钢筋 而形成的组合构件。配筋混凝土空心砌块墙体除了能显著提高 墙体受压的承载力外，还能抵抗由地震作用和风荷载引起的水 平力，其作用类似于钢筋混凝土剪力墙。在国外，配筋砌块砌 体己用于建造二十层左右的高层建筑。近年来我国已逐步用于 建造高层建筑。 图14.6 配筋混凝土砌块砌体柱截面 (a) 下皮；(b) 上皮 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 14.

13、2 14.2 砌体的力学性能砌体的力学性能 1砖砌体受压的三个阶段 砖砌体从加荷至破坏， 大致经历以下三个阶段： 第一阶段：加载单砖开裂 某些单块砖开裂后，若荷载维 持不变，则裂缝不会继续扩展 。 N1=50%70%Nu 第二阶段：细小裂缝穿过几 皮砖的连续裂缝 并有新的单砖裂缝出现。 N2=80%90%Nu 第三阶段：破坏阶段 贯通整个构件的纵向裂缝，把 砌体分割成若干半砖小柱体。 最后，小柱体失稳破坏或压碎 ，导致整个砌体破坏。 N3=Nu 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 2单块砖在砌体中的受力分析 砌体的抗压强度远小于单块砖的抗压强度，其原因为： (1) 砖面不平整，水平灰缝不均匀，导

14、致砖在砌体中处于 受弯、受剪、局部受压的复杂应力状态。由此导致非均匀受压 的砖因抗弯、抗剪强度不足而出现裂缝。 (2) 砖和砂浆受压后横向变形的不协调导致砖在砌体中横 向受拉。砌体受压后砖的横向变形小，砂浆的横向变形大，故 砌体中的砖横向受拉，砂浆则横向受压。由于砖的抗拉强度很 低，使砖过早开裂。 (3) 竖向灰缝的应力集中。砌体的竖向灰缝很难用砂浆填满 ，这就影响了砌体的连续性和整体性，在有竖缝砂浆处，砖存 在着应力集中现象，导致砌体抗压强度的降低。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 图14.7 砖在砌体中的复杂受力状态 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 3影响砌体抗压强度的主要因素 1)

15、块材和砂浆的强度等级 块材的强度是影响砌体抗压强度的主要因素。由于砌体的 开裂乃至破坏是由块材裂缝引起的，所以，当块材强度等级 高，其抵抗复杂受力和应力集中的能力就强，从而使砌体抗压 强度提高。较高强度等级砂浆的横向变形小，从而减少砌体中 块材的横向拉应力，也使砌体抗压强度得到提高。当砌体抗压 强度不足时，增大块材的强度等级比增大砂浆强度等级的效果 好。 2) 块材的形状和尺寸 块材的形状规则程度明显地影响砌体的抗压强度。块材表 面不平整，几何形状不规则或块材厚薄不匀导致砂浆厚薄不 匀，使砌体抗压强度降低；当块材厚度增加，其抗弯、抗剪、 横向抗拉能力提高，相应地会使砌体抗压强度提高。 砌砌 体体 结结 构构 建筑结构 3) 砂浆的保水性、流动性及灰缝的厚度 砌筑时砂浆的保水性好，砂浆的水分不易被块材吸收，保 证了砂浆硬化的水分条件，从而提高砌体抗压强度；而铺砌时 砂浆的流动性好，则易于摊铺均匀，减少了砖内受弯、受剪应 力，也使砌体抗压强度提高。灰缝越厚，越容易铺砌均匀，但 同时也增加了砂浆受力后的横向变形，使块材横向受拉的应力 加大。故水平灰缝的厚度不宜过大