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1、第二节 砌体材料力学性能,第三节 砌体结构构件承载力计算,第四节 混合结构房屋的墙、柱设计,砌体结构设计规范GB50003-2019,第五节 混合结构房屋中过梁、墙梁和挑梁的设计,第一节 概述,第六节 混合结构房屋设计的构造要求,砌 体 结 构,块体,砌块,砖、石,用砂浆粘结,砌体,砌体结构,（砖石结构）,混合结构,第一节 概述,一、砌体结构的应用范围及优缺点,1. 可以就地取材,2. 砌体具有良好的耐久性、大气稳定性和耐火性能,3. 砌体具有其它结构无法替代的特性,4. 砌体的强度低,5.无筋砌体抗震能力较差。,小型砌块中型砌块大型砌块,块材,砖,石,砌块,实心砖,空心砖,烧结普通砖,料石,
2、毛石,细料石半细料石粗料石毛料石,（按大小分）,（按材料分）,混凝土空心砌块加气混凝土砌块硅酸盐砌块,非烧结硅酸盐砖,二、砌体材料与种类,（一）块材,砖实心砖,烧结普通砖是由粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧结而成的实心或孔洞率不大于15%且外形尺寸符合规定的砖。,硅酸盐砖是用硅酸盐材料压制成形并经蒸压釜，在蒸汽压力下凝固而成的。,烧结普通砖,非烧结硅酸盐砖,定义：,分类：,定义：,分类：,烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖,蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖,标准砖的尺寸：240 x115x53mm,砖空心砖,空心砖也称烧结多孔砖，是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，
3、经焙烧而成，孔洞率不小于15，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖。,定义：,分类：,孔洞率大于35的烧结空心砖，用于围护结构。,石,料石,毛石,细料石：,半细料石：,粗料石：,毛料石：,通过细加工，外形规则。叠砌面凹入深度不大于10mm。截面的宽度、高度不小于200mm，且不小于长度的1/4 。,规格尺寸同细料石，叠砌面凹入深度不大于15mm。,规格尺寸同上，叠砌面凹入深度不大于20mm。,外形大致方正，一般不需加工或稍加工修正，高度不小于200mm，叠砌面凹入深度不大于25mm的石材。,形状不规则、中部厚度不小于200mm的块石。,砌块按大小分,小型砌块,混凝土小型空心砌块,中型砌块,
4、混凝土中型空心砌块,大型砌块,：把高度在360mm900mm的称为中型砌块。混凝土中型砌块的高度一般为850mm。,：高度大于900mm的称为大型砌块。,：通常把高度在350mm以下的称为小型砌块，混凝土小型空心砌块的主要规格尺寸为390mmx190mmx190mm。,砌块按材料分,混凝土空心砌块,加气混凝土砌块,粉煤灰硅酸盐砌块,在混凝土空心砌块中，使用最为普遍的是混凝土小型空心砌块，它是由普通混凝土或轻骨料混凝土制成，主要规格尺寸为390mmx190mmx90mm，空心率一般在25%50%之间，一般简称为混凝土砌块或砌块。,用加气混凝土和泡沫混凝土制成，其重力密度一般为46kN/m3 ，由
5、于自重轻，并可按使用要求制成各种尺寸，还可在工地进行锯切，因此广泛用于工业与民用建筑的围护结构。,粉煤灰硅酸盐砌块通常为实心砌块，其重力密度一般为1516kN/m3以上，以粉煤灰硅酸盐为主，其加工工艺与粉煤灰类似。主要规格有长880mm、580mm，厚190mm，高380mm。,（二）砂浆,1、定义：,2、作用：,3、分类,水泥砂浆：,混合砂浆：,非水泥砂浆：,由水泥、砂和水拌合而成的无塑性掺和料的纯水泥砂浆,将块材粘结成整体并使砌体受力均匀，同时因砂浆填满块材间的缝隙还能减少砌体的透气性、提高砌体的保温性及抗冻性。,砂浆是用砂和适量的无机胶凝材料（水泥、石灰、石膏、粘土等）加水搅拌而成的一种
6、粘结材料。,有塑性掺和料的水泥砂浆,不含水泥的砂浆,砂浆的性能及要求,1、砂浆应有足够的强度，以满足砌体的强度要求。,2、砂浆应具有较好的和易性，以便于砌筑、保证砌筑质量和提高工效。,3、砂浆应具有适当的保水性，以保证砌筑质量、砂浆的强度和砂浆与块材 之间的粘结力。,水泥砂浆：具有较高的强度和良好的耐久性，但和易性和保水性较差，宜在 对强度和耐久性有较高要求、以及在地面或防潮层以下的砌体中采用。,混合砂浆：具有较好的和易性和保水性，也具有一定的强度和耐久性，是墙 体砌筑中常用的砂浆。,非水泥砂浆：其强度和耐久性都较差，一般常用于低层和简易住宅中。,可塑性：又称和易性，流动性；用锥入度测量，30
7、mm100mm。,保水性：新拌砂浆静置30min后，一般要求砂浆分层度不大于20mm。,在非抗震设计中，五层、五层以上房屋的墙以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用的块材和砂浆最低强度等级应符合：砖采用MU10；砌块采用MU7.5；石材采用MU30；砂浆采用M5。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级应至少提高一级。,地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿房间的墙，所用材料的最低强度等级应符合表5-2的要求。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，表中材料强度等级应至少提高一级。,在冻胀地区，地面以下或防潮层以下的砌体，不宜采用多孔砖，如采用时，其孔洞应用
8、水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时，其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实。,块体和砂浆最低强度等级的规定：,地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙所用材料的最低强度等级,砂浆强度等级的确定：采用6块边长为70.7mm的立方体试块，在标准条件下养护28d 后进行抗压试验所得的以MPa表示的抗压强度平均值确定。,当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定其砌体强度。,1、烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级划分为五级：,MU30、MU25、MU20、MU15、MU10,2、蒸压灰砂砖，蒸压粉煤灰砖的强度等级划分为四级：,MU25、MU20、MU15、MU10,3、石材
9、的强度等级可划分为七级：,MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20,4、砌块的强度等级可划分为五级：,MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5,5、砂浆的强度等级划分为五级：,M15、M10、M7.5、M5、M2.5,MU 块材强度等级的符号，如MU15表示该块材的强度等级为15MPa,M 砂浆强度等级的符号，如M5表示该砂浆的强度等级为5MPa,Mb 混凝土砌块所用的砌筑砂浆的强度等级符号,（三）块材和砂浆的强度等级,（四）砌体种类,无筋砌体,1、砖砌体,（1）实心砌体,（2）空心砌体,砖的砌筑方式,空斗墙,240mm（1砖）、370mm（1砖半）、49
10、0mm（2砖）、620mm（2砖半）、740mm（3砖）等（按1/2砖进位）,180mm、300mm、420mm等（按1/4砖进位）,把一侧的砖侧砌,厚度一般为240mm,2、石砌体,3、砌块砌体,混凝土中型空心砌块砌体,无筋砌体,配筋砌体,1、横向配筋砌体,配筋砌体是在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土以增强砌体本身的抗压、抗拉、 抗剪、抗弯强度，减小构件的截面面积。目前常用配筋形式有：网状配筋、 组合砌体、横向配筋、纵向配筋、约束砌体等,2、组合砖砌体,外包式组合砖砌体,内嵌式组合砖砌体,配筋砌体,3、配筋混凝土空心砌块砌体（简称配筋砌块砌体 ）,配筋砌体,一、砌体抗压强度,从砌体开始受压到单块砖
11、出现裂缝。出现第一条（或第一批）裂缝时的荷载约为破坏荷载的50%70%，此时如果荷载不增加，裂缝也不会继续扩大,随着荷载的继续增加，原有裂缝不断扩展，同时产生新的裂缝，这些裂缝沿竖向形成通过几皮砖的连续裂缝（条缝）。此时即使荷载不再增加，裂缝仍会继续发展，其荷载约为破坏荷载的80%90%,再增加荷载，裂缝迅速开展，其中几条连续的竖向裂缝把砌体分割成一个个单独的半砖小柱，整个砌体明显向外鼓出。最终砌体丧失承载力而破坏,（一）砌体轴心受压时的破坏过程,第二节 砌体材料力学性能,结论,1、裂缝首先在单块砖中出现,2、砖柱的抗压强度远小于砖的抗压强度,为什么？,（一）砌体轴心受压时的破坏过程,（二）影
12、响砌体抗压强度的因素,1、块材和砂浆的强度等级,2、块材的尺寸和形状,3、砂浆的流动性和保水性,4、砌筑质量,水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%,灰缝厚度在812mm较好，一般采用10mm,砖的含水率1015%,砌筑方式 ，严禁“包心砌法”,砌体中的块体受弯剪应力,砌体中的块体受水平拉应力,竖向灰缝处应力集中使砖处于不利受力状况,（三）砌体轴心抗压强度表达式, 与块体类别及砌体类别有关的参数,k2 砂浆强度影响的修正系数,k1 与块体类别及砌体类别有关的参数,fm 砌体轴心抗压强度平均值（MPa）,f1、f2 分别为块体、砂浆的抗压强度平均值（MPa）,二、砌体结构按承载力计算基本表达式,（一
13、）基本表达式,1、当可变荷载多于一个时，应按下列公式中最不利组合进行计算,2、当仅有一个可变荷载时，可按下列公式中最不利组合进行计算,SGK 永久荷载标准值的效应,Qi 第i个可变荷载的分项系数,Ci 第i个可变荷载的组合系数,f 砌体的强度设计值,结构构件的承载力设计函数值,SQ1K 、SQiK ,k 几何参数标准值,分别为第1个和第i个可变荷载标准值的效应,0 结构重要性系数,由永久荷载效应控制的组合,由可变荷载效应控制的组合,由永久荷载效应控制的组合,由可变荷载效应控制的组合,（二）砌体强度标准值fk,fm 砌体的强度平均值,f 砌体强度的标准差,f 砌体强度的变异系数,（三）砌体强度设
14、计值f,f ,烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值 蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值 轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值 毛石砌体的抗压强度设计值,fk=fm-1.645f=fm(1-1.645f),f=fk/f,砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，宜按施工质量控制等级为B级考虑，取=l.6；当为c级时，取=1.8。,二、砌体结构按承载力计算基本表达式,强度设计值的调整系数a,1、有吊车房屋砌体、跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于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，a= 0.9；,2、对无筋砌体构件，其截面面
15、积A0.3m2时，a= A+0.7。对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积A 0.2m2时，a= A+0.8 。构件截面面积A以m2计。,3、当砌体用水泥砂浆砌筑时，对第3.2.1条各表中的数值a= 0.9；对第3.2.2条表3.2.2中数值，a= 0.89；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数a。,4、当施工质量控制等级为C级时，a= 0.89；,5、当验算施工中房屋的构件时，a=1.1。,配筋砌体不允许采用C级。,二、砌体结构按承载力计算基本表达式,（三）砌体强度设计值f,a f,（四）整体稳定验算表达式,当砌体结构作为一个刚体，需验整体稳定性时，例
16、如倾覆、滑移、漂浮等，应按下列公式进行验算：,SG1K 起有利作用的永久荷载内力标准值；,SG2K 起不利作用的永久荷载内力标准值。,二、砌体结构按承载力计算基本表达式,承载力验算说明： 为可变荷载效应与永久荷载效应之比，当0.376时，承载力验算按永久 荷载效应控制的组合；当0.376时，承载力验算按可变荷载效应控制的组合,三、砌体轴心抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度,砌体的抗拉、抗弯和抗剪强度都远较其抗压强度低，砌体的拉、弯、剪强度 主要取决于灰缝与块体的粘结强度，亦即砂浆的强度。,（一）砌体的抗拉强度, 沿通缝截面破坏, 沿齿缝（II截面）或 沿块体和竖向灰缝截面 的破坏（截面）,（一）砌体的抗拉强度,各类砌体沿齿缝截面破坏的轴心抗拉强度的平均值为：,标准值和设计值分别为：,k3与砌体类别有关的系数；,f2砂浆强度等级；,f砌体抗拉强度的变异系数，取f =0.20。,（二）砌体的弯曲抗拉强度, 砌体沿通缝截面破坏；, 砌体沿齿缝截面破坏；,
