砌体结构基本知识课件

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1、砌体结构基本知识,砌体结构在我国有着悠久的历史。在约 6000 年前，就已有木构架和木骨泥墙。公元前20 世纪，有土夯实的城墙。公元前 1783 年公元前 1122 年，已逐渐开始采用粘土做成的版筑墙。公元前 1388 年公元前 1122 年，逐步采用晒干的土坯砌筑墙。,公元前 1134 年至公元前 771 年已有烧制的瓦。公元前 475 年公元前 221 年已有烧制的大尺寸空心砖。公元 317 年558 年已有实心砖的使用。石料也由最初的装饰浮雕、台基和制作栏杆，到后来用于砌筑建筑物。,简史,在国外，大约在 8000 年前已开始采用晒干的土坯。50006000 年前左右经凿琢的天然石材已广泛

2、使用；采用烧制的砖也有约 3000 年的历史。古代砌体结构的成就是辉煌的。享有悠久历史声誉的埃及胡夫金字塔，是现存世界最古老的石结构。,系约公元前 3000 年埃及第三王朝第二个国王乔赛尔为自己所修建的陵墓，是一座用 230 余万块巨石砌垒起来的高 146.6m的伟大建筑。,中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多万年前用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；有在春秋战国时期就已兴修水利，如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程所示。,在 1400 年前由料石修建的现存河北赵县的安济桥，这是世界上最早的单孔敞肩式石拱桥，净跨为 7.02m，宽约 9m，为拱上

3、开洞，既可节约石材，且可减轻洪水期的水压力，它无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济上，都达到了相当高的成就，该桥已被美国土木工程学会选入世界第 12 个土木工程里程碑。,明代建造的南京灵谷寺无梁殿以砖拱为主体结构，室内空间为一大型砖拱，总长53.5m，总宽 37.35m，纵横两个方向均为砖砌穹拱，无一根梁。,河北定县开元寺塔(又称瞭敌塔)于公元1055年建成，是当时世界上最高的砌体结构。它高 84.2m，共 11 层，平面为八边形，底部边长 9.8m，采用砖砌双层筒体结构体系。,20 世纪以前，世界上最高的砌体结构办公用楼房是 1891 年在美国芝加哥建成的莫纳德洛克大楼，它长 62m，宽

4、 21m，高 16层。但由于当时的技术条件限制，其底层承重墙厚 1.8m；瑞士在 50 年代后期用抗压强度达 60MPa、孔洞率为 28%的多孔砖建成 19层和 24 层高的塔式住宅建筑，砖墙仅 380mm 厚。,承重构件由各种块材和砂浆砌筑而成的结构，称为砌体结构。块材有天然的石材(料石和毛石)、人工制造的砖 (烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等)和中、小型砌块(混凝土砌块和粉煤灰砌块等)；砂浆有人工制造的砂浆(石灰砂浆、水泥砂浆和混 合砂浆等)和天然的胶泥。随承重结构所用块材种类的不同又分别称为砖结 构、石结构和砌块结构。根据工程需要，砌体分为无筋砌体和配筋砌体。,一、概述

5、,砌体结构的发展趋势为 1大力发展轻质高强的各种实心砖、空心砖、砌块和高强度砂浆，提高砌体强度、减轻自重、提高砌筑效率、节约材料、减少运输量和降低工程造价。空心制品还具有较好的保温、隔热性能。 2大力发展各种工业废料制品和混凝土砌块等新材料，对于解决城市工业废料处理、治理环境极为有效，还可解决生产黏土砖与农业争地的问题。 3发展配筋砖砌体结构，采用与钢筋混凝土或钢筋砂浆组成的组合砖砌体结构、后张预应力配筋砌体结构等，增强砌体结构的抗震性能。 4积极采用各种砌块、墙板，如粉煤灰砌块、加气混凝土砌块、振动成型的砖墙板、加气混凝土墙板、夹心墙板、石膏墙板等，改变手工砌筑小块砖的落后状态，减轻体力劳动

6、，保证施工质量，加快建设速度，提高建筑施工机械化和工业化水平。,二、砌体材料及强度等级,（一）块材,1.烧结砖 (1)烧结普通砖 原料：粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰标准砖尺寸：24011553 mm强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10(单位为N/mm2)适用范围： 房屋上部及地下基础等部位 (2)烧结多孔砖 原料：同烧结砖，但孔洞率不小于25%尺寸：承重多孔砖目前主要采用P型砖（24011590） 和M型砖（19019090）多孔砖优点：可节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节 省墙体造价；可减轻块体自重、增强墙体抗震性能适用范围： 房屋上部结构（不宜用于冻胀地区地下部位）,

7、砖的强度等级，是根据标准试验方法测得的抗压和抗折强度来确定的。,4.石材 分类：（按容重）重质岩石、轻质岩石（按其加工后的外形规则程度）可分为料石和毛石强度等级： MU100、MU80、MU60、MU50 MU20七级,2.非烧结硅酸盐砖（包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖 ）原料：石灰和砂尺寸：同烧结普通砖适用范围： 不得用于长期受热200以上、受急冷急热和有酸性介质 侵蚀的建筑部位，MU15和MU15以上的蒸压灰砂砖可用于基 础及其他建筑部位，蒸压粉煤灰砖用于基础或用于受冻融 和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等砖强度等级： MU25、MU20、MU15、MU10,3.砌块原料：普通混凝土或轻骨

8、料混凝土主规格尺寸：390190190mm空心率：20%50%强度等级： MU20、MU15、MU10、MU7.5、 MU5,砌块的强度等级是由单个砌体的破坏荷载，按毛截面折算的抗压强度来确定的。,石材的强度等级是以边长为70mm的立方体试块测得的抗压强度来确定的。,蒸压灰砂砖,空心砖,蒸压粉煤灰砖,空心砖,空心加气混凝土砌块,（二）砂浆 作用：使块体连成整体；抹平块体表面；填补块体间缝隙； 分类：,(1)水泥砂浆 ；(2)混合砂浆； (3)非水泥砂浆（石灰、粘土砂浆）,砌体对砂浆的基本要求 a 符合强度和耐久性要求； b 应具有一定的可塑性，在砌筑时容易且较均匀地铺开； c 应具有足够的保水

9、性，即在运输和砌筑时保持质量的能力。,砂浆的强度等级 砂浆的强度等级系采用70.7mm立方体标准试块, 在温度为15 25环境下硬化, 龄期为28d的极限抗压强度平均值确定。 砂浆试块的底模对砂浆强度的影响颇大, 砂浆标准中规定采 用烧结粘土砖的干砖作底模。对于非粘土砖砌体, 有些技术 标准要求用相应的块材作底模。砂浆的强度等级用字母M表示，其后的数字表示砂浆强度大 小, 单位为N/mm2。砂浆的强度等级为M15，M10，M7.5，M5，M2.5。施工阶段新砌筑的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度,（三）砌体材料的选择,原则：因地制宜，就地取材，充分利用工业废料，并考虑建筑物耐久性要求、工

10、作环境、受荷性质与大小、施工技术水平等。 对于五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级：砖为MU10，砌块MU7.5，石材MU30，砂浆M5。注：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。 3.地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿的房间的墙，按规范选择材料。,三、砌体的种类,（一）无筋砌体1. 砖砌体砌筑方法：一顺一丁、梅花丁和三顺一丁施工严禁：包心柱和不同强度等级砖块混用 墙体尺寸：240mm（一砖）、370mm（一砖半）、490mm（二砖）620mm（二砖半）2. 砌块砌体砌筑应选用配套砌块先排块后施工，施工

11、时砌块底面向上反向砌筑。墙体尺寸：190、200、240、290 mm砌块砌体为建筑工厂化、机械化、加快建设速度、减轻结构自重开辟新的途径。我国目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体。3. 石砌体 因地制宜，在产石地区适用。石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。,（二）配筋砌体 1. 配筋砖砌体,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,（a） （b） 配筋砌块砌体,2.配筋砌块砌体,四、砌体的力学性能,（一）砌体的抗压强度 1、破坏过程及应力特点受力全过程：第一阶段：自受力到单块砖内出现竖向裂缝；第二阶段：单块砖内裂缝发展，连接并穿过若干皮砖第

12、三阶段：裂缝贯通，把砌体分成若干1/2砖立柱，失稳应力特点：不仅存在压应力，而且有弯曲应力和剪切应力，以及横向拉压应力,砌体受压破坏过程,由开始加载，到个别砖块上出现微细可见的裂缝，为第阶段。该阶段砌体的横向变形较小，应力应变呈直线关系，故也称为弹性阶段。出现微细可见裂缝时轴向荷载约为砖砌体破坏时极限荷载的(5070)%。,继续加载，个别砖块上的裂缝裂通，并沿竖向灰缝通过若干皮砖，形成平行于加载方向的纵向间断裂缝，为第阶段。此时轴向荷载约为砖砌体破坏时极限荷载的(8090)%。在此阶段，若荷载不增加，裂缝发展可以稳定，不会出现新的裂缝。,当荷载增加不多，裂缝亦会发展很快，此后即使不增加荷载，裂

13、缝仍能不断增加，形成上下贯通的裂缝将砌体分割成若干半砖小柱，这时砌体横向变形明显增大，向外鼓出，半砖小柱丧失稳定而破坏，至此为第阶段。,影响砌体强度的主要因素 a 块体和砂浆的强度 b 砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响:砂浆的流动性大，对提高砌体强度有利； c 块体的尺寸与形状、灰缝厚度 d 砌筑质量（水平灰缝砂浆的饱满程度）与灰缝厚度：过薄（难以均匀铺砌且引起弯曲剪切应力）或过厚（增加砖的横向拉应力）强度降低，812mm为宜。,由于多层砌体房屋具有整体性差，抗拉、抗剪强度低，材料质脆、匀质性差等弱点，因此不仅要满足承载力，且要采取构造措施，以加强房屋的整体性，提高变形能力和抗倒塌能力。,

14、一、砌体结构的一般构造要求,1、最低强度等级要求 五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级，应符合下列要求： 砖采用MU10； 砌块采用MU7.5； 石材采用MU30； 砂浆采用M5。注：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下表的要求。,注： 1 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； 2 对安全等级为一级

15、或设计使用年限大于50年的房屋，表中材料强度等级应到少提高一级。,2、截面尺寸要求 承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm，毛料石柱较小边长不宜小于400mm。 注：当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。,3、支撑长度要求 预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不小于80mm，灌缝混凝土不宜低于C20.,4、连接锚固要求 支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部，应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固： 1

16、 对砖砌体为9m； 2 对砌块和料石砌体为7.2m。 填充墙、隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。 山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉结。,5、砌体中留槽洞及埋设管道的要求不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线； 不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。 注：对受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设置管线。,6、设置垫块的要求 跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。 1 对砖砌体为4.8m； 2 对砖块和料石砌体为4.2m； 3 对毛石砌体为3.9m。,7、设置壁柱或构造柱的条件 当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱，或采取其他加强措施： 1 对240mm厚的砖墙为6m，对180mm厚的砖墙为4.8m； 2 对砌块、料石墙为4.8m。,