砌体结构基本知识

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1、第10章 砌体结构 基本知识,第10章 砌体结构基本知识 第一节 砌体材料及其力学性能 第二节 砌体结构构件的承载力计算 第三节 砌体结构房屋墙体设计 第四节 砌体结构中的过梁及悬挑构件 第五节 多层砌体结构的构造措施(非抗 震设防要求) 第六节 多层砌体结构抗震构造措施,一、 砌体材料 1.砌体材料 （1）块体材料 （2）块体材料强度等级 2.砂浆 （1）作用 （2）种类 （3）强度等级,10.1 砌体材料及其力学性能,烧结类砖 砖烧结普通砖 砖 烧结多孔砖非烧结类砖 蒸压灰砂砖蒸压粉煤灰砖标准砖块数量：4816=512块m3 砌块 小型砌块（h350mm）： 390190190mm配套专门

2、材料 砌块专用砂浆（Mb表示）砌块灌孔混凝土（Cb表示）料石 细料石 石材 半细料石粗料石毛料石毛石,烧结普通砖、烧结多孔砖：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖：MU25、MU20、MU15和MU10 砌块：MU20、 MU15、 MU10、 MU7.5、MU5 石材：MU100、MU80、MU60、MU50、 MU40、MU30、MU20,粘结：连成整体传递压力：通过块体接触面，使均匀传力改善保温隔热、抗冻性：添满块材间的缝隙,水泥砂浆：强度高，和易性差 受力大、潮湿环境混合砂浆：强度较高，和易性好 广泛应用（干燥）石灰砂浆：强度低、耐久性差砌块专用砂浆

3、：高粘结、高强度 混凝土砌块,强度等级 确定：龄期28d、边长70.7mm立方体试块等级：M15、M10、M7.5、M5和M2.5（5级）,二、砌体的种类砖砌体普遍 1.无筋砌体 种类 砌块砌体石砌体特点：抗震性能差、抵抗不均匀沉降能力差网状（横向）配筋砖砌体种类 组合砖砌体 2.配筋砌体 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙配筋砌块砌体提高砌体承载力特点 减小构件截面尺寸加强整体性,网状配筋砖砌体 （a）方格网式钢筋网 （b）连弯式钢筋网,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,砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙,An,l1,l2,配筋砌块砌体,三、砌体的受压性

4、能1砌体受压破坏特征2. 受压砌体的受力特点 3影响砌体抗压强度的主要因素,第一阶段：N（0.5-0.7）Nu时，单砖开裂，N不增大，裂缝不扩展 第二阶段：N（0.8-0.9）Nu时，裂缝扩展贯通，N不增大，裂缝继续发展 第三阶段：NNu时，裂缝贯通发展，分割成小砖柱，压碎或失稳而破坏。,砖表面不平整，砂浆铺砌不匀砖、砂浆接触面50-70% 原因 砂浆的横向变形比块材大粘结力、摩擦力使砖受拉竖向灰缝不饱满砌体不连续，产生应力集中块材抗弯、抗剪、抗拉强度低块材（砖）处于压缩、弯曲、剪切、局部受压、横向拉伸等复杂应力状态。,材料强度 块体：强度高，砌体抗压强度越高明显砂浆：等级高，砌体抗压强度有所

5、提高有限 砂浆性能：流动性、保水性好 过大：砂浆横向变形大过小：不易均匀密实采用纯水泥砂浆时，砌体强度降低1020%。 块材的形状、尺寸、灰缝厚度 外形：平整、规则尺寸：厚度大，有利灰缝厚度均匀：8-12mm饱满：饱满度：80%；块材含水率：10-15% 砌筑质量 砌筑方法：“三一”砌法砂浆搅拌方式工人的技术水平现场质量管理水平,四、砌体的受拉、受弯及受剪性能应用：水池 齿缝破坏砖强、砂弱 1轴心受拉 破坏特征 竖缝破坏砖弱、砂强通缝破坏不允许抗拉强度 取决因素：砂浆强度应用：挡土墙 水平弯曲 齿缝破坏 2弯曲受拉 破坏特征 竖缝破坏：很少出现竖向弯曲：水平通缝破坏抗拉强度 取决因素：砂浆强度

6、应用：门窗砖过梁、拱过梁支座等 3砌体受剪 破坏特征 齿缝（阶梯形）破坏水平通缝破坏抗剪强度 取决因素：砂浆强度,砌体的轴心受拉破坏,砌体的弯曲受拉破坏 （a）沿齿缝或直缝破坏 （b）沿通缝破坏,砌体的剪切破坏 （a）沿通缝破坏 （b）沿齿缝破坏 （c）沿阶梯缝破坏,五、砌体变形性能 1砌体弹性模量E作用：反映砌体压应力与总应变的关系。取值：取= 0.43m时的割线模量为受压砌体的弹性模量。各类砌体弹性模量E值：表10-1砌体剪变模量G采用近似取值： G = 0.4E 2砌体的线膨胀系数、收缩率和摩擦系数见表10-2,表10-2,作业： 思考题：1、2、3、4,一、无筋砌体受压构件1.砌体结构

7、设计方法2.砌体强度设计值3.无筋砌体受压构件的受力状态及计算公式,10.2砌体结构构件的承载力计算,砌体结构设计方法以概率理论为基础的极 限状态设计方法。 同混凝土结构 承载力极限状态设计 计算满足 正常使用极限状态的要求 构造措施保证,砌体强度设计值的确定：砌体强度设计值以施工质量控制等级为B级、以毛截面计算、龄期为28d的各类砌体，确定出各类砌体的强度设计值。不同块体种类的砌体抗压强度设计值f，见本教材附表10-附表15。注：当采用A级或C级时相应地予以提高或降低。,砌体施工质量控制等级为B级时的要求有： 现场质量管理制度基本健全，并能执行；非施工方质量监督人员间断地到现场进行质量控制；

8、施工方有在岗专业技术管理人员，并持证上岗。 砂浆、混凝土强度试块按规定制作，强度满足验收规定，离散性较小。 砂浆拌合方式机械拌合，配合比计量控制一般。 砌筑工人高、中级工不少于70%。,砌体工程施工质量验收规范将砌体施工质量控制等级分为A、B、C三个等级，并对相关要求作出了相应的规定。我国目前一般按B级控制。,特殊情况下各类砌体强度设计值的调整系数a 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，a0.9。 对无筋砌体构件，其截面面积A0.3m2时，aA+0.7；对配筋砌体构件， A0.2m2

9、时，aA+0.8；构件截面面积A以m2计。 当砌体用水泥砂浆砌筑时，对抗压强度设计值，a0.9；对抗拉、抗弯及抗剪强度设计值，a0.8；对配筋砌体构件，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数a。 当施工质量控制等级为C级（配筋砌体不允许采用C级）时，a0.89； 当验算施工中房屋的构件时，a1.1；但由于施工阶段砂浆尚未硬化，砂浆强度可取为零。,受压构件的受力状态 1.偏心距越大，受压面越小，构件的承载力也越低。因此砌体规范 规定，轴向力的偏心距e不应超过0.6y 2.高厚比大时，纵向弯曲，产生附加偏心,因此长柱的受压承载力比短柱要低。,砌体受压构件的承载力计算公式：NfA 高厚比和偏心距e对受压构

10、件承载力 的影响系数，可根据砂浆强度等级、砌体高厚比及相对偏心距e/h（或e/hT）查表10-3表10-5得到。 f -砌体的抗压强度设计值，按附表10附表15选用，并考虑调整系数a；,还应注意下列问题： （1）砌体规范规定，在查表求时，应先对构件高厚比乘以调整系数，以考虑砌体类型对受压构件承载力的影响： （2）对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向进行轴心受压承载力验算。 （3）构件应满足轴向力偏心矩e0.6y限值的要求。,二、无筋砌体的局部受压1.砌体局部受压的特点 2.局部均匀受压承载力计算公式 3.梁端支承处砌体局部受压

11、4.垫块下砌体局部受压,局部均匀受压 如独立柱支承在基础顶面局部不均匀受压 大梁支承在砖墙上结果：砌体局部抗压强度 砌体抗压强度 试验 原因 局压下砌体横向变形受周围砌体约束“套箍效应”周围一定范围砌体协同局压面下砌体工作 局压力扩散处理：引入局压强度提高系数（即以f代替f）。,NlfAl f砌体抗压强度设计值，可不考虑调整系数a影 响； 砌体局部抗压强度提高系数： 值限值： 四面约束2.5， 三面约束2.0，二面约束1.5， 一面约束1.25。 A0影响局压强度的计算面积，按图10-10确定。,局部均匀受压承载力计算公式:,梁端支承处砌体局部受压受力特点梁弯曲变形，支座处产生转角，下部有脱开

12、趋势。 梁端有效支承长度：a0 aa0 hc梁的截面高度（mm）；f 砌体的抗压强度设计值（N/mm2）。 梁端压力Nl作用点位置：靠近墙体内缘0.4 a0处 梁端压力Nl产生的压应力分布不均匀呈抛物线形，靠近内缘处压应力最大。 上部荷载对局部抗压强度的影响局压面上除Nl外，还有上部荷载N0作用。 现象：梁端底部砌体产生压缩变形，梁顶部与砌体脱开形成水平裂缝产生“卸荷内拱”，使局部受压面积上的荷载减少。 处理：N0适当折减引入上部荷载折减系数,梁端支承处砌体局部受压承载力计算公式：N0NlfAl N0局压面内上部轴向力设计值，N00 Al，0取上部墙体内平均压应力设计值； Nl梁端支承压力设计

13、值； 底部压应力图形的完整系数，一般取0.7 (过梁、墙梁取1.0)； Al局部受压面积，Ala0b，b为梁宽； 上部荷载折减系数，取值： 规定：当A0/Al3时，不考虑N0（取 = 0）；,垫块下砌体局部受压 垫块作用：扩大梁端支承面积，使梁端压力较均匀地传倒砌体截面上，增加局部受压承载力。 垫块高度tb：180mm 刚性垫块构造 垫块宽度bb：自梁边挑出 tb 垫块长度ab： 180mm壁柱上垫块伸入翼 墙：120mm,垫块下砌体局部受压承载力计算公式为： N0+Nl1fAb N00Ab Ababbb 式中 N0垫块面积Ab内上部轴向力设计值；垫块上N0及Nl 合力的影响系数，由表10-3

14、10-5查取3时的值； 1 垫块外砌体面积的有利影响系数，取10.8，但不小于1.0；局部抗压强度提高系数，以Ab代Al计算得出；ab、bb垫块伸入墙内的长度和宽度； Ab垫块面积。,三、砌体轴心受拉、受弯和受剪构件简介（*） 1.轴心受拉构件NtftA 2.受弯构件 受弯承载力计算 无筋砌体受弯构件的受弯承载力按下式计算： MftmW 受剪承载力 Vfvbz 3.受剪构件 V（fv0）A,作业： 思考题：5、6 习题：1、2,10.3砌体结构房屋墙体设计一、混合结构房屋的结构布置1纵墙承重方案 2横墙承重方案 3纵横墙承重方案 4内框架承重方案,纵墙承重方案 横墙少、室内空间大、房屋刚度较差； 特点 窗洞口宽度、位置受限； 楼盖构件用材料多、墙体材料用量少。应用：教学楼、图书馆等较大开间房屋,