砌体结构(第一、二章)

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1、砌体结构设计,教 材：砌体结构 唐岱新 高等教育出版社 教 师：蔡江勇,门票价：35元,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,目录,第一章 绪论 第二章 材料及砌体的基本力学性能 第三章 砌体结构构件承载力的计算 第四章 混合结构房屋墙体设计 第五章 过梁、墙梁和悬挑梁 结构，材料和形式的分类；构件；材料,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,1.1砌体结构的发展简史 砌体结构是指用砖、石或砌块为块材，用砂浆砌筑的结构。砌体按照所采用块材的不同，可分为砖砌体、石砌体和砌块砌体三大类。搭砌的整体和钢结构焊接、混凝土的浇注的整体不同 1

2、）应用范围扩大：建筑物、构筑物（烟囱、小型水池、料仓、渡槽、水塔等）和桥梁（石拱桥）。 2）新材料、新技术和新结构的不断研制和使用：承重空心砖、配筋砖砌体结构和约束砖砌体、混凝土砌块（采用混凝土、轻集料混凝土，以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的）。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,发展简史 (?)由混凝土砌块代替的粘土砖作为承重墙体材料既保留了传统砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点，又具有强度高、延性好的钢筋混凝土结构的特性。 它的最大优势在于砌块的生产不毁坏耕地，而且耗能较低，仅为生产粘土砖的一半，符合国家可持续发展的技术政策，是我

3、国墙体材料改革的有效途径之一。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,发展简史 3）砌体结构计算理论和计算方法的逐步完善 a 建国以前，我国所建造的砌体结构房屋主要是住宅等低层民用建筑，只凭经验设计而不作计算，由房屋的层数来选定墙的厚度。 b 1956年原国家建委批准在我国使用前苏联的砖石及钢筋砖石结构设计标准及技术规范。该规范采用属于定值的极限状态设计方法。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,发展简史 c 1988年颁布实施了砌体结构设计规范(GBJ388)。该规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，在砌体结

4、构可靠度设计方面已提高到当时的国际水平其中多层砌体结构房屋的空间工作以及在墙梁中墙和梁的共同工作等专题的研究成果在国际上处于领先地位，使我国砌体结构理论和设计方法更趋完善。 d砌体结构设计规范(GBJ 50003)。新规范的砌体结构类别和应用范围较原规范(GBJ388)有所扩大。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,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

5、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,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,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

6、座用 230 余万块巨石砌垒起来的高 146.6m的伟大建筑。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,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。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,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

7、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。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,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。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,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。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,20 世纪以

8、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 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。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,1.2 砌体结构的优缺点及其应用范围 1.2.1砌体结构的优缺点 优点： (1)砌体结

9、构材料来源广泛，易于就地取材。 (2)砌体结构有很好的耐火性和较好的耐久性，使用年限长。 (3)砌体特别是砖砌体的保温、隔热性能好节能效果明显。 (4)采用砌体结构较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材，并且砌体砌筑时不需要模板及特殊的技术设备，可以节省木材。 (5)当采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构自重，加快施工进度，进行工业化生产和施工。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,应用范围 缺点： ( 1)砌体结构自重大（砌体、混凝土、钢结构的材料容重与强度比较）。 (2)砌筑砂浆和砖、石、砌块之间的粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度低，抗

10、震及抗裂性能较差。因此，应研制推广高粘结性砂浆，必要时采用配筋砌体，并加强抗震抗裂的构造措施。 (3)砌体结构砌筑工作繁重。砌体基本采用手工方式砌筑，劳动量大，生产效率低。 (4)砖砌体结构的粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生产。据统计，全国每年生产粘土砖上千亿块，毁坏农田近10万亩，使我国人口多、耕地少的矛盾更显突出。因此，必须大力发展砌块、煤矸石砖、粉煤灰砖等粘土砖的替代产品。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,应用范围 1.2.2 砌体结构的应用范围 农村建筑，如仓库、跨度不大的加工厂房也可用砌体结构建造。 在工业与民用建筑中，砌体往往被用

11、来砌筑围护墙和填充墙，工业企业中的烟囱、料斗、管道支架、对渗水性要求不高的水池等特殊构件也可用砌体建造。 在交通运输方面，砌体结构可用于桥梁、隧道工程、各种地下渠道、涵洞、挡土墙等也常用石材砌筑。 在水利建设方面，可用石材砌筑坝、堰和渡槽等。 砌体主要用于承受压力的构件，房屋的基础、内外墙、柱等都可用砌体结构建造。无筋砌体房屋一般可建57层，配筋砌块剪力墙结构房屋可建8一18层。此外，过梁、屋盖、地沟等构件也可用砌体结构建造。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第一章 绪论,思 考 题 1什么是砌体结构?砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类？ 2砌体结构有哪些优点和

12、缺点?有哪些应用范围?,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第二章 材料及砌体的基本力学性能,内容概述： 砌体材料及其强度等级 砌体的种类 砌体的受压性能 砌体的受拉、受弯、受剪性能 砌体的变形和其他性能,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第二章 材料及砌体的基本力学性能,21 砌体材料及其强度等级 块体种类,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,烧结类砖 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 小型砌块（h350mm）： 390190190mm 砌块

13、配套专门材料 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,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,蒸压灰砂砖,空心砖,蒸压粉煤灰砖,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,空心砖,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,空心加气混凝土砌块,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第二章 材料及砌体的基本力学性能,21 砌体材料及其强度等级 211 砖 我国目前用于砌体结构的砖主要有烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖等四种。 烧结普通砖是由粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心或空洞率不大于15且外形尺寸符合规定的砖。 烧结多孔砖是以粘土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成、空洞率不小于15，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖，简称多孔砖。,砌体结构设计 武汉理工大学 土木工程与建筑学院（ 2010）,第二章 材料及砌体的基本力学性能,21 砌体材料及其强度等级 砖