房屋建筑設(shè)計項目砌體結(jié)構(gòu)施工工藝

1、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計,教 材：砌體結(jié)構(gòu) 唐岱新 高等教育出版社教 師：蔡江勇,門票價：35元,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,目錄,第一章 緒論 第二章 材料及砌體的基本力學(xué)性能 第三章 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的計算 第四章 混合結(jié)構(gòu)房屋墻體設(shè)計 第五章 過梁、墻梁和懸挑梁 結(jié)構(gòu)，材料和形式的分類；構(gòu)件；材料,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章 緒論,1.1砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡史 砌體結(jié)構(gòu)是指用磚、石或砌塊為塊材，用砂漿砌筑的結(jié)構(gòu)。砌體按照所采用塊材的不同，可分為磚砌體、石砌體和砌塊砌體三大類。搭砌的整體和鋼結(jié)構(gòu)焊接、混凝土的澆注的整體不同 1）

2、應(yīng)用范圍擴(kuò)大：建筑物、構(gòu)筑物（煙囪、小型水池、料倉、渡槽、水塔等）和橋梁（石拱橋）。 2）新材料、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的不斷研制和使用：承重空心磚、配筋磚砌體結(jié)構(gòu)和約束磚砌體、混凝土砌塊（采用混凝土、輕集料混凝土，以及利用各種工業(yè)廢渣、粉煤灰、煤矸石等制成的）。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,發(fā)展簡史 (?)由混凝土砌塊代替的粘土磚作為承重墻體材料既保留了傳統(tǒng)磚結(jié)構(gòu)取材廣泛、施工方便、造價低廉的特點，又具有強(qiáng)度高、延性好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特性。 它的最大優(yōu)勢在于砌塊的生產(chǎn)不毀壞耕地，而且耗能較低，僅為生產(chǎn)粘土磚的一半，符合國家可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)政策，是我國墻

3、體材料改革的有效途徑之一。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,發(fā)展簡史 3）砌體結(jié)構(gòu)計算理論和計算方法的逐步完善 a 建國以前，我國所建造的砌體結(jié)構(gòu)房屋主要是住宅等低層民用建筑，只憑經(jīng)驗設(shè)計而不作計算，由房屋的層數(shù)來選定墻的厚度。 b 1956年原國家建委批準(zhǔn)在我國使用前蘇聯(lián)的磚石及鋼筋磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范。該規(guī)范采用屬于定值的極限狀態(tài)設(shè)計方法。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,發(fā)展簡史 c 1988年頒布實施了砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ388)。該規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，在砌體結(jié)構(gòu)可靠度

4、設(shè)計方面已提高到當(dāng)時的國際水平其中多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的空間工作以及在墻梁中墻和梁的共同工作等專題的研究成果在國際上處于領(lǐng)先地位，使我國砌體結(jié)構(gòu)理論和設(shè)計方法更趨完善。 d砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GBJ 50003)。新規(guī)范的砌體結(jié)構(gòu)類別和應(yīng)用范圍較原規(guī)范(GBJ388)有所擴(kuò)大。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)在我國有著悠久的歷史。在約 6000 年前，就已有木構(gòu)架和木骨泥墻。公元前20 世紀(jì)，有土夯實的城墻。公元前 1783 年公元前 1122 年，已逐漸開始采用粘土做成的版筑墻。公元前 1388 年公元前 1122 年，逐步采用曬干的土坯砌筑墻。,公元前 1

5、134 年至公元前 771 年已有燒制的瓦。公元前 475 年公元前 221 年已有燒制的大尺寸空心磚。公元 317 年558 年已有實心磚的使用。石料也由最初的裝飾浮雕、臺基和制作欄桿，到后來用于砌筑建筑物。,簡史,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,在國外，大約在 8000 年前已開始采用曬干的土坯。50006000 年前左右經(jīng)鑿琢的天然石材已廣泛使用；采用燒制的磚也有約 3000 年的歷史。古代砌體結(jié)構(gòu)的成就是輝煌的。享有悠久歷史聲譽(yù)的埃及胡夫金字塔，是現(xiàn)存世界最古老的石結(jié)構(gòu)。,系約公元前 3000 年埃及第三王朝第二個國王喬賽爾為自己所修建的陵墓，是一座用 2

6、30 余萬塊巨石砌壘起來的高 146.6m的偉大建筑。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,中國是砌體大國，在歷史上有舉世聞名的萬里長城，它是兩千多萬年前用“秦磚漢瓦”建造的世界上最偉大的砌體工程之一； 有在春秋戰(zhàn)國時期就已興修水利，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。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,在 1400 年前由料石修建的現(xiàn)存河北趙縣的安濟(jì)橋，這是世界上最早的單孔敞肩式石拱橋，凈跨為 7.02m，寬約 9m，為拱上開洞，既可節(jié)約石材，且可減輕洪水期的水壓力，它無論在材料使用、結(jié)構(gòu)受力、藝術(shù)造型和經(jīng)濟(jì)上，都達(dá)

7、到了相當(dāng)高的成就，該橋已被美國土木工程學(xué)會選入世界第 12 個土木工程里程碑。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,明代建造的南京靈谷寺無梁殿以磚拱為主體結(jié)構(gòu)，室內(nèi)空間為一大型磚拱，總長53.5m，總寬 37.35m，縱橫兩個方向均為磚砌穹拱，無一根梁。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,河北定縣開元寺塔(又稱瞭敵塔)于公元1055年建成，是當(dāng)時世界上最高的砌體結(jié)構(gòu)。它高 84.2m，共 11 層，平面為八邊形，底部邊長 9.8m，采用磚砌雙層筒體結(jié)構(gòu)體系。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,20 世紀(jì)以前，世界

8、上最高的砌體結(jié)構(gòu)辦公用樓房是 1891 年在美國芝加哥建成的莫納德洛克大樓，它長 62m，寬 21m，高 16層。但由于當(dāng)時的技術(shù)條件限制，其底層承重墻厚 1.8m；瑞士在 50 年代后期用抗壓強(qiáng)度達(dá) 60MPa、孔洞率為 28%的多孔磚建成 19層和 24 層高的塔式住宅建筑，磚墻僅 380mm 厚。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,1.2 砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點及其應(yīng)用范圍 1.2.1砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點 優(yōu)點： (1)砌體結(jié)構(gòu)材料來源

9、廣泛，易于就地取材。 (2)砌體結(jié)構(gòu)有很好的耐火性和較好的耐久性，使用年限長。 (3)砌體特別是磚砌體的保溫、隔熱性能好節(jié)能效果明顯。 (4)采用砌體結(jié)構(gòu)較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以節(jié)約水泥和鋼材，并且砌體砌筑時不需要模板及特殊的技術(shù)設(shè)備，可以節(jié)省木材。 (5)當(dāng)采用砌塊或大型板材作墻體時，可以減輕結(jié)構(gòu)自重，加快施工進(jìn)度，進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)和施工。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,應(yīng)用范圍 缺點： ( 1)砌體結(jié)構(gòu)自重大（砌體、混凝土、鋼結(jié)構(gòu)的材料容重與強(qiáng)度比較）。 (2)砌筑砂漿和磚、石、砌塊之間的粘結(jié)力較弱，因此無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度低，抗震及抗裂性能

10、較差。因此，應(yīng)研制推廣高粘結(jié)性砂漿，必要時采用配筋砌體，并加強(qiáng)抗震抗裂的構(gòu)造措施。 (3)砌體結(jié)構(gòu)砌筑工作繁重。砌體基本采用手工方式砌筑，勞動量大，生產(chǎn)效率低。 (4)磚砌體結(jié)構(gòu)的粘土磚用量很大，往往占用農(nóng)田，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，全國每年生產(chǎn)粘土磚上千億塊，毀壞農(nóng)田近10萬畝，使我國人口多、耕地少的矛盾更顯突出。因此，必須大力發(fā)展砌塊、煤矸石磚、粉煤灰磚等粘土磚的替代產(chǎn)品。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,應(yīng)用范圍 1.2.2 砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍 農(nóng)村建筑，如倉庫、跨度不大的加工廠房也可用砌體結(jié)構(gòu)建造。 在工業(yè)與民用建筑中，砌體往往被用來砌筑圍護(hù)墻和

11、填充墻，工業(yè)企業(yè)中的煙囪、料斗、管道支架、對滲水性要求不高的水池等特殊構(gòu)件也可用砌體建造。 在交通運(yùn)輸方面，砌體結(jié)構(gòu)可用于橋梁、隧道工程、各種地下渠道、涵洞、擋土墻等也常用石材砌筑。 在水利建設(shè)方面，可用石材砌筑壩、堰和渡槽等。 砌體主要用于承受壓力的構(gòu)件，房屋的基礎(chǔ)、內(nèi)外墻、柱等都可用砌體結(jié)構(gòu)建造。無筋砌體房屋一般可建57層，配筋砌塊剪力墻結(jié)構(gòu)房屋可建8一18層。此外，過梁、屋蓋、地溝等構(gòu)件也可用砌體結(jié)構(gòu)建造。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第一章緒論,思 考 題 1什么是砌體結(jié)構(gòu)?砌體按所采用材料的不同可以分為哪幾類？ 2砌體結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點和缺點?有哪些應(yīng)用

12、范圍?,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,內(nèi)容概述： 砌體材料及其強(qiáng)度等級 砌體的種類 砌體的受壓性能 砌體的受拉、受彎、受剪性能 砌體的變形和其他性能,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 塊體種類,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,燒結(jié)類磚 燒結(jié)普通磚 磚 燒結(jié)多孔磚 非燒結(jié)類磚 蒸壓灰砂磚 蒸壓粉煤灰磚 標(biāo)準(zhǔn)磚塊數(shù)量：4816=512塊m3 小型砌塊（h350mm）： 390190190mm 砌塊 配套專門材料 砌塊專

13、用砂漿（Mb表示） 砌塊灌孔混凝土（Cb表示） 料石 細(xì)料石 石材 半細(xì)料石 粗料石 毛料石 毛石,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,蒸壓灰砂磚,空心磚,蒸壓粉煤灰磚,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,空心磚,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,空心加氣混凝土砌塊,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 211

14、 磚 我國目前用于砌體結(jié)構(gòu)的磚主要有燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚等四種。 燒結(jié)普通磚是由粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰為主要原料，經(jīng)過焙燒而成的實心或空洞率不大于15且外形尺寸符合規(guī)定的磚。 燒結(jié)多孔磚是以粘土、頁巖、煤矸石為主要原料，經(jīng)焙燒而成、空洞率不小于15，孔的尺寸小而數(shù)量多，主要用于承重部位的磚，簡稱多孔磚。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 磚 蒸壓灰砂磚是以石灰和砂為主要原料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、蒸壓養(yǎng)護(hù)而成的實心磚，簡稱灰砂磚。 蒸壓粉煤灰磚是以粉煤灰、石灰為主要原料，摻加

15、適量石膏和集料，經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實心磚簡稱粉煤灰磚?；疑按u與粉煤灰磚的規(guī)格尺寸與燒結(jié)普通磚相同。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 212 砌塊 砌塊一般指混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊及硅酸鹽實心砌塊。此外還有用粘土、煤矸石等為原料，經(jīng)焙燒而制成的燒結(jié)空心砌塊。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 砌塊 采用較大尺寸的砌塊代替小塊磚砌筑砌體，可減輕勞動量并可加快施工進(jìn)度，是墻體材料改革的一個重要方

16、向。 砌塊按尺寸大小可分為小型、中型和大型三種，我國通常把砌塊高度為180一350mm的稱為小型砌塊，高度為360一900mm的稱為中型砌塊，高度大于900mm的稱為大型砌塊。 加氣混凝土砌塊用加氣混凝土和泡沫混凝土制成，其重力密度一般為46kNm3，由于自重輕，并可按使用要求制成各種尺寸，還可在工地進(jìn)行鋸切，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 213 石材 天然石材根據(jù)其外形和加工程度可分為料石與毛石兩種，料石又分為細(xì)料石、半細(xì)料石、粗料石和毛料石。 天然建筑石材在

17、所有塊體材料中應(yīng)用歷史最為悠久，并具有強(qiáng)度高、抗凍與抗氣性能好等優(yōu)點，故在有開采和加工條件及能力的地區(qū)，可用于砌筑條形基礎(chǔ)、承重墻及重要房屋的貼面裝飾材料，但用于砌筑炎熱及寒冷地區(qū)的墻體時，因其保溫性能差需要較大的墻厚而顯得不經(jīng)濟(jì)。 輻射,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 塊材的強(qiáng)度等級是塊材強(qiáng)度的技術(shù)指標(biāo)，它是按抗壓強(qiáng)度分級，并采用“標(biāo)號”表征，以便統(tǒng)一稱謂 。 是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法所得到的以MPa值表示的塊材極限抗壓強(qiáng)度 按規(guī)定的評定方法確定的強(qiáng)度值。具體見砌墻磚試驗方法GBT25422003)多孔磚強(qiáng)度

18、等級的劃分除考慮抗壓強(qiáng)度外，尚應(yīng)考慮其抗折荷重值 (GBl354492)。 塊體的強(qiáng)度等級以符號“MU”（Masonry Unit砌塊）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 214 砂漿 砂漿是由膠結(jié)料、細(xì)集料、摻和料加水?dāng)嚢瓒傻幕旌喜牧希谄鲶w中起粘結(jié)、襯墊和傳遞應(yīng)力的作用。 砂漿的強(qiáng)度等級用邊長為70.7mm的立方體試塊進(jìn)行抗壓試驗，每組為6塊，按其破壞強(qiáng)度的平均值而確定。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 214

19、砂漿 砂漿按成分可分為無塑性摻料的(純)水泥砂漿、有塑性摻料的混合砂漿以及不含水泥的石灰砂漿、粘土砂漿和石膏砂漿等非水泥砂漿。 砂漿的作用是將砌體中的塊體連成一個整體，并因抹平塊體表面而促使應(yīng)力的分布較為均勻。同時砂漿填滿塊體間的縫隙，減少了砌體的透氣性，提高砌體的保溫性能與抗凍性能。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,和易性：是指砂漿拌合物能保持其組成成分均勻，不發(fā)生分層離析、泌水等現(xiàn)象，適于運(yùn)輸、鋪砌等施工作業(yè)，并能獲得質(zhì)量均勻、密實的砂漿的性能。從與混凝土相同的故事說起、煮粥 和易性是一項綜合技術(shù)性能，包括流動性、粘聚性和保水性

20、三個方面。 1.流動性：指砂漿拌合物在自重或機(jī)械振搗力的作用下，能產(chǎn)生流動并均勻密實地充滿砌筑面的性能。反應(yīng)拌合物的稀稠程度：（1）拌合物太稠，砂漿難以拌合，易造成內(nèi)部孔隙； （2）拌合物過稀，會分層離析，影響砂漿的均勻性。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,2、粘聚性：指砂漿拌合物內(nèi)部組分間具有一定的粘聚力，在運(yùn)輸和澆筑過程中不致發(fā)生離析分層現(xiàn)象，而使砼能保持整體均勻的性能。 3、保水性：指砂漿拌合物具有一定的保持內(nèi)部水分的能力，在施工過程中不致產(chǎn)生嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象。 三個方面互相關(guān)聯(lián)，又互相矛盾。 如：流動性很大時，往往粘聚性和保水

21、性差，反之亦然。粘聚性好，一般保水性較好。 因此，所謂的拌合物和易性良好，就是使這三方面的性能，在某種具體條件下得到統(tǒng)一，達(dá)到均為良好的狀況。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,水 泥 砂 漿：強(qiáng)度高，和易性差 受力大、潮濕環(huán)境 混 合 砂 漿：強(qiáng)度較高，和易性好 廣泛應(yīng)用（干燥） 石 灰 砂 漿：強(qiáng)度低、耐久性差 砌塊專用砂漿：高粘結(jié)、高強(qiáng)度 混凝土砌塊,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 砂漿,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,21 砌體材料及其強(qiáng)度等級 砂漿 總體而言，對砌體所

22、用砂漿的基本要求為： (1)在強(qiáng)度及抵抗風(fēng)雨侵蝕方面，砂漿應(yīng)符合砌體強(qiáng)度及建筑物耐久性要求； (2)砂漿的可塑性，應(yīng)保證砂漿在砌筑時能很容易且較均勻地鋪開，以提高砌體強(qiáng)度和施工勞動效率 (3)砂漿應(yīng)具有足夠的保水性。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 砌體是由不同尺寸和形狀的磚石或塊體用砂漿砌筑而成的整體。 按照砌體的作用、砌法及材料的不同，砌體可分為 磚砌體、砌塊砌體及石砌體； 承重砌體與非承重砌體； 實心砌體與空斗砌體； 無筋砌體與配筋砌體等。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章

23、材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 221 磚砌體 實砌標(biāo)準(zhǔn)墻的厚度為240mm(一磚)、370mm(一磚半)、490mm(二磚)、620mm(二磚半)、740mm(三磚)等。有時為節(jié)省材料，墻厚可不按半磚而按14磚進(jìn)位，因此有些磚需側(cè)砌而構(gòu)成180mm、300mm、420mnl的墻厚。試驗表明，這種墻的強(qiáng)度是完全符合要求的,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 磚砌體 在南方及廣大農(nóng)村地區(qū)，為節(jié)省材料，曾采用空斗墻(如一眠一斗、一眠多斗、無眠空斗)。這種墻能減輕結(jié)構(gòu)自重，可節(jié)省磚30左右，節(jié)省砂漿50左右，還可

24、提高隔熱保溫性能，但空斗墻的施工十分不便，浪費(fèi)人工，影響施工進(jìn)度，而且抗剪、抗風(fēng)抗震性能較差，同時外層磚、砂漿的腐蝕對空斗墻的受力性能影響極大，因此新修訂的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范取消了原規(guī)范(GBJ388)空斗墻的相關(guān)內(nèi)容。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 222 砌塊砌體 采用砌塊砌體，特別是采用混凝土小型砌塊砌體，是墻體改革的一項重要措施。采用砌塊砌體可減輕勞動強(qiáng)度，減少高空作業(yè)，有利于提高勞動生產(chǎn)率，并具有較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)

25、性能,22 砌體的種類 223 石砌體 石砌體是由天然石材和砂漿(或混凝土)砌筑而成可分為料石砌體、毛石砌體和毛石混凝土砌體等。毛石混凝土砌體是在模板內(nèi)交替鋪置混凝土層及形狀不規(guī)則的毛石構(gòu)成。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 224 配筋砌體 為提高砌體強(qiáng)度、減少其截面尺寸、增加砌體結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)的整體性，可采用配筋砌體。配筋砌體可分為配筋磚砌體和配筋砌塊砌體。 配筋磚砌體又可分為網(wǎng)狀配筋磚砌體、組合磚砌體、磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻， 配筋砌塊砌體又可分為約束配筋砌塊砌體和均勻配筋砌塊砌體。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武

26、漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 224 配筋砌體 網(wǎng)狀配筋砌體又稱橫向配筋砌體，是磚柱或磚墻中每隔幾皮磚在其水平灰縫中設(shè)置直徑為34mm的方格網(wǎng)式鋼筋網(wǎng)片，或直徑68mm的連彎式鋼筋網(wǎng)片(圖320)。在砌體受壓時，網(wǎng)狀配筋可約束砌體的橫向變形，從而提高砌體的抗壓強(qiáng)度。組合磚砌體是由磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層組成的構(gòu)件可以承受較大的偏心軸壓力(圖322、圖323)；磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻是在磚砌體中每隔一定距離設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并在各層樓蓋處設(shè)置鋼筋混凝土圈梁(約束梁)，使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁組成一

27、個整體結(jié)構(gòu)共同受力(圖325)。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,圖10-2組合磚砌體 （a）（b）（c）組合磚砌體構(gòu)件截面；（d）混凝土或砂漿面層組合墻,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 配筋砌體 約束配筋砌塊砌體是僅在砌塊砌體的轉(zhuǎn)角、接頭部位及較大洞口的邊緣設(shè)置豎向鋼筋，并在這些部位設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋網(wǎng)片，主要用于中、低層建筑；均勻配筋砌塊砌體是在砌塊墻體上下貫通的豎向孔洞中插入豎向鋼筋，并用灌孔混凝土灌實，使豎向和水平鋼

28、筋與砌體形成一個共同工作的整體，故又稱配筋砌塊剪力墻，可用于大開間建筑和中高層建筑(圖328)。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,22 砌體的種類 225 墻板 目前我國的預(yù)制大型墻板有礦渣混凝土墻板、空心混凝土墻板、振動磚墻板及采用滑模工藝生產(chǎn)的整體混凝土墻板等。墻板的高度一般相當(dāng)于房間的高度，寬度可相當(dāng)于房屋的一個或半個開間(或進(jìn)深)。采用大型墻板的突出優(yōu)點是大大降低勞動強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，是一種有發(fā)展前途的墻體體系，但也增加了對施工吊裝設(shè)備的要求。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武

29、漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 231 砌體的受壓破壞特征 試驗研究表明砌體軸心受壓從加載到破壞大致經(jīng)歷三個階段，如圖23所示。（370240720mm） 第一階段：從砌體受壓開始，當(dāng)壓力增大至50一70的破壞荷載時，在砌體內(nèi)某些單塊磚在拉、彎、剪復(fù)合作用下出現(xiàn)第一批裂縫。在此階段裂縫較小，未能穿過砂漿層如果不再增加壓力，單塊磚內(nèi)的裂縫也不繼續(xù)發(fā)展。如圖23a所示。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23

30、砌體的受壓性能 砌體的受壓破壞特征 第二階段：隨著荷載的增加，當(dāng)壓力增大至80一90的破壞荷載時，單塊磚內(nèi)的裂縫將不斷發(fā)展，并沿著豎向灰縫通過若干皮磚，在砌體內(nèi)逐漸連接成一段段較連續(xù)的裂縫。若此時荷載不再增加，裂縫仍會繼續(xù)發(fā)展，砌體己臨近破壞，在工程實踐中應(yīng)視為構(gòu)件處于危險狀態(tài)。如圖23b所示。 第三階段：隨著荷載的繼續(xù)增加，則砌體中的裂縫迅速延伸、寬度增大并連成通縫，連續(xù)的豎向貫通裂縫把砌體分割成12磚左右的小柱體(個別磚可能壓碎)而失穩(wěn)破壞(如圖23c所示)。以砌體破壞時的壓力除以砌體截面面積所得的應(yīng)力值稱為砌體的極限抗壓強(qiáng)度。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）

31、,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 232 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài) 軸心抗壓強(qiáng)度是砌體最基本最重要的力學(xué)指標(biāo)。 砌體軸心抗壓試驗表明，其破壞大體經(jīng)歷單磚先裂、裂縫貫穿若干皮磚、形成獨(dú)立小柱體等三個特征階段。 明確砌體受壓的破壞過程及單塊磚受壓時的應(yīng)力狀態(tài)，可從機(jī)理上理解影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài) (1)在壓力作用下，砌體內(nèi)單塊磚的應(yīng)力狀態(tài)有以下特點，由于磚本身的形狀不完全規(guī)則平整、灰縫的厚度和密實性不均勻，使得單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓，而

32、是處于受彎和受剪狀態(tài)(圖2.3)。由于磚的脆性，抵抗受彎和受剪的能力較差，砌體內(nèi)第一批裂縫的出現(xiàn)是由單塊磚的受彎受剪引起的。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài),砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài) (2)砌體橫向變形時磚和砂漿存在交互作用。由于磚與砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)各不同(磚的橫向變形較中等強(qiáng)度等級以下的砂漿小)，在砌體受壓時磚的橫向變形也因砂漿的橫向變形較大而增大。并由此在磚內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)

33、力，所以單塊磚在砌體中處于壓、彎、剪及拉的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度降低。相反砂漿的橫向變形由于磚的約束而減小，因而砂漿處于三向受壓狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度提高。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài) 由于磚與砂漿的這種交互作用，使得砌體的抗壓強(qiáng)度比相應(yīng)磚的強(qiáng)度要低得多，而對于用較低強(qiáng)度等級砂漿砌筑的砌體抗壓強(qiáng)度有時較砂漿本身的強(qiáng)度高很多，甚至剛砌筑好的砌體(砂漿強(qiáng)度為零)也能承受一定荷載。磚和砂漿的交互作用在磚內(nèi)產(chǎn)生了附加拉應(yīng)力，從而加快了磚內(nèi)裂縫的出現(xiàn)，因此在用較低強(qiáng)度等級砂漿砌筑的砌體內(nèi)，磚內(nèi)裂縫出現(xiàn)較

34、早。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài) (3)彈性地基梁作用。單塊磚受彎受剪的應(yīng)力值不僅與灰縫的厚度及密實性不均勻有關(guān)，而且還與砂漿的彈性性質(zhì)有關(guān)。由于砂漿的較低彈模，每塊磚可視為作用在彈性地基上的梁，其下面的砌體即可視為“彈性地基”。磚上面承受由上部砌體傳來的力。這塊磚下面引起的反壓力又反過來形成自下而上的荷載，使它又成為倒置的彈性地基梁，上面的砌體則又成為它的彈性地基。這一“地基”的彈性模量越小，磚的變形越大，在磚內(nèi)產(chǎn)生的彎剪應(yīng)力也越高。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（

35、2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 砌體的受壓應(yīng)力狀態(tài) (4)堅向灰縫上的應(yīng)力集中。砌體的豎向灰縫未能很好地填滿，同時堅向灰縫內(nèi)的砂漿和磚的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。因此，在豎向灰縫上的磚內(nèi)將產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的應(yīng)力集中，從而加快磚的開裂，引起砌體強(qiáng)度的降低。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 233 影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 通過對磚砌體在軸心受壓時的受力分析及試驗結(jié)果表明，影響砌休抗壓強(qiáng)度的主要因素有 (1)塊體與砂漿的強(qiáng)度等級 塊體與砂漿的強(qiáng)度等級是確定砌體強(qiáng)度最主要的因素。

36、單個塊體的抗彎、抗拉強(qiáng)度在某種程度上決定了砌體的抗壓強(qiáng)度。一般來說，強(qiáng)度等級高的塊體的抗彎、抗拉強(qiáng)度也較高，因而相應(yīng)砌體的抗壓強(qiáng)度也高，但并不與塊體強(qiáng)度等級的提高成正比例；而砂槳的強(qiáng)度等級越高，砂漿的橫向變形越小，砌體的抗壓強(qiáng)度也有所提高。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 (2)塊體的尺寸與形狀 塊體的尺寸、幾何形狀及表面的平整程度對砌體的抗壓強(qiáng)度也有較大的影響。高度大的塊體，其抗彎、抗剪及抗拉能力增大；塊體長度較大時，塊體在砌體中引起的彎、剪應(yīng)力也較大。因此砌體強(qiáng)度隨塊體厚度的增大而加

37、大，隨塊體長度的增大而降低；而塊體的形狀越規(guī)則，表面越平整，則塊體的受彎、受剪作用越小，可推遲單塊塊材內(nèi)豎向裂縫的出現(xiàn)，因而提高砌體的抗壓強(qiáng)度。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 (3)砂漿的流動性、保水性及彈性模量的影響 砂漿的流動性大與保水性好時，容易鋪成厚度和密實性較均勻的灰縫，因而可減少單塊磚內(nèi)的彎剪應(yīng)力而提高砌體強(qiáng)度。純水泥砂漿的流動性較差，所以同一強(qiáng)度等級的混合砂漿砌筑的砌體強(qiáng)度要比相應(yīng)純水泥砂漿砌體高。砂漿彈性模量的大小對砌體強(qiáng)度亦具有決定性的作用，當(dāng)磚強(qiáng)度不變時，砂漿的彈件

38、模量決定其變形率，而磚與砂漿的相對變形大小影響單塊磚的彎剪應(yīng)力及橫向變形的大小，因此砂漿的彈性模量越大，相應(yīng)砌體的抗壓強(qiáng)度越高。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 (4)砌筑質(zhì)量與灰縫的厚度 砂漿鋪砌飽滿、均勻，可改善塊體在砌體中的受力性能，使之較均勻地受壓而提高砌體抗壓強(qiáng)度；反之，則降低砌體強(qiáng)度。因此砌體施工及驗收規(guī)范規(guī)定，砌體水平灰縫的砂漿飽滿程度不得低于80，磚柱和寬度小于1m的窗間墻豎向灰縫的砂漿飽滿程度不得低于60。同時磚在砌筑前要提前澆水濕潤，以增加磚和砂漿的粘結(jié)性能。,砌體結(jié)

39、構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素 (4)砌筑質(zhì)量與灰縫的厚度 砂漿厚度對砌體抗壓強(qiáng)度也有影響?；铱p厚，容易鋪砌均勻、對改善單塊磚的受力性能有利，但砂漿橫向變形的不利影響也相應(yīng)增大。實踐證明灰縫厚度以10一12mm為宜。 另外，在保證質(zhì)量的前提下，快速砌筑能使砌體在砂漿硬化前即受壓，可增加水平灰漿的密實性而提高砌體的抗壓強(qiáng)度。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,23 砌體的受壓性能 234 砌體抗壓強(qiáng)度計算公式 式中 砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均

40、值(MPa)； 分別為塊體、砂漿的抗壓強(qiáng)度平均值(MPa) 與塊體類別及砌體類別有關(guān)的參數(shù)，見表24 與塊體類別及砌體類別有關(guān)的參數(shù)（與塊體高度有關(guān)），見表25； 砂漿強(qiáng)度影響的修正參數(shù)（與塊體類別和砌筑方法有關(guān)），見表24。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,第二章材料及砌體的基本力學(xué)性能,塊材強(qiáng)度等級： 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗方法得到的，以Mpa表示的，塊材極限抗壓強(qiáng)度平均值。對于實心磚因厚度較小為防過早斷裂，還需考慮其抗折強(qiáng)度。（Masonry Unit ）, MU30、MU25、MU20、 MU15 、MU10。 砂漿強(qiáng)度等級 是以邊長為7.07 cm的立方體試塊，按標(biāo)準(zhǔn)條件（在（203）溫度和相對濕度為6080的條件下或相對濕度為90以上的條件下）養(yǎng)護(hù)至28 d的抗壓強(qiáng)度值確定。砌筑砂漿按抗壓強(qiáng)度劃分為 （Mortar ）M20、M15、M10、M7.5、M5.0、M2.5等六個強(qiáng)度等級。,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（ 2010）,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 武漢理工大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院（