砌體結構課件

1、軍事建筑工程系結構教研室 2021年2月1日,砌 體 結 構,第1章 緒論,砌體結構為四大結構形式之一,使用范圍廣，使用量大，歷史悠久,第1章 緒論,第1章 緒論,砌體結構的優(yōu)點,就地取材，價格便宜,良好的耐火性和耐久性,施工設備和方法簡單，可連續(xù)施工,第1章 緒論,砌體結構的缺點,砌體強度低，構件截面大，自重大,手工砌筑，勞動量大,整體性差，抗震性能差,破壞環(huán)境,2 砌體材料及其力學性質,本章研究內容,塊材的種類及其力學性質,砂漿的種類及其力學性質,砌體的種類及其力學性質,2.1 塊材,磚,石,砌塊,塊材,第2章 砌體結構的材料,燒結普通磚,2.1.1 實心磚,燒結普通磚是由粘土、頁巖、煤矸

2、石或粉煤灰為主要原料，經過焙燒結而成的實心或孔洞率不大于15%且外形尺寸符合規(guī)定的磚,定義,標準磚的尺寸 240115 53mm,第2章 砌體結構的材料,重力密度為:1819kN/m3,非燒結硅酸鹽磚,硅酸鹽磚是用硅酸鹽材料壓制成形并經蒸壓釜，在蒸汽壓力下凝固而成的,定義,2.1.1 實心磚,第2章 砌體結構的材料,重力密度為:1418kN/m3,注意：不適用于高溫環(huán)境下的砌體結構,空心磚，是以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經焙燒而成，孔洞率大于15的磚,2.1.2 空心磚,第2章 砌體結構的材料,目前最常用的是粘土空心磚,承重粘土空心磚,是以粘土為主要原料，經焙燒而成，孔洞率在154

3、0，孔的尺寸小而數(shù)量多，主要用于承重部位的磚,2.1.2 空心磚,第2章 砌體結構的材料,目前最常用的空心磚規(guī)格有： KP1型：240115 90； KP2型：240180115；配磚尺寸：240115115 或：180115115 KM1型：19019090； 配磚尺寸： 1909090,2.1.2 空心磚,第2章 砌體結構的材料,非承重粘土空心磚,孔洞率大于40的燒結空心磚，用于圍護結構,2.1.2 空心磚,第2章 砌體結構的材料,非承重粘土空心磚：一般用于非承重墻，重量較輕且隔熱、隔聲性能好，孔洞率一般為4060，又稱大孔空心磚,石,石材一般采用重質天然石，如花崗巖、砂巖、石灰?guī)r等，具有

4、強度高、抗凍性好、耐久性好，可作為承重墻體、基礎、擋墻等,2.1.3 石材,第2章 砌體結構的材料,石材導熱系數(shù)大，在寒冷及炎熱地區(qū)不宜作建筑物外墻,石,料石,毛石,細料石,半細料石,粗料石,毛料石,通過細加工，外形規(guī)則。疊砌面凹入深度不大于10mm。截面的寬度、高度不小于200mm，且不小于長度的1/4,規(guī)格尺寸同細料石，疊砌面凹入深度不大于15mm,規(guī)格尺寸同上，疊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，疊砌面凹入深度不大于25mm的石材,形狀不規(guī)則、中部厚度不小于200mm的塊石,2.1.3 石材,第2章 砌體結構的材料,2.1.4 混凝

5、土砌塊,第2章 砌體結構的材料,混凝土砌塊是指采用普通混凝土或利用浮石、火山渣、陶粒等為骨料的輕集料混凝土制成的實心或空心砌塊,砌塊,按材料分,2.1.4 混凝土砌塊,第2章 砌體結構的材料,目前最常用的是小型砌塊，中型、大型砌塊使用較少,塊體的強度等級,燒結普通磚、燒結多孔磚,MU30、MU25、MU20、MU15、MU10,蒸壓灰砂磚，蒸壓粉煤灰磚,MU25、MU20、MU15、MU10,石材,MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20,砌塊,MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5,2.1.5 塊材的強度等級,第2章 砌體結構的材料,2.2.1砂漿,定

6、義,作用,將塊材粘結成整體并使砌體受力均勻，同時因砂漿填滿塊材間的縫隙還能減少砌體的透氣性、提高砌體的保溫性及抗凍性,砂漿是用砂和適量的無機膠凝材料（水泥、石灰、石膏、粘土等）加水攪拌而成的一種粘結材料,2.2 砂漿和灌孔混凝土,第2章 砌體結構的材料,分類,混合砂漿,水泥砂漿,由水泥、砂和水拌合而成的無塑性摻和料的純水泥砂漿,有塑性摻和料的水泥砂漿,不含水泥的砂漿,第2章 砌體結構的材料,非水泥砂漿,2.2.1 砂漿,砂漿的強度等級,M15、M10、M7.5、M5、M2.5,M 砂漿強度等級的符號,Mb 混凝土砌塊所用的砌筑砂漿的強度等級符號,如：M5表示該砂漿的強度等級為5MPa,第2章

7、砌體結構的材料,2.2.1 砂漿,采用類似混凝土的標準試驗方法，進行抗壓試驗得出的以Mpa為單位的強度值劃分為以下5級,塊體和砂漿的選擇原則,1）本著“就地取材，因地制宜”的原則，選取當?shù)匦阅芰己玫膲K材和砂漿,第2章 砌體結構的材料,2.2.1 砂漿,2）為保證承載力，應根據(jù)設計計算選取強度等級適宜的塊材和砂漿,3）要保證砌體的耐久性,塊體和砂漿的選擇,第2章 砌體結構的材料,2.2.1 砂漿,塊體和砂漿的選擇,3）地面以下或防潮層以下的砌體，所用材料的最低強度等級應符合下表的規(guī)定,第2章 砌體結構的材料,2.2.1 砂漿,灌孔混凝土,在混凝土小型砌塊建筑中，為提高房屋的整體性、承載能力和抗震

8、能力，常在砌塊孔洞中設置鋼筋并澆入灌孔混凝土，使之形成鋼筋混凝土柱。在有些混凝土小型砌塊砌體中，雖然孔內未設鋼筋，但為了增大砌體的橫截面面積，或為滿足其他功能的要求，也需要灌孔，所灌的混凝土即為灌孔混凝土,第2章 砌體結構的材料,2.2.2 灌孔混凝土,要求：碎石直徑不大于10mm，坍落度在200250mm左右,灌孔混凝土的強度等級用Cb表示,2.1 塊材,磚,石,砌塊,塊材,第2章 砌體結構的材料,分類,混合砂漿,水泥砂漿,由水泥、砂和水拌合而成的無塑性摻和料的純水泥砂漿,有塑性摻和料的水泥砂漿,不含水泥的砂漿,第2章 砌體結構的材料,非水泥砂漿,2.2.1 砂漿,砂漿的強度等級,M15、M

9、10、M7.5、M5、M2.5,M 砂漿強度等級的符號,Mb 混凝土砌塊所用的砌筑砂漿的強度等級符號,如：M5表示該砂漿的強度等級為5MPa,第2章 砌體結構的材料,2.2.1 砂漿,采用類似混凝土的標準試驗方法，進行抗壓試驗得出的以Mpa為單位的強度值劃分為以下5級,塊體的強度等級,燒結普通磚、燒結多孔磚,MU30、MU25、MU20、MU15、MU10,蒸壓灰砂磚，蒸壓粉煤灰磚,MU25、MU20、MU15、MU10,石材,MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20,砌塊,MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5,2.1.5 塊材的強度等級,第2章 砌體

10、結構的材料,砌體種類,砌 體,配筋砌體,無筋砌體,第2章 砌體結構的材料,2.3 砌體的分類及應用,無筋砌體：僅由塊材和砂漿組成的砌體,第2章 砌體結構的材料,2.3.1 無筋砌體,無筋砌體包括磚砌體、砌塊砌體和石砌體，應用 范圍廣泛，但抗震性能較差,1）磚砌體,1）實心砌體,240mm（1磚）、370mm（1磚半）、490mm（2磚）、620mm（2磚半）、740mm（3磚）等（按1/2磚進位,2）空心砌體,空斗墻,第2章 砌體結構的材料,2.3.1 無筋砌體,2）石砌體,石砌體：由石材和砂漿或石材和混凝土砌筑而成 的砌體，分為料石砌體、毛石砌體和毛石混凝土 砌體,第2章 砌體結構的材料,2

11、.3.1 無筋砌體,3）砌塊砌體,混凝土空心砌塊砌體,第2章 砌體結構的材料,2.3.1 無筋砌體,配筋砌體：在砌體中設置了鋼筋或鋼筋混凝土材料的砌體,特點：配筋砌體的抗拉、抗彎、抗剪強度遠大于無筋砌體且具有良好的抗震性能,第2章 砌體結構的材料,2.3.2 配筋砌體,根據(jù)在磚砌體中配筋形式的不同以及設置鋼筋混凝土部件的位置和方法不同可分為：橫向配筋磚砌體、組合磚砌體和配筋混凝土空心砌塊砌體,1）橫向配筋砌體,第2章 砌體結構的材料,2.3.2 配筋砌體,2）組合磚砌體,第2章 砌體結構的材料,2.3.2 配筋砌體,3）配筋混凝土空心砌塊砌體（簡稱配筋砌塊砌體,第2章 砌體結構的材料,2.3.

12、2 配筋砌體,2.4 砌體的受力性能,1.無筋砌體的抗壓強度,第2章 砌體結構的材料,2.無筋砌體抗彎、抗剪、抗拉強度,3.灌孔砌塊砌體的受力性能,一. 無筋砌體的抗壓強度,2.4 砌體的受力性能,一)砌體受壓的破壞特征,第2章 砌體結構的材料,1.裂縫首先在單塊磚中出現(xiàn),2.磚柱的抗壓強度遠小于磚的抗壓強度,結論,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,二)影響砌體抗壓強度的因素,1)塊體的強度和外形尺寸,3)砂漿的變形性能,2)砂漿的強度,4)砂漿的流動性和保水性,純水泥砂漿會使砌體強度降低1020,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌

13、體結構的材料,5）施工砌筑質量,灰縫的厚度,水平灰縫的均勻和飽滿程度,塊材的搭接方式,灰縫厚度在812mm較好，一般采用10mm,對磚砌體水平灰縫的砂漿飽滿度不得低于80,上下錯縫，內外搭接,磚的含水量,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,燒結磚1015，蒸壓磚812,三）砌體軸心抗壓強度,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,1）砌體軸心抗壓強度平均值表達式,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,、k1 、 k2的取值,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,2）砌體軸心抗壓強度標準值表達式,2.4 砌體

14、的受力性能,第2章 砌體結構的材料,3）砌體軸心抗壓強度設計值表達式,砌體的施工質量控制等級,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,若取f0.17， f 0.16，計算后得f=0.45fm,說明砌體抗壓強度設計值遠小于其平均值，偏于安全,小結,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,砌體軸心抗壓強度設計值,表3.3 燒結普通磚和燒結多孔磚砌體的抗壓強度設計值 表3.4 蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚砌體的抗壓強度設計值 表3.5 單排孔混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強度 設計值 表3.6 輕骨料混凝土砌塊砌體的抗壓強度設計值 表3

15、.7 毛料石砌體的抗壓強度設計值 表3.8 毛石砌體的抗壓強度設計值,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,砌體軸心抗壓強度設計值,二.砌體抗拉ft、抗彎強度ftm和抗剪強度fv,軸心受拉,彎曲抗拉,受剪破壞,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,砌體抗拉ft、抗彎強度ftm和抗剪強度fv,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,砌體抗拉ft、抗彎強度ftm和抗剪強度fv,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,調整系數(shù)a,1)有吊車房屋砌體、跨度9m的梁下燒結普通磚砌體、跨度7.5m的梁下燒結多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌

16、體，a= 0.9,2)對無筋砌體構件，其截面面積A0.3m2時，a= A+0.7。對配筋砌體構件，當其中砌體截面面積A 0.2m2時，a= A+0.8。構件截面面積A以m2計,三.砌體強度設計值的調整,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,3)當砌體用水泥砂漿砌筑時，對抗壓強度a= 0.9；對其他強度a= 0.8；對配筋砌體構件，當其中的砌體采用水泥砂漿砌筑時，僅對砌體的強度設計值乘以調整系數(shù)a,4)當施工質量控制等級為C級時，a= 0.89,6)當驗算施工中房屋的構件時，a=1.1,配筋砌體不允許采用C級,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,5)當施工質量控制等級為A級

17、時，a= 1.05,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,四.灌孔砌塊砌體抗壓和抗剪強度設計值,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,四.灌孔砌塊砌體抗壓和抗剪強度設計值,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,注意事項,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,2)灌孔砌塊砌體抗剪強度設計值,2.4 砌體的受力性能,第2章 砌體結構的材料,灌孔砌塊砌體抗壓強度設計值,灌孔砌塊砌體抗剪強度設計值,第三章,砌體結構的極限承載力表達式,可靠度表達式,3.1 砌體結構的可靠度,第3章 極限表達式,2)式,1)式,3.2 荷載效應組合,第3章 極限表達式,1、當可變荷

18、載多于一個時，應按下列公式中最不利組合 進行計算,由永久荷載效應控制的組合,由可變荷載效應控制的組合,3.2 荷載效應組合,第3章 極限表達式,SGK 永久荷載標準值的效應,Qi 第i個可變荷載的分項系數(shù),一般取1.4,Ci 第i個可變荷載的組合系數(shù),一般取0.7，對書庫、 檔案室、儲藏室等取0.9,G 永久荷載的分項系數(shù),對(1)式取1.2,對(2)式取1.35,Q1 第1個可變荷載的分項系數(shù),一般取1.4,3.2 荷載效應組合,第3章 極限表達式,1、當可變荷載多于一個時，應按下列公式中最不利組合 進行計算,由永久荷載效應控制的組合,由可變荷載效應控制的組合,1)式,2)式,3.2 荷載效

19、應組合,第3章 極限表達式,2、當僅有一個可變荷載時，可按下列公式中最不利組合 進行計算,由永久荷載效應控制的組合,由可變荷載效應控制的組合,3.2 荷載效應組合,第3章 極限表達式,3、兩種荷載組合模式的界限,兩種荷載組合模式的界限,當 時,由永久荷載控制荷載效應組合,當 時,由可變荷載控制荷載效應組合,為可變荷載效應與永久荷載效應之比,小型砌塊,6.1 砌體結構材料,通常把高度在350mm以下的稱為小型砌塊，混凝土小型空心砌塊的主要規(guī)格尺寸為390mmx190mmx190mm,第6章 砌體結構,中型砌塊,6.1 砌體結構材料,把高度在360mm900mm的稱為中型砌塊?；炷林行推鰤K的高度一般為850mm,第6章 砌體結構,混凝土空心砌塊,6.1 砌體結構材料,在混凝土空