砌體結(jié)構(gòu)的材料L課件

第二節(jié)砌體材料力學性能第三節(jié)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計算第四節(jié)混合結(jié)構(gòu)房屋的墻、柱設計《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50003-2001第五節(jié)混合結(jié)構(gòu)房屋中過梁、墻梁和挑梁的設計第一節(jié)概述第六節(jié)混合結(jié)構(gòu)房屋設計的構(gòu)造要求

砌體結(jié)構(gòu)3/14/20231砌體結(jié)構(gòu)塊體砌塊磚、石用砂漿粘結(jié)砌體砌體結(jié)構(gòu)（磚石結(jié)構(gòu)）混合結(jié)構(gòu)第一節(jié)概述一、砌體結(jié)構(gòu)的應用范圍及優(yōu)缺點

1.

可以就地取材2.

砌體具有良好的耐久性、大氣穩(wěn)定性和耐火性能3.

砌體具有其它結(jié)構(gòu)無法替代的特性4.砌體的強度低

5.無筋砌體抗震能力較差。3/14/20232砌體結(jié)構(gòu)小型砌塊

中型砌塊

大型砌塊塊材磚石砌塊實心磚空心磚燒結(jié)普通磚料石毛石細料石

半細料石

粗料石

毛料石（按大小分）（按材料分）混凝土空心砌塊

加氣混凝土砌塊

硅酸鹽砌塊非燒結(jié)硅酸鹽磚二、砌體材料與種類（一）塊材3/14/20233砌體結(jié)構(gòu)磚——空心磚空心磚也稱燒結(jié)多孔磚，是以粘土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料，經(jīng)焙燒而成，孔洞率不小于15％，孔的尺寸小而數(shù)量多，主要用于承重部位的磚。

定義：分類：孔洞率大于35％的燒結(jié)空心磚，用于圍護結(jié)構(gòu)。

3/14/20235砌體結(jié)構(gòu)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。3/14/20236砌體結(jié)構(gòu)砌塊——按大小分小型砌塊混凝土小型空心砌塊

中型砌塊混凝土中型空心砌塊

大型砌塊：把高度在360mm～900mm的稱為中型砌塊?；炷林行推鰤K的高度一般為850mm。：高度大于900mm的稱為大型砌塊。：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。

3/14/20237砌體結(jié)構(gòu)（二）砂漿1、定義：2、作用：3、分類水泥砂漿：混合砂漿：非水泥砂漿：由水泥、砂和水拌合而成的無塑性摻和料的純水泥砂漿

將塊材粘結(jié)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(jié)材料。有塑性摻和料的水泥砂漿

不含水泥的砂漿

3/14/20239砌體結(jié)構(gòu)砂漿的性能及要求1、砂漿應有足夠的強度，以滿足砌體的強度要求。

2、砂漿應具有較好的和易性，以便于砌筑、保證砌筑質(zhì)量和提高工效。

3、砂漿應具有適當?shù)谋Ｋ裕员ＷC砌筑質(zhì)量、砂漿的強度和砂漿與塊材之間的粘結(jié)力。

水泥砂漿：具有較高的強度和良好的耐久性，但和易性和保水性較差，宜在對強度和耐久性有較高要求、以及在地面或防潮層以下的砌體中采用。

混合砂漿：具有較好的和易性和保水性，也具有一定的強度和耐久性，是墻體砌筑中常用的砂漿。非水泥砂漿：其強度和耐久性都較差，一般常用于低層和簡易住宅中?？伤苄裕河址Q和易性，流動性；用錐入度測量，30mm—100mm。

保水性：新拌砂漿靜置30min后，一般要求砂漿分層度不大于20mm。

3/14/202310砌體結(jié)構(gòu)①在非抗震設計中，五層、五層以上房屋的墻以及受振動或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用的塊材和砂漿最低強度等級應符合：磚采用MU10；砌塊采用MU7.5；石材采用MU30；砂漿采用M5。對安全等級為一級或設計使用年限大于50年的房屋，墻、柱所用材料的最低強度等級應至少提高一級。②地面以下或防潮層以下的砌體，潮濕房間的墻，所用材料的最低強度等級應符合表5-2的要求。對安全等級為一級或設計使用年限大于50年的房屋，表中材料強度等級應至少提高一級。③在凍脹地區(qū)，地面以下或防潮層以下的砌體，不宜采用多孔磚，如采用時，其孔洞應用水泥砂漿灌實。當采用混凝土砌塊砌體時，其孔洞應采用強度等級不低于Cb20的混凝土灌實。塊體和砂漿最低強度等級的規(guī)定：

地面以下或防潮層以下的砌體、潮濕房間墻所用材料的最低強度等級

砂漿強度等級的確定：采用6塊邊長為70.7mm的立方體試塊，在標準條件下養(yǎng)護28d后進行抗壓試驗所得的以MPa表示的抗壓強度平均值確定。

當驗算施工階段砂漿尚未硬化的新砌體強度時，可按砂漿強度為零來確定其砌體強度。3/14/202311砌體結(jié)構(gòu)（四）砌體種類3/14/202313砌體結(jié)構(gòu)無筋砌體

1、磚砌體

（1）實心砌體

（2）空心砌體磚的砌筑方式

空斗墻240mm（1磚）、370mm（1磚半）、490mm（2磚）、620mm（2磚半）、740mm（3磚）等（按1/2磚進位）180mm、300mm、420mm等（按1/4磚進位）把一側(cè)的磚側(cè)砌厚度一般為240mm

3/14/202314砌體結(jié)構(gòu)2、石砌體3、砌塊砌體混凝土中型空心砌塊砌體無筋砌體

3/14/202315砌體結(jié)構(gòu)2、組合磚砌體

外包式組合磚砌體內(nèi)嵌式組合磚砌體配筋砌體3/14/202317砌體結(jié)構(gòu)3、配筋混凝土空心砌塊砌體（簡稱配筋砌塊砌體）配筋砌體3/14/202318砌體結(jié)構(gòu)一、砌體抗壓強度從砌體開始受壓到單塊磚出現(xiàn)裂縫。出現(xiàn)第一條（或第一批）裂縫時的荷載約為破壞荷載的50%～70%，此時如果荷載不增加，裂縫也不會繼續(xù)擴大隨著荷載的繼續(xù)增加，原有裂縫不斷擴展，同時產(chǎn)生新的裂縫，這些裂縫沿豎向形成通過幾皮磚的連續(xù)裂縫（條縫）。此時即使荷載不再增加，裂縫仍會繼續(xù)發(fā)展，其荷載約為破壞荷載的80%～90%再增加荷載，裂縫迅速開展，其中幾條連續(xù)的豎向裂縫把砌體分割成一個個單獨的半磚小柱，整個砌體明顯向外鼓出。最終砌體喪失承載力而破壞（一）砌體軸心受壓時的破壞過程第二節(jié)砌體材料力學性能3/14/202319砌體結(jié)構(gòu)（二）影響砌體抗壓強度的因素1、塊材和砂漿的強度等級

2、塊材的尺寸和形狀

3、砂漿的流動性和保水性

4、砌筑質(zhì)量水平灰縫的砂漿飽滿度不得低于80%

灰縫厚度在8～12mm較好，一般采用10mm

磚的含水率10～15%

砌筑方式，嚴禁“包心砌法”

砌體中的塊體受彎剪應力

砌體中的塊體受水平拉應力

豎向灰縫處應力集中使磚處于不利受力狀況圖5－8砌體受力狀態(tài)3/14/202321砌體結(jié)構(gòu)（三）砌體軸心抗壓強度表達式α——與塊體類別及砌體類別有關(guān)的參數(shù)k2——砂漿強度影響的修正系數(shù)k1——與塊體類別及砌體類別有關(guān)的參數(shù)fm

——砌體軸心抗壓強度平均值（MPa）f1、f2——分別為塊體、砂漿的抗壓強度平均值（MPa）3/14/202322砌體結(jié)構(gòu)二、砌體結(jié)構(gòu)按承載力計算基本表達式

（一）基本表達式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

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

SGK

——永久荷載標準值的效應γQi

——第i個可變荷載的分項系數(shù)ψCi

——第i個可變荷載的組合系數(shù)

f——砌體的強度設計值結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設計函數(shù)值

SQ1K、SQiK——αk

——幾何參數(shù)標準值

分別為第1個和第i個可變荷載標準值的效應γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)由永久荷載效應控制的組合由可變荷載效應控制的組合由永久荷載效應控制的組合由可變荷載效應控制的組合3/14/202323砌體結(jié)構(gòu)強度設計值的調(diào)整系數(shù)γa

1、有吊車房屋砌體、跨度不小于9m的梁下燒結(jié)普通磚砌體、跨度不小于7.5m的梁下燒結(jié)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體，γa=0.9；2、對無筋砌體構(gòu)件，其截面面積A<0.3m2時，γa=A+0.7。對配筋砌體構(gòu)件，當其中砌體截面面積A<0.2m2時，γa=A+0.8

。構(gòu)件截面面積A以m2計。3、當砌體用水泥砂漿砌筑時，對第3.2.1條各表中的數(shù)值γa=0.9；對第3.2.2條表3.2.2中數(shù)值，γa=0.89；對配筋砌體構(gòu)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(diào)整系數(shù)γa。4、當施工質(zhì)量控制等級為C級時，γa=0.89；5、當驗算施工中房屋的構(gòu)件時，γa=1.1。配筋砌體不允許采用C級。

二、砌體結(jié)構(gòu)按承載力計算基本表達式

（三）砌體強度設計值fγaf3/14/202325砌體結(jié)構(gòu)（四）整體穩(wěn)定驗算表達式當砌體結(jié)構(gòu)作為一個剛體，需驗整體穩(wěn)定性時，例如傾覆、滑移、漂浮等，應按下列公式進行驗算：

SG1K——

起有利作用的永久荷載內(nèi)力標準值；SG2K——

起不利作用的永久荷載內(nèi)力標準值。

二、砌體結(jié)構(gòu)按承載力計算基本表達式

承載力驗算說明：為可變荷載效應與永久荷載效應之比，當≤0.376時，承載力驗算按永久荷載效應控制的組合；當>0.376時，承載力驗算按可變荷載效應控制的組合3/14/202326砌體結(jié)構(gòu)（二）砌體的彎曲抗拉強度

①砌體沿通縫截面破壞；②砌體沿齒縫截面破壞；③砌體沿塊體和豎向灰縫截面破壞。沿齒縫破壞

沿塊體和豎向灰縫破壞

沿通縫破壞在工程設計時，應對上述三種破壞的可能性加以判斷，采用對應的強度值。3/14/202329砌體結(jié)構(gòu)（三）砌體的抗剪強度

受純剪時，砌體可能發(fā)生沿通縫、齒縫或沿階梯形截面的剪切破壞沿齒縫剪切

沿通縫剪切沿階梯形縫剪切齒縫受剪破壞一般僅發(fā)生在錯縫較差的磚砌體及毛石砌體中。砌體通縫抗剪強度主要取決于磚和砂漿的切向粘結(jié)強度。

砌體沿階梯形縫受剪破壞是地震中房屋墻體的常遇震害。

砌體中豎向灰縫飽滿度較差，一般不考慮它的抗剪作用。規(guī)范對沿階梯形縫的抗剪強度和沿通縫的抗剪強度取值一樣，且只與砂漿強度有關(guān)。砌體的抗剪強度隨砂漿強度的提高而明顯增大。

當豎向壓應力與剪應力之比在一定范圍內(nèi)時，砌體的抗剪強度隨著豎向壓應力的增加而提高。砌體的灰縫飽滿度和砌筑時塊體的含水率也是影響砌體抗剪強度的重要因素。

3/14/202330砌體結(jié)構(gòu)四、砌體的變形性能

1.砌體的彈性模量規(guī)范規(guī)定：取砌體受壓應力—應變曲線上應力為0.43fm時的割線模量作為砌體的彈性模量。

砌體的彈性模量E（MPa）

2.砌體的剪切模量3.砌體的線膨脹系數(shù)、收縮率