2023-建筑力學與結(jié)構(gòu)砌體種類及力學性40課件講解

2023建筑力學與結(jié)構(gòu)砌體種類及力學性能CONTENTS目錄01砌體的種類02砌體的力學性質(zhì)知識點砌體的種類，各種砌體的強度設計值技能點對各種砌體有基本的認識，掌握砌體抗壓強度設計值課程思政目標通過對砌體不同種類的學習，砌體強度設計值的學習，培養(yǎng)學生會總結(jié)歸納解決工程實際問題，以及培養(yǎng)學生嚴謹細致的學習習慣。砌體的種類任務

一

：1.按所用材料不同分磚砌體

砌塊砌體石砌體2.按是否配筋分無筋砌體

配筋砌體

一、砌體分類：（一）磚砌體定義：由磚和砂漿砌筑而成的整體。用途：常用作一般單層和多層工業(yè)與民用建筑的內(nèi)外墻、柱、基礎等承重結(jié)構(gòu)以及多高層建筑的圍護墻與隔墻等自承重結(jié)構(gòu)等。砌筑方法：順磚：磚長面與墻長度方向平行的磚。丁磚：磚短面與墻長度方向平行的磚。實心磚砌體墻常用的砌筑方法有一順一丁、梅花丁或三順一丁。一順一丁梅花丁三順一丁實心墻體厚度

標準砌筑的實心墻體厚度通常為：240mm(一磚)、370mm(一磚半)、490mm(二磚)、620mm(二磚半)、740mm(三磚)等?？招拇u墻體厚度目前國內(nèi)常用的幾種規(guī)格空心磚可以砌成的墻體厚度通常為：90mm、180mm、190mm、240mm、290mm、370mm、390mm等。（二）砌塊砌體定義：由砌塊和砂漿砌筑而成的整體材料。目前常用的砌塊砌體以混凝土空心砌塊砌體為主，其中包括普通混凝土空心砌塊砌體和輕骨料混凝土空心砌塊砌體。砌塊排列時要求有規(guī)律性，并使砌塊類型最少，排列整齊，盡量減少通縫，砌筑牢固。排列時應選擇一套砌塊的規(guī)格和型號，其中大規(guī)格的砌塊占70%以上時比較經(jīng)濟。實心砌塊層高為3300mm的砌塊在墻體中立面排列方法（三）石砌體定義：由天然石材和砂漿砌筑而成的砌體結(jié)構(gòu)。石砌體的類型有料石砌體（細料石砌體、粗料石砌體和毛料石砌體）、毛石砌體和毛石混凝土砌體。料石加工困難，但它除了用于建造房屋外，還可以建造石拱橋和建筑構(gòu)筑物，特別是石壩、渡槽等。毛料石和毛石砌體(a)毛料石砌體;(b)毛石砌體定義：為提高砌體強度、減少其截面尺寸、增加砌體結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)的整體性，可在砌體中配置鋼筋或鋼筋混凝土，即配筋砌體。分類：配筋砌體可分為配筋磚砌體和配筋砌塊砌體。其中配筋磚砌體又可分為網(wǎng)狀配筋磚砌體、組合磚砌體；配筋砌塊砌體又可分為均勻配筋砌塊砌體、集中配筋砌塊砌體以及均勻─集中配筋砌塊砌體。

二、配筋砌體（一）配筋磚砌體（1）網(wǎng)狀配筋磚砌體（橫向配筋）是在水平灰縫內(nèi)每隔3-5皮磚設置一層橫向鋼筋網(wǎng)片的砌體。磚柱內(nèi)采用方格網(wǎng)或連彎鋼筋網(wǎng)，磚墻內(nèi)采用方格網(wǎng)配筋。網(wǎng)狀配筋磚砌體網(wǎng)狀配筋磚砌體構(gòu)造要求①方格鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑宜采用3-4mm；采用連彎鋼筋網(wǎng)時，鋼筋的直徑不應大于8mm。鋼筋網(wǎng)中鋼筋的間距30mm≤a≤120mm。②鋼筋網(wǎng)的豎向間距Sn不應大于5皮磚，并不應大于400mm。當采用連彎鋼筋網(wǎng)時，網(wǎng)的鋼筋方向應互相垂直，沿砌體高度交錯設置，Sn應取同一方向網(wǎng)的間距。③網(wǎng)狀配筋砌體中的配筋率(按體積比計算)不應小于０.1％，也不應大于1％。④在網(wǎng)狀配筋磚砌體中，所選用的砂漿強度等級不應低于M7.5。⑤由于鋼筋網(wǎng)砌筑在灰縫砂漿內(nèi)，易于銹蝕，因此水平灰縫的厚度應控制在8-12mm范圍內(nèi)，并應保證在鋼筋上下至少各有2mm厚的砂漿層。（2）

組合磚砌體定義：由磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層構(gòu)成的整體材料。工程應用上有兩種形式，一種是采用鋼筋混凝土或鋼筋砂漿作面層的砌體，這種砌體可以用作承受偏心距較大的偏心壓力的墻、柱(如圖)。組合磚砌體另一種是在磚砌體的轉(zhuǎn)角、交接處以及每隔一定距離設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并在各層樓蓋處設置鋼筋混凝土圈梁，使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁組成一個共同受力的整體結(jié)構(gòu)(如圖所示)。組合磚砌體構(gòu)造要求①為了使磚砌體的強度不致過低，要求磚的強度等級不低于MU10，砌筑砂漿的強度不宜低于M7.5。面層混凝土強度等級宜采用C20，面層砂漿應采用水泥砂漿，為防止鋼筋銹蝕，并使鋼筋與砂漿有較好的粘結(jié)能力，面層砂漿強度等級不低于M10。②受力鋼筋一般采用Ⅰ級鋼筋。③受壓一側(cè)的配筋率,不宜小于0.2%(混凝土面層)或0.1%(砂漿面層);受拉鋼筋的配筋率,不應小于0.1%。豎向受力鋼筋的直徑應不小于8mm，鋼筋凈間距不應小于30mm。構(gòu)件一側(cè)的受力鋼筋多于4根時，應設置附加箍筋或拉結(jié)鋼筋。④箍筋的直徑，不宜小于4mm及d/5(d為受壓鋼筋直徑)，也不宜大于6mm，箍筋間距不應大于20倍受壓鋼筋直徑及500mm，并不應小于120mm。⑤采用砂漿面層的組合磚砌體，砂漿面層一般為30-45mm。當面層厚度大于45mm時，宜采用混凝土面層。豎向受力鋼筋距砌體表面的距離不應小5mm，相應混凝土保護層的厚度，不小于上表的規(guī)定。保護層厚度/mm

⑥組合磚砌體構(gòu)件的頂部、底部以及牛腿處，是直接承受或傳遞荷載的主要部位，必須設置鋼筋混凝土墊塊，受力鋼筋伸入墊塊的長度必須滿足錨固要求，以確保構(gòu)件安全可靠地工作。⑦受力鋼筋的搭接長度，搭接處的箍筋間距等應符合現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》的要求。定義：在混凝土小型空心砌塊砌體的水平灰縫中配置水平鋼筋，在孔洞中配置豎向鋼筋并用混凝土灌實的一種配筋砌體。三、配筋砌塊砌體鋼筋的設置應注意以下幾點：1.鋼筋的接頭鋼筋直徑大于22mm時宜采用機械連接接頭，其他直徑的鋼筋可采用搭接接頭，并應符合下列要求：（1）鋼筋的接頭位置宜設置在受力較小處；

（2）受拉鋼筋的搭接接頭長度不應小于1.1La，受壓鋼筋的搭接接頭長度不應小于0.7La（La為鋼筋錨固長度），但不應小于300mm；

（3）當相鄰接頭鋼筋的間距不大于75mm時，其搭接長度應為1.2La.當鋼筋間的接頭錯開20d時（d為鋼筋直徑），搭接長度可不增加。

2.水平受力鋼筋（網(wǎng)片）的錨固和搭接長度

（1）在凹槽砌塊混凝土帶中鋼筋的錨固長度不宜小于30d，且其水平或垂直彎折段的長度不宜小于15d和200mm；鋼筋的搭接長度不宜小于35d；

（2）在砌體水平灰縫中，鋼筋的錨固長度不宜小于50d，且其水平或垂直彎折段的長度不宜小于20d和150mm；鋼筋的搭接長度不宜小于55d；

（3）在隔皮或錯縫搭接的灰縫中為50d＋2h（d為灰縫受力鋼筋直徑，h為水平灰縫的間距）。3.鋼筋的最小保護層厚度（1）灰縫中鋼筋外露砂漿保護層不宜小于15mm；

（2）位于砌塊孔槽中的鋼筋保護層，在室內(nèi)正常環(huán)境不宜小于20mm；在室外或潮濕環(huán)境中不宜小于30mm；

（3）對安全等級為一級或設計使用年限大于50年的配筋砌體，鋼筋保護層厚度應比上述規(guī)定至少增加5mm.

4.鋼筋的彎鉤

鋼筋骨架中的受力光面鋼筋，應在鋼筋末端作彎鉤，在焊接骨架、焊接網(wǎng)以及受壓構(gòu)件中，可不作彎鉤；綁扎骨架中的受力變形鋼筋，在鋼筋的末端可不作彎鉤。彎鉤應為180°彎鉤。5.鋼筋的間距

（1）兩平行鋼筋間的凈距不應小于25mm；

（2）柱和壁柱中的豎向鋼筋的凈距不宜小于40mm（包括接頭處鋼筋間的凈距）。

砌體的力學性質(zhì)任務

二：

現(xiàn)行《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》中規(guī)定，砌體抗壓強度平均值的計算公式：一、砌體軸心抗壓強度計算公式各類砌體軸心抗壓強度平均值的計算系數(shù)注：1.k2在表列條件以外時均等于1；2.式中f1為塊體的抗壓強度等級值或平均值；f2為砂漿的抗壓強度平均值，單位均以MPa計；3.混凝土砌塊砌體的軸心抗壓強度平均值，當f2>10MPa時，應乘系數(shù)1.1-0.01f2，MU20的砌體應乘系數(shù)0.95，且滿足f1≥f2，

f2≤20MPa。砌體抗拉和抗剪強度大大低于其抗壓強度?？箟簭姸戎饕Q于塊體的強度。而在大多數(shù)情況下，軸心受拉、受彎和受剪破壞一般均發(fā)生于砂漿和塊體的連接面上。因此，軸心抗拉、抗彎和抗剪強度將決定于灰縫強度，亦即決定于灰縫中砂漿和塊體的粘結(jié)強度。砂漿和磚的粘結(jié)強度(a)法向粘結(jié);(b)切向粘結(jié)砌體軸心受拉破壞砌體軸心抗拉、彎曲抗拉、抗剪強度都與砂漿強度有關。砌體在軸心拉力作用下，會出現(xiàn)兩種不同破壞形態(tài)：沿齒縫截面軸心受拉破壞如圖I-I截面所示，沿豎縫與塊體截面破壞壞如圖I-I截面所示二、砌體軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強度計算公式砌體軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強度平均值的影響系數(shù)

砌體彈性模量主要與砌體抗壓強度設計值有關，各類砌體的彈性模量見下表砌體的彈性模量E(MPa)三、砌體的彈性模量、剪變模量對于單排孔且對孔砌筑的混凝土砌塊灌孔砌體

設計中計算墻體在水平荷載作用下的剪切變形時，需要用到砌體的剪變模量，砌體的剪變模量與砌體的彈性模量和破松比有關砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率可按下表采用砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率

四、砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率摩擦系數(shù)在砌體結(jié)構(gòu)抗滑移和抗剪承載力計算中要用到砌體的摩擦系數(shù)，其值與摩擦面的材料和干濕程度有關，可按下表采用。

五、砌體的摩擦系數(shù)根據(jù)砌體軸心抗壓抗壓平均值，根據(jù)以下公式確定砌體強度設計值六、砌體的強度設計值燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚砌體的抗壓強度設計值(MPa)為了設計應用，當施工質(zhì)量控制等級為B級時，下表給出了齡期為28d的各類砌體的抗壓強度設計值?；炷疗胀ùu和混凝土多孔磚砌體的抗壓強度設計值(MPa)蒸壓灰砂普通磚和蒸壓粉煤灰普通磚砌體的抗壓強度設計值(MPa)單排孔混凝土砌塊和輕集料混凝土砌塊對孔砌筑砌體的抗壓強度設計值(MPa)雙排孔或多排孔輕集料混凝土砌塊砌體的抗壓強度設計值(MPa)毛料石砌體的抗壓強度設計值(MPa)毛石砌體的抗壓強度設計值(MPa)沿砌體灰縫截面破壞時砌體軸心抗拉強度設計值、彎曲抗拉強度設計值和抗剪強度設計值健下表在進行砌體結(jié)構(gòu)設計中，遇到下列情況的各類砌體，其強度設計值應乘以調(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、蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚砌體，混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體，γa為0.9；（2）對無筋砌體構(gòu)件，其截面面積＜0.3m2時，γa=A+0.7。對配筋砌體構(gòu)件，其截面面積＜0.2m2時，γa=A+0.8。A為構(gòu)件截面面積（m2）；（3）當砌體用強度等級小于M5的水泥砂漿砌筑時，對上表中抗壓強度設計值中數(shù)值，γa=0.9；對上表中抗拉強度設計值、抗剪強度設計值中數(shù)值，γa=0.8；（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。