建筑結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)PPT教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1建筑結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)第一節(jié)概第一節(jié)概 述述砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)是指由天然的或人工合成的石材、粘土、混凝土、工業(yè)廢料等材料制成的塊體和水泥、石灰膏等膠凝材料與砂、水拌和而成的砂漿砌筑而成的墻、柱等作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。由燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚作為塊體與砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)稱為磚砌體結(jié)構(gòu)磚砌體結(jié)構(gòu)。由天然毛石或經(jīng)加工的料石與砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)稱為石砌體石砌體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。第1頁/共227頁由普通混凝土、輕骨料混凝土等材料制成的空心砌塊作為塊體與砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)稱為砌塊砌體結(jié)構(gòu)砌塊砌體結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要在砌體的適當(dāng)部位配置水平鋼筋、豎向鋼筋或鋼筋網(wǎng)作為建筑物

2、主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)則總稱為配筋砌體結(jié)構(gòu)配筋砌體結(jié)構(gòu)。磚砌體結(jié)構(gòu)、石砌體結(jié)構(gòu)和砌塊砌體結(jié)構(gòu)以及配筋砌體結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱砌體結(jié)構(gòu)。 第2頁/共227頁砌體結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)主要優(yōu)點(diǎn)有： (1) 材料來源廣泛材料來源廣泛 砌體結(jié)構(gòu)所用的主要材料來源方便，易就地取材。天然石材易于開采加工；粘土、砂等幾乎到處都有，且塊材易于生產(chǎn)；利用工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)的新型砌體材料既有利于節(jié)約天然資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。 (2) 性能優(yōu)良性能優(yōu)良 砌體結(jié)構(gòu)比鋼結(jié)構(gòu)甚至較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有更好的耐火性，且具有良好的保溫、隔熱性能，節(jié)能效果明顯。(3) 施工簡單施工簡單 砌體結(jié)構(gòu)施工操作簡單快捷。一般新鋪砌體上即可承受一定荷載，因而可以連

3、續(xù)施工；在寒冷地區(qū)，必要時(shí)還可以用凍結(jié)法施工。 (4) 費(fèi)用低廉費(fèi)用低廉 砌體結(jié)構(gòu)造價(jià)低。不僅比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材，較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以節(jié)約水泥和鋼材，而且砌筑砌體時(shí)不需模板及特殊的技術(shù)設(shè)備，可以節(jié)約木材。 第3頁/共227頁砌體結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)： (1) 強(qiáng)度較低強(qiáng)度較低 砂漿和塊材間的粘結(jié)力較弱，使無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度都很低，造成砌體抗震能力較差，有時(shí)需采用配筋砌體。(2)自重較大自重較大 因?yàn)榇u石砌體的抗彎、抗拉性能很差，強(qiáng)度較低，故必須采用較大截面尺寸的構(gòu)件，致使其體積大，自重也大(在一般磚砌體結(jié)構(gòu)居住建筑中，磚墻重約占建筑物總重的一半)，材料用量多，運(yùn)輸量也隨之增加。因此，應(yīng)加強(qiáng)輕

4、質(zhì)高強(qiáng)材料的研究，以減小截面尺寸并減輕自重。 (3) 勞動(dòng)量大勞動(dòng)量大 由于砌體結(jié)構(gòu)工程多為小型塊材經(jīng)人工砌筑而成，砌筑工作相當(dāng)繁重(在一般磚砌體結(jié)構(gòu)居住建筑中，砌磚用工量占 1/4以上)。因此在砌筑時(shí)，應(yīng)充分利用各種機(jī)具來搬運(yùn)塊材和砂漿，以減輕勞動(dòng)量；但目前的砌筑操作基本上還是采用手工方式，因此必須進(jìn)一步推廣砌塊和墻板等工業(yè)化施工方法，以逐步克服這一缺點(diǎn)。第4頁/共227頁 現(xiàn)場的手工操作，不僅工期緩慢，而且施工質(zhì)量得不到保證。應(yīng)十分注意在設(shè)計(jì)時(shí)提出對(duì)塊材和砂漿的質(zhì)量要求，在施工時(shí)對(duì)塊材和砂漿等材料質(zhì)量以及砌體的砌筑質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。 (4)占用農(nóng)田占用農(nóng)田 采用燒結(jié)普通粘土磚建造砌體結(jié)構(gòu)

5、，不僅毀壞大量的農(nóng)田，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而且對(duì)環(huán)境造成污染。所以，應(yīng)加強(qiáng)采用工業(yè)廢料和地方性材料代替粘土實(shí)心磚的研究，以解決上述矛盾?，F(xiàn)在我國一些大城市已禁止使用實(shí)心粘土磚我國一些大城市已禁止使用實(shí)心粘土磚。 第5頁/共227頁由于磚砌體質(zhì)量的提高和計(jì)算理論的進(jìn)一步發(fā)展，國內(nèi)住宅、辦公樓等 5層或 6 層的房屋，采用以磚砌體承重的砌體結(jié)構(gòu)非常普遍，不少城市已建到7層或8層。重慶市20世紀(jì)70年代建成了高達(dá)12層的以砌體承重的住宅。在國外有建成 20 層以上的磚墻承重房屋。對(duì)中、小型單層廠房和多層輕工業(yè)廠房以及影劇院、食堂、倉庫等建筑，也較廣泛地采用砌體作墻身或立柱的承重結(jié)構(gòu)。此外砌體還用于建造

6、各種構(gòu)筑物，如煙囪、水池等。 第6頁/共227頁砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡史砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡史砌體結(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(shí)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 1134 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(shí)心磚的使用。石料也由最初的裝飾浮雕、臺(tái)基和制作欄桿，到后來用于砌筑建筑物。 在國外，大約在 8000 年前已開始采用曬

7、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(gè)國王喬賽爾為自己所修建的陵墓，是一座用 230 余萬塊巨石砌壘起來的高 146.6m的偉大建筑。第7頁/共227頁中國是砌體大國，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(shí)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)；第8頁/共227頁在 1400 年前由料石修建的現(xiàn)存

8、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)到了相當(dāng)高的成就，該橋已被美國土木工程學(xué)會(huì)選入世界第 12 個(gè)土木工程里程碑。 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(gè)方向均為磚砌穹拱，無一根梁。 第9頁/共227頁河北定縣開元寺塔(又稱瞭敵塔)于公元1055年建成，是當(dāng)時(shí)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。 第1

9、0頁/共227頁20 世紀(jì)以前，世界上最高的砌體結(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(shí)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。第11頁/共227頁第一節(jié)砌體材料及其砌體的力學(xué)性能第一節(jié)砌體材料及其砌體的力學(xué)性能（）（）. 磚磚我國目前用于砌體結(jié)構(gòu)的磚主要可分為燒結(jié)磚和非燒結(jié)磚兩大類。燒結(jié)磚可分為燒結(jié)普通磚與燒結(jié)多孔磚，一般是由粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰等為主要原料，壓制成土坯后經(jīng)燒制

10、而成。燒結(jié)普通磚重力密度在 1618 kNm3 之間，具有較高的強(qiáng)度，良好的耐久性和保溫隔熱性能，且生產(chǎn)工藝簡單，砌筑方便，故生產(chǎn)應(yīng)用最為普遍，但因?yàn)檎加煤蜌霓r(nóng)田，在一些大中城市現(xiàn)已逐漸被禁止使用。 一、砌體材料一、砌體材料1、砌體的塊材、砌體的塊材第12頁/共227頁燒結(jié)多孔磚是指孔洞率不小于 25%，孔的尺寸小而數(shù)量多，多用于承重部位的磚。多孔磚分為 P 型磚與 M型磚，以及相應(yīng)的配磚。此外，用粘土、頁巖、煤矸石等原料還可經(jīng)焙燒成孔洞較大、孔洞率大于 35%的燒結(jié)空心磚，多用于砌筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。一般燒結(jié)多孔磚重力密度在 1114 kNm3 之間，而大孔空心磚重力密度則在 911 kNm3 之

11、間。多孔磚與實(shí)心磚相比，可以減輕結(jié)構(gòu)自重、節(jié)省砌筑砂漿、減少砌筑工時(shí)，此外其原料用量與耗能亦可相應(yīng)減少。非燒結(jié)磚包括蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚。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(shí)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(shí)心磚，簡稱粉煤灰磚。蒸壓灰砂磚與蒸壓粉煤灰磚的規(guī)格尺寸與燒結(jié)普通磚相同。 第13頁/共227頁第14頁/共227頁第15頁/共227頁磚的強(qiáng)度等級(jí)按試驗(yàn)實(shí)測值來進(jìn)行劃分。燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚的強(qiáng)度等級(jí)有 MU30、MU25、MU20、MUl5 和 MUl0，其中

12、MU 表示砌體中的塊體(Masonry Unit)，其后數(shù)字表示塊體的抗壓強(qiáng)度值，單位為 MPa。燒結(jié)普通磚強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)(MPa)第16頁/共227頁燒結(jié)多孔磚強(qiáng)度等級(jí)指標(biāo)第17頁/共227頁（）. 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(shí)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。砌塊一般指混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊及硅酸鹽實(shí)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砌塊高度為 180350mm的稱為小型砌塊，高度為的稱為小型砌塊，高度為 360900mm 的稱

13、為中型砌塊，高度大于的稱為中型砌塊，高度大于 900mm 的稱為大型砌塊。的稱為大型砌塊。我國目前在承重墻體材料中使用最為普遍的是混凝土小型空心砌塊，它是由普通混凝土或輕集料混凝土制成，主要規(guī)格尺寸為 390mm190mm190mm，空心率一般在 25%50%之間，一般簡稱為混凝土砌塊或砌塊?；炷量招钠鰤K的重力密度一般在在 1218 kNm3 之間。采用較大尺寸的砌塊代替小塊磚砌筑砌體，可減輕勞動(dòng)量并可加快施工進(jìn)度，是墻體材料改革的一個(gè)重要方向。 第18頁/共227頁 加氣混凝土砌塊由加氣混凝土和泡沫混凝土制成，其重力密度一般在 46kNm3之間。由于自重輕，加工方便，故可按使用要求制成各種

14、尺寸，且可在工地進(jìn)行切鋸，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)?；炷量招钠鰤K的強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，按毛截面面積計(jì)算的極限抗壓強(qiáng)度值來劃分的?；炷列⌒涂招钠鰤K的強(qiáng)度等級(jí)為 MU20、MUl5、MUl0、MU7.5和MU5 五個(gè)等級(jí)。第19頁/共227頁第20頁/共227頁（）. 石材天然建筑石材重力密度多大于 18 kNm3 ，并具有很高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐磨性、耐久性和耐水性，表面經(jīng)加工后具有較好的裝飾性，可在各種工程中用于承重和裝飾，且其資源分布較廣，蘊(yùn)藏量豐富，是所有塊體材料中應(yīng)用歷史最為悠久、最為廣泛的土木工程材料之一。 砌體中的石材應(yīng)選用無明顯風(fēng)化的石材。因石材的大小和規(guī)

15、格不一，通常由邊長為因石材的大小和規(guī)格不一，通常由邊長為70mm 的立方體試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)的立方體試塊進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，取 3 個(gè)試塊破壞強(qiáng)度的平均值作為確定石材強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。石材的強(qiáng)度等級(jí)劃分為 MUl00、MU80、MU60、MUS0、MU40、MU30 和MU20。 第21頁/共227頁2、砌體的砂漿、砌體的砂漿將磚、石、砌塊等塊體材料粘結(jié)成砌體的砂漿即砌筑砂漿，它由膠結(jié)料、細(xì)集料和水配制而成，為改善其性能，常在其中添加摻入料和外加劑。砂漿的作用是將砌體中的單個(gè)塊體連成整體，并抹平塊體表面，從而促使其表面均勻受力，同時(shí)填滿塊體間的縫隙，減少砌體的透氣性，提高砌體的保溫性能和抗凍性能。 砂漿

16、按膠結(jié)料成分不同可分為水泥砂漿、混合砂漿以及不含水泥的石灰砂漿。水泥砂漿是由水泥、砂和水按一定配合比拌制而成，混合砂漿是在水泥砂漿中加入一定量的熟化石灰膏拌制成的砂漿，而石灰砂漿是用石灰與砂和水按一定配合比拌制而成的砂漿。工程上常用的砂漿為水泥砂漿和混合砂漿，臨時(shí)性砌體結(jié)構(gòu)砌筑時(shí)多采用石灰砂漿。第22頁/共227頁對(duì)于混凝土小型空心砌塊砌體，應(yīng)采用由膠結(jié)料、細(xì)集料、水及根據(jù)需要摻入的摻合料及外加劑等組分，按照一定比例，采用機(jī)械攪拌的專門用于砌筑混凝土砌塊的砌筑砂漿。砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)其試塊的抗壓強(qiáng)度確定，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是根據(jù)其試塊的抗壓強(qiáng)度確定，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用同類塊體為砂漿試塊底模，

17、由邊長為用同類塊體為砂漿試塊底模，由邊長為 70.7mm 的立方體標(biāo)準(zhǔn)試的立方體標(biāo)準(zhǔn)試塊，在溫度為塊，在溫度為 1525環(huán)境下硬化、齡期環(huán)境下硬化、齡期 28d的抗壓強(qiáng)度來確定的抗壓強(qiáng)度來確定。第23頁/共227頁砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)為 M15、M10、M7、M5 和 M2.5。其中 M 表示砂漿(Mortar)，其后數(shù)字表示砂漿的強(qiáng)度大小(單位為 MPa)?；炷列⌒涂招钠鰤K砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)混凝土小型空心砌塊砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)用 Mb 標(biāo)記(b 表示block)，以區(qū)別于其他砌筑砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)有Mb30、Mb25、Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5 和Mb5，其后數(shù)字同樣表示砂漿的強(qiáng)

18、度大小(單位為 MPa)。當(dāng)驗(yàn)算施工階段砂漿尚未硬化的新砌體強(qiáng)度時(shí)，可按砂漿強(qiáng)度為零來確定其砌體強(qiáng)度。 對(duì)于砌體所用砂漿，總的要求是：砂漿應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以保證砌體結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度；砂漿應(yīng)具有適當(dāng)?shù)谋Ｋ?，以保證砂漿硬化所需要的水分；砂漿應(yīng)具有一定的可塑性，即和易性應(yīng)良好，以便于砌筑，提高工效，保證質(zhì)量和提高砌體強(qiáng)度。 第24頁/共227頁（二）砌體材料的選用（二）砌體材料的選用對(duì)于具體的設(shè)計(jì)，砌體材料的選擇應(yīng)遵循如下原則:對(duì)于地面以下或防潮層以下的砌體所用材料，應(yīng)提出最低強(qiáng)度要求，對(duì)于潮濕房間所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)要求見表；對(duì)于五層及五層以上房屋的墻，以及受振動(dòng)或?qū)痈叽笥?6m 的墻、柱所用材

19、料的最低強(qiáng)度等級(jí)：磚 MU10、砌塊 MU30、砌筑砂漿 M5；對(duì)于安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限大于 50 年的房屋，墻、柱所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)，還應(yīng)比上述規(guī)定至少提高一級(jí)。 第25頁/共227頁地面以下或防潮層以下的砌體、潮濕房間墻體所用材料的最低強(qiáng)度等級(jí)第26頁/共227頁二、砌體的種類二、砌體的種類砌體可按照所用材料、砌法以及在結(jié)構(gòu)中所起作用等方面的不同進(jìn)行分類。按照所用材料不同砌體可分為磚砌體、砌塊砌體及石砌體磚砌體、砌塊砌體及石砌體。 1. 磚砌體 由磚和砂漿砌筑而成的整體材料稱為磚砌體。在房屋建筑中，磚砌體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(chǔ)等承重結(jié)構(gòu)以及多高層建

20、筑的圍護(hù)墻與隔墻等自承重結(jié)構(gòu)等。 實(shí)心磚砌體墻常用的砌筑方法有一順一丁一順一丁(磚長面與墻長度方向平行的則為順磚，磚短面與墻長度方向平行的則為丁磚磚長面與墻長度方向平行的則為順磚，磚短面與墻長度方向平行的則為丁磚)、三順一丁或梅花丁、三順一丁或梅花丁。 第27頁/共227頁砌筑要求： 橫平豎直橫平豎直 灰縫飽滿灰縫飽滿 避免豎向通縫避免豎向通縫第28頁/共227頁第29頁/共227頁試驗(yàn)表明，采用同強(qiáng)度等級(jí)的材料，按照上述幾種方法砌筑的砌體，其抗壓強(qiáng)度相差不大。但應(yīng)注意上下兩皮頂磚間的順磚數(shù)量但應(yīng)注意上下兩皮頂磚間的順磚數(shù)量愈多，則意味著寬為愈多，則意味著寬為 240mm 的兩片半磚墻之間的聯(lián)

21、系愈弱，的兩片半磚墻之間的聯(lián)系愈弱，很容易產(chǎn)生“兩片皮”的效果而急劇降低砌體的承載能力。 標(biāo)準(zhǔn)砌筑的實(shí)心墻體厚度常為 240mm(一磚一磚)、370mm(一磚半一磚半)、490mm(二磚二磚)、620mm(二磚半二磚半)、740mm(三磚三磚)等。等。有時(shí)為節(jié)省材料，墻厚可不按半磚長而按 1/4磚長的倍數(shù)設(shè)計(jì)，即砌筑成所需的 180mm、300mm、420mm 等厚度的墻體。試驗(yàn)表明，這些厚度的墻體的強(qiáng)度是符合要求的。 第30頁/共227頁2. 砌塊砌體由砌塊和砂漿砌筑而成的整體材料稱為砌塊砌體，目前國內(nèi)外常用的砌塊砌體以混凝土空心砌塊砌體為主砌塊砌體以混凝土空心砌塊砌體為主，其中包括以普通混

22、凝土為塊體材料的普通混凝土空心砌塊砌體和以輕骨料混凝土為塊體材料的輕骨料混凝土空心砌塊砌體。 砌塊按尺寸大小的不同分為小型、中型和大型三種。小型砌塊尺寸較小，型號(hào)多，尺寸靈活，施工時(shí)可不借助吊裝設(shè)備而用手工砌筑，適用面廣，但勞動(dòng)量大。中型砌塊尺寸較大，適于機(jī)械化施工，便于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，但其型號(hào)少，使用不夠靈活。大型砌塊尺寸大，有利于生產(chǎn)工廠化，施工機(jī)械化，可大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，加快施工進(jìn)度，但需要有相當(dāng)?shù)纳a(chǎn)設(shè)備和施工能力。 第31頁/共227頁3. 石砌體由天然石材和砂漿砌筑而成的整體材料稱為石砌體。石材是最古老的土木工程材料之一，用石材建造的砌體結(jié)構(gòu)物具有很高的抗壓強(qiáng)度，良好的耐磨性和耐

23、久性，且石砌體表面經(jīng)加工后美觀且富于裝飾性。利用石砌體具有永久保存的可能性，人們利用石砌體具有永久保存的可能性，人們用它來建造重要的建筑物和紀(jì)念性的結(jié)構(gòu)物。用它來建造重要的建筑物和紀(jì)念性的結(jié)構(gòu)物。另外，石砌體中的石材資源分布廣，蘊(yùn)藏量豐富，便于就地取材，生產(chǎn)成本低，故古今中外在修建城垣、橋梁、房屋、道路和水利等工程中多有應(yīng)用。第32頁/共227頁4. 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，可在砌體中配置鋼筋或鋼筋混凝土，即采用配筋砌體。在砌體受壓時(shí)，網(wǎng)狀配筋可約束和限制砌體的橫向變形以及豎向裂縫的開展和延伸，從而提高砌體的抗壓強(qiáng)度。網(wǎng)狀配筋磚砌體可用作承受較大

24、軸心壓力或偏心距較小的較大偏心壓力的墻、柱。 第33頁/共227頁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構(gòu)成的整體材料。工程應(yīng)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；另一種是在磚砌體的轉(zhuǎn)角、交接處以及每隔一定距離設(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，使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁組成一個(gè)共同受力的整體結(jié)構(gòu)。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；另一種是在磚砌體的轉(zhuǎn)角、交接處以及每隔一定距離設(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

25、土圈梁，使磚砌體墻與鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁組成一個(gè)共同受力的整體結(jié)構(gòu)。組合磚砌體建造的多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能較無筋砌體磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能有顯著改善，同時(shí)它的抗壓和抗剪強(qiáng)度亦有一定程度的提高。第34頁/共227頁五、砌體的抗壓強(qiáng)度五、砌體的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究表明，砌體軸心受壓從加載直到破壞，按照裂縫的出現(xiàn)、發(fā)展和最終破壞，大致經(jīng)歷三個(gè)階段。 1. 砌體受壓破壞機(jī)理第35頁/共227頁特點(diǎn)：荷載不增加，特點(diǎn)：荷載不增加，裂縫也不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展裂縫也不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)展，裂縫僅僅是單磚裂，裂縫僅僅是單磚裂縫?？p。第第階段階段第36頁/共227頁特點(diǎn)：若不繼續(xù)特點(diǎn)：若不繼續(xù)加載，裂縫也會(huì)加載，裂縫也會(huì)緩慢發(fā)

26、展。緩慢發(fā)展。第第階段階段第37頁/共227頁特點(diǎn)：荷載增加特點(diǎn)：荷載增加不多，裂縫也會(huì)不多，裂縫也會(huì)迅速發(fā)展。迅速發(fā)展。第第階段階段第38頁/共227頁砌體是由塊體與砂漿粘結(jié)而成，砌體在壓力作用下，其強(qiáng)度將取決于砌體中塊體和砂漿的受力狀態(tài)，這是與單一勻質(zhì)材料的受壓強(qiáng)度是不同的。在砌體試驗(yàn)時(shí)，測得的砌體強(qiáng)度是遠(yuǎn)低于塊體的抗在砌體試驗(yàn)時(shí)，測得的砌體強(qiáng)度是遠(yuǎn)低于塊體的抗壓強(qiáng)度，壓強(qiáng)度，這是因其砌體中單個(gè)塊體所處復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)所造成的。 首先，由于砌體中的塊體材料本身的形狀不完全規(guī)則平整、灰縫的厚度不一且不一定均勻飽滿密實(shí)，故使得單個(gè)塊體材料在砌體內(nèi)受壓不均勻，且在受壓的同時(shí)還處于受彎和受剪狀態(tài)。由于

27、砌體中的塊體的抗彎和抗剪的能力一般都較差，故砌體內(nèi)第一批裂縫的出現(xiàn)在單個(gè)塊體材料內(nèi)。 第39頁/共227頁其次，當(dāng)砌體受壓時(shí)，由于砌塊與砂漿的彈性模量及橫向變其次，當(dāng)砌體受壓時(shí)，由于砌塊與砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)并不同，形系數(shù)并不同，砌體中塊體材料的彈性模量一般均比強(qiáng)度等級(jí)低的砂漿的彈性模量大。在砌體受壓時(shí)塊體的橫向變形將小于砂漿的橫向變形，但由于砌體中砂漿的硬化粘結(jié)，塊體材料和砂漿間存在切向粘結(jié)力，在此粘結(jié)力作用下，塊體將約束砂漿的橫向變形，而砂漿則有使塊體橫向變形增加的趨勢(shì)，并由此在塊體內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力，故而單個(gè)塊體在砌體中處于壓、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

28、形由于塊體的約束而減小，因而砂漿處于三向受壓狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度提高。由于塊體與砂漿的這種交互作用，使得砌體的抗壓強(qiáng)度比相應(yīng)塊體材料的強(qiáng)度要低很多。第40頁/共227頁再次，砌體的豎向灰縫不飽滿、不密實(shí)，易在豎向灰縫上產(chǎn)生再次，砌體的豎向灰縫不飽滿、不密實(shí)，易在豎向灰縫上產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力集中，同時(shí)豎向灰縫內(nèi)的砂漿和砌塊的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。因此，在豎向灰縫上的單個(gè)塊體內(nèi)將產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的集中，從而加快塊體的開裂，引起砌體強(qiáng)度的降低。 第41頁/共227頁2. 影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素砌體是一種復(fù)合材料，其抗壓性能不僅與塊體和砂漿材料的物理、力學(xué)性能有關(guān)，還受施工質(zhì)量以及試驗(yàn)方法等多

29、種因素的影響。通過對(duì)各種砌體在軸心受壓時(shí)的受力分析及試驗(yàn)結(jié)果表明，影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素有以下幾個(gè)。 1）塊體與砂漿的強(qiáng)度 塊體與砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是確定砌體強(qiáng)度最主要的因素。一般來說，砌體強(qiáng)度將隨塊體和砂漿強(qiáng)度的提高而增高，且單個(gè)塊體的抗壓強(qiáng)度在某種程度上決定了砌體的抗壓強(qiáng)度，塊體抗壓強(qiáng)度高時(shí)，砌體的抗壓強(qiáng)度也較高，但砌體的抗壓強(qiáng)度并不會(huì)與塊體和砂漿強(qiáng)度等級(jí)的提高同比例增高。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)中所用砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)越高，砂漿的橫向變形越小，砌體的抗壓強(qiáng)度也將有所提高。 第42頁/共227頁2）砂漿的性能除了強(qiáng)度以外，砂漿的保水性、流動(dòng)性和變形能力均對(duì)砌體的抗壓強(qiáng)度有影響。砂漿的流動(dòng)性大與保水性好時(shí)

30、，容易鋪成厚度均勻和密實(shí)性良好的灰縫，可降低單個(gè)塊體內(nèi)的彎剪應(yīng)力，從而提高砌體強(qiáng)度。但如用流動(dòng)性過大的砂漿，如摻入過多塑化劑的砂漿，砂漿在硬化后的變形率大，反而會(huì)降低砌體的強(qiáng)度。對(duì)于純水泥砂漿，其流動(dòng)性差，且保水性較差，不易鋪成均勻的灰縫層，影響砌體的強(qiáng)度，所以同一強(qiáng)度等級(jí)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。第43頁/共227頁3）塊體的尺寸、形狀與灰縫的厚度塊體的尺寸、幾何形狀及表面的平整程度對(duì)砌體的抗壓強(qiáng)度的影響也較為明顯。砌體強(qiáng)度隨塊體高度的增大而加大，隨塊體長度砌體強(qiáng)度隨塊體高度的增大而加大，隨塊體長度的增大而降低。而當(dāng)塊體的形狀越規(guī)則，表面越平整時(shí)，塊體的受的增大而降低

31、。而當(dāng)塊體的形狀越規(guī)則，表面越平整時(shí)，塊體的受彎、受剪作用越小，彎、受剪作用越小，單塊塊體內(nèi)的豎向裂縫將推遲出現(xiàn)，故而砌體的抗壓強(qiáng)度可得到提高。 砂漿灰縫的作用在于將上層砌體傳下來的壓力均勻地傳到下層去。應(yīng)控制灰縫的厚度，使其處于既容易鋪砌均勻密實(shí)，厚度又盡可能的薄。實(shí)踐證明，對(duì)于磚和小型砌塊砌體，灰縫厚度應(yīng)控制在 812mm。 第44頁/共227頁4）砌筑質(zhì)量砌筑質(zhì)量的影響因素是多方面的，砌體砌筑時(shí)水平灰縫的飽滿度，水平灰縫厚度，塊體材料的含水率以及組砌方法等關(guān)系著砌體質(zhì)量的優(yōu)劣。 例如，在砌筑磚砌體時(shí)，磚應(yīng)在砌筑前提前例如，在砌筑磚砌體時(shí)，磚應(yīng)在砌筑前提前 12 天澆水濕透。天澆水濕透。砌

32、體的抗壓強(qiáng)度將隨塊體材料砌筑時(shí)的含水率的增大而提高，而采砌體的抗壓強(qiáng)度將隨塊體材料砌筑時(shí)的含水率的增大而提高，而采用干燥的塊體砌筑的砌體比采用飽和含水率塊體砌筑的砌體的抗壓用干燥的塊體砌筑的砌體比采用飽和含水率塊體砌筑的砌體的抗壓強(qiáng)度約下降強(qiáng)度約下降 15%。 第45頁/共227頁砌體工程除與上述砌筑質(zhì)量有關(guān)外，還應(yīng)考慮施工現(xiàn)場的技術(shù)水平和管理水平等因素的影響。砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB 502032002)依據(jù)施工現(xiàn)場的質(zhì)量管理、砂漿和混凝土強(qiáng)度、砌筑工人技術(shù)等級(jí)綜合水平，從宏觀上將砌體工程施工質(zhì)量控制等從宏觀上將砌體工程施工質(zhì)量控制等級(jí)分為級(jí)分為 A、B、C 三級(jí)，三級(jí)，將直接影響到砌

33、體強(qiáng)度的取值。砌體的抗壓強(qiáng)度除以上一些影響因素外，還與砌體的齡期和抗壓試驗(yàn)方法等因素有關(guān)。因砂漿強(qiáng)度隨齡期增長而提高，故砌體的強(qiáng)度亦隨齡期增長而提高，但在齡期超過 28d 后，強(qiáng)度增長緩慢。第46頁/共227頁砌體施工質(zhì)量控制等級(jí)第47頁/共227頁3. 砌體的抗壓強(qiáng)度在我國，有關(guān)單位多年來對(duì)各類砌體進(jìn)行了大量的抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)，取得了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)。各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值主要取決于塊體的抗壓強(qiáng)度平均值 f1，其次為砂漿的抗壓強(qiáng)度平均值 f2，新的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范提出了如下的計(jì)算公式。 221107. 01kffkfm（）各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度平均值fm軸心抗壓強(qiáng)度平均值fm(N/mm2)第48

34、頁/共227頁fmkff645. 11fkff（2）各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk砌體的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是表示各類砌體抗壓強(qiáng)度的基本代表值。（3）各類砌體軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是在承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)采用的強(qiáng)度值，可按下式計(jì)算。施工質(zhì)量控制等級(jí)為施工質(zhì)量控制等級(jí)為 B級(jí)、齡期為級(jí)、齡期為 28d、以毛截面計(jì)算的各類砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可查表。當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為、以毛截面計(jì)算的各類砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可查表。當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為 C 級(jí)時(shí)，表中數(shù)值應(yīng)乘以級(jí)時(shí)，表中數(shù)值應(yīng)乘以

35、 1.6/1.8=0.89 的系數(shù)；當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為的系數(shù)；當(dāng)施工質(zhì)量控制等級(jí)為A 級(jí)時(shí)，可將表中數(shù)值乘以級(jí)時(shí)，可將表中數(shù)值乘以 1.05 的系數(shù)。的系數(shù)。 第49頁/共227頁六、砌體的抗拉、抗彎與抗剪強(qiáng)度六、砌體的抗拉、抗彎與抗剪強(qiáng)度在實(shí)際工程中，因砌體具有良好的抗壓性能，故多將砌體用作承受壓力的墻、柱等構(gòu)件。與砌體的抗壓強(qiáng)度相比，砌體的軸心抗拉、彎曲抗拉以及抗剪強(qiáng)度都低很多。但有時(shí)也用它來承受軸心拉力、彎矩和剪力，如磚砌的圓形水池、承受土壤側(cè)壓力的擋土墻以及拱或磚過梁支座處承受水平推力的砌體等。 第50頁/共227頁1. 砌體的軸心抗拉和彎曲抗拉強(qiáng)度砌體軸心受拉時(shí)，依據(jù)拉力作用于砌體

36、的方向，有三種破壞形態(tài)。第51頁/共227頁砌體結(jié)構(gòu)彎曲受拉時(shí)，按其彎曲拉應(yīng)力使砌體截面破壞的特征，同樣存在三種破壞形態(tài)。即可分為沿齒縫截面受彎破壞、沿塊體與豎向灰縫截面受彎破壞以及沿通縫截面受彎破壞三種形態(tài)。 第52頁/共227頁2. 砌體的抗剪強(qiáng)度實(shí)際工程中，砌體截面上存在垂直壓應(yīng)力的同時(shí)往往同時(shí)作用剪應(yīng)力，因此砌體結(jié)構(gòu)的受剪是受壓砌體結(jié)構(gòu)的另一種重要受力形式。 影響砌體抗剪強(qiáng)度的因素有很多，主要有砂漿的強(qiáng)度、垂直壓應(yīng)力的大小和施工質(zhì)量等。 第53頁/共227頁七、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整七、砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整考慮實(shí)際工程中各種可能的不利因素，各類砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值考慮實(shí)際工程中各種可能的不利

37、因素，各類砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)符合表，當(dāng)符合表 中所列使用情況時(shí)，應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)中所列使用情況時(shí)，應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)a 。 砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù)砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的調(diào)整系數(shù) 注：注： 表中構(gòu)件截面面積表中構(gòu)件截面面積A以以m2計(jì)。計(jì)。 當(dāng)砌體同時(shí)符合表中所列幾種使用情況時(shí)，應(yīng)將砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值連續(xù)乘當(dāng)砌體同時(shí)符合表中所列幾種使用情況時(shí)，應(yīng)將砌體的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值連續(xù)乘以調(diào)整系數(shù)以調(diào)整系數(shù)a 。 第54頁/共227頁八、砌體的彈性模量、摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)八、砌體的彈性模量、摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)砌體的彈性模量是其應(yīng)力與應(yīng)變的比值，主要用于計(jì)算構(gòu)件在砌體的彈性模量是其應(yīng)力與應(yīng)變的比值，主要用于計(jì)算構(gòu)件在荷載

38、作用下的變形，是衡量砌體抵抗變形能力的一個(gè)物理量。荷載作用下的變形，是衡量砌體抵抗變形能力的一個(gè)物理量。砌體的彈性模量的大小可通過實(shí)測砌體的應(yīng)力應(yīng)變曲線求得。 在應(yīng)力應(yīng)變曲線上某點(diǎn)在應(yīng)力應(yīng)變曲線上某點(diǎn)A與坐標(biāo)原點(diǎn)連成的割線的正切稱之與坐標(biāo)原點(diǎn)連成的割線的正切稱之為割線模量。為割線模量。工程上一般取時(shí)的割線模量作為砌體的彈性模量，這是比較符合砌體在使用階段受力狀態(tài)下的工作性能的。0.43Amf第55頁/共227頁為便于應(yīng)用，現(xiàn)行砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)砌體受壓彈性模量采用了更為簡化的結(jié)果，按不同強(qiáng)度等級(jí)砂漿，取彈性模量與砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值成正比關(guān)系。砌體的彈性模量(MPa)第56頁/共227頁當(dāng)需計(jì)

39、算墻體的剪切變形時(shí)，需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泊松比有關(guān)，根據(jù)材料力學(xué)公式，剪變模量 G 為： 式中為材料的泊松比，取值一般為 0.10.2，而規(guī)范取近似取G=0.4E。 12EG第57頁/共227頁當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滑移趨勢(shì)或發(fā)生滑移時(shí)，由于法向壓力的存在，在滑移面上將產(chǎn)生摩擦阻力。摩擦阻力與摩擦面上法向應(yīng)力和摩擦系數(shù)有關(guān)，而摩擦系數(shù)的大小與摩擦面的材料和干濕程度有關(guān)。規(guī)范規(guī)定的砌體摩擦系數(shù)見表。 摩擦系數(shù)第58頁/共227頁溫度變化時(shí)，砌體將產(chǎn)生熱脹冷縮變形。當(dāng)這種變形受到約束時(shí)，砌體內(nèi)將產(chǎn)生附加內(nèi)力，而當(dāng)此內(nèi)力達(dá)到一定程度時(shí)，此附加內(nèi)力將造成砌體結(jié)構(gòu)開裂和裂縫的擴(kuò)

40、展。除熱脹冷縮變形外，砌體在浸水時(shí)體積膨脹，在失水時(shí)體積收縮，這種收縮變形為干縮變形，它比膨脹變形大得多。同樣，當(dāng)這種變形受到約束時(shí)，砌體內(nèi)將產(chǎn)生干縮應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力大到一定程度時(shí)，將引起砌體結(jié)構(gòu)變形和裂縫開展。砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率第59頁/共227頁第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算第二節(jié)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB 500682001)，砌體結(jié)構(gòu)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可分為如下兩類： 承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)正常使用極限

41、狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)第60頁/共227頁二、無筋砌體受壓承載力計(jì)算二、無筋砌體受壓承載力計(jì)算在砌體結(jié)構(gòu)中，最常用的是受壓構(gòu)件，例如，墻、柱等。砌體受壓構(gòu)件的承載力主要與構(gòu)件的截面面積、砌體的抗壓強(qiáng)度、軸向壓力的偏心距以及構(gòu)件的高厚比有關(guān)。構(gòu)件的高厚比是構(gòu)件的計(jì)算構(gòu)件的高厚比是構(gòu)件的計(jì)算高度高度 H0與相應(yīng)方向邊長與相應(yīng)方向邊長h的比值，用的比值，用表示，即表示，即=H0/h。當(dāng)構(gòu)件的當(dāng)構(gòu)件的 3 時(shí)稱為短柱，反之稱為長柱。時(shí)稱為短柱，反之稱為長柱。對(duì)短柱的承載力可不考慮構(gòu)件高厚比的影響。 第61頁/共227頁對(duì)軸心受壓情況，其截面上的壓應(yīng)力為均勻分布，當(dāng)構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)，截面上的壓應(yīng)力達(dá)到

42、砌體抗壓強(qiáng)度 f。對(duì)偏心距較小的情況，此時(shí)雖為全截面受壓，但因砌體為彈塑性材料，截面上的壓應(yīng)力分布為曲線，構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí)，軸向壓力側(cè)的壓應(yīng)力b大于砌體抗壓強(qiáng)度 f。隨著軸向壓力的偏心距繼續(xù)增大，截面由出現(xiàn)小部分受拉區(qū)大部分為受壓區(qū)，逐漸過渡到受拉區(qū)開裂且部分截面退出工作的受力情況。此時(shí)，截面上的壓應(yīng)力隨受壓區(qū)面積的減小、砌體材料塑性的增大而有所增加，但構(gòu)件的極限承載力減小。當(dāng)受壓區(qū)面積減小到一定程度時(shí)，砌體受壓區(qū)將出現(xiàn)豎向裂縫導(dǎo)致構(gòu)件破壞。1. 受壓短柱第62頁/共227頁2111ie偏心影響系數(shù)的計(jì)算公式為1偏心受壓砌體短柱短柱的承載力計(jì)算fANu1當(dāng)為矩形截面時(shí)，影響系數(shù)按下式計(jì)算1

43、211211heh 矩形截面沿軸向力偏心方向的邊長，當(dāng)軸心受壓時(shí)為截面較小邊長。第63頁/共227頁當(dāng)為 T 形或十字形截面時(shí)，影響系數(shù)按下式計(jì)算：1211211ThehT T 形或十字形截面的折算厚度，hT =3.5i。第64頁/共227頁砌體受壓構(gòu)件的承載力按下式計(jì)算fAN式中：N 軸向力設(shè)計(jì)值。 高厚比 和軸向力的偏心距e對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)，可按公式計(jì)算或查表 。 2. 受壓長柱長柱第65頁/共227頁注意的問題注意的問題(1) 對(duì)矩形截面構(gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向?qū)匦谓孛鏄?gòu)件，當(dāng)軸向力偏心方向的截面邊長大于另一方向的邊長時(shí)，除按偏心受壓計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)較小邊長

44、方向按軸心受壓的邊長時(shí)，除按偏心受壓計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)較小邊長方向按軸心受壓進(jìn)行驗(yàn)算。進(jìn)行驗(yàn)算。(2) 由于砌體材料的種類不同，構(gòu)件的承載能力有較大的差異，因此，計(jì)算影響系數(shù)或查表時(shí)，構(gòu)件高厚比 按下列公式確定。 高厚比修正系數(shù)第66頁/共227頁(3) 由于軸向力的偏心距 e 較大時(shí)，構(gòu)件在使用階段容易產(chǎn)生較寬的水平裂縫，使構(gòu)件的側(cè)向變形增大，承載力顯著下降，既不安全也不經(jīng)濟(jì)。因此，規(guī)范規(guī)范規(guī)定按內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算的軸向力的偏心規(guī)定按內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算的軸向力的偏心距距e0.6y。y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離。 當(dāng)軸向力的偏心距當(dāng)軸向力的偏

45、心距 e超過超過 0.6y時(shí)，宜采用組合磚砌體構(gòu)件；亦時(shí)，宜采用組合磚砌體構(gòu)件；亦可采取減少偏心距的其他可靠工程措施?？刹扇p少偏心距的其他可靠工程措施。 第67頁/共227頁例例一軸心受壓磚柱，截面尺寸為370mmX490mm，采用MU10燒結(jié)普通磚及M2.5混合砂漿砌筑，荷載引起的柱頂軸向壓力設(shè)計(jì)值為N=155kN，柱的計(jì)算高度為H0=4.2m。試驗(yàn)算該柱的承載力是否滿足要求。解：考慮磚柱自重后，柱底截面的軸心壓力最大，取磚砌體重力密度為19kN/m3，則磚柱自重為kNG4 .172 . 449. 037. 0192 . 1kNN4 .1724 .171553 .1137. 02 . 40

46、hH0he796. 0柱底截面上的軸向力設(shè)計(jì)值磚柱高厚比查附表， 項(xiàng)，得第68頁/共227頁223 . 01813. 049. 037. 0mmA8813. 01813. 07 . 07 . 0Aa2/30. 1mmNf NfAa165336101813. 030. 1796. 08813. 06kNNkN4 .1723 .165因?yàn)?，砌體設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù) 查附表，MU10燒結(jié)普通磚，M2.5混合砂漿砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值該柱承載力不滿足要求。第69頁/共227頁例例已知一矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸為490mmX740mm，采用MU10燒結(jié)普通磚及M5混合砂漿，柱的計(jì)算高度H0=5.9

47、m，該柱所受軸向力設(shè)計(jì)值N=320kN（已計(jì)入柱自重），沿長邊方向作用的彎矩設(shè)計(jì)值M=33.3kNm，試驗(yàn)算該柱的承載力是否滿足要求。解：（1）驗(yàn)算柱長邊方向的承載力偏心距相對(duì)偏心距高厚比97. 774059000hH1405. 0740104hemmNMe10410320103 .3336mmhy37027402mmemmy1042223706 . 06 . 0第70頁/共227頁查附表， ，則2/5 . 1mmNf 查附表， 61. 00 . 1 , 3 . 0363. 074. 049. 0a22mmAkNNkNNfA3201 .332101 .33210363. 05 . 161. 0

48、36滿足要求。（2）驗(yàn)算柱短邊方向的承載力由于彎矩作用方向的截面邊長740mm大于另一方向的邊長490mm，故還應(yīng)對(duì)短邊進(jìn)行軸心受壓承載力驗(yàn)算。高厚比0 , 04.1249059000hehH第71頁/共227頁查附表， 819. 0kNNkNNfA3209 .445109 .44510363. 05 . 1819. 036滿足要求。第72頁/共227頁例例一單層單跨廠房的窗間墻截面尺寸如圖所示，計(jì)算高度H0=6m，采用MU10燒結(jié)普通磚和M5混合砂漿砌筑。所受彎矩設(shè)計(jì)值M=34kNm，軸向力設(shè)計(jì)值N=290kN。以上內(nèi)力均已計(jì)入墻體自重，軸向力作用點(diǎn)偏向翼緣一側(cè)。試驗(yàn)算其承載力是否滿足要求。

49、第73頁/共227頁解：確定截面幾何尺寸截面形心位置截面慣性矩2222000 240370 3806206000.620.3,1.0aAmmmm12000 240 120370 380240 190190.2620600ymm2620 190.2429.8ymm3322000 240370 3802000 240 (190.2 120)370 3801212I2104380(429.8)1.4446 102mm第74頁/共227頁截面回轉(zhuǎn)半徑101.4446 10152.57620600IimmA截面折算厚度3.53.5 152.57534Thimm6334 10117.2290 10Memm

50、N1117.20.620.6190.2ey117.20.220534Teh0600011.24534THh偏心距相對(duì)偏心距高厚比第75頁/共227頁0.417查表21.5/fN mm查表得砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值0.417 1.5 620600388186388.2290fANkNNkN滿足要求第76頁/共227頁三、砌體局部受壓承載力計(jì)算三、砌體局部受壓承載力計(jì)算當(dāng)軸向力僅作用在砌體的部分面積上時(shí)，即為砌體的局部受壓。它是砌體結(jié)構(gòu)中常見的一種受力形式。如果砌體的局部受壓面積上受到的壓應(yīng)力是均勻分布的，稱為局部均勻受壓；否則，為局部非均勻受壓。例如：支承軸心受壓柱的砌體基礎(chǔ)為局部均勻受壓；梁端支承

51、處的砌體一般為局部非均勻受壓。 通過大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，砌體局部受壓可能有三種破壞形態(tài)。第77頁/共227頁1) 縱向裂縫發(fā)展而破壞 圖(a)所示為一在中部承受局部壓力作用的墻體，當(dāng)砌體的截面面積 A 與局部受壓面積 Al的比值較小時(shí)，在局部壓力作用下，試驗(yàn)鋼墊板下 1 或 2皮磚以下的砌體內(nèi)產(chǎn)生第一批縱向裂縫；隨著壓力的增大，縱向裂縫逐漸向上和向下發(fā)展，并出現(xiàn)其他縱向裂縫和斜裂縫，裂縫數(shù)量不斷增加。當(dāng)其中的部分縱向裂縫延伸形成一條主要裂縫時(shí)，試件即將破壞。開裂荷載一般小于破壞荷載。在砌體的局部受壓中，這是一種較為常見的破壞形態(tài)。 第78頁/共227頁2) 劈裂破壞 當(dāng)砌體的截面面積 A與局部受壓

52、面積 Al的比值相當(dāng)大時(shí)，在局部壓力作用下，砌體產(chǎn)生數(shù)量少但較集中的縱向裂縫(如圖(b)所示)；而且縱向裂縫一出現(xiàn)，砌體很快就發(fā)生猶如刀劈一樣的破壞，開裂荷載一般接近破壞荷載。在大量的砌體局部受壓試驗(yàn)中，僅有少數(shù)為劈裂破壞情況。 第79頁/共227頁3) 局部受壓面積處破壞 在實(shí)際工程中，當(dāng)砌體的強(qiáng)度較低，但所支承的墻梁的高跨比較大時(shí)，有可能發(fā)生梁端支承處砌體局部被壓碎而破壞。在砌體局部受壓試驗(yàn)中，這種破壞極少發(fā)生。 試驗(yàn)分析表明：在局部壓力作用下，砌體中的壓應(yīng)力不僅能擴(kuò)散到一定的范圍(如圖所示)，而且非直接受壓部分的砌體對(duì)直接受壓部分的砌體有約束作用，從而使直接受壓部分的砌體處于雙向或三向受

53、壓狀態(tài)，其抗壓強(qiáng)度高于砌體的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f。 第80頁/共227頁1.砌體局部均勻受壓砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，砌體的局部抗壓強(qiáng)度可取根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，砌體的局部抗壓強(qiáng)度可取f 。 稱為砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計(jì)算稱為砌體局部抗壓強(qiáng)度提高系數(shù)，按下式計(jì)算01 0.351lAA 局部受壓面積影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積lA0A第81頁/共227頁第82頁/共227頁01 0.351lAA 砌體的局部抗壓強(qiáng)度主要取決于砌體原有的軸心抗壓強(qiáng)度和周圍砌體對(duì)局部受壓區(qū)的約束程度。當(dāng)砌體為中心局部受壓時(shí)，隨著周圍砌體的截面面積 A 與局部受壓面積 Al 之比增大，周圍砌體

54、對(duì)局部受壓區(qū)的約束作用增強(qiáng)，砌體的局部抗壓強(qiáng)度提高。但當(dāng) A/Al 較大時(shí)，砌體的局部抗壓強(qiáng)度提高幅度減少。為此，規(guī)范規(guī)定了影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積 A0。同時(shí)，試驗(yàn)還表明，當(dāng)試驗(yàn)還表明，當(dāng) A/Al 較大時(shí)，可能導(dǎo)致砌體產(chǎn)生劈裂破壞。所以上式計(jì)算所得的較大時(shí)，可能導(dǎo)致砌體產(chǎn)生劈裂破壞。所以上式計(jì)算所得的 值不得超過圖中所注的相應(yīng)值；對(duì)多孔磚砌體及按規(guī)定要求灌孔的砌塊砌體，值不得超過圖中所注的相應(yīng)值；對(duì)多孔磚砌體及按規(guī)定要求灌孔的砌塊砌體， 1.5；未灌孔的混凝土砌塊砌體，；未灌孔的混凝土砌塊砌體， =1.0。 第83頁/共227頁局部均勻受壓承載力計(jì)算砌體截面中受局部均勻壓力時(shí)的承載力

55、按下式計(jì)算llfAN局部受壓面積 Al 上的軸向力設(shè)計(jì)值砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可不考慮強(qiáng)度調(diào)整系數(shù)的影響lNf第84頁/共227頁2.梁端支承處砌體局部受壓上部荷載對(duì)砌體局部抗壓的影響梁端支承處砌體的局部受壓面積上除承受梁端傳來的支承壓力梁端支承處砌體的局部受壓面積上除承受梁端傳來的支承壓力 Nl 外，還承受由上部荷載產(chǎn)生的軸向力外，還承受由上部荷載產(chǎn)生的軸向力 N0。如果上部荷載在梁端上部砌體中產(chǎn)生的平均壓應(yīng)力 0 較小，即上部砌體產(chǎn)生的壓縮變形較??；而此時(shí)，若 Nl 較大，梁端底部的砌體將產(chǎn)生較大的壓縮變形；由此使梁端頂面與砌體逐漸脫開形成水平縫隙，砌體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力重分布。上部荷載將通過上

56、部砌體形成的內(nèi)拱傳到梁端周圍的砌體，直接傳到局部受壓面積上的荷載將減少。但如果 0 較大，Nl 較小，梁端上部砌體產(chǎn)生的壓縮變形較大，梁端頂面不再與砌體脫開，上部砌體形成的內(nèi)拱卸荷作用將消失。試驗(yàn)指出，當(dāng)試驗(yàn)指出，當(dāng) A0/Al2 時(shí)，可忽略不計(jì)上部荷載對(duì)砌體局部抗壓的影響。時(shí)，可忽略不計(jì)上部荷載對(duì)砌體局部抗壓的影響。規(guī)范規(guī)范偏于安全，取偏于安全，取 A0/Al3時(shí)，不計(jì)上部荷載的影響，即時(shí)，不計(jì)上部荷載的影響，即 N0=0。 第85頁/共227頁NL00第86頁/共227頁上部荷載對(duì)砌體局部抗壓的影響，規(guī)范用上部荷載的折減系數(shù) 來考慮， 按下式計(jì)算lAA05 . 05 . 1當(dāng) A0/Al

57、3時(shí)取=0梁端有效支承長度當(dāng)梁支承在砌體上時(shí)，由于梁受力變形翹曲，支座內(nèi)邊緣處砌體的壓縮變形較大，使得梁的末端部分與砌體脫開，梁端有效支承長度a0可能小于其實(shí)際支承長度a第87頁/共227頁第88頁/共227頁經(jīng)試驗(yàn)分析，為了便于工程應(yīng)用，規(guī)范給出梁端有效支承長度的計(jì)算公式為fhac100梁端支承處砌體局部受壓承載力計(jì)算梁端支承處砌體局部受壓承載力計(jì)算考慮上部荷載對(duì)砌體局部抗壓的影響，根據(jù)上部荷載在局部受壓面積上產(chǎn)生的實(shí)際平均壓應(yīng)力與梁端支承壓力在相應(yīng)面積上產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力 之和不大于砌體局部抗壓強(qiáng)度的強(qiáng)度條件，可推得梁端支承處砌體局部受壓承載力計(jì)算公式為 llfANN0第89頁/共227頁3

58、.剛性墊塊下砌體的局部受壓梁端支承處的砌體局部受壓承載力不滿足要求時(shí)，可在梁端下的砌體內(nèi)設(shè)置墊塊。通過墊塊可增大局部受壓面積，減少其上的壓應(yīng)力，有效地解決砌體的局部承載力不足的問題。 剛性墊塊的構(gòu)造要求剛性墊塊的構(gòu)造要求實(shí)際工程中常采用剛性墊塊。剛性墊塊按施工方法不同分為預(yù)制剛性墊塊和與梁端現(xiàn)澆成整體的剛性墊塊。墊塊一般采用素混凝土制作，當(dāng)荷載較大時(shí)，也可為鋼筋混凝土的。 第90頁/共227頁剛性墊塊的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定。剛性墊塊的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定。 (1) 墊塊的高度 tb180mm，自梁邊緣算起的墊塊挑出長度不宜大于墊塊的高度 tb。 (2) 在帶壁柱墻的壁柱內(nèi)設(shè)置剛性墊塊時(shí)，其計(jì)算面積

59、應(yīng)取壁柱范圍內(nèi)的面積，而不應(yīng)計(jì)算翼緣部分，同時(shí)壁柱上墊塊伸入翼墻內(nèi)的長度不應(yīng)小于 120mm。 (3) 現(xiàn)澆墊塊與梁端整體澆筑時(shí)，墊塊可在梁高范圍內(nèi)設(shè)置。 第91頁/共227頁圖14.6 梁端剛性墊塊（Ab=abbb） (a) 預(yù)制墊塊；(b) 現(xiàn)澆墊塊；（c） 壁柱上的墊塊 第92頁/共227頁墊塊下砌體局部受壓承載力計(jì)算墊塊下砌體局部受壓承載力計(jì)算試驗(yàn)表明墊塊底面積以外的砌體對(duì)局部受壓范圍內(nèi)的砌體有約束作用，使墊塊下的砌體抗壓強(qiáng)度提高，但考慮到墊塊底面壓應(yīng)力但考慮到墊塊底面壓應(yīng)力分布不均勻，偏于安全，取墊塊外砌體的有利影響系數(shù)分布不均勻，偏于安全，取墊塊外砌體的有利影響系數(shù)=0.8 ；同時(shí)

60、，墊塊下砌體的受力狀態(tài)接近偏心受壓情況。故墊塊下砌體局部受壓承載力可按下式計(jì)算 blfANN10墊塊上的N0及Nl合力的影響系數(shù)，可根據(jù)e/ab查附表中3的值lblNNaaNe004 . 02第93頁/共227頁梁端有效支承長度梁端有效支承長度當(dāng)梁端設(shè)有剛性墊塊時(shí)，梁端有效支承長度 a0 考慮剛性墊塊的影響，按下式計(jì)算fha10剛性墊塊的影響系數(shù)1第94頁/共227頁4.梁端柔性墊梁下砌體局部受壓梁端柔性墊梁下砌體局部受壓 在實(shí)際工程中，常在梁或屋架端部下面的砌體墻上設(shè)置連續(xù)的鋼筋混凝土梁，如圈梁等。此鋼筋混凝土梁可把承受的局部集中荷載擴(kuò)散到一定范圍的砌體墻上起到墊塊的作用，故稱為墊梁。 第9