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本文格式為Word版,下載可任意編輯——砌體結(jié)構(gòu)課件2.1材料強度等級2.2砌體的受壓性能2.3砌體的局部受壓性能2.4砌體的受剪性能2.5砌體的受拉、受彎性能2.6砌體的變形性能和有關(guān)性能,其次章砌體的物理力學性能,2.1材料強度等級,1、磚(Brick)按抗壓強度,分為MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五個等級。
燒結(jié)普遍磚、燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚,燒結(jié)普遍磚:
燒結(jié)普遍磚簡稱普遍磚,指以黏土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要原料,經(jīng)過焙燒而成的實心磚,分燒結(jié)黏土磚、燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚等。
原料:粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰標準磚尺寸:240×115×53mm墻體尺寸:(120)、240、370、490、620…mm適用范圍:
房屋上部及地下根基等部位,燒結(jié)多孔磚:
簡稱多孔磚,是指以黏土、頁巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料,經(jīng)焙燒而成的具有豎向孔洞,且孔洞率不小于25%的磚。
具有水平孔洞者稱為燒結(jié)空心磚,用于非承重隔墻。,原料同燒結(jié)磚但孔洞率不小于25%承重多孔磚目前主要采用P型磚(240×115×90)和M型磚(190×190×90)多孔磚優(yōu)點:可儉約粘土、裁減砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻體造價;
可減輕塊體自重、鞏固墻體抗震性能適用范圍:
房屋上部布局(不宜用于凍脹地區(qū)地下部位),KP1型燒結(jié)多孔磚尺寸:240X115X90(mm),蒸壓硅酸鹽磚:,(1)蒸壓灰砂磚原料:石灰和砂尺寸:燒結(jié)普遍磚適用范圍同蒸壓粉煤灰磚,(2)蒸壓粉煤灰磚原料:粉煤灰和石灰加適量石膏及集料適用范圍:不得用于長期受熱200℃以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位,MU15和MU15以上的蒸壓灰砂磚可用于根基及其他建筑部位,蒸壓粉煤灰磚用于根基或用于受凍融和干濕交替作用的建筑部位務(wù)必使用一等磚。,2、砌塊(Block)分為小型、中型、大型三類,最常用的是混凝土小型砌塊。
普遍混凝土小型空心砌塊MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5、MU3.5六個等級。
輕骨料混凝土小型空心砌塊MU10、MU7.5、MU5、MU3.5、MU2.5、MU1.5六個等級。,加氣混凝土砌塊長度:600高度:200、250、300寬度:200、125、150、200、250、300,高度在180~350mm——小型砌塊,高度在350~900mm之間——中型砌塊,高度大于900mm——大型砌塊受起重設(shè)備限制,中、大型砌塊已很少應(yīng)用。
主要有混凝土空心砌塊、加氣混凝土砌塊、水泥爐渣空心砌塊、粉煤灰硅酸鹽砌塊。,單排孔混凝土小型空心砌塊,3、石材(Stone)花崗巖、砂巖、石灰?guī)r等強度等級共分七級:
MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。,分類:(按容重)重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石(按其加工后的形狀規(guī)矩程度)可分為料石和毛石,①料石細料石、半細料石、粗料石、毛料石②毛石外形不規(guī)矩,中部厚度不應(yīng)小于200mm的石材。,石材的規(guī)格尺寸,4、砂漿,由無機膠結(jié)料、細骨料、水組成,膠結(jié)料有水泥、石灰、石膏等。,砂漿強度等級采用70.7立方毫米的試塊測得。
分為M15、M10、M7.5、M5、M2.5五個等級。,砂漿作用:
(1)將單個的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應(yīng)力分布平勻;
(2)填實塊體之間的縫隙,提高砌體的保溫柔防水性能,鞏固墻體抗凍性能,1.砂漿分類(1)水泥砂漿(2)混合砂漿(3)砌筑專用砂漿(4)非水泥砂漿(石灰、粘土砂漿)2.砂漿性能(1)強度(2)滾動性(可塑性)(3)保水性,砂漿攪拌機,砂漿性能對照表,5、混凝土小型空心砌塊砌筑砂漿和灌孔混凝土,灌漿方法(高位、低位法),混凝土小型空心砌塊砌筑砂漿,混凝土小型空心砌塊灌孔混凝土,強度分級:塊體(符號MU)普遍砂漿(符號M)砌塊灌孔混凝土(符號Mb),砌體材料的強度等級單位,6、其他材料,7、材料最低強度等級的選擇,《砌體布局設(shè)計模范》(GB50003-2022)規(guī)定:
五層及五層以上房屋的墻,以及受振動或?qū)痈叽笥?m的墻、柱所用材料的最低強度等級為:
磚MU10,砌塊MU7.5,石材MU30,砂漿M5。
對安好等級為一級或設(shè)計使用年限大于50年的房屋,墻、柱所用材料最低強度等級應(yīng)至少提高一級。,2.2砌體的受壓性能,1、砌體受壓破壞特征,普遍磚砌體,根據(jù)試驗說明,磚砌體的破壞大致體驗以下三個階段:第一階段,從開頭加荷到個別磚展現(xiàn)第一條(或第一批)裂縫。這個階段的特點是如不再增加荷載,裂縫也不擴展。其次階段,隨著荷載的增加,單塊磚內(nèi)個別裂縫不斷開展并擴大,并沿豎向通過若干層磚形成連續(xù)裂縫。第三階段,砌體完全破壞的瞬間為第三階段。持續(xù)增加荷載,裂縫將急速開展,砌體被幾條貫串的裂縫分割成互不相連的若干小柱,小柱朝側(cè)向突出,其中某些小柱可能被壓碎,以致最終流失承載力而破壞。,磚砌體在軸心受壓下的破壞特征,當砌體受壓時,磚承受的壓力是不平勻的,而處于受彎、受剪和局部受壓狀態(tài)下。由于磚的厚度小,又是脆性材料,其抗剪、抗彎強度遠低于抗壓強度,砌體的第一批裂縫就是由于單塊磚的受彎、受剪破壞引起的。
單塊磚在砌體內(nèi)除了受彎、受剪外還要受拉。這種橫向拉力也是促使磚在較小的荷載下提早開裂的理由之一。,磚砌體受壓應(yīng)力狀態(tài)的分析,砌體中的應(yīng)力狀態(tài),(a)砌體中個別磚的受力狀態(tài);
(b)磚外觀砂漿不平勻,破壞三個階段:
50-70%--單磚展現(xiàn)裂縫;
80-90%--個別裂縫連成幾皮磚通縫;
90%以上—砌體裂成相互不連接的小立柱,最終被壓碎或上失穩(wěn)定而破壞;
,多孔磚砌體,混凝土小型砌塊砌體,毛石砌體,2、砌體抗壓強度的影響因素,1、砌體材料的物理力學性能,塊體和砂漿的強度,塊體的規(guī)整程度和尺寸,砂漿的變形與和易性,2、砌體工程施工質(zhì)量,灰縫砂漿飽滿度,塊體砌筑時的含水率,灰縫厚度,砌體組砌方法,磚砌體灰縫厚度一般應(yīng)操縱在8~12mm《砌體工程施工質(zhì)量驗收模范》GB50203-2022規(guī)定,水平灰縫的砂漿飽滿度不得小于80%,并根據(jù)質(zhì)保體系、砂漿強度、混凝土強度、砌筑工人技術(shù)等綜合水平將施工技術(shù)水平劃分為A、B、C三個等級。
A級施工質(zhì)量,砌體強度設(shè)計值提高5%,B級施工質(zhì)量,砌體強度設(shè)計值按表采用,C級施工質(zhì)量,砌體強度設(shè)計值應(yīng)降低。,3、砌體抗壓強度表達式,砌體軸心抗壓強度平均值,分別為塊體、砂漿的抗壓強度平均值,單排孔混凝土砌塊對孔砌筑時,灌孔砌體的抗壓強度設(shè)計值:,fg,m灌孔砌體的強度設(shè)計值;
fm未灌孔砌體的抗壓強度設(shè)計值;
fcu,m灌孔混凝土的軸心抗壓強度設(shè)計值;
為砌塊砌體中混凝土灌孔混凝土面積和砌體毛面積的比值;
為混凝土砌塊的孔洞率;
,為混凝土砌塊的灌孔率,不應(yīng)小于33%,2.3砌體的局部受壓性能,砌體的局部受壓應(yīng)力(a)局部平勻受壓(b)局部不平勻受壓,局部受壓分類①局部平勻受壓②局部不平勻受壓局部受壓的處理措施①提高砌體局部受壓處強度;
②采用剛性墊塊;
③采用柔性墊梁;
,1、砌體局部受壓破壞特征,砌體局部受壓破壞(a)豎向裂縫進展而破壞(b)劈裂破壞(c)墊板直接接觸處局壓破壞,2、局部受壓的工作機理,①力的分散作用②套箍強化作用→局部受壓承載力與全截面受壓相比有明顯提高,力的分散作用圖,平勻局部受壓的應(yīng)力分布,2.4砌體的受剪性能,1、砌體受剪破壞特征,剪摩破壞,剪壓破壞,斜壓破壞,砌體的受剪破壞,2、砌體抗剪強度的影響因素,(1)、砌體材料強度(2)、垂直壓應(yīng)力(3)、砌體工程施工質(zhì)量(4)、試驗方法,垂直壓應(yīng)力對砌體抗剪強度的影響,3、砌體抗剪強度表達式,砌體的抗剪強度平均值,2.5砌體的受拉、受彎性能,1、砌體軸心受拉,在圓形水池設(shè)計中,由于內(nèi)部液體的壓力在池壁中產(chǎn)生環(huán)向水平拉力,而使砌體垂直截面處于軸心受拉狀態(tài)。
由圖可見,砌體的軸心受拉破壞有兩種根本形式:
(1)當塊體強度等級較高,砂漿強度等級較低時,砌體將沿齒縫破壞(圖中的Ⅰ-Ⅰ、Ⅰ′-Ⅰ′)均為齒縫破壞。
(2)當塊體強度等級較低,砂漿強度等級較高時,砌體的破壞可能沿豎直灰縫和塊體截面連成的直縫破壞(圖(a)中的Ⅱ-Ⅱ)。,砌體的軸心受拉,抗拉強度取決于:灰縫與塊材間的粘結(jié)強度,破壞在界面上發(fā)生,砌體沿齒縫截面破壞的軸心抗拉強度平均值,砌體軸心抗拉強度表達式,2、砌體彎曲受拉,帶支墩的擋土墻和風荷載作用下的圍墻均屬受彎構(gòu)件。由圖可見,砌體的彎曲受拉破壞有三種根本形式:(1)當塊體強度等級較高時,砌體沿齒縫破壞(圖(a)中的Ⅰ-Ⅰ)。(2)當塊體強度等級較低,而砂漿強度等級較高時,砌體可能沿豎直灰縫和塊體截面連成的直縫破壞(圖(a)中的Ⅱ-Ⅱ)。
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