砌体结构内封目录第1章.ppt

1、砌 体 结 构肖常安 主编重 庆 大 学 出 版 社,目 录,绪论 0.1 砌体结构发展简况 0.2 砌体结构的优缺点及其适用范围 0.3 砌体结构的发展趋向 第1章 砌体材料及砌体的力学性能 1.1 块体 1.2 砂浆 1.3 砌体 思考题与习题,第2章 砌体结构构件的计算方法 2.1 砌体结构设计方法的发展概况 2.2 以概率理论为基础的极限状态设计方法 思考题与习题 第3章 无筋砌体构件承载力计算 3.1 受压构件 3.2 局部受压 3.3 轴心受拉、受弯和受剪构件 思考题与习题 第4章 配筋砖砌体构件承载力计算 4.1 概述 4.2 网状配筋砖砌体构件,4.3 组合砖砌体构件 4.4

2、计算示例 思考题与习题 第5章 混合结构房屋的墙体设计 5.1 混合结构房屋的承重体系及静力计算方案 5.2 墙、柱高厚比验算 5.3 刚性方案房屋墙体计算 5.4 弹性方案房屋墙（柱）的计算 5.5 刚弹性方案房屋墙（柱）的计算 5.6 地下室墙体的计算 5.7 墙、柱刚性基础设计 思考题与习题,第6章 过梁、墙梁及挑梁设计 6.1 过梁 6.2 墙梁 6.3 挑梁 思考题与习题 第7章 砌体结构的构造要求 7.1 一般构造要求 7.2 防止墙体温度和干缩裂缝的构造要求 7.3 防止地基不均匀沉降裂缝的构造要求 思考题与习题,绪 论,0.1 砌体结构发展简况 砌体结构是由砖、砌块及石用砂浆砌

3、筑的结构。 0.2 砌体结构的优缺点及其适用范围 0.2.1 砌体结构的优缺点 优点： 能就地取材，如天然石材、粘土、砂等几乎到处都有，来源极广。 耐久，防火，隔热，保温性能良好，易满足建筑功能要求。,施工工序单一、方便，新铺砌体可承受一定的荷载，可连续施工，在寒冷地区可用冻结法施工。 与钢筋混凝土结构相比，能节约三材（钢、木和水泥），造价较低。 缺点： 自重大。 砌筑工作量大，且为手工操作，工人劳动强度大，施工进度较慢。 抗震性能差。 与农争地。,0.2.2 砌体结构的适用范围 砌体结构抗压承载力较高，它最适用于受压构件，如混合结构房屋中的竖向承重构件（墙和柱）。 砌体结构抗弯、抗拉性能较差

4、，一般不宜作为受拉或受弯构件。 0.3 砌体结构的发展趋向 0.3.1 发展轻质高强的块材和高强度砂浆 0.3.2 利用工业废料，发展混凝土小型砌块 0.3.3 采用大型墙板结构，部分代替作为内、外墙的砌体结构 0.3.4 加强配筋砌体结构的研究和应用,第1章 砌体材料及砌体的力学性能,1.1 块体 1.1.1 块体的种类 块体分为砖、砌块和石材三大类。砖与砌块通常是按块体的高度尺寸划分的，块体高度小于180mm者称为砖；大于等于180mm者称为砌块。 (1)砖 目前，我国生产的标准实心砖的规格为240mm115mm53mm。实心粘土砖的重力密度=1618kN/m3，实心硅酸盐砖的重力密度=1

5、415kN/m3。,(2)砌块 我国当前采用砌块的主要类型有实心砌块、空心砌块和微孔砌块。 砌块按尺寸大小分为手工砌筑的小型砌块和采用机械施工的中型和大型砌块。高度为180350mm的块体一般称为小型砌块；高度在360900mm之间的称为中型砌块。 (3)石材 一般为重岩天然石，如花岗岩、砂岩、石灰石等片石、条石或毛石，其重力密度18kN/m3。这些石材具有强度高，抗冻性能好等优点。,1.1.2 块体的强度等级 根据规范，块体强度等级应按下列规定采用： 烧结普通砖，非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖等的强度等级：MU30（300），MU25（250），MU20（200），MU15（150），MU1

6、0（100）和MU7.5（75）。括号内为工程制单位的值，以便与烧结普通砖（GB510185）中仍保留的工程制单位对照。 常用的烧结普通实心砖为MU7.5MU15。 砌块强度等级：MU15，MU10，MU7.5，MU5和MU3.5。,石材强度等级：MU100，MU80，MU60，MU50，MU40，MU30，MU20，MU15和MU10。 1.1.3 块体的设计要求 块体应具有足够的强度，以保证砌体结构的承载能力。 块体应具有良好的耐久性，主要是抗冻性，以保证砌体结构在使用期间内，能经受多次冻融循环的不利影响。 块体应具有保温隔热的性能。 1.2 砂浆 1.2.1 砂浆的种类,砂浆按其不同组成

7、可分为三类： 水泥砂浆是不掺塑化剂（石灰、石膏、粘土等）的砂浆，又称为刚性砂浆。 混合砂浆是在水泥砂浆中掺塑化剂的砂浆，一般为水泥石灰砂浆。 石灰砂浆、粘土砂浆及石膏砂浆 这类砂浆不含水泥，又称为柔性砂浆。 1.2.2 砂浆的强度等级 砂浆强度等级分别为M15，M10，M7.5，M5，M2.5，M1及M0.4七个等级。,1.2.3 砂浆的设计要求 砂浆应具有足够的强度； 砂浆应具有一定的可塑性，即和易性，以便于砌筑，提高工效，保证质量和提高砌体强度，但砂浆的可塑性也不宜过大； 砂浆应具有适当的保水性，以保证砂浆硬化所需的水分。 1.3 砌体 1.3.1 砌体的种类 (1)砖砌体 砖砌体用作内外

8、承重墙或围护墙及隔墙。砖砌墙体一般可砌成实心的，有时也可砌成空心的，砖柱则应实砌。,当砖砌体为空斗墙时，常采用一眠一斗、一眠多斗或无眠空斗墙的砌筑方法，如图1.4所示。 图1.4 空斗墙砌筑方法 (a)一眠一斗 (b)一眠多斗 (c)无眠空斗 (2)石砌体 石砌体可就地取材，在产石的山区采用较广泛。类型有料石砌体、毛石砌体及毛石混凝土砌体。 (3)砌块砌体 采用砌块建筑，是墙体改革中的一项重要措施。,(4)配筋砌体 如图1.5（a）所示，以限制构件在压力作用下的横向变形，这种配筋砖砌体，称为网状配筋砖砌体或横向配筋砖砌体。 图1.5 配筋砖砌体 (a)网状配筋砖砌体 (b)组合砖砌体,(5)墙

9、板 墙板的尺寸大，其高度一般为房屋的层高，宽度一般为房屋的开间或进深，故又称为大型墙板， 采用砌体材料制成的墙板主要有大型预制的砖（或砌块）墙板和振动砖墙板。 1.3.2 砌体的抗压强度 (1)砌体受压破坏特征 分为三个受力阶段。图1.6为砖砌体的受压破坏情况。 第一阶段 从砌体开始受压，到出现第一条（批）裂缝,图1.6 砖砌体受压破坏情况 第二阶段 随着压力的增加，单块砖内裂缝不 断发展，并沿竖向通过若干块砖，在砌体内逐渐连接成一段段裂缝图1.6（b）。,第三阶段 压力继续增加，砌体中裂缝迅速加长加宽，并连成几条贯通的裂缝，最后将砌体分割成几个半砖小柱体，各小柱体受力极不均匀，个别砖可能被压

10、碎或小柱体失稳，导致砌体完全破坏图1.6（c）。 (2)砌体受压应力状态分析 由于灰缝厚度和密实性不均匀，单块砖在砌体内并非均匀受压，而是处于受弯和受剪状态（图1.7）。,图1.7 砌体内砖的复杂应力状态示意 砌体横向变形时砖和砂浆的交互作用。 弹性地基梁的作用。 竖向灰缝上的应力集中。 (3)影响砌体抗压强度的因素 1）砖和砂浆的强度 2）砂浆的弹塑性性质 3）砂浆铺砌时的流动性 4）砌筑质量 5）砖的形状,(4)砌体抗压强度计算公式,图1.8,1.3.3 砌体抗拉和抗弯强度 (1)砌体轴心受拉破坏特征及轴心抗拉强度 砌体轴心受拉时，视拉力作用于砌体的方向，有三种破坏形态。 图1.9 砌体轴

11、心受拉破坏形态 砌体沿齿缝截面的轴心抗拉强度按下式计算：,烧结普通砖砌体沿块体截面破坏的轴心抗拉强度平均值按下式计算： (2)砌体弯曲受拉破坏特征及弯曲抗拉强度 砌体弯曲受拉时，也有三种破坏形态。如截面内的拉应力使砌体沿齿缝截面破坏，称为砌体沿齿缝截面弯曲受拉图1.10（a）；如使砌体沿块体截面破坏，称为沿块体截面弯曲受拉图1.10（b）；如使砌体沿通缝截面破坏，称为沿通缝截面弯曲受拉图1.10（c）。 砌体沿齿缝和通缝截面的弯曲抗拉强度按下式计算：,烧结普通砖砌体沿块体截面破坏的弯曲抗拉强度平均值按下式计算： 1.3.4 砌体抗剪强度 (1)砌体受剪时的基本性能及其破坏特征,图1.11 材料

12、单元的受剪状态 图1.12 砌体沿通缝截面受剪,图1.13 砌体沿阶梯形截面受剪 (2)影响砌体抗剪强度的因素 1）材料强度的影响 2）垂直压力的影响,图1.14 砌体的三种剪切破坏形态,图1.15 垂直压应力对砌体抗剪强度的影响,3）砌筑质量的影响 (3)砌体抗剪强度理论 根据材料力学，为避免砌体由于主拉应力超过砌体的抗主拉应力强度（砌体截面上无垂直荷载作用时沿阶梯形截面的抗剪强度fv0），而产生剪切破坏，应符合下式要求：,由此得砌体抗剪强度的一般表达式为 库仑理论表明，当砌体摩擦系数为时，其抗剪强度可采用下列表达式： 根据我国的试验和研究，并令fv.m和fv0,m表示砌体抗剪强度的平均值，可得：,此式具有以下特点： 符合大量的试验结果。 符合墙体的实际破坏模式。 能较好地解释试验以及房屋遭受地震震害现象。 与砌体结构设计和施工的国际建议（CIB58）以及前苏联和英国等国砌体结构规范的公式比较一致。 (4)砌体抗剪强度 砌体的抗剪强度主要取决于水平灰缝中砂浆与块体的粘结强度，因此规范规定砌体抗剪强度按下式计算。,1.3.5 砌体的弹性模量、剪切模量、线膨胀系数及摩擦系数 (1)砌体受压的应力应变曲线 砌体受压时的应力应变关系是砌体结构的基本力学性能之一。随着应力的增加，应变增加，其速度较应力增加得快，应力应变呈曲线