砌体结构复习简版

1、砌体结构绪论1 由块体和砂浆砌筑而成的整体材料称为砌体。根据砌体的受力性能分为无筋砌体结构、约束砌体结构和配筋砌体结构。2 由无筋或配置非受力钢筋的砌体结构，称为无筋砌体结构。常用的无筋砌体结构有砖砌体、砌块砌体、和 石砌体结构。第一章 砌体力学及物理性能1. 块体和砂浆的强度等级是根据其抗压强度而划分的级别，是确定砌体在各种受力状态下强度的基础数据。块体强度等级以符号“MU”表示；砂浆强度等级以符号“M”表示；对于混凝土砖、混凝土砌块砌体，砌筑砂浆的强度等级以符号“Mb”表示；其灌孔混凝土的强度等级以符号“Cb”表示。2. 烧结普通砖的外形尺寸为240mm×115 mm×

2、53mm3. 标准砖块数量：4×8×16=512块/m34. 石材的强度等级通用三个边长为70mm的立方体试块进行抗压试验，按其破坏强度平均值来确定。5. （1）砂浆的作用： 将砌体中的块体联成一个整体； 直接承受外力； 抹平块体表面而促使应力的分布较为均匀； 填满块体间的缝隙，减少了砌体的透气性，提高砌体的保温性和抗冻性能。（2）对砌体所用砂浆的基本要求： 在强度及抵抗风雨侵蚀方面，砂浆应符号砌体强度及建筑物要求； 砂浆的可塑性（流动性），应保证砂浆在砌筑时能很容易且较均匀地铺开，以提高砌体强度和施工劳动效率； 砂浆应具有足够的保水性。6. 砂浆的强度等级用边长为70.7

3、mm的立方体试块进行抗压试验，每组为6块或3块，按其破坏强度的平均值确定。7. 砌体材料的基本力学性能包括：抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强度 8. 砌体的受压破坏特征 第一阶段：从砌体受压开始至50%70%的破坏荷载时：在砌体内某些单块砖在拉，弯，剪复合作用下出现第一批裂缝。在此阶段裂缝细小，未能穿过砂浆层，如果不再增加压力，但块砖内的裂缝也不继续发展。 第二阶段： 当压力增大至80%90%的破坏荷载时：单块砖内的裂缝将不断发展，并沿着坚向灰缝通过若干皮砖，在砌体内逐渐接成一段段较连续的裂缝。若此时荷载不再增加，裂缝仍会继续发展，砌体已临近破坏。第三阶段： 随着荷载的继续增加，则砌体中的

4、裂缝迅速延伸，宽度增大，并连成通缝，连续的竖向贯通裂缝把砌体分割成1/2砖左右的小柱体（个别砖可能碎）而失稳破坏。9. 问题：为什么砖砌体的轴心抗压强度远低于它所用砖的抗压强度？砌体是由块体与砂浆粘结而成，砌体在压力作用下，其强度将取决于砌体中块体和砂浆的受力状态，这是与单一匀质材料的受压强度是不同的。在砌体试验时，测得的砌体强度是远低于块体的抗压强度，这是因其砌体中单个块体所处复杂应力状态所造成的。 10. 在压力作用下，砌体内单块砖的应力状态有以下特点 (1)由于砂浆层的非均匀性以及砖表面的不规整，使得砖与砂浆并非全面接触，而是支承在凹凸不平的砂浆层上。因此，砖在中心受压的砌体中实际上是处

5、于受弯、受剪和局部承压的复杂受力状态；(2)由于砖和砂浆横向变形的差异(砂浆的泊松比是砖泊松比的1.55倍)，以及砖和砂浆间的粘结力和摩擦力，使二者不能自由变形。因此砖受到横向拉力，而砂浆受到横向压力；(3)弹性地基梁的作用。砌体受弯剪应力的值不仅与灰缝的厚度和密实性不均匀有关，而且还与砂浆的弹性性质有关。“砂浆”弹性模量愈小，砖的变形越大，在砖内产生的弯剪应力也愈高。(4)竖向灰缝处砂浆不可能填实，不能保证砌体的整体性，因而在竖向灰缝处发生应力集中现象，从而加快块体的开裂，引起砌体强度的降低。 11. 为什么砖块比砂浆先开裂？砂浆的允许变形量大于砖块的，当二者达到相同的变形时，该变形已经超过

6、了砖块变形的允许值，但未超过砂浆的，所以砖块被砂浆“拉”开了。12. 影响砌体抗压强度的因素 （1）块体与砂浆的强度等级；一般情况下，砌体强度随砖和砂浆强度的提高而提高；砖的强度等级愈高，其抗折强度愈大；（2）块体的尺寸与形状；砖的厚度增加，其抗弯、抗拉能力增大，砌体的抗压强度提高；块体的形状越规则，表面越平整时，块体的受弯、受剪作用越小，单块块体内的竖向裂缝将推迟出现，故而砌体的抗压强度可得到提高。 （3）砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响；砂浆的流动性大与保水性好时，容易铺成厚度均匀和密实性良好的灰缝，可降低单个块体内的弯剪应力，从而提高砌体强度。但如用流动性过大的砂浆，如掺入过多塑化剂

7、的砂浆，砂浆在硬化后的变形率大，所受的弯、剪应力和拉应力也增大，反而会降低砌体的强度。（4）砌筑质量与灰缝的厚度。砂浆灰缝的作用在于将上层砌体传下来的压力均匀地传到下层去。应控制灰缝的厚度，使其处于既容易铺砌均匀密实，厚度又尽可能的薄。实践证明，对于砖和小型砌块砌体，灰缝厚度应控制在 812mm。 灰缝平整、均匀、等厚可以减小弯剪应力；砌筑质量的影响因素是多方面的，砌体砌筑时水平灰缝的饱满度，水平灰缝厚度，块体材料的含水率以及组砌方法等关系着砌体质量的优劣。（5） 施工技术和管理水平 砌体工程施工质量验收规范(GB 502032002)依据施工现场的质量管理、砂浆和混凝土强度、砌筑工人技术等级

8、综合水平，从宏观上将砌体工程施工质量控制等级分为 A、B、C 三级，将直接影响到砌体强度的取值。砌体的抗压强度除以上一些影响因素外，还与砌体的龄期和抗压试验方法等因素有关。因砂浆强度随龄期增长而提高，故砌体的强度亦随龄期增长而提高，但在龄期超过 28d 后，强度增长缓慢。13. 砌体抗压强度计算公式 式中：fm砌体轴心抗压强度平均值（MPa）；f1块体的抗压强度平均值（MPa）；f2 砂浆的抗压强度平均值（MPa）； k1与砌体类别有关的参数；与块体类别有关的参数； k2砂浆强度影响的修正参数。14. 砌体局部受压有三种破坏形态（1）因竖向裂缝的发展而破坏（2）劈裂破坏（3）局部受压面积附近的

9、砌体压坏15. 局部压力作用下，砌体抗压强度高于砌体全截面受压时强度的原因：（1）、套箍强化未直接承受压力的外围砌体对直接受压的内部砌体具有约束作用，使其处于三向受压的状态。（2）、力的扩散砌体搭缝砌筑，局部压力迅速向未直接受压的砌体扩散，从而使单位面积上的应力很快的变小，使局部强度得到提高。16. 粘结强度：砂浆对块材表面单位面积上的粘结力。力垂直于灰缝面时称为法向粘结强度；力平行于灰缝面时称为切向粘结强度。17. 砌体的轴心受拉性能 （1）当轴心拉力与砌体的水平灰缝平行时:构件沿齿缝截面破坏(-)， (此时破坏称为：砌体沿齿缝截面轴心受拉）特点： 破坏荷载取决于块体与砂浆连接面的粘结强度；

10、 齿缝破坏面水平灰缝的总面积。（2）当轴心拉力与砌体的水平灰缝平行时:称构件沿块体和竖向灰缝截面破坏(-)，砌体的抗拉强度主要取决于块材的强度等级。（3）当轴心拉力与砌体的水平灰缝垂直时称：沿水平灰缝通缝截面破坏(-)，砌体的抗拉强度主要取决于砂浆的强度等级。18. 工程结构中为什么不允许采用沿水平通缝截面轴心受拉的砌体构件？由于砂浆的法向粘结强度极低，砌体很容易产生沿水平通缝截面的轴心破坏。此外，受砌筑质量等因素的影响，该强度往往得不到保证，因此在结构中不允许采用沿水平通缝截面的轴心受拉构件。19. 砌体弯曲受拉的三种破坏形态：砌体沿齿缝截面弯曲受拉、砌体沿块体截面弯曲受拉、 砌体沿通缝截面

11、弯曲受拉。20.21. 砌体的受剪性能 单纯受剪时，砌体的抗强度主要取决于水平灰缝中砂浆与块体的粘结强度。22. 砌体的三种剪切破坏形态： 剪摩破坏、剪压破坏 、斜压破坏23. 影响砌体的抗剪强度的主要因素： 块体与砂浆的强度； 垂直压应力； 砌筑质量； 试验方法。24. 砌体变形模量的表示方法（1）切线弹性模量：在砌体受压的曲线上任意点切线的正切（该点的应力增量与应变增量的比值）。（2）初始弹性模量：在砌体受压的曲线上原点切线的正切。（3）割线模量：在砌体受压的曲线上某一点与坐标原点连成的割线的正切。25. 砌体受压弹性模量当受压应力上限为砌体抗压强度平均值的40%-50%时， 砌体经反复加

12、-卸载5次后的关系趋于直接。此时的割线模量接近初始弹性模量，称为砌体受压弹性模量，常简称为弹性模量。26. 砌体剪切模量27. 砌体的干缩变形和线膨胀系数砌体浸水时体积膨胀，失水时体积干缩，而且收缩变形较膨胀变形大得多。砖在受热时强度提高。第二章 砌体结构可靠度设计原理1. 结构可靠度是指在规定的时间和条件下，工程结构完成预定功能的概率，是工程结构可靠性的概率度量。2. 结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态：对应于结构或结构构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形状态。正常使用极限状态：对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态。3. 砌体

13、强度设计值的调整（1）对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3m2 时，为其截面面积加0.7；对有筋砌体构件，其截面面积小于0.2m2 时，为其截面面积加0.8；对局部抗压强度，局部受压面积小于0.3m2 时，可不考虑此项调整。（2）砌体用强度等级低于M5的水泥砂浆砌筑时，当对表2-4至表2-10中的数值，为0.9；对表2-11中的数值，为0.8.（3）当验算施工中房屋的构件时，为1.1第三章 无筋砌体结构构件1. 受压构件承载力计算式中：N轴向力设计值； 高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响系数，可以计算或查表；f砌体抗压强度设计值；A截面面积，对各类砌体应按毛截面计算。2. 受压构件承

14、载力计算中不容忽略的几个问题（1）对矩形截面构件，当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压进行计算；（2）在计算影响系数或查值表时，针对不同种类砌体，对构件高厚比进行修正：H0受压构件计算高度，可以查表；h矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长; hTT形截面折算厚度，可近似按hT=3.5i计算；（i截面回转半径 ） 不同砌体材料的高厚比修正系数，可查表；（烧结普通砖，烧结多孔砖 取1.0）（3）应符合对偏心距限值的要求 h矩形截面轴向力偏心方向的边长，当轴心受压时为截面较小边长;y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘

15、的距离。（4）当轴向力的偏心距不满足时，应采取适当措施减小偏心距，如修改构件的截面尺寸。例1已知一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸为490mmX740mm，采用MU10烧结普通砖及M5混合砂浆，柱的计算高度H0=5.9m，该柱所受轴向力设计值N=320kN（已计入柱自重），沿长边方向作用的弯矩设计值M=33.3kN·m，试验算该柱的承载力是否满足要求。解：（1）验算柱长边方向的承载力偏心距相对偏心距高厚比查附表， 查附表， ，则满足要求。（2）验算柱短边方向的承载力由于弯矩作用方向的截面边长740mm大于另一方向的边长490mm，故还应对短边进行轴心受压承载力验算。高厚比 查附表 满足要

16、求3. 砌体构件的局部受压的破坏形态有以下三种：4 A0/Al不太大时，“先裂后坏”4 A0/Al较大时，“劈裂破坏、一裂就坏” （应避免）4 材料强度较低时，“未裂先坏” （应避免）4. 砌体局部均匀受压时的承载力：A0 = (a+ c +h )h A0=(b+2h)h A0 = (a+h)h+(b+h1-h)h1 A0= (a+h)h g £ 2.5 g £ 2.0 g £ 1.5 g £ 1.255. 梁端支承处砌体的局部受压承载力梁端有效支承长度的计算公式 a0梁的有效支承长度，当a0>a时，取a0= a ; hc梁的截面高度； f砌体的抗

17、压强度设计值。y 上部荷载的折减系数，当A0/Al3时，取y =0； N0局部受压面内上部轴力； Nl梁端支承压力设计值s0上部平均压应力设计值； h梁端底面压应力图形完整系数，一般可取0.7；对于过梁和墙梁可以取1.0； b梁的截面宽度。J例题3-4 某窗间墙，截面尺寸为1200mmX240mm,采用烧结普通砖MU10、混合砂浆M5砌筑，施工质量控制等级为B级。墙上支承钢筋混凝土梁，支承钢筋混凝土梁，截面尺寸bxh=200mmx500mm,支座压力设计值Nl=70kN,梁底截面处的上部荷载设计值150kN。试验算梁支承处砌体的局部受压承载力。解：查表 f=1.50MPa, 因计算局部受压，不

18、考虑强度调整系数的影响，ga=1.0 A0=(b+2h)h=(0.2+2x0.24)x0.24=0.163m2=10=10x=182.6mm<a=240mm取=182.6mm=xb=0.1826x0.2=0.037m26. 砌体轴心受拉构件的承载力计算Nt轴心拉力设计值； ft砌体的轴心抗拉强度设计值； A构件截面面积。7. 受弯构件的受弯和受剪承载力计算式中：M弯矩设计值；ftm砌体弯曲抗压强度设计值；W截面抵抗矩，对矩形截面W=bh2/6；V剪力设计值；fv砌体的抗剪强度设计值； b、h截面的宽度和高度；z内力壁， z=I/S当截面为矩形时取z=2h/3；I、 S截面的惯性矩和面积矩

19、。J例题3-6 某圆形水池，采用混凝土普通砖MU15、水泥砂浆M7.5砌筑，施工质量控制等级为B级。其中某1m高的池壁内作用的环向拉力为=95kN，试选择池壁厚度。J例题3-7 某悬臂式水池池壁，高1.2m，采用烧结普通砖MU10、水泥砂浆M5砌筑，施工质量控制等级为B级。验算池壁下端截面的承载力。第四章 砌体结构房屋墙体1. 根据荷载传递路线的不同，砌体结构房屋的结构布置有横墙承重、纵墙承重、横纵墙承重和底层框架承重。2. 空间性能影响系数up 按平面计算模型算出的水平位移；us 实际结构中的水平位移；则由于存在空间作用， us =u1+uup ，两者的差异反映了空间作用的程度。 3. 房屋

20、的空间刚度取决于横（山）墙的刚度、横（山）墙的间距及屋（楼）盖的水平刚度（与屋盖类型有关） 。4. 越大(接近于1)，房屋的位移越接近平面排架的位移，说明房屋的空间作用越弱；反之说明空间作用越强。5. 房屋静力计算方案划分为 刚性方案房屋、弹性方案房屋、刚弹性方案房屋。6. 刚性方案和刚弹性方案房屋的横墙应符合下列条件： 横墙中洞口的水平截面积不超过全截面的50%； 横墙厚度不宜小于180mm； 横墙长度不宜小于高度（单层）或总高度的一半（多层）； 纵横墙应同时砌筑，如不满足应采取其他措施。7. 允许高厚比的影响因素v 砌筑砂浆的强度等级；v 拉接墙的间距；v 支承条件；v 砌体类型；v 砌体

21、材料的质量和施工技术水平；v 构件重要性(承重墙与非承重墙)；v 砌体截面型式（如：是否开洞）；v 构造柱截面及间距；v 房屋使用情况（有无振动荷载）8. 砌体结构房屋为何要提出墙、柱的高厚比要求？怎样验算墙、 柱的高厚比？9. 如何确保砌体结构房屋墙、柱的稳定性？选择题: （答案：AABCBBA）1 砌体结构中对墙、柱高厚比验算是保证：（A）砌体构件不致丧失稳定； （B）砌体构件侧向不致刚度不足；（C）砌体截面不致承载不足； （D）砌体结构的刚性方案。 2 混合结构房屋中，验算墙、柱高厚比是为了（ ）。（A）满足稳定性要求； （B）满足承载力要求；（C）节省材料。3 影响砌体结构墙、柱允许高厚比值的主要因素是（ ）。（A）块材的强度等级； （B）砂浆的强度等级；（C）是否设置有壁柱； （D）房屋的静力计算方案。4 设计墙体时，当验算高厚比不满足要求时，可增加（ ）。（A）拉接墙间距； （B）墙体高度；（C）墙体厚度； （D）建筑面积。5 砌体结构中，墙体的高厚比验算与下列何项无关。（A）稳定性； （B）承载大小；（C）开洞及洞口大小； （D）是否承重墙。6 下列何项论述是不正确的？（A）墙、柱的高厚比系指墙、柱的计算高度H0与墙厚或矩形截面柱边长h的比值；（B）墙、柱的允许高厚比值与墙、柱的承载力计算有关；（C）墙、柱的高厚比验算是砌体结构设计的重要组成部分；（D）高厚比验算