砌体结构讲座幻灯片PPT

1、砌体结构一、材料及力学性能二、计算方法和指标三、受压构件计算四、局部受压五、墙、柱高厚比验算六、圈梁、过梁与挑梁七、构造要求砌体 是把块体（包括粘土砖、空心砖、砌块、石材等）和砂浆通过砌筑而成的结构材料。砌体结构 系指将由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构体系。 1 砌体材料及砌体力学性能一、砌体材料块材1.烧结砖(1)烧结普通砖 原料：粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰标准砖尺寸：24011553 mm强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10适用范围： 房屋上部及地下基础等部位(2)烧结多孔砖 原料：同烧结砖，但孔洞率不小于25%尺寸：承重多孔砖目前主要采用P型

2、砖（24011590） 和M型砖（19019090）多孔砖优点：可节约粘土、减少砂浆用量、提高工效、节省墙体造价；可减轻块体自重、增强墙体抗震性能适用范围： 房屋上部结构（不宜用于冻胀地区地下部位）4.石材 分类：（按容重）重质岩石、轻质岩石 （按其加工后的外形规则程度）可分为料石和毛石强度等级： MU100、MU80、MU60、MU50 MU20七级2.非烧结硅酸盐砖（包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖 ）原料：石灰和砂尺寸：同烧结普通砖适用范围：不得用于长期受热200以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位，MU15和MU15以上的蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位，蒸压粉煤灰砖用于基础或用于

3、受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等砖强度等级： MU25、MU20、MU15、MU103.砌块原料：普通混凝土或轻骨料混凝土主规格尺寸：390190190mm空心率：20%50%强度等级： MU20、MU15、MU10、MU7.5、 MU5砂浆砂浆品种塑性掺合料和易保水性强度耐久性耐水性水泥砂浆无差较高好好混合砂浆有好高较好差非水泥砂浆有好低差无1. 砂浆作用(1)将单个的块体粘结成整体、促使构件应力分布均匀；(2)填实块体之间的缝隙，提高砌体的保温和防水性能，增强墙体抗冻性能2. 砂浆分类(1)水泥砂浆 ；(2)混合砂浆； (3)非水泥砂浆（石灰、粘土砂浆）3. 强度等级按龄期28天

4、的立方体（边长70.7mm）测得的抗压强度平均值，分为：M15、M10、M7.5、M5、M2.5五级。施工阶段新砌筑的砌体强度可按砂浆强度为零确定其砌体强度 砌体材料的选择原则：因地置宜，就地取材，充分利用工业废料，并考虑建筑物耐久性要求、工作环境、受荷性质与大小、施工技术水平等。对于五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级：砖为MU10，砌块MU7.5，石材MU30，砂浆M5。地面以下或防潮层以下的砌体，潮湿的房间的墙，按规范选择材料。 无筋砌体1. 砖砌体砌筑方法：一顺一丁、梅花丁和三顺一丁施工严禁：包心柱和不同强度等级砖块混用 墙体尺寸：240mm（

5、一砖）、370mm（一砖半）、490mm（二砖）620mm（二砖半）2. 砌块砌体砌筑应选用配套砌块先排块后施工，施工时砌块底面向上反向砌筑。墙体尺寸：190、200、240、290 mm砌块砌体为建筑工厂化、机械化、加快建设速度、减轻结构自重开辟新的途径。我国目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体。3. 石砌体 因地制宜，在产石地区适用。石砌体的类型有料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。二、砌体的种类配筋砌体1. 配筋砖砌体水平网状配筋砌体混凝土或钢筋砂浆面层组合砖砌体砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙在水平灰缝中配置钢筋网片偏心距超限的砖砌体外侧配置纵向钢筋在房屋墙体中设置间距不大于4m的构造

6、柱提高轴心抗压承载力提高偏心抗压承载力提高砖墙的承载力2.配筋砌块砌体砖砌体以受压破坏为主。受压破坏分为三阶段 三、砌体的力学性能砌体的抗压性能砌体抗压强度低于块体材料强度影响砌体抗压强度的主要因素1.块材和砂浆的强度（以块材强度为主）2.块材的尺寸和形状（厚度、表面平整）3.砂浆铺砌时的流动性（较高流动性，同时保证密实性）4.砌筑质量和施工速度（灰缝、含水率、速度、养护条件） 2 砌体结构的计算方法和计算指标一、计算方法砌体结构与混凝土结构相同，也采用以概率论为基础的极限状态法二、计算指标砌体的抗压强度标准值：具有95%保证率的抗压强度值，查规范砌体的抗压强度设计值：龄期为28d砌体毛截面强

7、度的设计值，根据块体和砂浆强度等级可直接查表获得砌体的抗压强度设计值。表 2 7砌体强度设计值的调整系数 3 受压构件的计算（无筋砌体）计算公式无筋砌体适用范围：墙、柱等受压构件（与截面尺寸，砌体强度和高厚比有关）适用于轴心受压、偏心受压例题1-1砖柱截面为490mm370mm，采用粘土砖MU10，混合砂浆M5砌筑，柱计算高度H0=5m，承受轴心压力设计值为170kN（包括自重），试验算柱底截面强度。解：确定砌体抗压强度设计值计算构件的承载力影响系数验算砖柱承载力习题一承受轴心压力砖柱的截面尺寸为370mm490mm，采用MU10烧结普通砖、M2.5混合砂浆砌筑，轴心力设计值154kN（包括自

8、重），柱的计算高度取其实际高度3.5m。试验算该柱承载力。解高厚比 ，查表= 0.846查得f=1.29N/mm2因柱截面面积A=0.370.49=0.18m2154kN满足要求。 4 局部受压局部受压分类 局部均匀受压 局部不均匀受压 (a)局部均匀受压 (b)局部不均匀受压 局部受压的处理措施 提高砌体局部受压处强度； 采用刚性垫块：增大砌体的局部受压面积 采用柔性垫梁：扩散梁端的集中力 垫块种类：预制、现浇；刚性、柔性；刚性垫块的构造要求： 高度tb不宜小于180mm 挑出梁边的长度不宜大于垫块高度tb 带壁柱墙垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm；壁柱上设有垫块时梁端局部受压 5 墙

9、、柱高厚比验算定义：墙、柱的计算高度H0和墙厚h（或柱边长）的比值高厚比验算目的 保证构件不致因过于细长而在荷载作用下丧失稳定，在满足强度要求的同时具有足够的稳定性； 通过高厚比控制，使墙、柱有足够刚度，避免出现过大的侧向变形； 保证施工中安全。验算对象： 承重的柱 无壁柱墙 带壁柱墙 带构造柱墙 自承重墙（非承重墙）一、墙柱的允许高厚比二、墙、柱高厚比验算无壁柱墙和矩形柱截面带壁柱墙和构造柱墙T形截面的计算翼缘宽度bf： 多层有门窗洞口墙段取窗间墙宽度； 多层无门窗洞口每侧翼缘可取壁柱高度的1/3； 单层房屋中可取壁柱宽加2/3墙高，且不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离；带壁柱墙的计算高度H0

10、应取s为相邻横墙间的距离； 1自承重墙允许高厚比的修正系数；2有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数。 6 圈梁、过梁和挑梁一、圈梁圈梁作用 增强房屋的整体性和空间刚度 防止地基不均匀沉降而使墙体开裂 减少振动作用对房屋产生的不利影响 与构造柱配合有助于提高砌体结构的抗震性能附加圈梁与圈梁的搭接附加圈梁与圈梁的搭接现浇圈梁连接构造现浇圈梁的连接构造 二、过梁过梁分类：（1）钢筋混凝土过梁（2）砖砌过梁：钢筋直径5mm，间距120mm，根数2，砂浆层厚度30mm 钢筋砖过梁 砖砌平拱过梁：砂浆M5 砖砌弧拱过梁a.钢筋混凝土过梁 b.钢筋砖过梁c.砖砌平拱过梁d.砖砌弧拱过梁过梁的受力特性砖砌过梁：受

11、弯构件（墙体上部受压、下部受拉）钢筋砖过梁：三铰拱（钢筋受拉，上部墙体受压）a.砖砌平拱b.钢筋砖过梁过梁的破坏形态过梁三种破坏： 跨中截面受弯破坏 (竖向裂缝) 支座附近受剪破坏 （阶梯形斜裂缝） 过梁支座滑动破坏 （在墙端水平裂缝）过梁荷载的取值(a) 梁、板荷载；(b) 墙体荷载； 1梁、板荷载对砖和砌块砌体，当梁、板下的墙体高度hwln时（ln为过梁的净跨），应计入梁、板传来的荷载；当梁、板下的墙体高度hwln时，可不考虑梁、板荷载。2墙体荷载（1）对砖砌体，当过梁上的墙体高度hwln/3时，应按墙体的均布自重计算；当hwln/3时, 应按高度为ln/3墙体的均布自重计算；（2）对砌块

12、砌体，当过梁上的墙体高度hwln/2时，应按墙体的均布自重计算；当hwln/2时, 应按高度为ln/2墙体的均布自重计算。定义：挑梁是埋置于砌体中的悬挑受力构件。适用范围：房屋雨篷、阳台和悬挑楼梯混凝土挑梁的构造要求： 纵向受力钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸入梁尾端，且不少于212；其它钢筋伸入支座的长度不应小于2l1/3 。 挑梁埋入砌体长度l1与挑出长度l之比宜大于1.2；当挑梁上无砌体时，宜使l1/ l2 。三、挑梁 7 砌体结构的构造要求一、一般构造要求承重独立砖柱的截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm，毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当有振动荷载时

13、，墙柱不宜采用毛石砌体。 屋架跨度大于6m或梁跨度分别大于4.8m(砖砌体)、4.2m(砌块和料石砌体)、3.9m(毛石砌体)时，应在其支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。当墙中有圈梁时，垫块宜与圈梁浇成整体。厚度240mm墙上梁的跨度大于或等于6m、砌块或料石墙以及厚度小于240mm砖墙上梁的跨度大于或等于4.8m时，宜在梁支座下设壁柱或构造柱，或采取其他加强措施。 预制钢筋混凝土板的支承长度在墙上不宜小于100mm，在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结并用混凝土灌缝时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不宜小于80mm，灌缝混凝土强度等级不宜低于C20。砌块墙与后

14、砌隔墙交接处，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片。 砌块砌体应分皮错缝搭砌，上下皮搭砌长度不得小于90mm。不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于24的焊接钢筋网片 (横向钢筋的间距不宜大于200mm)，网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。 二、防止或减轻墙体开裂的主要措施a) 温度裂缝(b) 沉降裂缝砌体房屋常见裂缝形态 裂缝对房屋性能的影响： 外观 防水、防渗、保温性能 整体性、承载能力、耐久性和抗震性能裂缝形成原因 设计 施工 材料 干缩裂缝 环境温度变化 温度裂缝 地基不均匀沉降 沉降裂缝防止或减轻墙体开裂的原理 合理的结构布置 加强房屋结

15、构的整体刚度 设置沉降缝 设置收缩缝防止或减轻墙体开裂的措施在保证收缩缝间距的基础上，为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可根据房屋具体情况分别采取“防、放、抗”措施：1. 为减少屋面与顶层墙体温差，防止墙顶产生裂缝，屋面应设置保温、隔热层。2. 为释放或降低温差应力，屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。3. 受温差影响较大地区可适当选用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖。在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的23个开间内设置，对于横墙可只在其两端各l/4范围内设置（l为横墙长度）。屋面滑动层构造详图针对墙体不同区域，可采取下列构造措施加强其抗裂能力：（1） 顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平筋；（2） 顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片（纵向钢筋不宜少于24，横筋间距不宜大于200mm）或26钢筋，钢筋网片或钢筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m；梁下一皮砖灰缝屋面挑梁构造详图12f4钢筋网片或2f6钢筋梁下一皮砖灰缝当房屋刚度较大时，可在窗台下或窗台角处墙体内设置竖向控制缝。在墙体高度或厚度