第9章 砌体和砌体结构.ppt

第九章砌体和砌体结构 教学要求 熟悉常用砌体材料种类 掌握砌体结构或构件承载力计算方法 砌体结构设计规范 GB50003 2011 粘土砖 压制砖 粉媒灰砖 蒸压灰沙砖 蒸压加气混凝土砌块 轻集料混凝土砌块 石砌块 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 砌体结构的优点 取材容易 造价较低保温 隔热 隔声较好耐火性 耐久性较好施工工艺简单 砌体结构的缺点 强度低 构件截面大 自重大抗拉 抗剪强度低 抗震差施工工作量大 生产效率低 砖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 240 115 53mm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型砖 240 115 90 第一节砌体材料和砌体力学性能 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 增强墙体抗震性能强度等级 MU30 MU25 MU20 MU15 MU10适用范围 房屋上部结构 不宜用于冻胀地区地下部位 3 烧结空心砖原料 同烧结砖 孔洞率一般是40 60 尺寸 烧结空心砖目前主要有两种规格240 240 115190 190 90适用范围 只能是框架填充墙 不能作为承重墙 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 同烧结普通砖强度等级 MU25 MU20 MU15 MU10适用范围 不得用于长期受急冷急热和有酸性介质的建筑部位 MU15和MU15以上的蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位 二 砌块原料 普通混凝土或轻骨料混凝土主规格尺寸 390 190 190mm空心率 25 50 强度等级 MU20 MU15 MU10 MU7 5 MU5 三 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 MU40 MU30 MU20 四 砂浆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M15 M10 M7 5 M5 M2 5五级 施工阶段砌体强度按砂浆强度为 确定其砌体强度 五 砼砌块砌筑砂浆和灌孔砼 1 专用砂浆 普通砂浆 掺合料 外加剂掺合料 粉媒灰外加剂 减水剂 早强剂 防冻剂等特点 和易性好 粘结性好 提高砌块质量强度等级 Mb30 Mb25 Mb20 Mb15 Mb10 Mb7 5 Mb5 2 灌孔专用砼 普通砼 掺合料 外加剂外加剂 减水剂 早强剂 促凝剂 膨胀剂等特点 流动性好 收缩性小强度等级 Mb30 Mb25 Mb20 Mb15 Mb10 Mb7 5 Mb5 1 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 一砖 370mm 一砖半 490mm 二砖 620mm 二砖半 六 砌体的种类 2 砌块砌体墙体尺寸 190 200 240 290mm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 目前使用最多的是混凝土小型空心砌块砌体 2 配筋砌体 受压性能1 受压破坏特征第一阶段 第一条裂缝出现的弹性阶段 压力约为破坏力的50 70 第二阶段 裂缝在若干皮砖中贯通 弹塑性阶段 压力约为破坏力的80 90 第三阶段 裂缝在砌体中贯通 形成若干小柱体 被压碎或失稳整个砌体破坏 砌体的力学性能 2 材料抗压强度设计值强度平均值砌体强度标准值砌体强度设计值灌孔砼砌块砌体强度设计值 孔洞率 灌孔率 33 灌孔砼 Cb20且 2f 二 受拉 受弯和受剪性能1 轴心受拉沿齿缝破坏主要取决砂浆的粘结强度 2 弯曲受拉沿齿缝弯曲受拉沿通缝弯曲受拉 3 受剪性能与砂浆的粘结强度有关与砌体的垂直压力有关 4 轴心抗拉 弯曲抗拉 抗剪强度设计值仅与砂浆强度有关 三 砌体强度设计值的调整P156 1 有吊车的房屋 跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体 跨度不小于7m的梁下烧结多孔砖 蒸压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖砌体 混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体 a为0 9 2 对无筋砌体构件 其截面面积小于0 3种时 a为其截面面积加0 7 对配筋砌体构件 当其中砌体截面面积小于0 2m时 a为其截面面积加0 8 3 水泥砂浆砌筑 a 0 8 0 9 4 施工质量为C级时 a 0 89 施工验算时取 a 1 1 墙 柱受压 第二节无筋砌体构件的承载力计算 计算公式 截面毛面积 砌体抗压强度设计值 采用 影响系数 按表9 2 4 对受压构件承载力的 和偏心距 高厚比 轴向力设计值 A f e N b j 计算公式 应用N A时 需注意以下几个问题 1 对于矩形截面构件 除计算构件长边偏心方向的强度外还应进行短边方向轴心受压验算 2 在确定影响系数 时 不同种类砌体构件的高厚比 应作修正 高厚比按下列公式确定 对于T型截面 h采用折算厚度 取1 0 1 5 见P159 3 轴向力偏心距应满足限值要求 计算公式 砌体强度设计值的调整P156 面积小于0 3平米时 水泥砂浆砌筑 施工质量 例题1 砖柱截面为490mm 370mm 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 例题2带壁柱砖墙 尺寸如下图 采用MU10砖 M7 5混合砂浆 施工质量控制等级为B级 墙体计算为H 5m 试计算当轴向力作用在该墙截面重心O点及A点时墙体的最大承载力 二 局部受压 1 砌体局部均匀受压 砌体局部抗压强度提高的原因 1 横向套箍作用 2 应力扩散作用 2 局部均匀受压承载力计算 3 梁端支承处砌体的局部受压 4 梁端下设刚性垫块砌体的局部受压 2 梁端支承处砌体的局部受压 第三节配筋砌体构件简介 a 方格网配筋砖柱 b 连弯钢筋网 c 方格网配筋砖墙 网状配筋砖砌体构件的构造应符合下列规定 1 网状配筋砖砌体中的体积配筋率不应小于0 1 且不应大于1 2 采用钢筋网时 钢筋的直径宜采用3 4mm 当采用连弯钢筋网时 钢筋的直径不应大于8mm 3 钢筋网中钢筋的间距a 不应大于120mm 且不应小于30mm 4 钢筋网的竖向间距Sn 不应大于5皮砖 且不应大于400mm 当采用连弯钢筋网时 如图3 23 b 网的钢筋方向应互相垂直 沿砌体高度交错设置 Sn为同一方向网的间距 5 网状配筋砖砌体所用的砂浆强度等级不应低于M7 5 钢筋网应设置在砌体的水平灰缝中 灰缝厚度应保证钢筋上下至少各有2mm厚的砂浆层 配筋砌体构造要求 组合砖砌体构件在偏心压力作用下的受力性能与钢筋混凝土构件相近 具有较高的承载能力和延性 组合砖砌体构件截面 组合砖墙砖砌体和钢筋混凝土构造柱组成的组合砖墙 在竖向荷载作用下 由于砖砌体和钢筋混凝土的弹性模量不同 砖砌体和钢筋混凝土构造柱之间将发生内力重分布 砖砌体承担的荷载减少 而构造柱承担荷载增加 砌体中的圈梁与构造柱组成的 弱框架 对砌体有一定的约束作用 不但可提高墙体的承载能力 而且可增加墙体的受压稳定性 三 组合砖墙 图3 27砖砌体和构造柱组合墙截面 混凝土或砂浆面层组合墙 配筋砌块砌体剪力墙和柱 二 砌体材料的要求 1 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