砌体结构PPT课件

1 第二章砌体材料及其力学性能 本章研究内容 块材的种类及其力学性质 砂浆的种类及其力学性质 砌体的种类及其力学性质 2 第一节砌体结构材料 1 掌握砖 砌块 砂浆的种类及选用 2 理解材料的强度等级 3 一块材 砖 石 砌块 块材 4 砌体结构 2 1块体材料和砂浆 标准实心粘土砖 240mm 115mm 53mm 其它 240mm 115mm 90mm 1 烧结普通砖 由煤矸石 页岩 粉煤灰或粘土为主要原料 经过焙烧而成的实心砖 分烧结煤矸石砖 烧结页岩砖 烧结粉煤灰砖 烧结粘土砖等 2 烧结多孔砖 以煤矸石 页岩 粉煤灰或粘土为主要原料 经焙烧而成 空洞率不大于35 孔的尺寸小而数量多 主要用于承重部分的砖 简称多孔砖 5 115 6 目前最常用的承重多孔砖规格有 240 115 90 240 190 90 190 190 90 P 普通多孔砖 型承重多孔砖及配砖 不符合建筑模数 平面上能与普通砖配合使用 7 115 强度等级 Mu10 Mu15Mu20Mu25Mu30 8 KM1 模数多孔砖 型非承重多孔砖及配砖 一般作为隔墙用 KM1多孔砖 9 空心砖 强度等级 10 3 非烧结硅酸盐砖 硅酸盐砖是用硅酸盐材料压制成形并经蒸压釜 在蒸汽压力下凝固而成的 定义 重力密度为 14 18kN m3 注意 不适用于高温环境下的砌体结构 11 蒸压灰砂普通砖 用石灰等钙质原料和砂等硅质材料为主要原料 经坯料制备 压制排气成型 高压蒸汽养护而成的实心砖 粉煤灰砖 以石灰 消石灰 如电石渣 或水泥等钙质材料与粉煤灰等硅质材料及集料 砂等 为主要原料 掺加适量石膏 经坯料制备 压制排气成型 高压蒸汽养护制成的实心砖 强度等级 Mu5Mu7 5Mu10 Mu15Mu20 12 砌块 按材料分 目前最常用的是小型砌块 中型 大型砌块使用较少 4 砌块 13 5 混凝土小型空心砌块 由普通混凝土或轻骨料混凝土制成 主要规格尺寸为390 190 190 空心率为25 50 的空心砌块 简称混凝土砌块或砌块 砌块包括普通混凝土砌块和轻骨料混凝土砌块 煤矸石混凝土砌块和孔洞率不大于35 的火山渣 浮石和陶粒混凝土砌块 14 6 混凝土砖 以水泥为胶结材料 以砂 石等为主要集料 加水搅拌 成型 养护制成的一种多孔的混凝土半盲孔砖或实心砖 15 砌体结构 按尺寸 小型 中型和大型三种 块体的高度为350mm及其以下者称为小型砌块 块体的高度为360 900mm之间者为中型砌块 普通混凝土小型空心砌块最主要的是小型空心砌块 已被纳入砌体结构设计规范 16 砌体结构 2 1块体材料和砂浆 混凝土小型空心砌块的主要规格为390 190 190 空心率25 50 有单排孔和双排孔及多排孔 各地形状不一 17 1 块体的强度等级 1 烧结普通砖 烧结多孔砖 MU30 MU25 MU20 MU15 MU10 2 蒸压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖 MU25 MU20 MU15 MU10 块材的强度等级 MU30 MU25 MU20 MU15 3 普通混凝土砖 混凝土多孔砖 18 4 混凝土砌块 轻集料混凝土砌块 MU20 MU15 MU10 MU7 5 MU5 5 石材 MU100 MU80 MU60 MU50 MU40 MU30 MU20 注 1用于承重的双排孔或多孔轻集料混凝土砌块的孔洞率不小于35 2 对用于承重的多孔砖及蒸压硅酸盐砖的折压比限值和用于承重的非烧结材料多孔砖的孔洞率 壁及肋尺寸限值及碳化 软化性要求应符合国家标准 墙体材料应用统一技术规范 有关规定 19 1 空心砖 MU10 MU7 5 MU5和MU3 52 轻集料混凝土砌块 MU10 MU7 5 MU5和MU3 5 2 自承重墙的空心砖 轻集料混凝土砌块 20 1 砂浆 定义 作用 将块材粘结成整体并使砌体受力均匀 同时因砂浆填满块材间的缝隙还能减少砌体的透气性 提高砌体的保温性及抗冻性 砂浆是用砂和适量的无机胶凝材料 水泥 石灰 石膏 粘土等 加水搅拌而成的一种粘结材料 2 1 2砂浆 21 1 混凝土砌块 砖 专用砌筑砂浆 由水泥 砂 水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等组成 按一定比例 采用机械拌合制成 专门用于砌筑混凝土砌块的砂浆 2 蒸压灰砂普通砖 蒸压粉煤灰普通砖专用砌筑砂浆 由水泥 砂 水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等组成 按一定比例 采用机械拌合制成 专门用于砌筑蒸压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖砌体 且砌体抗剪强度不低于烧结普通砖砌体的取值砂浆 砂浆分类 22 分类 混合砂浆 水泥砂浆 由水泥 砂和水拌合而成的无塑性掺和料的纯水泥砂浆 有塑性掺和料的水泥砂浆 不含水泥的砂浆 石灰浆或黏土浆 非水泥砂浆 23 为改善砂浆的和易性可加入石灰膏 电石膏 粉煤灰及粘土膏等无机材料的掺合料 砂浆的性能 强度 边长7 07cm的立方体试块 养护至28天的强度 流动性 和易性 可塑性 砂浆稠度 标准锥体沉入深度 保水性 砂浆的分层度评判 24 砂浆性能对照表 25 由水泥 集料 水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等组分 按一定比例 采用机械搅拌后 用于浇筑混凝土砌块砌体芯柱或其它需要填实部位空洞的混凝土 简称砌块灌孔混凝土 灌孔混凝土 26 砌块建筑灌注芯柱 孔洞的专用混凝土 即由水泥 集料 水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等组分 按一定比例 采用机械搅拌后 用于浇筑混凝土小型空心砌块砌体芯柱或其他需要填实孔洞部位的混凝土 其掺合料亦主要采用粉煤灰 外加剂包括减水剂 早强剂 促凝剂 缓凝剂 膨胀剂等 它是一种高流动性和低收缩的细石混凝土 是保证砌块建筑整体工作性能 抗震性能 承受局部荷载的重要施工配套材料 27 块体和砂浆的强度等级 强度分级符号 MU strengthgradeofMasonryUnit 块体强度等级 M strengthgradeofMortar 砂浆强度等级 Mb strengthgradeofMortarforconcretemasonryblock 砌筑混凝土小型空心砌块砂浆的强度等级 Cb strengthgradeofgroutforconcretesmallhollowblock 灌孔混凝土的强度等级 28 材料强度等级选用 29 2 块体和砂浆的强度选择 30 3 地面以下或防潮层以下的砌体 所用材料的最低强度等级应符合下表的规定 31 一 砌体种类 砌体 配筋砌体 无筋砌体 2 2砌体的分类及应用 32 1 无筋砌体 仅由块材和砂浆组成的砌体 无筋砌体包括砖砌体 砌块砌体和石砌体 应用范围广泛 但抗震性能较差 33 砖砌体 1 实心砌体 240mm 1砖 370mm 1砖半 490mm 2砖 620mm 2砖半 740mm 3砖 等 按1 2砖进位 2 空心砌体 砌筑目的 使块体均匀受力保证砌体的整体性 使竖缝填满达到保温效果 砌筑要求 块体排列应横平竖直 上下错缝 内外相互搭接 34 实心砌筑形式 一顺一丁一顺一丁砌法是一皮中全部顺砖与一皮中全部丁砖相互间隔砌成 上下皮间的竖缝相互错开1 4砖长 如图 a 所示 35 2 三顺一丁 三顺一丁砌法是三皮中全部顺砖与一皮中全部丁砖间隔砌成 上下皮顺砖与丁砖间竖缝错开1 4砖长 上下皮顺砖间竖缝错开1 2砖长 如图 b 所示 36 3 梅花丁 梅花丁砌法是每皮中丁砖与顺砖相隔 上皮丁砖坐中于下皮顺砖 上下皮间竖缝相互错开1 4砖长 如图 c 所示 37 2 石砌体 石砌体 由石材和砂浆或石材和混凝土砌筑而成的砌体 分为料石砌体 毛石砌体和毛石混凝土砌体 38 3 砌块砌体 混凝土空心砌块砌体 39 配筋砌体 在砌体中设置了钢筋或钢筋混凝土材料的砌体 特点 配筋砌体的抗拉 抗弯 抗剪强度远大于无筋砌体且具有良好的抗震性能 2 配筋砌体 根据在砖砌体中配筋形式的不同以及设置钢筋混凝土部件的位置和方法不同可分为 横向配筋砖砌体 组合砖砌体和配筋混凝土空心砌块砌体 40 在砖柱或墙体的水平灰缝内配置钢筋网片 称为横向配筋砌体 在竖向灰缝内或预留的竖槽内配置纵向钢筋 并浇筑混凝土 形成组合砌体 也称为纵向配筋砌体 适用于承受偏心压力较大的墙和柱 41 2 组合砖砌体 42 3 配筋混凝土空心砌块砌体 简称配筋砌块砌体 43 配筋混凝土空心砌块砌体 上下孔对齐 竖向孔内配钢筋 浇混凝土 在横肋凹槽内配水平钢筋并浇混凝土或水平灰缝配置水平钢筋 特点 自重轻 地震作用小 抗震性能好 造价比钢筋混凝土低 使用前景广泛 44 配筋砖砌体 45 1 预应力砌体 提高抗裂性或满足变形要求 2 夹心墙砌体 墙体内预留空腔内填充保温和隔热材料3 空斗墙砌体 46 2 3砌体的抗压强度 1 无筋砌体的抗压强度 2 无筋砌体抗弯 抗剪 抗拉强度 3 灌孔砌块砌体的受力性能 47 一 无筋砌体的抗压强度 2 3砌体的抗压强度 一 砌体受压的破坏特征 48 第一阶段 N 0 5 0 7 Nu时 单砖开裂 N不增大 裂缝不扩展 第二阶段 N 0 8 0 9 Nu时 裂缝扩展贯通 N不增大 裂缝继续发展 第三阶段 N Nu时 裂缝贯通发展 分割成小砖柱 压碎或失稳而破坏 49 1 裂缝首先在单块砖中出现 2 砖柱的抗压强度远小于砖的抗压强度 结论 2 3砌体的抗压强度 50 2 3砌体的抗压强度 51 二 影响砌体抗压强度的因素 1 块体的强度和外形尺寸 3 砂浆的变形性能 2 砂浆的强度 4 砂浆的流动性和保水性 纯水泥砂浆会使砌体强度降低10 20 52 5 施工砌筑质量 灰缝的厚度 水平灰缝的均匀和饱满程度 块材的搭接方式 灰缝厚度在8 12mm较好 一般采用10mm 对砖砌体水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80 上下错缝 内外搭接 砖的含水量 烧结砖10 15 蒸压砖8 12 53 砌体施工质量控制等级 54 三 砌体轴心抗压强度 55 1 砌体轴心抗压强度平均值表达式 56 k1 k2的取值 57 2 砌体轴心抗压强度标准值表达式 58 3 砌体轴心抗压强度设计值表达式 59 若取 f 0 17 f 1 6 计算后得f 0 45fm 说明砌体抗压强度设计值远小于其平均值 偏于安全 小结 60 砌体轴心抗压强度设计值 表3 3烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值表3 4蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值表3 5单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值表3 6轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值表3 7毛料石砌体的抗压强度设计值表3 8毛石砌体的抗压强度设计值 61 砌体轴心抗压强度设计值 62 二 砌体抗拉ft 抗弯强度ftm和抗剪强度fv 轴心受拉 弯曲抗拉 受剪破坏 63 砌体抗拉ft 抗弯强度ftm和抗剪强度fv 64 砌体抗拉ft 抗弯强度ftm和抗剪强度fv 65 调整系数 a 1 有吊车房屋砌体 跨度 9m的梁下烧结普通砖砌体 跨度 7 5m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 0 9 2 对无筋砌体构件 其截面面积A 0 3m2时 a A 0 7 对配筋砌体构件 当