第1章-砌体结构绪论.ppt

第1章砌体结构绪论,砌体结构的概念砌体结构的应用砌体结构设计理论,一、课程简介,课程名称（中英文）：砌体结构/MasonryStructure学时：32学时学分：2学分考核方式：平时成绩+期末考试先修课程：概率理论，材料力学，建筑材料基本面向：土木工程专业内容简介：“砌体结构”课程是土木工程专业知识体系的重要组成部分，理论性与实践性并重，是从事建筑结构设计和施工必备的专业知识。该课程不仅要学习砌体材料的力学性能、各类受力构件的设计方法，还要学习砌体结构体系的静力分析方法和抗震设计方法，通过学习达到具备各种砌体结构的设计和施工能力。此外，该课程还兼有培养职业道德、创新思维、解决复杂工程问题能力等教学目标。,二、课程特点,主要涉及力学、材料学半理论半实验规范性多解性,三、教学环节及要求,上课：主讲、提问和讨论课余：自学、预习、平时作业和答疑期末复习和答疑期末考试,四、成绩评定,平时成绩由课堂成绩和作业成绩等构成，占总成绩的50%，无故旷课或早退一次平时成绩扣2分，迟到一次平时成绩扣0.5分；期末考试成绩开卷考试，占总成绩的50%，无故旷课累计12学时（6次课）及以上者，失去考试资格。开卷考试只允许带教材和规范，另需带计算器。,五、教材,五、参考资料,五、参考资料,第1章绪论,砌体结构的概念砌体结构的应用砌体结构设计理论,1.1砌体结构的概念,1.砌体和砌体结构,1.1砌体结构的概念,1.砌体和砌体结构,石砌体拱桥结构,石砌体房屋结构,1.1砌体结构的概念,1.砌体和砌体结构,砖砌英兹水塔,砖砌烟囱,砖砌重檐塔,1.1砌体结构的概念,1.砌体和砌体结构,实心砖,多孔砖,空心砖,混凝土砌块,石材,1.1砌体结构的概念,1.砌体和砌体结构,自承重墙,承重墙,2.砌体种类,1.1砌体结构的概念,无筋砌体,砖砌体、石砌体和砌块砌体等。,2.砌体种类,1.1砌体结构的概念,多孔砖砌体,空心砖砌体,德国多孔砖砌体,无筋砌体,砖砌体、石砌体和砌块砌体等。,2.砌体种类,1.1砌体结构的概念,无筋砌体,砖砌体、石砌体和砌块砌体等。,料石砌体,毛石砌体,2.砌体种类,1.1砌体结构的概念,无筋砌体,砖砌体、石砌体和砌块砌体等。,震坏的混凝土砌块砌体,加气混凝土砌块砌体,2.砌体种类,1.1砌体结构的概念,配筋砌体,2.砌体种类,1.1砌体结构的概念,大型墙板,多孔砖集成墙板,复合墙板,1.1砌体结构的概念,3.砌体结构特点,优点取材容易，经济性好，耐火性和耐久性好，保温隔热隔声性好，好施工。,缺点自重大，抗震性差，施工速度慢，粘土砖毁耕地。,1.2砌体结构的应用,公元前1400年建的埃及卡纳克神庙,1.2砌体结构的应用,公元前1400年建的埃及卡纳克神庙,1.2砌体结构的应用,空中花园，公元前6世纪由巴比伦王国为其王妃修建，早已不存，18991917年进行遗址的考古发掘，其地址带有推测性。,1.2砌体结构的应用,罗马城在公元1世纪已有较好的供水系统,供水干渠是从郊外水源地用高架水槽引至城内，城内配水管道遍布于街道、小巷，供人民生活饮用、洗涤、沐浴等需求及消防用水,据称当时有11条供水干渠通往城内，著名的如阿皮亚水道。,1.2砌体结构的应用,汉代是中国古代建筑的青年时期，建筑事业极为活跃，是第一个高潮期。汉代长安城城墙总长度为25015km。在南门道中部地面以下3m处有一条东西向巨型砖筑地下排水涵洞，其两壁用条砖砌成。施工工艺采用楔形子母砖券顶，宽约2m。在城内地下仍延伸了数十米。,1.2砌体结构的应用,河北省赵县赵州桥，建于公元605618年，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥，较小的矢跨比（1:5左右），主孔净跨度为37.02m，拱高7.23m，实现了桥梁的大跨度，桥址选择使基础很好地解决拱桥的水平推力，1400多年来，经历10次水灾，8次战乱和多次地震而未破坏。,1.2砌体结构的应用,加强整体性的措施,桥底可见的28道拱券,赵州桥的施工就地取材：质地坚硬的青灰色砂石作为建桥石料。砌置方法：纵向（顺桥方向）砌置方法（28道独立的拱券），采用如现代施工中的“移动式脚手架”逐道砌筑。结构整体性：横向设置铁拉杆，穿过28道拱券，两侧外券拱石之间设置“腰铁”；拱券下宽上窄“收分”（两端到桥顶由9.6m收缩为9m）；拱石上盖有护拱石。,1.2砌体结构的应用,明代是我国砌体结构发展的第二次高潮期，制砖技术提高，砖被大量生产，砌筑方法：三顺一丁、二顺一丁或一顺一丁等砌法，普遍使用石灰砂浆和砖拱建筑。,明代聚宝门（中华门）,1.2砌体结构的应用,上海的里弄,中西合璧的骑楼,上海曹阳新村,50年代北京百万庄,1.2砌体结构的应用,1891年，美国芝加哥建成17层（含地下1层）莫纳德洛克(Monadnock)无筋砌体建筑，底层墙厚达1.8m。1866年赫契森(C.S.Hutchinson)在美国申请了世界上第一个生产混凝土空心砌块的专利,1890帕尔墨(H.S.Palmar)最先批量生产混凝土空心砌块,1897年在美国建成了世界上第一幢砌块建筑。美国总结了1931年新西兰那匹尔大地震和1933年美国加利福利亚长滩大地震中无筋砌体结构受到严重震害的经验，在世界上首先推出配筋混凝土砌块砌体剪力墙体系。,1.2砌体结构的应用,1990年建于美国拉斯维加斯的配筋混凝土砌块砌体28层大酒店。,1.2砌体结构的应用,分别于1997年和1998年建成的我国辽宁盘锦国税局15层住宅楼（左图）和上海园南四街坊18层塔楼（右图）为配筋砌块砌体结构。,1.2砌体结构的应用,20世纪60年代世界上的发达国家完成了从实心砖向各种轻板、高效能墙材转变，形成以新型墙体材料为主，传统墙体材料为辅的产品结构，走上了现代化、产业化和绿色化的发展道路。,我国20世纪70年代装配式大板结构的施工,1.2砌体结构的应用,我国20世纪70年代装配式大板结构的施工,1.3砌体结构设计理论,1825年法国的纳维提出容许应力法则，但就砌体结构而言，前苏联是世界上最先较系统地建立砌体结构基础理论和设计方法的国家，20世纪40年代之后进行了较系统的试验研究，并于20世纪50年代提出了砌体结构按极限状态设计方法。20世纪60年代以来，欧美等地许多国家加强了对砌体材料的研究和生产，在砌体结构理论、设计方法以及应用上也取得了许多成果。如1987年国际建筑研究与文献委员会承重墙工作委员会（CIBW23)提出了无筋和配筋砌体结构的设计与施工国际建议。,1.3砌体结构设计理论,1950年以前，我国谈不上任何结构设计理论，1956年国家批准推广应用前苏联砌体结构设计规范。1973年国家颁布了第一部砖石结构设计规范，采用多系数分析、单系数表达的半经验半概率极限状态设计方法。1988年国家颁布砌体结构设计规范（GBJ3-88），采用基于分项系数表达的近似概率极限状态设计法，然后又有两次修订，即GB50003-2001，GB50003-2011。砌体结构设计时可靠度指标有所提高，略高于目标可靠指标（通过材料分项系数来体现）。,1.3砌体结构设计理论,与Pf关系：,1.