建筑结构第7章

第7章砌体材料及砌体的力学性能,第一节砌体材料,砌体是由块体和砂浆砌筑而成的整体材料.块体和砂浆的强度等级是根据其抗压强度而划分的级别.块体强度等级以符号“MU”表示，砂浆强度等级以符号“M”表示，混凝土的强度等M级以符号“C”表示，混凝土砌块灌孔混凝土的强度等级以符号“Cb”表示，混凝土空心砌块砌筑砂浆的强度等级以符号“Mb”表示。,7.1.1块材,块材分为砖、砌块和石材三大类。砖与砌块通常是按块体的高度尺寸划分的，块体高度小于180mm者称为砖；大于等于180mm者称为砌块。,一普通砖,砌体结构设计规范GB500032001中可作为承重砌体的块体材料主要有：1.烧结砖烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10(1)烧结普通砖原料：粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰标准砖尺寸：24011553mm墙体尺寸：（120）、240、370、490、620mm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%承重多孔砖目前主要采用P型砖（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),2非烧结硅酸盐砖蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：MU25、MU20、MU15和MU10；(1)蒸压灰砂砖原料：石灰和砂尺寸烧结普通砖适用范围同蒸压粉煤灰砖(2)蒸压粉煤灰砖原料：粉煤灰和石灰加适量石膏及集料适用范围：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受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等砖。,二混凝土砌块砌块按尺寸大小可分为小型、中型和大型三种，我国通常把砌块高度为180350mm的称为小型砌块，高度为360900mm的称为中型砌块，高度大于900mm的称为大型砌块砌块的强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5原料：普通混凝土或轻骨料混凝土空心率：20%50%,三、石材按容重:重质岩石、轻质岩石按其加工后的外形规则程度:可分为料石和毛石因石材的大小和规格不一，通常由边长为70mm的立方体试块进行抗压试验，取3个试块破坏强度的平均值作为确定石材强度等级的依据。石材的强度等级划分为MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。,7.1.2砌筑砂浆砂浆作用：（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1.砂浆分类(1)水泥砂浆(2)混合砂浆(3)石灰砂浆(4)非水泥砂浆（石灰、粘土砂浆）,砂浆的强度等级是根据其试块的抗压强度确定，由边长为70.7mm的立方体标准试块，在温度为1525环境下硬化、龄期28d(石膏砂浆为7d)的抗压强度来确定。砌筑砂浆的强度等级为M15、M10、M7、M5和M2.5。当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定其砌体强度,第二节砌体的力学性能,按砌体中有无配筋可分为无筋砌体与配筋砌体；按实心与否可分为实心砌体与空斗砌体；按在结构中所起的作用不同可分为承重砌体与自承重砌体等。一、砌体种类1无筋砌体由砖和砂浆砌筑而成的整体材料称为砖砌体.砖砌体包括烧结普通砖砌体，烧结多孔砖砌体和蒸压硅酸盐砖砌体。实心砖砌体墙常用的砌筑方法有一顺一丁、三顺一丁或梅花丁。,(a)一顺一丁,(b)梅花丁,(c)三顺一丁,图2.1砖砌体的砌筑方法,标准砌筑的实心墙体厚度常为240mm(一砖)、370mm(一砖半)、490mm(二砖)、620mm(二砖半)、740mm(三砖)等。有时为节省材料，墙厚可不按半砖长而按1/4砖长的倍数设计，即砌筑成所需的180mm、300mm、420mm等厚度的墙体。,2配筋砌体为提高砌体强度、减少其截面尺寸、增加砌体结构(或构件)的整体性，可在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土，即采用配筋砌体。,配筋砌体的分类,网状配筋砌体,组合砌体,配筋砌块砌体,网状配筋砌体,设置直径为34mm的方格网式钢筋网片，或直径68mm的连弯式钢筋网片,组合砌体,砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层构成的整体材料,二、砌体的受压性能,1砌体的受压破坏过程,砌体轴心受压从加载直到破坏，按照裂缝的出现、发展和最终破坏，大致经历三个阶段,第一阶段,压力增大至50%70%的破坏荷载时，单块砖内产生细小裂缝,第二阶段,80%90%的破坏荷载，裂缝沿着竖向灰缝通过若干皮砖，成贯通的裂缝，在砌体内连接成一段段较连续的裂缝。此时荷载不增加，裂缝仍发展，,第三阶段,应力增加，砌体形成1/2独立小柱（个别砖被压碎）而破坏,在上述砌体受压实验中，不但单块砖先开裂，而且砌体抗压强度远低于单块砖的抗压强度，这都是由于单块砖在砌体中处于复杂应力状态所造成的,单块砖在砌体中受压状态分析,(1)由于砖形状不完全规则平整、灰缝的厚度不一，单块砖在砌体中并非均匀受压，同时还处于受弯和受剪状态,(2)因砖与砂浆的弹性模量及横向变形系数并不同，由于二者的交互