注册结构专业基础砌体结构材料性能讲义

PAGEPAGE10页第十六章砌体结构第一节材料性能一、块体块体是砌体的主要部分，目前我国常用的块体可以分为以下几类。(一)烧结普通砖、烧结多孔砖I．烧结普通砖将粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰等原料调水塑压成砖坯，干燥后送人焙烧窑经过高温烧结而成烧结粘土砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。这种砖是一种保温、隔热、耐久性能良好的建筑材料，可用于各种房屋的地上及地下结构。烧结普通砖的外形尺寸应符合规定，目前我国生产的标准烧结普通砖规格为240mm×ll5mm×53mm。烧结普通砖一般是实心的，也可以留有均匀的孔洞，不过孔洞率不得超过规定的限值。但是，我国小块粘土砖墙体的传统首先势必改革，以迈向现代砌体结构发展的道路。2．烧结多孔砖烧结多孔砖的原料与烧结普通砖的相同，也是经过高温烧结制成。在砖中竖向设置较多小孔或若干个大孔，孔洞率不小于25％，主要用于承重部位的砖，称为烧结多孔砖，简称多孔砖。多孔砖具有许多优点：可减轻结构自重；由于砖厚度较大，可节约砌筑砂浆或减少工时；此外，材料用量和电力及燃料亦可相应减少。我国烧结多孔砖类型很多，这里介绍三种规格：KMl、KPl及KP2。KMl的规格为190nmX190mmX90mm，KPl的规格为240rnmXll5mmX90mrn，KP2的规格为240mmX180mmX115mm。编号中的字母K表示孔洞，M表示模数，P表示普通。即前者为模数多孔砖，后二者为普通多孔砖。以上三种规格多孔砖的生产量占全国烧结多孔砖的总产量很大的份额。图16－1－1a、b为KM1型多孔砖及其配砖，孔洞率分别为26％及18％，图16－1－1c为KP1型多孔砖，孔洞率为25％。图16－1－1d、e、f为KP2型多孔砖及其配砖。有水平孔洞的粘土空心砖空心率可达40％--60％，一般用于填充墙、分隔墙等非承重部位，称为烧结空心砖。块体的强度等级符号以“MU”表示，单位为MPa(N／mm2)。烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级划分为：MU30、MU25、MU15和MU10。(二)蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖将硅质材料压制成坯型，并经高压蒸养而成的实心砖均属此类。卡蒸压灰砂砖以叠石英砂为主要遗用料，拌炕以匙1恐0齿％壳--2约0剖％的石灰。序这种砖不用于诱温度长期超过小20椅0乱℃处、骤冷骤热和蜘受酸性介质侵矛蚀的部位。输蒸压粉煤灰砖佣以电厂粉煤灰斑为主要用料，秤掺配一定比例成的石灰、石膏碑和集料或一些疫碱性激发剂等荒。这种砖的抗津冻性、长期强艘度稳定性和防鼻水性能等稍差纪，可用于一般输建筑。誓这类砖的强度插等级划分为通：歌MU2狱5灭、趣MU2糕0晶、仍MUl乳5模和掠MUl叠0油。(三)砌块舞块体尺寸较大句时，称为砌块出。高度敢在乡180--确350mm触的块体，一般拾称为小型砌块傲；高度柜在舍360--度900mm熄的块体，一般雹称为中型砌块歌。中型砌块尺章寸大、重量重益，由于生产、肺运输、砌筑等年等方面的原因昏，近年来我国血已很少采用中博型砌块的房屋锁建筑，现行规饲范也取消了中玻型砌块的内容烤，规范中的砌线块即指的是小北型砌块。堆我国目前应用槐的砌块按材料乏分有两种宗：再器1日．混凝土空心屡砌块：患由普通混凝土冶制成，有单排捷孔的和多排孔爱的，空心率部在灯2背5影％丧～浑5蹲0划％，主规格尺卡寸玉为队390rnm剂~籍190mm绸~初190mm添。（疲图刊1零6坡－膝1蛇－雄3铃）象2差．轻骨料混凝狱土空心砌块：录有单排孔的和覆多排孔的，用缎于承重的单排瓦孔砌块材料多凤为水泥煤渣混固凝土和煤矸石天混凝土，用于木承重的多排孔桌砌雀块冲(犹空心率不大怨于讲3颠5任％芝)朽材料多为陶粒膝混凝土、火山差灰混凝土和浮穴石混凝土。打以上两种砌块罢简称混凝土砌毕块或砌块。铸砌块的长度应杀满足建筑模数榴的要求，在竖熄向尺寸上结合膏层高与门窗来终考虑，力求型星号少，组装灵涌活，便于生产顶、运输和安装蛇。砌块的厚度量及空心率应根果据结构的承载根力、稳定性、粉构造与热工要构求决定。差砌块的强度等赢级划分为丽：露M2较0院、仅MUl耀5桑、克MUl拥0罢、倚MU7.配5越和敬MU扒5专。(四)石材拘在建筑中，常痕用的有重质天某然己石侧(横花岗石、石灰柄石、砂钢岩倒)腔及轻质天然石腐。重质天然石册强度高，耐久寺，但导热系数僚大，开采困难垦，一般用于基乖础砌体和重要饭建筑物的贴面攀，不宜作采暖斧房屋的墙壁，酷因其厚度大。管石砌体中的石袄材应选用无明浆显风化的天然甩石材。揭石材按其加工袜后的外形规则遗程度，可分为球料石和毛石畅。1．料石示(1莲)记细料石：通过底细加工，外形户规则，叠砌面串凹入深度不应环大于搂10mm底，截面的宽度帆、高度不宜小外于但200mm派，且不宜小于艇长度怖的缩1异／星4书。载(2抖)滚半细料石：规兼格尺寸同上，胜但叠砌面凹入秘深度不应大于泛15mm语。让旗投．冰(3馅)布粗料石：规格妨尺寸同上，但逃叠砌面凹入深抬度不应大于株20mm来。鼻(4绢)妇毛料石：外形堂大致方正，一哨般不加工或仅娃稍加修整，高努度不应小于昏200mm忠，叠砌面凹人怀深度不应大于奶25mm掠。挣2鹿．毛鸟石男苦形状不规则，璃中部厚度不应裹小于踏200mm渡。涨石材的强度等漏级，葵可用边长为嫂70mm释的立方体试块劣的抗压强度表肯示。剧抗压强度取三稠个试件破坏强编度的平均值。迈石材的强度等拆级划分为补MUl0块0按、锄MU8丸0康、励MU6袋0挽、裹MU5醋0韵、腐MU4袍0缴、凳MU3智0拾和筛MU20摧。当采用其他炸边长的立方体午试块时，其强恋度等级应乘以负相应的换算系殿数。二、砂浆绘砂浆是由胶结膝材搜料弄(淋石灰、水泻泥脸)冬和细骨拔料多(营砂否)何加水搅拌而成弯的混合材料。棵其作用是将砌驰体中的砖石连青接成整体而共佣同工作。梢同时，因砂浆每抹平砖石表面韵使砌体受力均伍匀，此外，砂粒浆填满砖石间府缝隙，提高了禁砌体的保温性顶与抗冻性。逐砂浆按其配合列成分可分为：蹲(1裕)蒜水泥砂浆：按告一定的重量比岛或体积比由水亡泥与砂加水拌召和而成，它是叫无塑性掺和料屡的纯水泥砂浆富。坏(2捷)烂混合砂浆：按兼一定重量比由带水泥、掺和奶料怖(刮石灰膏、粘巧土旗)巾与砂加水拌和少而成，它是有剃掺和料的水泥字砂浆，如石灰摘水泥砂浆、粘携土水泥砂浆。芦(3房)搬非水泥砂浆：袜按一定重量比蛋由胶结材料石党灰与砂加水拌散和而成，它是途不含水泥的砂流浆，如石灰砂莲浆、石灰粘土邮砂浆。复砂浆的强度是打由殃2眠8馆天龄期的每边泊长为朽70.7mm识的立方体试件裙的抗压强度指敬标为依据，其倚强度等级符号能以姜“迁M秀”抢表示，攻划分观为能M1不5喉、织M1盈0阶、昏M品7悉．论5漠、愤M如5唱和罩M浓2池．砍5产。验算施工阶摄段新砌筑的砌斧体强度，因为丈砂浆尚未硬化旱，可按砂浆强插度为零确定其仔砌体强度。暂砌筑用砂浆除药强度和耐久性鉴等要求外，还物应具有以下的通特性。宵(1陷)均流动耍性州(切或可塑河性嗓)葱在砌筑砌体的伪过程中，要求案块材与砂浆之厘间有较好的密墓实度，应使砂律浆容易而且能艘够均匀地铺开除，也就是有合帅适的稠度，以暮保证它有一定拨的流动性。砂闭浆的可塑性，穴采用盲重抚(或力老)3瑞N卧、顶限角渗30销0宽的标准锥体沉共人砂浆中的深滴度来测定，锥怎体的沉人深度减根据砂浆的用悲途规定为：用悼于砖砌体的抹为示70哨—蹲l肃00mm白；用于砌块砌纤体的么为比50--形70mm躺；用于石砌体席的交为苦30--扯50mm额。第(2卖)言保水喇性少帆砂浆能保持水岛分的能力叫做等保水性；砂浆表的质量在很大械程度上决定于攀其保水性。在陶砌墙易射筑时，砖将吸远收一部分水分织，如果砂浆的叛保水性很差，娇新铺在砖面上裤的砂浆的水分盘很快被吸去，问则使砂浆难于钥铺平，而使砌娘体强度有所下玻降。洲砂浆的保水性塞以分层度表示沾，即将砂浆静胜止末30mi狸n犁，上下层沉支入段量之差宜砍在昨1皱0芬～童20m收m还。虹在砂浆中掺人设适量的掺和料士，可提高砂浆擦的流动性和保悠水性，既能节叫约水泥，又可伞提高砌筑质量臂。姥纯水泥砂浆的皇流动性与保水键性比混合砂浆谜差，扛因此，姥混合砂浆砌筑呼的砌体比同等骨级的水泥砂浆树砌筑的砌体强蜘度要高截。拒为了提高砌块版砌体的砌筑质涝量，根据需要勒在水泥砂浆中读掺人一定比例鲜的掺和料和外青加剂，采用机书械搅拌制成，烘专门用于砌筑壤混凝土砌块的蜜砌筑砂浆，简拦称砌块专用砂映浆，使砂浆具蜡有更好的和易压性和粘结力，欧其强度等级厉用业M培b雅表示。同理，雁由水泥、集料虏、水以及根据饲需要掺入的掺椅和料和外加剂柏等组分，按一插定比例混合，俊采用机械搅拌瑞后，用于浇注垒混凝土砌块砌耻体芯柱或其他偿需要填实的孔侮洞部位的混凝孔土，简称砌块征灌孔混凝土，男其强度等级费用作M嫂b歼表示。三、砌体卷由块体和砂浆斗砌筑而成的整局体结构称为砌必体。丹(涝一抱)庄无筋砌体1．砖砌体段在房屋建筑中裹，砖砌体用作船内外承重墙或垒围护墙及隔墙廊。其厚度是根福据承载力及高拦厚视蔑期比的要求确定份的，但外墙厚赏度往往还需考炕虑到保暖及隔址热的要求。砖逢砌体一般多砌拉成实砌的，有陆时也可砌成空银斗的，砖柱则投应实砌。秩按照砖的搭砌告方式，睬实砌砌体通常哗采用一顺一顶井、梅花顶和三煎顺一顶砌合法预。脑对上下两层顶拜砖间的顺砖愈描多，则宽为划240mm乡的两片半砖墙压之间的联系愈揭弱，其承载能它力有所下降都。济店实砌标准砖墙图的厚度为设120mm烛嚼(存半蜡砖趴)帐、打240mm夜(搬1啊砖型)徐、烤370mm蔑(1.凤5裳砖寺)递、胡490mm漫(廉2罩砖贴)华、暮620mm派(2.秒5附砖朵)缩、边740mm贵(圣3羡砖足)理等。顺如果墙厚度不匪按半砖而纤按傻0.2影5商砖进位，则需暮加砌一块侧砖俊而使厚度为达180mm境、缓300mm己、剧420mm病等。2．砌块砌体恐目前采用的砌挖块砌体有普通娇混凝土小型空驻心砌块砌体、女轻骨料混凝土谦小型空心砌块中砌卫默籍体。用小型砌武块可砌成差190mm制、殃90mm谊等不同厚度的毕墙体。3.石砌体来由石材和砂浆葬或石材和混凝丘土砌筑而成的狡整体结构称为升石砌体，秒石砌体分为料充石砌体、毛石英砌体和毛石混颂凝土砌体。历(镰二丑)连配筋砌体孔1埋．网状配筋砖雪砌杆体卸茄在砖柱或墙体狗的水平灰缝内培配置网状钢筋南或水平钢筋，草则构成网状配狭筋砌体。循2索．组合砌厚体途夕由砖砌体和钢抹筋混凝土面层和或钢筋砂浆面柔层组成的砌体昨称为组合砌体蜻。这种砌体用御于承受偏心压仓力较大的墙和除柱。脏3国．配筋砌块砌歇体光在对孔砌筑的铸混凝土砌块的炼竖向孔洞中设撑置竖向钢筋，万并配以水平分秃布钢筋和箍筋闷，然后灌注灌亚孔混凝土形成萌配筋砌块砌体恶。侦四、砌体的受挤压性能度影响砌体抗压列强度的因素很详多，其中主要军为块体和砂浆把的强度，此外邻如搭缝方式、舞砂恐碰缎浆和块体的粘蜜结力、竖向灰翠缝饱满程度以托及构造方式等壤等也有一定的介影响。丑将我国历年各亮地众多砌体抗俯压强度的试验占数据进行统计训和回归分析，绑并经多次校核堪，龄锡睁我国规范提出爽了一个比较完基整、统一的表暮达砌体抗压强式度平均值计算是公式。即刑f概m熔=k耍1纺f野1落u巾(1+伪0.07f依2姓)k春2蚂(1跟6挤—恩1沿—已1)贪式中明：耳f向m剥—渗砌体轴心抗压标强度平均腥值泳(MPa星)卸；默k配l集—帐—碎砌体种类和砌队筑方法等因素吨对砌体抗压强煮度的影响系数湿；姜恢a菜—内—手与块体高度有伯关的参数；散f摇1霉—共—烛块仇体西(墨砖、石、砌园块躬)尾抗压强度平均绑值多(MPa稳)萄；队f富2您—骑—饱砂浆抗压强度冠平均爪值帅(MPa尚)铜；虎k偶2项—草—蓬砂浆强度不同愈时，砌体抗压顷强度的影响系烧数。敲根据《建筑结厌构设计统一标颤准兼》嘱GB500掏6既8防的规定，砌体康抗压强度标准赖值是取抗压强共度平均抓值女f发m筛的概率密度分栗布函绳数心0.0捞5翼的分位值，则液材料强度的标计准值和设计值裹分别为得f车k蛙=f天m欺(馒1啊—掩1.645冬δ昌f饭)(消1侮6柜—纪1-2)踢f=间(王16-1-3惑)哗式越中纵萌δ称f棚-辣-射砌体强度的变堂异系数，其值料通过试验结果莫统计确定；问γ骑f理-佣-倾砌体结构的材竭料性能分项系驾数，当砌体施穷工质量控制等疫级达到《砌体箩工程施工及验蚕收规范猴》恢GB5020待3--9嫩8午中规定窝的围B拔级略(扁在设计计算中碌，通常咬按帝B球级考骡虑框)枝水平时，取沟γ坏f碍=1.斜6景；当施工控制债等级敏为扑C矩时，娱γ块f衫=1.幕8托，即强度设计蔑值调整系数裂γ被a容=雷1素．犁6盾／弟1娃．升8=凯0漂．滤89童(兆见本节七精、裕4些)泛；当学为经A笨级时，可取村γ骨a法=1.0甘5润，宣即将砌体强度扬设计值提遗高明5丙％。寨至于灌孔混凝乒土砌块砌体，餐经试验证实，帅空心砌块砌体批能与灌孔混凝场土形成的芯柱荡共同工作，其渴抗压强度由未辨灌孔的空心砌包体和灌孔混凝岂土两者组成，耻但考虑施工因乏素要将灌孔混努凝土的强度调吐低。于是可得擦单排孔混凝土舞砌块对孔砌筑鞠时，灌孔砌体爬的抗压强度设贡计石值基f规g匪，应按下列公拍式计算：掠f盘g谢=衬f拌十烦0.6afc嫌(瓣16-1-4萍)疫a=绞δρ番(1超6柔—亏1至—扭5)助式慰中席f劫g姐—效—渴灌孔砌体的抗床压强度设计值笼，并不应大于眨未灌孔砌体抗候压强度设计值肃的窗2称倍；显f坑—金未灌孔砌体的惭抗压强度设计伐值，应按相应顿表格采用；具f帖c桥—忌—顽灌孔混凝土的眠轴心抗压强度析设计值；梢a耕—逢—正砌块砌体中灌肃孔混凝上面积处和砌体毛面积勺的比值；坟δ拐—竟—压混凝土砌块的耍孔洞率；仗ρ晃—肿—鹅棍凝土砌块砌裙体的灌孔率，神系截面灌孔混澡凝土面积和截第面孔洞面积的四比值，值ρ臂不应小据于筋3脆3冷％。扮砌块砌体的灌鹿孔混凝土强度妥等级不应低呢于永Cb2贝0刑，也不宜低于迎两倍的块体强之度等级羊。强注：灌孔混凝嫩土的强度等任级始Cbx屈x砌等同于对应的敬混凝土强度等饭级左Cx较x岸的强度指标。摘五、砌体的受帝拉性能屯砌体受轴心拉描力时，按照力租作用于砌体方秀向的不同，砌面体可能会发生侄沿齿缝截面、益也可能沿块体顺和竖向灰缝截培面、或者沿通恐缝截面破坏。舍砌体的轴心受诞拉承载力主要田取决于块体与欢砂浆之间的粘赴结强度，一般尸与砂浆的粘结天强度有关。脆竖向灰缝一般临不饱满，粘结目不可靠，故计鸣算中仅考虑水磁平灰缝的粘结尼强度。因法向灿粘结强度往往值不能保证，故勤设计时应避免带采用沿通缝截狡面的轴心受拉冒构件。容砌体沿齿缝截园面的轴心抗拉害强度平均值按却下式计算：捷f贿t,m思=k铸3辫(1砍6恰—绍1戚—兰6)风式当中锈f钱t,m择—替—晒砌体轴心抗拉统强度平均值；约k哈3请—蕉—括系数，可按块赵体类别查用规罚范现成表格中天数据，下同版f药2杜—惰—斧砂浆抗压强度创平均值。豪砌体弯曲受拉烤破坏时，也有深沿齿缝截面、羊沿块体与竖向优灰缝截面、以转及沿通缝截面骗三种破坏形态芦。撤砌体沿齿缝和楼沿通缝截面的晕弯曲抗拉强度勇按下式计算：绪f座tm,m色=k医4秧(1胃6跨—验1房—树7)隶式集中何f户tm,m煮惧-宽砌体弯曲抗拉投强度平均值；秆k安4花—凭—剖系数。燃六、砌体的受模剪性能亏受纯剪时，砌获体可能沿通缝遍、或沿阶梯形膊截面破坏，因白为竖向灰缝的炕抗剪能力很低废，所以可取二徒者的抗剪强度挥相等。疗但在压弯受力颤状态下，砌体把可能发生辟剪摩破坏、剪识压破坏和斜压逆破坏打等三种剪切破买坏形态。萝砌体材料强度治、试件尺寸、泳加载周期、竖著向压应力的大胳小、截面是否临开洞削弱等因商素都有影响。边砌体抗剪强度服按下式计算：寒f燥v,m尤=k意5绸(16乏-肝1偏—卸8稻)页．音凑骤式栽中惜f且v,m爬湖-扁砌体抗剪强度搂平均值；故k增5径-诚-亮系数；键对于单排孔混最凝土砌块对孔雕砌筑时，灌孔尸砌体的抗剪强略度设计坛值牛f究vg汪，应按下式计溜算：乔f束vg路=0.2卷(1堪6飞—辣1序—仔9)倾顾悟式盛中屡f窄g特—呜—病灌孔砌体的抗农压强度设计值盆。界七、各类砌体吊的强度设计值牌和强度设计值握调整系数议γ突a画龄期冲为念28易d乞的以毛截面计知算的各类砌体依抗压、轴心抗推拉、弯曲抗拉冈和抗剪强度设位计值低，当施工质量挠控制等级声为闭B凉级时，《砌体刑结构设计规范毅》醒GB5000衰3--200皆1繁中已列有详细顺表格供采用。牛但在下列情况匪的各类砌体，隆其砌体强度设西计值应乘以调敬整系数覆γ恩a巩1泽．考虑吊车对笋厂房的动力影弊响和柱受力的赵不利因素，对筹有吊车房屋砌娇体、跨度不小直于签9m鸣的梁下烧结普膨通砖砌体、跨映度不小萄于脱7运．那5m射的粱下烧结多谋孔砖、蒸压灰鸭砂砖、蒸压粉般煤灰砖砌体，悼混凝土和轻骨扎料混凝土砌块相砌体，签γ蛛a没为睡0纠．胜9戴；坑2竹．当构件截面亡较小时，若有途局部缺陷或遇萍碰损，则对强求度影响较大。倒故而对无筋砌桌体构件，其截着面面积小赵于软0滨．父3m岔2错时，隔γ穗a统为其截面面积争加冬0.糕7如。对配筋砌体撇构件，当其中被砌体截面面积辛小乒于闭0允．弃2m请2脊时，萄γ如a彩为其截面面积屠加抽0继．市8度。构件截面面黎积均大以乓m楚2羊计闹；怜3奋．由于水泥砂凝浆的流动性和逮保水性较差，海当砌体用水泥浪砂浆砌筑时，耐对各类砌体的增抗压强度设计括值数值，掠γ稳a尽为矿0.君9描；对各类砌体钞的轴心抗拉、城弯曲抗拉和抗湖剪强度设计值边数值，影γ棕a障为庄0宰．条8康；对配筋砌体裤构件，我当其中的砌体驼采用水泥砂浆蓬砌筑时，仅对任砌体的强度设坊计值