第三章结构材料-砌体.ppt

1、第三章 结构材料,主要内容： 反映材料性能的基本指标 钢材 钢材连接 混凝土 砌体,3.5 砌体材料,3.5.1 砌体材料的种类和强度等级 3.5.2 砌体的分类 3.5.3 砌体的强度 3.5.4 砌体的变形,3.5.1 砌体材料的种类和强度等级,一、块体的种类 二、块体的强度等级 三、砂浆的种类和强度等级,一、块体的种类,1. 砖 1) 烧结转 烧结普通砖：以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心和孔洞率不大于15%的砖。240mm115mm53mm 烧结多孔砖: 以粘土、页岩、煤矸石为主要原料，经过焙烧而成，孔洞率15%，分P型砖和M型砖 KM1型：190mm190mm

2、90mm，孔洞率26% KP1型： 240mm115mm90mm，孔洞率25% KP2型：240mm180mm115mm,2）非烧结硅酸盐砖,蒸压灰砂砖：以石英砂和石灰为主要原料，这种砖不能用于温度长期超过200C、受急冷急热或有酸性介质侵蚀的部位。 蒸压粉煤灰砖（烟灰砖）：以粉煤灰为主要原料，掺配一定比例的石灰、石膏或其它碱性激发剂，再加入一定量的炉渣或水淬矿渣作骨料。这种砖的抗冻性、长期强度稳定性以及防水性能等均不及粘土砖。 炉渣砖（煤渣砖）：以炉渣为主要原料，掺配适量的石灰、石膏或其它碱性激发剂。这种砖的耐热温度可达300C。 矿渣砖：以未经水淬处理的高炉矿渣为主要原料，掺配一定比例的石

3、灰、粉煤灰或煤渣。,2. 砌块,规格尺寸：390mm190mm 190mm，空心率25%-50%。 南方多用普通混凝土做成空心砌块 北方多用浮石、火山渣、陶粒等轻集料做成的轻集料混凝土空心砌块 利用工业废料加工生产的砌块：粉煤灰砌块、煤矸石砌块、炉渣混凝土砌块、加气混凝土砌块等,3. 天然石材,常用花岗岩、砂岩、石灰石等，重力密度大于18kN/m3，强度大，耐久性好，用于建筑物的基础、挡土墙、拱桥、房屋的贴面等。 按加工程度分 料石 细料石 宽度、高度不小于200或长度的1/4，叠砌面凹入深度不应大于10mm； 半细料石 叠砌面凹入深度不应大于15mm； 粗料石 叠砌面凹入深度不应大于20mm

4、； 毛料石 叠砌面凹入深度不应大于25mm。 毛石 形状不规则，中部厚度不应小于200mm。,二、块体强度等级,块体的强度等级用MUf1表示，用标准试验方法测得的块体极限抗压强度，单位用Mpa。 烧结普通砖和烧结多孔砖的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10； 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级：MU25、MU20、MU15、MU10； 砌块的强度等级： MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5 石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。,三、砂浆的种类和强度等级,砂浆的作用 砂浆的种类 砂浆的强度等级 砂浆的质量要求,

5、砂浆的作用,砂浆由胶凝材料（水泥、石灰）、细骨料（砂）和水按一定的配合比搅拌而成 将单块的砌体连成整体，并因抹平块体表面使应力分布均匀 砂浆填满块体间的缝隙，减少了砌体的透气性，从而提高砌体的隔热、防水和抗冻性能。,2. 砂浆的种类,水泥砂浆：强度高、耐久性好，可塑性和保水性差，故而砌筑质量差。用于防潮层以下或强度要求高的砌体中； 混合砂浆：在水泥砂浆中掺入适量的塑性掺和料，有水泥石灰砂浆、水泥黏土砂浆。有一定的强度和耐久性，和易性、保水性较好。 非水泥砂浆：有石灰砂浆、石膏砂浆、黏土砂浆等。强度低、耐久性差，可塑性和保水性好，主要用于临时性建筑物。,3. 砂浆的强度等级,按标准试验方法测得的

6、砂浆块体的极限抗压强度来确定其强度等级。 试件尺寸：70.7mm70.7mm70.7mm，标准养护28天。取6个试件抗压强度平均值f2作为强度等级，M f2 强度等级分为：M15、M10、M7.5、M5、M2.5。,4. 砂浆的质量要求,强度：根据强度的高低划分砂浆的强度等级 可塑性：容易铺成厚度及密实度较均匀的灰缝 用标准椎体的沉入深度量测，用于砖砌体的为70100mm；用于石块砌体的为4070mm。 保水性：在运输和砌筑过程中保持水分的能力,5. 根据耐久性要求选择块体和砂浆,抗冻性，对于计算温度在100c以上的地区，可不做抗冻性试验； 地面以下或防潮层以下材料要求 5层及5层以上房屋的墙

7、，受振动或层高大于6米的墙柱材料要求： 砖采用MU10；砌块采用MU7.5；石材采用MU30；砂浆采用M5。,3.5.2 砌体的分类,一、砖砌体 二、砌块砌体 三、石砌体 四、配筋砌体,一、砖砌体,用途：承重内外墙、砖柱，围护墙及隔墙 厚度的确定（240、370、490、620、740、120、180、300、420） 强度和稳定 保温、隔热和不透风 砌筑方式 原则：不能形成竖向通缝。,二、砌块砌体,砌块排列的基本原则 排列要求有规律性，并使砌块类型最少 排列应整齐 尽量减少通缝，使砌筑牢固 排列时应选择一套砌块的规格和型号，其中大规格的砌块宜占70%以上,三、石砌体,由天然石材和砂浆或混凝土

8、砌筑而成,四、配筋砌体,为了提高砌体的强度或当构件截面尺寸受到限制时，可在砌体内配置适量的钢筋或钢筋混凝土。 网状配筋砌体 组合配筋砌体 配筋砖砌体,1. 网状配筋砌体,钢筋网对砌体施加横向约束，增强砌体的抗压强度,2. 组合砖砌体,外包式组合砖砌体 内嵌式组合砖砌体,3. 配筋砌块砌体,几种配筋方式,3.5.3 砌体的强度,1. 轴心受压砌体受力特点和破坏特征,0.50.7Nu 0.80.9Nu Nu,2. 单块砖的受力状态,灰缝厚度和密实度的不均匀，导致砌体内的砖处于复杂的受力状态 砖和砂浆的交互作用，使砖手横向拉力作用，而砂浆手横向压力作用 竖向灰缝的应力集中,3. 影响砌体抗压强度的主

9、要因素,块体的强度、外形及厚度 块体的抗压强度越大，砌体的强度越高，但砌体的强度低于块体的强度； 块体的外形规则平整，砌体的强度高； 块体的厚度大，砌体的强度高。 砂浆的强度、可塑性和弹性模量 砂浆抗压强度高，砌体的强度高 可塑性适当。可塑性好，易于铺筑，使砖受力均匀；但可塑性过大，横向变形大，使砖受拉。 砌筑质量 砂浆饱满度7585%，灰缝厚度1012mm，均匀； 砖的含水率适当； 施工质量控制等级：A、B、C,4. 砌体强度平均值,1）砌体抗压强度平均值,f1、f2块体和砂浆的强度平均值，其余为系数,对混凝土小型空心砌块，当f210MPa，乘系数1.1-0.01f2；当为MU20的砌体时，

10、乘系数0.95，且满足,2）轴心抗拉强度平均值,破坏形式 沿齿缝破坏平均值 沿块体破坏平均值 不允许设计成沿通缝破坏,3）弯曲抗拉强度平均值,破坏形式 沿齿缝、沿通缝破坏的平均值 沿块体破坏的平均值,4）抗剪强度平均值,破坏形式 强度平均值,5. 砌体强度的标准值和设计值,砌体强度标准值 砌体强度设计值,砌体强度设计值调整系数,当施工质量控制等级为C级时，a为0.89； 有吊车房屋砌体、跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体，跨度不小于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； 无筋砌体构件，其截面面积小于0.3m2时， 当砌体用水泥砂浆砌筑时，轴心抗压： 对轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪 ， 对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数a；当砌体截面面积小于0.2m2时；,a=0.9,a=A+0.7,a=A+0.8, a=0.9,a=0.8,3.5.4 砌体的变形,试验关系曲线 本构方程,极限应变,砌体的弹性模量,砖砌体的弹性模量 工程应用上一般取=0.43fm时的割线模量 石砌体的弹性模量 取=0.3fm时的割线模 细料石和半细料石取上值的3倍 砌体的剪切变形模量,复习,砌块的种类、规格、强度等级 砂浆的作用、种类、强度等级、性能 砌体的类型、