砌体结构 masonry structure

1、1,Masonry Structure,砌体结构,2,砌体结构Masonry Structure,第一章 绪论 第二章 砌体及其基本材料的力学性能 第三章 砌体结构构件承载力的计算 第四章 混合结构房屋墙体设计 第五章 砌体结构抗震设计,3,第一章 绪论,巴比伦的 空中花园,是早期人类的主要建筑结构型式。 留给现代人类无限宝贵遗产。,建筑是凝固的艺术,中国的 秦砖汉瓦,砌体结构是用 砖、石 或 砌块， 用砂浆等胶结材料砌筑的结构。,万里长城 赵州桥,埃及的 金字塔,一、砌体结构发展概况,1、砌体结构发展简史,2019/6/20,4,主要为始建于14世纪的明长城， 西起嘉峪关，东至辽东虎山， 全长8851.8公里， 平均高6至7米、宽4至5米。,第一章 绪论,2019/6/20,5,第一章 绪论,赵州桥(又称安济桥)建于 (605617年)，距今一千三百多年。 全长64.4米，拱顶宽9米，跨径37.02米，拱矢7.23米。 桥整体是一座单孔弧形桥。但由28道拱纵向并列构成的。在大拱的拱肩上各建造了两个小拱，比实肩拱显得空灵秀丽，使石桥的造型分外美观。 特点：桥身为单，跨度大，而弧形平缓，

2、既节约石料，又便于行人和四辆行走；敞肩拱的运用，不仅增加了排水面积，减少了水流阻力，而且又节省石料，减轻了桥身重量增加了桥的稳定性；采用纵向并列砌筑法，每道拱券可独立站稳，自成一体，既便于施工，节约木材，又便于单独修补； 桥台基址没有特殊设置，采用天然地基，等等。安济桥不仅科学技术水平很高，而且造型艺术也很优美。它的弧形平拱和敞肩小拱，巨身空灵，雄伟而秀逸，稳重且轻盈。,赵州桥,2019/6/20,6,第一章 绪论,埃及共发现金字塔96座，最大的是开罗郊区吉萨的三座金字塔。 大金字塔是第四王朝第二个国王胡夫的陵墓，建于公元前2690年左右。 原高146.5米，因年久风化，顶端剥落10米，现高136.5米； 底座每边长230多米，三角面斜度52度，塔底面积5.29万平方米； 塔身由230万块石头砌成，每块石头平均重2.5吨，有的重达几十吨； 经过粗略估算，修建大金字塔需要575万吨石头。,埃及金字塔,2019/6/20,7,第一章 绪论,巴比伦空中花园,公元前年时由尼布加尼撒二世国王所建，代表了工程学上的惊人表现，层层叠叠的花园中栽种了各式各样的树、灌木、以及藤蔓。,2019/6/20,

3、8,1、优 点： 耐久性好； 耐火性好； 就地取材； 施工技术要求低； 造价低廉。 2、缺点 强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱； 自重大；砌筑工作量大，劳动强度高。 粘土用量大，不利于持续发展。,二、砌体结构的优、缺点,第一章 绪论,三、砌体与混凝土、钢材比较,2019/6/20,砌体结构,9,2019/6/20,10,砌体结构Masonry Structure,第一章 绪论 第二章 砌体及其基本材料的力学性能 第三章 砌体结构构件承载力的计算 第四章 混合结构房屋墙体设计 第五章 砌体结构抗震设计,第二章 砌体及其基本材料力学性能,2.1 砌体的材料及种类 1、块体材料 砖 普通砖：240mm*115mm*53mm实心 空心砖：全国无统一规格 分级：按极限抗压强度为5级，以“MU+极限强度”表示 砌块 按材料分：粉煤灰、煤渣混凝土和混凝土等 按内部结构分：有实心的，也有空心的 按尺寸分：小型900mm 分级：按照极限抗压强度分5级，以“MU+极限强度” 石材 按照加工的程度：分细料石、粗料石和毛料石。 分级：按极限抗压强度，分7级，以“MU+极限强度”,2019/6/20,12,第

4、二章 砌体及其基本材料的力学性能,烧结普通砖规格尺寸： 240mm115mm53mm 为什么？ 强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15、 MU10 MU-Masonry Unity 数字：块体强度，单位Mpa,2019/6/20,13,2、块体的强度等级： 烧结普通砖、烧结多孔砖： MU30、MU25、MU20、MU15、MU10； 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖： MU25、MU20、MU15、MU10； 块体的强度等级： MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5； 石材的强度等级： MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20 块体（Masonry Unit）的缩写；,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,2019/6/20,14,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,(1)耐久性；,砂浆的基本要求：,作用,3、砂浆,（3）保水性,（2）可塑性；,由砂、矿物胶结材料与水按合理配比经搅拌而制成,使块体连成整体；抹平块体表面；填补块体间缝隙,2019/6/20,15,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,砂浆试块：70.7mm的立方体,M-Mortar,

5、 数字强度值：Mpa,砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5,边长为70.7毫米的立方体试块在150C- 250C的室内自然条件下养护24小时，拆模后再在同样的条件下养护28天，加压所测得的抗压强度极限值；,2019/6/20,16,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,注意二者的区别、各自的有缺点和适用范围,砂浆种类：,（2）混合砂浆,（1）水泥砂浆；,2019/6/20,17,4、砖石和砂浆的选择,强度的要求； 耐久性的要求：耐久性不足时，经冻融循环后会引起砖石剥落和强度降低； 地面以下或防潮层以下的砂浆的最低强度要求：,砖石和砂浆最低强度等级要求,2019/6/20,18,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,5、 砌体的种类 砖砌体：实心砌体， 或空心砌体， 有一顺一顶或 三顺一顶 砌筑法。,一顺一顶,三顺一顶,2019/6/20,19,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,配筋砌体: 在砌体内配置适量的钢筋，形成配筋砌体， 如在水平灰缝中配置网状钢筋，形成网状配筋砌体； 在砌体外或预留槽内配置纵向筋形成组合砌体。,砌块砌体：砌块排列要有规律性，减少通缝。,石砌体：

6、 料石、毛石和毛石混凝土砌体。,2019/6/20,20,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,2.2 砌体的受压性能 一、砌体的受压破坏特征 1、受压全过程： 第一阶段：自受力到单块砖内出现竖向裂缝； 第二阶段：单块砖内裂缝发展，连接并穿过若干皮砖 第三阶段：裂缝贯通，把砌体分成若干1/2砖立柱，失稳 注意：破坏过程及应力特点 2、应力特点： 不仅存在压应力， 而且有弯曲应力和剪切应力， 以及横向拉压应力,2019/6/20,21,3、破坏三个阶段： 50-70%-单砖出现裂缝； 80-90%-个别裂缝连成几皮砖通缝； 90%以上砌体裂成相互不连接的小立柱，最终被压碎或上失稳定而破坏；,2019/6/20,22,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,二、受压破坏特征复杂的原因分析 水平灰缝厚度和密实度不均匀 砖表面力分布不均匀且上下不对应 横向变形时相互约束 受压时横向膨胀，砖和砂浆 横向变形系数不同，相互约束。 弹性地基梁作用 砂浆层受压将产生压缩变形， 砖就象在弹性地基上的梁， 其内部将产生弯曲应力和剪应力 竖向灰缝处的应力集中,2019/6/20,23,为什么有时砌体的强度高于砂浆

7、的强度？,1、砂浆表面不平整：块体不仅受压而且受弯和剪； 2、竖向受压时，产生横向变形：砂浆的变形比砖大，由于粘接力的存在，砂浆横向受压，砌块横向受拉。砂浆强度提高（套箍作用）； 3、砌体的灰缝不可能充满：截面面积有所减少；在垂直裂缝截面上的砖内产生横向拉应力和剪应力的应力集中，引起砌体结构的降低。,2019/6/20,砌体结构,24,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,三、影响砌体抗压强度的因素 块体与砂浆的强度等级 块体的尺寸与形状 砂浆的流动性、保水性及弹性模量 砌筑质量与灰缝的厚度,2019/6/20,25,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,四、砌体抗压强度计算 各类砌体轴心抗压强度平均值取决于： （1）块体的抗压强度平均值 f1 （2）砂浆的抗压强度平均值 f2,2019/6/20,26,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,一、轴心受拉性能,2.3 砌体的受拉、受弯、受剪性能,法向粘结力,切向粘结力,1、粘结分类,2019/6/20,27,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,2、轴心抗拉强度 主要取决于：块体与砂浆连接面的粘结强度 通缝截面：强度低且离散性大，不能设计为轴心

8、受拉构件； 沿齿缝截面：与砂浆的强度等级有关； 沿块体截面：不考虑竖向灰缝，与块体的强度等级有关 。,2019/6/20,28,二、弯曲抗拉强度 通缝截面破坏和沿齿缝截面破坏: 块体截面破坏：,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,2019/6/20,29,在竖向弯曲时，应采用沿通缝的抗拉强度； 当在水平方向上弯曲时，可能有两种破坏形式： 沿齿缝截面和沿竖向灰缝截面。 取两种强度较小的计算。,挡土墙压力引起的竖向受弯,扶壁式挡土墙侧向受弯,砌体的弯曲抗拉破坏,2019/6/20,30,三、抗剪强度 影响抗剪强度的主要因素： （1）块体和砂浆的强度 （2）垂直压应力 （3）砌筑质量 （4）试验方法,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,2019/6/20,31,砌体常见的受剪工作是 沿通缝截面或沿阶梯形截面。,砌体受剪,2019/6/20,32,2.4 砌体的变形和其他性能,1、弹性模量,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,割线弹性模量 E,初始弹性模量 E0,应力应变关系曲线,应力与应变的比值,2019/6/20,33,在实际工程中，按 时的变形模量为砌体的弹性模量。,f是砌体抗压强度设计

9、值。,砌体的弹性模量,2019/6/20,34,2、剪切模量,第二章 砌体及其基本材料的力学性能,4、摩擦系数,3、线膨胀系数和收缩率,砖砌体的线膨胀系数为0.5e-5; 混凝土的线膨胀系数为1.0e-5;,2019/6/20,35,砌体结构Masonry Structure,第一章 绪论 第二章 砌体及其基本材料的力学性能 第三章 砌体结构构件承载力的计算 第四章 混合结构房屋墙体设计 第五章 砌体结构抗震设计,2019/6/20,36,一、结构的功能要求,1、安全性 Safety 在正常设计、施工、正常使用情况下，结构能承受可能出现的各种荷载、变形而不发生破坏； 在偶然事件发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏。,3.1 极限状态设计方法,第三章 砌体结构构件承载力的计算,2019/6/20,37,2、适用性 Serviceability 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。,结构的可靠性 reliability 可靠性安全性、适用性和耐久性的总称,3.1 极限状态设计方法,3、 耐久性 Durability, 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。,2019/6/20,38,二、极限状态 Limit State, 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的或“有效”的。,承载能力 极限状态 -Ultimate Limit State,正常使用 极限状态 -Serviceability Limit State,砌体结构正常使用极限状态的要求，一般采用相应的构造措施。, 区分结构“可靠”与“失效”的临界状态称为“极限状态”,反之，则结构为“不可靠”或“失效”。,2019/6/20,39,结构功能的表达,S R 可靠,S作用效应 Action Effect 结构上的作用引起的效应,R结构抗力 Resistant 结构抵抗作用效应的能力,S = R 极限状态,S R 失效,F作用 Action 使结构产生内力和变形的原因,三、作用、作用效应、抗力,2019/6/20,40,结构功能函数 Z = R - S,Z=R-S0：处

《砌体结构 masonry structure》由会员小**分享，可在线阅读，更多相关《砌体结构 masonry structure》请在金锄头文库上搜索。