单元19 砌体结构.doc

单元19 砌体结构【学习目标】 1、会砌体结构的静力计算方案 2、会墙、柱高厚比的验算； 3、会砌体受压构件计算 4、会砌体局部受压计算 5、会圈梁、过梁与挑梁的构造 【知识点】 1、砌体材料和砌体计算指标 2、砌体结构的受力分析-静力计算方案 3、、墙、柱高厚比的验算 4、砌体受压构件计算 5、砌体局部受压计算 6、圈梁、过梁与挑梁【工作任务】          任务    梁端局部受压计算 任务    墙、柱高厚比验算 【教学设计】本单元设计2个工作任务:梁端局压计算和墙、柱高厚比验算，在教学中要求参观工程实例结合图片展示，让学生完成这2个工作任务19.1砌体材料和砌体计算指标               砌体结构系指其承重构件的材料是由块材和砂浆砌筑而成的结构由烧结普通砖（粘土砖）、非烧结硅酸盐砖和承粘土空心砖作为块材与砂浆砌筑而成的结构称为砖砌体结构由天然毛石或经过加工的料石与砂浆砌筑而成的结构称为石砌体结构砖石砌体结构又习称砖石结构由混凝土、轻混凝土、硅酸盐等材料制作的实心、空心和微孔砌块为块材与砂浆砌筑而成的结构称为砌块结构在砌体砂浆层中设置网状钢筋片的砖砌体称为网状配筋砖砌体构件；在砖砌体内设置钢筋温混凝土小柱、在砌体外层设置钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的结构称为组合砖砌构件。

砖石结构、砌块结构和用配筋砖砌体建成的结构统称为砌体结构     砌体结构适用于以受压为主的结构民用建筑物中的墙体、柱、基础、过梁等工业建筑物和构筑物中的承重墙、烟囱、小型水池、围护墙、地沟等交通工程中的拱桥、隧道、涵洞、挡土墙等水利工程中的石坝、渡槽、围堰等都可以用砌体结构建造 19.1.1 砌体材料           一、块材 （一）砖 1、实心砖实心砖也称烧结普通砖或称标准砖，以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的无孔洞或孔洞率小于是15％的尺寸为240mm×115 mm×53mm的砖，干重约有2.5Ｋg，分手工砖和机制砖两种 （1）结普通砖烧结粘土砖是以砂质粘土为其原料，经配料、调制、制坯、干燥、焙烧而成目前我国生产的标准实心粘土砖应用最普遍，其保温、隔热及耐久性、化学及大气稳定性良好，强度能满足一般要求，主要用于砌筑墙体，也常用来砌筑柱、拱、烟囱、沟道、基础、贮液池等结构     砖砌体结构的粘土砖用量大，估计我国年用粘土砖量为7000亿块，约需占用 50万亩良田，与农业争地严重，需要大力发展各种工业废料造砖烧结普通砖除了烧结粘土砖以外，还包括烧结煤矸石砖和烧结粉煤灰砖等。

烧结煤矸石砖是以煤矸石为原料，煤矸石须经破碎,烧结粉煤灰砖是以粉煤灰加部分粘土为原料,在生产工艺上，这两种砖其余均与烧结粘土砖基本相同 （2）非烧结硅酸盐砖非烧结硅酸盐砖是用硅酸盐材料压制成型并经蒸压釜，蒸汽压力下凝固而成的常用的有：以石英砂及石灰为原料的灰砂砖；以粉煤灰、石灰及少量石膏为原料的粉煤灰砖；以矿渣、石英砂和石灰为原料的矿渣硅酸盐砖等     硅酸盐砖当长期受热高于200℃以及受冷热交替作用或有酸性侵蚀时应避免采用，其耐久性较差，不如烧结粘土砖 ２、粘土空心砖粘土空心砖简称空心砖，在我国孔洞率等于或大于15％的砖可视为空心砖，其孔型和规格并不统一占全国空心砖总产量的90%以上的承重粘土空心砖的三种主要规格是：KM１、KM２及KP2三种砖的孔洞型式未规定编号中的字母Ｋ表示空心，Ｍ表示模数，P表示普通模数空心砖KM１的规格为190mm×190mm×190mm，普通空心砖KM２的规格为240mm×115mm×90mm，KP１的规格为240mm×180mm×115mm承重粘土空心砖为竖孔空心砖，强度较高，常用于砌筑承重墙，使用时孔洞垂直于受压面其强度等级是按抗压极限强度，根据规定的试验方法得到的破坏压力折算到受压毛面积上划分的，在设计计算中不必考虑孔洞率的影响。

图19-1）为竖孔空心砖的三种型号 图19 - 1　竖孔空心砖               水平孔空心砖一般多用于非承重墙，也有用于预应力配筋楼盖中，其孔洞率一般在30％以上，孔大而少，使用时孔洞平行于承压面，强度较低空心砖的类型还有很多图19-2）为水平孔空心砖图19-2　水平孔空心砖             《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）（以下简称砌体规范）规定，烧结普通砖、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖等的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU7.5六种块材强度等级的符号为MU，如MU15表示该块材的强度等级为15N/ｍｍ２或为15Mpa （兆帕斯卡）,MU7.5、MU10、MU15三种砖的强度等级常用二）砌块               砖、石材以外的块材都可称为砌块用混凝土、轻混凝土及硅酸盐等很多材料均可制作砌块砌块的规格尚不统一，我国当前采用的主要类型为实心砌块、空心砌块和微孔砌块砌块主要是指硅酸盐类砌筑制品，可用以砌筑墙体和楼面等使用地区不同采用砌块类型也不相同如上海、浙江常用粉煤灰硅酸盐砌块，广西、贵州、四川常用混凝土小型砌块，北京常用加气混凝土砌块，江苏、河南常用煤矸石硅酸盐砌块等。

一般把高度在350mm以内的砌块称为小型砌块，高度在350mm~900mm之间的砌块称为中型砌块砌块的强度等级：MU15、MU10、MU7.5、MU5和MU3.5五种是按单个砌块的破坏荷载按毛截面折算的抗压极限强度确定的因其强度不高，目前我国砌块一般用于层数较少的建筑中 　　 （三）石材              建筑中主要是指天然岩石（重力密度大于18KN／m3）,具有高的强度、抗冻性和抗气性，耐久性好等，开采和加工繁重而困难，传热性高，多用于房屋的基础、勒脚部位及作重要房屋的贴面等 石材按其加工后的外形规则程度可分为：1.料石 1)细料石：通过细加工，外形规则，叠砌面凹入深度应大于10mm，截面的宽度、高度不应小于200mm，且不应小于长度的1/4 2)半细料石：叠加面凹入深度不应大于15mm，其余同上 3)粗料石：叠砌面凹入深度不应大于20mm，其余同上 4)毛料石：叠砌面凹入深度不应大于25mm，一般不加工或仅稍加工，外形大致方正，高度不应小于200mm 2、毛石形状不规则，中部厚度不应小于200mm     石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、MU15、MU10九种，是根据边长为70 mm的立方体试块的抗压强度来划分的。

二、砌体的砂桨               砂浆在砌体中的作用是将砌体内的块材粘结成整体，并因在铺砌时填平了块材不平的表面而使块材在砌体受压时能比较均匀地受力，减少了砌体的透气性，增加了砌体的隔热性、防冻性和密实性砂浆按其成分可分为：（一）水泥砂浆              即由不掺任何塑性掺合料的水泥与砂加水拌和而成的纯水泥砂浆共硬化快、强度高、耐久性好，和易性差，适用于水中及潮湿环境中的砌体砂浆的质量在很大程度上决定于其保水性，即在运输和砌筑时保持相当质量的能力如果砂浆的保水性很差，新铺在块体面上的砂浆的水分很快被吸去（被吸去的水分超过了正常范围），则使砂浆难以抹平，降低砌体质量，甚至砂浆不能进行正常硬化作用，砌体强度会大为降低水泥砂浆保水性较差，容易发生泌水、离析等现象因此，在强度等级相同的条件下，用水泥砂浆砌筑的砌体强度要比用其他砂浆时低，即各类砌体当用水泥砌浆砌筑时，其强度设计值的调整系数γa＜1二）混合砂浆              混合砂浆就是在水泥砂浆中掺入适量塑性掺和料（如石灰膏、粘土）拌合而成的，有水泥石灰混合砂浆、水泥粘土混合砂浆，适用于地下水位以上的砌体一般墙体中常用混合砂浆，其强度、耐久性、保水性、和易性均较好，砌筑质量容易保证。

三）非水泥砂浆           　　这类砂浆不含水泥，如石灰砂浆、粘土砂浆和石膏砂浆等，和易性好、硬化慢、强度低，抗水性差，仅适用于地面以上气候干燥地区的低层建筑及临时性辅助房屋 　　砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1和M0.4七种当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定砂浆的强度等级符号为Ｍ 砂浆的强度等级是用70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的钢试模做成的砂浆立方体试块，在温度20℃左右室内自然条件下养护24小时拆模后再在同样条件下继续养护到达28天加压测得的抗压强度平均值（N/mm2）　　 总之，砌体结构的主要发展方向是要求块体具有轻质高强，砂浆具有高强度，特别是高粘结强度；在施工方面则要求采用机械化和工业化方法；利用工业废料制作砌体；在砌体中配筋等　　 三、砌体材料的选择           　　砌体所用块材和砂浆，主要应依据承载能力、稳定性、耐久性、隔热、保温等要求选择；也要考虑各地区砌体材料选择的工程经验在地震设防区，砌体材料还应符合现行抗震有关规范的要求 对于一般房屋，承重砌体用的砖常用MU15、MU10、MU7.5；石材常用MU40、MU30、MU20、MU15；砂浆常用M1、M2.5、M5、M7.5，对受力较大的重要部位可用M10。

　　六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙，以及受振动或层高大于６m的墙、柱所用材料的最低强度等级为砖MU10、石材MU20、砌块MU5、砂浆MU2.5 　　地面以下或防潮层以下的砌体所用材料的最低强度等级应按表13-1的要求采用对于冬季计算温度在-10℃以下的地区，块体材料必须经验证，证明满足抗冻性要求；对于冬季计算温度在-10℃以上的地区，经以往建筑满足抗冻性的块体材料，可不必按抗冻性要求　　 地面以下或防潮湿层以下的砌体所用材料的最低强度等级表19-1　  地面以下或防潮湿层以下的砌体所用材料的最低强度等级      表19-1基土的潮湿程度 烧结普通砖、蒸压灰砂砖 混凝土砌块 石材 水泥砂浆 严寒地区 一般地区 稍潮湿的 MU10MU10 MU7.5 MU30 MU5 很潮湿的 MU15 MU10 MU7.5 MU30 MU7.5 含水饱和的 MU20 MU15 MU10 MU40 MU10 19.1.2　砌体种类               砌体是由不同尺寸和形状的块材用砂浆砌成整体．砌体中块材的排列应使它们能较均匀地承受外力，主要是压力．因此，必须对砌体中的竖向灰缝进行错缝，使块材排列合理．采暖房屋的外墙应将竖向灰缝填满，应不透风，符合保暖要求．一、无筋砌体 （一）　无筋砖砌体               不配置钢筋，仅由砖和砂浆砌成的砌体为无筋砖砌体，即砖砌体。

在房屋建筑中，砖砌体用作内外承重墙、围护墙、隔墙等砖砌体一般砌成实心的，也有砌成空心的，砖柱应实砌承重墙的厚度要根据承载力、稳定性的要求确定，外墙的厚度应满足保暖、隔热的要求 实砌标准砖墙的厚度：240 mm （１砖）、370mm （１砖半）490mm（２砖）、620mm （2砖半）、740mm（３砖）等有时为了节约材料，墙厚按1/4砖进位，有些砖需侧砌而构成：180 mm、300 mm、420 mm等厚度 空斗墙是将部分或全部砖立砌，并留有空斗（洞）构成的，是我国较古老的传统结构形式目前国内一些地区已建造了很多２~４层（个别５层）的空斗墙房屋现在采用的空斗墙的厚度一。