第15章砌体结构.ppt

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1、第15章 砌体结构Masonry Structure了解砌体结构的特点和适用范围；了解砌体结构的特点和适用范围；熟悉砌体结构材料及物理力学性能熟悉砌体结构材料及物理力学性能；掌握砌体结构设计原理及构件的设计计算掌握砌体结构设计原理及构件的设计计算；掌握墙体的设计计算；掌握墙体的设计计算；熟悉圈梁、过梁、挑梁、墙梁的设计；熟悉圈梁、过梁、挑梁、墙梁的设计；熟悉砌体结构的构造要求。熟悉砌体结构的构造要求。本章要求（本章要求（12学时）学时）第15章 砌体结构15.1 概述15.1 砌体结构概述砌体结构概述砌体结构砌体结构墙柱等主要受力构件为砌体墙柱等主要受力构件为砌体混合结构混合结构一、分类一、分

2、类 砖砌体砖砌体 无筋砌体无筋砌体 砌块砌体砌块砌体 配筋砌体配筋砌体 石砌体石砌体二、砌体结构的主要特点二、砌体结构的主要特点优点：优点：造价低；造价低；耐久性、耐火性好；耐久性、耐火性好；保温隔热隔音性能好；保温隔热隔音性能好；施工难度小，受季节影响小。施工难度小，受季节影响小。缺点：强度低，特别是抗拉、抗剪、抗弯强度低；缺点：强度低，特别是抗拉、抗剪、抗弯强度低；自重大；自重大；整体性差，抗震性能差；整体性差，抗震性能差；劳动强度高；粘土砖侵占农田。劳动强度高；粘土砖侵占农田。按材料按材料第15章 砌体结构15.1 概述三、适用范围三、适用范围适用范围：轴压、小偏压构件。适用范围：轴压、

3、小偏压构件。如墙、柱、中小跨的桥、隧道、坝、水池、烟囱、料仓等。如墙、柱、中小跨的桥、隧道、坝、水池、烟囱、料仓等。设计依据：设计依据：砌体结构设计规范砌体结构设计规范（GB50003-2001）第15章 砌体结构15.2 块体与砂浆的种类和强度15.2 块体与砂浆的种类和强度等级块体与砂浆的种类和强度等级一、块体的种类一、块体的种类1.砖砖（1）烧结砖：普通砖、多孔砖（）烧结砖：普通砖、多孔砖（P、M型）型）标准砖：标准砖：24011553mm（2）蒸压灰砂砖）蒸压灰砂砖武汉武汉2001年年“禁实禁实”2003年年6月月30日日170个大中城市个大中城市2005年底省会城市全部年底省会城市全

4、部“禁实禁实”2.砌块砌块 小型：小型：290(390)190190 中型：中型：800200800(1000，1200)大型大型第15章 砌体结构15.2 块体与砂浆的种类和强度3.天然石材天然石材 重石重石 料石料石 轻石轻石 毛石毛石二、块材的强度等级二、块材的强度等级MU表示表示标准试验方法极限抗压强度标准试验方法极限抗压强度平均值平均值（1）烧结普通砖、多孔砖：）烧结普通砖、多孔砖：MU30、25、20、15、10（2）蒸压灰砂砖、粉煤灰砖：）蒸压灰砂砖、粉煤灰砖：MU25、20、15、10（3）砌块：）砌块：MU20、15、10、7.5、5（4）天然石材：）天然石材：MU100、8

5、0、60、50、40、30、20第15章 砌体结构15.2 块体与砂浆的种类和强度三、砂浆（三、砂浆（mortar）1.组成：胶凝材料、细骨料、水及掺合料和外加剂。组成：胶凝材料、细骨料、水及掺合料和外加剂。2.作用：粘结块体、使受力均匀、提高密实性作用：粘结块体、使受力均匀、提高密实性3.种类：水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆种类：水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆4.强度等级：强度等级：M表示表示70.7mm立方试块立方试块28天抗压强度天抗压强度平均平均值。值。共共5级：级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5混凝土小型空心砌块砌筑砂浆和灌孔混凝土混凝土小型空心砌块砌筑砂浆和灌孔混凝土规定

6、：采用专规定：采用专用砂浆（用砂浆（Mb）和专用灌孔混凝土（）和专用灌孔混凝土（Cb）5.砂浆性能要求：强度、流动性、保水性砂浆性能要求：强度、流动性、保水性第15章 砌体结构15.2 块体与砂浆的种类和强度四、块体和砂浆的选择四、块体和砂浆的选择原则：强度、耐久性原则：强度、耐久性 1.强度要求：强度要求：5层及以上房屋的墙，以及受振动或层高大于层及以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙柱，材料最低强度标准。的墙柱，材料最低强度标准。（1）砖）砖MU10（2）砌块）砌块MU7.5（3）石材）石材MU30（4）砂浆）砂浆M52.耐久性要求：地面以下或防潮层以下砌体、潮湿房间墙所用耐久性要求

7、：地面以下或防潮层以下砌体、潮湿房间墙所用材料最低标准。材料最低标准。第15章 砌体结构15.2 块体与砂浆的种类和强度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MU10MU10MU7.5MU30M5很潮湿MU15MU10MU7.5MU30M7.5含水饱和MU20MU15MU10MU40M10第15章 砌体结构15.3 砌体结构设计方法15.3 砌体结构设计方法与砌体强度设计值砌体结构设计方法与砌体强度设计值一、按近似概率理论的极限状态设计方法一、按近似概率理论的极限状态设计方法1.结构功能的极限状态结构功能的极限状态承载能力极限状态承载能力极限状态计算计

8、算正常使用极限状态正常使用极限状态构造措施构造措施2.承载能力极限状态设计表达式承载能力极限状态设计表达式3.整体稳定性验算整体稳定性验算),R(S.41.35S1),R(S.4S1.2S1n1iQikciGk0n2iQikciQiQkGk0kkafaf）（）（G1kn2iQikQ1kG2k0.8S0S.4S1.2S1）（第15章 砌体结构15.3 砌体结构设计方法15.3 砌体结构设计方法与砌体强度设计值砌体结构设计方法与砌体强度设计值二、砌体的强度设计值二、砌体的强度设计值1.砌体的抗压强度设计值：砌体的抗压强度设计值：28天龄期天龄期 附表附表11-492.砌体的轴心抗拉强度、弯曲抗拉强

9、度和抗剪强度设计值砌体的轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度和抗剪强度设计值与块体强度等级无关，只取决于灰缝的强度（附表与块体强度等级无关，只取决于灰缝的强度（附表11-10）3.调整系数调整系数a（1）有吊车）有吊车l9m9m的梁下烧结普通砖砌体，的梁下烧结普通砖砌体，l7.5m7.5m的梁下烧结的梁下烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、灰砂砖砌体，砼砌块砌体，多孔砖、蒸压粉煤灰砖、灰砂砖砌体，砼砌块砌体，0.90.9（2 2）无筋砌体截面积）无筋砌体截面积0.3m0.3m2 2，0.70.7 配筋砌体截面积配筋砌体截面积0.2m0.2m2 2，0.80.8第15章 砌体结构15.3 砌体结构设计方法3.调整系

10、数调整系数a（1）有吊车有吊车l9m9m的梁下烧结普通砖砌体，的梁下烧结普通砖砌体，l7.5m7.5m的梁下烧结的梁下烧结多孔砖、蒸压粉煤灰砖、灰砂砖砌体，砼砌块砌体，多孔砖、蒸压粉煤灰砖、灰砂砖砌体，砼砌块砌体，0.90.9（2 2）无筋砌体截面积）无筋砌体截面积A A0.3m0.3m2 2，a=A+0.70.7 配筋砌体截面积配筋砌体截面积A A0.2m0.2m2 2，a=A+0.8（3 3）水泥砂浆抗压强度设计值）水泥砂浆抗压强度设计值0.90.9；抗拉、抗剪、抗弯；抗拉、抗剪、抗弯0.80.8（4 4）施工质量为）施工质量为C C级时，级时，0.890.89（5 5）验算施工中房屋构件

11、时，）验算施工中房屋构件时，1.11.1，但砂浆强度取，但砂浆强度取0 0。第15章 砌体结构15.3 砌体结构设计方法三、砌体的受压性能三、砌体的受压性能1.砌体受压受力全过程砌体受压受力全过程（1）未裂阶段：）未裂阶段：50%70%（2 2）裂缝阶段：）裂缝阶段：（3 3）破坏阶段：）破坏阶段：80%90%，2.2.砌体受压时块体的受力机理砌体受压时块体的受力机理（1 1）块体处于压、弯、剪的复杂受力状态）块体处于压、弯、剪的复杂受力状态（2 2）砂浆使块体在横向受拉）砂浆使块体在横向受拉（3 3）竖向灰缝中存在应力集中）竖向灰缝中存在应力集中第15章 砌体结构15.3 砌体结构设计方法3

12、.影响砌体抗压强度的主要因素影响砌体抗压强度的主要因素（1）块体的种类、强度等级和形状）块体的种类、强度等级和形状（2 2）砂浆性能）砂浆性能（3 3）灰缝厚度）灰缝厚度（4 4）砌筑质量）砌筑质量4.4.砌体抗压强度平均值砌体抗压强度平均值fm四、砌体的轴心抗拉、抗剪、抗弯性能四、砌体的轴心抗拉、抗剪、抗弯性能1.砌体的轴心抗拉性能砌体的轴心抗拉性能（1）轴拉破坏形态）轴拉破坏形态（2）砂浆与块体间的粘结强度）砂浆与块体间的粘结强度2.砌体的弯曲抗拉强度砌体的弯曲抗拉强度3.砌体的抗剪强度砌体的抗剪强度五、弹性模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数五、弹性模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数第15

13、章 砌体结构15.4 砌体结构构件的承载力砌体结构构件的承载力 一、无筋砌体构件的受压承载力一、无筋砌体构件的受压承载力1.受压承载力计算公式受压承载力计算公式受压构件：砼受压构件：砼长细比长细比 砌体砌体高厚比高厚比 规范规范规定：砌体规定：砌体e0.6ye0.6y高厚比高厚比和偏心距和偏心距e e对受压构件承载力的影响系数对受压构件承载力的影响系数 fANu构件长度对受压承载力的影响构件长度对受压承载力的影响15.4 砌体结构构件的承载力第15章 砌体结构一、无筋砌体构件的受压承载力一、无筋砌体构件的受压承载力利用高厚比利用高厚比查或计算查或计算时时 对矩形截面对矩形截面 对对T形截面形截

14、面高厚比修正系数高厚比修正系数 Thh00HH砌体材料类别砌体材料类别烧结普通砖、多孔砖烧结普通砖、多孔砖 1.0砼及轻骨料砼砌块砼及轻骨料砼砌块1.1蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、细料石、蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、细料石、半细料石半细料石1.2粗料石、毛石粗料石、毛石1.5 15.4 砌体结构构件的承载力第15章 砌体结构2.受压承载力影响系数受压承载力影响系数（1 1）短柱：）短柱：3 3 对矩形截面对矩形截面 对对T形截面形截面 （2 2）长柱：）长柱：3，与偏心距和高厚比均相关，与偏心距和高厚比均相关 对矩形：对矩形：对对T T形：形：22121111）（或）（heie2/1211）（The200

15、011)11(1211211)11(1211211Thehe15.4 砌体结构构件的承载力第15章 砌体结构二、无筋砌体局部受压承载力计算二、无筋砌体局部受压承载力计算1.砌体局部均匀受压砌体局部均匀受压该处砌体处于三向受压应力状态该处砌体处于三向受压应力状态局压强度高于抗压强度局压强度高于抗压强度计算面积计算面积A0与与最大值最大值 135.010lllAAfAN普通砖砌体普通砖砌体多孔砖与灌孔砌块砌体多孔砖与灌孔砌块砌体中心中心2.52.51.51.5中部中部2.02.01.51.5角部角部1.51.51.51.5端部端部1.251.251.251.2515.4 砌体结构构件的承载力第15

16、章 砌体结构2.梁端局部受压梁端局部受压非均压非均压局压面积与梁端支承长度有关局压面积与梁端支承长度有关（1）梁端有效支承长度）梁端有效支承长度a0的计算的计算对于均布荷载且跨度小于对于均布荷载且跨度小于6m的简支梁的简支梁（2）梁端支承处砌体局部受压承载力计算）梁端支承处砌体局部受压承载力计算3.梁端下设刚性垫块的砌体局压梁端下设刚性垫块的砌体局压 afhac100llfANN0blfANN10fhac1015.4 砌体结构构件的承载力第15章 砌体结构4.梁下设长垫梁时的砌体局部受压梁下设长垫梁时的砌体局部受压例例15-4.注意：注意：30000020)/(22/.42EhIEhbhNhfbNNbbbbl的影响时，可不考虑上部荷载00N3AAl15.4 砌体结构构件的承载力第15章 砌体结构三、砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算三、砌体轴心受拉、受弯、受剪承载力计算1.轴心受拉构件轴心受拉构件2.受弯构件受弯构件（1）受弯承载力）受弯承载力（2）受剪承载力）受剪承载力3.受剪构件受剪构件 AfNttAfVhzzbzfVWfMvvtm)(320内力臂，矩形15.4 砌体结构构件的承载