砌体结构

砌体结构第二章砌体材料及其力学性能2.1砌体材料2.2砌体种类2.3砌体的力学性能2.4砌体的变形性能本章主要内容1、块体与砂浆的种类及其强度等级与设计要求2、砌体受压、受拉、受弯、受剪的性能和主要影响因素，砌体在各种受力条件下的强度计算公式。3、砌体的应力－应变关系、弹性模量、剪变模量、线膨胀系数、收缩率和摩擦系数。第一节砌体材料•块体（砖、石材、砌块）•砂浆（普通砂浆、专用砂浆）•钢筋•混凝土（普通混凝土、砌块灌孔混凝土）砖砌块石材建筑用人造小型块材，外形多为直角六面体。其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超过115mm。一、块体的种类建筑用人造块材，外形多为直角六面体。砌块系列中主规格的长度、宽度或高度至少有一项分别大于365mm，240mm或115mm，但高度不大于长度或宽度的6倍，长度不超过高度的3倍。2.1砌体材料1）按孔洞率不同分为普通砖（实心砖）微孔砖多孔砖无孔洞或孔洞率不大于规定值（25﹪）的砖。常用的普通砖为240mm×115mm×53mm的实心砖，也称标准砖一、块体的种类1、砖空心砖通过掺入成孔材料（如聚苯乙烯微珠、锯末等）经焙烧，在砖内形成微孔的砖孔洞率≥25﹪，孔的尺寸小而数量多的砖。常用于承重部位，规格有M型砖和P型砖两种。孔洞率≥40﹪，孔的尺寸大而数量少的砖。常用于非承重部位，有水平孔非承重空心砖和垂直孔承重空心砖。2.1砌体材料2）按生产工艺不同分为烧结砖蒸压砖蒸养砖一、块体的种类1、砖免烧砖碳化砖2.1砌体材料一、块体的种类1、砖3）按原材料不同分为粘土砖（N）页岩砖（Y）粉煤灰砖（F）煤矸石砖（M）灰砂砖、煤渣砖、矿渣砖、石膏砖、硅藻土砖混凝土砖块材名称的称呼方法：生产工艺+原材料+规格类型2.1砌体材料烧结普通砖一、块体的种类1、砖是由粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经过焙烧结而成的实心砖。—常用烧结煤矸石砖烧结页岩砖烧结粉煤灰砖烧结粘土砖等烧结多孔砖是以煤矸石、页岩、粉煤灰或黏土为主要原料，经焙烧而成，孔洞率不大于35％，孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部位的砖。烧结煤矸石多孔砖烧结页岩多孔砖烧结粉煤灰多孔砖烧结粘土多孔砖等2.1砌体材料蒸压灰砂普通砖一、块体的种类1、砖蒸压粉煤灰普通砖以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。简称灰砂砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量的石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖。简称粉煤灰砖。—常用蒸压灰砂空心砖240mm×115mm×90mm180mm×115mm×90mm2.1砌体材料混凝土砖一、块体的种类1、砖混凝土普通砖以水泥为胶凝材料，以砂、石为主要集料，加水搅拌、成型、养护制成的一种多孔的混凝土半盲孔砖或实心砖。—常用混凝土多孔砖240mm×115mm×53mm240mm×115mm×90mm240mm×115mm×90mm240mm×190mm×90mm190mm×190mm×90mm2.1砌体材料1）按块体大小分类小型砌块中型砌块大型砌块通常把高度在350mm以下的称为小型砌块，混凝土小型空心砌块的主要规格尺寸为390mmx190mmx190mm。一、块体的种类2、砌块把高度在360mm～900mm的称为中型砌块。混凝土中型砌块的高度一般为850mm。不常用高度大于900mm的称为大型砌块。少见2.1砌体材料2）按孔洞率大小分类实心砌块空心砌块无孔洞或空心率＜25﹪的砌块。一、块体的种类2、砌块空心率≥25﹪的砌块。3）按原材料和生产工艺分类烧结砌块混凝土小型空心砌块硅酸盐砌块加气混凝土砌块石膏砌块非承重内隔墙烧结粘土砌块、烧结页岩砌块、烧结粉煤灰砌块普通混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块主规格：390×190×190空心率：25﹪～50﹪简称混凝土砌块或砌块粉煤灰小型空心砌块2.1砌体材料一、块体的种类3、石分类：•（按其加工后的外形规则程度）可分为料石和毛石•（按容重）重质岩石、轻质岩石重质岩石重力密度≥18kN/m3，高强度、高抗冻性和抗气性、高传热性花岗岩、砂岩、石灰石轻质岩石重力密度小于18kN/m3凝灰岩、贝壳岩2.1砌体材料一、块体的种类3、石石材的规格尺寸石材类型规格尺寸料石细料石通过细加工，外形规则。叠砌面凹入深度不大于10mm。截面的宽度、高度不小于200mm，且不小于长度的1/4。半细料石规格尺寸同上，叠砌面凹入深度不大于15mm。粗料石规格尺寸同上，叠砌面凹入深度不大于20mm。毛料石外形大致方正，一般不需加工或稍加工修正，高度不小于200mm，叠砌面凹入深度不大于25mm的石材。毛石形状不规则、中部厚度不小于200mm的块石2.1砌体材料二、砂浆1、砂浆的作用：1）将单块的块体粘结为砌体，提高了砌体的强度和稳定性2）抹平块体表面，使块体在砌体中受力比较均匀3）填充块体之间的缝隙，提高了砌体的保温、隔热、隔音、防潮、防冻等性能砂浆是由无机胶凝材料（水泥、石灰、石膏、粘土等）、细骨料（砂）、水以及根据需要掺入的掺合料和外加剂等，按照一定的比例混合后搅拌而成的一种粘结材料。2.1砌体材料二、砂浆成分：水泥+砂+水特点：强度高、硬化快、耐久性好，但和易性差、水泥用量大。适合性：适用于潮湿环境。成分：水泥+石灰+砂+水特点：保水性和和易性比水泥砂浆好，强度比石灰砂浆高，易于砌筑；适用性：适用于砌筑一般的墙、柱等结构构件。成分：石灰+砂+水特点：保水性好、流动性好、但强度低、耐久性差；适用性：适用于低层建筑和不受潮的地上砌体中。2、分类混合砂浆非水泥砂浆（石灰砂浆）成分：水泥+砂+水+掺和料+外加剂特点：黏聚性和保水性好，强度高适用性：针对砌块表面光洁、吸水率远小于烧结普通砖的特点水泥砂浆专用砂浆2.1砌体材料二、砂浆3、砂浆性能--砌体所用砂浆的基本要求（1）砂浆应符合砌体强度及建筑物耐久性的要求（2）砂浆应具有良好的可塑性（流动性）,即有合适的稠度,使其在砌筑时能比较容易均匀地铺开，使得块体和块体之间有较好的密实度（3）砂浆应具有足够的保水性，以保证砂浆硬化所需要的水分砂浆性能对照砂浆品种塑性掺合料和易保水性强度耐久性耐水性水泥砂浆无差较高好好混合砂浆有好高较好差专用砂浆有好高好差非水泥砂浆有好低差无2.1砌体材料三、钢筋、混凝土和砌块灌孔混凝土1.钢筋2.混凝土3.砌块灌孔混凝土在混凝土小型砌块建筑中，为提高房屋的整体性、承载能力和抗震能力，常在砌块孔洞中设置钢筋并浇入灌孔混凝土，使之形成钢筋混凝土柱。在有些混凝土小型砌块砌体中，虽然孔内未设钢筋，但为了增大砌体的横截面面积，或为满足其他功能的要求，也需要灌孔，所灌的混凝土即为灌孔混凝土。要求：碎石直径不大于10mm，坍落度在200～250mm左右。灌孔混凝土的强度等级用Cb表示。2.1砌体材料四、块体和砂浆的强度等级块体强度等级用符号MU表示。用根据标准试验方法所得块体极限抗压强度的MPa数来划分，单位MPa。对普通砖和空心砖，其强度等级还应符合抗折强度的指标块体强度等级烧结普通砖烧结多孔砖MU30、MU25、MU20、MU15、MU10蒸压灰砂普通砖蒸压粉煤灰普通砖MU25、MU20、MU15混凝土普通砖混凝土多孔砖MU30、MU25、MU20、MU15混凝土砌块轻集料混凝土砌块MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5石材MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20承重结构的块体的强度等级1、块体的强度等级：2.1砌体材料块体强度等级空心砖MU10、MU7.5、MU5、MU3.5轻集料混凝土砌块MU10、MU7.5、MU5、MU3.5自承重墙的块体的强度等级四、块体和砂浆的强度等级2、砂浆的强度等级:以边长为70.7mm立方体试块的28d龄期的极限抗压强度为依据，单位为Mpa（N/mm2）M——普通砂浆强度等级的符号，如M5表示该砂浆的强度等级为5MPaMs、Mb——专用砂浆强度等级的符号2.1砌体材料砂浆强度等级普通砂浆烧结普通砖烧结多孔砖蒸压灰砂普通砖蒸压粉煤灰普通砖M15、M10、M7.5、M5、M2.5毛料石毛石M7.5、M5、M2.5专用砌筑砂浆蒸压灰砂普通砖蒸压粉煤灰普通砖Ms15、Ms10、Ms7.5、Ms5混凝土普通砖混凝土多孔砖单排孔混凝土砌块煤矸石混凝土砌块Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5、Mb5双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块Mb10、Mb7.5、Mb5四、块体和砂浆的强度等级砂浆的强度等级2.1砌体材料五、块体和砂浆的选择原则：主要满足承载力和耐久性的要求，因地制宜，就地取材。应根据环境类别和设计使用年限进行设计环境类别条件1正常居住及办公建筑的内部干燥环境2潮湿的室内或室外环境，包括与无侵蚀性土和水接触的环境3严寒和使用化冰盐的潮湿环境（室内或室外）4与海水直接接触的环境，或处于滨海地区的盐饱和的气体环境5有化学侵蚀的气体、液体或固态形式的环境，包括有侵蚀性土壤的环境砌体结构的环境类别2.1砌体材料五、块体和砂浆的选择设计使用年限为50年时，砌体材料的耐久性应符合下列规定：1、地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙或环境类别的2的砌体，所用材料的最低强度等级应符合下表规定：潮湿程度烧结普通砖混凝土普通砖蒸压普通砖混凝土砌块石材水泥砂浆稍潮湿的MU15MU20MU7.5MU30M5很潮湿的MU20MU20MU10MU30M7.5含水饱和的MU20MU25MU15MU40M10注：1、在冻胀地区，地面以下或防潮层以下的砌体，不宜采用多孔砖，如采用时，其孔洞应用不低于M10的水泥砂浆预先灌实。当采用混凝土空心砌块时，其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土预先灌实；2、对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，表中材料强度等级应至少提高一级。2.1砌体材料五、块体和砂浆的选择设计使用年限为50年时，砌体材料的耐久性应符合下列规定：2、处于环境类别3～5等有侵蚀性介质的砌体材料应符合下列规定：1）不应采用蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖2）应采用实心砖，砖的强度等级不应低于MU20，水泥砂浆的强度等级不应低于M103）混凝土砌块的强度等级不应低于MU15，灌孔混凝土的强度等级不应低于Cb30，砂浆的强度等级不应低于Mb104）应根据环境条件对砌体材料的抗冻指标、耐酸碱性能提出要求，或符合有关规范的规定2.1砌体材料第二节砌体种类•砌筑目的：1.使块体均匀受力，保证砌体的整体性；2.使竖缝填满达到保温效果。•砌筑要求（块体排列）：1.横平竖直2.上下错缝3.内外搭接无筋砌体房屋抗震性能和抗不均匀沉降能力较差。2.2砌体种类1、砖砌体一、无筋砌体把一侧的砖侧砌砖砌体的组砌要求：横平竖直、上下错缝，内外搭接，以保证砌体的整体性；同时组砌要有规律，少砍砖，以提高砌筑效率，节约材料。砖在砌筑时有三种不同的放置方式：①“顺”，指砖的长边沿墙的轴线平放砌筑；②“丁”，指砖的长边与墙的轴线垂直平放砌筑；③“侧”，指砖的长边沿墙的轴线侧放砌筑。砖墙的厚度：有1／4砖（53毫米）、半砖（115毫米）、一砖（240毫米）一砖半（370毫米）、二砖（490毫米）、二砖半（620毫米）三砖（740毫米）等、180mm、300mm、420mm等（按1/4砖进位）2.2砌体种类（1）实心砌体：承重墙一般采用实心砌体1、砖砌体一、无筋砌体砌筑方式一顺一丁三顺一丁梅花丁2.2砌体种类（1）实心砌体全顺砌法是指各皮全部顺砖砌成，上下皮间的竖缝相互错开1／2砖长。墙厚：115mm全丁砌法是指各皮全部丁砖砌成，上下皮间的竖缝相互错开1／4砖长。墙厚：240mm三七墙如图所示。墙厚：370mm。三七墙1、砖砌体一、无筋砌体2.2砌体种类空斗墙厚度一般为240mm（2）空心砌体1、砖砌体一、无筋砌体空心砌体一般为非承重墙2.2砌体种类2、石砌体一、无筋砌体因地制宜，在产石地区适用。由石材和砂浆或石材和混凝土砌筑而成的砌体分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体。2.2砌体种类3、砌块砌体一、无筋砌体墙体尺寸：190、200、240、290mm－－砌筑