第7章 工程结构.ppt

§9 砌体和砌体构件 §9-1 砌体材料和砌体力学性能 §9-2 无筋砌体构件的承载力计算 本章重点： 1、熟练掌握砌体材料及砌体的力学性能； 2、熟练掌握无筋砌体构件的承载力计算； §9-1 砌体材料和砌体力学性能 一、砌体材料:《GB50003-2001砌体结构设计规范》 砌体材料：块体和砂浆 (一)块体 1．烧结砖：烧结普通砖、烧结多孔砖 2．蒸压砖：蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 砌块：混凝土小型空心砌块 石材：石材包括毛石及毛料石，此外还有 细料石、半细料石和粗料石 (二)砂浆 砂浆是由胶凝材料(如水泥、石灰等)和细骨料(砂)加水搅拌而成的混合材料。 砂浆有水泥砂浆、混合砂浆和非水泥秒浆三种类型。 二、砌体的力学性能 砌体的受力性能不仅取决于块体和砂浆的性能，还取决于块体在砌体中的受力状态，并且和砌筑质量密切相关。 (一)砌体的受压性能 砌体受压破坏的三个受力阶段 (1)单砖内出现裂缝 (2)裂缝通过若干皮砖，形成连续裂缝 随着荷载增加，单块砖内的个别裂缝发展成通过若干皮砖的连续裂缝，同时有新的裂缝发展。当荷载为破坏荷载的80%~90%时，连续裂缝的发展将进一步导致贯通裂缝，它也标志着第二受力阶段的结束。 (3)形成贯通裂缝，砌体完全破坏 2．影响砌体抗压强度的主要因素 (1)块体和砂浆的强度：块体和砂浆的强度越高，砌体的抗压强度越高； (2)块体尺寸和几何形状：块体的高度大时，其受弯受剪能力高，因而砌体的抗压强度高；块体表面越平整，受力越均匀，砌体的抗压强度也越高； (3)砂浆性能的影响：铺砌时砂浆的和易性好、流动性大容易形成厚度均匀和密实的灰缝，减少块体的弯曲应力和剪应力，因而可以提高砌体的抗压强度；砂浆的弹性模量越低(即变形率越大时)， 块体受到的横向拉应力越大，使砌体的强度降低。 (4)砌筑质量的影响 水平灰缝的饱满度越好时，砌体杭压强度越高，通常要求水平灰缝的饱满度不小于80％。水平灰缝薄而均匀时，砌体的抗压强度较高．砖砌体的水平灰缝厚度一般为10～12mm。对于砖砌体，砖的含水率较大时易于保证砌筑质量，干砖砌筑和用含水饱和的砖砌筑都会降低砖与砂浆的粘结强度，从而降低砌体的抗压强度。 (二)砌体的强度等级及抗压强度设计值 1、材料强度等级 按照块体的立方体抗压强度标准值的大小(烧结普通砖还包括抗折强度)，烧结砖的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10共5个等级；蒸压砖：MU25、MU20、MU15和MU10共4个等级；砌块：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5等5个等级；石材：MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20等7个等级。 砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5和M2.5等5个等级。确定砂浆强度等级时，应采用同类块体为砂浆强度试块的底模，砂浆试块为边长70.7mm的立方体。 2．砌体抗压强度设计值 当施工质量控制等级为B级时，根据块体和砂浆的强度等级，且龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体抗压强度设计值。 表9-1为烧结砖的抗压强度设计值 (其余略)。 (三)砌体强度设计值的调整 考虑不同因素对砌体强度的影响，在设计时对下列情况的各种砌体，其强度设计值应乘以调整系数?a： (1)有吊车房屋砌体、跨度不小于9m(对烧结普通砖)或7.5m(其他砖砌体及砌块砌体)的梁下砌体，?a 为0.9； (2)无筋砌体构件截面面积A小于0.3m2时，?a =A+0.7(A的单位为m2)； (3)当采用水泥砂浆砌筑时，砌体抗压强度设计值f应乘以调整系数0.9；对ft、ftm、fv为0.8； (4)当验算施工中房屋的构件时， ?a取为1.1；施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体，可按砂浆强度为零确定其砌体强度. (5)当施工质量控制等级为C级时， ?a为0.89。 (四)砌体的其他性能 1、砌体的干缩变形 砌体在浸水时体积膨胀、失水时体积收缩。收缩变形较膨胀变形大很多，尤以硅酸盐砖、轻混凝土砌块更显著，工程中应对干缩变形予以重视。 2、砌体的受热性能 砂浆在受热作用时，当温度不超过400 ℃时，强度不降低；但当温度达600℃时，其强度降低约10％。而砂浆受冷却作用时，其强度则明显降低。 §9-2 无筋砌体构件的承载力计算 1、砌体结构构件分类： 按受力分：受压、受扭、受弯和受剪构件； 按有无配筋分：无筋砌体构件、配筋砌体构件。 2、砌体结构构件的设计方法：极限状态设计法； 3、设计内容： 承载力极限状态：截面校核； 正常使用极限状态的验算：构造措施保证。 本节主要内容：无筋砌体受压构件承载力和局部受压承载力的验算（校核）。 一、受压构件的承载力验算 由于高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响，造成构件的