第六章 砌体结构,砖砌体 砌块砌体 石砌体结构,6.1 砌体结构的基础知识,一、块体材料和砂浆,1.块体：通常是指砖、砌块和石材,(1)砖: 烧结普通砖 烧结多孔砖,主要原料，经烧结而成,相同点,不同点,强度等级划分个,孔洞率,外观尺寸,适用范围： 做承重墙柱,蒸压灰砂砖 蒸压粉煤灰砖,原料经坯料制备压制成型，蒸压养护而成,强度等级划分个,外形尺寸与标准砖尺寸相同,可用于砌筑外墙但不宜用于承受有高温的砌体，耐久性较差,(2)砌块,混凝土砌块,轻骨料混凝土砌块,个强度等级,适用范围：填充墙或承重墙,适用范围：基础、勒脚，及挡土墙 不适于作寒冷地区的墙体。,(3)石材: 毛石和料石,2.砂浆：水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆,（1）水泥砂浆： 水泥、砂、水,特点 ：强度高，耐久性好 和易性、保水性差,适用范围：0.000以下墙体墙基础。,特点 ：抗压强度高、抗冻性能好 但传热性强,特点：强度低耐久性差。,适用范围：常用于一般墙体中，不宜用于潮湿的地方，易风化。,（2）混合砂浆： 水泥、砂、水、 塑化剂,特点：具有一定的强度和耐久性， 和易性、保水性好，对保证砌筑 质量和砌体强度有利。,（3）非水泥砂浆： 石灰砂浆 石膏砂浆 粘土砂浆,适用范围：只能用于强度要求 不高的简易建筑或临时性建筑中,无筋砖砌体,实心砖砌体：一顺一丁，梅花丁，三顺一丁,（4）砂浆的强度等级： 是用龄期为28天，边长为70.7的立方体试块抗压强度来确定的，共5个：M15、M10、M7.5、M5、M2.5。,二、砌体的种类,空斗砖砌体：将部分或全部砖立砌成两边 薄壁，中间形成空洞的砌体，叫空斗墙。,配筋砖砌体,水平网状配筋砖砌体，在水平灰缝中隔几皮砖放置一层钢筋网。,M作用方向的柱两个侧面上预留竖向凹槽，在其中配制纵向钢筋和浇注混凝土或砂浆而形成的组合配筋砌体。,砌块砌体,石砌体,砌体材料,块材,（一）砖 烧结砖、蒸养砖 实心砖、空心砖,丁,线,顺,烧结普通砖,块材,烧结砖粘土砖（两丁为一顺）,3.1.1 块材,烧结砖粘土砖（四线一顺）,块材,（一）砖,4顺、8丁、16线,块材,（一）砖,块材,（二）石材 毛石、料石、条石、卵石,块材,（二）石材 毛石、料石、条石、卵石,加气混凝土砌块墙体,块材,（三）砌块,砂浆,根据用途不同，砂浆分为砌筑砂浆、抹面砂浆、装饰砂浆及特种砂浆。 根据胶凝材料的不同，分为水泥砂浆、石灰砂浆和混合砂浆等。,3.2 脚手架,脚手架,脚手架是砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时设施。 分为外脚手架、里脚手架、吊式脚手架、悬挑脚手架 按其所用材料分为木脚手架、竹脚手架和金属脚手架,3.2.1 脚手架,外脚手架,3.2.1 脚手架,外脚手架,3.2.1 脚手架,外脚手架,3.2.1 脚手架,门型脚手架（里、外）,3.2.1 脚手架,门型脚手架（里、外）,3.2.1 脚手架,吊式脚手架是利用吊索悬吊吊架或吊篮进行砌筑或装饰工程操作的一种脚手架。 其悬吊方法是在主体结构上设置支承点。,3.2.1 脚手架,吊式脚手架,3.2.1 脚手架,悬挑脚手架是从建筑物外缘悬挑出承力构件，并在其上搭设脚手架，是高层建筑常采用的一种脚手架。,3.2.1 脚手架,3.2.1 脚手架,3.2.2 运输设施,井架,3.2.2 运输设施,龙门架,3.2.2 运输设施,施工电梯,3.3 砖砌体施工,3.3.1 一般规定,砖的品种、强度符合要求，规格一致 提前浇水湿润 砂浆品种、强度符合要求 多孔砖的孔洞垂直于受压面 脚手眼设置,3.3.2 施工工艺,（1）抄平 砌砖墙前，先在基础面或楼面上按标准的水准点定出各层标高，并用水泥砂浆或C10细石混凝土抄平。 （2）放线 拉麻线墙身中心轴线弹出墙边线划出门窗洞口位置,3.3.2 施工工艺,（3）摆砖样 指在放线的基面按选定的组砌方式用干砖试摆。,3.3.2 施工工艺,（4）立皮数杆 皮数杆划有每皮砖和灰缝的厚度，以及门窗洞、过梁、楼板等标高的杆，用以控制每皮砖砌筑的竖向尺寸,3.3.2 施工工艺,（5）立头角 头角即墙角。砌筑墙角称为盘角。 主要大角盘角不要超过5皮砖，应随砌随盘。和皮数杆对照，然后将麻线挂在墙身上（称为挂准线），再砌中间墙,3.3.2 施工工艺,（6）勾缝（清水墙） 加浆勾缝或原浆勾缝,3.3.2 施工工艺,（6）勾缝（清水墙） 加浆勾缝或原浆勾缝 （7）安装楼板 墙顶面铺上砂浆，支承部位坐浆饱满。,3.3.3 质量要求,横平竖直、砂浆饱满、组砌得当、接槎可靠 组砌得当：上下错缝，避免垂直通缝 （1）一顺一丁：是一皮顺砖一皮丁砖的砌筑方法,3.3.3 质量要求,横平竖直、砂浆饱满、组砌得当、接槎可靠 组砌得当：上下错缝，避免垂直通缝 （2）三顺一丁：三皮中全部顺砖与一皮中全部丁砖间隔砌成 （3）梅花丁：每皮中丁砖与顺砖相隔,3.3.3 质量要求,三顺一丁,梅花丁,3.3.3 质量要求,横平竖直、砂浆饱满、组砌得当、接槎可靠 接槎相邻砌体不能同时砌筑而设置的临时间断，先砌砌体与后砌砌体之间的接合。 接槎一般有斜槎和直槎两种方式。,3.3.3 质量要求,砖砌体的转角处和交接处应同时砌筑。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎，斜槎水平投影长度不应小于高度的2/3,3.3.3 质量要求,临时间断处斜槎困难，可砌成直槎，但必须做成凸槎，并加设钢筋。,3.4 石砌体施工,3.4.1 毛石砌体,毛石砌体砌筑要点： 铺浆法砌筑 灰缝厚度宜为2030mm，砂浆应饱满，砂浆饱满度应大于80。 毛石砌体宜分皮卧砌，并应上下错缝、内外搭砌，不能采用外面侧立石块中间填心的砌筑方法。中间不得有铲口石、斧刃石、过桥石。,3.4.1 毛石砌体,3.4.2 料石砌体,料石砌体砌筑要点： 铺浆法砌筑 料石砌体的灰缝厚度：细料石砌体不宜大于5mm；半细料石砌体不宜大于10mm；粗料石砌体不宜大于20mm 料石砌体应上下错缝搭砌,3.4.2 料石砌体,3.5 砌块砌体施工,砌块砌体施工,中小型砌块体积较大、较重，在吊装前应绘制砌块排列图。砌块排列图按每片纵、横墙分别绘制,砌块砌体施工,砌块排列图要求 尽量采用主规格砌块 错缝搭砌，搭接长度不小于砌块高度的1/3，并不小于150mm 水平灰缝厚度一般为1020mm，有配筋的水平灰缝厚度为2025mm，竖缝宽度1520mm 当楼层高度不足砌块（含水平灰缝）的整数倍时，用粘土砖镶砌,三、砌体的抗压强度（指计算指标）,砌体,单块块材,砂浆,组合砌筑,=,强度高,强度相对变低,块体的抗压强度在砌体中不能充分发挥。,原因：,砌体的抗压强度（受力性能）不仅取决于单个块材的性能，砂浆的性能，还原取决于块体在砌体中的受力状态，与砌筑质量有密切关系。,结论：, 砂浆层的影响,每块砖相当于支承在既不均匀又不饱满的垫层上。当N压力作用在砌体上时，砖块不仅受压，还要受弯、剪，即处于N、M、V复合受力状态下。由于砖的抗拉强度较低，当M、V引起的拉力大于砖的抗拉强度后，砖就会受拉开裂。, 砌体材料本身横向变形的影响,砂浆的弹性模量E砖的E 砂浆的横向变形系数砖的, 竖向灰缝应力集中的影响,竖向灰缝的存在造成了砌体的不连续性，块材截面突变引起应力集中，若灰缝又不饱满则不能保证砌体的完整性，在竖向灰缝处砌体的抗压强度降低。,影响砌体抗压强度的主要因素：,（1）块体的强度、尺寸及形状的影响,（2）砂浆的影响,a、提高砂浆的强度等级，块体和砂浆的横行变形差异就缩小，所以砌体的抗压强度也就提高。,b、砂浆的和易性、保水性越好，则铺砌厚度越易均匀，灰缝饱满度越高，块体在砂浆中受力就越均匀，可减少M、V的作用。所以砌体的抗压强度也就相对较高。,单纯靠提高砂浆强度来提高砌体的强度，其效果远不如提高块体的强度等级更为有效（砂浆强度等级提高，需要增大水泥用量）。,混合砂浆砌筑的砌体强度大于纯水泥砂砌筑的砌体强度（15%-5%）。,注意：,（3）砌筑质量的影响：,a、施工质量控制等级的概念：即根据施工现场的保证体系、材料强度、砌筑工人的技术等级等综合因素，把砌体施工质量划分为A、B、C三个质量控制等级，见下表。,b、灰缝质量：均匀性、饱满度规范规定：水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%，竖向灰缝的饱满度不得低于60%。,规范直接提供了B级砌体强度值，并明确规定：对一般民用房屋宜按B级控制，当施工质量为C级时，砌体强度设计值应予以降低为0.89 ；当采用A级时可将强度设计值提高5%。施工中应注明施工质量控制等级。,c、砌法：“三一”施工法,d、砖的含水率,提示：,一、房屋的结构布置及静力计算方案：,1.结构 布置,承重方案,传力体系,荷载传递 路线,纵墙承重,横墙承重,纵横墙混合承重,内框架承重,空间灵活、洞口受限、抗侧移能力差,空间受限、洞口灵活、抗侧移能力强,兼有上述两种承重方案的优点,空间灵活、抗侧移能力差,6.2 砌体房屋的构造要求,2.静力计算方案,整个房屋受力体系,力学模型,墙柱的受力状态,承载力 计算,三种静力计算方案,刚性方案房屋,多层住宅房屋,弹性方案房屋,单层空旷房屋,刚弹性方案房屋,多层房屋的顶层空旷大房间,三种方案划分的原则,楼、屋盖刚度,横墙间距,1.受压构件承载力分析,（1）3（高厚比小于3）的短柱:,短粗柱轴心受压和偏心受压的极限承载力：,（2）3的细长柱:,住宅横墙：层高H=3.0m. 墙厚h=0.24m =3000/240=12.53。,均匀受压破坏,小偏心受压破坏,大偏心受压破坏,受拉(水平通缝),纵向弯曲破坏,整体失稳破坏,二、砌体房屋设计的基本原理,长柱的承载能力需要考虑初偏心、初弯曲及几何尺寸差异等理论中所涉及不到的实际因素的影响。,细长受压构件的承载力计算公式 ：,2.受压构件的承载力计算公式,综合以上两种情况，可将砌体结构承载力公式统一起来，规范规定：受压构件的承载力按下式计算：,作用在构件截面上的轴向力设计值,受压构件承载力影响系数，与构件的高厚比和纵向力的偏心矩e有关,f 砌体抗压强度的设计值，查表可得,A按毛面积计算的砌体截面面积。,3.计算中需要注意的几个问题,1）高厚比的计算：,对于矩形截面：,对于T形截面：,墙体或砖柱的计算高度查表,不同砌体材料的高厚比修正系数。,h矩形截面轴心力偏心方向的边长，当轴心受压时取截面的小边； hT“T”截面的折算厚度。,2)偏心距 :,e=M/N，按荷载的设计值进行 且e0.6y，当e0.6y时即不经济，受力也不合理，就不能采用砌体结构了，需要考虑其他用结构。,y截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。,3)对矩形截面构件（砖柱）：当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向边长时，除按偏心受压计算外，还应对较小边长方向按轴心受压验算 e=0 ,局部受压的概念：,由于砌体构件（墙、柱）是主要的竖向承重构件，常常与钢筋混凝土大梁、屋架或钢结构屋架共同组成承重体系，支撑面处往往承受较大的压力作用；,概念：当较大的轴向力作用在砌体截面的某一部分上时，砌体受力状态称为局部受压。,基础常常做大放脚，于是交界面处只有局部面积受压，且压力较大。有时局部受压面可能是整个砌体结构中最薄弱的环节。,屋架、大梁端部的砖墙、砖柱顶面,上部墙体与基础交界面处,墙、柱的高厚比验算,材料的最低强度等级,墙、柱的最小截面尺寸,房屋整体性的构造要求,砌块砌体的构造要求,防止或减轻墙体开裂的主要措施,（1）基本计算公式：,1.房屋墙柱高厚比验算,高厚比的定义：墙柱的计算高度与墙后（或柱边长）的比值。,作为受压构件的墙、柱除满足承载力要求外，还须满足高厚比的要求。高厚比验算是保证房屋施工阶段和使用阶段稳定性与刚度的重要构造措施。,三、砌体房屋的构造要求,墙柱高厚比过大，虽然强度满足要求，但可能在施工阶段因过度的偏差倾斜以及施工和使用过程中的偶然撞击、振动等因素而导致丧失稳定；同时，过大的高厚比，还可能使墙体发生过大的变形而影响使用。故应满足,砌体规