第二章 砌體材料及其力學性能_第1頁
第二章 砌體材料及其力學性能_第2頁
第二章 砌體材料及其力學性能_第3頁
第二章 砌體材料及其力學性能_第4頁
第二章 砌體材料及其力學性能_第5頁
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1、引言引言第一節(jié)第一節(jié) 砌體材料砌體材料第第節(jié)節(jié) 砌體的種類砌體的種類第三節(jié)第三節(jié) 砌體材料的力學性能砌體材料的力學性能第四節(jié)第四節(jié) 砌體的彈性模量、摩擦砌體的彈性模量、摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)系數(shù)和線膨脹系數(shù)第二章第二章 砌體材料及其力學性砌體材料及其力學性能能引引 言言砌體結(jié)構(gòu)分類砌體結(jié)構(gòu)分類據(jù)配筋方式據(jù)配筋方式 :無筋砌體、配筋砌體:無筋砌體、配筋砌體其中其中: :1.1.無筋砌體(磚砌體、石砌體、砌塊砌體)無筋砌體(磚砌體、石砌體、砌塊砌體)2.2.配筋砌體(水平網(wǎng)狀配筋砌體墻或柱、混凝土或鋼筋配筋砌體(水平網(wǎng)狀配筋砌體墻或柱、混凝土或鋼筋砂漿面層組合磚墻或柱、磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組砂漿

2、面層組合磚墻或柱、磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻、配筋砌塊砌體)合墻、配筋砌塊砌體)砌體結(jié)構(gòu)材料:砌體結(jié)構(gòu)材料:塊材(粘土磚、石材、混凝土空心砌塊)塊材(粘土磚、石材、混凝土空心砌塊)砂漿(普通砂漿、砌塊砌筑砂漿)砂漿(普通砂漿、砌塊砌筑砂漿)鋼筋鋼筋混凝土(普通混凝土、砌塊灌孔混凝土)混凝土(普通混凝土、砌塊灌孔混凝土)第一節(jié)第一節(jié) 砌體材料砌體材料一、塊體材料一、塊體材料1.1.燒結(jié)磚燒結(jié)磚(1)(1)燒結(jié)普通磚燒結(jié)普通磚: :以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要成分經(jīng)高以粘土、頁巖、煤矸石、粉煤灰為主要成分經(jīng)高溫焙燒制成的實心或孔洞率不大于溫焙燒制成的實心或孔洞率不大于15%15%的磚。的

3、磚。原料:粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰原料:粘土、煤矸石、頁巖或粉煤灰標準磚尺寸:標準磚尺寸:24024011511553 mm53 mm墻體尺寸:(墻體尺寸:(120120)、)、 240240、 370370、490490、620620 mm mm適用范圍:適用范圍: 房屋上部及地下基礎等部位房屋上部及地下基礎等部位(2)(2)燒結(jié)多孔磚燒結(jié)多孔磚 原料同燒結(jié)磚但孔洞率不小于原料同燒結(jié)磚但孔洞率不小于25%25%。承重多孔磚目前主要采用。承重多孔磚目前主要采用P P型型磚(磚(2402401151159090)和)和M M型磚(型磚(1901901901909090)多孔磚優(yōu)點:可節(jié)約粘土、

4、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻體多孔磚優(yōu)點:可節(jié)約粘土、減少砂漿用量、提高工效、節(jié)省墻體造價;可減輕塊體自重、增強墻體抗震性能造價;可減輕塊體自重、增強墻體抗震性能適用范圍:適用范圍: 房屋上部結(jié)構(gòu)(不宜用于凍脹地區(qū)地下部位)房屋上部結(jié)構(gòu)(不宜用于凍脹地區(qū)地下部位)2 2蒸壓硅酸鹽磚:蒸壓硅酸鹽磚:用硅酸鹽材料壓制成坯并經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護而成的實心磚。用硅酸鹽材料壓制成坯并經(jīng)高壓蒸汽養(yǎng)護而成的實心磚。(1)(1)蒸壓灰砂磚:蒸壓灰砂磚:原料:石灰和砂原料:石灰和砂尺寸燒結(jié)普通磚尺寸燒結(jié)普通磚(2)(2)蒸壓粉煤灰磚蒸壓粉煤灰磚 原料:粉煤灰和石灰加適量石膏及集料(爐渣、礦渣)原料:粉煤灰和石灰加適

5、量石膏及集料(爐渣、礦渣)適用范圍:不得用于長期受熱適用范圍:不得用于長期受熱200200以上、受急冷急熱以上、受急冷急熱和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。和有酸性介質(zhì)侵蝕的建筑部位。MU15MU15及以上的蒸壓磚可用于基礎及其他建筑部位。及以上的蒸壓磚可用于基礎及其他建筑部位。3. 3. 混凝土小型空心砌塊混凝土小型空心砌塊原料:普通混凝土或輕骨料混凝土。原料:普通混凝土或輕骨料混凝土。主規(guī)格尺寸:高度一般為為主規(guī)格尺寸:高度一般為為180mm380mm180mm380mm,厚度一,厚度一般般190mm370mm190mm370mm??招穆剩嚎招穆剩?5%25%50%50%,重力密度較小,為實心砌

6、塊的,重力密度較小,為實心砌塊的一半左右。一半左右。我國生產(chǎn)的空心砌塊以混凝土空心砌塊為主。我國生產(chǎn)的空心砌塊以混凝土空心砌塊為主。空心:單排、多排;空心:單排、多排; 園孔、方孔。園孔、方孔。4. 4. 石材石材 分類:(按容重)重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石;分類:(按容重)重質(zhì)巖石、輕質(zhì)巖石;(按其加工后的外形規(guī)則程度)可分為料石和毛石;(按其加工后的外形規(guī)則程度)可分為料石和毛石;石材類型石材類型規(guī)格尺寸規(guī)格尺寸料料石石細料石細料石通過細加工,外表規(guī)則,疊砌面凹入深度不應大于通過細加工,外表規(guī)則,疊砌面凹入深度不應大于10mm,截面的寬度、高度不應小于,截面的寬度、高度不應小于200mm,且不應小

7、于長度的,且不應小于長度的1/4半細料半細料石石規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應大于規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應大于15mm粗料石粗料石規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應大于規(guī)格尺寸同上,但疊砌面凹入深度不應大于20mm毛料石毛料石外形大致方正,一般不加工或僅稍加修整,高度不應小于外形大致方正,一般不加工或僅稍加修整,高度不應小于200mm,疊砌面凹入深度不應大于,疊砌面凹入深度不應大于25mm毛毛 石石形狀不規(guī)則,中部厚度不應小于形狀不規(guī)則,中部厚度不應小于200mm料石按其加工后外形的規(guī)則程度又分為細料石、半細料石、料石按其加工后外形的規(guī)則程度又分為細料石、半細料石、粗料石和毛料石

8、。粗料石和毛料石。其中細料石、半細料石和粗料石的疊砌面凹入深度分別不應其中細料石、半細料石和粗料石的疊砌面凹入深度分別不應大于大于10mm10mm、15mm15mm和和20mm20mm;截面的寬度和高度不應小于;截面的寬度和高度不應小于200mm200mm,且不應小于長度的且不應小于長度的1/41/4。毛料石僅要求其外形大致方正,高度不小于毛料石僅要求其外形大致方正,高度不小于200mm200mm,疊砌面凹,疊砌面凹入深度不應大于入深度不應大于25mm25mm。毛石系指形狀不規(guī)則、中部厚度不小于毛石系指形狀不規(guī)則、中部厚度不小于150mm150mm的塊石。的塊石。 二、砌筑砂漿二、砌筑砂漿砂漿

9、作用:砂漿作用:(1 1)將單個的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應力分布均勻;)將單個的塊體粘結(jié)成整體、促使構(gòu)件應力分布均勻;(2 2)填實塊體之間的縫隙,提高砌體的保溫和防水性能,增強)填實塊體之間的縫隙,提高砌體的保溫和防水性能,增強墻體抗凍性能。墻體抗凍性能。1. 1. 砂漿分類砂漿分類(1)(1)水泥砂漿:為不加塑性摻合料(石灰膏、粉煤灰等,可改善水泥砂漿:為不加塑性摻合料(石灰膏、粉煤灰等,可改善和易性)的純水泥砂漿,這種砂漿可以具有較高的強度和較好和易性)的純水泥砂漿,這種砂漿可以具有較高的強度和較好的耐久性,但其流動性和保水性較差。的耐久性,但其流動性和保水性較差。(2)(2)混合砂漿

10、:為有塑性摻合料的水泥砂漿,如水泥石灰砂漿、混合砂漿:為有塑性摻合料的水泥砂漿,如水泥石灰砂漿、水泥粘土砂漿等。混合砂漿具有較好的流動性和保水性。水泥粘土砂漿等?;旌仙皾{具有較好的流動性和保水性。(3)(3)非水泥砂漿(石灰、粘土砂漿):為不含水泥的砂漿,如石非水泥砂漿(石灰、粘土砂漿):為不含水泥的砂漿,如石灰砂漿、粘土砂漿等,這類砂漿的強度較低?;疑皾{、粘土砂漿等,這類砂漿的強度較低。2.2.砂漿的質(zhì)量與砂漿的強度、可塑性和保水性三項指標有關。砂漿的質(zhì)量與砂漿的強度、可塑性和保水性三項指標有關。 可塑性(可塑性(流動性)好的砂漿便于操作,使灰縫平整、密實,流動性)好的砂漿便于操作,使灰縫平

11、整、密實,從而提高砌筑工作效率,保證砌筑質(zhì)量。流動性用標準錐體從而提高砌筑工作效率,保證砌筑質(zhì)量。流動性用標準錐體沉入砂漿的深度測定,沉入深度越大,流動性越好。沉入砂漿的深度測定,沉入深度越大,流動性越好。 保水性是指砂漿保持水分的性能。砂漿保水性差,在運輸和保水性是指砂漿保持水分的性能。砂漿保水性差,在運輸和砌筑過程中,一部分水分會從砂漿中分離出來而降低砂漿的砌筑過程中,一部分水分會從砂漿中分離出來而降低砂漿的流動性,使砂漿鋪砌困難,降低灰縫質(zhì)量,影響砌體強度。流動性,使砂漿鋪砌困難,降低灰縫質(zhì)量,影響砌體強度。 由于水泥砂漿的可塑性和保水性較差,使用水泥砂漿砌筑時,由于水泥砂漿的可塑性和保

12、水性較差,使用水泥砂漿砌筑時,砌體強度低于相同條件下用混合砂漿砌筑的砌體強度。一般砌體強度低于相同條件下用混合砂漿砌筑的砌體強度。一般僅對要求高強度砂漿及砌筑處于潮濕條件下的砌體時,采用僅對要求高強度砂漿及砌筑處于潮濕條件下的砌體時,采用水泥砂漿。水泥砂漿。 混合砂漿由于摻入了塑性摻合料,可節(jié)約水泥,并提高砂漿混合砂漿由于摻入了塑性摻合料,可節(jié)約水泥,并提高砂漿的可塑性和保水性,是一般砌體中最常用的砂漿類型。的可塑性和保水性,是一般砌體中最常用的砂漿類型。 非水泥砂漿由于強度很低,一般僅用于強度要求不高的砌體,非水泥砂漿由于強度很低,一般僅用于強度要求不高的砌體,如簡易或臨時性建筑的墻體。如簡

13、易或臨時性建筑的墻體。三、鋼筋、混凝土和砌塊灌孔混凝土三、鋼筋、混凝土和砌塊灌孔混凝土 鋼筋、混凝土、砌塊灌孔混凝土(灌漿)鋼筋、混凝土、砌塊灌孔混凝土(灌漿)四、塊體和砂漿的強度等級四、塊體和砂漿的強度等級 強度分級:強度分級: 塊體(符號塊體(符號 MUMU) 普通砂漿(符號普通砂漿(符號 M M) 砌塊灌孔混凝土(符號砌塊灌孔混凝土(符號 MbMb)。)。塊體強度等級的確定 塊體的強度等級是塊體力學性能的基本塊體的強度等級是塊體力學性能的基本 標志。以標志。以MUMU表示,單位為表示,單位為MPaMPa。 強度等級,僅以其抗壓強度來確定。強度等級,僅以其抗壓強度來確定。塊體強度等級的確定

14、 磚的強度等級:磚的強度等級: 磚抗壓強度等級由抗壓強度(五塊平均值、磚抗壓強度等級由抗壓強度(五塊平均值、單塊最小值)確定。單塊最小值)確定。 燒結(jié)普通磚、非燒結(jié)硅酸鹽磚和承重粘土燒結(jié)普通磚、非燒結(jié)硅酸鹽磚和承重粘土空心磚的強度等級可劃分為空心磚的強度等級可劃分為MU30MU30、MU25MU25、MU20MU20、MU15MU15和和MU10MU10。塊體強度等級的確定 砌塊的強度等級:砌塊的強度等級: 砌塊的強度等級取砌塊的強度等級取3 3個砌塊單塊抗壓強度平個砌塊單塊抗壓強度平 均值、單塊最小值確定。均值、單塊最小值確定。 砌塊的強度等級可劃分為砌塊的強度等級可劃分為MU20MU20、

15、MU15MU15、 MU10MU10、MU7.5MU7.5、MU5MU5、 MU3.5 MU3.5 。 砂漿的強度等級 砂漿的強度等級是采用砂漿的強度等級是采用6 6塊邊長為塊邊長為 70.7mm70.7mm70.7mm70.7mm70.7mm70.7mm 的標準立方體試塊,在標準條件下,齡期為的標準立方體試塊,在標準條件下,齡期為 2828天,以抗壓強度平均值劃分的。天,以抗壓強度平均值劃分的。 砂漿的強度等級分為砂漿的強度等級分為M15M15、M10M10、M7.5M7.5、M5M5和和M2.5M2.5五級。五級。 驗算施工階段砌體結(jié)構(gòu)的承載力時,砂漿強驗算施工階段砌體結(jié)構(gòu)的承載力時,砂漿

16、強度取為度取為0 0。 第二節(jié)第二節(jié) 砌體的種類砌體的種類砌筑目的:使塊體均勻受力保證砌體的整體性,使縫砌筑目的:使塊體均勻受力保證砌體的整體性,使縫 填滿達到保溫效果填滿達到保溫效果砌筑要求:塊體排列應橫平豎直、上下錯縫、內(nèi)外相砌筑要求:塊體排列應橫平豎直、上下錯縫、內(nèi)外相 互搭接互搭接一、無筋砌體一、無筋砌體1. 1. 磚砌體磚砌體砌筑方法:一順一丁、梅花丁和三順一丁砌筑方法:一順一丁、梅花丁和三順一丁施工嚴禁:不同強度等級磚塊混用施工嚴禁:不同強度等級磚塊混用墻體尺寸:墻體尺寸:240mm240mm(一磚)、(一磚)、370mm370mm(一磚半)、(一磚半)、490mm 490mm (

17、二磚)(二磚)620mm620mm(二磚半)(二磚半) 2. 2. 砌塊砌體砌塊砌體 砌筑應選用配套砌塊,先排塊后施工。排砌筑應選用配套砌塊,先排塊后施工。排列砌塊是設計工作中的一個環(huán)節(jié),直接影列砌塊是設計工作中的一個環(huán)節(jié),直接影響砌塊砌體的整體性和砌體強度。響砌塊砌體的整體性和砌體強度。 墻體尺寸:墻體尺寸:190190、200200、240240、290290 mm mm 砌塊排列要有規(guī)律性,并使砌塊類型最少;砌塊排列要有規(guī)律性,并使砌塊類型最少;同時排列應整齊同時排列應整齊, ,盡量減少通縫,使其砌筑盡量減少通縫,使其砌筑牢固。牢固。 3. 3. 石砌體石砌體 在產(chǎn)石地區(qū)適用。在產(chǎn)石地區(qū)

18、適用。 料石及毛石砌體一般均用作受壓構(gòu)件(墻、柱、料石及毛石砌體一般均用作受壓構(gòu)件(墻、柱、基礎)。料石砌體除用于建造房屋外,還可用于基礎)。料石砌體除用于建造房屋外,還可用于建造拱橋、石壩等構(gòu)筑物。建造拱橋、石壩等構(gòu)筑物。 由于料石加工困難,應用較多的是毛石砌體。用由于料石加工困難,應用較多的是毛石砌體。用毛石砌體可建造五層以下的房屋,毛石砌體不宜毛石砌體可建造五層以下的房屋,毛石砌體不宜用于承受振動荷載的房屋。用于承受振動荷載的房屋。 毛石混凝土砌體是在模板內(nèi)交替鋪設混凝土層和毛石混凝土砌體是在模板內(nèi)交替鋪設混凝土層和不規(guī)則的毛石層形成的,通常每灌注不規(guī)則的毛石層形成的,通常每灌注120m

19、m120mm150 150 mmmm厚混凝土設置一層毛石。毛石混凝土主要用于厚混凝土設置一層毛石。毛石混凝土主要用于基礎。基礎。 二、配筋砌體二、配筋砌體1. 配筋磚砌體配筋磚砌體 為了提高磚砌體強度和減小構(gòu)件的截面尺寸,可為了提高磚砌體強度和減小構(gòu)件的截面尺寸,可在砌體內(nèi)配置適量鋼筋,構(gòu)成配筋砌體。在砌體內(nèi)配置適量鋼筋,構(gòu)成配筋砌體。 砌體水平灰縫內(nèi)配置直徑較細的鋼筋構(gòu)成橫向配砌體水平灰縫內(nèi)配置直徑較細的鋼筋構(gòu)成橫向配筋砌體筋砌體。 在豎向灰縫或預留的豎槽內(nèi)配置豎向鋼筋,并用在豎向灰縫或預留的豎槽內(nèi)配置豎向鋼筋,并用砂漿或細石混凝土將豎槽填實則形成縱向配筋砌砂漿或細石混凝土將豎槽填實則形成縱

20、向配筋砌體也可稱為組合砌體,可大幅度提高砌體的承載體也可稱為組合砌體,可大幅度提高砌體的承載力。組合砌體在施工時,可先砌筑砌體,預留灌力。組合砌體在施工時,可先砌筑砌體,預留灌筑混凝土的部分空間,然后灌筑鋼筋混凝土,此筑混凝土的部分空間,然后灌筑鋼筋混凝土,此時可不用模板或僅需要少量模板。時可不用模板或僅需要少量模板。2. 配筋砌塊砌體配筋砌塊砌體 配筋磚砌體配筋磚砌體 第三節(jié)第三節(jié) 砌體材料的力學性能砌體材料的力學性能一、砌體的受壓性能一、砌體的受壓性能 1 1、破壞過程、破壞過程: : 第第階段,從加荷開始直到個別磚塊上階段,從加荷開始直到個別磚塊上出現(xiàn)初始裂縫為止。該階段應力出現(xiàn)初始裂縫

21、為止。該階段應力應變應變曲線呈線性,屬彈性階段。曲線呈線性,屬彈性階段。第第階段,繼續(xù)加載后個別磚塊裂縫陸階段,繼續(xù)加載后個別磚塊裂縫陸續(xù)發(fā)展成平行于加載方向的小段裂縫,續(xù)發(fā)展成平行于加載方向的小段裂縫,試件變形增加較快,此時荷載不到極限試件變形增加較快,此時荷載不到極限荷載的荷載的0.80.8倍。倍。第第階段,繼續(xù)加載時小段裂縫會較快階段,繼續(xù)加載時小段裂縫會較快沿豎向發(fā)展成上下貫通整個試件的縱向沿豎向發(fā)展成上下貫通整個試件的縱向裂縫。試件被分割成若干個小的磚柱,裂縫。試件被分割成若干個小的磚柱,直至小磚柱因橫向變形過大發(fā)生失穩(wěn),直至小磚柱因橫向變形過大發(fā)生失穩(wěn),體積膨脹,導致整個試件破壞。

22、該階段體積膨脹,導致整個試件破壞。該階段荷載、變形關系極不穩(wěn)定荷載、變形關系極不穩(wěn)定。 2、磚砌體受壓應力狀態(tài)分析、磚砌體受壓應力狀態(tài)分析 (1 1)由于灰縫厚度和密實性的不均勻,單塊磚在砌體內(nèi))由于灰縫厚度和密實性的不均勻,單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓的;單塊磚內(nèi)還將產(chǎn)生彎、剪應力。并不是均勻受壓的;單塊磚內(nèi)還將產(chǎn)生彎、剪應力。 (2 2)砌體橫向變形時磚和砂漿的交互作用。)砌體橫向變形時磚和砂漿的交互作用。 在磚砌體中由于磚和砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)在磚砌體中由于磚和砂漿的彈性模量及橫向變形系數(shù)的不同,一般磚的橫向變形較漿為小,由于二者的交互作的不同,一般磚的橫向變形較漿為小,由于二者

23、的交互作用,砌體的橫向變形將介于兩種材料單獨作用時的變形之用,砌體的橫向變形將介于兩種材料單獨作用時的變形之間,亦即磚受砂漿的影響增大了橫向變形,因此磚內(nèi)出現(xiàn)間,亦即磚受砂漿的影響增大了橫向變形,因此磚內(nèi)出現(xiàn)了拉應力;了拉應力; 相反地,灰縫內(nèi)的砂漿層受磚的約束,其橫向變形減相反地,灰縫內(nèi)的砂漿層受磚的約束,其橫向變形減小,因而這時砂漿將處于三向受壓狀態(tài),其抗壓強度將提小,因而這時砂漿將處于三向受壓狀態(tài),其抗壓強度將提高,所以用低強度砂漿砌筑的砌體強度有時較砂漿本身強高,所以用低強度砂漿砌筑的砌體強度有時較砂漿本身強度高很多。度高很多。 由于在磚內(nèi)出現(xiàn)了橫向拉應力,從而加快了磚的裂縫由于在磚內(nèi)

24、出現(xiàn)了橫向拉應力,從而加快了磚的裂縫出現(xiàn)。出現(xiàn)。(3 3)豎向灰縫上的應力集中。)豎向灰縫上的應力集中。 砌體的豎向灰縫未能很好地填滿,同時豎向灰縫內(nèi)砌體的豎向灰縫未能很好地填滿,同時豎向灰縫內(nèi)砂漿和磚的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。在豎砂漿和磚的粘結(jié)力也不能保證砌體的整體性。在豎向灰縫上的磚內(nèi)將發(fā)生橫向拉應力和剪應力的集中,向灰縫上的磚內(nèi)將發(fā)生橫向拉應力和剪應力的集中, 因而又加快磚的開裂,終將引起砌體強度的降低。因而又加快磚的開裂,終將引起砌體強度的降低。 結(jié)論:結(jié)論: 磚的抗壓強度不能充分發(fā)揮,亦即砌體的抗壓強度磚的抗壓強度不能充分發(fā)揮,亦即砌體的抗壓強度將較多地低于磚的抗壓強度。將較多

25、地低于磚的抗壓強度。 3 3、影響砌體抗壓強度的因素、影響砌體抗壓強度的因素(1 1)塊體的強度等級及其形狀尺寸。)塊體的強度等級及其形狀尺寸。 試驗表明,當砂漿強度一定時,塊體的強試驗表明,當砂漿強度一定時,塊體的強度等級提高一倍,砌體的抗壓強度可提高度等級提高一倍,砌體的抗壓強度可提高50%50%左右。左右。 砌體的抗壓強度還與塊體的形狀尺寸,特砌體的抗壓強度還與塊體的形狀尺寸,特別是塊體的厚度有關。如當標準磚的長度別是塊體的厚度有關。如當標準磚的長度不變,厚度由不變,厚度由53 mm53 mm改為改為60mm60mm、70 mm70 mm時,時,砌體抗壓強度相對比值為砌體抗壓強度相對比值

26、為1 1:1.061.06:1.121.12。 因此,提高砌體抗壓強度的有效措施是盡因此,提高砌體抗壓強度的有效措施是盡可能采用強度等級高的標準磚??赡懿捎脧姸鹊燃壐叩臉藴蚀u。(2 2)砂漿的強度等級及其厚度。)砂漿的強度等級及其厚度。 試驗表明,塊體強度不變,砂漿強度提高試驗表明,塊體強度不變,砂漿強度提高一倍時砌體抗壓強度可提高一倍時砌體抗壓強度可提高20%20%。 砂漿的灰縫層厚度不宜太薄,也不能太厚。砂漿的灰縫層厚度不宜太薄,也不能太厚。太薄會因塊體間砂漿過少使塊體間凹凸不太薄會因塊體間砂漿過少使塊體間凹凸不平而傳力不勻,降低強度;太厚則會使砂平而傳力不勻,降低強度;太厚則會使砂漿層變

27、形過大,降低強度。漿層變形過大,降低強度。 一般為一般為8 mm8 mm12 mm12 mm。 (3 3)施工砌筑質(zhì)量。包括砂漿飽滿度、砌筑時磚)施工砌筑質(zhì)量。包括砂漿飽滿度、砌筑時磚的含水率、操作人員的技術水平。的含水率、操作人員的技術水平。 飽滿度指砂漿鋪砌在一塊磚上的面積(以百分率飽滿度指砂漿鋪砌在一塊磚上的面積(以百分率表示)。飽滿度達表示)。飽滿度達80%80%才能確保砌體的質(zhì)量。才能確保砌體的質(zhì)量。 砌筑時磚的含水率在砌筑時磚的含水率在8%8%10%10%時,砂漿硬化所需的時,砂漿硬化所需的水分才有保證。通常比用干燥磚砌筑的砌體抗壓水分才有保證。通常比用干燥磚砌筑的砌體抗壓強度高強

28、度高20%20%左右。試驗還表明,用飽和狀態(tài)的磚砌左右。試驗還表明,用飽和狀態(tài)的磚砌筑的砌體其抗壓強度反而會降低。筑的砌體其抗壓強度反而會降低。 統(tǒng)計資料表明,技術水平為高、中、低三級的施統(tǒng)計資料表明,技術水平為高、中、低三級的施工操作人員砌得的砌體抗壓強度之比為工操作人員砌得的砌體抗壓強度之比為1.41.4:1.0:0.81.0:0.8。(4 4)砌筑方式。)砌筑方式。 應遵守內(nèi)外搭接,上下要錯縫,不得應遵守內(nèi)外搭接,上下要錯縫,不得有連續(xù)的垂直通縫的原則。有連續(xù)的垂直通縫的原則。 這是長期工程實踐的經(jīng)驗總結(jié),是保這是長期工程實踐的經(jīng)驗總結(jié),是保證砌體質(zhì)量和整體性的前提。證砌體質(zhì)量和整體性的

29、前提。(5 5)試驗方法。)試驗方法。 包括加荷速度、施工砌筑的快慢程度、包括加荷速度、施工砌筑的快慢程度、受荷前砌體抗壓強度、齡期的長短,以及受荷前砌體抗壓強度、齡期的長短,以及實際砌體與試件砌體的差異和試件尺寸不實際砌體與試件砌體的差異和試件尺寸不同等都會對砌體抗壓強度產(chǎn)生一定的影響。同等都會對砌體抗壓強度產(chǎn)生一定的影響。4、砌體的抗壓強度 根據(jù)實驗,經(jīng)統(tǒng)計分析,砌體抗壓強度平均值的根據(jù)實驗,經(jīng)統(tǒng)計分析,砌體抗壓強度平均值的一般公式:一般公式: f fm m為各類砌體軸心抗壓強度平均值為各類砌體軸心抗壓強度平均值(MPa(MPa) ); f f1 1為各類塊體(磚、石、砌塊)抗壓強度平均值

30、為各類塊體(磚、石、砌塊)抗壓強度平均值 f f2 2為砂漿抗壓強度平均值(為砂漿抗壓強度平均值(MPaMPa);); k k1 1為與塊體類別有關的參數(shù)磚砌體為與塊體類別有關的參數(shù)磚砌體0.780.78; k k2 2為砂漿強度對砌體強度的修正系數(shù)。對于磚砌體,為砂漿強度對砌體強度的修正系數(shù)。對于磚砌體,當當f f2 21 1時,時,k k2 20.60.60.40.4f f2 2; 為與塊體高度有關的參數(shù)。對于磚砌體為與塊體高度有關的參數(shù)。對于磚砌體,0.5,0.5。 k k1 1,k k2 2 ,的取值見表,的取值見表2.22.22211)07. 01 (kffkfm二、砌體的抗拉、抗彎

31、和抗剪性能二、砌體的抗拉、抗彎和抗剪性能 1、砌體的抗拉強度砌體的抗拉強度 1 1)砌體軸心受拉)砌體軸心受拉有三種破壞形態(tài):當軸心拉力與砌體的的水平有三種破壞形態(tài):當軸心拉力與砌體的的水平灰縫垂直時,砌體產(chǎn)生沿通縫截面破壞;當軸心拉力與砌體的水灰縫垂直時,砌體產(chǎn)生沿通縫截面破壞;當軸心拉力與砌體的水平灰縫平行時,可能產(chǎn)生沿灰縫截面產(chǎn)生齒縫破壞或沿塊體和豎平灰縫平行時,可能產(chǎn)生沿灰縫截面產(chǎn)生齒縫破壞或沿塊體和豎向灰縫截面破壞。向灰縫截面破壞。 2 2)砌體彎曲受拉時,有三種破壞形態(tài):砌體沿通縫)砌體彎曲受拉時,有三種破壞形態(tài):砌體沿通縫截面破壞、砌體沿齒縫截面破壞、砌體沿塊體和豎截面破壞、砌體

32、沿齒縫截面破壞、砌體沿塊體和豎向灰縫截面破壞。向灰縫截面破壞。 3)砌體抗拉強度平均值砌體抗拉強度平均值 砌體軸心抗拉強度平均值砌體軸心抗拉強度平均值 砌體彎曲抗拉強度平均值砌體彎曲抗拉強度平均值 受力特征系數(shù)受力特征系數(shù)k k3 3、k k4 4 按表確定按表確定23,fkfmt24,fkfmtm2 2、砌體的抗剪強度、砌體的抗剪強度 1 1)砌體受剪破壞形態(tài))砌體受剪破壞形態(tài) 三種破壞形態(tài):三種破壞形態(tài): 沿通縫剪切破壞、沿齒沿通縫剪切破壞、沿齒縫剪切破壞、沿階梯形縫剪切破壞、沿階梯形縫剪切破壞縫剪切破壞 。 2 2)砌體抗剪強度平均)砌體抗剪強度平均值值 式中參數(shù)式中參數(shù)k k5 5見表

33、。見表。 25,fkfmv三、砌體強度標準值與設計值三、砌體強度標準值與設計值 1、砌體強度標準值砌體強度標準值 砌體強度標準值是結(jié)構(gòu)設計時采用的強度基本代砌體強度標準值是結(jié)構(gòu)設計時采用的強度基本代表值。取概率密度函數(shù)的表值。取概率密度函數(shù)的5%5%分位值(即具有分位值(即具有95%95%保保證率),砌體強度標準值證率),砌體強度標準值f fk k 與平均值與平均值f fm m的關系為:的關系為: 式中式中: : 為砌體強度的標準差;為砌體強度的標準差; 為砌體強度的變異系數(shù),按表采用。為砌體強度的變異系數(shù),按表采用。)645. 11 (645. 1fmfmkffff 2 2、砌體強度設計值、

34、砌體強度設計值 砌體強度設計值引入了材料性能分項系數(shù)來體現(xiàn)砌體強度設計值引入了材料性能分項系數(shù)來體現(xiàn)不同情況的可靠度要求,砌體強度設計值直接用不同情況的可靠度要求,砌體強度設計值直接用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計算。砌體強度設計值于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計算。砌體強度設計值f f與標與標準值準值f fk k的關系為:的關系為: 式中式中: : 為砌體結(jié)構(gòu)材料性能分項系數(shù),一般情為砌體結(jié)構(gòu)材料性能分項系數(shù),一般情況下宜按施工控制等級為況下宜按施工控制等級為B B級考慮,取級考慮,取1.61.6;當為;當為C C級時,取級時,取1.81.8。fkff/f四、砌體強度設計值的調(diào)整四、砌體強度設計值的調(diào)整 在某些特

35、定的情況下砌體強度設計值需乘以調(diào)整系數(shù)。在某些特定的情況下砌體強度設計值需乘以調(diào)整系數(shù)。 受吊車動力影響及受力復雜的砌體,要求提高其安受吊車動力影響及受力復雜的砌體,要求提高其安全儲備;全儲備; 截面面積較小的砌體構(gòu)件,由于局部破損或缺陷等截面面積較小的砌體構(gòu)件,由于局部破損或缺陷等偶然因素會導致砌體強度有較大的降低;偶然因素會導致砌體強度有較大的降低; 當采用水泥砂漿砌筑時,由于砂漿的和易性差,保當采用水泥砂漿砌筑時,由于砂漿的和易性差,保水性不好,砌體強度有所降低;水性不好,砌體強度有所降低; 施工階段驗算時可考慮適當降低安全儲備。施工階段驗算時可考慮適當降低安全儲備。 砌體強度設計值調(diào)整

36、系數(shù)見表。砌體強度設計值調(diào)整系數(shù)見表。砌體強度設計值的調(diào)整系數(shù)砌體強度設計值的調(diào)整系數(shù)使使 用用 情情 況況有吊車房屋砌體、跨度有吊車房屋砌體、跨度l l9m9m的梁下燒結(jié)普通磚砌體、的梁下燒結(jié)普通磚砌體、跨度跨度l l7.5m7.5m的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓的梁下燒結(jié)多孔磚、蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體,混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體粉煤灰磚砌體,混凝土和輕骨料混凝土砌塊砌體0.9無筋砌體構(gòu)件,截面面積無筋砌體構(gòu)件,截面面積A0.3mA0.3m2 2配筋砌體構(gòu)件,截面面積配筋砌體構(gòu)件,截面面積A0.2mA0.2m2 20.7+A0.8+A(對局部受壓為1)用用水泥砂水泥砂漿砌筑漿砌筑

37、的各類的各類砌體砌體對砌體抗壓強度對砌體抗壓強度0.9對沿灰縫面破壞時的軸心抗拉、彎曲抗對沿灰縫面破壞時的軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強度拉和抗剪強度0.8施工質(zhì)量控制等級為施工質(zhì)量控制等級為C C級時級時0.89驗算施工中房屋的構(gòu)件時驗算施工中房屋的構(gòu)件時1.1 按按規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定, ,當塊體和砂漿的強度等級確當塊體和砂漿的強度等級確定后定后, , 當施工質(zhì)量控制等級為當施工質(zhì)量控制等級為B B級時,齡期為級時,齡期為2828天的各類砌體的抗壓強度設計值天的各類砌體的抗壓強度設計值f f(以毛截(以毛截面計算)面計算), ,應根據(jù)塊體和砂漿的強度等級分別應根據(jù)塊體和砂漿的強度等級分別按表采用。按表采用。 第四節(jié)第四節(jié) 砌體的彈性模量、摩擦系數(shù)和線膨脹系數(shù)砌體的彈性模量

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