15.2 砌体的受压性能
砌体结构受力特点及构造要求
砌体结构受⼒特点及构造要求砌体结构受⼒特点及构造要求张铮陕西建⼯集团机械施⼯有限公司陕西西安710032 采⽤砖、砌块和砂浆砌筑⽽成的结构称为砌体结构。
砌体结构的优点：砌体材料抗压性能好，保温、耐⽕、耐久性能好；材料经济，就地取材；施⼯简便，管理、维护⽅便。
砌体结构的应⽤范围⼴，它可⽤作住宅、办公楼、学校、旅馆、跨度⼩于l5m的中⼩型⼚房的墙体、柱和基础。
砌体的缺点：砌体的抗压强度相对于块材的强度来说还很低，抗弯、抗拉强度则更低；黏⼟砖所需⼟源要占⽤⼤⽚良⽥，更要耗费⼤量的能源；⾃重⼤，施⼯劳动强度⾼，运输损耗⼤。
1.砌体材料及砌体的⼒学性能（1）砌块砖、砌块根据其原料、⽣产⼯艺和孔洞率来分类。
烧结普通砖——由黏⼟、⽯岩、煤矸⽯或粉煤灰为主要原料，经焙烧⽽成的实⼼或孔洞率不⼤于规定值且外形尺⼨符合规定的砖，称为烧结普通砖；烧结普通砖⼜分为烧结黏⼟砖、烧结页岩砖、烧结煤矸⽯砖和烧结粉煤灰砖。
多孔砖——孔洞率⼤于25%，孔的尺⼨⼩⽽数量多，主要⽤于承重部位的砖称为烧结多孔砖，简称多孔砖。
灰砂砖或粉煤灰砖——以⽯灰和砂为主要原料，或以粉煤灰、⽯灰并掺⽯膏和⾻料为主要原料，经坯料制备、压制成型、⾼压蒸汽养护⽽成的实⼼砖，称为蒸压灰砂砖或蒸压粉煤灰砖，简称灰砂砖或粉煤灰砖。
砖的强度等级⽤“MU”表⽰，单位为MPa（N/mm2）。
烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级分MU30、MU25、MU20、MUl5和MUl0五级。
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级分MU25、MU20、MUl5和MUl0四级。
（2）砂浆砂浆按组成材料的不同，可分为：纯⽔泥砂浆；⽔泥混合砂浆；⽯灰、⽯膏、黏⼟砂浆。
砂浆强度等级符号为“M”。
规范给出了五种砂浆的强度等级，即Ml5、Ml0、M7.5、M5和M2.5。
当验算正在砌筑或砌完不久但砂浆尚未硬结，以及在严寒地区采⽤冻结法施⼯的砌体抗压强度时，砂浆强度取0。
（3）砌体按照标准的⽅法砌筑的砖砌体试件，轴压试验分三个阶段。
砌体的受力特点
砌体的受力特点
砌体是一种常见的建筑材料，其受力特点是建筑物的稳定性和承重能力。
在砌体结构中，砖块、石材等材料通过粘结材料如水泥、石灰等连接在一起，形成了一种坚固的结构体系。
砌体的受力特点主要包括以下几个方面：
1. 压力作用
在建筑物承受外部荷载时，砌体中的砖块、石材等材料受到压力作用。
砌体中的每一个砖块都承受着一定的压力，而这些压力是相互作用的，从而使得砌体整体承受荷载。
2. 剪切作用
除了压力作用外，砌体还承受着剪切力。
当建筑物承受水平荷载时，砌体中的砖块、石材等材料会受到剪切力的作用，从而使得砌体整体发生变形或破坏。
3. 弯曲作用
在建筑物承受弯曲荷载时，砌体中的砖块、石材等材料也会受到弯曲力的作用。
这种情况下，砌体整体会发生弯曲变形或破坏。
4. 拉伸作用
砌体中的材料还会受到拉伸力的作用。
当建筑物承受拉伸荷载时，砌体中的砖块、石材等材料会受到拉伸力的作用，从而使得砌体整体发生变形或破坏。
总的来说，砌体的受力特点是多样化的，它同时承受着各种不同的力。
为了保证建筑物的稳定性和承重能力，砌体的设计和施工必须考虑到这些受力特点，并采取相应的措施保证砌体的安全性。
在砌体的设计和施工过程中，有一些常见的方式可以增强砌体的受力能力。
例如，在砌体中使用加强材料如钢筋来增强其承载能力；在砌体中增加适当的缝隙，以便在砌体受到荷载时能够释放部分压力；在砌体中使用合适的粘结材料，以确保砖块、石材等材料之间的紧密连接等。
砌体的受力特点是建筑物稳定性和承重能力的关键因素，建筑师和工程师必须在砌体的设计和施工过程中充分考虑这些因素，以确保建筑物的安全性和稳定性。
砌体材料及其力学性能砌体强度及种类
一、砌体的应力——应变关系
n
ln1
nfm
式中： — —砌体变形弹性特征，值常数，由试验给出与，砂浆强度
等级有关
n — —系数，可取为1或略大于1的常系数，前苏联取1为.1
fm — —砌体的抗压强度平值均
参见P17图2.7a，曲线按 460 fm给出，图中虚线按n 1.05，实线
按n
1.0绘制。两条曲线均与验试值吻合较好。对n于1.0，当
3. 砂浆的性能(影响因素)
流动性和保水性：流动性和保水性好的砂浆，铺砌的 灰缝的厚度与密实度较均匀，可以降低块体在砌体内的 弯剪应力，从而提高砌体的强度。使用掺合料可以提高 砂浆的流动性——并不能直接提高砂浆的强度。
砂浆的变形性能：砖强度不变时，砂浆的强度等级 越低，变形越大。砖与砂浆的相对变形大小将影响单砖 的受力情况。
二、砌体的弹性模量
切线弹性模量E’
初始弹性模量E0
割线弹性模量E
1)E'tgad d fm1 fm
2)当 fm时E ， 0fm
3)取 0. 4 fm， 3E1 0.l4n03 f.(m 5)70.76fm 50.8fm，E 即 0.8E0
二、砌体的弹性模量
规范主编者建议取值
1)为了避免当fm很大时，E随fm的加大而增长过多， 即避免曲线上翘，取
趋
向f
时，
m
曲线斜率将与 轴平行，也即趋向无穷大，这与实不际符。但为了计算简
单，湖南大学资料建取议n 1.0。这时有：
一、砌体的应力——应变关系
1
ln1
fm
对于砖砌体，取 460 fm
砌体轴心受压时，应灰变缝可占总应变75% 的。灰缝中砂 浆的压缩应变占了的很比大例，另外块体浆与接砂触面空隙的 压密也是一个因素。
砌体的力学性能
汇报时间：20XX/01/01
局部失稳：砌体局部失去稳定性，导 致裂缝、变形等
扭转失稳：砌体受到扭转力作用，导 致扭转破坏
剪切失稳：砌体受到剪切力作用，导致 剪切破坏
疲劳失稳：砌体在反复荷载作用下， 导致疲劳破坏
影响砌体稳定性的因素
砌体材料的强度和刚度 砌体的几何形状和尺寸 砌体的连接方式和构造
砌体的荷载和作用方式 砌体的环境条件和使用条件 砌体的施工质量和维护管理
PRT 6
砌体的耐久性
砌体耐久性的影响因素
材料性能：如强度、硬度、耐磨性等 环境因素：如温度、湿度、风速等 施工质量：如砌筑质量、抹灰质量等 使用维护：如定期检查、维修等
砌体材料的耐久性要求
抗压强度：保证 砌体结构的稳定 性和承载能力
抗冻性：防止砌 体在寒冷地区冻 融破坏
抗渗性：防止砌 体在潮湿环境下 吸水膨胀，导致 结构破坏
抗弯性能的影响 因素：材料强度 、砌体厚度、砌 体高度、砌体形 状等
抗弯性能的测试 方法：三点弯曲 试验、四点弯曲 试验等
砌体的抗剪性能
抗剪强度：砌体抵抗剪切破坏的能力 抗剪承载力：砌体在剪切作用下所能承受的最大荷载 抗剪破坏模式：剪切破坏、弯曲破坏、扭转破坏等 影响因素：砌体材料、砌筑方式、砌体尺寸、加载方式等
改善砌体热工性能的措施
增加墙体厚度：增加墙体厚度可以降低热传导系数，提高墙体的隔热性能。
采用保温材料：在墙体内部或外部采用保温材料，如聚苯乙烯泡沫板、岩棉等，可以提高 墙体的隔热性能。
采用双层墙体：采用双层墙体，中间填充保温材料，可以提高墙体的隔热性能。
第二章(3)砌体结构的受压性能要点24页文档
第二章(3)砌体结构的受压性能要点
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
简述砌体受压破坏的特征
简述砌体受压破坏的特征一、引言砌体结构是建筑中常见的一种结构形式，其受力特点与混凝土结构有所不同。
在受到外部荷载作用时，砌体结构的受力状态会发生变化，并可能出现破坏。
本文将从砌体受压破坏的特征进行详细介绍。
二、砌体受压破坏的基本原理在承受外部荷载时，砖墙会产生压力，当压力超过了材料的承载能力时，就会发生破坏。
当荷载作用于墙面上方时，墙面上方会出现向下的应力，而墙面下方则会出现向上的应力。
当这两个应力达到一定程度时就会导致墙体发生变形和裂缝，并最终导致整个墙体垮塌。
三、砌体受压破坏的特征1. 墙面出现裂缝在承受外部荷载时，由于材料自身强度不足以承受荷载而发生变形和裂缝。
这些裂缝可能是水平或垂直方向的。
2. 墙面变形当墙面受到外部荷载时，会发生变形。
这种变形可能是水平或垂直方向的，也可能是两个方向同时发生。
墙面变形的程度取决于荷载的大小和墙体材料的强度。
3. 墙面出现压痕当墙体受到外部荷载时，会在墙面上留下压痕。
这些压痕可能是凹陷或凸起的。
4. 墙体崩塌当外部荷载超过了墙体承载能力时，整个墙体就会崩塌。
这种情况下，整个建筑结构都会受到影响。
四、砌体受压破坏的预防措施1. 加强结构设计在设计建筑时应考虑到建筑物所承受的荷载，并采用合适的结构设计来保证建筑物稳定性和安全性。
2. 选择合适的材料在选择材料时应考虑到其强度和耐久性。
应选择高强度、高质量的材料来保证建筑物稳定性和安全性。
3. 加固结构对于已经存在的建筑物，可以通过加固结构来提高其稳定性和安全性。
常见的加固方法包括加固墙体、加固柱子和增加梁的数量等。
4. 定期检查和维护定期检查和维护建筑物可以及时发现问题并采取措施解决，从而保证建筑物的稳定性和安全性。
五、结论砌体受压破坏是建筑中常见的一种破坏形式。
在设计、施工和使用过程中应注意采取相应措施来预防砌体受压破坏的发生。
同时，定期检查和维护建筑物也是保证其稳定性和安全性的重要措施。
02第一章砌体砌体的受压性能及强度设计值
砌体结构
主讲教师：付慧琼
E-mail:fuhuiqiongsina
三、 砌体抗压强度计算及取值（P56页）
考虑因素：块体强度和砂浆强度及种类等 砌体轴心抗压强度平均值：见P25页,式(1-3)
fmk1f1 (10 .0f7 2)k2
砌体结构
主讲教师：付慧琼
E-mail:fuhuiqiongsina
1 砌体的物理力学性能
一、理解块体和砂浆的强度等级 二、了解砌体的受压性能 三、掌握砌体的强度设计值
1.2 砌体的受压性能 一、 砌体受压破坏过程及应力特点
1、受力全过程【了解】
弹性受力阶段：自受力到单块砖内出现竖向裂缝； 弹塑性受力阶段：单块砖内裂缝发展，连接并穿过若干皮砖
（当砖块仅在两点上有砂浆时，其受力状态类似于梁）。
检查方法： 将百格网放于砖底浆面上， 数出粘有砂浆部分的格数， 即为砂浆饱满度(以百分率计)。
1——百格网； 2——砖
竖直灰缝：不得出现透明缝，假缝
•竖向灰缝的饱满程度对一般以承压为主的墙体的强度影响不大， •但竖缝的饱满可以使砌体避免透风和漏水。
fgf 0.6 5fc
(2.2a) (2-17~18)
式中 fg__灌孔砌体的抗压强度设计值, 且不应大于未灌孔砌体的抗压强度设计值的2倍;
f__未灌孔砌体的抗压强度设计值,按表2.6采用; fc__灌孔混凝土的轴心抗压强度设计值; α__砌块砌体中灌孔混凝土面积和砌体毛面积的比值; δ__混凝土砌块的孔洞率; ρ__混凝土砌块砌体的灌孔率,
破坏阶段：裂缝贯通， 把砌体分成若干小立柱， 失稳
【了解】砖砌体试件受压破坏过程
第二章 砌体的受压性能
（三）砌体抗压强度平均值计算公式
fm k1 f1 (1 0.07 f2 )k2 （P13）
K1、k2和α为相关参数（P13）
2.3 砌体的受拉、受弯和受剪性能
一、砌体轴心受拉（如圆形水池）
1.破坏形态： （1）沿齿缝截面破坏：抗拉强度主要取
因而随着σy/τ的变化，可能出现 三种剪切破坏形态。
1.破坏形态
（1）当 σy/τ较小（ σy /fm≤0.2），通缝方向与作用力方 向的夹角小于45度时，沿通缝截面 受剪且在摩擦力作用下产生滑移破 坏。此时称为剪摩破坏。此时随着 σy的增大，砌体抗剪强度增加。
（2）当σy/τ较大（ 0.2≤σy /fm≤ 0.6），通缝方向与作用力方向的夹角大
§2-2砌体的受压性能
一、块体和砂浆的受压性能
1.块体：脆性材料。如砖在极限强度 前，应力-应变曲线接近直线，达到 极限强度后很快就达到极限变形， 峰值应变ε0和极限应变εu均很小
2.砂浆：变形能力好于块体，峰值应 变和极限应变略大。
3.应力-应变曲线：（如图）
二、砌体的受压性能： （一）砌体轴心受压破坏特征与破坏
2、影响砌体抗剪强度的因素
①块体与砂浆的强度。 ②垂直压应力。 ③砌筑质量。 ④其他因素，如试验方法、试件的形状、尺寸及
加载方式等。
2.抗剪强度平均值计算公式
平均值 f v,m k5 f 2 （P15）
k5——与块体类别有关的参数（P15表2.7）
2.4 砌体的变形性能
一、砌体的弹性模量
结论：砌体强度远低于块体强度。
原因：①块体外形不规则、平整，灰缝不 饱满、均匀，使块体处于压、弯、剪复杂 的受力状态。
砌体砌体的受压性能及强度设计值新方案
砌体受压变形特性
弹性变形阶段
在压力作用下，砌体首先发生弹 性变形。此阶段内，砌体的变形 与压力成正比，且变形可逆。
弹塑性变形阶段
随着压力的增大，砌体进入弹塑 性变形阶段。此阶段内，砌体的 变形逐渐加快，并出现不可逆的 塑性变形。
砌体砌体的受压性能及强度设计值 新方案
目录
• 砌体受压性能概述 • 强度设计值新方案介绍 • 砌体受压性能试验研究 • 强度设计值新方案应用实例 • 砌体受压性能数值模拟分析 • 结论与展望
01 砌体受压性能概述
砌体受压破坏形态
轴向受压破坏
砌体在轴向压力作用下，当压力超过其承载能力时，会出现轴向受压破坏，表现为砌体沿压力方向产生裂缝，最终导 致整体失稳。
相比传统方案仅关注砌体的抗压强度 ，新方案综合考虑了砌体的多种受力 性能，使得强度设计值更加全面、准 确。
要点二
材料性能要求更高
新方案对砌体材料提出了更高的性能 要求，如使用高性能混凝土砌块等， 有助于提高砌体的承载力和耐久性。
要点三
设计施工更精细化
新方案强调精细化设计和施工的重要 性，要求在设计施工过程中充分考虑 砌体的受力特点和破坏机理，有助于 提高砌体的安全性和稳定性。同时， 新方案也提高了对施工人员的技能水 平和经验的要求。
受压性能评估
根据试验结果，评估砌体的受压性能， 包括抗压强度、变形模量和泊松比等
指标。
破坏特征
观察试件的破坏形态和裂缝开展情况， 分析试件的破坏机理和破坏特征。
强度设计值确定
基于试验结果和统计分析，确定砌体 的强度设计值，为工程实践提供科学 依据。
砌体结构局部受压
与梁整体现浇的刚性垫块将与梁共同挠曲，垫块与砌体 接触处的应力分布与梁底相同。因此其局压强度计算公式仍可 采用无垫块时的局压强度计算公式，不过此时梁的宽度取垫块 的宽度（AL=a0×bb）。
（a）梁端设有预制刚性垫块
（b）梁端设有现浇刚性垫块
max hc
NL
a0
bc
a
局部不均匀受压
0.4a0
3.2 局部受压
3.2.1 砌体局部受压的特点 A0——影响砌体的局部抗压强度的计算面积； A l——砌体的局部受压面积。
A0
Al
影响砌体的局部抗压强度的计算面积
3.2 局部受压
3.3.1 砌体局部受压的特点
两组局部均匀受压试件的试验结果
组 别
（1）偏心受压方向
β=H0/h=5.9/0.74=8 e=M/N=(200×185)/(50+200)=148<0.6y= 0.6×370=222㎜ e/h=148/740=0.2, 由表3.1查得φ=0.50 A=0.74×0.49=0.3626m2>0.3m2 则N/φA=[(50＋
200)×103]/(0.5×0.3626×106)=1.379MPa
解：该柱为轴心受压，控制截面为砖柱底部。 （1）β=H0/h=3.5/0.37=9.46,e=0 查表3.1，φ=0.91+（9.46-8）/(108)×(0.87-0.91)=0.88
(2)A=0.37×0.49=0.1813m2<0.3m2
γa=0.7+A=0.7+0.1813=0.8813
（3）控制截面轴压力设计值 砖柱自重：
3.2局部受压
砌体局部受压
0 上部平均压力设计值，MPa；
Eb、I b 分别为垫梁的混凝土弹性模量和截面惯性矩； E 砌体的弹性模量； h 墙厚（mm）； a0 1 h , 垫梁上梁端有效支承长度； f
13.6 砌体局部受压
A0 1 0.35 1 Al
f —砌体的局部抗压强度
为避免
A0
Al
大于某一限值会出现劈裂破坏，计算所得
的 不得超过其上限
13.6 砌体局部受压
第十三章 砌体结构
四边围箍
2.50
A0 （a c h）h
13.6 砌体局部受压
第十三章 砌体结构
三边围箍
2.0
13.6 砌体局部受压
第十三章 砌体结构
垫块下砌体局部受压承载力计算:
N0 Nl 1 fAb
N 0 垫块面积Ab内上部轴向力设计值，N 0 0 Ab N l 梁端支承压力设计值（N）。
垫块上N 0及Nl 合力的影响系数，可根据e/a b 查表得到 3时的 值，e= N l a b /2-0.4a 0 / N 0 +N l 。 1 垫块外砌体面积的有利影响系数， 1 =0.8 ，但不小于1.0 砌体局部抗压强度提高系数，用Ab 代替Al 计算
垫块作用：梁端支撑处的砌体局部受压承载力不足时，可在梁端下的砌 体内设置垫块。通过垫块可以扩大局部受压面积，减少其上压力。有时也因为 梁和屋架只搁置在较厚的壁柱上而未伸入墙内，导致墙体的稳定性不足，必需 设置刚性垫块。 垫块分类： 刚性垫块 柔性垫块 预制垫块 现浇垫块垫块
(c) 壁柱上的垫块
13.6 砌体局部受压
第十三章 砌体结构
刚性垫块的构造要求: （1）垫块的高度 t b 180mm ，自梁边缘算起的垫块挑出长度不 应大于垫块的高度 t b 。 （2）在带壁柱墙的壁柱内设置刚性垫块时，其计算面积应取壁 柱范围内的面积，而不应计算翼缘部分，同时壁柱上垫块深入 翼墙内的长度不应小于120mm。 （3）现浇垫块与梁端整体浇筑时，垫块可在梁高范围内设置。
混凝土结构与砌体结构设计部分思考题(附答案)
五章材料的不同分为：砖砌体；砌块砌体和石砌体三类。
15.2 砌体结构有哪些优缺点？P314答：1）砌体结构的主要优点：1.就地取材，造价低；2.运输和施工简便3.耐久性和耐火性好；4.保温思考题 15.1 什么是砌体结构？砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类答：由块体和砂浆砌筑而成的受力结构，称为砌体结构，是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体按、隔热、隔声性能好。
2）砌体结构的主要缺点：1.强度低，特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低；2.自重大；3.整体性差；4.抗震性能差；5.手工操作；6. 采用黏土砖会侵占大量农田 3）砌体结构正在向轻质高强、约束砌体、利用工业废料和工业化生产等方向发展。
15.3 怎样确定块体材料和砂浆的等级？ P317答：块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求，同时也要考虑因地制宜和就地取材，对建筑物的要求以及工作环境(是否处于水下或地下潮湿环境中，有无侵蚀性的液体或气体的作用)等因素：对强度《砌体规范》规定：5 层或以上的房屋建筑的墙，以及受振动或高层大于 6m 的墙、柱所用的最低强度等级：1）砖采用 MU10；2)砌体采用MU7.5；石材采用MU30；6）砂浆强度采用M5。
15.4 选用的材料应注意哪些问题？块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求 15.5 简述砌体受压过程及其破坏特征？P320答：1）砌体受压的过程：1.未裂阶段当荷载小于50%-70%破坏荷载时，压应力与压应变近似为线性关系，砌体没有裂缝；2.裂缝阶段当荷载达到了50%-70%破坏荷载时，在单个块体内出现竖向裂缝，试件就进入了裂缝阶段，这时停止加载，裂缝就停止发展。
继续加载，单块的裂缝增多，并且开始贯穿。
这时如果停止加载，裂缝仍将继续发展；3.破坏阶段当荷载增大到 80%-90%破坏荷载时，砌体上已形成几条上下连续贯通的裂缝，试件就进入破坏阶段，这时的裂缝已把砌体分成1/2 块体的小立柱，砌体外鼓，最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。
建筑结构基础与识图：砌体的抗压性能
块体的含水率
组砌方式
砂浆搅拌方式
三、砌体的抗压性能
载的50%70%时，单个块体内产生细小裂 缝，如不增加荷载，这些细小裂 缝亦不发展。
三、砌体的抗压性能
（ 一 ） 砌体轴心受压的破坏特征 （2）第Ⅱ阶段
特点：随着压力的增加，达到破坏荷载 的80%-90%时，单个块体内的裂缝连接 起来而形成连续的裂缝，沿竖向贯通若 干皮砌体，即使不增加荷载，这些裂缝 仍会继续发展，砌体已接近破坏。
1.砌体是通过砂浆用人工砌成整体的。 2.由于块体和砂浆的弹性模量及横向变形系数的不同，砌体受压时要产生横向变形。 3.砌体内的竖直灰缝往往不能很好的填满。
（ 三 ） 影响砌体抗压强度的主要因素
块材和砂浆的强度
影
响
砂浆的性能
因 素
块体形状、尺寸及灰缝厚度
砂浆饱满度
现场质量管理水平
砌筑质量
工人的技术水平
三、砌体的抗压性能
（ 一 ） 砌体轴心受压的破坏特征 （3）第Ⅲ阶段
特点：压力继续增加，接近破坏荷载时，砌 体中裂缝发展很快，并连成几条贯通的裂缝 ，从而将砌体分成若干个小柱体（个别砖可 能被压碎），随着小柱体的受压失稳，砌体 明显向外鼓出从而导致砌体试件的破坏，
三、砌体的抗压性能
（ 二 ） 砖砌体受压应力状态分析 砌体抗压强度远低于它所用砖的抗压强度，原因:
砌体受压构件承载力
一、受压承载力计算公式
公式的适用范围 e 0.6 y y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。
砌体结构设计例题
已知：图示出了一单层单跨无吊车工业房屋的窗间墙截面，
计算高度H0＝9.5m，墙用MU15烧结多孔砖及M5水泥
砂浆砌筑，承受轴向力设计值N＝680kN，荷载设计值 产生的偏心距e＝115mm，且偏向翼缘。
一、受压承载力计算公式 与混凝土受压构件不同的是，在砌体结构中，受压构件的长细 比是用高厚比β来表示的， β≤3为短柱， β＞3为长柱。
Nu fA
式中：Nu——无筋砌体受压承载力设计值。
f——砌体抗压强度设计值
——高厚比β和轴向力偏心距e对受压构件的影响系数。
第二节无筋砌体构件的承载力计算
砌体受压构件承载力 二、砌体局部受压
影响局部抗压强度的计算面积A0
提高系数的限值：为避免周围部分在拉力作用下产生破坏。 （3）设计计算公式
N l Al f
砌体受压构件承载力 二、砌体局部受压
2、梁端局部受压 （1）有效支承长度 有效支承长度a0一般小于搁置长度a 一般情况取值 N
砌 体 结 构 房 屋
优点： 就地取材，价格便宜 耐久性好，化学和大气稳定性好 施工简便 隔热保温性能好，节能 采用砌块和板材可加快施工进度
缺点： 强度低，自重大 施工繁重，条件差，多手工作业 抗拉、抗剪和抗弯强度低，整体性差，抗震能力 差
第9章 砌体和砌体构件
第1节 砌体材料和砌体力学性能
一、砌体材料 块体：砖、砌块和天然石材三种，分别构成砖砌体、 砌块砌体和石砌体。
砂浆：水泥砂浆、混合砂浆和非水泥砂浆。
砌体的力学性能
向粘结强度控制
于砖的抗拉强度
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
砌体沿齿缝截面破坏的轴心抗拉强度平均值计算式为
ft,m k3 f2
k3 与砌体种类有关的影响系数, 见下表
ft,m 砌体轴心抗拉强度平均值，MPa
f2 砂浆抗压强度平均值，MPa
砌体种类
k3
烧结普通砖、烧结多孔砖砌体
0.141
蒸压粉砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体
0.09
混凝土砌块砌体
0.069
毛石砌体
0.075
砌体沿块体和竖向灰缝截面破坏的轴心抗拉强度平均值计算式为
ft,m 0.2123 f1
f1 ——块体的抗压强度平均值
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构 13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
2.砌体弯曲受拉
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
（3）竖向灰缝处砂浆不可能填实，不能保证砌体的整体性， 因而在竖向灰缝处发生应力集中现象。
综上所述，中心受压砌体中的砖处于局部受压、受 弯、受剪、横向受拉的复杂应力状态。由于砖的抗弯、抗 拉强度很低，故砖砌体受压后砖块将出现因弯拉应力而产 生的竖向裂缝。这种裂缝随着荷载增加而上下贯通，直至 将整个砌体分割成若干半砖小柱，小柱失稳导致整个砌体 的破坏。可见砌体的破坏不是由于砖受压耗尽了其抗压强 度，而是由于形成半砖小柱，侧向凸出，破坏了砌体的整 体工作。
13.4 砌体的力学性能
第十三章 砌体结构
（2）由于砖和砂浆横向变形的差异，一般砖的横向变形较一般砂 浆为小，砖和砂浆间的粘结力和摩擦力，使二者不能自由变形。因 此砖受到横向拉力，而砂浆受到横向压力。
砌体的物理力学性能
影响砌体抗剪强度的因素 块体和砂浆的强度对砌体的抗剪强度均有影响，其影响 程度与砌体受剪后产生的破坏形态有关。
➢对于剪摩和剪压破坏形态，由于破坏沿砌体灰缝截面，如采 用的砂浆强度高，其抗剪强度增大，此时块体强度的影响很小。 ➢对于斜压破坏形态，由于砌体沿压力作用方向开裂，如采用 的块体强度高，砌体抗剪强度增大，此时砂浆强度的影响很小。
❖砌统质量随砌体抗剪强度的影响，主要与砂浆的饱满度和块材 在砌筑时的含水率有关。砌筑时砖的含水率控制在8%-10%时， 砌体的抗剪强度最高。
三、砌体的抗弯性能
当砌体弯曲受拉时，由于受力方式、块材和砂浆的 强度高低及破坏的部位不同，可能有三种破坏形式： 沿齿缝破坏，如图所示的a-a截面；沿砌体截面即块 材和竖直灰缝发生直缝破坏，如图b-b所示截面；沿 通缝截面破坏，如图所示的c-c截面。
截面内拉应力，如砌体沿齿缝截面破坏，称为砌体沿齿 缝截面弯曲受拉（图a）
在空斗砖砌体中，出现第一批裂缝时压力的相对值较 实心砖砌体的小，约为破坏对压力的40%。其原因是空 斗砖砌体为两端支撑而中间悬空，受压后，在支撑的边缘 很容易产生裂缝，随着压力的继续增大而先行断裂，之后 两侧壁砌体因失稳而破坏。
在毛石砌体中，毛石和灰缝的形状不规则，砌体的匀 质性较差，出现第一批裂缝时压力的相对值更小，约为破 坏时压力的30％，且砌体内产生的裂缝不如砖砌体那样 分布有规律。
影响砌体抗压强度的因素
l 块材和砂浆的强度
块材和砂浆的强度是决定砌体抗压强度的主要因素。提高块 材的强度等级可以增加其抗压、抗弯和抗拉能力，而提高砂 浆的强度可以减小砂浆的横向变形，减小它与块材横向变形 的差异，从而改善砌体的受力性能。提高砖的强度等级比提 高砂浆强度等级对增大砌体抗压强度的效果好。
简述砌体的受压过程及其破坏特征
简述砌体的受压过程及其破坏特征
砌体是指由砖、陶瓷、石棉等建筑材料组成的建筑结构。
在建筑结构中,砌体承受着外力的作用,其受压过程及其破坏特征是如下所述:
1. 砌体的受压过程:砌体在受压时,其表面会受到压缩,压缩量取决于施加的力的大小和方向。
当施加的力大于砌体的弹性极限时,砌体就会发生弹性变形,随后开始发生塑性变形。
在塑性变形期间,砌体内部的力量逐渐传递到表面,导致表面出现压缩变形。
当塑性变形结束后,砌体开始恢复原状,并经历恢复疲劳过程。
2. 砌体的破坏特征:当受到更大的压力时,砌体可能会出现裂纹或其他破坏特征。
这些破坏特征可能包括砖的松动、陶瓷的破碎、石棉的纤维脱落等。
在砌体内部,可能会发生应力集中现象,即由于局部压力较高,而导致整个砌体出现破坏。
3. 砌体的压力测试:在进行建筑结构的设计、施工和监测时,需要进行压力测试以验证砌体在受压时的可靠性和安全性。
压力测试可以通过使用专业的压测试设备进行,也可以通过人工施加压力进行测试。
在测试过程中,需要注意保护砌体免受损坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
σf—砌体强度的标准差；δf－砌体强度变异系数，见下表：
砌体的抗压强度在很大程度上小于块体的抗压强度，但可能超 过砂浆的抗压强度，见表3.5
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
砌体强度变异系数δf
砌体类别 砖、砌块 毛料石砌料 砌体抗压强度 0.17 0.24 砌体抗拉、抗弯、抗剪强度 0.20 0.26
砌体的抗压强度设计值：P.286 表30-1~表30-3
f =
fk
γf
=
f m (1 − 1.645δ f
)
γf
γf－砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，宜按施工控制
等级为B级考虑，取1.6；当施工控制等级为C级时，取1.8。
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
规范规定，各类砌体的强度设计值 f 在下列情况下还应乘以调 整系数γa：P.308 （1）有吊车房屋、跨度≥9m的梁下砖砌体、跨度≥ 7.5m的梁 下多孔砖、蒸压粉煤灰砖砌体、蒸压灰砂砖砌体和混凝土小型 空心砌块砌体，γa =0.9。这是考虑厂房受吊车动力影响而且柱 受力情况较为复杂而采取的降低抗力，保证安全的措施； （2）砌体截面面积 A＜0.3 m2时，γa = 0.7＋A ，这是考虑截 面较小的砌体构件，局部碰损或缺陷对强度影响较大而采用的 调整系数，此时A以m2 计；对配筋砌体构件，当其中砌体的截 面积小于 0.2 m2时，γa 为其截面面积加 0.8；
第二节
砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
五、砌体的抗拉、抗弯、抗剪强度：P.13 砌体的抗拉性能及强度： 当轴心拉力与水平灰缝平行时，砌体的受拉破坏主要有（a）沿 齿缝受拉破坏，此时，砌体抗拉强度主要与粘结力有关； （b）沿块材和竖向灰缝的破坏，此时，砌体抗拉强度主要与块 体强度有关；
(a)
(b)
砂浆
砖 砂浆
(a)
(b)
图2-11 砌体中单砖受力示意图 2、砌体内单块砖与砂浆相互作用，使块体内产生拉应力； 3、砖在竖向灰缝处有应力集中。
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
三、影响砌体抗压强度的主要因素：P.301 1、块材的强度及外形尺寸：平整、厚实； 2、砂浆的强度：不宜太高或太低； 3、砂浆的变形性能：变形性能大，砌体抗压强度低； 4、砂浆的和易性和保水性：砂浆的和易性和保水性好，灰缝 的厚度和密实性都较好，块材受力越均匀，砌体的强度相对 较高（纯水泥砂浆的和易性和保水性较差，会使砌体强度降 低10%-20%）； 5、砌筑质量：水平灰缝均匀、饱满（≥80%），灰缝（812），砖的含水率（10%—15%），块体的搭接（上下错缝， 内外搭砌）。
第十五章
砌体结构设计
砌体的线膨胀系数
P.281
当砌体的变形受到约束时，温度变化会产生附加内力和变形， 其与砌体的线膨胀系数有关。 砌体的收缩率 P.281 温度裂缝和砌体收缩产生的裂缝几乎占出现裂缝的80%以上。 表29-4 砌体的摩擦因数 P.281 滑移摩擦阻力的大小与法向压应力和摩擦因数有关。
七、砌体的变形性能：P.15 砌体在短期荷载作用下的变形曲线与混凝土类似。
第二节
砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
影响砌体在长期荷载作用下变形的主要因素有：P.23 （1）徐变的大小与砌体所承受的不变应力大小有关。当砌体承 受的不变压应力在0.6f 以下时，徐变大小与不变应力近似呈线 性关系； （2）徐变大小与加荷时砌体的龄期有关。加荷时龄期过小，会 引起较大的徐变； （3）徐变大小与砌体种类有关。在相同应力条件下，硅酸盐砌 块砌体的徐变远大于烧制粘土砖在砌体徐变中，砂浆的徐变大 于块材的徐变，因此在砌体中砂浆层的厚度不宜过大。
（3-20）
fg：灌孔砌体的抗压强度设计值；
α = δρ （3.21）
α:砌块砌体中灌芯混凝土面积与砌体毛面积的比值； δ：砌块的孔洞率； ρ：砌块灌孔率.
抗剪强度设计值： 弹性模量：
f vg = 0.2 f g0.55
P.17
（3-23）
E = 1700 f g
第二节
砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
四、砌体的抗压强度（P.302、 P.308） 测试砌体抗压强度时的试件要求： 普通砖（240×115×53）为240×370×720（厚×宽×高）； 中小型砌块为砌块厚度×主规格砌块长度×三皮砌块高 （包括灰缝）；
第二节
Hale Waihona Puke 砌体的受压性能第十五章
砌体结构设计
四、砌体的抗压强度（P.302、 P.308） 砌体的抗压强度标准值：取其强度分布的95%下分位值， 强度标准值与强度平均值的关系：
f k = f m − 1.645σ f = f m (1 − 1.645δ f )
式中fk－砌体的强度标准值；
（3 − 2）
fm－砌体的强度平均值，由公式（2-19）计算；P.275
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
（3）各类砌体，当采用水泥砂浆砌筑时，由于水泥砂浆和易性 差，对抗压强度γa=0.9；对抗剪、抗拉强度γa=0.8;对配筋砌 体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度 乘以调整系数γa； （4）当施工质量控制等级为C级时，γa =0.89； （5）当验算施工中房屋的构件时， γa = 1.l。
砌体沿灰缝的轴心抗拉强度、弯曲抗拉及抗剪强度设计值：P.27
强度 类别 轴 心 抗 拉 破坏特征及砌体种 类 烧结普通砖、烧结多孔砖 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 混凝土砌块 毛石 烧结普通砖、烧结多孔砖 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 混凝土砌块 毛石
沿齿缝
砂浆强度等级 ≥M10 0.19 0.12 0.09 0.08 0.33 0.24 0.11 0.13 0.17 0.12 0.08 0.17 0.12 0.09 0.21 M7.5 0.16 0.10 0.08 0.07 0.29 0.20 0.09 0.11 0.14 0.10 0.06 0.14 0.10 0.08 0.19 M5 0.13 0.08 0.07 0.06 0.23 0.16 0.08 0.09 0.11 0.08 0.05 0.11 0.08 0.06 0.15 M2.5 0.09 0.06 － 0.04 0.17 0.12 － 0.07 0.08 0.06 － 0.08 0.06 － 0.10
第十五章
砌体结构设计
二、单砖（块体）在砌体中的受力：P.300
砂浆的应力-应变曲线
块体的应力-应变曲线
砌体的强度低于块体的强度，当 砂浆强度较低时高于砂浆强度， 当砂浆强度较高时低于砂浆强 度；延性高于块体、低于砂浆。
砌体的应力-应变曲线
第二节
砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
二、单砖在砌体中的受力：P.300 1、砌体内单块砖处于压、弯、剪复合应力状态；
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
砌体的抗剪性能及强度： 砌体的受剪破坏主要有： （a）沿水平通缝截面破坏。
忽略竖向灰缝的抗剪 作用，则b、c与a同。
(a) (b) (c)
（b）沿齿缝受拉破坏； （c）沿阶梯形灰缝的破坏； 灌孔砌块砌体的强度 P.37
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
第十五章
砌体结构设计
第二节
砌体的受压性能 P.299
一、砌体受压破坏的全过程：
砌体被连续裂 缝 分割成若干 独立小柱，最 终它们被压碎 或失稳破坏。
极限荷载的50 ％～70％时 ，在单块砖中 出现细小裂缝
(a)
(b)
(c)
极限荷载的80 ％～90％时 ，在多块砖中 出现连续裂缝
第二节 砌体的受压性能
当轴心拉力与水平灰缝垂直时，砌体发生沿水平通缝截面破坏， 此时，砌体抗拉强度主要与法向粘结强度有关。
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
砌体的抗弯性能及强度： 砌体发生受弯破坏时，总是发生弯曲受拉破坏 砌体的受弯破坏主要有（a）沿齿缝受拉破坏；
(a)
(b)
(c)
（b）沿块材和竖向灰缝的破坏； （c）沿水平通缝截面破坏。
沿齿缝
弯 曲 抗 拉
烧结普通砖、烧结多孔砖 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 混凝土砌块
沿通缝
抗 剪
烧结普通砖、烧结多孔砖 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖 混凝土和轻骨料混凝土砌块 毛 石
第二节
砌体的受压性能
混合结构设计
六、灌孔砌块砌体的抗压强度和抗剪强度：P.28 抗压强度设计值：f
g
= f + 0.6αf c ≤ 2 f
第二节 砌体的受压性能
第十五章
砌体结构设计
砌体的变形模量
P.24
砌体的变形模量有三种表示方式：切线模量Et、初始弹性 模量E0、割线模量Eb 对一般砌体，取砌体应力 σ=0.43fm （fm 为砌体抗压强度平 均值）时的割线模量作为砌体的弹性模量: E≈0.8E0 表29-3 P.280
第二节
砌体的受压性能
第二节
砌体的受压性能
混合结构设计
要点 1、了解块体及砂浆的种类及强度等级； 2、掌握影响砌体抗压强度的主要因素； 2、掌握各类砌体的强度设计值 f 在哪些情况下应乘 以调整系数γa； 3、了解砌体的抗拉、抗剪强度； 4、了解砌体的应力应变关系及弹性模量。
第二节
砌体的受压性能