(第二学期)砌体结构设计阶段性作业1

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院

砌体结构设计课程作业1（共 4 次作业）

学习层次：专升本涉及章节：第1章——第3章

1、何为砌体结构？

2、砌体结构的优缺点？

3、砖砌体中砖和砂浆的强度等级是如何确定的？

4、影响砌体抗压强度的因素有哪些？

5、砌体强度的设计值与平均值、标准值之间的关系如何？

6、砌体受压时的破坏过程分哪几个阶段？

7、砌体的抗压强度为什么比块体的抗压强度低？

8、简述砌体结构中采用的以概率论为基础的极限状态设计方法的表达式？

9、经抽测，某工地的砖强度为12.5MPa,砂浆强度为4.6MPa ,试计算其砌体的抗压强度平均值？

10、混凝土砌块强度等级为MU5，砂浆强度等级为M5，试计算砌块砌体的抗压强度平均值、设计值？

参考答案

1、答：由砖、石或砌块组成，并用砂浆黏结而成的材料称为砌体，由砌体建造的结构称为砌体结构。

2、砌体结构的优点：

（1）砖、石等材料容易就地取材和加工，且价格较水泥、钢材等的价格便宜；

（2）砖石材料具有良好的耐火性、化学稳定性和大气稳定性；

（3）砖石材料具有较好的隔热、隔音性能；

（4）施工中不需要特殊的设备；

（5）施工设备和方法较简单。

砌体结构的缺点：

（1）砌体的强度较低，因而墙、柱截面尺寸大，材料用量多，结构自重大，运输量增加，惯性力增大对抗震不利。

（2）由于砌体结构的抗拉、抗弯、抗剪等强度都较低，抗震性能差，使砌体结构的应用受到限制。

（3）砌体结构基本上采用手工方式砌筑，劳动量大，生产效率低。

（4）黏土是砖的主要原材料，增加砖产量，要占用良田，且对保持生态环境不利。

3、块体的强度等级是根据标准试验方法所得到的抗压极限强度划分的。

注：1.块体的强度等级是根据抗压强度平均值确定的，与混凝土不同。

2.砖的强度等级的确定除了要考虑抗压强度外，还要考虑抗折强度。

砂浆的强度等级：边长为70毫米的立方体试块在150C- 250C的室内自然条件下养护24小时，拆模后再在同样的条件下养护28天，加压所测得的抗压强度极限值划分的。

4、（1 ）砖和砂浆的强度: 一般情况下，砌体强度随砖和砂浆强度的提高而提高；

（2 ）砂浆的弹塑性性质：砂浆强度越低，变形越大，块体受到的拉应力和剪应力也越大，砌体强度也越低；

（3）砂浆铺砌时的流动性：流动性越大，灰缝越密实，可降低砖的弯剪应力；但流动性过大，会

增加灰缝的变形能力，增加砖的拉应力；

（4）块材高度和块材外形 ： 砌体强度随块材高度增加而增加。当砂浆强度相同时，块材高度大的砌体不但有较高的砌体强度，而且随块材强度提高，砌体强度提高得也快。块材的外形比较规则、平整，块材内弯矩、剪力的不利影响相对较小，从而使砌体强度相对较高。

（5 ）灰缝厚度：灰缝平整、均匀、等厚可以减小弯剪应力；对表面平整的块材，砌体抗压强度将随着灰缝厚度的加大而降低。砂浆厚度太薄，砌体的抗压强度也将降低，原因是砂浆层不平整。通常要求砖砌体的水平灰缝厚度为8～12mm 。另外在施工时不得采用包心砌法，也不得干砖上墙。

（6） 砌筑质量

砌筑质量优劣的标准之一是灰缝的质量，包括灰缝的均匀性和饱满程度。砌体结构施工及验收规范中，要求水平灰缝砂浆饱满度大于80%。

5、标准值： 设计值：

6、砌体受压破坏过程分为三个阶段：

（1.）从加载到个别砖出现裂缝，大约在极限荷载的50～70%时，其特点为不加载，裂缝不 发展。

（2.）形成贯通的裂缝，大约在极限荷载的80～90%时，特点是不加载裂缝继续发展，最终可能发生破坏。

（3.）破坏，被竖向裂缝分割成的小柱失稳破坏。

7、砌体的抗压强度比块体的抗压强度低，原因是砌体内的块体受力比较复杂，它要受弯矩、剪力、拉力和应力集中的作用，与测量砖的强度等级时砖的受力状态不同。由于砂浆层高低不平，砌体内块体的受力如同连续梁，如图所示。块体的抗拉和抗剪强度比较低，容易开裂出现裂缝，因此，砌体的抗压强度比块体的抗压强度低。

8、承载力极限状态表达式为：

式中： ——结构的重要性系数

S ——荷载效应；

R ——结构的抗力。

9、

fm=k 1f 1a (1+0.07f 2)k 2

=0.78×12.50.5(1+0.07×4.6)×1

=3.65MPa

10、 fm=k 1f 1a (1+0.07f 2)k 2

=0.46×50.9(1+0.07×5)×1

=3.17MPa

= 3.17（1-1.645×0.17）

)

645.11(f m k f f δ-=f k f f γ=R s r ≤00γ)

645.11(f m k f f δ-=

=2.28 MPa

=2.28/1.6=1.52 MPa f

k

f f γ=