砌体结构

1.砌体结构的定义：是指由块材通过砂浆铺砌而成的结构。

块材包括了砖、石和各种砌块，

砂浆包括了水泥砂浆、石灰砂浆、混合砂浆，以及砌块专用砂浆。

砌体结构包括砖砌体、石砌体、砌块砌体。

砌体结构的优点：1）、取材方便2）、性能优良3）、施工简单4）、造价低廉

砌体结构的缺点：1）、强度较低2）、自重较大3）、劳动量大4）、占用农田

基于这些特点，砌体结构的使用受一定的限制，主要适用于受压构件。

如：用作住宅、办公楼、学校、旅馆、小型礼堂、小型厂房的墙柱基础等。

《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

1、砌体抗压强度远小于块材强度的原因以及影响砌体抗压强度的主要因素

2、砌体的受压承载力计算

3、梁直接支撑在砌体上的局压验算

4、高厚比的验算

5、单层及多层刚性方案房屋计算；

6、砌体房屋的构造要求；

7、过梁、挑梁、墙梁、雨蓬的受力特点及构造要求。

2.无筋砖砌体受压破坏三阶段：

第一阶段：加载→单块砖内出现细小裂缝N1=50%～70%Nu

第二阶段：细小裂缝→穿过几皮砖的连续裂缝N2=80%～90%Nu

第三阶段：若干皮砖的连续裂缝→贯通整个构件的纵向裂缝，形成半砖小柱，失稳破坏。

N3=Nu

3受压破坏特征复杂的原因分析

∙水平灰缝厚度和密实度不均匀

砖表面力分布不均匀且上下不对应

∙横向变形时相互约束

受压时横向膨胀，砖和砂浆

横向变形系数不同，相互约束。

∙弹性地基梁作用

砂浆层受压将产生压缩变形，

砖就象在弹性地基上的梁，

其内部将产生弯曲应力和剪应力

∙竖向灰缝处的应力集中

4.为什么有时砌体的强度高于砂浆的强度？

1、砂浆表面不平整：块体不仅受压而且受弯和剪；

2、竖向受压时，产生横向变形：砂浆的变形比砖大，由于粘接力的存在，砂浆横向受压，砌块横向受

拉。砂浆强度提高（套箍作用）；

3、砌体的灰缝不可能充满：截面面积有所减少；在垂直裂缝截面上的砖内产生横向拉应力和剪应力的

应力集中，引起砌体结构的降低。

5.影响砌体抗压强度的因素

1）、块材和砂浆的强度越大，砌体的抗压强度越大；

2）、块材的尺寸越大，砌体的抗压强度越高；

3）、块材形状越平整，砌体的抗压强度越高；

4）、砂浆强度和砌筑质量越高，砌体的抗压强度越高；

5）、砂浆的和易性、保水性越好，砌体的抗压强度越高。

砖砌体灰缝厚度一般应控制在8～12mm

《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002规定，水平灰缝的砂浆饱满度不得小于80%，并根据质保体系、砂浆强度、混凝土强度、砌筑工人技术等综合水平将施工技术水平划分为A、B、C三个等级。

A 级施工质量，砌体强度设计值提高5%，

B 级施工质量，砌体强度设计值按表采用，

C 级施工质量，砌体强度设计值应降低。 6.砌体抗压强度计算

各类砌体轴心抗压强度平均值取决于： （1）块体的抗压强度平均值 f 1 （2）砂浆的抗压强度平均值 f 2

砌体的抗压强度标准值 fk 与平均值fm 的关系

7.砌体承载能力的的特点：

抗压承载力远大于抗拉、抗弯、抗剪的承载力。

抗拉强度取决于：灰缝与块材间的粘结强度，破坏在界面上发生 砌体的受拉、受弯、受剪性能

主要取决于：块体与砂浆连接面的粘结强度 粘结分类 法向粘结力 切向粘结力 • 砌体强度设计值的调整系数 • 有吊车房屋和跨度不小于9m 的房屋， γa ＝0.9 • 构件截面面积A<0.3m 2时，γa ＝0.7＋A • 用水泥砂浆砌筑时，抗压强度的调整系数γa ＝0.85；弯曲抗拉强度和抗剪强度的调整系数γa ＝0.5 粉煤灰中型实心砌块

γa ＝0.75 其他砌体 • 验算施工中房屋的构件时，γa ＝1.1 • ◆ 结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠”的或“有效”的。 • 反之，则结构为“不可靠”或“失效”。 • ◆ 区分结构“可靠”与“失效”的临界状态称为“极限状态” • 承载能力 极限状态 • 正常使用 极限状态 • 砌体结构正常使用极限状态的要求，一般采用相应的构造措施。 • F ——作用 使结构产生内力和变形的原因 • S ——作用效应 结构上的作用引起的效应 • R ——结构抗力 结构抵抗作用效应的能力 • S < R 可靠 S = R 极限状态 S > R 失效 •

9.无筋砌体受压构件承载力计算：

将轴向力偏心距和构件高厚比对受压构件承载力的 影响采用同一系数来考虑。

砌体轴压承载力和偏压承载力的通用公式：

2211)07.01(κ

καf f f m +=fA

N ϕ≤2

)11

(

1211211⎥

⎦

⎤⎢⎣⎡-+

+=

o

h

e ϕϕ

无筋砌体受压构件承载力计算

的取值：当砂浆强度等级大于或等于M5时，等于0.0015； 当砂浆强度等级等于M2.5时，等于0.002； 当砂浆强度等级等于0时，等于0.009 。

取值：采用烧结普通砖、烧结多孔砖、灌孔混凝土砌块时，取值1.0； 采用混凝土及轻骨料混凝土砌块时，取值1.1；

采用蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、细料石、半细料石时，取1.2 采用粗料石、毛石时，取值1.5。 10.受压构件计算应注意的两个问题： （1）轴向力偏心距的限值： e 0≤0.6y

y 为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离 （2）矩形截面受压构件，

偏心方向截面边长>非偏心方向截面边长时， 除按偏心受压计算外，还应对小边长方向， 按轴压重新计算。 11.局部受压

局部受压破坏特点

（1）纵向裂缝发展引起的破坏； （2）劈裂破坏；

（3）垫板下砌体局部破坏。 砖砌体局部受压的三种破坏形态

1）因纵向裂缝的发展而破坏：在局部压力作用下 有纵向裂缝，斜向裂缝，其中部分裂缝逐渐向上或向下延伸并在破坏时连成一条主要裂缝；

2）劈裂破坏：在局部压力作用下产生的纵向裂缝少而集中，且初裂荷载与破坏荷载很接近，在砌体局部面积大而局部受压面积很小时，有可能产生这种破坏形态；

3）与垫板接触的砌体局部破坏：墙梁的墙高与跨度之比较大，砌体强度较低时，有可能产生梁支承附近砌体被压碎的现象。 局部均匀受压 （1）套箍作用

◊作用：外围对内部的横向约束作用 ◊应力：外部受拉，内部三向受压

◊效果：强度提高

（2）影响套箍效果的因素

◊影响局部抗压强度的计算面积A 0与局部受压面积A l 之比 ◊提高系数的取值： 梁端局部受压

1、有效支承长度的概念

有效支承长度a 0，一般小于搁置长度a

211αβϕ+=

o h H o β

γβ=1

35.010

-+=l A A γ