建筑砌体结构1

砌 体 结 构
影响砌体抗压强度的因素
建筑结构
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、形状越规则，砌体的抗压强度越高； 3）砂浆的和易性、保水性越好，砌体的抗压强度越高； 4）砂浆的砌筑质量越好，砌体的抗压强度越高。 砖砌体的灰缝厚度一般应控制在8～12mm。 《砌体工程施工质量验收规范》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 技术等综合水平将砌体工程施工质量控制等级分为A、B、C三级。 《砌体规范》规定，不允许配筋砌体质量控制等级为C级。 A级施工质量，砌体强度设计值提高5%， B级施工质量，砌体强度设计值按规范用表直接采用， C级施工质量，砌体强度设计值应降低。
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3) 砂浆的保水性、流动性及灰缝的厚度 砌筑时砂浆的保水性好，砂浆的水分不易被块材吸收，保 证了砂浆硬化的水分条件，从而提高砌体抗压强度；而铺砌时 砂浆的流动性好，则易于摊铺均匀，减少了砖内受弯、受剪应 力，也使砌体抗压强度提高。灰缝越厚，越容易铺砌均匀，但 同时也增加了砂浆受力后的横向变形，使块材横向受拉的应力 加大。故水平灰缝的厚度不宜过大，也不宜过小。 4) 砌筑质量 砌筑质量好的砌体，其组砌方式合理，砂浆厚度均匀，饱 满度高，砌体整体性好，因而砌体抗压强度高。所以，现行 《砌体结构设计规范》(GB 50003—2001），把砌体强度指标 与砌筑施工质量直接挂钩。
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4. 砌体的抗压强度指标
砌体的抗压强度标准值 f k 砌体压强度设计值 f 砌体结构材料性能分项系数 rf =1.6
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2. 砌块砌体
常用的砌块砌体是混凝土中、小型空心砌 块砌体。由于砌块孔洞率大，故墙体自重 较轻。砌块砌体常用于住宅、办公楼、学 校等建筑物的承重墙和框架等骨架结构房 屋的围护墙及隔墙。
莫干山皇后饭店为石砌建筑
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3. 石砌体
混凝土砌块堆料场
料石砌体除用于山区建造房屋外，有 时也用于砌筑拱桥、石坝等；毛石砌 体和毛石混凝土砌体一般用于砌筑房 屋的基础或挡土墙。
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图14.7 砖在砌体中的复杂受力状态
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3．影响砌体抗压强度的主要因素 1) 块材和砂浆的强度等级 块材的强度是影响砌体抗压强度的主要因素。由于砌体的 开裂乃至破坏是由块材裂缝引起的，所以，当块材强度等级 高，其抵抗复杂受力和应力集中的能力就强，从而使砌体抗压 强度提高。较高强度等级砂浆的横向变形小，从而减少砌体中 块材的横向拉应力，也使砌体抗压强度得到提高。当砌体抗压 强度不足时，增大块材的强度等级比增大砂浆强度等级的效果 好。 2) 块材的形状和尺寸 块材的形状规则程度明显地影响砌体的抗压强度。块材表 面不平整，几何形状不规则或块材厚薄不匀导致砂浆厚薄不 匀，使砌体抗压强度降低；当块材厚度增加，其抗弯、抗剪、 横向抗拉能力提高，相应地会使砌体抗压强度提高。
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图14.2 夹心墙结构
图14.3 石砌体的类型 (a) 料石砌体；(b) 毛石砌体；(c) 毛石混凝土砌体
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4 .配筋砌体
为提高砌体的承载力和减小构 件的截面尺寸，可在砌体内配置适 量钢筋形成配筋砌体。常用的配筋 砌体有网状配筋砌体（横向）、组 合砌体及配筋砌块砌体（竖向）。 在砖柱或墙体每隔3~5皮砖的水 平灰缝内配置钢筋网片，称为网状 （横向）配筋砌体。主要用于轴心 受压或偏心距较小的偏心受压砌体 中。 在竖向灰缝内或预留的竖槽内 配置纵向钢筋，并浇筑混凝土，形 成组合砌体，也称为纵向配筋砌体， 适用于承受偏心压力较大的墙和柱。
砂浆搅拌机
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（1）水泥砂浆（Cement mortar）
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组成：水泥+砂+水 强度高、硬化快、耐久性好，但和易性差、水泥用量大。适用于受力大或潮 湿环境。砌体计算时应考虑其保水性、流 动性差对砌体强度的影响。
（2）混合砂浆（ Mixed mortar）
组成：水泥+石灰+砂+水 保水性、和易性比水泥砂浆好，易于砌筑，因而砌体质量较好。与同等条件 的水泥砂浆相比，混合砂浆砌筑的砌体强度可提高10%~15%，适用于砌筑 一般墙、柱等结构构件，但不宜用于潮湿环境中的砌体。
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石材的强度等级以抗压强度作为划分依据，共分七级： MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。
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2．砂浆
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是由胶结材料、细骨料、掺合料加水拌合而成的粘结材料，胶结料 有水泥、石灰、石膏等。 作用：砂浆在砌体中把块材粘结成整体，并在块材之间起均匀传递 压力的作用。用砂浆填满块材之间的缝隙还能减少砌体的透气性， 从而提高砌体的隔热性和抗冻性。
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二、砌体的种类（分为无筋砌体和配筋砌体两类
）
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无筋砌体包括砖砌体、砌块砌体和石砌体。无筋砌体房屋抗震 性能和抗不均匀沉降能力较差。
1 ．砖砌体
砖砌体是由砖和砂浆砌筑而成的砌体结构。承重墙的厚度是根据承 载力要求和稳定性要求确定的，但外墙还应满足隔热和保温的要求； 隔墙的厚度一般由刚度和稳定性控制。 砖砌体包括实砌砖砌体和空斗墙。承重墙一般采用实心砌体，常用 组方式有一顺一丁、梅花丁、三顺一丁等，墙体厚度为：120mm、 240mm、370mm、490mm、620（180mm、300mm、420mm）等。
图14.5 组合砖砌体 (a)、(b)、(c) 外嵌式组合砖砌体；(d) 内嵌式组合砖砌体
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配筋砌块砌体是在混凝土空心砌块砌体的孔洞内配臵纵向 钢筋，并用混凝土灌芯，同时在砌块水平灰缝中配臵横向钢筋 而形成的组合构件。配筋混凝土空心砌块墙体除了能显著提高 墙体受压的承载力外，还能抵抗由地震作用和风荷载引起的水 平力，其作用类似于钢筋混凝土剪力墙。在国外，配筋砌块砌 体己用于建造二十层左右的高层建筑。近年来我国已逐步用于 建造高层建筑。
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烧结多孔砖：
简称多孔砖，是用与烧结普通 砖相同的原材料制成砖坯后经焙烧 而成，且孔洞率不小于25％的砖。 与烧结普通砖相比，烧结多孔 砖可减轻墙体自重，能耗小，热工 性能好，主要用于房屋的承重部 位 ，是目前广泛应用的砌体块材。
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KP1型烧结多孔砖 尺寸：240X115X90（mm）
图14.6 配筋混凝土砌块砌体柱截面 (a) 下皮；(b) 上皮
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14.2 砌体的力学性能
1．砖砌体受压的三个阶段 砖砌体从加荷至破坏， 大致经历以下三个阶段：
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第一阶段：加载→单砖开裂 某些单块砖开裂后，若荷载维 持不变，则裂缝不会继续扩展。 N1=50%～70%Nu 第二阶段：细小裂缝→穿过几 皮砖的连续裂缝 并有新的单砖裂缝出现。 N2=80%～90%Nu 第三阶段：破坏阶段 贯通整个构件的纵向裂缝，把 砌体分割成若干半砖小柱体。 最后，小柱体失稳破坏或压碎， 导致整个砌体破坏。 N3=Nu
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（2）砌块（Block）
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分为小型、中型、大型三类，最 常用的是混凝土小型砌块，由普通混 凝土或轻骨料混凝土制成，主要规格 尺寸为390mm×190mm×190mm，空 心率为25%~50% 。 用砌块砌筑墙体可以减少劳动量，↑加气混凝土砌块 加快施工进度，而且其保温、隔热及 长度：600 高度：200、250、300 隔声性能较好。 宽度：200、125、150、200、250、300
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第十四章 砌体结构材料
14.1 砌体材料及种类 一、砌体材料
1.块材 （占砌体总体积的78%以上）
（1）砖（Brick） 主要有三类：烧结普通砖、烧结多 孔砖、非烧结硅酸盐砖
烧结普通砖：普通砖是以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原
料，经过焙烧而成的实心砖（或孔洞率不大于15％） 。分烧结粘土 砖、烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等。 规格为 240mm×115mm×53mm，体积密度为18kN/m2～19kN/m2。
高度在180～350mm——小型砌块 高度在350～900mm之间——中型砌块 高度大于900mm——大型砌块 受起重设备限制，中、大型砌块已很少应用。 砌块的强度等级 共分为MU20、MU15、 MU10、MU7.5、MU5 五个等级。
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（3）石材（Stone）
一般有花岗岩、石灰岩、砂岩等。 石材按加工后的外形规则程度分为料石 和毛石两种。 ①料石：分细料石、半细料石、粗料石、 毛料石等，用料石砌筑房屋墙体，但由 于石材的高传热性，所以用于采暖房屋 的外墙时，需要较大的厚度。 ②毛石：形状不规则，中部厚度不应小 于200mm的石材，一般用于房屋的基 础部位和挡土墙中。
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2．单块砖在砌体中的受力分析 砌体的抗压强度远小于单块砖的抗压强度，其原因为： (1) 砖面不平整，水平灰缝不均匀，导致砖在砌体中处于 受弯、受剪、局部受压的复杂应力状态。由此导致非均匀受压 的砖因抗弯、抗剪强度不足而出现裂缝。 (2) 砖和砂浆受压后横向变形的不协调导致砖在砌体中横 向受拉。砌体受压后砖的横向变形小，砂浆的横向变形大，故 砌体中的砖横向受拉，砂浆则横向受压。由于砖的抗拉强度很 低，使砖过早开裂。 (3) 竖向灰缝的应力集中。砌体的竖向灰缝很难用砂浆填满， 这就影响了砌体的连续性和整体性，在有竖缝砂浆处，砖存在 着应力集中现象，导致砌体抗压强度的降低。
（3）非水泥砂浆（石灰砂浆等）（ Lime mortar ）
组成：石灰（粘土）+砂+水 保水性好、流动性好，但强度低、耐久性差， 适用于低层建筑和不受潮的临时房屋墙体中。
（4）砌块专用砂浆
组成：水泥+砂+水+掺和料+外加剂 与一般砂浆相比，砌块专用砂浆的和易性好，粘结性能好，用于砌筑混 凝土砌块可减少墙体的开裂和渗漏。其强度等级用Mb表示，分为七级。