第六章 砌体结构基础知识..
砌体结构课程设计
本节课程将着重进行以下方面的教学：
1.砌体结构设计案例解析，分析不同类型砌体结构的设计方法和步骤；
2.砌体结构设计中常见问题的识别与解决策略；
3.砌体结构非线性分析的基本原理和方法；
4.砌体结构设计中考虑施工便利性和现场条件的.砌体结构设计中的安全性与美观性平衡。
砌体结构课程设计
一、教学内容
本章节内容依据《土木工程基础》教材第六章“砌体结构”设计。主要内容包括：
1.砌体结构的基本概念与分类；
2.砌体结构的材料及强度要求；
3.砌体结构的受力特点与破坏形式；
4.砌体结构的基本构件及其构造要求；
5.砌体结构的抗震设计原则；
6.砌体结构施工图识读与分析。
本章节内容紧密结合教材，旨在使学生掌握砌体结构的基本知识，具备分析和解决实际工程问题的能力。
3.砌体结构节能设计原则，分析保温隔热材料的选择与应用；
4.砌体结构声学设计考量，探讨隔声、吸声等处理方法；
5.砌体结构抗震设计的最新发展和提高抗震性能的措施；
6.砌体结构设计中的风险评估与管理，包括成本控制、进度安排等。
教学内容将帮助学生掌握砌体结构设计的精细化管理，提高设计方案的完整性和实用性，同时培养学生的综合分析和项目管理能力。
2、教学内容
本节课程将深入以下方面：
1.砌体结构的连接节点设计；
2.砌体结构的稳定性和承载力计算；
3.砌体结构墙体设计，包括厚度、洞口设置等；
4.砌体结构中圈梁、构造柱的设计与应用；
5.砌体结构的耐久性与防护措施；
6.结合案例，分析砌体结构施工图的绘制与解读。
教学内容将围绕砌体结构的设计原理和实践应用，通过具体的案例分析，使学生能够运用所学知识解决实际问题，并培养学生的工程实践能力。
砌体结构基本知识
砌体结构基本知识
砌体结构基本知识
砌体结构基本知识
第一节 砌体的类型及力学性质
• 一、砌体的种类
砖砌体——普遍
1.无筋砌体 种类 砌块砌体
石砌体
特点：抗震性能差、抵抗不均匀沉降能力差
网状（横向）配筋砖砌体
种类 组合砖砌体
2.配筋砌体
砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙
配筋砌块砌体
提高砌体承载力
特点 减小构件截面尺寸
砌体结构基本知识
二、砌体的抗压性质
• （一）砌体轴心受压的破坏特征
第一阶段：N＝（0.5-0.7）Nu时，单砖开裂，N不增大，裂缝不扩展 第二阶段：N＝（0.8-0.9）Nu时，裂缝扩展贯通，N不增大，裂缝继续发展 第三阶段：N≈Nu时，裂缝贯通发展，分割成小砖柱，压碎或失稳而破坏。
砌体结构基本知识
屋盖或楼盖类别
整体式或装配整体式钢筋混 凝土结构
有保温层或隔热层的屋盖、楼 盖
无保温层或隔热层的屋盖
装配式无檩体系钢筋混凝土 结构
有保温层或隔热层的屋盖、楼 盖
无保温层或隔热层的屋盖
装配式有檩体系钢筋混凝土 结构
有保温层或隔热层的屋盖 无保温层或隔热层的屋盖
瓦材屋盖、木砌屋体结盖构或基楼本盖知、识轻钢屋盖
砌体结构基本知识
（二）截面尺寸要求
承重的独立砖柱：≮240370mm； 毛石墙厚度：≮350 mm； 毛料石柱：短边≮400mm。
当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。
砌体结构基本知识
（三）支承长度要求
预制板的支承长度： 墙上≮100mm； 圈梁上≮80mm；
当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时， 支承长度可为40mm，但板端缝宽 ≮80mm，灌缝混凝土≮C20。
砌体结构教学资料-第六章思考题答案.docx
第六章思考题答案：1.过梁有哪几种类型？各自应用范围如何？常见的过梁按其构成的材料不同分为砖砌过梁和钢筋混凝土过梁。
钢筋混凝土过梁具有施工方便、跨度较大、抗震性能好等优点，在地震区得以广泛采用。
砖砌过梁具有节约钢材水泥、造价低廉、砌筑方便等优点，但对振动荷载和地基不均匀沉降较敏感，在受有较大振动或在软弱地基条件下，均不宜采用砖砌过梁。
2.砖过梁有哪儿种？它们的适用范围如何？砖砌过梁可分为砖砌平拱过梁、砖砌弧拱过梁和钢筋砖过梁三种：砖砌平拱过梁是将砖竖立和侧立砌筑而成，其竖砌部分的高度不应小于240mm，砖强度等级不应低于MU7.5；砖砌弧拱过梁也是将砖竖立和侧立砌筑而成。
用砖竖砌部分的高度不应小于120mm （即半砖长）；钢筋砖过梁是在过梁底部水平灰缝内配置纵向受力钢筋而形成的过梁，钢筋砖过梁净跨％不宜超过1.5米。
3.如何计算砖砌平拱过梁的承载力？如何验算钢筋砖过梁的承载力？如何验算钢筋混凝土过梁的承载力？砖砌平拱过梁的承载力计算：（1）正截面受弯承载力验算，M < f lm W ；（2）斜截而受剪承载力验算，V W f v bz o钢筋砖过梁的承载力验算：（1）正截面受弯承载力验算，MW0.85&Ash。
:（2）斜截面受剪承载力验算，V W f v bzo钢筋混凝土过梁的承载力验算：（1）正截面受弯承载力验算，（2）斜截面受剪承载力验算,4.如何确定过梁上的荷载？通常将过梁按简支梁计算，但考虑到过梁上面的砌体能帮助过契受弯的冇利因素，在确定荷载时可按下列采用：（1）墙体重塑：当过梁上墙体（无洞口）高度H小于L/3 （L为过梁净跨度，下同）时, 按全部墙体均布重量采用；当过梁上墙体（无洞口）高度H大于或等于L/3时，按高度为L/3的墙体均布重量采用。
（2）梁板荷载：当梁板底下的墙体高度H小于L时按梁板传来的荷载采用；当梁板底下的墙体高度H大于或等于L时，梁板荷载不予考虑。
5.根据支撑条件的不同，墙梁有哪几种类型？根据支撑情况不同，墙梁可分为简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁。
砌体结构第六章6.2
（ ）把上述两种情况的计 3 算结果相叠加，即得到 按刚弹性方案 的计算结果。
刚弹性方案多层房屋在竖向荷载作用下的内力计算方 法和刚性方案多层房屋相同。
6.2 弹性和刚弹性方案房屋.2 弹性和刚弹性方案房屋计算 6.2.1 弹性方案房屋的计算
弹性方案房屋的静力计算，可按屋架或大梁与墙（柱）为 铰接的、不考虑空间作用的平面排架或框架计算。
计算假定：
（1）墙、柱上端与屋架（或屋面梁）铰接，下端在基础 顶面处固接；
（2）屋架（或屋面梁）可视作刚度无限大的系杆，在荷载 作用下不产生拉伸或压缩变形，因此柱顶水平位移值相等。
房屋各层空间性能影响 i 系数
i 通过对建筑物实测及理 论分析而确定；
大小和横墙间距及屋面 结构的水平刚度有关。
6.2
弹性和刚弹性方案房屋的计算
砌 体 结 构
6.2.2 刚弹性方案房屋的计算
刚弹性方案房屋墙柱的控制截面也为柱顶1-1截面和柱 底2－2截面，其承载力验算和刚性方案相同。截面验 算时，应根据使用过程中可能同时作用的荷载进行组 合，并取其最不利者进行验算。 取多层房屋一个开间为计算单元作为平面排架的计算简图
6.2
弹性和刚弹性方案房屋的计算
砌 体 结 构
6.2.4 刚弹性方案房屋的计算
上刚下柔多层房屋
多层房屋中，当底层用作商店、食堂、娱乐室，而上面 各层用作住宅、办公室等时，其底层横墙的间距超过了 刚性方案的限值，而上面各层的横墙均符合刚性方案的 要求。
考虑到这种结构沿竖向的刚度变化显著，不够合理，且 存在着整体失效的可能性，因而一般通过如增加横墙等 措施，使其改变为刚性多层房屋。
砌体结构复习知识要点
砌体结构复习资料1. 砌体结构：用砂浆将块材（如砖、各种型号的混凝土砌块、毛石、料石、土块）通过人工砌筑而成的一种结构。
2.砌体结构的优缺点：优点：①易于就地取材②具有良好的耐火、隔声、保温等性能及较好的耐久性。
③能节约水泥、钢材、木材等主要材料④施工设备简单，且可以连续施工缺点：①自重大，强度不高，抗拉抗剪强度低②砌筑砂浆和砖石等砌块，砌筑工作量大，手工操作，劳动强度大，施工进度缓慢。
③抗震性能差。
④粘土砖用量大，烧制粘土砖占用大量农田，严重影响农业生产，又污染环境。
3.砌体常用的块材：砖、砌块、石材4.烧结普通砖的标准尺寸：240m m×115mm×53mm5.砂浆的作用：将单块的块材粘结成整体，并均匀传递块材之间的压力。
由于砂浆填满了块材之间的缝隙，减少了砌体的透气性，故提高了砌体的保温隔热性和抗冻性。
6. 砌体砂浆按所用的胶凝材料分为三种：水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆。
7. 水泥砂浆的使用范围：潮湿环境、水中以及要求砂浆强度等级较高的工程。
8.混合砂浆的使用范围：地面以上的工程9.砖砌体的受压破坏特征：第一阶段——初始裂缝阶段——裂缝在单块内出现，且荷载不增加，裂缝也不扩撒或增加。
第二阶段——裂缝发生发展阶段——即使荷载不增加，裂缝仍继续发展，砌体已临近破坏，构建处于危险状态。
第三阶段——破坏阶段——随着荷载的增加，裂缝发展迅速，形成若干条连续的贯通整体砌块的裂缝，将砌体分成若干个半砖左右的笑立柱，最后小立柱发生失稳破坏。
10.影响砌体抗压强度的因素：①块体和砂浆的强度（主要因素）②砂浆的流动性和保水性③砌筑质量④块材的尺寸和形状⑤砖的含水率11.砌体的轴心受拉、弯曲受拉和受剪破坏形态：①砌体沿齿缝截面破坏②砌体沿阶梯状破③砌体沿水平通缝截面破坏12. 受压构件的分类①按压力作用点和截面形心的相对位置：轴心受压构件、偏心受压构件②按高厚比β：短柱（β≤3）、长柱（β＞3）φ—高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数。
砌体结构基本知识课件
第六章 砌体结构基本知识
在国外，大约在 8000 年前已开始采用晒干的土坯。 5000～6000 年前左右经凿琢的天然石材已广泛使用；采用 烧制的砖也有约 3000 年的历史。古代砌体结构的成就是辉 煌的。享有悠久历史声誉的埃及胡夫金字塔，是现存世界最 古老的石结构。
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
（二）配筋砌体
1. 配筋砖砌体
第六章 砌体结构基本知识
组合砖砌体 （a）（b）（c）组合砖砌体构件截面；（d）混凝土或砂浆面层组合墙
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
2.配筋砌块砌体
（a）
配筋砌块砌体
（b）
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
砌体结构的发展趋势为
1．大力发展轻质高强的各种实心砖、空心砖、砌块和高强度砂浆， 提高砌体强度、减轻自重、提高砌筑效率、节约材料、减少运输 量和降低工程造价。空心制品还具有较好的保温、隔热性能。
2．大力发展各种工业废料制品和混凝土砌块等新材料，对于解决 城市工业废料处理、治理环境极为有效，还可解决生产黏土砖与 农业争地的问题。
第六章 砌体结构基本知识
第六章 砌体结构基本知识
影响砌体强度的主要因素
a 块体和砂浆的强度 b 砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响:砂浆的流动性
大，对提高砌体强度有利； c 块体的尺寸与形状、灰缝厚度 d 砌筑质量（水平灰缝砂浆的饱满程度）与灰缝厚度：过薄
砌体结构第六章----圈梁、过梁、挑梁和墙梁的设计
砌体结构
15.7.2 过梁 过梁的形式
过梁：设置在墙体门窗洞口上的构件，用来承受门窗洞口 上部的墙体重量以及梁、板传来的荷载。 形式：钢筋砖过梁、砖砌平拱、砖砌弧拱和钢筋混凝土过 梁等。
6.1 过梁
砌体结构
6.1 过梁
砌体结构
砖砌平拱过梁：
用竖砖砌筑，其底面均呈平直线型。用竖砖砌筑的高 度不应小于240mm；适用于无振动、地基的土质较好不 需抗震设防的一般建筑物。
6.1 过梁
砌体结构
2. 过梁上荷载的计算
规范对过梁上部梁板传来荷载的取用： 对砖和小型砌块砌体， 当梁、板下的墙体高度 hw ln时，应计入梁、板传来 的荷载； 当梁、板下的墙体高度 hw ln时，可不考虑梁、板荷 载。
6.1 过梁
砌体结构
3.过梁的承载力计算
过梁承载力计算：受弯、受剪承载力计算（对砖砌平拱和 弧拱还应按其水平推力验算端部墙体的水平受剪承载力）。 （1）砖砌平拱的承载力计算
6.1 过梁
砌体结构
补：过梁的破坏形式
过梁受力：弯矩和剪力。 垂直裂缝：当过梁受拉区的拉应力超过砖砌体的抗拉强度 时，在跨中受拉区出现。
阶梯形斜裂缝：当支座 处斜截面的主拉应力超 过砖砌体沿齿缝的抗拉 强度时，在靠近支座处 会出现斜裂缝。
6.1 过梁
体结构
补：过梁的破坏形式
支座滑移破坏： 砖砌平拱和砖砌弧拱过梁在 跨中开裂后，会产生水平推 力。此水平推力由两端支座 处的墙体承受。当此墙体的 灰缝抗剪强度不足时，会导 致支座滑动而破坏，较常出 现在房屋端部的墙体处。
砌体结构
圈梁、过梁、挑梁和墙梁的设计
block masonry structure
砌体结构
砌体结构基础知识
砌体结构基础知识：1 气体的类型及力学性能2 多层砌体房屋的构造要求一、块材和砂浆（一）块材块材是砌体的主要组成部分，常用的块体有砖、砌块和石材三类。
砖和砌块通常是按块体的高度尺寸划分的，块体高度小于180mm者称为砖，大于等于180mm者称为砌块。
1.砖（1）烧结普通砖标准尺寸：240mm×115mm×53mm。
强度等级：烧结普通砖的强度等级按10块样砖的抗压强度平均值、强度标准值及单块最小抗压强度值来确定分为：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五级。
（2）烧结多孔砖尺寸：190mm×190mm×90mm;240mm×115mm×90mm强度等级：按10块样砖的抗压强度平均值、强度标准值及单块最小抗压强度值来确定分为：MU30、MU25、MU20、MU15、MU10 五级。
作为一种轻质、高强、保温隔热的新型墙体材料已被广泛推广使用。
（3）蒸压灰砂砖及蒸压粉煤灰砖: 是以石灰和砂为原料，经过培料制备、压制成型、蒸压养护而成的实心砖。
强度等级：MU25、MU20、MU15和MU10四个等级。
2.砌块主要类型：实心砌块、空心砌块和微孔砌块。
砌块按尺寸大小分为：手工砌筑的小型砌块和采用机械施工的中型和大型砌块。
通常把高度在390mm以下的砌块称为小型砌块。
主规格尺寸为390mm×l90mm×190mm(其他规格尺寸由供需双方协商)。
砌块的强度等级：根据3个砌块试样毛面积截面抗压强度的平均值和最小值进行划分的分为：MU20、MUl5、MUl0、MU7.5和MU5六个强度等级。
3.石材常用的有重质天然石（花岗石、石灰石、砂岩等重力密度大于18KN/m3的石材）和轻质天然石。
重质天然石强度高、耐久，但开采及加工困难，一般用于基础砌体或挡土墙中。
在产石材地区，重质天然石也可用于砌筑承重墙体，但由于其导热系数大，不宜作为采暖地区的房屋外墙。
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1）网状配筋砖砌体：是在砌体的水平灰缝中每隔 几皮砖放置一层钢筋网，有方格网式和连弯式两种。
2）组合砖砌体：由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢 筋砂浆面层组合而成。
砖房构造柱设置要求
房屋层 数 6度 7度 8度 二、三 9度 隔12m或单元横墙与外 纵墙交接处；楼梯间对 楼、电梯间四角， 应的另一侧内横墙与外 楼梯斜梯段上下 纵墙交接处 端对应的墙体处， 外墙四角和对应 隔开间横墙与外墙交 转角；错层部位 接处，山墙与内纵墙 横墙与外纵墙交 交接处 接处，大房间外 墙交接处，较大 内墙与外墙交接处，内 洞口两侧 墙的局部较小墙垛处。 内纵墙与横墙交接处 设置部位
4 同多层砌 体房屋 11
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房屋抗震横墙最大间距（m)
（5）房屋局部尺寸限制
(6)底部框架--抗震墙房屋的结构布置
• 1 ）上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或 基本对齐。 • 2 ）房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙， 并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。 6 度且总层数不 超过 4层的底层框架一抗震墙房屋，应允许采用嵌砌于框 架之间的砌体抗震墙，但应计人砌体墙对框架的附加轴力 和附加剪力；其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。 • 3 ）底层框架－抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底 层侧向刚度的比值， 6 、 7 度时不应大于 2 . 5 ， 8 度时 不应大于 2.0，且均不应小于 1 . 0 。 • 4 ）底部两层框架－抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与 底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚 度的比值， 6 、 7 度时不应大于 2 . 0 ， 8 度时不应大于 1 . 5 ，且均不应小于 1.0。 • 5 ）底部框架一抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏 式基础或桩基。
砌体房屋伸缩缝的最大间距（m）
6.2.2、多层砌体房屋抗震的一般规定 （1）房屋的总高度和层数的限制
6 房屋 多层砌 体房屋 类别 普通砖 多孔砖 多孔砖 小砌块 底部框 架抗震 墙 普通砖 多孔砖 多孔砖 小砌块 6 7 高 度 21 21 18 21 22 19 22 7 7 层 高 数 度 7 21 7 18 6 15 7 18 7 19 6 16 7 19 7 8 8 8 8 9 9
砌体受压破坏过程分为三个阶段：
第一阶段：加载大约在破坏荷载的50～70%时， 砖体内的个别砖出现竖向裂缝。特点停止加荷载， 裂缝不发展。 第二阶段：继续加荷载，大约在破坏荷载的80～ 90%时，原裂缝不断扩展，同时产生新的裂缝， 并与竖向灰缝贯通形成竖向条缝。特点是如果荷 载不再增加，裂缝仍将继续发展。 第三阶段：继续加荷载，裂缝继续发展，宽度增 加，连续的贯通裂缝将砌体分割成几个小砖柱， 最终被压碎或失稳而破坏。
最小抗震墙厚 高 层 度（mm） 度 数 240 240 190 190 240 190 190 21 7 21 7 21 7 21 7 22 7 22 7 22 7
层高 层高 层 数度 数度 数 7 18 6 15 5 6 18 6 15 5 5 15 5 12 4 6 18 6 15 5 6 16 5 -5 13 4 -6 16 5 -----
6.2.3、多层粘土砖房屋的抗震构造措施
（1）钢筋混凝土构造柱 大量试验表明：构造柱能提高砖墙的受剪承载力 10%~30%左右，提高幅度与墙体高宽比、竖向压 力和开洞情况有关；主要对砌体砌约束作用，而 这种约束作用需要构造柱与各层纵横隔墙的圈梁 或现浇板连接，使之有较高的变形能力。及通过 构造柱与圈梁把墙体分片包围，能限制开裂后砌 体裂缝的延伸和砌体的错位，使砖墙能维持竖向 承载力，并能继续吸收地震的能量，避免墙体倒 塌。
四、五
三、四
六
五
四
二
七
≧六
≧五
≧三
构造柱的一般做法
(2)影响抗压强度的因素：
1）块材和砂浆强度 2）砂浆的性能 3）块材的形状、尺寸及灰缝厚度 4）砌筑质量
6.2、 多层砌体房屋的构造要求
多层砌体房屋具有整体性差，抗拉、抗压强度 低，材料质脆、匀质性差等弱点。因此要采 取必要构造措施，以加强房屋的整体性，提 高抗变形和抗倒塌能力。
6.2.1 、砌体结构的一般构造要求
3）砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙：由砖砌体 与钢筋混凝土构造柱共同组成。
4）配筋砌块砌体：是在混凝土小型空心砌块的竖 向孔洞中配置钢筋，在砌块横肋凹槽中配置水平筋， 然后浇灌混凝土，或在水平灰缝中配置水平钢筋， 所形成的砌体。
6.1.2、砌体的抗压性能
(1)砌体轴心受压的破坏特征： 砌体为脆性材料，主要用于轴心受压和小偏心受 压构件。
• • • • • • • • • （1）最低强度等级要求 （2）截面尺寸要求 （3）支撑长度要求 （4）连接锚固要求 （5）砌体中留槽洞及埋设管道的要求 （6）设置垫块的条件 （7）设置壁柱或构造柱的条件 （8）砌块砌体的构造 （9）防止墙体开裂的主要措施
防潮层做法
砌块墙与后砌隔墙交接处钢筋网片
(4)房屋抗震横墙的间距限制
烈度 房屋类别 多层砌体房 现浇或装配整 屋 体式钢筋混凝 土楼、屋盖 装配式钢筋混 凝土楼、屋盖 木屋盖 底部框架抗 上部各层 震墙砌体房 屋 底层或底部两 层 6 15 烈度 7 15 烈度 8 11 烈度 9 7
11
119Biblioteka 49 同多层 砌体房 屋 18
9 同多层砌 体房屋 15
高 层 度 数 12 4 9 9 ---3 3 ----
（2）房屋比的限制
烈度 最大高宽比 6度 2.5 7度 2.5 8度 2.0 9度 1.5
（3）合理布置房屋的结构体系
a.优 先考虑横墙承重或纵墙共同承重的结构体系， 不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系。 b.纵横墙的布置 c.设置防震缝 d.楼梯间的设置 e.烟道、风道、垃圾道等的设置 f.不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐