第三章 砌体结构的强度计算指标分解
砌体结构施工质量评估指标详解与实践应用
砌体结构施工质量评估指标详解与实践应用砌体结构作为建筑领域中常见的一种结构形式，其质量评估是确保建筑安全和耐久性的重要环节。
本文将详细解读砌体结构施工质量评估的指标，并结合实践应用进行探讨。
一、背景介绍砌体结构是一种通过砖块、石材等砌筑而成的建筑结构形式，其优点是施工方便、材料成本较低等。
然而，由于施工条件、工艺操作等因素的影响，砌体结构的施工质量存在一定的隐患。
因此，准确评估砌体结构的施工质量成为确保工程安全和质量的关键。
二、施工质量评估指标1. 砖缝的平整度：砖缝的平整度是评估砌体结构施工质量的重要指标之一。
平整度不仅影响建筑外观美观，更关乎到砌体结构的整体稳定性。
评估砖缝平整度时，可通过测量砖缝宽度、控制砖缝开裂和错位等指标来进行判断。
2. 砂浆的黏结强度：砂浆的黏结强度对于砌体结构的连接稳定性至关重要。
通过检测砌体中砂浆的抗拉强度、黏结面积、黏结质量等指标，可以评估砂浆的黏结性能，并进一步判断施工质量。
3. 砖块的质量：砖块作为砌体结构的主要组成部分，其质量直接影响到砌体结构的整体性能。
评估砖块质量时，可以从外观品质、尺寸误差、抗压强度等多个角度来考量，以确保砌体结构的稳定性和安全性。
4. 砌筑工艺：砌筑工艺是评估砌体结构施工质量的关键环节。
合理的砌筑工艺可以确保砌体结构的整体平整性、一致性和稳定性。
因此，需要评估施工过程中的砌筑技术、施工工艺等指标，以判断工艺操作是否符合标准要求。
三、实践应用1. 施工前的质量控制：在砌体结构施工之前，应对砖块、砂浆等材料进行质量检测，确保其符合相关标准。
同时，对施工工艺进行详细规划和操作要求，为后续施工打下基础。
2. 施工过程中的质量控制：在砌体结构的施工过程中，需对砖块的放置、砂浆的配比和涂抹、砖缝的处理等进行严格的质量控制。
对定期进行抽检，并对存在的问题及时进行整改，确保砌体结构的施工质量。
3. 完工验收与评估：在砌体结构完工后，需要进行验收和评估。
砌体结构施工质量评估指标详解
砌体结构施工质量评估指标详解砌体结构是建筑物的重要组成部分之一，对于建筑物的稳定性和耐久性起着至关重要的作用。
为了确保砌体结构的质量，施工质量评估成为必不可少的环节。
本文将详细介绍砌体结构施工质量评估的相关指标。
一、砌体板材料的质量评估指标1. 砌块外观质量：砌块表面应平整、无明显裂缝、麻球及其他破损现象。
颜色要均匀、一致。
2. 砌块尺寸偏差：砌块的长、宽、高尺寸偏差不应超过规定范围。
如石膏砌块的尺寸偏差不应大于±2mm。
3. 砌块强度：砌块的抗压强度应符合相关标准。
例如，实心砌块抗压强度不应小于4.5MPa。
二、砌体结构施工过程的质量评估指标1. 砌筑工艺：砌筑工艺应符合设计要求和规范规定。
墙体砌筑应垂直、水平，墙体表面应平整、光滑。
2. 砌筑接缝：砌体结构的接缝应一致、紧密，砌块之间不应有明显裂缝和间隙。
3. 砌筑标高：墙体的标高应符合设计要求，无高低错台，水平标准。
三、砌体结构施工完成后的质量评估指标1. 墙体垂直度：墙体是否垂直可通过使用垂直仪进行测量，不同部位的垂直度偏差应符合规定。
2. 墙体平整度：墙体表面应平整、光滑，不得有凹凸不平、悬空、脱落等现象。
3. 砌体强度：墙体抗压强度应符合设计要求和相关规范。
如砌体的抗压强度不应小于10MPa。
四、砌体结构的质量验收标准1. 外观质量：墙体表面应平整、光滑，无裂缝、麻球及其它破损现象。
2. 尺寸偏差：墙体的尺寸偏差不应超过规定范围。
如墙体的垂直偏差不应大于5mm。
3. 墙体均匀度：墙面应平整、均匀，不应有突出或凹陷部分。
4. 墙体强度：经验表明，墙体的抗压强度应不低于15MPa。
五、砌体结构施工质量评估的方法与注意事项1. 施工过程中应根据相关标准和规范进行验收，及时发现和纠正施工中的问题。
2. 施工监理人员应进行现场巡视和抽样检测，确保施工质量符合要求。
3. 施工单位应配合施工监理人员进行质量检测，依据检测结果及时进行调整和改正。
3砌体结构的计算方法
根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2001)， 砌体结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构 构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行计算。为了更好地掌握砌体 结构构件的设计计算方法，先介绍极限状态设计方法的有关基本概念。
(2) 当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性，例如倾覆、滑移、 漂浮等时，应按下式进行验算:
0
(1.2SG2K+1.4SQ1K+ å
n
S
Q IK
i= 2
)≤0.8SG1K
(3-12a)
四、砌体强度标准值和设计值
1. 砌体强度标准值 砌体强度标准值取具有95%保证率的强度值，即按下式计算: f k = fm－1.645σf 式中：f k——砌体强度标准值 fm——砌体强度平均值 σf——砌体强度的标准差 f k = fm ( 1－ 1.645δ f ) (3-10)
以概率理论为基础的极限状态设计方法
1) 按时间的变异分类
(1) 永久作用。永久作用又称为永久荷载或恒荷载，是指在设计基准期50年内其量 值不随时间变化，或变化与其平均值相比可以忽略不计的作用。例如，结构自重、 土压力等。 (2) 可变作用。可变作用又称为可变荷载或活荷载，是指在设计基准期50年内其量 值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。例如，楼(屋)活荷载、吊车 荷载、风荷载等。 (3) 偶然作用。偶然作用是在设计基准期50年内不一定出现，而一旦出现，则其量 值很大，且持续时间很短的作用。例如，地震作用、爆炸力、撞击力等。
一、结构上的作用和作用效应
1. 结构上的作用 结构上的作用是指能够使结构产生内力或变形的原因，一般用Q 表示。结构上的作用Q是随机变量，可分为直接作用和间接作用。直 接作用常称为荷载，是指施加在结构上的集中力或分布力，如结构 自重、楼(屋)面活荷载、风荷载等。间接作用是指能够引起结构外加 变形或约束变形的原因，如温度变化、地基变形、地震等。 结构上的作用可按时间的变异、空间位置的变异以及结构的反应 进行分类。
砌体材料强度及砌体的计算指标
砌体材料强度及砌体的计算指标一、砌体材料强度根据《砌体结构设计规范》3.1.1条如下：二、砌体的计算指标根据《砌体结构设计规范》3.2.1条如下3．2．1 龄期为28d的以毛截面计算的砌体抗压强度设计值，当施工质量控制等级为B级时，应根据块体和砂浆的强度等级分别按下列规定采用：1 烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值，应按表3．2．1―1采用。
注：当烧结多孔砖的孔洞率大于30％时，表中数值应乘以0.9。
2 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值，应按表3．2．1―2采用。
表33 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值，应按表3．2．1―3采用。
表3．2(MPa)注：当采用专用砂浆砌筑时，其抗压强度设计值按表中数值采用。
4 单排孔混凝土砌块和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值，应按表3．2．1―4采用。
表3．2．1―4 单排孔混凝土砌块和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值(MPa)注：1 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体，应按表中数值乘以0.7；2 对T形截面墙体、柱，应按表中数值乘以0.85。
5 单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值f g应按下列方法确定：1) 混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20，且不应低于1.5倍的块体强度等级。
灌孔混凝土强度指标取同强度等级的混凝土强度指标。
2) 灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值f g，应按下列公式计算：f g＝f ＋ 0.6af c (3．2．1―1)a＝δρ (3．2．1―2)式中：f g――灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，该值不应大于未灌孔砌体抗压强度设计值的2倍；f――未灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，应按表3．2．1―4采用；f c――灌孔混凝土的轴心抗压强度设计值；α――混凝土砌块砌体中灌孔混凝土面积与砌体毛面积的比值；δ――混凝土砌块的孔洞率；ρ――混凝土砌块砌体的灌孔率，系截面灌孔混凝土面积与截面孔洞面积的比值，灌孔率应根据受力或施工条件确定，且不应小于33％。
砌体结构-第3章受压构件
i 202mmA 75000T型截面的折算厚度 hT 3.5i 3.5×202＝707mm 偏心距
e M 30 0.2m 200mm 0.6y 297mm N 150
满足规范要求。
（2）承载力验算
MU10烧结粘土砖与M5混合砂浆砌筑，查表得
＝1.0；
HO hT
1.0 5 7.07 0.707
a =0.7+A=0.7+0.24=0.94
H0 b
1.1×3600/400=9.9
0.87
独立柱，且双排组砌，故乘以强度降低系数0.7
Nu a fA 0.870.940.7 2.22 400600 305KN
N=1.35SGK+1.4×1×0.7SQK=1.35×170+0.98×50=278.5kN<Nu
合砂浆砌筑，柱的计算高度H0=3.6m，柱底截面承受的轴心压 力标准值Nk=220kN(其中由永久荷载产生的为170kN，已包括 柱自重)。结构安全等级为二级设计使用年限５０年，施工质 量控制等级为B级。试计算柱底的承载力。
解：查表得砌块砌体的抗压强度设计值f =2.22MPa。
因为A=0.4×0.6=0.24m2<0.3m2，
N fA
A 截面面积（对各类砌体按毛面积计算）；
高厚比和轴向力偏心距e对受压构件承载力的影响。
e 0, 3 1
Nu ;e Nu
e 0, 3 0
2 受压构件承载力计算应注意的问题
⑴ 针对不同的砌体材料对构件高厚比进行修正
矩形截面 T形截面
H0 h
H0 hT
偏心受压长柱：
轴心受压长柱： 偏心受压短柱：
1
2
1
12
砌体强度标准值和设计值
砌体强度标准值和设计值砌体作为建筑工程中的一种重要材料，其强度标准值和设计值是衡量其质量和使用性能的重要指标。
本文将详细介绍砌体强度标准值和设计值的概念、计算方法和各种因素对其的影响。
砌体强度标准值是指砌体在标准试验条件下的抗压强度值，通常指的是26mm×13mm×6.5mm的标准试件在干燥状态下的强度值，单位为MPa。
砌体强度标准值是对砌体进行质量检验或比较的重要依据，并且也是设计砌体墙体结构时的基础数据。
砌体强度设计值是指根据建筑设计规范和砌体材料强度标准值，计算得出的砌体承载力值，也就是砌体在实际工程使用条件下的承载力，单位为N/m2。
砌体强度设计值是设计师根据工程实际情况和结构要求进行计算和确定的，是建筑结构设计的重要参数。
砌体强度标准值的计算方法主要采用应力和应变的关系式，即压缩强度等于试样最大荷载值除以试样面积。
具体计算方法如下：砌体的抗压试验应在温度为(20±5)℃的单调环境下进行。
试验前应选取符合规定要求的试验样品，按指定的尺寸和固定工艺进行制作和养护。
将试样水浸泡，待其渗透饱和后，用抹布把表面的水分擦净。
试验过程中，将试样在两个平行水平板之间放置到压力机上，然后逐渐施加荷载，直至试样崩裂或者荷载达到了试验标准的要求。
荷载与位移之间的关系应记录下来，并绘制为荷载-位移曲线。
试验结束后，应根据试样的尺寸和荷载值计算出试样的抗压强度标准值。
三、砌体强度设计值的计算方法砌体强度设计值的计算方法是以砌体的强度标准值为基础，考虑各种因素对砌体承载力的影响，按规范要求进行计算和确认。
具体计算方法如下：1、按照设计要求确定砌体的构筑方式和墙体结构类型，并考虑墙体高度和宽度等因素，计算出砌体承受的静载荷和动载荷。
2、选取合适的安全系数，按公式计算出砌体的标准承载力。
3、计算砌体结构的地基和基础承载能力，并确定合适的地基安全系数和基础安全系数。
4、综合考虑砌体的标准承载力、地基地基承载力和基础承载能力，计算出砌体的强度设计值，并与实际需要的荷载进行比较。
砌体结构计算书
砌体结构计算书是为了确保砌体结构的强度、稳定性和安全性而进行的一系列计算过程。
以下是一个简单的砌体结构计算书的示例，仅供参考：一、基本参数1.砌体材料：混凝土砌块，抗压强度为f=10N/mm²2.砌体厚度：t=370mm3.砌体高度：H=3.6m4.承受的均布荷载：q=20kN/m²二、计算步骤1.确定墙段宽度：取每段墙宽为B=1m，考虑偏心的影响，取墙段实际宽度为1.2m。
2.计算砌体轴心受压承载力：N=(αfA)其中，α为承载力调整系数，取1.0；f为砌体的抗压强度，取10N/mm²；A为墙段截面积，取A=0.37×0.1×1=0.037m²。
代入数据计算得：N=3.7×10³N。
3.计算偏心距：e=(N/Nk)×e0其中，Nk为砌体的标准承载力，取Nk=2.4×10³N；e0为砌体的初始偏心距，取e0=0.3m。
代入数据计算得：e=0.46m。
4.计算水平截面上的弯矩：M=(qH²)/8其中，q为均布荷载，取q=20kN/m²；H为砌体高度，取H=3.6m。
代入数据计算得：M=43.2kN·m。
5.计算水平截面上的剪力：V=(qH)/2其中，q为均布荷载，取q=20kN/m²；H为砌体高度，取H=3.6m。
代入数据计算得：V=36kN。
三、结论通过以上计算，我们可以得出砌体结构的承载力和稳定性是否满足要求。
如果计算结果不满足要求，需要对砌体结构进行加固或采取其他措施。
同时，还需要考虑砌体结构的地震作用、风荷载等其他因素的影响。
砌体结构--第三章ppt课件
精选课件
10
单一的荷载效应或荷载 效应组合相对最大值
引入函数Z，令Z=R-S=g (R, S),则结构 的工作状态可用函数Z的不同取值加以描述：
Z=R-S>0，结构处于可靠状态； Z=R-S=0，结构处于极限状态； Z=R-S<0，结构处于失效状态。
在可靠度设计中，一般把Z=g (R, S)称 为功能函数，而Z=0则称为结构或构件的极 限状态方程。
砌体结构
Masonry Structure
王志云 结构教研室
1
精选课件
第3章 砌体结构构件的计算方法
(Design method of masonry structure)
学习要点：
√了解我国规范关于砌体结构设计的可靠度理论； √掌握我国规范的砌体结构概率极限状态设计方法； √掌握砌体强度标准值与设计值的计算原则。
（注：配筋砌体不得用掺盐砂浆施工）
精选课件
45
例题
以截面为240×370mm2的棱柱体为例，该砌 体的砖强度等级为MU10，混合砂浆强度等 级为M5，求该砌体的抗压强度平均值 f m ，
标准值 f k 和设计值 f 。
解：1.抗压强度平均值
fm k 1f1 (1 0 .0 7f2)k2
0.78100.5(10.075)1.0
37孔洞率35的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值383940单排孔混凝土对孔砌筑时灌孔砌体的抗剪强度设计值055vg41下列情况的各类砌体其砌体强度设计值应乘以调整系数有吊车房屋砌体跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体跨度不小于75m的梁下烧结多孔砖蒸压灰砂砖蒸压粉煤灰砖砌体混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体这是考虑厂房受吊车动力作用和较大跨度多层房屋墙柱受力情况较为复杂而采取的降低抗力保证安全的措施
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1 o 0.877 2 2 1 1 0.0015 9.68
1
1 e 1 1 1 12 ( 1) 12 o h 1
2
1 1 1 120.202 ( 1) 12 0.877
Ci 为第i个可变荷载的组合值系数。一般情况下取0.7；对书库、
档案库、储藏室或通风机房、电梯机房应取0.9；
Rk 为结构抗力标准值。
3.2 砌体的抗压强度设计值 砌体抗压强度标准值的取值:
f k f m (1 1.645 f )
f 为砌体受压强度的变异系数。
砌体抗压强度设计值的取值为:
三、失效概率和可靠指标 结构构件承载力极限状态的可靠指标
安全等级
延性破坏 脆性破坏
一级
3.7 4.2
二级
3.2 3.7
三级
2.7 3.2
对砌体结构一般认为属于脆性破坏，故安全等级为二级时相应的承载力 极限状态的目标可靠指标为 3.7。
四、 设计表达式
《规范》采用以概率理论为基础的极限状态设计方法。对于一般的 砌体结构，其分项系数的设计表达式可以写成如下形式：
【解】(1)弯矩作用平面内承载力验算
M 20 490 e 0.125 m 125 mm 0.6 y 0.6 147 mm N 160 2
MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆砌筑，查得 1.2
Ho 5 e 125 1.2 9.68 0.202 h 0.62 h 620
第三章 砌体结构的强度计算指标
3.1 砌体结构的可靠度 一、结构的功能要求与可靠度 功能要求： ① 安全性 ② 适用性 ③ 耐久性 结构可靠度：结构在规定的时间内、规定的条件下，完成预定功能的 概率。 二、极限状态方程 极限状态有两种：
（1）承载能力极限状态；（2）正常使用极限状态
极限状态基本方程
Z g ( x1, x2 , x3 , , xn ) 0
为其截面面积加0.8。构件截面面积以m2计。
当砌体用水泥砂浆砌筑时，由于水泥砂浆和易性差，对 抗压强度 a 0.9 ；对抗剪强度 a 0.8 ；
对于配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时， 仅对砌体的强度的设计值乘以调整系数 。 a
3.3 砌体的抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度设计值
【解】 查表得MU10的烧结普通砖与M5的混合砂浆砌筑的砖 砌体的抗压强度设计值f=1.5MPa。
截面面积A＝0.37×0.49＝0.18m2＜0.3m2，调整系数
a A 0.7 0.18 0.7 0.88
H 0 5000 13 .5 h 370
1 o 0.785 2 2 1 1 0.001513.5
0 (1.2SGK 1.4SQ1k Qi Ci SQik ) Rk / R
i 2 n
对以自重为主的结构构件还应按下式进行设计计算：
0 (1.35S Gk 1.4 ci S Qik ) Rk / R
i 1 n
0 为结构的重要性系数：一级或设计年限50年以上的不应小于 式中， 1.1；二级或设计年限50年的，不应小于1.0；
的取值：
构件高厚比
Ho h
受压构件计算高度
不同砌体的高厚 比修正系数
矩形截面：偏心方向的边长 Ｔ形截面：hT=3.5i
的取值： 采用烧结普通砖、烧结多孔砖时，取值1.0； 采用混凝土小型空心砌块砌体时，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。
f fk / f
f 为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，取为1.6。
各类砌体的强度设计值f 在下列情况下应乘以调整系数 a ：
a 为其截面面积加 对无筋砌体,其截面面积小于0.3m2时， 0.7。 a 对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2m2时，
受压构件计算应注意的两个问题：
（1）轴向力偏心距的限值： e0≤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。
【例一】某截面为370×490mm的砖柱，柱计算高度为5m， 采用强度等级为MU10的烧结普通砖及M5的混合砂浆砌筑， 柱底承受轴向压力设计值为N＝150kN，结构安全等级为二 级，施工质量控制等级为B级。试验算该柱底截面是否安全。
1
a fA 0.785 0.881.5 0.1810 187KN
3
N 150KN a fA 187KN
柱底截面安全
【例二】一偏心受压柱，截面尺寸为490×620mm，柱计算高 度＝5m，采用强度等级为MU10蒸压灰砂砖及M5水泥砂浆 砌筑，柱底承受轴向压力设计值为N＝160kN，弯矩设计值 M＝20kN.m（沿长边方向），结构的安全等级为二级，施 工质量控制等极为B级。试验算该柱底截面是否安全。
砌体抗拉、弯曲抗拉及抗剪强度主要取决于灰缝的强度
第四章 无筋砌体构件的承载力计算
4.1 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：
N fA
砌体所受的 轴向力设计值
砌体抗压强度设计值
截面面积，按毛截面计算 高厚比β和轴向力偏心距e 对受压构件承载力的影响系数
1 e 1 1 1 来自12 ( 1) 12 o h
2
轴向力的偏心距
矩形截面：偏心方向的边长 Ｔ形截面：hT=3.5i
轴心受压构件的稳定系数
o
轴压构件 稳定系数 与砂浆强度等级 有关的系数
1 1
2
构件高厚比
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 。