砌体结构设计原理(朱伯龙)正文1-29
《砌体结构设计》PPT课件
砌块按尺寸大小可分为小型、中型和大型三种，我国通常把砌块高 度为350mm以下的称为小型砌块，高度为360～900mm的称为中型砌块， 高度大于900mm的称为大型砌块。 普通混凝土小型空心砌块的主块规格尺寸为390×190×190mm, 其 空心率25~50％。
石材
砌体中的石材应选用无明显风化的石材。
3.23 2.95 2.64 2.29 1.87
0 2.13 1.91
1.65 1.51 1.35 1.17 0.95
表 14-17
砖强度等级
MU100 MU80 MU60 MU50 MU40 MU30 MU20
毛石砌体的抗压强度设计值(Mpa)
砂浆强度等级
M7. 5 1.27 1.13
0.98 0.9 0.8 0.69 0.56
砌体材料 砌体构件的承载力 混合结构房屋中砌体结构的设计
砌体结构的发展简史——国际
金字塔
巴黎圣母院
砌体结构的发展简史——国内
万里长城
都江堰水利工程
安济桥
15.2 砌体与砂浆的种类和强度等级
15.2.1 块体的种类
砖
烧结普通砖是指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成； 标准砖统一规格240mm(长)×115mm(宽) ×53mm(厚) 烧结多孔砖是指以粘土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的 主要用于承重部位的多孔砖，其孔洞率大于或等于25％。
对于具体的设计，砌体材料的选择应遵循如下原则:对于 地面以下或防潮层以下的砌体所用材料，应提出最低强度要求，对 于潮湿房间所用材料的最低强度等级要求见表。
15.3 砌体结构的设计方法与砌体的强度设计值
❖ 15.3.1 砌体结构按近似概率理论的极限状态设计方 法 砌体结构设计采用以概率论为基础的极限状态设计方法，以可
砌体结构-课件
砌体结构第一节材料性能第二节基本设计原则第三节承载力第四节混合结构设计第五节房屋部件第六节抗震设计要点砌体结构1材料性能砌体结构分类砌体结构材料◆无筋砌体：砖砌体、砌块砌体、石砌体◆配筋砌体：配有钢筋或钢筋混凝土的砌体。
网状和水平配筋砖砌体、组合砌体、配筋砌块砌体◆块体：普通砖、多孔砖、砌块、石材◆砂浆：水泥砂浆、混合砂浆、砌块专用砂浆◆钢筋◆混凝土1.烧结砖●烧结普通砖原料：粘土、煤矸石、页岩、粉煤灰标准规格：240mm x 115mm x 53mm适用范围：地上及地下结构●烧结多孔砖原料：同烧结普通砖，孔洞率不大于35%规格：KM1（190mm x 190mm x 90mm）、KP1（240mmx 115mm x 90mm）、KP2（240mm x 180mm x 115mm）适用范围：地上结构优点：减轻自重、减少砂浆用量、减少工时、节约粘土2.蒸压硅酸盐砖●蒸压灰砂普通砖原料：石英砂、石灰●蒸压粉煤灰普通砖原料：粉煤灰、石灰、石膏和集料3.混凝土砖●混凝土普通砖●混凝土多孔砖原料：水泥、砂、石强度等级：MU25、MU20、MU15适用范围：不得用于温度长期超过200、聚冷聚热和受酸性介质侵蚀的部位强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15常用尺寸：多孔砖：240mm x 115mm x 90mm、240mm x 190mm x 90mm、190mm x 190mm x 90mm实心砖：240mm x 115mm x 53mm、240mm x 115mm x 90mm4.砌块●混凝土小型空心砌块原料：普通混凝土；孔洞率为25%~50%，单排孔和多排孔主要规格：390mm x 190mm x 190mm●轻集料混凝土空心砌块原料：普通混凝土（陶粒、火山灰混凝土）+煤渣、煤矸石5.石材●料石外形规则，高度及宽度不宜小于200mm●毛石形状不规则，中部厚度不应小于200mm强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5砌块的厚度及空心率根据结构的承载力、稳定性、构造和热工要求确定强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20以边长为70mm的立方体试块的抗压强度表示1材料性能-砂浆砂浆定由胶结材料（石灰、水泥）和细骨料（砂）加水搅拌而成的混合物◆砂浆的作用a)将块体连接成整体而共同工作b)抹平块体表面而使砌体受力均匀c)填满块体间缝隙，提高砌体的保温性和抗冻性◆砂浆的分类a)水泥砂浆：水泥和砂拌合而成b)混合砂浆：水泥、掺和料和砂拌合而成c)非水泥砂浆：石灰和砂拌合而成d)砌块专用砂浆：掺入一定比例的掺和料和外加剂◆砂浆的特性a)流动性：砂浆的稠度（标准锤体沉入深度）砖砌体：70mm~100mm砌块砌体：50mm~70mm石砌体：30mm~50mma)保水性：保持水分的能力，以分层度表示●砂浆的强度为28天龄期的边长为70.7mm的立方体试件的抗压强度指标；分为M15、M10、M7.5、M5、M2.5；●混合砂浆因添加了掺和料，强度比同等级的水泥砂浆高；1材料性能砂浆性能对比表材料强度汇总表砌体无筋砌体砖砌体砌块砌体石砌体配筋砌体配筋砖砌体组合砌体配筋砌块砌体砌筑方法：●一顺一顶●梅花顶●三顺一顶墙体厚度：120mm（半砖）、240mm（1砖）、370mm（1砖半）、490mm（2砖）、620mm（2砖半）、740mm（3砖）水平网状配筋砌体混凝土或砂浆面层组合砌体钢筋混凝土构造柱组合墙在水平灰缝中配置钢筋网片偏心距超限的外侧配置钢筋设置间距≤4m的构造柱提高轴心抗压承载力提高偏心抗压承载力提高砖墙的承载力及抗震性1材料性能-砌体配筋砌块砌体：在竖向孔洞中设置竖向钢筋，配以水平分布钢筋和箍筋，然后灌注混凝土形成配筋砌块砌体。
砌体结构第三章
N fA
N
——轴向压力设计值 ——高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响系数，可按式（3.19） 计算，也可按表3.1~3.3查取
f A
——砌体抗压强度设计值，按表2.3采用
——截面面积，对各类砌体均按毛截面面积计算
2018年11月2日星期五8时13分17秒
A0 a h h
（4）对图3.6（d）的情况，
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规范GB50003为防止
A0
Al 大于某一限值时会出现危险的劈裂破坏，规定对按式
（3.23）计算的值，尚应符合下列规定。
（1）对图3.6（a）的情况， 2.5 ； （2）对图3.6（b）的情况， 2.0 ； （3）对图3.6（c）的情况， 1.5 ； （4）对图3.6（d）的情况， 1.25 ； （5）对灌孔的混凝土砌块砌体，在（1）、（2）款的情况下尚应符合 1.5 。 未灌孔混凝土砌块砌体， 1.0 ； （6）对多孔砖砌体孔洞难以灌实时，应按 1.0 取用；当设置混凝土垫块时， 按垫块下的砌体局部受压计算。
N Ne N ey y 1 2 A I A i
1 Nu fA ey 1 2 i
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2
Nu e fA
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2、偏心受压长柱
偏心受压长柱在偏心距为的轴向荷载作用下，因侧向发生挠曲变形而产生附加偏心距（图 3.2），加速了柱的破坏，故偏心受压长柱的承载力应考虑附加偏心的影响。
2、局部受压构件的破坏形式
（1）竖向裂缝发展而破坏。这种破坏的特点是，当局部压力达到一定数值时，离局压垫 板下约2~3皮砖处首先出现竖向裂缝；随着局部压力的增大，在出现新的竖向及斜向 裂缝的同时，原先的裂缝向上、下方向扩展并逐渐发展为主裂缝；当裂缝之间的砌体 压应力达到材料的抗压强度时，砌体被压破坏（图3.5(a)）。 （2）劈裂破坏。当局部受压面积相对构件截面面积较小时，在局部压应力的作用下裂缝 少而且集中，且裂缝很快形成一条贯通砌体的主裂缝，犹如刀劈（图3.5(b)），故称 劈裂破坏。此种破坏形式开裂与破坏几乎同时发生，属脆性破坏，设计时应避免。 （3）局压面积处局部破坏。前述两种破坏形式均发生在砌体内部而非局部压力接触面处。 实际工程中，当局部压力下的砌体强度较低、砌体所支承的梁的高跨比较大时易出现 局压面积处砌体被压碎而破坏（图3.5(c)）。
砌体结构课件
第一章 概 述 第二章 砌体材料及种类 第三章 砌体的力学性能 第四章 砌体构件承载力计算 第五章 砌体结构房屋墙体设计 第六章 过梁与挑梁的设计 第七章 砌体结构房屋抗震设计简述
3
第二节 砌体材料及其砌体的力学性能
一、砌体的块材 １. 砖
我国目前用于砌体结构的砖主要可分为烧结砖和非烧结砖两大类。烧结 砖可分为烧结普通砖与烧结多孔砖，一般是由粘土、煤矸石、页岩或粉煤灰 等为主要原料，压制成土坯后经烧制而成。烧结普通砖重力密度在 16～18 kN／m3 之间，具有较高的强度，良好的耐久性和保温隔热性能，且生产工 艺简单，砌筑方便，故生产应用最为普遍，但因为占用和毁坏农田，在一些 大中城市现已逐渐被禁止使用。
中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多万年前 用“秦砖汉瓦”建造的世界上最伟大的砌体工程之一；有在春秋战国时期就 已兴修水利，如今仍然起灌溉作用的秦代李冰父子修建的都江堰水利工程所 示)；
在 1400 年前由料石修建的现存河北赵县的安济桥，这是世界上最早的 单孔敞肩式石拱桥，净跨为 7.02m，宽约 9m，为拱上开洞，既可节约石材， 且可减轻洪水期的水压力，它无论在材料使用、结构受力、艺术造型和经济 上，都达到了相当高的成就，该桥已被美国土木工程学会选入世界第 12 个 土木工程里程碑。
第一节 概 述
砌体结构是指由天然的或人工合成的石材、粘土、混凝土、工 业废料等材料制成的块体和水泥、石灰膏等胶凝材料与砂、水拌和而 成的砂浆砌筑而成的墙、柱等作为建筑物主要受力构件的结构。
由烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖作为块 体与砂浆砌筑而成的结构称为砖砌体结构。
由天然毛石或经加工的料石与砂浆砌筑而成的结构称为石砌体 结构。
砌体结构所用的主要材料来源方便，易就地取材。天然石材易于开 采加工；粘土、砂等几乎到处都有，且块材易于生产；利用工业固体废 弃物生产的新型砌体材料既有利于节约天然资源，又有利于保护环境。
砌体结构设计PPT课件
局部受压承载力计算方法
弹性地基梁法
01
将局部受压区域视为弹性地基上的梁，通过求解梁的挠度和内
力来计算局部受压承载力。
叠加法
02
将局部荷载分解为多个集中力或分布力，分别计算其对结构的
影响，然后叠加得到总的局部受压承载力。
有限元法
03
利用有限元软件对砌体结构进行建模和分析，模拟局部受压过
程并计算承载力。
验算方法
包括静力法、动力法以及有限元法等。其中，静力法是最常用的方法，它通过建立砌体结构的力学模型，计算其 在各种荷载作用下的内力和变形，从而判断其稳定性。动力法主要用于考虑地震等动力荷载对砌体结构稳定性的 影响。有限元法是一种数值分析方法，可以对复杂砌体结构进行精确分析。
构造措施加强稳定性
设置圈梁和构造柱
抗震设计与构造要求
地震作用对砌体结构影响
1 2
地震波传播与结构振动
地震波通过地基传播至砌体结构，引起结构振动 和变形。
惯性力与结构破坏
地震作用产生的惯性力可能导致砌体结构出现裂 缝、倒塌等破坏。
3
地基失效与结构失稳
地震可能导致地基失效，进而引起砌体结构整体 失稳。
抗震设计基本原则和方法
总体设计原则
裂缝宽度验算
根据结构类型和荷载情况，确定裂缝 宽度的限值，并进行验算。
变形验算
振动验算
对于受动力荷载作用的结构，需进行 振动验算，确保结构的稳定性和舒适 度。
考虑结构在荷载作用下的变形，确定 变形限值并进行验算。
04
墙柱高厚比和稳定性验算方法
墙柱高厚比概念及影响因素
墙柱高厚比定义
指墙、柱的计算高度H0与其厚度h的 比值，即β=H0/h。它是影响砌体结 构稳定性的重要因素。
砌体结构
第四章砌体结构房屋的墙体体系及其承载力验算§4．1 房屋的结构布置§4．1．1概述混合结构的房屋通常是指屋盖、楼盖等水平承重结构的构件采用钢筋混凝土或木材，而墙、柱与基础等竖向承重结构的构件采用砌体材料的房屋。
混合结构中的墙体一般具有承重和围护的作用，墙体、柱的自重约占房屋总重的60％。
由于砌体的抗压强度并不太高，此外块材与砂浆间的粘结力很弱，使得砌体的抗拉、抗弯、抗剪的强度很低。
所以，在混合结构的结构布置中，使墙柱等承重构件具有足够的承载力是保证房屋结构安全可靠和正常使用的关键，特别是在需要进行抗震设防的地区，以及在地基条件不理想的地点，合理的结构布置是极为重要的。
房屋的设计，首先是根据房屋的使用要求，以及地质、材料供应和施工等条件，按照安全可靠、技术先进、经济合理的原则，选择较合理的结构方案。
同时再根据建筑布置、结构受力等方面的要求进行主要承重构件的布置。
在混合结构的结构布置中，承重墙体的布置不仅影响到房屋平面的划分和房间的大小，而且对房屋的荷载传递路线、承载的合理性、墙体的稳定以及整体刚度等受力性能有着直接和密切的联系。
§4．1．2 承重墙体的布置在承重墙的布置中，一般有四种方案可供选择，即纵墙承重体系、横墙承重体系、纵横墙承重体系和内框架承重体系。
§4．1. 2．1纵墙承重体系纵墙承重体系是指纵墙直接承受屋面、楼面荷载的结构方案。
图4.1为两种纵墙承重的结构布置图。
图4.1(a)为某车间屋面结构布置图，屋面荷载主要由屋面板传给屋面梁，再由屋面梁传给纵墙。
图4.1(b)为某多层教学楼的楼面结构布置图，除横墙相邻开间的小部分荷载传给横墙外，楼面荷载大部分通过横梁传给纵墙。
有些跨度较小的房屋，楼板直接搁置在纵墙上，也属于纵墙承重体系。
纵墙承重体系房屋屋(楼)面荷载的主要传递路线为；楼(屋)面荷载——纵墙——基础——地基纵墙承重体系房屋的纵墙承受较大荷载，设在纵墙上的门窗洞口的大小及位置受到一定的限制；横墙的设置主要是为了满足房屋的空间刚度，因而数量较少，房屋的室内空间较大。
砌体结构第1章 绪论
巴黎圣母院是古老巴黎的象征，始建于1163年，整座教堂 在1345年才全部建成，历时180多年，是一座典型的“歌特式” 教堂。
以柱墩骨架、券拱和飞扶壁等组成的砖石框架结构，墙体不 承重 。 2020/10/17
世界文化与自然遗产
希腊帕特农神庙 雅典守护女神雅典娜的供奉祭殿
（公2020元/10/1前7 447至前448年) 欧洲古典建筑的典范 、雅典的王冠
2020/10/17
近代我国优秀建筑杰作--- 砖石结构
江苏——镇江市建成的顶部外径2.18m、底部外径4.78m、 高60m的砖砌烟囱；用料石建成的80m排气塔；
湖南——建造的高l2.4m、直径6.3m、壁厚240mm的砖砌 粮仓群。
河南——林州市引水灌溉工程红旗渠； 福建——横跨云霄、东山两县的大型引水工程陈岱渡槽； 四川——丰都九溪沟变截面敞肩式公路石拱桥； 山西——晋城—焦作高速公路上的丹河石拱桥。
砌体结构
1.2 砌体结构的优缺点及其应用范围
1.2.1砌体结构的优点： （1）容易就地取材，造价低廉 ； （2）砌体结构具有很好的耐火性和较好的耐久性 ； （3）墙体保温、隔热性能好，节能效果明显； （4）施工设备简单，施工技术上无特殊要求； （5）当采用砌块或大型板材作墙体时，可减轻结构自重，加快 施工进度，进行工业化生产和施工。
2020/10/17
埃及金字塔
胡夫金字塔最大，边长230.5m的正方形
（公元前2700至前2600年间) 塔基，高140m ,230余万块巨石砌成
人面狮身象
（司克芬斯）
人面用 独石雕刻
唯一未塌的世界古七大奇迹
世界上朝向最精确的建筑
（最大偏差0.015%) 施工方法至今为迷
2020/10/17
第2章 砌体结构设计原理
同济大学建筑工程系
2011年
第二章砌体结构设计原理
李翔
砌体结构
2 同济大学建筑工程系-李翔
3 2011-3-16
按材料力学的方法计算构件在外荷载作用下的应力，要求荷载作用下构件的计算应力不超过砌体材料的容许应力。
，容许应力
：
§2.1 设计历史回顾
2011-3-16引入修正系数调整弹性理论计算和破坏试验结果的差异，原苏联规范（Y－57－43）1943年正式采用按破坏阶段的设计方法，解放初期，我国部分地区采用前苏联规范按破坏阶段进行设计。
§2.1 设计历史回顾2011-3-16
三、三系数表达的极限状态设计法
1955年前苏联颁布了按）。
其一般表达式为：
〖考虑统计荷载标准值的超载〗〖考虑材料在不同工作条件下作用发挥程度〗
年后我国砌体结构设计采用前苏联规范的三系数极限状态设计方法
§2.1 设计历史回顾
2011-3-16)0
n X =§2.3 设计分项系数因素
平均值
2011-3-16
3.2
2.7三级表2－2
故砌体结构构件的承载力极限状态的目标可靠指标为3.7
§2.3 设计分项系数
一次二阶矩法
§2.3 设计分项系数环境类别限定材料最低强度补充构造要求
14 同济大学建筑工程系-李翔2011-3-16。