影响砌体抗压强度的因素

建筑师辅导影响砌体抗压强度的因素（1）块材和砂浆强度的影响块材和砂浆强度是影响砌体抗压强度的主要因素，砌体强度随块材和砂浆强 度的提高而提高。对提高砌体强度而言，提高块材强度比提高砂浆强度更有效。一般情况下，砌体强度低于块材强度。当砂浆强度等级较低时，砌体强度高 于砂浆强度；当砂浆强度等级较高时，砌体强度低于砂浆强度。（2）块材的表面平整度和几何尺寸的影响块材表面愈平整，灰缝厚薄愈均匀，砌体的抗压强度可提高。当块材翘曲时， 砂浆层严重不均匀，将产生较大的附加弯曲应力使块材过早破坏。块材高度大时，其抗弯、抗剪和抗拉能力增大；块材较长时，在砌体中产生 的弯剪应力也较大。（3）砌筑质量的影响砌体砌筑时水平灰缝的厚度、饱满度、砖的含水率及砌筑方法，均影响到砌体的 强度和整体性。水平灰缝厚度应为812mm（一般宜为lOmm）；水平灰缝饱 满度应不低于80%；砌体砌筑时，应提前将砖浇水湿润，含水率不宜过大或过 低（一般要求控制在10%15%）；砌筑时砖砌体应上下错缝，内外搭接。（四）砌体的受拉、受弯和受剪性能1 .砌体轴心受拉根据拉力作用方向，有三种破坏形态（图11-8）。当轴心拉力与砌体水平灰缝 平行时，砌体可能沿灰缝I-I截面破坏（图11-8a），也可能沿块体和竖向灰缝 破坏（图11-8b）；当轴心拉力与砌体水平灰缝垂直时，砌体沿通缝截面破坏（图 11-8c）。当块材强度较高而砂浆强度较低时，砌体沿齿缝受拉破坏；当块材强度较低而砂 浆强度较高时，砌体受拉破坏可能通过块体和竖向灰缝连成的截面发生。2. 砌体弯曲受拉砌体弯曲受拉时，有三种破坏形态（图11-9）。即砌体沿齿缝破坏；沿块体和竖 向灰缝破坏和沿通缝破坏。3. 砌体抗剪强度砌体受抗剪破坏时，有三种破坏形态。即沿通缝剪切破坏；沿齿缝剪切破坏；沿 阶梯形缝剪切破坏（图11-10）。影响砌体抗剪强度的因素有：（1）砂浆强度的影响砌体抗剪强度随砂浆强度等级的提高而提高，但块体强度对抗剪强度的影响 较小。（2）竖向压应力的影响当竖向压应力与剪应力之比在一定范围内时，砌体的抗剪强度随竖向压应力 的增加而 提高。（3）砌筑质量的影响主要与砂浆饱满度和砌筑时块体的含水率有关。当砌体内水平灰缝砂浆饱满 度大于 92%，竖向灰缝内未灌砂浆；或当水平灰缝砂浆饱满度大于80%, 竖向灰缝内砂浆饱满度大于40%时，砌体的抗剪强度可达到规范规定值。砖砌筑时，随含水量的增加砌体抗剪强度相应提高。当砖含水量约为10%时， 砌体抗剪强度最高。砌体抗剪强度主要取决于水平灰缝中砂浆与块体的粘结强度。（五）砌体强度计算值1.砌体强度平均值fm2.砌体强度标准值fk砌体强度标准值是结构设计时采用的强度基本代表值。考虑了强度的变异性， 强度标 准值fk与平均值fm的关系为：式中Of砌体强度变异系数。对砖砌体6f =0. 17；对抗拉、抗弯和抗剪强度Of =0. 20。3. 砌体强度设计值砌体强度设计值是由可靠度分析或工程经验校准法确定的，引入了材料性能 分项系数来体现不同情况的可靠度要求。该值直接用于结构构件的承载力计 算。砌体强度设计值f与标准值fk的关系为：式中rf砌体结构材料性能分项系数，对各类砌体的各种强度均取1. 5,用以 保证结构的可靠度。各类砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值，见表119。单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗剪强度设计值fvg，应按下列 公式计算：式中fg灌孔砌体的抗压强度设计值（MPa）。二、砌体房屋的静力计算房屋中的墙、柱等竖向构件用砌体材料，屋盖、楼盖等水平承重构件用钢筋混凝 土或其他材料建造的房屋，由于采用了两种或两种以上材料，称为混合结构房屋， 或称为砌体结构房屋。注：对于用形状规则的块体砌筑的砌体，当搭接长度与块体高度的比值小于 1时，其轴心抗拉强度设计值ft和弯曲抗拉强度设计值ftm应按表中数值乘以 搭接长度与块体高度比值后采用； 对孔洞率不大于35%的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌块砌体的抗剪强 度设计值，可按表中混凝土砌块砌体抗剪强度设计值乘以1. 1； 对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体，当有可靠的试验数据时，表中强度设 计值允许作适当调整； 对烧结页岩砖、烧结煤砰石砖、烧结粉煤灰砖砌体，当有可靠的试验数据 时，表中强度设计值允许作适当调整。（一）砌体结构房屋承重墙布置的四种方案1 .横墙承重体系在多层住宅、宿舍中，横墙间距较小，可做成横墙承重体系，楼面和屋面荷 载直接传至横墙和基础。这种承重体系由于横墙间距小，因此房屋空间刚度较大， 有利于抵抗水平风载和地震作用，也有利于调整房屋的不均匀沉降。2. 纵墙承重体系在食堂、礼堂、商店、单层小型厂房中，将楼、屋面板（或增设檩条）铺设在 大梁（或屋架）上，大梁（或屋架）放置在纵墙上，当进深不大时，也可将楼、屋 面板直接放置在纵墙上，通过纵墙将荷载传至基础，这种体系称为纵墙承重体系。纵墙承重体系可获得较大的使用空间，但这类房屋的横向刚度较差，应加强楼、 屋盖与纵墙的连接，这种体系不宜用于多层建筑物。3. 纵横墙承重体系在教学楼、实验楼、办公楼、医院门诊楼中，部分房屋需要做成大空间，部 分房间可以做成小空间，根据楼、屋面板的跨度，跨度小的町将板直接搁置在横 墙上，跨度大的方向可加设大梁，板荷载传至大梁，大梁支承在纵墙厂，这样设 汁成纵横墙同时承重，这种体系布置灵活，其空间刚度介于上述两种体系之间。4. 内框架承重体系在商场、多层厂房中，常需要较大的空间，可在房屋中部设柱，大梁一端支 承在柱上，另一端支承在周边承重墙上，这样，在大梁中部形成内框架承重体系。 这种体系房屋横墙少，空间刚度差，且柱基础与基础型式不同，容易产生不均匀 沉降。（二）砌体结构房屋的空间工作砌体结构房屋是由墙、柱、楼（屋盖）、基础等结构构件组成的空间工作体系。竖 向荷载的传递路线是：楼（屋）面板一楼（屋）而梁一墙（柱）一基础一地基;水平荷 载（风载、地震作用和竖向偏心荷载引起的水平力）的传递路线与房屋的空间刚度 有关。图11-11（a）为从外墙上截取的典型计算单元（一般可取典型开间的窗中全窗 中的距离），其上作用有风压力。外纵墙计算单元可看作是下端支承在基础，上 端支承在屋面上的竖向柱子，屋面结构可看作是一根水平方向的梁，两端支承在 山墙上，跨度为屋面长度、，山墙可看作是竖向悬臂柱支承在基础上。屋面梁承 受部分风载R后，分为两部分：一部分Rl通过屋面梁的平面弯曲传至山墙，冉传至基础；另一部分R2通过 平面排架直接传至外纵墙基础。由图11-11（b）可看出，纵墙顶点水平位移在房屋中间部位最大，在山墙处 最小，其包括两部分：一部分是屋盖水平梁中间部位的最大值；另一部分为山墙 顶点的水平位移，则式中ymax纵墙中间部分计算单元墙顶的水平位移；山墙顶点的水平位移；u 屋盖沿水平梁的最大水平位移；V在考虑山墙影响时，在水平荷载作用下按平面排架计算的水平位移。显然，ymax的大小与屋盖水平梁在自身平面内的刚度、山墙间距以及山墙 在自身平面内的刚度有关。对单层房屋，令 式中ni空间性能影响系数，即考虑空间工作后，水平位移的折减系数。见表 11-12。表中屋盖或楼盖类别同表11-13。（三）砌体结构房屋静力计算的三种方案砌体结构房屋，根据其横墙间距的大小、屋（楼）盖结构刚度的大小及山墙在自身平 面内的刚度（即房屋空间刚度），可将房屋的静力计算分为三种方案，下 面以单层房屋为例。1 .刚性方案房屋空间刚度大，在荷载作用下墙柱内力可按顶端具有不动铰支承的竖向结构 计算。2 .刚弹性方案在荷载作用下，墙柱内力可考虑空间工作性能影响系数，按顶端为弹性支承的平 面排架计算。3.弹性方案在荷载作用下，由于空间刚度很差，墙柱内力按有侧移的平面排架计算。规范将房屋按屋盖或楼盖的平面刚度分为三种类型，并按房屋横墙间距确定 静力计算方案。见表11-13。注：表中s为房屋横墙间距，其长度单位为m； 当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时，可按砌体结构设计规范第4, 2. 7条的规定确定房屋的静力计算方案。 对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋，应按弹性方案考虑。对于单层砌体房屋，在风载作用下，一般可按刚性、弹性、刚弹性三种方案进行 设 计。对于多层砌体房屋，在风载作用下，一般均按刚性方案设计，很少情况下按弹性 方案设计。作为刚性和刚弹性方案的横墙，为了保证屋盖水平梁的支座位移不致过大，横墙 应符合下列要求，以保证其平面刚度。（1）横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%。（2）横墙厚度不宜小于180mm。（3）单层房屋的横墙长度不宜小于其高度，多层房屋横墙长度，不宜小于 H/2（H为横墙总高度）。当横墙不能同时满足上述要求时，应对横墙刚度进行验算，如其最大水平位 移值umax H / 4000时，仍可视作刚性或刚弹性方案的横墙。（编辑：kui.cc 工程师考试培训网）工程师考试建筑师考试辅导名师课堂考试过关率近100%!