砌体结构(第一章)

土木工程学院,砌体结构,Masonry Structure,砌体结构的范畴,采用砌筑方法，用砂浆将单个块体粘结而成的整体称为砌体；,由砌体组成的墙、柱等构件作为建筑物或构筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,第一章 绪论,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,中国古代砖石,结构的伟大成就。,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,圣索菲亚大教堂：,公元532537年间建造在,君士坦丁堡（今土耳其伊,斯坦布尔）的索菲亚大教,堂。该教堂为砖砌穹顶,（圆形球壳），直径30余,米，穹顶高50余米，穹顶,支承在大跨砖拱和用巨石,砌筑的巨型柱（截面约,710m）上。,砌体结构的范畴,如：砖砌体,石砌体,砌块砌体,网状配筋砖砌体,组合砖砌体（见教材48页图4.2、图4.3）,配筋砌块砌体（见教材56页图4.9）,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,网状配筋砌体,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,纵向钢筋,箍筋,水平拉结钢筋,内嵌式组合砖砌体墙,组合砌体,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,纵横外墙转角处砖被拉断，该处未设构造柱，也未配置拉结钢筋,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,窗间墙体破坏，如果没有构造柱及圈梁，估计垮塌了。由于构造柱及圈梁的作用，尽管震后此建筑也已是危房，但房中的人保命没问题,(1),人造砖块,：经过烧结的普通砖、粘土空心砖、陶土空心砖；以及不经过烧结的硅酸盐砖、矿渣砖、混凝土砌块、土坯等。,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,1.1.1,砌体材料,一、,块体,普通粘土砖全国统一规格：240,115,53mm，具有这种尺寸的砖称为标准砖；,粘土空心砖(多孔砖)分为三种型号：KP1(240,115,90mm)、KP2(240,180,115mm)、KM1(190,190,90mm)。前两种可以与标准砖混砌；,蒸压灰砂砖：以石灰和砂为主要原料；,蒸压粉煤灰砖：以粉煤灰和石灰为主要原料。,1.1 砌体材料和砌体结构,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,53,240,115,(,a,)烧结普通砖,240,115,90,115,240,180,(,c,)型烧结多孔砖,(,b,)型烧结多孔砖,190,190,90,常用人造砖块的种类,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,页岩砖,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,(2),砌块：,按形式和材料分：,实心砌块：以粉煤灰硅酸盐为主，经蒸汽养护而成；,空心砌块：包括,普通混凝土空心砌块,和,轻骨料混凝土空心砌块,。,加气混凝土砌块：用加气混凝土或泡沫混凝土制成，自重较轻。,按尺寸大小分：,小型砌块,：高度180350mm；,中型砌块：高度360900mm；,大型砌块：高度大于900mm。,普通混凝土小型空心砌块：,390mm190mm190mm,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,陶粒混凝土空心砌块,当自重大于18N/m,3,的称为,重石,，如花岗石、石灰石、砂石等；,当自重小于18N/m,3,的称为轻石，如凝灰石、贝壳灰岩等；,优点：强度高，抗冻性、抗水性、抗汽性均较好，通常用于,建筑物,的基础和挡土墙,等；,缺点：自重大，热传导系数较高，如用作墙体，往往需要较大的厚度.,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,(3),天然石块：,水泥砂浆：硬化快，强度高，但和易性差，保水性差。,由于能在潮湿环境下硬化，故,适用于水中及潮湿环境中的砖砌体,。,混合砂浆：如水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆。其特点为强度较高，和易性、保水性好，节省水泥。,适用于一般地上砌体结构,。,柔性砂浆（非水泥砂浆）：如石灰砂浆、石膏砂浆、粘土砂浆等。其特点为和易性好，但硬化慢、强度低、抗水性差。,仅适用于气候干燥地区的低层建筑和临建。,砌块专用砂浆：高强度、高粘结性能，良好的工作性能。,专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。,第一章 绪论,二、,砂浆,(1),砂浆的作用,粘结块体，使单个块体形成受力整体；,找平块体间的接触面，促使应力分布较为均匀；,充填块体间的缝隙，减少砌体的透风性，提高砌体的隔热性能的抗冻性。,(2),砂浆按其组成材料不同分类,1.1砌体材料和砌体结构,工程上对砂浆的要求：强度、和易性、保水性、耐久性,思考：同样水泥标号的纯水泥砂浆和混合砂浆砌筑的砌体，哪个强度更高一些？,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,1.1.2,砌体和砌体构件,一、,砌体的种类,砖砌体,石砌体,砌块砌体,网状配筋砖砌体,组合砖砌体,配筋砌块砌体,无筋砌体,配筋砌体,受压构件,：,受弯构件：,受拉构件：,受剪构件：,二、,砌体构件,如墙、柱、基础等。,如圆形水池池壁,如墙、挡土墙等。,如过梁。,第一章 绪论,1.1砌体材料和砌体结构,1.1.3,砌体结构的优、缺点,就地取材，成本较低；,良好的耐火性、耐久性、化学和大气稳定性；,保温、隔热性能较好，节能效果明显；,施工简单，且便于连续施工。,优点：,缺点：,强度低，因而其构件截面尺寸较大，,自重也大,；,抗震性能差,；,劳动强度和砌筑工作量都很大，且施工质量不易保证,（施工质量控制等级）,；,占用农田。,第一章 绪论,1.2砌体结构的发展历史和发展方向,1.2 砌体结构的发展历史和发展方向,主要发展方向：,研制轻质高强块体；,利用工业废料；,采用大型墙板结构；,加强对防止和减轻墙体裂缝构造措施的研究。,第一章 绪论,1.3砌体结构的设计原则和设计方法,1.3 砌体结构的设计原则和设计方法,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。,砌体结构按承载能力极限状态设计时，应按下列公式中最不利组合进行计算：,f,砌体的强度设计值，,一、,承载能力极限状态设计表达式,为砌体受压强度的变异系数.,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；当为C级时，取1.8,第一章 绪论,1.3砌体结构的设计原则和设计方法,二、,砌体强度设计值,f,第一章 绪论,1.4工业与民用建筑中的砌体结构体系,1.4 工业与民用建筑中的砌体结构体系,（混合结构房屋的结构布置）,一、,横墙承重体系,楼（屋）面荷载,横墙承重：,承受绝大部分的竖向荷载和横向风载、横向地震作用；,纵墙非承重：,其作用为围护、隔断，与横墙相互拉接。只承受自重，以及纵向风载、纵向地震作用，因而便于设置大的门窗洞口；,横墙间距小、数量较多，,房屋的横向刚度大，整体性好，对抵抗风力、地震等水平荷载的作用和调节地基不均匀沉降等较为有利,；,房间布置不灵活，,适用于小开间的民用房屋，,如集体宿舍、旅馆、住宅等。,横墙,基础,地基,第一章 绪论,二、,纵墙承重体系,纵墙承重：,承受绝大部分的竖向荷载和纵向风载、纵向地震作用，纵墙开洞受限制；,横墙非承重：,作用是保证房屋的整体性和空间刚度。承受自重，以及横向风载、横向地震作用；,横墙间距大、数量少，,房屋的横向刚度较差,；,适用于使用上要求有较大空间，房屋布置较灵活的房屋，,如仓库、小型工业厂房、教学楼等。,楼（屋）面荷载,梁（或屋架）,基础,地基,纵墙,1.4工业与民用建筑中的砌体结构体系,第一章 绪论,三、,纵、横墙混合承重体系,横墙,（横向承重体系）,（纵向承重体系）,山墙,内纵墙,作用在结构上的竖向荷载一部分传给纵墙、一部分传给横墙时，称为纵、横墙混合承重体系；,纵、横墙混合承重体系兼有纵墙承重体系和横墙承重体系的特点，,能适应房屋平面的多种变化，适用于实验楼、教学楼等。,1.4工业与民用建筑中的砌体结构体系,第一章 绪论,四、,内框架承重体系,由于内墙取消可获得,较大的使用空间,；,房屋的,空间刚度较差,；,砖墙基础和柱基的沉降较难协调一致,；,适用于需要大空间的低层或多层房屋,，如商场、餐厅、轻工业厂房等。,主梁,纵墙,板,柱,山墙,连系梁,1.4工业与民用建筑中的砌体结构体系,