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1、第6章 砌体结构基础知识,6-1 砌体的类型及力学性质,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：240mm115mm53mm。强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五级。,（2）烧结多孔砖,尺寸：190mm190mm90mm;240mm115mm90mm强度等级：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
2、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。,空心砖,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390mml90mm190mm(其他规格尺寸由供需双方协商)。,砌块的强度等级：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
3、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。石材按其加工后的外形规则程度，可分为料石和毛石两种。石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七个等级。,砖墙,石砌墙,空体墙-混凝土空心砌块墙,（二）砂浆 砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰）、细骨料（砂）、水以及根据需要掺入的掺和料和外加剂等，按照一定的比例混合后搅拌而成。,（1）水泥砂浆 是由砂与水泥加水拌合而成不掺任何塑性掺合料，其强度高、耐久性好，但保水性和流动性较差。一般适用于潮湿环境和地下砌体。（2）石灰砂浆 是
4、由石灰、砂和水拌合而成，其强度低，耐久性差，但砌筑方便，不能用于地面以下和潮湿环境的砌体，通常只能用于临时建筑或受力不大的简易建筑。（3）混合砂浆 是由水泥、石灰膏、砂和水拌合而成，其强度高，耐久性、保水性和流动性较好，便于施工，质量容易保证，是砌体结构中常用的砂浆。,砂浆的种类,二、砌体的种类 砌体可分为无筋砌体、配筋砌体两类。,1.无筋砌体 无筋砌体不配置钢筋，仅由块材和砂浆组成，包括砖砌体、砌块砌体、石砌体。无筋砌体抗震性能和抵抗不均匀沉降的能力较差。,指配置适量钢筋或钢筋混凝土的砌体，它可以提高砌体强度、减少截面尺寸、增加整体性。配筋砌体分为网状配筋砖砌体、组合砖砌体、砖砌体和钢筋混凝
5、土柱组合墙以及配筋砌块砌体。（1）网状配筋砖砌体 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。钢筋网有方格网式和连弯式两种，如图所示。方格网式一般采用直径为34mm的钢筋；连弯式采用直径为58mm的钢筋。,（a）（b）网状配筋砖砌体（a）方格网式钢筋网；（b）连弯式钢筋网,2.配筋砌体,（2）组合砖砌体 组合砖砌体是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合而成，如图所示。适用于荷载偏心距较大，超过届满核心范围，或进行增层，改造原有的墙、柱。,（a）（b）（c）（d）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,（3）砖砌体和钢筋混凝土柱组合
6、墙 砖砌体和钢筋混凝土柱组合墙是由砖砌体和钢筋混凝土构造柱共同组成，如图所示。工程实践表明，在砌体墙的纵横墙交接处及大洞口边缘，设置钢筋混凝土构造柱与房屋圈梁连接组成钢筋混凝土空间骨架，可以有效提高墙体的承载力，加强整体性。这种墙体施工时必须先砌墙，后浇筑钢筋混凝土构造柱。,砖砌体和钢筋混凝土柱组合墙,（4）配筋砌块砌体 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，然后浇筑混凝土，或在水平灰缝中配置水平钢筋，所形成的砌体，如图所示。常用于中高层或高层房屋中起剪力墙作用，所以又称配筋砌块剪力墙结构。这种砌体具有抗震性能好，造价较低，节能的特点。,（a）（b
7、）配筋砌块砌体,第一阶段：大约达到破坏荷载的50%70%时，单个块体内产生细小裂缝，如不增加荷载，这些细小裂缝亦不发展，见图（a）。第二阶段：随着压力的增加，达到破坏荷载的80%90%时，单个块体内的裂缝连接起来而形成连续的裂缝，沿竖向贯通若干皮砌体，即使不增加荷载，这些裂缝仍会继续发展，砌体已接近破坏，见图（b）。第三阶段：压力继续增加，接近破坏荷载时，砌体中裂缝发展很快，并连成几条贯通的裂缝，从而将砌体分成若干个小柱体（个别砖可能被压碎），随着小柱体的受压失稳，砌体明显向外鼓出从而导致砌体试件的破坏，见图（c）。,（a）（b）（c）,三、砌体的抗压性能,（一）砌体轴心受压破坏特征,砌体轴心
8、受压构件从加载开始到破坏，大致经历了以下三个阶段。,砌体抗压强度远低于它所用砖的抗压强度，原因:1.砌体是通过砂浆用人工砌成整体的。2.由于块体和砂浆的弹性模量及横向变形系数的不同，砌体受压时要产生横向变形。3.砌体内的竖直灰缝往往不能很好的填满。,（二）砖砌体受压应力状态分析,（三）影响砌体抗压强度的主要因素,6-2 多层砌体房屋的构造要求,一、多层砌体结构墙和柱的一般构造要求,砌体规范规定，5层及以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m的墙柱，所用的材料的最低强度等级应符合：砖采用MU10，砌块采用MU7.5，石材采用MU30，砂浆采用M5。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，墙
9、、柱所用材料的最低强度等级应至少应提高一级。,最低强度等级要求,截面尺寸要求,设置垫块的条件,1.承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm370mm；2.毛石墙的厚度不宜小于350mm；3.毛料石柱较小边长不宜小于400mm，当有振动荷载时，墙、柱不宜采用毛石砌体。,跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块；当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。1.对砖砌体为4.8m；2.对砌块或料石砌体为4.2m；3.对毛石砌体为3.9m。,设置壁柱或构造柱的条件,1.对240mm厚砖墙为6m，对180mm厚砖墙为4.8m；2.对砌块、料石墙为4.8m。,圈梁和
10、构造柱的设置,预制钢筋混凝土板的支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm；,预制钢筋混凝土板支承长度要求,连接锚固要求,1.填充墙、隔墙应分别采取措施与周边构件可靠连接。2.山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件应与山墙可靠拉结。3.墙体转角处和纵横墙交接处应沿竖向每隔400mm-500mm设拉结钢筋，其数量为每120mm墙厚不小于1根直径6mm的钢筋。,1.不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线；2.不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，无法避免时应采取必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的承载力。（对受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔
11、洞中设置管线。）,砌体中留槽洞及埋设管道的要求,防止或减轻墙体开裂的主要措施,1.设伸缩缝,1.变形缝：是伸缩缝、沉降缝、防震缝的总称2.伸缩缝：主要防止热胀冷缩造成墙体破坏；缝宽20-30mm；基础部位可不断开。3.沉降缝：建筑物长度较大，结构形式、地基承载力、荷载差别较大引起沉降不均匀而设置的缝。缝宽一般不小于50mm；基础要断开。4.防震缝：防止建筑物各部分在地震时相互发生撞击造成变形而设置的垂直缝；宽度一般小于50mm，基础可不断开。,实际设计中一般三缝合一,2.为了防止减轻房屋顶层墙体的裂缝，可采取下列措施：（1）屋面应设置保温、隔热层；（2）屋面保温（隔热）层或屋面刚性面层及砂浆找
12、平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm；（3）顶层屋面板下设置现浇混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋；（4）顶层及女儿墙砂浆强度等级不低于M7.5；（5）房屋顶层端部墙体内、女儿墙应设构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与钢筋混凝土压顶整浇在一起；（6）对顶层墙体施加竖向预应力。,3.为防止或减轻房屋底层墙体裂缝，可根据情况采取下列措施：,（1）增大基础圈梁的刚度；（2）在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或26钢筋，并伸入两边窗间墙内不小于600mm；,二、多层砌体房屋抗震的一般规定 房屋层数
13、和高度的限制,房屋的高宽比限制 为保证房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，要求房屋的总高度与总宽度的最大比值宜符合：6、7度时不大于2.5，8度时不大于2.0，9度时不大于1.5。在计算单面走廊房屋的总宽度时不把走廊宽度记在内；当建筑平面接近正方形时，高宽比宜适当减小。房屋抗震横墙的间距限制,房屋局部尺寸限制 对房屋中砌体墙段的局部尺寸限值，宜符合表8-5的要求。,房屋结构体系选择要合理,1.应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。2.纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。,3.房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根
14、据烈度和房屋高度确定，可采用70100mm：（1）房屋立面高差在6m以上；（2）房屋有错层，且楼板高差较大；（3）各部分结构刚度、质量截然不同。4.楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。,三、多层粘土砖房抗震构造措施,（一）钢筋混凝土构造柱,1.构造柱设置要求,2.构造柱构造要求：（1）构造柱最小截面可采用240mm180mm，纵向钢筋宜采用412，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端宜适当加密；房屋四角的构造柱可加大截面及配筋。（2）构造柱与墙连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1m。（3）构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁纵筋内侧，保证
15、构造柱纵筋上下贯通。（4）构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。,丁字口处的构造柱,转角处的构造柱,圈梁与构造柱整浇,脱模后的圈梁、构造柱,（二）钢筋混凝土圈梁 1.圈梁的设置要求：,2.圈梁的构造要求：（1）圈梁应闭合，遇有洞口圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底；（2）圈梁的截面高度不应小于120mm宜与墙厚相同，截面高度不小于180mm。（3）当圈梁兼做过梁时，过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。,平拱砖过梁,钢筋砖过梁,钢筋混凝土过梁,半圆砖拱,当圈梁被门窗洞口(如楼梯间窗洞口)截断时，应在洞口上部设置附加圈梁，进
16、行搭接补强。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于两梁高差的两倍，亦不小于1000mm。,基础圈梁,浇筑基础圈梁,1.现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，均不应小于120mm。2.装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于120mm，伸进内墙的长度不应小于100mm，在梁上不应小于80mm。3.当板的跨度大于4.8m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。4.房屋端部大房间的楼盖，8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、屋盖，当圈梁设在板底时，钢筋混凝土预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉结。5.楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱（包
17、括构造柱）或圈梁有可靠的连接。,（三）楼、屋盖(不讲),1.8度和9度时，顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙每隔500mm设26通长钢筋；9度时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带，其砂浆强度等级不应低于M7.5，纵向钢筋不应少于210。2.8度和9度时，楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm，并应与圈梁连接。3.装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应那个无筋砖砌栏板。4.突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋，且每边伸入墙内
18、不应小于1m。,（四）楼梯间（不讲）,（五）其他构造要求（不讲）1.门窗洞处不应采用无筋砖过梁；过梁支承长度，68度时不应小于240mm，9度时不应小于360mm。2.7度时长度大于7.2m的大房间，及8度和9度时，外墙转角及内外墙交接处，应沿墙高每隔500mm配置26拉结钢筋，并每边伸入墙内不宜小于1m。,2.芯柱的构造要求：（1）截面不宜小于120mm120mm。（2）混凝土强度等级不应低于C20。（3）芯柱的竖向插筋应贯通墙身且与圈梁连接；插筋不应小于112。（4）芯柱应伸入室外底面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。,四、多层砌块房屋抗震构造措施（一）钢筋混凝土芯柱 1、
19、芯柱：指在建筑工程中空心混凝土砌块砌筑时，在混凝土砌块墙体中，砌块的空心部分插入钢筋后，再灌入流态混凝土，使之成为钢筋混凝土柱的结构及施工形式。,（二）小砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁 小砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁应按表8-10要求设置，圈梁宽度不应小于190mm，配筋不应少于412，箍筋间距不应大于200mm。,1.小砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片，网片可采用直径4mm的钢筋电焊而成，沿墙高每隔600mm设置，每边伸入墙内不宜小于1m。2.小砌块房屋的层数，6度时七层、7度时超过五层、8度时超过四层，在底层和顶层的窗台标高处，沿纵横墙应设置通长的水平现浇钢筋混凝土带；
20、其截面高度不小于60mm，纵筋不少于210，并应有分布拉结钢筋；其混凝土强度等级不应低于C20。3.小砌块房屋的其他抗震构造措施应符合本节中的三（三）（五）的规定。,（三）其他构造措施,五、底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施（一）材料 1.框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级不应低于C30。2.过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。,（二）构造柱 1.钢筋混凝土构造柱的设置部位，应根据房屋的总层数按多层粘土砖房有关构造柱抗震构造措施的规定设置。过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱。2.构造柱的截面，不宜小于240mm240mm。3.构造柱的纵向钢筋不宜少于414，箍筋间距不宜大
21、于200mm。4.过渡层构造柱的纵向钢筋，7度时不宜少于416，8度时不宜少于616。一般情况下，纵向钢筋应锚入下部的框架柱内；当纵向钢筋锚固在框架梁内时，框架梁的相应位置应加强。,（三）楼盖 1.过渡层的底板应采用现浇钢筋混凝土板，板厚不应小于120mm；并应少开洞、开小洞，当洞口尺寸大于800mm时，洞口周边应设置边梁。2.其他楼层，采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁，采用现浇钢筋混凝土楼板时应允许不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。,1.梁的截面宽度不应小于300mm，梁的截面高度不应小于跨度的1/10。2.箍筋的直径不应小于8mm，间距不应大于200
22、mm；梁端在1.5倍梁高且不小于1/5梁净跨范围内，以及上部墙体的洞口处和洞口两侧各500mm且不小于梁高的范围内，箍筋间距不应大于100mm。3.沿梁高应设腰筋，数量不应少于214，间距不应大于200mm。4.梁的主筋和腰筋应按受拉钢筋的要求锚固在柱内，且支座上部的纵向钢筋在柱内的锚固长度应符合钢筋混凝土框支梁的有关要求。,（四）托墙梁,1.抗震墙周边应设置梁（或暗梁）和边框柱（或框架柱）组成的边框；边框梁的截面宽度不宜小于墙板厚度的1.5倍，截面高度不宜小于墙板厚度的2.5倍；边框柱截面高度不宜小于墙板厚度的2倍。,（五）抗震墙,2.抗震墙墙板的厚度不宜小于160mm，且不应小于墙板净高的
23、1/20；抗震墙宜开设洞口形成若干墙段，各墙段的宽度比不宜小于2。,3.抗震墙的竖向和横向分布钢筋率均不应小于0.25%，并应采用双排布置；双排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。4.抗震墙的边缘构件可按抗震规范第6.4节关于一般部位的规定设置。,（六）底层采用普通砖抗震墙 1.墙厚不应小于240mm，砌筑砂浆强度等级不应低于M10，应先砌墙后浇筑框架。2.沿框架柱每隔500mm配置26拉结钢筋，并沿砖墙全长设置；在墙体半高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。3.墙长大于5m时，应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。（七）其他构造措施 应符合本节中三（三）（五）的规定。,本章小结,一、知识点1.组成砌体的材料块石和砂浆的种类和性质。2.砌体可分为无筋砌体、配筋砌体和预应力砌体三类。3.砌体轴心受压破坏特征；砖砌体受压应力状态分析；影响砌体抗压强度的主要因素。4.多层砌体结构墙和柱的一般构造要求；多层砌体房屋抗震的一般规定；多层粘土砖房抗震构造措施；多层砌块房屋抗震构造措施；底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施。二、重点内容1.组成砌体的材料的种类和性质。2.影响砌体抗压强度的主要因素。3.多层砌体结构墙和柱的一般构造要求；多层砌体房屋抗震的一般规定；,The End,
