1、 块体、砂浆、砌体的物理力学性能块体、砂浆、砌体的物理力学性能 砌体构件承载力计算砌体构件承载力计算 混合结构房屋墙、柱设计混合结构房屋墙、柱设计 过梁、挑梁和墙梁的设计过梁、挑梁和墙梁的设计主要内容主要内容:重点重点:砌体结构偏心受压、局部受压构件的承载力计算砌体结构偏心受压、局部受压构件的承载力计算 砌体结构房屋的静力计算方案砌体结构房屋的静力计算方案第一节概第一节概 述述砌体结构砌体结构是指由天然的或人工合成的石材、粘土、混凝土、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、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
2、成的砂浆砌筑而成的墙、柱等作为建筑物主要受力构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。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作为块体与砂浆砌筑而成的结构称为砖砌体结构砖砌体结构。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石砌体结构。砌体结构。由普通混凝土、轻骨料混凝土等材料制成的空心砌块作为由普通混凝土、轻骨料混凝土等材料制成的空心砌块作为块体与砂浆砌筑而成的结构称为块体与砂浆砌筑而成的结构称为砌块砌体结构。砌块
3、砌体结构。根据需要在砌体的适当部位配置水平钢筋、竖向钢筋或钢根据需要在砌体的适当部位配置水平钢筋、竖向钢筋或钢筋网作为建筑物主要受力构件的结构则总称为筋网作为建筑物主要受力构件的结构则总称为配筋砌体结构配筋砌体结构。砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构以及配筋砌体结砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构以及配筋砌体结构统称构统称砌体结构。砌体结构。砌体结构主要优点有：砌体结构主要优点有：材料来源广泛材料来源广泛 砌体结构所用的主要材料来源方便，易就地取材。天然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，且块材易于石材易于开采加工；粘土、砂等几乎到处都
4、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。约天然资源，又有利于保护环境。性能优良性能优良 砌体结构比钢结构甚至较钢筋混凝土结构有更好的耐火砌体结构比钢结构甚至较钢筋混凝土结构有更好的耐火性，且具有良好的保温、隔热性能，节能效果明显。性，且具有良好的保温、隔热性能，节能效果明显。施工简单施工简单 砌体结构施工操作简单快捷。一般新铺砌体上即可承受砌体结构施工操作简单快捷。一般新铺砌体上即可承受一定荷载，因而可以连续施工；在寒冷地区，必要时还可以一定荷载，因而可以连续施工；在寒冷地区，必要时还可
5、以用冻结法施工。用冻结法施工。砌体结构主要优点有：砌体结构主要优点有：费用低廉费用低廉 砌体结构造价低。不仅比钢结构节约钢材，较钢筋混凝砌体结构造价低。不仅比钢结构节约钢材，较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材，而且砌筑砌体时不需模板及特土结构可以节约水泥和钢材，而且砌筑砌体时不需模板及特殊的技术设备，可以节约木材。殊的技术设备，可以节约木材。砌体结构缺点：砌体结构缺点：强度较低强度较低 砂浆和块材间的粘结力较弱，使无筋砌体的抗拉、抗弯砂浆和块材间的粘结力较弱，使无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低，造成砌体抗震能力较差，有时需采用配及抗剪强度都很低，造成砌体抗震能力较差，有时需采用配筋砌体。筋
6、砌体。砌体结构缺点：砌体结构缺点：自重较大自重较大 因为砖石砌体的抗弯、抗拉性能很差，强度较低，故必因为砖石砌体的抗弯、抗拉性能很差，强度较低，故必须采用较大截面尺寸的构件，致使其体积大，自重也大须采用较大截面尺寸的构件，致使其体积大，自重也大(在一在一般砖砌体结构居住建筑中，砖墙重约占建筑物总重的一半般砖砌体结构居住建筑中，砖墙重约占建筑物总重的一半)，材料用量多，运输量也随之增加。因此，应加强轻质高强材材料用量多，运输量也随之增加。因此，应加强轻质高强材料的研究，以减小截面尺寸并减轻自重。料的研究，以减小截面尺寸并减轻自重。劳动量大劳动量大 由于砌体结构工程多为小型块材经人工砌筑而成，砌筑
7、由于砌体结构工程多为小型块材经人工砌筑而成，砌筑工作相当繁重工作相当繁重(在一般砖砌体结构居住建筑中，砌砖用工量占在一般砖砌体结构居住建筑中，砌砖用工量占 1/4以上以上)。因此在砌筑时，应充分利用各种机具来搬运块材。因此在砌筑时，应充分利用各种机具来搬运块材和砂浆，以减轻劳动量；但目前的砌筑操作基本上还是采用和砂浆，以减轻劳动量；但目前的砌筑操作基本上还是采用手工方式，因此必须进一步推广砌块和墙板等工业化施工方手工方式，因此必须进一步推广砌块和墙板等工业化施工方法，以逐步克服这一缺点。法，以逐步克服这一缺点。现场的手工操作，不仅工期缓慢，而且施工质量得不到现场的手工操作，不仅工期缓慢，而且施
8、工质量得不到保证。应十分注意在设计时提出对块材和砂浆的质量要求，保证。应十分注意在设计时提出对块材和砂浆的质量要求，在施工时对块材和砂浆等材料质量以及砌体的砌筑质量进行在施工时对块材和砂浆等材料质量以及砌体的砌筑质量进行严格的检查。严格的检查。占用农田占用农田 采用烧结普通粘土砖建造砌体结构，不仅毁坏大量的农采用烧结普通粘土砖建造砌体结构，不仅毁坏大量的农田，严重影响农业生产，而且对环境造成污染。所以，应加田，严重影响农业生产，而且对环境造成污染。所以，应加强采用工业废料和地方性材料代替粘土实心砖的研究，以解强采用工业废料和地方性材料代替粘土实心砖的研究，以解决上述矛盾。现在决上述矛盾。现在我
9、国一些大城市已禁止使用实心粘土砖我国一些大城市已禁止使用实心粘土砖。由于砖砌由于砖砌体质量的提高和计算理论体质量的提高和计算理论的进一步发展，国内住宅、的进一步发展，国内住宅、办公楼等办公楼等5 5层或层或6 6层的房屋，采用以砖砌体承重的砌体结构非常普层的房屋，采用以砖砌体承重的砌体结构非常普遍，不少城市已建到遍，不少城市已建到7 7层或层或8 8层。层。重庆市重庆市2020世纪世纪7070年代建成了高达年代建成了高达1212层的以砌体承重的住宅层的以砌体承重的住宅。在国外有建成。在国外有建成2020层层以上的砖墙承重房以上的砖墙承重房屋。对中、小型单层厂房和多层轻工业厂房以及影剧院、食堂、
10、屋。对中、小型单层厂房和多层轻工业厂房以及影剧院、食堂、仓库等建筑，也较广泛地采用砌体作墙身或立柱的承重结构。此仓库等建筑，也较广泛地采用砌体作墙身或立柱的承重结构。此外砌体还用于建造各种构筑物，如烟囱、水池等。外砌体还用于建造各种构筑物，如烟囱、水池等。我国砌体结构发展概况我国砌体结构发展概况 应用范围扩大，墙体中砌体约占应用范围扩大，墙体中砌体约占90%90%新材料、新技术和新结构的不断研制和使用新材料、新技术和新结构的不断研制和使用 砌体结构计算理论和计算方法的逐步完善砌体结构计算理论和计算方法的逐步完善砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史砌体结构在我国有着悠久的历史。在砌体结构在我国有
11、着悠久的历史。在约约60006000年前年前，就已有，就已有木构架和木骨泥墙。公元前木构架和木骨泥墙。公元前2020世纪，有世纪，有土夯实土夯实的城墙。公元前的城墙。公元前17831783年公元前年公元前11221122年，已逐渐开始采用粘土做成的年，已逐渐开始采用粘土做成的版筑墙版筑墙。公元前公元前13881388年公元前年公元前11221122年，逐步采用晒干的年，逐步采用晒干的土坯土坯砌筑墙。砌筑墙。公元前公元前11341134年至公元前年至公元前771771年已有烧制的瓦。公元前年已有烧制的瓦。公元前475 475 年公年公元前元前221221年已有烧制的大尺寸年已有烧制的大尺寸空心砖
12、空心砖。公元。公元317317年年558558年已有实年已有实心砖的使用。心砖的使用。石料石料也由最初的装饰浮雕、台基和制作栏杆，到也由最初的装饰浮雕、台基和制作栏杆，到后来用于砌筑建筑物。后来用于砌筑建筑物。砌体结构的发展简史砌体结构的发展简史在国外，大约在在国外，大约在80008000年前年前已开始采用晒干的已开始采用晒干的土坯。土坯。5000500060006000年前左右经凿琢的年前左右经凿琢的天然石材天然石材已广泛使用；采用已广泛使用；采用烧烧制的砖制的砖也有约也有约30003000年的历史。年的历史。古代砌体结构的成就是辉煌的。古代砌体结构的成就是辉煌的。享有悠久历史声誉的享有悠久
13、历史声誉的埃及胡夫埃及胡夫金字塔金字塔，是现存世界最古老的，是现存世界最古老的石结构。系约公元前石结构。系约公元前30003000年埃年埃及第三王朝第二个国王乔赛尔及第三王朝第二个国王乔赛尔为自己所修建的陵墓，是一座为自己所修建的陵墓，是一座用用230230余万块余万块巨石巨石砌垒起来的砌垒起来的高高146.6m146.6m的伟大建筑。的伟大建筑。希腊帕提农神庙希腊帕提农神庙 大角斗场大角斗场 意大利万神庙意大利万神庙 巴黎圣母院巴黎圣母院 中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城，它是中国是砌体大国，在历史上有举世闻名的万里长城，它是两千多万年前用两千多万年前用“秦砖汉瓦秦砖汉瓦”建造的
14、世界上最伟大的砌体工程建造的世界上最伟大的砌体工程之一；有在之一；有在春秋战国春秋战国时期就已兴修水利，如今仍然起灌溉作用时期就已兴修水利，如今仍然起灌溉作用的的秦代李冰父子秦代李冰父子修建的修建的都江堰都江堰水利工程所示水利工程所示:在在 1400 1400 年前由料石修建的现存年前由料石修建的现存河北赵县的安济桥河北赵县的安济桥，这是世，这是世界上最早的单孔敞肩式石拱桥，净跨为界上最早的单孔敞肩式石拱桥，净跨为 7.02m7.02m，宽约，宽约 9m9m，为拱，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
15、、艺术造型和经济上，都达到了相当高的材料使用、结构受力、艺术造型和经济上，都达到了相当高的成就，该桥已被成就，该桥已被美国土木工程学会美国土木工程学会选入世界第选入世界第 12 12 个土木工程里个土木工程里程碑。程碑。河北定县开元寺塔河北定县开元寺塔(又称又称瞭瞭敌塔敌塔)于公元于公元1055年建成，是当年建成，是当时世界上最高的砌体结构。它高时世界上最高的砌体结构。它高 84.2m，共，共 11 层，平面为八层，平面为八边形，底部边长边形，底部边长 9.8m，采用砖砌双层筒体结构体系，采用砖砌双层筒体结构体系。20 20 世纪以前，世界上最高的砌体结构办公用楼房是世纪以前，世界上最高的砌体
16、结构办公用楼房是18911891年在年在美国芝加哥美国芝加哥建成的莫纳德建成的莫纳德洛克大楼，它长洛克大楼，它长62m62m，宽，宽21m21m，高高1616层层。但由于当时的技术条件限制，其底层承重墙厚。但由于当时的技术条件限制，其底层承重墙厚1.8m1.8m；瑞士在瑞士在5050年代年代后期用抗压强度达后期用抗压强度达60MPa60MPa、孔洞率为、孔洞率为28%28%的的多孔砖多孔砖建成建成1919层和层和2424层高层高的塔式住宅建筑，砖墙仅的塔式住宅建筑，砖墙仅380mm 380mm 厚。厚。美国拉斯维加斯宾馆美国拉斯维加斯宾馆 上海市龙吴路园南四街坊上海市龙吴路园南四街坊1818层
17、层配筋砌体住宅，重庆市中山三配筋砌体住宅，重庆市中山三路路1212层层无筋砌体住宅，镇江市无筋砌体住宅，镇江市60m60m烟囱，四川丰都九溪沟桥烟囱，四川丰都九溪沟桥 砌体结构发展方向砌体结构发展方向F 使砌体结构适应可持续性发展的要求使砌体结构适应可持续性发展的要求 烧结粘土砖多孔化；烧结粘土砖多孔化；充分利用工业废料和地方材料；充分利用工业废料和地方材料；F发展高强、轻质、高性能的材料发展高强、轻质、高性能的材料 采用高强轻质砌块采用高强轻质砌块 采用配套专用高强砌筑砂浆采用配套专用高强砌筑砂浆 采用混凝土配筋砌体采用混凝土配筋砌体 采用外墙保温隔热及防裂措施采用外墙保温隔热及防裂措施F采
18、用新技术、新的结构体系和新的设计理论采用新技术、新的结构体系和新的设计理论采用预应力砌体和盒式拼装结构；采用预应力砌体和盒式拼装结构；采用隔振技术减轻地震作用危害；采用隔振技术减轻地震作用危害；砌体结构适用范围砌体结构适用范围 民用建筑：民用建筑：基础、内外墙、柱、过梁等基础、内外墙、柱、过梁等 工业建筑：工业建筑：围墙、烟囱、料斗、筒仓、围墙、烟囱、料斗、筒仓、地沟、管道支架和抗渗要求不高的水池等地沟、管道支架和抗渗要求不高的水池等 交通水利：交通水利：桥梁、隧道和地下渠道、挡土墙、桥梁、隧道和地下渠道、挡土墙、水坝、渡槽等水坝、渡槽等第二节第二节 砌体材料及其砌体的力学性能砌体材料及其砌体
19、的力学性能.砖砖我国目前用于砌体结构的砖主要可分为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烧结砖和非烧结砖两两大类。烧结砖可分为大类。烧结砖可分为烧结普通砖与烧结多孔砖烧结普通砖与烧结多孔砖，一般是由粘土、，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成。烧结普通砖重力密度在161618kN18kNm m3 3 之间，具有较高的强之间，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
20、占用和毁坏农田，在一些大便，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。中城市现已逐渐被禁止使用。一、砌体的块材一、砌体的块材烧结多孔砖烧结多孔砖是指孔洞率不小于是指孔洞率不小于25%25%，孔的尺寸小而数量多，孔的尺寸小而数量多，多用于承重部位的砖。多孔砖分为多用于承重部位的砖。多孔砖分为P P型型砖与砖与M M型型砖，以及相应的砖，以及相应的配砖。此外，用粘土、页岩、煤矸石等原料还可经焙烧成孔洞配砖。此外，用粘土、页岩、煤矸石等原料还可经焙烧成孔洞较大、孔洞率大于较大、孔洞率大于35%35%的烧结空心砖，多用于砌筑围护结构。的烧结空心砖，多用于砌筑围护结构。
21、一般烧结多孔砖重力密度在一般烧结多孔砖重力密度在111114 kN14 kNm m3 3 之间，而大孔空心之间，而大孔空心砖重力密度则在砖重力密度则在9 911 kN11 kNm m3 3 之间。之间。多孔砖与实心砖多孔砖与实心砖相比，可相比，可以减轻结构自重、节省砌筑砂浆、减少砌筑工时，此外其原料以减轻结构自重、节省砌筑砂浆、减少砌筑工时，此外其原料用量与耗能亦可相应减少。用量与耗能亦可相应减少。非烧结砖包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。非烧结砖包括蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。蒸压灰砂砖蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸压养护是以石灰和砂为主要原料，经坯料制备、压制成型、蒸
22、压养护而成的实心砖，简称灰砂砖。而成的实心砖，简称灰砂砖。蒸压粉煤灰砖蒸压粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、为主要原料，掺加适量石膏和集料，经坯料制备、压制成型、高压蒸汽养护而成的实心砖，简称粉煤灰砖。蒸压灰砂砖与蒸高压蒸汽养护而成的实心砖，简称粉煤灰砖。蒸压灰砂砖与蒸压粉煤灰砖的规格尺寸与烧结普通砖相同。压粉煤灰砖的规格尺寸与烧结普通砖相同。砖的强度等级按试验实测值来进行划分。烧结普通砖、烧结砖的强度等级按试验实测值来进行划分。烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级有多孔砖的强度等级有 MU30、MU25、MU20、MUl5 和和 MUl
23、0，其中其中 MU 表示砌体中的块体表示砌体中的块体(Masonry Unit)，其后数字表示块体，其后数字表示块体的抗压强度值，单位为的抗压强度值，单位为 MPa。烧结普通砖强度等级指标烧结普通砖强度等级指标(MPa(MPa)烧结多孔砖强度等级指标烧结多孔砖强度等级指标.砌块砌块砌块一般指混凝土空心砌块、加气混凝土砌块及硅酸盐实砌块一般指混凝土空心砌块、加气混凝土砌块及硅酸盐实心砌块。此外还有用粘土、煤矸石等为原料，经焙烧而制成的心砌块。此外还有用粘土、煤矸石等为原料，经焙烧而制成的烧结空心砌块。烧结空心砌块。.砌块砌块 砌块按尺寸大小可分为砌块按尺寸大小可分为小型、中型和大型小型、中型和大
24、型三种，我国通常三种，我国通常把砌块高度为把砌块高度为180180350mm350mm的称为的称为小型砌块小型砌块，高度为，高度为360360900mm900mm的称为的称为中型砌块中型砌块，高度大于，高度大于900mm 900mm 的称为的称为大型砌块大型砌块。我国目前。我国目前在承重墙体材料中使用最为普遍的是在承重墙体材料中使用最为普遍的是混凝土小型空心砌块混凝土小型空心砌块，它，它是由普通混凝土或轻集料混凝土制成，主要规格尺寸为是由普通混凝土或轻集料混凝土制成，主要规格尺寸为390mm390mm190mm190mm190mm190mm，空心率一般在，空心率一般在25%25%50%50%之
25、间，一般简称之间，一般简称为混凝土砌块或砌块。混凝土空心砌块的重力密度一般在在为混凝土砌块或砌块。混凝土空心砌块的重力密度一般在在121218kN18kNm m3 3 之间。采用较大尺寸的砌块代替小块砖砌筑砌体，之间。采用较大尺寸的砌块代替小块砖砌筑砌体，可减轻劳动量并可加快施工进度，是墙体材料改革的一个重要可减轻劳动量并可加快施工进度，是墙体材料改革的一个重要方向。方向。加气混凝土砌块加气混凝土砌块由加气混凝土和泡沫混凝土制成，其重由加气混凝土和泡沫混凝土制成，其重力密度一般在力密度一般在4 46kN6kNm m3 3之间。由于自重轻，加工方便，故可之间。由于自重轻，加工方便，故可按使用要求
26、制成各种尺寸，且可在工地进行切锯，因此广泛按使用要求制成各种尺寸，且可在工地进行切锯，因此广泛应用于工业与民用建筑的应用于工业与民用建筑的围护结构。围护结构。混凝土空心砌块的强度等级是根据标准试验方法，按毛截混凝土空心砌块的强度等级是根据标准试验方法，按毛截面面积计算的极限抗压强度值来划分的。混凝土小型空心砌块面面积计算的极限抗压强度值来划分的。混凝土小型空心砌块的强度等级为的强度等级为 MU20MU20、MUl5MUl5、MUl0MUl0、MU7.5MU7.5和和MU5 MU5 五个等五个等级。级。.石材石材天然建筑石材天然建筑石材重力密度多大于重力密度多大于 18 kNm3，并具有很高的，
27、并具有很高的抗压强度，良好的耐磨性、耐久性和耐水性，表面经加工后具抗压强度，良好的耐磨性、耐久性和耐水性，表面经加工后具有较好的装饰性，可在各种工程中用于承重和装饰，且其资源有较好的装饰性，可在各种工程中用于承重和装饰，且其资源分布较广，蕴藏量丰富，是所有块体材料中应用历史最为悠久、分布较广，蕴藏量丰富，是所有块体材料中应用历史最为悠久、最为广泛的土木工程材料之一。最为广泛的土木工程材料之一。砌体中的石材应选用砌体中的石材应选用无明显风化无明显风化的石材。因石材的大小的石材。因石材的大小和规格不一，通常由边长为和规格不一，通常由边长为70mm 的立方体的立方体试块进行抗压试验，试块进行抗压试验
28、，取取 3 个试块破坏强度的个试块破坏强度的平均值平均值作为确定石材强度等级的依据。作为确定石材强度等级的依据。石材的强度等级划分为石材的强度等级划分为 MUl00、MU80、MU60、MUS0、MU40、MU30 和和MU20。二、砌体的砂浆二、砌体的砂浆将砖、石、砌块等块体材料粘结成砌体的砂浆即将砖、石、砌块等块体材料粘结成砌体的砂浆即砌筑砂浆砌筑砂浆，它，它由胶结料、细集料和水配制而成，为改善其性能，常在其中添加掺由胶结料、细集料和水配制而成，为改善其性能，常在其中添加掺入料和外加剂。砂浆的入料和外加剂。砂浆的作用作用是将砌体中的单个块体连成整体，并抹是将砌体中的单个块体连成整体，并抹平
29、块体表面，从而促使其表面均匀受力，同时填满块体间的缝隙，平块体表面，从而促使其表面均匀受力，同时填满块体间的缝隙，减少砌体的透气性，提高砌体的保温性能和抗冻性能。减少砌体的透气性，提高砌体的保温性能和抗冻性能。砂浆按胶结料成分不同可分为砂浆按胶结料成分不同可分为水泥砂浆水泥砂浆、混合砂浆混合砂浆以及不含水以及不含水泥的泥的石灰砂浆石灰砂浆。水泥砂浆是由水泥、砂和水按一定配合比拌制而成，。水泥砂浆是由水泥、砂和水按一定配合比拌制而成，混合砂浆是在水泥砂浆中加入一定量的熟化石灰膏拌制成的砂浆，混合砂浆是在水泥砂浆中加入一定量的熟化石灰膏拌制成的砂浆，而石灰砂浆是用石灰与砂和水按一定配合比拌制而成的
30、砂浆。工程而石灰砂浆是用石灰与砂和水按一定配合比拌制而成的砂浆。工程上常用的砂浆为上常用的砂浆为水泥砂浆和混合砂浆水泥砂浆和混合砂浆，临时性砌体结构砌筑时多采，临时性砌体结构砌筑时多采用石灰砂浆。用石灰砂浆。对于混凝土小型空心砌块砌体，应采用由胶结料、细集对于混凝土小型空心砌块砌体，应采用由胶结料、细集料、水及根据需要掺入的掺合料及外加剂等组分，按照一料、水及根据需要掺入的掺合料及外加剂等组分，按照一定比例，采用机械搅拌的专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑定比例，采用机械搅拌的专门用于砌筑混凝土砌块的砌筑砂浆。砂浆。砂浆的强度等级是根据其试块的抗压强度确定，试验时砂浆的强度等级是根据其试块的抗压强度
31、确定，试验时应采用同类块体为砂浆试块底模，由边长为应采用同类块体为砂浆试块底模，由边长为70.7mm70.7mm的立方的立方体标准试块，在温度为体标准试块，在温度为15152525环境下硬化、龄期环境下硬化、龄期28d28d的抗的抗压强度来确定。压强度来确定。砌筑砂浆的强度等级为砌筑砂浆的强度等级为M15、M10、M7、M5和和M2.5。其其中中M表示砂浆表示砂浆(Mortar)，其后数字表示砂浆的强度大小，其后数字表示砂浆的强度大小(单位为单位为MPa)。混凝土小型空心砌块砌筑砂浆混凝土小型空心砌块砌筑砂浆的强度等级用的强度等级用Mb标记标记(b表示表示block)，以区别于其他砌筑砂浆，其
32、强度等级有，以区别于其他砌筑砂浆，其强度等级有Mb30、Mb25、Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5 和和Mb5(Cb)，其后数字，其后数字同样表示砂浆的强度大小同样表示砂浆的强度大小(单位为单位为MPa)。当验算施工阶段砂浆当验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定其砌体强尚未硬化的新砌体强度时，可按砂浆强度为零来确定其砌体强度。度。对于砌体所用砂浆，总的要求是：砂浆应具有足够的强度，对于砌体所用砂浆，总的要求是：砂浆应具有足够的强度，以保证砌体结构物的强度；砂浆应具有适当的保水性，以保证以保证砌体结构物的强度；砂浆应具有适当的保水性，以保证砂浆硬化所需要的水分；
33、砂浆应具有一定的可塑性，即和易性砂浆硬化所需要的水分；砂浆应具有一定的可塑性，即和易性应良好，以便于砌筑，提高工效，保证质量和提高砌体强度。应良好，以便于砌筑，提高工效，保证质量和提高砌体强度。三、对砌体材料的耐久性要求三、对砌体材料的耐久性要求对于具体的设计，砌体材料的选择应遵循如下原则对于具体的设计，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；房间所用材料的最低强度等级要求见表；对于五层及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于对于五层
34、及五层以上房屋的墙，以及受振动或层高大于6m6m的墙、的墙、柱所用材料的最低强度等级：砖柱所用材料的最低强度等级：砖 MU10MU10、砌块、砌块 MU30MU30、砌筑砂浆、砌筑砂浆M5M5；对于安全等级为一级或设计使用年限大于对于安全等级为一级或设计使用年限大于5050年的房屋，墙、柱所用年的房屋，墙、柱所用材料的最低强度等级，还应比上述规定至少提高一级。材料的最低强度等级，还应比上述规定至少提高一级。砌体结构所用块体材料和砂浆，除考虑承载力要求外，还应根据建筑对耐久性、抗冻性的要求及建筑物全部或个别部位正常使用时的客观环境要求来决定。地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙体所用材料的最低
35、强度等级地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙体所用材料的最低强度等级四、砌体的种类四、砌体的种类砌体可按照所用材料、砌法以及在结构中所起作用等方面砌体可按照所用材料、砌法以及在结构中所起作用等方面的不同进行分类。按照所用材料不同砌体可分为砖砌体、砌的不同进行分类。按照所用材料不同砌体可分为砖砌体、砌块砌体及石砌体。块砌体及石砌体。1.砖砌体砖砌体 由砖和砂浆砌筑而成的整体材料称为砖砌体。在房屋建筑中，由砖和砂浆砌筑而成的整体材料称为砖砌体。在房屋建筑中，砖砌体常用作一般单层和多层工业与民用建筑的内外墙、柱、基础砖砌体常用作一般单层和多层工业与民用建筑的内外墙、柱、基础等承重结构以及多高层建筑
36、的围护墙与隔墙等自承重结构等。等承重结构以及多高层建筑的围护墙与隔墙等自承重结构等。四、砌体的种类四、砌体的种类1.砖砌体砖砌体 实心砖砌体墙常用的砌筑方法有实心砖砌体墙常用的砌筑方法有一顺一丁一顺一丁(砖长面与墙长砖长面与墙长度方向平行的则为顺砖，砖短面与墙长度方向平行的则为丁度方向平行的则为顺砖，砖短面与墙长度方向平行的则为丁砖砖)、三顺一丁三顺一丁或或梅花丁梅花丁。试验表明，采用同强度等级的材料，按照上述几种方法砌筑的试验表明，采用同强度等级的材料，按照上述几种方法砌筑的砌体，其抗压强度相差不大。但应注意上下两皮顶砖间的顺砖数量砌体，其抗压强度相差不大。但应注意上下两皮顶砖间的顺砖数量愈
37、多，则意味着宽为愈多，则意味着宽为 240mm 的两片半砖墙之间的联系愈弱，很容的两片半砖墙之间的联系愈弱，很容易产生易产生“两片皮两片皮”的效果而急剧降低砌体的承载能力。的效果而急剧降低砌体的承载能力。标准砌筑的实心墙体厚度常为标准砌筑的实心墙体厚度常为 240mm(一砖一砖)、370mm(一砖半一砖半)、490mm(二砖二砖)、620mm(二砖半二砖半)、740mm(三砖三砖)等。有时为节省材料，等。有时为节省材料，墙厚可不按半砖长而按墙厚可不按半砖长而按 1/4砖长的倍数设计，即砌筑成所需的砖长的倍数设计，即砌筑成所需的 180mm、300mm、420mm 等厚度的墙体。试验表明，这些厚
38、度的等厚度的墙体。试验表明，这些厚度的墙体的强度是符合要求的。墙体的强度是符合要求的。砌筑要求：砌筑要求：横平竖直横平竖直灰缝饱满灰缝饱满避免竖向通缝避免竖向通缝2.砌块砌体砌块砌体由砌块和砂浆砌筑而成的整体材料称为由砌块和砂浆砌筑而成的整体材料称为砌块砌体砌块砌体，目前国内，目前国内外常用的砌块砌体以混凝土空心砌块砌体为主，其中包括以普通外常用的砌块砌体以混凝土空心砌块砌体为主，其中包括以普通混凝土为块体材料的普通混凝土空心砌块砌体和以轻骨料混凝土混凝土为块体材料的普通混凝土空心砌块砌体和以轻骨料混凝土为块体材料的轻骨料混凝土空心砌块砌体。为块体材料的轻骨料混凝土空心砌块砌体。砌块按尺寸大小
39、不同分为小型、中型和大型三种。砌块按尺寸大小不同分为小型、中型和大型三种。小型砌块小型砌块尺寸较小，型号多，尺寸灵活，施工时可不借助吊装设备而用手尺寸较小，型号多，尺寸灵活，施工时可不借助吊装设备而用手工砌筑，适用面广，但劳动量大。工砌筑，适用面广，但劳动量大。中型砌块中型砌块尺寸较大，适于机械尺寸较大，适于机械化施工，便于提高劳动生产率，但其型号少，使用不够灵活。化施工，便于提高劳动生产率，但其型号少，使用不够灵活。大大型砌块型砌块尺寸大，有利于生产工厂化，施工机械化，可大幅提高劳尺寸大，有利于生产工厂化，施工机械化，可大幅提高劳动生产率，加快施工进度，但需要有相当的生产设备和施工能力。动生
40、产率，加快施工进度，但需要有相当的生产设备和施工能力。3.石砌体石砌体由天然石材和砂浆砌筑而成的整体材料称为由天然石材和砂浆砌筑而成的整体材料称为石砌体。石砌体。石材石材是最古老的土木工程材料之一，用石材建造的砌体是最古老的土木工程材料之一，用石材建造的砌体结构物具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，且石结构物具有很高的抗压强度，良好的耐磨性和耐久性，且石砌体表面经加工后美观且富于装饰性。利用石砌体具有永久砌体表面经加工后美观且富于装饰性。利用石砌体具有永久保存的可能性，人们用它来建造重要的建筑物和纪念性的结保存的可能性，人们用它来建造重要的建筑物和纪念性的结构物。另外，石砌体中的石材资源
41、分布广，蕴藏量丰富，便构物。另外，石砌体中的石材资源分布广，蕴藏量丰富，便于就地取材，生产成本低，故古今中外在修建城垣、桥梁、于就地取材，生产成本低，故古今中外在修建城垣、桥梁、房屋、道路和水利等工程中多有应用房屋、道路和水利等工程中多有应用。4.配筋砌体配筋砌体为提高砌体强度、减少其截面尺寸、增加砌体结构为提高砌体强度、减少其截面尺寸、增加砌体结构(或构件或构件)的的整体性，可在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土，即采用整体性，可在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土，即采用配筋砌体配筋砌体。在砌体受压时，网状配筋可约束和限制砌体的在砌体受压时，网状配筋可约束和限制砌体的横向变形横向变形以及以及竖竖向裂缝的开
42、展和延伸向裂缝的开展和延伸，从而提高砌体的抗压强度。网状配筋砖砌体，从而提高砌体的抗压强度。网状配筋砖砌体可用作承受较大轴心压力或偏心距较小的较大偏心压力的墙、柱。可用作承受较大轴心压力或偏心距较小的较大偏心压力的墙、柱。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构是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层构成的整体材料。工程应用上有两种形式，一种是采用钢筋混凝成的整体材料。工程应用上有两种形式，一种是采用钢筋混凝土或钢筋砂浆作土或钢筋砂浆作面层面层的砌体，这种砌体可以用作承受偏心距较的砌体，这种砌体可以用作承受偏心距较大的偏心压力的墙、柱；另一种是在砖砌体的转角、交接处以大的
43、偏心压力的墙、柱；另一种是在砖砌体的转角、交接处以及每隔一定距离设置及每隔一定距离设置钢筋混凝土构造柱钢筋混凝土构造柱，并在各层楼盖处设置，并在各层楼盖处设置钢筋混凝土钢筋混凝土圈梁圈梁，使砖砌体墙与钢筋混凝土构造柱、圈梁组成，使砖砌体墙与钢筋混凝土构造柱、圈梁组成一个共同受力的整体结构。组合砖砌体建造的多层砖混结构房一个共同受力的整体结构。组合砖砌体建造的多层砖混结构房屋的抗震性能较无筋砌体砖混结构房屋的抗震性能有显著改善，屋的抗震性能较无筋砌体砖混结构房屋的抗震性能有显著改善，同时它的抗压和抗剪强度亦有一定程度的提高。同时它的抗压和抗剪强度亦有一定程度的提高。施工时必须先砌墙，后施工时必须
44、先砌墙，后浇注钢筋混凝土构造柱。浇注钢筋混凝土构造柱。砌体与构造柱连接面应砌体与构造柱连接面应按构造要求砌成马牙槎，按构造要求砌成马牙槎，以保证二者的共同工作以保证二者的共同工作性能。性能。配筋混凝土空心砌块砌体 混凝土空心砌块在砌筑中，上下孔洞对齐，混凝土空心砌块在砌筑中，上下孔洞对齐，在竖向孔中配置钢筋、浇注灌孔混凝土，在横在竖向孔中配置钢筋、浇注灌孔混凝土，在横肋肋凹槽中配置水平钢筋并浇注灌孔混凝土或在凹槽中配置水平钢筋并浇注灌孔混凝土或在水平灰缝配置水平钢筋，所形成的砌体结构称水平灰缝配置水平钢筋，所形成的砌体结构称为配筋混凝土空心砌块砌体，简称为配筋混凝土空心砌块砌体，简称配筋砌块砌
45、配筋砌块砌体体。这种配筋砌体自重轻，地震作用小，抗震这种配筋砌体自重轻，地震作用小，抗震性能好，受力性能类似于钢筋混凝土结构，但性能好，受力性能类似于钢筋混凝土结构，但造价较钢筋混凝土结构低。造价较钢筋混凝土结构低。补充几个概念:配筋砌体配筋砌体 约束砌体约束砌体 集中配筋砌体集中配筋砌体配筋砌体配筋砌体:严格意义上的配筋砌体为所配钢筋在墙体破坏时强严格意义上的配筋砌体为所配钢筋在墙体破坏时强度达到屈服的砌体度达到屈服的砌体.约束砌体约束砌体:通过垂直和水平钢筋砼构件约束砌体通过垂直和水平钢筋砼构件约束砌体,使其在破坏时使其在破坏时主要增加墙体的极限水平变位主要增加墙体的极限水平变位,增强墙体
46、的延性增强墙体的延性.但钢筋在受力但钢筋在受力过程中可能达不到屈服过程中可能达不到屈服.一般来说一般来说,不会改变墙体的破坏特征不会改变墙体的破坏特征.集中配筋砌体集中配筋砌体:在约束砌体的基础上在约束砌体的基础上,除了墙端柱和楼盖处圈梁除了墙端柱和楼盖处圈梁之外之外,又增设墙中柱和水平配筋带又增设墙中柱和水平配筋带.不仅增加了对墙体的约束作不仅增加了对墙体的约束作用用,而且增强了墙体的水平承载力和竖向承载力而且增强了墙体的水平承载力和竖向承载力.五、砌体的抗压强度五、砌体的抗压强度试验研究表明，砌体轴心受压从加载直到破坏，按照裂缝试验研究表明，砌体轴心受压从加载直到破坏，按照裂缝的出现、发展
47、和最终破坏，大致经历三个阶段的出现、发展和最终破坏，大致经历三个阶段。1.砌体受压破坏机理砌体受压破坏机理特点：荷载不增加，裂特点：荷载不增加，裂缝也不会继续扩展，裂缝也不会继续扩展，裂缝仅仅是单砖裂缝。缝仅仅是单砖裂缝。第第阶段阶段特点：若不继续特点：若不继续加载，裂缝也会加载，裂缝也会缓慢发展。缓慢发展。第第阶段阶段特点：荷载增加特点：荷载增加不多，裂缝也会不多，裂缝也会迅速发展。迅速发展。第第阶段阶段砌体是由块体与砂浆粘结而成，砌体在压力作用下，其强砌体是由块体与砂浆粘结而成，砌体在压力作用下，其强度将取决于砌体中度将取决于砌体中块体和砂浆块体和砂浆的受力状态，这是与的受力状态，这是与单
48、一匀质单一匀质材材料的受压强度是不同的。在砌体试验时，测得的料的受压强度是不同的。在砌体试验时，测得的砌体强度砌体强度是远是远低于低于块体块体的抗压强度，这是因其砌体中单个块体所处的抗压强度，这是因其砌体中单个块体所处复杂应力复杂应力状态状态所造成的。所造成的。首先，由于砌体中的块体材料本身的形状不完全首先，由于砌体中的块体材料本身的形状不完全规则平规则平整整、灰缝的厚度不一且不一定均匀饱满密实，故使得单个块、灰缝的厚度不一且不一定均匀饱满密实，故使得单个块体材料在砌体内受压不均匀，且在受压的同时还处于体材料在砌体内受压不均匀，且在受压的同时还处于受弯和受弯和受剪状态受剪状态。由于砌体中的块体
49、的抗弯和抗剪的能力一般都较。由于砌体中的块体的抗弯和抗剪的能力一般都较差，故砌体内第一批裂缝的出现在差，故砌体内第一批裂缝的出现在单个块体材料内单个块体材料内。其次，当砌体受压时，由于其次，当砌体受压时，由于砌块与砂浆砌块与砂浆的弹性模量及横的弹性模量及横向变形系数并不同，砌体中块体材料的弹性模量一般均比强向变形系数并不同，砌体中块体材料的弹性模量一般均比强度等级低的砂浆的弹性模量大。度等级低的砂浆的弹性模量大。在砌体受压时块体的横向变形将小于砂浆的横向变形，在砌体受压时块体的横向变形将小于砂浆的横向变形，但由于砌体中砂浆的硬化粘结，块体材料和砂浆间存在切向但由于砌体中砂浆的硬化粘结，块体材料
50、和砂浆间存在切向粘结力，在此粘结力作用下，块体将约束砂浆的横向变形，粘结力，在此粘结力作用下，块体将约束砂浆的横向变形，而砂浆则有使块体横向变形增加的趋势，并由此在块体内产而砂浆则有使块体横向变形增加的趋势，并由此在块体内产生拉应力，故而单个块体在砌体中处于生拉应力，故而单个块体在砌体中处于压、弯、剪及拉的复压、弯、剪及拉的复合应力状态合应力状态，其抗压强度降低；，其抗压强度降低；相反砂浆的横向变形由于块体的约束而减小，因而砂浆相反砂浆的横向变形由于块体的约束而减小，因而砂浆处于处于三向受压状态三向受压状态，抗压强度提高。由于块体与砂浆的这种，抗压强度提高。由于块体与砂浆的这种交互作用交互作用
