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建筑结构14章砌体结构

建筑结构14章砌体结构
建筑结构14章砌体结构

14章砌体结构

思考题

14-1砌体材料中的块体和砂浆都有哪些种类,它们的强度等级如何确定?

答:块体的种类:砖类材料(烧结普通砖、烧结多孔砖、非烧结硅酸盐砖)、石材、砌块。

砂浆的分类:水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆。

烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级划分相同。共有5个等级:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10。其强度等级是根据10块样砖毛面积的抗压强度平均值(f m),强度标准值(f k)单块最小抗压强度值来划分的,在设计计算时就不需要再考虑孔洞率的影响。非烧结硅酸盐砖强度等级MU25、MU20、MU15、MU10共4个。

石材强度等级划分:以边长70mm试块的抗压强度大小划分,MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七个强度等级。

砌块共有5个强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5。

砂浆的强度等级是用龄期为28天,边长为70.7㎜的立方体试块抗压强度来确定的,共5级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5。对施工阶段的验算,砂浆未硬化可按强度为零考虑。

14-2影响砌体抗压强度的主要因素有哪些?

答:1.块材和砂浆的强度。是主要影响因素。块材和砂浆的强度,砌体强度也高。

2.块材尺寸及形状的影响。砌体强度随块材高度增大而增大。

3.砂浆的流动性和保水性影响。砂浆的和易性和保水性越好,砌体的抗压强度也就相对较高。

4.砌筑质量的影响。砌筑质量高则强度高,灰缝质量更不可忽视。

14-3 砖砌体的抗压强度为什么比单块砖的抗压强度低?

答:砌体的抗压强度一般低于单块块材的抗压强度。单块砖抗压强度在砌体中的不到充分发挥。因为砖砌体总体均匀受压,但砖块不仅受压,同时受弯、等复杂应力作用。

1.砂浆层厚度和成分不均匀的影响。

2.砖和砂横向变形的差异影响。

3.竖向灰缝上的应力集中影响。

14-4 为什么在砌筑墙体时设计人员和瓦工都宁愿采用混合砂浆,而不愿采用强度等级相同的纯水泥砂浆?

答:水泥砂浆和易性、保水性差;混合砂浆和易性、保水性好。砂浆的和易性、保水性越好,则灰缝均匀、饱满度高,砌体的抗压强度也就相对较高。混合砂浆砌筑的砌体强度大于纯水泥砂浆的砌筑的砌体强渡(15%—5%)。

14-5简述砌体受力全过程及破坏特征?

答:由一个MU10砖、M5砂浆砌成的370*490*1000mm砖柱轴心受压为例说明:破坏分三阶段:第一阶段:单砖内出现裂缝,从外观上看不出损坏现象。当N=(50%—70%)Nu时,在某些单块砖内出现小裂缝,但并不立即贯通整块砖。N——不增大,裂缝不会增大。此时σ=2.1N/mm2 第二阶段:单砖裂通。继续增大压力,短裂缝将继续延伸,加长变宽,把一皮砖裂通后会进一步发展,并逐步贯穿几皮砖。同时产生新裂缝。此时N=(80%—90%)Nu,即使停止增大荷载,裂缝也会继续缓慢扩展。

第三阶段:形成贯通裂缝,砌体完全破坏。荷载继续略有增长,裂缝会迅速加长加宽,将砌体分割成

若干个互不相连的小柱体,由于各个小柱受力不均匀,最后将由于某些小柱的失稳或压碎而导致整个砌体的破坏。此时σ=3.09N/mm 2

14-6 构件的稳定系数Φ0、承载力影响系数Φ与哪些因素有关? 答:构件的稳定系数Φ0与砂浆强度等级和构件高厚比有关。

承载力影响系数Φ除与砂浆强度等级和构件高厚比有关外,还和相对偏心距e/h 有关。 14-7 无筋砌体受压构件对偏心矩e 有何限制?

答:对无筋砌体,偏心距e ≤0.6y ,否则随偏心距增大,砌体的承载力明显下降,既不经济也不合理。 此外偏心距过大,可能使截面受拉边出现过大的水平裂缝。

14-8 什么是砌体局部抗压强度提高系数γ?它与哪些因素有关?

答:局部受压的砌体横向膨胀受周围砌体像套箍一样约束,使局部受压砌体处于三向或两向受压状态, 因此,局部受压砌体的抗压能力就会提高。用砌体局部抗压强度提高系数γ考虑。

与局部受压面积l A 及周围约束砌体面积即影响砌体局部抗压强度的计算面积A 0有关。 14-9 怎样验算局部受压承载力?梁端局部受压分哪几种情况?分别怎么验算? 答:以考虑砌体局部抗压提高后的强度大于实际应力为前提,采用相应公式验算。

砌体的局部受压分为砌体局部均匀受压、梁端支承处砌体局部受压、垫块下砌体局部受压、垫梁下砌体局部受压。

砌体局部均匀受压:l l A f N γ≤

梁端支承处砌体局部受压: f A N N l l ηγψ≤+0

预制垫块下砌体局部受压: b l fA N N 10?γ≤+ 现浇垫块下砌体局部受压计算同梁端支承处 砌体的局部受压验算。

垫梁下砌体局部受压:0204.2h fb N N b l δ≤+

14-10 砌体在局部压力作用下,承载力为什么会提高?

答:局部受压的砌体横向膨胀受周围砌体像套箍一样约束,使局部受压砌体处于三向或两向受压 状态,因此,局部受压砌体的抗压能力就会提高。

14-11 当梁端支承处砌体局部受压承载力不足时,可采取哪些措施?

答:当梁端支撑处砌体的局部抗压不够时,通常采用在梁端支撑面处设置垫块,使局部受压面积 加大,以减小局部受压面上的压应力值,满足其抗压承载力的要求。是解决局部受压承载力不足的一个有效措施。

14-12 简述配筋砌体的种类及应用?

答:分为网状配筋砖砌体、组合砖砌体、配筋混凝土小型空心砌块砌体。

网状配筋砖砌体用作轴压或偏压墙柱;组合砖砌体用作在偏心距较大的墙柱;配筋混凝土小型空心砌块砌体欧美等国已采用砌筑高层房屋,我国正推广应用。

14-13 混合结构房屋的承重体系有哪几种?他们各有何特点?

答:按承重体系可以把房屋的结构布置分为四种类型。即纵墙承重体系、横墙承重体系、纵横墙承重体系、内框架承重体系。

纵墙承重体系纵墙是主要的承重墙,可以形成较大的室内空间;在纵墙上开设门窗要受到限制;楼、屋盖材料用量多,墙体材料用量少,横墙数量少,横向空间刚度较差。

横墙承重体系在纵墙上可开设较大洞口,洞口位置也灵活;横墙数量多,所以横向刚度大,整体

性好,抵抗水平荷载能力较强;楼盖、屋盖用料少,结构布置简单,施工方便,但墙体用料多;纵墙承载力不能充分发挥。

纵横墙承重体系介于纵墙、横墙承重方案之间,开间可大于横墙体系,而灵活性却不如纵墙承重体系;应力分布均匀,可减少墙厚。

内框架承重体系房屋开间大,平面不知灵活;由两种性能不同的材料组成,抵抗不均匀沉降和抗震能力差。

14-14 混合结构房屋的静力计算方案有哪几种?确定静力计算方案的依据是什么?

答:静力计算时可划分为三种方案,即弹性方案、刚性方案和刚弹性方案。

按房屋楼盖或屋盖类型及横墙间距查表确定。

14-15什么是墙、柱高厚比?为什么混合结构房屋的墙体必须进行高厚比验算?

答:墙、柱高厚比:是指墙柱计算高度H0与墙厚或柱截面边长的比值。

高厚比大则柱细长稳定性差。高厚比验算是保证墙体稳定和房屋空间刚度的重要构造措施。

14-16画出在竖向荷载作用下多层及单层刚性方案房屋的计算简图,并加以解释。

单层房屋:

受力分析时,应把单元的纵墙看成竖直的柱子,一端嵌固于基础,另一端支承于屋面结构上;同时,把屋面结构看成水平方向的梁,支承于两端山墙上,其跨度为两山墙的距离,视山墙为竖直的悬臂梁,嵌固于基础上

多层房屋:

在刚性方案房屋的实际工程中,楼盖处因楼盖结构嵌入墙体,墙体截面被削弱而承担的弯矩很小,

楼盖可以看作是墙体的不动铰支座。基础顶面轴力很大而弯矩很小也假定为铰支点。所以在竖向荷载

作用下,纵墙的计算单元可以看作为竖向连梁,楼屋盖处及基础顶面处为其不动铰支座;在水平荷载

作用下,仍按竖向连梁考虑。

14-17 在砌体房屋墙、柱的承载力验算时,选择哪些部位和截面既能减少计算工作量又能保证

安全可靠?

答:墙体的各截面内力都是变化的,一般为:N上小下大;M上大下小。考虑门窗洞口削弱截面

尺寸的影响,在进行墙体承载力验算时,应选择最危险截面,即内力较大或截面尺寸较小的截面作为

控制截面。通常选取楼层顶部梁或板底、楼层底部和窗间墙处。若各层截面尺寸相同材料相同一般验

算底层。

14-18试述弹性方案、刚弹性方案房屋墙内力分析的主要步骤。

答:采用内力叠加法进行计算。

弹性方案:先在排架横梁水平处右端加上一个不动铰支座,形成无侧移排架,象刚性方案一样求

出墙体内力和该不动铰支座的反力R。求出R后,把R反作用在排架顶端,求出这种情况的内力。将

上述两种内力叠加,得到弹性方案的计算结果。

刚弹性方案:先在排架顶端加上一个假想的不动铰支座,求出该不动铰支座的反力R。把R反作

用在排架顶端,与柱顶弹性支座反力(1-ηi)R相叠加,然后计算相应排架的内力。将上述两种内力

叠加,得到刚弹性方案的计算结果。

14-19常用过梁的种类及其适用范围有哪些?

答:过梁分类:砖砌过梁(钢筋砖过梁、砖砌平拱过梁等形式)和钢筋混凝土过梁两大类。

应用情况:钢筋砖过梁的跨度不应超过1.5m,砌平拱过梁的跨度不应超过1.2m;一般常用钢筋混凝土过梁。弧拱砌筑时施工较复杂,多用于对建筑外形有特殊要求的房屋中。

14-20如何确定过梁上的荷载?

答:过梁上的荷载包括梁板荷载和墙体荷载。计算方法:试验表明,梁板荷载作用位置距离过梁越远,影响越小,距离大于梁净跨可忽略不计梁板荷载。由于砌体和过梁共同构成组合体,施加在过梁上竖向荷载将通过墙体内拱作用传于支座。当过梁上砌体达到某一高度后,增加的荷载对过梁的影响将大大减弱或消失。对砖砌体,最多考虑l n/3高度的墙体;对混凝土砌块砌体最多考虑l n/2高度的墙体。

14-21简述混合结构房屋中圈梁的作用、布置和构造要求。

答:圈梁的作用:设置圈梁可以增强房屋的整体性和空间刚度,防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。圈梁与构造柱配合还有助于提高砌体结构的抗震性能。

圈梁的布置:应根据地基情况、房屋类型、层数及所受荷载振动情况决定圈梁布置,具体应符合有关规定(P51)。

圈梁的构造要求:圈梁应连续设置在同一水平面并封闭,若截断时,搭接应符合规定;纵横墙交接处圈梁应有可靠的的连接;圈梁的截面尺寸及配筋应符合要求,钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,当墙厚h≥240mm时,其宽度不宣小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不宜少于4Ф10,绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑,箍筋间距不应大于300mm。圈梁兼作过梁时,过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。

14-22沉降缝和伸缩缝的作用是什么?两者有何区别?

答:沉降缝的设置是减轻地基不均匀沉降造成的墙体开裂等问题。从基础底至上部结构均分开。

伸缩缝的设置是减小温度变化热胀冷缩引起的不均匀变形。伸缩缝是将基础以上的建筑构件如墙体、楼板、屋顶(木屋顶除外)等分成两个独立部分。

习题:

14-1 解

14-2 解:(1)截面几何特征

2223.047.0469300)4903702401200(m m mm A >==?+?=

mm y y 8.23724037012=-+=

mm i h T 2.6005.1715.35.3=?== (2)荷载作用在O 点,e=0 0/=h e y e 6.0< 查得 896.0=? Mpa f 5.1=

承载力 KN N Af N 7.6306307005.1469300896.0==??==? (3)荷载作用在A 点,mm y e 8.1171208.2371202=-=-= 196.02.600/8.117/==h e mm y e 7.1428.2376.06.0=?=< 查得 492.0=?

承载力 KN N Af N 3.3463463005.1469300492.0==??==? (4)荷载作用在B 点,mm y e 3.2521202.3721201=-=-= mm y e 32.2232.3726.06.0=?=> 不适宜承载。

14-3 解:柱底自重设计值为:KN 63.2618)8.649.037.0(2.1=???? 柱底截面压力为:100+26.63=126.63KN 高厚比

()()Mpa

k f f k f m 65.316.407.015.1278.007.015.02

211=??+?=+=αmm y 2.372469300)2/240370(24012002/3703704901=??

????+??+??=4

1023231038.1)1208.237(24012002401200121)1852.372(370490370490121mm I ?=?

?????-??+??+-??+??=mm A I i 5.171469300

1038.110

=?==

7.86002

.02

.50===T h H β4.1837

.08.60===

h h β

2

23.01813.049.037.0m m A <=?= 8813.018.07.07.0=+=+=A a γ 查得 60.0=? Mpa f 3.1=

承载力 KN KN N Af N 63.1266.1241246283.18813.018130060.0≈==???==?

14-4 解:查得 Mpa f 5.1=

2036600200183mm b a A l =?==

()()2016320068024024022002402mm h b h A =?=?+=+= 346.436600/163200/0>==l A A 故0=ψ

KN N N KN N fA l l 505004.6363400366005.165.17.00=+=+>==???=ψηγ

局部承压满足。

14-5 解:(1)带壁柱墙的高厚比验算,m m s 3245>=判断该厂房为刚弹性方案

2

692500)3702502402500(mm A =?+?=

mm i h T 16.3806.1085.35.3=?== 柱高 m H H 2.762.12.10=?==

(2)壁柱间墙的高厚比验算,m m s 325.4<=判断为刚性方案 m s H 5.4=> m s H 7.25.46.06.00=?==

14-6 解:(1)计算单元的选择 在外纵墙上取一开间作为计算单元,受荷范围3.6×2.85=10.26m 2

(2)高厚比验算 确定砂浆强度等级M5,砖改为MU10 [β]=24

mm f h a c 1835

.15001010

0===265.1146.435.01135

.010

<=-+=-+=l A A γ4

923231017.8)1253.337(250370250370121)1207.152(24025002402500121mm I ?=?

?????-??+??+-??+??=mm A I i 6.108692500

1017.89

=?==822.05

.42

4.014

.010.121=-=-==s b s μμ[]7.1924822.00.194.1816

.3807200

210=??=<===βμμβT h H []7.1924822.00.125.11240

2700

210=??=<===

βμμβh H

一层 H=3.4+0.8=4.2m H

H 0=0.4s+0.2H=0.4×7.2+0.2×4.2=3.72m μ1=1.0 μ2=1-0.4b s /s=1-0.4×1.5/3.6=0.83

高厚比满足要求

二层 H=3.4m s=2×3.6=7.2m>2H H 0=H=3.4m

高厚比满足要求

(3)荷载计算

1)屋面恒载标准值(KN/m 2

二毡三油防水层 0.35 20厚水泥砂浆 0.02×20=0.4 50厚泡沫混凝土 0.05×6=0.3 120厚空心板 2.2 20厚板底灰 0.02×17=0.34 =3.59

2) 楼面恒载标准值(KN/m 2)

20厚水泥砂浆 0.02×20=0.4

120厚空心板 2.2 20厚板底灰 0.02×17=0.34 =2.94

3) 屋面活载标准值(KN/m 2) 0.7 4) 楼面活载标准值(KN/m 2) 2.0

楼面梁负荷面积3.6×5.7=20.52m 2,梁、墙、柱荷载不折减。 5) 梁自重 25×0.5×0.2+2×0.5×0.015×17=2.8KN/m

6) 墙自重 370墙: 0.365×19+0.02×20+0.02×17=7.7KN/m 2

240墙: 0.24×19+0.02×20+0.02×17=5.3KN/m 2

7) 钢窗重 0.45KN/m 2

(4)静力计算方案 s=7.2m<32m,为刚性方案。由表14-23知,外墙不考虑风荷载。 (5)内力计算 因为墙厚有变化,计算一、二层墙体的顶截面Ⅰ-Ⅰ和底截面Ⅱ-Ⅱ 1)计算截面面积 二层 A=0.24×(3.6-1.5)=0.504m 2>0.3m 2

一层 A=0.37×(3.6-1.5)=0.777m 2>0.3m 2

2)计算屋(楼)面荷载设计值

屋面大梁传来 [3.59×3.6×(2.85-0.12)+2.8×2.85] ×1.35+0.7×3.6×(2.85-0.12)×1.4=68KN

楼面大梁传来 [2.94×3.6×(2.85-0.12)+2.8×2.85] ×1.2+2×3.6×(2.85-0.12)×1.4=71.8KN 3)计算每层墙自重(含窗)

二层及以上 [(3.6×3.4-1.5×1.8)×5.3+1.5×1.8×0.45] ×1.2=62.1KN

一层 [(3.6×3.4-1.5×1.8)×7.7+1.5×1.8×0.45] ×1.2=89.6KN

顶层上挑檐按厚80mm 、上翻200mm 计算 25×0.08×(0.5+0.2)×3.6 ×1.2=6.8KN

[]92.192483.00.11.1037

.072.3210=??=<===βμμβh H

[]92.192483.00.12.1424

.04.3210

=??=<===βμμβh H

4)楼(屋)面梁荷载产生的偏心距计算

二层 f =1.5Mpa

一层

5)控制截面内力计算

二层 Ⅰ-Ⅰ截面 轴向力设计值 N Ⅰ-Ⅰ=71.8×3+68++6.8+62.1×3=476.5KN

弯矩设计值 M Ⅰ-Ⅰ=71.8×0.047=3.4KN.m

Ⅱ-Ⅱ截面 轴向力设计值 N Ⅱ-Ⅱ=476.5+62.1=538.6KN

弯矩设计值 M Ⅱ-Ⅱ=0KN.m

一层 Ⅰ-Ⅰ截面 轴向力设计值 N Ⅰ-Ⅰ=538.6KN

弯矩设计值 M Ⅰ-Ⅰ=71.8×0.112=8.0KN.m

Ⅱ-Ⅱ截面 轴向力设计值 N Ⅱ-Ⅱ=538.6+89.6+1.2×3.6×0.8×7.7=654.8KN

弯矩设计值 M Ⅱ-Ⅱ=0KN.m

(6)截面承载力验算

2)梁端支座处砌体局部受压验算

二层及以上层 20365202006.182mm b a A l =?==

()()2016320068024024022002402mm h b h A =?=?+=+= 35.436600/163200/0>==l A A 故0=ψ

KN N N KN N fA l l 8.718.7103.6363271365205.165.17.00=+=+<==???=ψηγ

局部承压不满足,需设梁垫。

一层 20365202006.182mm b a A l =?==

mm f h a c 6.1825

.15001010

0===mm a h e 476.1824.02

240

4.0200=?-=-=mm a h e 1126.1824.02

3704.0200=?-=-=

265.115.435.01135

.010

<=-+=-+=l A A γ

()()2034780037022003702mm h b h A =?+=+= 35.936600/347800/0>==l A A 故0=ψ

KN N N KN N fA l l 8.718.7109.7676692365205.127.00=+=+>==???=ψηγ

一层局部承压满足。

14-7 解:(1)荷载计算

梁板荷载:m l mm h n w 8.1600=<= 需考虑板传来的荷载6.05KN/m 自重设计值:m KN /77.32.16.0)1702.021924.0(=????+? 总荷载设计值 m KN /82.977.305.6=+ (2)内力计算

跨中最大弯矩:

支座边缘最大剪力:KN ql V n 84.88.182.92

1

21=??==

(3)配筋计算:mm a h h s 585156000=-=-=

选用2根直径6mm (4)受剪计算 Mpa f v 11.0=

m KN ql M n .98.38.182.98

1

8122=??==2

01.38210

58585.03980000

85.0mm f h M A y s =??==

KN V KN N bh f bz f V V v 84.856.101056060024011.03

2

32=>==???==

=202.215.935.01135

.010

>=-+=-+=l A A γ

建筑结构14章砌体结构

14章砌体结构 思考题 14-1砌体材料中的块体和砂浆都有哪些种类,它们的强度等级如何确定? 答:块体的种类:砖类材料(烧结普通砖、烧结多孔砖、非烧结硅酸盐砖)、石材、砌块。 砂浆的分类:水泥砂浆、混合砂浆、非水泥砂浆。 烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级划分相同。共有5个等级:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10。其强度等级是根据10块样砖毛面积的抗压强度平均值(f m),强度标准值(f k)单块最小抗压强度值来划分的,在设计计算时就不需要再考虑孔洞率的影响。非烧结硅酸盐砖强度等级MU25、MU20、MU15、MU10共4个。 石材强度等级划分:以边长70mm试块的抗压强度大小划分,MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20七个强度等级。 砌块共有5个强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5。 砂浆的强度等级是用龄期为28天,边长为70.7㎜的立方体试块抗压强度来确定的,共5级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5。对施工阶段的验算,砂浆未硬化可按强度为零考虑。 14-2影响砌体抗压强度的主要因素有哪些? 答:1.块材和砂浆的强度。是主要影响因素。块材和砂浆的强度,砌体强度也高。 2.块材尺寸及形状的影响。砌体强度随块材高度增大而增大。 3.砂浆的流动性和保水性影响。砂浆的和易性和保水性越好,砌体的抗压强度也就相对较高。 4.砌筑质量的影响。砌筑质量高则强度高,灰缝质量更不可忽视。 14-3 砖砌体的抗压强度为什么比单块砖的抗压强度低? 答:砌体的抗压强度一般低于单块块材的抗压强度。单块砖抗压强度在砌体中的不到充分发挥。因为砖砌体总体均匀受压,但砖块不仅受压,同时受弯、等复杂应力作用。 1.砂浆层厚度和成分不均匀的影响。 2.砖和砂横向变形的差异影响。 3.竖向灰缝上的应力集中影响。 14-4 为什么在砌筑墙体时设计人员和瓦工都宁愿采用混合砂浆,而不愿采用强度等级相同的纯水泥砂浆? 答:水泥砂浆和易性、保水性差;混合砂浆和易性、保水性好。砂浆的和易性、保水性越好,则灰缝均匀、饱满度高,砌体的抗压强度也就相对较高。混合砂浆砌筑的砌体强度大于纯水泥砂浆的砌筑的砌体强渡(15%—5%)。 14-5简述砌体受力全过程及破坏特征? 答:由一个MU10砖、M5砂浆砌成的370*490*1000mm砖柱轴心受压为例说明:破坏分三阶段:第一阶段:单砖内出现裂缝,从外观上看不出损坏现象。当N=(50%—70%)Nu时,在某些单块砖内出现小裂缝,但并不立即贯通整块砖。N——不增大,裂缝不会增大。此时σ=2.1N/mm2 第二阶段:单砖裂通。继续增大压力,短裂缝将继续延伸,加长变宽,把一皮砖裂通后会进一步发展,并逐步贯穿几皮砖。同时产生新裂缝。此时N=(80%—90%)Nu,即使停止增大荷载,裂缝也会继续缓慢扩展。 第三阶段:形成贯通裂缝,砌体完全破坏。荷载继续略有增长,裂缝会迅速加长加宽,将砌体分割成

砌体结构思考题中国建筑工业出版社第三版

砌体结构思考题 中国建筑工业出版社第三版 1.1你认为今后砌体发展的特点和趋向是什么? 加强轻质、高强砌体材料的研发;采用空心砖代替粘土实心砖;制作高性能墙板(住宅产业化);新的施工技术、机械化、工业化;提高墙体的抗震性能。 2.1目前我国建筑工程中采用的块体材料有哪几类?A:砖烧结砖(烧结普通砖烧结多孔砖烧结空心砖)非烧结硅酸盐砖(承压灰砂砖蒸压粉煤灰砖);砌块普通混凝土小型空心砌块轻集料混凝土空心砌块;石材料石毛石。 2.2 目前我国建筑工程中常用的砂浆有哪几类?它们的优缺点如何? 对砂浆性能有何要求?A:水泥砂浆:强度高、耐水性好,但和易性差、水泥用量大,适用于砌筑对强度要求高的砌体;混合砂浆:和易性和保水性好,便于施工,强度和耐久性较好,适用于砌筑一般的砌体;无水泥砂浆:强度较低、耐久性较差,只适用于砌筑简单或临时性建筑的砌体; 砂浆的要求:砂浆应符合砌体强度及建筑物耐久性的要求;具有可塑性,应在砌筑时容易且均匀地铺开;应具有足够的保水性,保证砂浆硬化所需要的水分。

2.3何谓砌体?目前我国建筑工程中常用的砌体有哪几类? 砌体是由不同尺寸和形状的砖石或块材用砂浆砌成的整体,主要有砖砌体、石砌体、配筋砌体、砌块砌体和墙板。 2.4砖砌体轴心受压过程如何?其破坏特征如何? 分为三个阶段,第一阶段:荷载不增加,裂缝也不会继续扩展,裂缝仅仅是单砖裂缝第二阶段:若不继续加载裂缝也会缓慢发展第三阶段:荷载增多不多,裂缝也会迅速发展(分裂成若干独立小柱,导致整体破坏)第一阶段:单块砖中出现细小裂缝第二阶段:多块砖中出现连续裂缝第三阶段:分割成若干独立小柱,最终他们被压碎或失稳破坏。 2.5砖在砌体中的受力状态如何?为什么砖砌体的抗压强度比单块砖的抗压强度低? (1)由于灰缝厚度和密实性不均匀,单块砖在砌体内并非均匀受压,因而砖内将产生弯、剪应力;砌体横向变形时砖和砂浆的交互作用,将使砖内出现附加拉应力;单行地基梁的作用,地基弹性模量越小,砖弯曲变形越大,砖内发生的弯剪应力也越高;竖向灰缝上的应力集中,降低砌体整体性,使竖向灰缝的砖内发生横向拉应力和剪应力集中。(2)因为砖的强度试验是用尺寸很小的,且仅有一道仔细填平的水平缝而没有竖向灰缝的试件进行的,因此,砖的受压工作条件与砌体中的完全不同,砖主要承受压应力,而弯剪应力则很小,所以砌体的抗压强度远低于砖的抗压强度。

砖混结构、砌体结构和框架结构的区别

砖混结构、砌体结构和框架结构的区别简言之,砖混结构属于砌体结构,框架结构属于混凝土结构,砖混结构和框架结构为结构形式,砌体结构和混凝土结构为结构体系。 砌体结构:以砌体为主制作的结构称为砌体结构。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛,这是因为它可以就地取材,具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性,有较好的保温隔热性能。较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材,砌筑时不需模板及特殊的技术设备,可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大,砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱,因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式,决定了它的脆性性质,从而使其遭受地震时破坏较重,抗震性能很差,因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外,砖砌体所用粘土砖用量很大,占用农田土地过多,因此把实心砖改成空心砖,特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料,以及利用工业废料,如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。 砖混结构一般指把砖砌体用作内外承重墙或隔墙,楼盖、屋盖、梁、柱(也可是砖柱)是钢筋混凝土作用在墙柱上的荷载,主要是由梁板传来的屋盖、楼盖上的活、恒荷载,它通过墙柱基础传到地基。作用在纵墙上的水平荷载(如风荷)一部分直接由纵墙传给横墙,另一部分则通过屋盖和楼盖传给横墙,再由横墙传至基础,最后传给地基,承重墙的厚度及长度是根据强度和

稳定性的要求,通过计算来确定的。 在砖混结构中的梁有门窗过梁、圈梁、雨蓬梁、阳台梁、楼梯梁等,这些梁的长度、配筋和截面尺寸,除圈梁是按构造配筋外,其它都是通过计算设计的,圈梁主要作用是提高房屋空间刚度、增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,因此圈梁不是承重梁,当圈梁用作过梁时,只在过梁部位按设计配筋,其它部位仍是按构造配筋,有许多把圈梁当作承重梁对待,随意将圈梁下墙体敲掉,则留下了不安全的隐患。 框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工,效率较高,工程质量较好。 框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。

砌体结构

2.3什么是砌体结构?砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类?答:由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。 砌体按材料的不同分为:砖砌体;砌块砌体和石砌体三类。 2.4简述砌体受压过程及其破坏特征? 答:砌体受压的过程: 1.未裂阶段:当荷载小于50%-70%破坏荷载时,压应力与压应变近似为线性关系,砌体没有裂缝; 2.裂缝阶段:当荷载达到了50%-70%破坏荷载时,在单个块体内出 现竖向裂缝,试件就进入了裂缝阶段,这时停止加载,裂缝就停止发展。继续加载,单块的裂缝增多,并且开始贯穿。这时如果停止加载,裂缝仍将继续发展; 3.破坏阶段当荷载增大到80%-90%破坏荷载时,砌体上已形成几 条上下连续贯通的裂缝,试件就进入破坏阶段,这时的裂缝已把砌体分成1/2块体的小立柱,砌体外鼓,最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。 2.5为什么砌体的抗压强度远小于单块块体的抗压强度? 答:1)块体在砌体中处于压、弯、剪的复杂受力状态,这是砌体抗压强度远低于块体抗压强度的主要原因;2)砂浆使得块体在横向受拉,从而降低了块体的抗压强度; 3)竖向灰缝中存在应力集中,因为竖向灰缝不可能饱满,使得块体受力不利。

2.6/2.8简述影响砌体抗压强度的主要因素。砌体抗压强度计算公式考虑了哪些主要参数? 答:一.凡是影响块体在砌体中充分发挥作用的各种主要因素,也就是影响砌体抗压强度的主要因素。 1)块体的种类、强度等级和形状。 2)砂浆性能。砂浆强度等级高,砌体的抗压强度也高;砂浆的变形率小,流动性、保水性好都是对提高砌体的抗压强度有利 3)灰缝厚度; 4)砌筑质量,主要保证灰缝的均匀性、密实性和饱满程度等;二.砌体抗压强度平均值?m=k1?1a(1+0.07?2)k2考虑的是块体的抗压强度平均值,砂浆抗压强度平均值;砌体种类的参数;同时各种情况下的各类砌体,其砌体强度的设计值应该乘以调整系数r a; 2.93-4砌体受压、受拉、受弯和受剪时,破坏形态如何? 受压:轴心受压砌体从加载到破坏大致经历三个阶段,①当砌体加载到极限荷载的50%~70%时,单块砖内产生细小裂缝,此时若停止加载,裂缝也停止扩展。②当加载达极限荷载的80%~90%时,砖内的有些裂缝连通起来,沿竖向贯通若干皮砖,即使不再加载,裂缝仍会继续发展,砌体实际上已接近破坏。③当压力接近极限荷载时,砌体中裂缝迅速扩展和贯通,将砌体分成若干个小柱体,砌体被压碎或丧失稳定而破坏。 受拉:①当轴向拉力与砌体的水平灰缝平行时,块体强度等级高而砂浆的强度等级较低时砌体发生沿竖向及水平向灰缝的齿缝截面

砌体结构基本知识

第十三章砌体结构基本知识 砌体结构的定义:以块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构均可称为砌体结构。 砌体结构是以受压为主的结构形式。 砌体结构的优缺点 优点:⑴便于就地取材;⑵成本低廉;⑶耐久性较好:砖石材料具有良好的耐火性、化学稳定性和大气稳定性;砖石材料具有较好的隔热、隔音性能;此外,砌体结构施工中不需要特殊的设备。 缺点:⑴砌筑劳动强度大;⑵结构自重大;⑶构件强度较低,承载力有限。 砌体结构的应用 砌体结构广泛用于多层建筑结构中。 我国目前砖砌体材料约占85%以上。 §13-1 砌体材料及其力学性能 一、砖石材料 砖石材料一般分为天然石材和人工砖石两类; 天然石材:当自重大于18N/m3的称为重石,如花岗石、石灰石、砂石等;当自重小于18N/m3的称为轻石,如凝灰石、贝壳灰岩等;重石材由于强度大,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。 人工砖石: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。 普通粘土砖全国统一规格:240x115x53,具有这种尺寸的砖称为标准砖; 空心砖分为三种型号:KP1(240x115x90)、KP2 (240x180x115)、KM1 (190x190x90)。前两种可以与标准砖混砌; 块体的强度等级: 烧结普通砖、烧结多孔砖:MU30、MU25、MU20、MU15、MU10;

蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖:MU25、MU20、MU15、MU10; 块体的强度等级:MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5; 石材的强度等级:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20,块体(Masonry Unit )的缩写。 二、砂浆 砂浆是由砂、矿物胶结材料与水按合理配比经搅拌而制成的; 砌体结构对砂浆的基本要求:强度、可塑性(流动性)、保水性; 砂浆的强度等级:边长为70毫米的立方体试块在150C- 250C 的室内自然条件下养护24小时,拆模后再在同样的条件下养护28天,加压所测得的抗压强度极限值; 砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5,其中M 表示Mortar 的缩写; 砂浆的分类:水泥砂浆、混合砂浆(如水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆)、非水泥砂浆(如环氧树脂砂浆)。 三、砖石和砂浆的选择 砖石和砂浆最低强度等级要求 四、砌体的种类 1、实心砌体:通常用作承重外墙、内墙以及砖柱; 2、轻型气体:空斗墙、空气夹层墙、填充墙、多层墙等; 3、大型砌块和大型墙板 4、天然石材砌体:料石砌体和毛石砌体; 5、配筋砌体:在砌体内部配筋。通常分为网状配筋砌体和组合砌体。 五、砌体的力学性能 1、砌体的轴心受压破坏特征 基土的 潮湿程度 粘土砖 混凝土 砌块 石材 混合 砂浆 水泥 砂浆 严寒 地区 一般 地区 稍潮湿的 很潮湿的 含饱和水 MU10 MU15 MU20 MU10 MU10 MU15 MU5 MU7.5 MU7.5 MU20 MU20 MU20 M5 M5 M5 M7.5

中国古代经典砌体结构分析

中国古代经典砌体结构分析 ——以万里长城为实例城乡规划14级1班安飞白2014212726 中国古代在建筑中使用砌体结构历史悠久,“秦砖汉瓦”之说,代表在两千多年以前,我国砖瓦材料的运用就已经非常普遍了。古代采用砌体结构的建筑有很多,其中万里长城就是一个非常经典的例子。 长城全长两万多千米,分布于15 个省区,蜿蜿蜒蜒,连绵起伏,是世 界十大奇迹之一。在历史的长久岁月 中,许多封建王朝为了巩固自己的统 治,曾经对长城进行过多次修筑。长 城是由城墙,敌楼,关城,墩堡,营 城,卫所,镇城,烽火台等多种防御 工事所共同组成的一个完整的防御工 程体系。在建筑材料和建筑结构上, 以“就地取材,因材施用”为原则,采用了夯土,砖石,砖石混等结构,是巧夺天工的创造。 其中,精巧的城墙是长城能“千年不倒”的重要保障。墙的结构内容是根据当地的气候条件而定的,总观万里长城的构筑方法,有如下几种类型,都各有其优缺点: 1.版筑夯土墙:这是我国最早采用的构筑城墙的方法.它是以木板作模,内填粘土或灰石,层层用杵夯实修筑成的。在长城沿线,可以看到不少地方是夯土墙。它们有的是用粘土和砂,再夹以红柳或芦苇的枝条夯筑成的;也有的地方是用土,砂,石灰加以碎石夯筑的。版筑夯土墙高度一般是底厚的一倍左右,顶部宽度为墙高的四分之一至五分之一,所以城墙有明显的收分。这种墙有一定的承载能力,它能阻止敌人步,骑兵的行动,抵抗冷兵器的袭击,并可就地取材,施工也很简便。所以隋朝以前的长城,多是采用版筑夯土墙。汉代夯层在15公分左右,由于筑城术的进步,唐代和明代筑城夯层则在30公分左右,但这种墙容易被敌人破坏,而且不耐风雨剥蚀,天长日久会自行坍倒。例如在玉门关和汉长城烽台,明显打有木筋,相隔数米并有规则,至今犹存。芦苇筋在玉门关大小方盘城呈规则分布,上下左右各相隔20公分左右。汉长城厚度足够容2个全副铠甲士兵相向通过,现存厚度在 1.2米以上。城墙高度,都在8~18米左右,体现了筑城术整体的坚固和技巧。 2.土坯垒砌墙:用粘土做成土坯,晒干后再用粘土作胶结材,像砌砖一样垒砌而成,墙面外面再抹一层黄泥作保护层。像嘉峪关的城墙,不少地方均是这样建造的。这种墙的承载能力基本与夯土墙类似,就地取材,但施工更加方便,容易建高。不过它只适用于雨水稀少的地区,容易被敌人破坏,也不耐风雨长久侵蚀。

砌体结构建筑知识与构造做法

砌体结构建筑知识与构造做法 墙体在建筑物中是不可或缺的部分,是围合成空间的基本构造。建筑墙体除非在砖混结构中是承重墙,在框架等其他结构体系中,主要作用是围护、保温、隔声、防火等作用。 墙体按照其材质的不同,墙体类型也多种多样,比较常见的墙体类型有砌块墙体、轻钢龙骨石膏板墙体、钢骨架墙体等,作为室内设计接触比较多的应该有轻钢龙骨石膏板墙体、钢骨架墙体,对于砌块墙体通常属于建筑设计的范畴。 虽然大部分室内设计不进行砌块墙体的设计,但由于砌块墙体具有很多其他墙体无可比拟的优点,在室内设计特别是深化设计过程中,经常也会接触到,所以了解掌握砌块墙体的做法能够更好地进行设计工作。 一、砌块墙体优缺点: 优点: 1、隔声、保温性能好;

2、防火性能好; 3、作为石材、瓷砖类的粘接基层墙体,稳定性好,不宜脱落。 缺点: 1、最小的墙体厚度约在100mm,再加上抹灰及装饰层,相对厚度比较大无法满足装饰要求的墙宽; 2、属于湿作业,施工条件受限,施工效率低,工期长。 二、构造要求及做法: 1、砌体结构在框架结构的建筑内,属于二次结构,一般不进行承重,但由于涉及到建筑的抗震要求,砌体结构在建筑设计内属于结构设计,整体的砌体结构也属于主体结构的子分部。既然涉及到结构安全,那么在装饰设计中,对于砌体结构就不能随意的拆改,改动后必要增加措施。 2、砌体结构的材料各地区会有差别,目前使用比较广泛的应该属于加气块(全称:蒸气加压混凝土砌块),本文主要对加气块墙体的做法进行说明。

3、加气块的厚度常见基本由100/150/200mm等多种规格,具体墙体的厚度需要经过计算进行确定。 4、砌体结构的墙体厚度,按照规范要求还需要进行高厚比的验算,主要就是墙体高度与厚度的比值要小于规范允许的数值,根据墙体上是否有窗洞口等因素,允许值可进行修正。具体计算方式作为室内设计仅了解即可。 各墙厚墙体高度,可参考上表内相关数值 5、填充墙体应沿框架柱全高每隔500-600mm设2Φ6拉结筋,拉结筋伸入墙体长度在抗震烈度6/7度时不小于700mm,8度时应全长贯通。 6、砌体填充墙的墙段长度大于5m时或墙长大于2倍层高时,墙顶宜与梁底或板底拉结,墙体中部应设置钢筋混凝土构造柱。 7、砌体填充墙的墙高超过4m时,应在墙体半高处设置全长通贯的水平系梁,梁高不小于60mm。 8、门洞口两侧宜设置端部构造柱。 9、墙体转角、端部、T型交点均需要设置构造柱。

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