任務(wù)１

認(rèn)知砌體結(jié)構(gòu)材料

任務(wù)２

分析砌體的力學(xué)性質(zhì)任務(wù)３

分析砌體結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案任務(wù)４

分析砌體房屋的構(gòu)造要求任務(wù)５

識讀砌體結(jié)構(gòu)房屋施工圖同步訓(xùn)練職業(yè)素養(yǎng)園地模塊６

砌體結(jié)構(gòu)基本知識分析砌體的力學(xué)性質(zhì)任務(wù)2

學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.掌握砌體結(jié)構(gòu)的基本材料及力學(xué)性能2.理解砌體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置3.了解砌體結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造要求4.掌握砌體結(jié)構(gòu)施工圖的識讀方法能力目標(biāo)：1.懂得砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識2.能讀懂砌體結(jié)構(gòu)施工圖工作任務(wù)1.認(rèn)識砌體結(jié)構(gòu)材料2.了解砌體的力學(xué)性質(zhì)3.熟悉砌體結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案模塊６

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學(xué)習(xí)指南

砌體結(jié)構(gòu)是指將由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)所用塊體的不同可分為磚砌體、石砌體和砌塊砌體結(jié)構(gòu)三大類。砌體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點：取材方便，價格便宜，具有良好的耐久性及耐久性，施工設(shè)備和方法簡單，可連續(xù)施工；主要缺點：砌體結(jié)構(gòu)自重大，砌體的抗拉和抗剪強度都很低，抗震性能較差，而且砌筑工作勞動量大?；谏鲜鎏攸c，砌體結(jié)構(gòu)主要用在七層以下的住宅樓和旅館，五層以下的辦公樓、教學(xué)樓等民用建筑的承重結(jié)構(gòu)，以及工業(yè)廠房建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。本模塊基于識讀砌體結(jié)構(gòu)房屋施工圖的工作過程，分為五個學(xué)習(xí)任務(wù)，目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高識讀結(jié)構(gòu)施工圖的能力，因此每個學(xué)生應(yīng)沿著如下流程進(jìn)行學(xué)習(xí)：認(rèn)識砌體材料→認(rèn)識砌體的種類，了解砌體的選擇原則→熟悉砌體的受壓、受拉、受彎、受剪性能→熟悉砌體結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案→了解砌體房屋的構(gòu)造要求→識讀砌體結(jié)構(gòu)房屋施工圖。模塊６

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6.2.1砌體的受壓性質(zhì)1.砌體受壓破壞特征2.影響砌體抗壓強度的因素3.施工質(zhì)量控制等級4.砌體的抗壓強度設(shè)計值6.2.2砌體受拉、受彎、受剪性能1.砌體的軸心受拉性能2.砌體的受彎性能3.砌體的抗剪強度模塊６

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任務(wù)2砌體的力學(xué)性能6.2.1砌體的受壓性質(zhì)1.砌體受壓破壞特征根據(jù)砌體受壓試驗研究，砌體軸心受壓破壞過程大致經(jīng)歷三個階段：（以標(biāo)準(zhǔn)試件240mm×370mm×720mm普通粘土磚砌體軸心受壓為例）第一階段:從砌體受壓開始，當(dāng)壓力增大至50%～70%的破壞荷載時，砌體內(nèi)某些單塊磚在拉、彎、剪復(fù)合作用下出現(xiàn)第一批裂縫。此階段裂縫細(xì)小，未能穿過砂漿層，如果不再增加壓力，單塊磚內(nèi)的裂縫也不繼續(xù)發(fā)展，如圖（a）所示。（a）第一階段

第二階段：隨著荷載的增加，當(dāng)壓力增大至80%～90%的破壞荷載時，單塊磚內(nèi)的裂縫漿不斷上下開展和延伸，沿著豎向灰縫通過若干皮磚，在砌體內(nèi)逐漸連接成一段段較連續(xù)的裂縫。若此時荷載不再增加，裂縫仍會繼續(xù)發(fā)展，砌體已臨近破壞，在工程實踐中應(yīng)視為構(gòu)件處于危險狀態(tài)，如圖（b）所示。第三階段：隨著荷載的繼續(xù)增加，砌體中裂縫迅速延伸、寬度增大，并連成通縫，連續(xù)的豎向貫通裂縫把砌體分割成半磚左右的小柱體（個別磚可能被壓碎）而失穩(wěn)破化，如圖（c）所示。以破壞時的壓力除以砌體截面面積所得的應(yīng)力值稱為該砌體極限抗壓強度。（b）第二階段

（c）第三階段

砌體軸心受壓破壞試驗結(jié)果表明：磚柱的抗壓強度遠(yuǎn)小于磚的抗壓強度，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要有以下四個方面：（1）單磚的壓、彎、剪復(fù)合受力。由于單塊磚本身形狀不完全規(guī)則平整，而且施工時砂漿鋪砌厚度和密實性不均勻，使得單塊磚在砌體內(nèi)并不是均勻受壓，而是處于壓、彎、剪復(fù)合受力狀態(tài),如圖所示。由于磚的脆性，抵抗彎、剪的能力較差，砌體內(nèi)第一批裂縫的出現(xiàn)是單磚受彎和受剪引起的。

砌體內(nèi)單磚受力狀態(tài)示意圖

（2）砌體橫向變形時與砂漿存在交互作用。砌體在受壓時會產(chǎn)生橫向變形，磚的彈性模量大、橫向變形系數(shù)小，而砂漿彈性模量小，橫向變形系數(shù)大，在砌體受壓時，磚的橫向變形小于砂漿的橫向變形，二者共同作用，則砂漿對磚會產(chǎn)生拉應(yīng)力，所以單磚在砌體中處于壓、彎、剪和拉的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，抗壓強度降低；相反，磚也會對砂漿產(chǎn)生阻止其橫向變形的壓應(yīng)力，這樣砂漿就處于三向受壓的受力狀態(tài)，如圖所示,其抗壓強度提高。由于磚和砂漿的交互作用，使得砌體的抗壓強度比單塊磚的強度低得多，而對于用較低強度等級砂漿砌筑的砌體抗壓強度有時比砂漿本身的強度高得多，甚至剛砌筑好的砌體（砂漿強度為零）也能承受一定荷載。由于交互作用在磚內(nèi)產(chǎn)生了附加拉應(yīng)力，從而加快了磚內(nèi)裂縫的出現(xiàn)，因此在用較低強度等級砂漿砌筑的砌體內(nèi)，磚內(nèi)裂縫出現(xiàn)較早。（3）彈性地基梁的作用。單塊磚受彎受剪的應(yīng)力值不僅與灰縫厚度及密實性有關(guān)，與砂漿的彈性性質(zhì)也有關(guān)。每塊磚可視為作用在彈性地基上的梁，其下面的砌體可視為“彈性地基”。“地基”的彈性模量越小，磚的彎曲變形就越大，磚內(nèi)產(chǎn)生的彎、剪應(yīng)力就越大。因此砂漿強度等級越低，磚彎曲變形越大（4）豎向灰縫處的應(yīng)力集中。豎向灰縫的存在造成了砌體的不連續(xù)性，塊材截面突變引起應(yīng)力集中，若灰縫又不飽滿則不能保證砌體的完整性，因此在豎向灰縫處磚內(nèi)將產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力的集中，從而加快磚的開裂，引起砌體抗壓強度的降低。

2．影響砌體抗壓強度的因素(1)塊材和砂漿強度的影響

塊材和砂漿強度是影響砌體抗壓強度的主要因素，砌體強度隨塊材和砂漿強度的提高而提高，但并不與強度等級的提高成正比。對提高砌體強度而言，提高塊材強度比提高砂漿強度更有效。一般情況下，砌體強度低于塊材強度。當(dāng)砂漿強度等級較低時，砌體強度高于砂漿強度；當(dāng)砂漿強度等級較高時，砌體強度低于砂漿強度。

(2)塊材的形狀和幾何尺寸的影響

塊材表面愈平整，灰縫厚薄愈均勻，砌體的抗壓強度可提高。當(dāng)塊材翹曲時，砂漿層嚴(yán)重不均勻，將產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力使塊材過早破壞。塊材高度大時，其抗彎、抗剪和抗拉能力增大；塊材較長時，在砌體中產(chǎn)生的彎剪應(yīng)力也較大。

(3)砂漿的流動性、保水性和彈性模量的影響

砂漿的流動性和保水性越好，砌體抗壓強度越高；但流動性過大，砌體抗壓強度反而降低。如采用純水泥砂漿，砌體強度比用同一強度等級的混合砂漿砌筑的砌體強度低10%～20%。

砂漿彈性模量的大小對砌體強度亦具有決定性作用，當(dāng)磚強度不變時，砂漿的強度模量決定其變形率。因此砂漿的彈性模量越大，其變形率越小，相應(yīng)砌體的抗壓強度越高。（4）砌筑質(zhì)量與灰縫厚度的影響

砌體砌筑時水平灰縫的厚度、飽滿度、磚的含水率及砌筑方法，均影響到砌體的強度和整體性。砌體砌筑時，應(yīng)提前將磚澆水濕潤，含水率不宜過大或過低(一般要求控制在10％～15％)；砌筑時磚砌體應(yīng)上下錯縫，內(nèi)外搭接；水平灰縫厚度應(yīng)為8～12mm(一般宜為lOmm)；水平灰縫飽滿度應(yīng)不低于80％；在保證質(zhì)量的前提下，快速砌筑使砌體在砂漿硬化前受壓，可增加水平灰縫的密實性而提高砌體的抗壓強度。3.施工質(zhì)量控制等級施工質(zhì)量控制等級對砌體的強度有較大影響，我國《砌體工程施工及驗收規(guī)范》（GB50203-2002）中規(guī)定了砌體施工質(zhì)量控制等級，它根據(jù)施工現(xiàn)場的質(zhì)量保證體系、砂漿和混凝土強度變異程度的大小、砌筑工人的技術(shù)等級等方面的綜合水平，將施工質(zhì)量等級分為A、B、C三級。施工質(zhì)量控制等級由設(shè)計單位和建設(shè)單位商定，并在工程設(shè)計圖中明確注明（配筋砌體不允許采用C級）。

4.砌體的抗壓強度設(shè)計值根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，齡期為28d的以毛截面計算的各類砌體抗壓強度設(shè)計值，當(dāng)施工質(zhì)量控制等級為B級時，應(yīng)根據(jù)塊體和砂漿的強度等級分別按附錄六規(guī)定采用:在由附錄六查砌體抗壓強度設(shè)計值f時，對復(fù)合下列情況的各類砌體，其強度設(shè)計值f應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)γa：（1）對無筋砌體構(gòu)件，其截面面積小于0.3m2時，為其截面面積加0.7。對配筋砌體構(gòu)件，當(dāng)其中砌體截面面積小于0.2m2時，為其截面面積加0.8。構(gòu)件截面面積以m2計；(2)當(dāng)砌體用強度等級小于M5的水泥砂漿砌筑時，對附錄六6.1~6.7表中的數(shù)值，為0.9；附錄六6.8表中的數(shù)值，為0.8。(3)當(dāng)驗算施工中房屋的構(gòu)件時，為1.1。6.2.2砌體受拉、受彎、受剪性能

砌體主要用來承受壓力，但也有一定的受拉、受彎、受剪性能。相比而言，砌體的抗拉、抗彎和抗剪強度都遠(yuǎn)低于其抗壓強度，砌體的拉、彎、剪強度主要取決于灰縫與塊體的粘結(jié)強度，亦即砂漿的強度。砌體的抗拉、抗彎、抗剪強度隨砂漿強度的提高而明顯增大。1、砌體的軸心受拉性能砌體在軸心拉力作用下，常見的有兩種截面破壞形式：①沿通縫截面破壞；②沿齒縫（I－I截面）截面的破壞；當(dāng)塊體的強度等級較低，砂漿強度等級又較高時，也可發(fā)生沿塊體和豎向灰縫截面的破壞（Ⅱ－Ⅱ截面）的情況，（如圖所示）。

圖砌體軸心受拉破壞形式2、砌體的受彎性能砌體中常見的受彎及大偏心受壓構(gòu)件有帶壁柱的擋土墻、地下室墻體等。砌體在受彎作用下，常見的有三種截面破壞形式：①砌體沿齒縫截面破壞；②砌體沿通縫截面破壞；③當(dāng)塊體的強度等級較低，砂漿強度等級

較高時，也可發(fā)生砌體沿塊體和豎向灰縫截面破壞，（如圖所示）。（a）沿齒縫截面的破壞

（b）沿通縫截面破壞

（c）沿塊體和豎向灰縫截面破壞

3、砌體的抗剪強度