砌体结构砌体的物理力学性能.ppt

14/07/202521:16:51学习重点：
砌体材料的种类及砌体受压、受拉、受弯、受剪的力学性能，影响砌体抗压强度的主要因素，根据各种的受力条件下砌体强度计算公式。
学习目标：
通过学习要求熟悉砌体材料及砌体种类，掌握砌体受力的力学性能及影响砌体抗压强度的因素，可以加深对砌体结构的认识，正确的进行设计计算。14/07/202521:16:51（2）蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级
共分为4级，依次是MU25、MU20、MU15、MU10
蒸压灰砂砖是以石灰和砂为主要材料，经配料制备、压制成型，蒸压养护而成的实心砖，简称灰砂砖。
蒸压粉煤灰砖的制作工艺同灰砂砖，主要原料为粉煤灰、石灰，并掺加适量石膏和集料。
（3）砌块的强调等级
共分为5级，依次是MU30、MU25、MU20、MU15、MU10.
混凝土小型空心砌块主要由普通混凝土，轻骨料混凝土制成，主规格390mm×190mm×190mm，空心率为25﹪~50﹪。
砌块表观密度较小，可减轻结构自重，保温隔热性能好，施工速度快，能充分利用工业废料、价格便宜。在很多地方已广泛用于房屋的墙体和用于高层建筑结构的承重墙体。（4）石材的强度等级
共分为7级，依次是MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。
在承重结构中，常用的石材有花岗岩、石灰岩和凝灰岩等，天然建筑石材具有强度高、耐久性好、抗冻与抗气性能好等优点，并多用于房屋的基础及勒脚部位。有时也用于房屋的墙体，因其保温性能差，需要较大的墙厚而显得不经济。
石材根据其外形和加工程度可将天然石材分为料石和毛石两种。料石按加工平整程度不同分为细料石、半细料石、粗料石和毛料石。
确定石材的强度等级时，若采用其它尺寸的立方体作试块，应对其试验结果乘以相应的换算系数（表2.1）2.1.2砂浆的强度等级
砂浆是由胶结材料（水泥、石灰）和砂加水搅拌而成的混合材料。砂浆的作用是把块材粘结成整体，并在块材之间起分散压力的作用。
砂浆应有足够的强度和耐久性，并具有一定的保水性和和易性。
砂浆的强度等级共分为5级，依次是MU15、MU10、MU7.5、MU5、MU2.5，M后面的数字表示抗压强度值。单位为MPa。2.1.3块体和砂浆强度等级的选用
在选用砌体结构的块体材料时，应有足够的强度，以符合砌体结构构件对承载能力的要求。块体也应有良好的耐久性（是指建筑结构在正常的维护下，材料性能随时间变化，还能满足预定的功能要求的性能）、并有较好的保温隔热性能。
砌筑用的砂浆不仅拥有足够的强度，而且还应该具有良好的和易性（可塑性）和有一定的保水性。砂浆中摻入适量的掺合物，如在砂浆中摻入石灰膏、粉煤灰等有机塑化剂，可提高砂浆的和易性和保水性，又能提高砌筑质量。
在选用块体材料和砂浆时应因地制宜、就地取材、按建筑物对耐久性的要求、房屋的使用年限、气体的砌体的受力特点、工作环境和施工条件等各方面因素综合考虑。
对地面以下或防潮层以下的砌体所用材料，应符合最低强度等级要求。《规范》对地表以下或防潮层以下砌体、潮湿房间墙所用材料的最低强度等级规定见表2-2。表2.2潮湿环境下的材料最低强度等级2.2.1砌体受压的受力阶段
砌体的受压性能试验主要是以实心砖砌体轴心受压为例，从砖柱受压试验可知，轴心受压砖砌体从加荷载至破坏可分为三个阶段。
（1）第一阶段
由加荷载开始至个别砖出现裂缝为第一阶段。此时压力为破坏荷载50﹪~70﹪，其特征裂缝是出现在单块砖内，如不继续加载，裂缝不会继续扩展或增加。（图a）
（2）第二阶段
随着荷载的继续增加，单块砖内的裂缝上下延伸和不断扩展，垂直通过若干皮砖，形成一段段连续裂缝。当荷载达到破坏荷载的80﹪~90﹪时，即使荷载不增加，裂缝还是继续发展。（图b）
(3)第三阶段
当荷载进一步增加，砌体内裂缝迅速扩展，加长加宽，形成几条贯穿的裂缝，最终将砌体分成几个小立柱。整个砌体明显向外鼓出，最后某些小立柱失稳或压碎，整个砌体即被破坏（图c）图2.1轴心受压砖砌体的受压阶段2.2.2砌体受压时的应力状态分析
试验结果表明，砖砌体在受压时不但单块砖开裂过早，且砌体的抗压强度远低于砖的抗压强度。这一现象是砌体体内单块砖所受的复杂应力作用加以说明。
（1）在砌体受压时单块砖并非均匀受压
由于单块砖的外形不规则平整，所铺砂浆的厚度和成分也不可能非常均匀，水平灰缝饱满度不足，所以在单块砖的砌体内不能均匀受压，而是处于压、拉、弯、剪、扭和局部受压等复力应力状态。由于砖的抗拉强度较低，当弯、剪引起的主拉应力超过砖的抗拉强度后，砖就会因拉而开裂，最终使砖砌体的强度远低于砖的强度（图2.2）。
（2）砌体中单块砖和和砂浆的交互作用
砌体中单块砖与和砂浆的交互作用使砖承受压力。由于砖与砂浆的弹性模量及横向变形系数不同，砖的横向变形小于砂