2018二级建筑师建筑结构与设备辅导资料第五章
来源 :中华考试网 2017-11-25
中二、砌体材料强度
(一)影响砖砌体抗压强度的主要因素
影响砖砌体抗压强度的主要因素主要有以下几方面原因;
( l )砖的强度等级及其形状尺寸:试验表明,在砂浆强度一定时,砖的强度等级提高一倍,砖砌体的抗压强度可以提高 50 %左右;砖砌体的抗压强度还与砖块的形状尺寸,特别是砖块的厚度有关;当标准砖的长度不变时,厚度由 53mm 改为 60mm 、 70mm 时,砌体的抗压强度相对比值为 1 :1 . 06 :1 . 12 ,因此提高砌体抗压强度的有效措施是尽可能采用强度等级较高的标准砖。
( 2 )砂浆的强度等级及其厚度:试验表明,在砖块强度一定时,砂浆强度等级提高一倍,砖砌体的抗压强度可以提高 20 %左右;砂浆的灰缝层厚度不宜太薄,也不能太厚;太薄会因砖块间砂浆过少使砖块间凹凸不平而传力不均匀,降低强度;太厚则会使砂浆层变形过大,降低强度;减小砂浆层变形的主要方法是提高砂浆的强度;当砖砌体的灰缝层厚度分别为 10mm 、 20 mm、 30mm 时,砌体的抗压强度相对比值为 l :0 . 78:0 . 64 。
( 3 )施工砌筑质量:包括饱满度、砌筑时砖的含水率、操作人员的技术水平。
饱满度是指砂浆铺砌在一块砖(大面)上的面积(以百分率表示)。《 施工规程 》 规定:饱满度应该大于 80 %才能确保砌体质量。
试验表明,砖砌体砌筑时砖的含水率在 8 %一 10 %时,砂浆硬化所需要的水分才能有保证;而用饱和状态的砖砌筑的砌体其抗压强度反而会降低。
( 4 )砌筑方式:砖砌体中实心砖块体的砌筑方式应遵守内外要搭接,上下要错缝,不得有连续的垂直通缝的原则。目前,最为常用的实心砖块体的砌筑方式为一顺一丁和三顺一丁。
( 5 )试验方法:包括加荷速度、施工砌筑的快慢程度,受荷前砌体龄期的长短,实际砌体与试件砌体的差异和试件尺寸不同等都会对砌体抗压强度产生一定的影响。
(二)砌体的抗压强度设计值
1 .烧结普通砖、烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值
烧结普通砖、烧结多孔砖等的强度等级分为五级,强度等级符号以“ MU ”表示,单位为 N / mm2 或 MPa 。即 MU30 、 MU25 、 MU20 、 MU15 和 MU10 ;烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值,应按表 5 -3 采用。
2 .蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级分为四级,强度等级符号以“ MU ”表示,单位为 N / mm2 或 MPa 。即 MU25 、 MU20 、 MU15 和 MU10 ;确定蒸压粉煤灰砖和掺有粉煤灰 15 %以上的混凝土砌块的强度等级时,其抗压强度应乘以自然碳化系数,当无自然碳化系数时,可取人工碳化系数的1.15倍;蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的抗压强度设计值,应按表 5 -4 采用。
3 .砌块砌体的抗压强度设计值
砌块的强度等级分为六级,强度等级符号以“ MU ”表示,单位为 N / mm2 “或 MPa 、即 MU25 、 MU20 、 MU15 、 MU10 、 MU7 . 5 和 MU5 ;
单排孔混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表 5 -5 采用。
孔洞率不大于 35 %的双排孔或多排孔轻骨料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值,应按表 5 -6 采用。
4 .石材砌体的抗压强度设计值
石材的强度等级分为七级,强度等级符号以“ MU”表示,单位为 N /mm2 或 MPa 即 MU 100 、 MU80 、 MU60 、 MU50 、 MU40 、 MU30 和 MU20 ;石材的强度等级,可用边长为 70mm 的立方体试块的抗压强度表示。抗压强度取三个试件破坏强度的平均值。试件也可采用表 5 -7 所列边长尺寸的立方体,但应对其试验结果乘以相应的换算系数后方可作为石材的强度等级。
块体高度为 180 ~350mm 的毛料石砌体的抗压强度设计值,应按表 5 -8 采用。
毛石砌体的抗压强度设计值,应按表 5 -9 采用。
5 .砂浆
砂浆的强度等级分为五级,强度等级符号以“ M ”表示,单位为 N / mm2或 MPa 。即M15、 M10 、 M7 . 5 、 M5 和 M2 . 5 。确定砂浆强度等级时应采用同类块体为砂浆强度试块底模。
施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性,可按砂浆强度为零进行验算。对于冬期施工采有掺盐砂浆法施工的砌体,.砂浆强度等级按常温施工的强度等级提高一级时,砌体强度和稳定性可不验算。
(三)各类砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值
龄期为 28d 的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值,当施工质量控制等级为 B 级时,应按表 5 -10 采用。
(四)砌体强度设计值的调整
对各类砌体在下列情况下,其砌体强度设计值应乘以调整系数 γa
( 1 )对无筋砌体构件,其截面面积小于0.3m2 时,γa为其截面面积加0.7。对配筋砌体构件,当其中砌体截面面积小于 0 . 2 m2时时, γa为其截面面积加0 . 8 。构件截面面积以平方米计;
( 2 )当砌体用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时,对表 5 -4 和表 5 -5 中的数值, γa 为 0 . 9 ;对表 5 -10 中数值,γa为0.8。
( 3 )当验算施工中房屋的构件时, γa为 1 . 1 。
三、砖砌体中砖和砂浆的共同作用——粘结
砖砌体能够整体工作是因为砖和砂浆之间(主要在水平灰缝处)有足够的粘结强度;砂浆和砖块界面上的剪应力一般称为粘结应力。砖和砂浆的粘结作用主要表现在以下两个方面:
( l )在垂直荷载作用下出现竖向裂缝前,可使砖块和砂浆共同变形;出现裂缝后,可调整因裂缝引起的内力重分布;
( 2 )在水平力(拉力、剪力和弯曲拉应力)作用下;可由界面上的粘结应力(剪应力)承担上述应力。粘结应力的大小,也即剪应力的大小,取决于粘结强度大小。粘结强度主要与砂浆强度等级和砌体类别有关。粘结强度是砌体抗拉、抗剪和抗弯强度的决定性因素。
提高粘结强度的途径有:
提高砂浆强度等级、增加砖块大面上的粗糙度;砌筑时砖的湿润程度保持最佳状态;采用能使砖块交搭的水平齿缝段尽可能长的砌筑方式。