砌體結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):砌體材料抗壓性能好,保溫、耐火、耐久性能好;材料經(jīng)濟(jì),就地取材;施工簡便,管理、維護(hù)方便。砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用廣,跨度<15m的中小型廠房的墻體、柱和基礎(chǔ)。 缺點(diǎn):砌體的抗壓強(qiáng)度低,抗彎、抗拉強(qiáng)度更低;黏土磚占用良田,耗能源;自重大,勞動強(qiáng)度高,運(yùn)輸損耗大。 1.砌體材料及砌體的力學(xué)性能 (1)砌塊 磚、砌塊根據(jù)其原料、生產(chǎn)工藝和孔洞率來分類。由黏土、石巖、煤矸石或粉煤灰為主要原料,經(jīng)焙燒而成的實(shí)心或孔洞率≤規(guī)定值且外形尺寸符合規(guī)定的磚,稱為燒結(jié)普通磚;孔洞率>25%,孔的尺寸小而數(shù)量多,主要用于承重部位的磚稱為燒結(jié)多孔磚,簡稱多孔磚。燒結(jié)普通磚按原材料又分為燒結(jié)黏土磚、燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚和燒結(jié)粉煤灰磚。以石灰和砂為主要原料,或以粉煤灰、石灰并摻石膏和骨料為主要原料,經(jīng)坯料制備、壓制成型、高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成的實(shí)心磚,稱為蒸壓灰砂磚或蒸壓粉煤灰磚,簡稱灰砂磚或粉煤灰磚 磚的強(qiáng)度等級用“MU”表示,單位為MPa(N/mm2)。燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚等的強(qiáng)度等級分MU30、MU25、MU20、MU15和MU10五級。承重結(jié)構(gòu)的蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚的強(qiáng)度等級分MU25、MU20、MU15三級。 (2)砂漿 分為:水泥砂漿;水泥混合砂漿;石灰、石膏、黏土砂漿。 砂漿強(qiáng)度等級符號為“M”。規(guī)范給出了五種砂漿的強(qiáng)度等級,即M15、M10、M7.5、M5和M2.5。當(dāng)驗(yàn)算正在砌筑或砌完不久但砂漿尚未硬結(jié),以及在嚴(yán)寒地區(qū)采用凍結(jié)法施工的砌體抗壓強(qiáng)度時,砂漿強(qiáng)度取0。 (3)砌體:軸壓試驗(yàn)分三個階段: 影響磚砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素包括:磚的強(qiáng)度等級:砂漿的強(qiáng)度等級及其厚度;砌筑質(zhì)量,包括飽滿度、砌筑時磚的含水率、操作人員的技術(shù)水平等。 2.砌體結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算的原理 (1)靜力計(jì)算的原理 砌體墻、柱靜力計(jì)算的支承條件和基本計(jì)算方法是根據(jù)房屋的空間工作性能確定的。房屋的空間工作性能與下列因素有關(guān):屋蓋或樓蓋類別、橫墻間距。(方案選擇以橫墻間距大小確定。剛性方案:抗震性能最好) 砌體的受力特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度較高而抗拉強(qiáng)度很低,所以砌體結(jié)構(gòu)房屋的靜力計(jì)算簡圖大多設(shè)計(jì)成剛性方案。因?yàn)檫@種方案的砌體受的拉力較小,壓力較大。 (2)墻、柱高厚比驗(yàn)算 高厚比β是指墻、柱的計(jì)算高度H0與其相應(yīng)厚度h的比值,β=H0/h 影響允許高厚比的主要因素有:砂漿強(qiáng)度;構(gòu)件類型;砌體種類;支承約束條件、截面形式;墻體開洞、承重和非承重。對上述因素的影響通過相應(yīng)的修正系數(shù)對允許高厚比[β]予以降低和提高。 墻體作為受壓構(gòu)件的驗(yàn)算分三個方面: 1)穩(wěn)定性。通過高厚比驗(yàn)算滿足穩(wěn)定性要求。 2)墻體極限狀態(tài)承載力驗(yàn)算。 3)受壓構(gòu)件在梁、柱等承壓部位處的局部受壓承載力驗(yàn)算。 (3)砌體局部受壓承載力計(jì)算 只有砌體基礎(chǔ)有可能承受上部墻體或柱傳來的均勻局部壓應(yīng)力。在大多數(shù)情況下,擱置于砌體墻或柱上的梁或板,由于其彎曲變形,使得傳至砌體的局部壓應(yīng)力均為非均勻分布。當(dāng)梁端下砌體的局部受壓承載力不滿足要求時,常采用設(shè)置混凝土或鋼筋混凝土墊塊的方法。 3.砌體房屋結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)造要求 砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造是確保房屋結(jié)構(gòu)整體性和結(jié)構(gòu)安全的可靠措施。墻體的構(gòu)造措施主要包括三個方面,即伸縮縫、沉降縫和圈梁。 由于溫度改變,容易在墻體上造成裂縫,可用伸縮縫將房屋分成若干單元,使每單元的長度限制在一定范圍內(nèi)?!镀鲶w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》稱此長度為溫度收縮縫的最大間距。伸縮縫應(yīng)設(shè)在溫度變化和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫的地方。伸縮縫兩側(cè)宜設(shè)承重墻體,其基礎(chǔ)可不分開。沉降縫的基礎(chǔ)必須分開。 |
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