9.2 砌体材料及砌体的力学性能（课件）-《建筑结构》同步教学（上海交通大学出版社）

模块9 砌 体 结 构 砌体结构概述 9.1 砌体材料及砌体的力学性能 9.2 砌体结构构件 9.3 砌体的构造要求 9.4 知识目标 （1）了解砌体结构的特点及砌体的分类。 （2）熟悉砌体材料的规格、型号及砌体的力学性能。 （3）掌握砌体结构构件承载力的计算方法。 （4）熟悉砌体的构造要求。 模块9 砌 体 结 构 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 9.2.1 砌体材料 砌体材料分为块体材料和砂浆两大类。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 ①烧结普通砖是以黏土、页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，经过焙烧而成的实心或孔洞率不大于15%的砖。我国统一规格的尺寸主要为240 mm×115 mm×53 mm。 ②烧结多孔砖是以黏土、页岩、煤矸石为主要原料，经过焙烧而成的砖（简称多孔砖）。其孔洞率不小于15%，孔形可为圆形或非圆形。孔的尺寸小而数量多，主要用于承重部分。目前，多孔砖分为P型多孔砖和M型多孔砖。P型多孔砖的外形尺寸主要为240 mm×115 mm×90 mm，其他尺寸为240 mm×180 mm×115 mm和290 mm×150 mm×290 mm，如图9-5所示；M型多孔砖的外形尺寸有190 mm×190 mm×90 mm和90 mm×190 mm×90 mm，如图9-6所示。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 图9-5 P型多孔砖的外形尺寸 图9-6 M型多孔砖的外形尺寸 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 ③蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。蒸压灰砂砖以石英砂和石灰为主要原料；蒸压粉煤灰砖则以粉煤灰为主要原料，加入其他掺合料后，压制成型，蒸压养护而成。这类砖的使用会受到环境的限制。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 ④砌块。砌块是指用普通混凝土或轻混凝土及硅酸盐材料制成的实心块材和空心块材。砌块按尺寸大小、质量可分为手工砌筑的小型砌块及采用机械施工的中型砌块和大型砌块。纳入《砌体结构设计规范》（GB 50003—2011）的砌块主要有普通混凝土砌块和轻骨料混凝土小型空心砌块。混凝土小型空心砌块的主规格尺寸为390 mm×190 mm×190 mm，空心率为25%～50%，其块型如图9-7所示。砌块的孔洞沿厚度方向只有一排孔的为单排孔小型砌块，有双排条形孔洞或多排条形孔洞的为双排孔小型砌块或多排孔小型砌块。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 图9-7 混凝土小型空心砌块的块型 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 （2）块体材料的强度等级用符号“MU”表示，由标准试验方法得出的块体极限抗压强度的平均值确定，单位为MPa。其中，因普通砖和空心砖的厚度较小，在砌体中易因弯剪作用而过早断裂，确定强度等级时还应符合抗折强度的指标。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 《砌体结构设计规范》（GB 50003—2011）中规定的块体强度等级分别为： ①烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10。 ②蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖的强度等级：MU25、MU20和MU15。 ③混凝土普通砖、混凝土多孔砖的强度等级：MU30、MU25、MU20和MU15。 ④混凝土砌块、轻集料混凝土砌块的强度等级：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5。 ⑤石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 砂浆 2. 砂浆在砌体中的作用是将块体连成整体并使应力均匀分布，以保证砌体结构的整体性。此外，由于砂浆填满块体间的缝隙，减少了砌体的透气性，增强了砌体的隔热性及抗冻性。 砂浆按其组成材料的不同分为水泥砂浆、混合砂浆和石灰砂浆。水泥砂浆具有强度高、耐久性好的特点，但保水性和流动性较差，适用于潮湿环境和地下砌体。混合砂浆具有保水性和流动性较好、强度较高、便于施工且质量容易保证的特点，是砌体结构中常用的砂浆。石灰砂浆具有保水性、流动性好的特点，但强度低、耐久性差，只适用于临时建筑或受力不大的简易建筑。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 砂浆的强度等级是用龄期为28天的边长为70.7 mm的立方体试块所测得的极限抗压强度来确定的，用符号“M”表示，单位为MPa(N/mm2)。砂浆强度分为M15、M10、M7.5、M5和M2.5五个等级。验算施工阶段砌体结构的承载力时，砂浆强度取为零。 当采用混凝土小型空心砌块时，应采用与其配套的砌块专用砂浆（用“Mb”表示）和砌块灌孔混凝土（用“Cb”表示）。 砌块专用砂浆的强度等级有Mb20、Mb15、Mb10、Mb7.5和Mb5，砌块灌孔混凝土的强度等级与混凝土的强度等级相同。 9.2 砌体材料及砌体的力学性能 9.2.2 砌体的力学性能 砌体的轴心受压性能 1. （1）砖