砌体结构(高等院校土木工程专业“十二五”规划教材)
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第二节 砌体的种类及选用原则

砌体是由砖、石或砌块等块体材料按一定排列方式用砂浆砌筑而成的整体。砌体按受力情况可分为承重砌体与非承重砌体;按砌筑方法可分为实心砌体与空心砌体;按块体材料可分为砖砌体、石砌体及砌块砌体;按是否配置有钢筋可分为无筋砌体与配筋砌体。

一、无筋砌体

根据砌体中所用的块体材料的种类,无筋砌体可分为砖砌体、砌块砌体和石砌体。

1.砖砌体

块体在砌筑时应相互搭砌,在砌体中竖向灰缝应上下错开。普通砖砌筑实心砖砌体主要有一顺一丁、梅花丁和三顺一丁3种组砌方式,采用这几种组砌方法可以保证砌体的整体性,砌体的受力性能也较好,因此一般房屋的墙和柱主要采用这几种砌筑方法,如图1-3所示。

图1-3 实心砖砌体的组砌方式

普通砖也可砌成空心砖砌体,如空斗墙。空心砖砌体是将部分或全部砖立砌,中部形成空斗,空斗内可填充松散材料或轻质材料。空心砌体可以节省砖和砂浆,减轻砌体自重,且热工性能较好,但其整体性和抗震性能较差。空斗墙的砌筑方法有一眠一斗、一眠多斗和无眠斗等,如图1-4所示。

图1-4 空斗墙体的组砌方式

多孔砖砌体具有保温隔热性能好、表观密度小的优点,采用多孔砖砌体可减轻建筑物自重30%~35%,多孔砖砌体可以减小地震力,减少墙体厚度,增大房屋的使用面积,降低房屋总造价。

普通砖砌筑实心墙时可砌成的墙厚分别为240mm、370mm、490mm、620mm、740mm。

烧结多孔砖可砌成的墙厚分别为90mm、190mm、240mm、390mm。

2.砌块砌体

由砌块和砂浆砌筑而成的整体称为砌块砌体。砌块砌体自重轻,保温隔热性能好,施工进度快,经济效果好,砌块砌体主要用于承重墙及维护墙。

3.石砌体

由石材和砂浆(或混凝土)砌筑而成的砌体称为石砌体。根据所用的石材种类,石砌体分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体(图1-5)。料石砌体和毛石砌体是用砂浆砌筑的,毛石混凝土砌体是在模板内交替铺砌混凝土和毛石而成。料石砌体除用于建造房屋外,还可用于建造石拱桥、石坝等构筑物。毛石砌体与毛石混凝土砌体常用于房屋的基础或挡土墙等。

图1-5 石砌体

二、配筋砌体

为改善砌体结构的受力性能,提高砌体的强度、整体性,减小构件的截面尺寸而在砌体中配置钢筋的砌体称为配筋砌体。配筋砌体具有良好的受力、变形及抗震性能,大量的配筋砌体房屋经受住了地震的考验。配筋砌体可分为以下几种。

1.网状配筋砖砌体

在水平灰缝内配置钢筋网片的砖砌体,称为网状配筋砖砌体(图1-6),水平灰缝中配置钢筋网的目的是通过钢筋网约束砂浆,减少其横向变形,改善砂浆的受力性能,提高砌体的强度。网状配筋砖砌体主要用作轴心受压或偏心较小的偏心受压墙和柱。

图1-6 网状配筋砖砌体

2.砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体

砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的砖砌体受压构件,钢筋混凝土面层和钢筋砂浆面层可以提高砌体抵抗偏压的能力。砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体主要用作偏心距较大的受压构件。砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合砌体构件的常见截面如图1-7所示。

图1-7 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合砌体的构件截面

3.砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙

在砌体房屋规定部位的墙体中,按照构造要求配筋,并按先砌墙后浇筑混凝土的施工顺序,砌筑的混凝土柱称为钢筋混凝土构造柱。钢筋混凝土构造柱与砌体的连接面应砌为马牙槎。钢筋混凝土构造柱通常设置在纵横墙交接处、墙端部、较大洞口的边缘以及沿墙长一定距离处。砖砌体和钢筋混凝土构造柱的相互作用改善了墙体的受力性能,提高了墙体的抗压、抗剪等承载力,增强了墙体的变形内力和抗震、抗倒塌能力。由砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合而成的组合墙如图1-8所示。

图1-8 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙截面

4.配筋砌块砌体

配筋砌块砌体是在上下对齐的空心砌块砌体的竖向孔洞内配置竖向钢筋并用混凝土灌孔注芯,同时在砌体的水平灰缝中设置水平钢筋或箍筋所形成的砌体。配筋砌块砌体柱如图1-9所示。

图1-9 配筋砌块砌体柱截面示意图

配筋砌块砌体具有强度高、延性好、抗震性能好的优点,可以用于大开间和高层建筑结构中的承重墙、柱等构件。系统的试验研究表明,用配筋砌块砌体受力性能良好。

三、砌体的选用原则

各种砌体的受力性能均不相同,有着不同的特点,在进行砌体结构设计时,应按现实要求根据以下原则选用。

1.因地制宜、就地取材

应在当地可提供的砌体材料的种类中按照经济性选择使用合适的砌体,充分利用工业废料。

2.应考虑结构的受荷性质与大小

应考虑满足结构承载力、功能要求、受荷性质与大小等因素,对一般房屋的承重砌体,一般采用MU15、MU10的砖或MU40、MU30、MU20的石材;承重砌体一般选用M2.5、M5、M7.5的砂浆,对于受力较大的砌体重要部位可采用M10、M15的砂浆。

3.应考虑房屋的使用要求、使用年限和工作环境

应充分考虑房屋的使用性质和所处环境,满足建筑物耐久性要求。例如,对于基土含水饱和的地区,地面以下或防潮层以下应采用强度等级不小于MU15的烧结普通砖、强度等级不小于M10的水泥砂浆砌筑;对于寒冷地区,块材应具有较好的保温性能,并满足抗冻性要求;在潮湿环境下,砌体材料应具有长期不变的强度及其他正常使用功能等。

4.应考虑施工单位的施工技术水平等因素

选用砌体种类时应充分考虑施工单位的施工技术水平和施工条件等方面因素。