砌体结构的物理力学性能新课件.ppt

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1、第二章砌体的物理力学性能2.1块体和砂浆的强度等级2.1.1块体的强度等级块体的强度等级是根据其抗压强度标准值的大小而划分的。（1)烧结普通砖的抗压强度试件为两个半砖（115mm×115mm×120mm）,中间用一道水平灰缝连接；（2)砌块试件采用单块砌块；（3)石材通常采用边长为70mm的立方体试块。砌块的强度等级用符号“MU”加相应数字表示，数字表示抗压强度整数值，单位为MPa（N/mm2）.第二章砌体的物理力学性能1）烧结普通砖、烧结多孔砖的强度等级分5级：MU30、MU25、MU20、MU15和MU10；2）蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级分4级：MU25、MU20、

2、MU15和MU10；3）砌块的强度等级分为5级：MU20、MU15、MU10、MU7.5和MU5；4)石材的强度等级分为7级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30和MU20；第二章砌体的物理力学性能2.1.2砂浆的强度等级（1）砂浆的强度等级采用边长为70.7mm的立方体试块，在温度为15-25℃的环境下养护28天后按照规定的试验方法测得的试块强度标准值，砂浆的强度等级用M加其后数字表示。（2）砂浆的强度等级分为5级：M15、M10、M7.5、M5和M2.5。2.1.3块体和砂浆强度等级的选用主要考虑以下几方面因素：安全等级、设计使用年限、层数、使用部位

3、、构件类型。第二章砌体的物理力学性能2.2砌体的受压性能2.2.1砖砌体轴心受压破坏特征轴心受压砖砌体从开始加载直至破坏的整个过程，大致可分为以下三个阶段（图2-1）。（a)单砖先裂（b)形成连续裂缝（c）形成贯通裂缝，砌体完全破坏。（a)（b)（c）图2-1轴心受压砖砌体第二章砌体的物理力学性能2.2.1砖砌体轴心受压破坏特征第一阶段（单砖先裂）：从开始加载至个别砖内出现第一批裂缝。此时的压力约为破坏荷载的50%-70%，主要与砌体所用砂浆的强度等级有关，且这第一批裂缝是砌体内某些单块砖在拉、弯、剪复合作用下产生的。该阶段特点是砌体处于弹性受力阶段，裂缝只在单块砖内出现，且荷

4、载不增加时，裂缝不会继续发展。第二章砌体的物理力学性能第二阶段（形成连续裂缝）：随着荷载的增加，单块砖内的裂缝向上下延伸，不断发展，竖向贯通若干皮砖，形成一段段连续的裂缝。其特点是当荷载达到破坏荷载的80%-90%时，即使荷载不再增加，裂缝仍将继续发展，砌体已临近破坏，在工程实践中应视为构件处于危险状态。应立即采取措施或进行加固处理。第二章砌体的物理力学性能第三阶段（形成贯通裂缝，砌体完全破坏）：压力继续增加至砌体完全破坏。其特点是随着荷载的继续增加，则砌体中的裂缝迅速延伸，宽度增大，并形成通缝，连续的贯通裂缝把砌体分割成1/2砖左右的小柱体（个别砖可能压碎）而失稳破坏。以砌体

5、破坏时的压力除以砌体截面面积所得的应力值称为砌体的极限抗压强度。第二章砌体的物理力学性能2.2.2砌体受压时的应力状态分析砌体的抗压强度低于块体的原因？（1）砌体受压时块体并非均匀受压。由于砖本身的形状不完全规则平整、水平灰缝的厚度和密实性不均匀，使得单块砖受力在砌体内并不是均匀，单块砖内将产生弯曲应力和剪切应力。第二章砌体的物理力学性能（2）块体和砂浆的交互作用第二章砌体的物理力学性能（2）块体和砂浆的交互作用由于砖和砂浆受压后的弹性模量及横向变形系数不同（砖的横向变形较中等强度等级以下的砂浆小），当砖和砂浆之间因存在粘结力、摩擦力而共同变形时，砖将受到砂浆的影响而增大了砖的

6、横向变形，使砖产生拉应力。所以单块砖在砌体中处于压、弯、剪、拉的复和应力状态，砌体抗压强度降低；第二章砌体的物理力学性能（3）竖向灰缝上的应力集中。在砌体中竖向灰缝的饱满度不易保证,同时竖向灰缝内的砂浆和砖的粘结力也不能保证砌体的整体性。因此，在竖向灰缝内的砖上将产生拉应力和剪应力的集中，从而加快砖的开裂，引起砌体强度降低。（4）弹性地基梁作用。由于砌体内的每一块砖都置于水平灰缝上，我们可以将砖视为置于弹性地基上的梁，这种受力状态将使砖受弯受剪。“地基”（砂浆）弹性模量的大小直接影响到其上砖的变形，砂浆的弹性模量越小，砖的变形越大，砖内产生的弯剪应力也越高。第二章砌体的物理力学

7、性能从以上试验结果可以看出，单块砖在砌体内并不是均匀受压，它除受压外，还将受到拉、弯、剪、扭的作用。由于砖的脆性，使砖的抗拉、抗弯、抗剪强度大大低于它的抗压强度，因此，当单块砖的抗压强度还未充分发挥时，砌体就因拉、弯、剪的作用而开裂了，最终使砖砌体的强度低于砖的强度。第二章砌体的物理力学性能2.2.3影响砌体抗压强度的主要因素（1）块体强度对砌体强度的影响当砂浆强度等级不变，砖的强度等级提高一倍时，砌体抗压强度约可提高40%左右；当砖的强度等级不变，砂浆强度等级提高一级时，砌体抗压强度提高约