砌体结构根据受力性能分为无筋砌体和配筋砌体。无筋砌体包括砖砌体、砌块砌体和石砌体;配筋砌体包括横向配筋砌体和组合砌体等。
1.无筋砌体
由块材和砂浆组成的砌体称为无筋砌体。无筋砌体应用范围广泛,但抗震性能较差。按照所用材料不同无筋砌体又可细分为砖砌体、砌块砌体和石砌体。
1)砖砌体
砖砌体是指用烧结普通砖、烧结多孔砖、非烧结硅酸盐砖或混凝土砖与砂浆砌筑的砌体,它是目前用量最大的一种砌体,常用作内外承重墙或围护墙。在房屋建筑中,砖砌体通常用作一般单层和多层工业与民用建筑的内外墙、柱、基础等承重结构,也可用作多高层建筑的围护墙与隔墙等非承重墙体等。
砖可砌成实心砌体,也可砌成空心砌体。实心砖砌体墙常用的砌筑方法有一顺一丁、梅花丁和三顺一丁等组合方式,如图5.9所示。实砌标准砖墙厚度为240mm(1砖)、370mm(1砖半)、490mm(2砖)等。如果不按上述尺寸而按1/4进位,则需加砌一块侧砖而使墙厚度为180mm、300mm、420mm等。采用国内几种规格的多孔砖可以砌成厚度为90mm、180mm、240mm、290mm及390mm等的墙体。在有经验的地区也可以采用传统的空斗墙砌体。这种砌体自重轻,节省砖和砂浆,热工性能好,降低造价,但其整体性和抗震性能较差。
图5.9 实心砖砌体墙常用的砌筑方法
2)砌块砌体
砌块砌体是指用混凝土砌块或硅酸盐砌块和砂浆砌筑的砌体。目前常用的砌块砌体以混凝土空心砌块砌体为主,其中包括以普通混凝土为块体材料的混凝土空心砌块砌体和以轻集料混凝土为块体材料的轻集料混凝土空心砌块砌体。
砌块砌体根据块体尺寸可分为小型砌块砌体、中型砌块砌体和大型砌块砌体。按砌块材料又可分为混凝土砌块砌体、轻集料混凝土砌块砌体、加气混凝土砌块砌体和粉煤灰砌块砌体。砌块不得与普通砖等混合砌筑。同普通砖砌体相比,砌块砌体自重轻,技术经济效果较好,可用于地震区,但其构造措施要求比较严格。由于中型砌块重量较大,一般采用吊装机具。这种结构具有建筑工厂化和施工速度快的优点,但砌块砌体的水平缝抗剪强度较低,一般为相应砖砌体的40%~50%,因而砌块砌体的整体性和抗剪性能不如普通砖砌体,其弹性模量普遍高于砖砌体。
我国目前使用的砌块砌体多为小型混凝土空心砌块砌体,主要用于多层民用建筑、工业建筑的墙体结构。混凝土小型砌块在砌筑中较一般砖砌体复杂。一方面要保证上下皮砌块搭接长度不得小于90mm;另一方面,要保证空心砌块孔对孔、肋对肋砌筑。因此,在砌筑前应将各配套砌块的排列方式进行设计,要尽量采用主规格砌块。砌块不得与普通砖等混合砌筑。砌块墙体一般由单排砌块砌筑,即墙厚度等于砌块宽度。
3)石砌体
石砌体由天然石材和砂浆或石材和混凝土砌筑而成,分为料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体,如图5.10所示。在产石区,采用石砌体比较经济。工程中,石砌体主要用作受压构件,如一般民用建筑的承重墙、柱和基础。石砌体中石材的强度利用率很低,这是由于石材加工困难,其表面难以平整。石砌体的抗剪强度也较低,抗震性能较差。但是用石材建造的砌体结构物具有很高的抗压强度,良好的耐磨性和耐久性,并且石砌体表面经过加工后美观且富于装饰性,石材资源分布广,生产成本低,人们通常用它来建造重要的建筑物和纪念性的构筑物,在桥梁、屋基、道路和水利等工程中也多有应用。
图5.10 料石砌体、毛石砌体和毛石混凝土砌体
2.配筋砌体
像混凝土一样,砖砌体和砌块砌体具有较高的抗压强度,但抗拉能力很弱。但可在砌体中配筋使它们能够承受拉力,或施加预应力以克服上述弱点;同时,钢筋还可直接协助砌体承压。在砌体中配置钢筋或钢筋混凝土以增强砌体本身的抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度,减小构件的截面面积。
配筋砌体由于变形能力较好因而具有较高的抗震能力,近年来发展较快,如复合配筋砌体是在块体的竖向孔洞内设置钢筋混凝土芯柱,在水平灰缝内配置水平钢筋所形成的砌体,可较有效地提高墙体的抗剪能力;预应力配筋砌体是在大孔空心砖的竖向通孔和水平灰缝中设置预应力筋,可大大提高砌体的抗裂性。配筋砌体目前常用配筋形式有:网状配筋砌体、组合砖砌体和配筋砌块砌体。(www.xing528.com)
1)网状配筋砖砌体
网状配筋砖砌体是指在砖砌体的水平灰缝内设置一定数量和规格的钢筋以共同工作,如图5.11所示。因为钢筋设置在水平灰缝内,所以又称为横向配筋砖砌体。主要用作承受轴心压力或偏心距较小的受压墙、柱。
图5.11 网状配筋砖砌体
2)组合砖砌体
组合砖砌体是指由钢筋混凝土或钢筋砂浆组成的砌体,是将钢筋混凝土或砂浆面层设置在垂直于弯矩作用方向的两侧,用以提高构件的抗弯能力,其主要用于偏心距较大的受压构件。工程上有两种形式:一种形式为砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件,即砖和钢筋混凝土组合柱,如图5.12所示;另一种形式为砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙,即砖和钢筋混凝土组合墙,如图5.13所示。
图5.12 砖和钢筋混凝土组合柱
图5.13 砖和钢筋混凝土组合墙
3)配筋砌块砌体
配筋砌块砌体是指在砌筑中上下孔洞对齐,在竖向孔中配置钢筋,并浇筑灌孔混凝土,在横肋凹槽中配置水平钢筋并浇注灌孔混凝土或在水平灰缝配置水平钢筋所形成的砌体。这种配筋砌体自重轻、地震作用小,抗震性能好,受力性能类似于钢筋混凝土结构,但造价较钢筋混凝土结构低。
配筋砌块砌体有复合配筋砌块砌体、约束配筋砌块砌体和均匀配筋砌块砌体三种形式。复合配筋砌块砌体是指在块体的竖向孔洞内设置钢筋混凝土芯柱、在水平灰缝内配置水平钢筋所形成的砌体,如图5.14所示。约束配筋砌块砌体是仅在砌块砌体的转角、接头部位及较大洞的边缘设置竖向钢筋,并在这些部位设置一定数量的钢筋网片,主要用于中、低层建筑,如图5.15所示。
图5.14 复合配筋砌块砌体
图5.15 约束配筋砌块砌体
均匀配筋砌块砌体是在砌块墙体上下贯通的竖向孔洞中插入竖向钢筋,并且用灌孔混凝土填实,使竖向和水平钢筋与砌体形成一个共同工作的整体,故此又称配筋砌块剪力墙,它可用于大开间建筑和中高层建筑。
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