建筑師之砌體結(jié)構(gòu)(二)

字號(hào):

(二)砌體材料的強(qiáng)度等級(jí)
     塊材和砂漿的強(qiáng)度等級(jí),依據(jù)其抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分。它是確定砌體在各種受力情況下強(qiáng) 度的基本數(shù)據(jù)。
     1.燒結(jié)普通磚、燒結(jié)多孔磚的強(qiáng)度等級(jí):分為5級(jí),以MU表示,單位為MPa,即MU30、MU25、MU20、MUl5、MU10。磚的抗壓強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度綜合評(píng)定。
     2.蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚的強(qiáng)度等級(jí):分為4級(jí),即MU25、MU20、MUl5、 MU10。
     3。砌塊的強(qiáng)度等級(jí):分為5級(jí),即MU20、MUl5、MUIO、MU7.5、MU5。
     4。石材的強(qiáng)度等級(jí):由邊長(zhǎng)為70mm的立方體試塊的抗壓強(qiáng)度來(lái)表示,可分為7級(jí),
     即MUl00、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20。
     5.砂漿的強(qiáng)度等級(jí):由邊長(zhǎng)為70.7mm的立方體試塊,在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù),進(jìn)行抗壓試驗(yàn),取其抗壓強(qiáng)度平均值。砂漿強(qiáng)度等級(jí)分為5級(jí),以M表示,即M15、MIO、M7.5、
     M5、M2.5,當(dāng)驗(yàn)算施工階段砌體承載力時(shí),砂漿強(qiáng)度取為0。
     (三)砌體的受力性能
     1.砌體受壓破壞特征
     磚砌體軸心受壓時(shí),從加載至破壞,可分為三個(gè)階段。
     第一階段:從開(kāi)始加載到出現(xiàn)第一條裂縫(圖11-5a),其壓力約為破壞時(shí)壓力的50%~70%;
    第二階段:隨著壓力增加,單塊磚內(nèi)的裂縫不斷發(fā)展,并沿豎向通過(guò)若干皮磚,同時(shí) 產(chǎn)生新的裂縫(圖11-5b)。此時(shí),即使壓力不再增加,裂縫仍會(huì)繼續(xù)開(kāi)展。砌體已處于臨界破壞狀態(tài),其壓力約為破壞時(shí)壓力的80%~90%;
    第三階段:壓力繼續(xù)增加,裂縫加長(zhǎng)加寬,使砌體形成若干小柱體,磚被壓碎或小柱體失穩(wěn),整個(gè)砌體也隨之破壞(圖11-5c)。此時(shí),以破壞時(shí)的壓力除以砌體橫截面面積所得應(yīng)力即稱為砌體的極限強(qiáng)度。
     2.砌體受壓時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)
     (1)砌體中的塊材受有彎剪應(yīng)力
    在砌體中,由于灰縫厚度不一,砂漿飽滿度不均勻及塊體表面不平整,使砌體受壓時(shí)塊體并非均勻受壓,而是處于彎剪應(yīng)力狀態(tài)(圖11-6)。
     (2)砌體中的塊材受有水平拉應(yīng)力
     塊材與砂漿的彈性模量與變形系數(shù)存在差異,——般情況下塊材的橫向變形比中等強(qiáng)度以下砂漿的橫向變形小。砌體受壓時(shí),由于兩者共同工作,砌體的變形將介于塊材變形與砂漿層變形之間。塊材的橫向變形因受砂漿層的影響而增大,塊材中產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力。砂漿的橫向變形則因受到材料的影響而減小,使砂漿中產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力(圖11-7),從而使砂漿處于三向受壓狀態(tài)。
     (3)豎向灰縫的應(yīng)力集中
     由于砌體內(nèi)的豎向灰縫不飽滿,因此灰縫中的砂漿與塊材間的粘結(jié)力難以保證砌體的整體性,塊材在豎向灰縫中易產(chǎn)生應(yīng)力集中,因而加速了塊材的開(kāi)裂,引起砌體強(qiáng)度的降低。
    綜上所述,砌體受壓時(shí)單塊塊材處在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下工作,使塊材抗壓強(qiáng)度不能充分發(fā)揮,因此,砌體的抗壓強(qiáng)度低于所用塊材的抗壓強(qiáng)度。