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砖墙

/brick masonry wall/
条目作者徐建梁建国
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徐建

梁建国

梁建国

最后更新 2022-01-20
浏览 511
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用砖和砂浆砌筑成的承重结构件或非承重围护体。砖砌体墙的简称。

英文名称
brick masonry wall
所属学科
土木工程

在工业与民用建筑中,砖墙主要用作受压构件和围护结构。常见的砖墙的截面形状有矩形和T形。T形截面墙又称带壁柱墙,壁柱也称砖墩、砖垛,它的抗弯刚度大,承载能力高,稳定性好。砖墙的截面尺寸应以砖的尺寸为模数,符合建筑使用的需求,满足结构承载力、高厚比、构造要求和保温、隔热、隔声的要求。

砖墙有不同的分类:①根据墙体配筋多少分为无筋砖砌体墙、约束砖砌体墙和配筋砖砌体墙;②根据砖的尺寸、孔洞率和孔型特征分为普通砖墙、多孔砖墙和空心砖墙,其中空心砖墙用于非承重墙;③根据砖的生产工艺分为烧结砖墙和非烧结砖墙;④根据砖的原材料分为黏土砖墙、页岩砖墙、粉煤灰砖墙、灰砂砖墙、混凝土砖墙等;⑤根据墙体是否承重分为承重砖墙和自承重砖墙。

砖墙的设计,除应符合使用和建筑上的需求,满足热工和构造要求外,承重砖墙还应进行受压承载力、局部受压承载力、高厚比计算。自承重砖墙的承载力验算、构造要求参见砌块墙体中自承重砌块墙体。

承重砖墙通常受到纵向压力和弯矩共同作用。当弯矩为零时,纵向压力与截面重心重合,称为轴心受压构件;当弯矩不为零时,纵向压力偏离截面重心,称为偏心受压构件。轴心受压构件和偏心受压构件统称为受压构件。受压构件的承载能力计算:在20世纪40年代以前,中国先后凭经验和按容许应力设计法确定砖墙的承载能力;自50年代起,则相继采用破坏强度设计法和极限状态设计法计算砖墙的承载能力;1988~2016年,采用基于概率理论的极限状态设计方法计算其承载能力。

影响砖墙受压承载力的因素主要有:①墙体的截面尺寸和材料强度等级。②砖墙的支承条件。砖墙受到的支承条件不同,其计算高度不同。砖墙计算高度与房屋的静力计算方案、横墙间距等因素有关。③纵向荷载偏心距。纵向荷载偏心距越大,截面应力分布越不均匀,砖墙的承载能力越低。随着纵向荷载偏心距的增大,远离荷载的截面边缘由受压较小而逐渐变为受拉,一旦该拉应力大于砌体沿通缝截面的弯曲抗拉强度,将会产生水平裂缝。截面的受压区减小,构件刚度削弱,纵向弯曲的不利影响加大,砖墙承载力显著降低。当荷载偏心距较大时,不仅结构不安全,而且材料强度的利用率很低,不经济。因此,中国规范对无筋砌体的最大偏心距限制为不大于0.6为截面重心到轴向力所在偏向方向截面边缘的距离)。④高厚比,砖墙计算高度与墙厚或折算厚度的比值。高厚比越大,砖墙承载力受纵向弯曲的影响越大,承载力越低。由于砖墙中的砖和砂浆不是同一材料,水平灰缝内的砂浆又影响砌体的整体性,因此砖墙的纵向弯曲现象,要比在同样条件下的钢筋混凝土墙更为显著。⑤块体原材料特性。各种块体原材料不同,弹性模量有差别,烧结砖的弹性模量一般大于非烧结砖,影响砖墙的纵向弯曲和承载力大小。中国规范采用高厚比修正系数来进行区分。⑥配筋率。网状配筋砖砌体墙、组合砖砌体墙、构造柱和砖砌体组合墙中的钢筋或钢筋混凝土对无筋砌体的抗压承载力提高有明显效果(见砖砌体),且随着配筋率的增加砖墙承载力相应增大。

计算砖墙的抗压承载力时,先选定砖和砂浆的强度等级及截面尺寸,后计算截面能抵抗的最大纵向压力,并使它不超过砖墙的允许承载力。如不能满足设计要求时,可适当增大砖墙截面尺寸,提高砖、砂浆的强度等级,或采取措施减小纵向压力的偏心距,或采用配筋砖砌体。

纵向压力作用于砖墙的局部截面上时,砌体处于局部受压,这是砖墙中常见的一种受力状态,如基础顶面的墙、柱支承处,梁或屋架的端部支承处,均产生局部受压。由于直接受压的面积往往很小,砖墙可能因砌体局部抗压强度不足而遭到破坏。根据纵向压力作用在砌体上的位置和该截面上压应力的分布情况,砌体局部受压分为局部均匀受压和局部不均匀受压(如梁端支承处的砌体局部受压)。砌体局部受压时,由于周围未直接受压的砌体对直接受压砌体的横向变形起侧向约束作用,因而按局部受压面积计算的砌体抗压强度可以提高,根据这一概念建立了砌体局部受压强度计算公式。梁端不均匀局部受压,上部传来的荷载对梁下砌体局部受压也有一定影响。当砌体的局部受压强度不能满足设计要求时,可在纵向压力作用的截面处设置钢筋混凝土的刚性垫块或垫梁,以扩大局部受压面积,或采取其他解决措施。

对多孔砖砌体,当孔洞未灌实时,砌体局部抗压强度与砌体抗压强度相差不大,设计计算时,一般不考虑砌体局部受压强度的提高。

砖墙的高厚比过大,墙体刚度就会不足,将导致墙体稳定性不足。根据长期的实践经验,要求砖墙的高厚比不超过规范允许高厚比,以保证砖墙在施工和使用阶段的稳定性和刚度。美国、欧盟国家、俄罗斯及澳大利亚等国的有关规范中都规定了相应的允许高厚比。中国根据实践经验,在设计规范中规定砖墙的允许高厚比值。通过验算,如高厚比不符合要求,可采取增加砖墙厚度、提高砂浆强度等级及增设钢筋混凝土配筋带和构造柱等措施加以解决。

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