砌体1绪论20110303E.ppt

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1、2022/12/7XianglingGaoPh.D.AssociateProfessor砌体结构砌体结构Masonrystructure2第一章绪论ChapterOnePreface31、Basicconception Masonrymaterials：structuralmaterialsmadeofunitsandmortar forlayingtogether.Masonrystructure：astructureinwhichthebuildingsmainload-bearingcapacitycomesfromthewallandthecolumnbuiltwithunitsand

2、mortar.1.1 Historyandcurrentstateofmasonrystructures42、classificationreinforcement：（1）unreinforced masonrystructure无筋砌体 （2）reinforced masonrystructure 配筋砌体unittype：（1）firedcommonbrickmasonrystructure（烧结）普通砖砌体（2）firedperforatedbrickmasonrystructure（modelM、model P）（烧结）多孔砖砌体（M、P型）（3）autoclavedsand-lime

3、(flyash-lime)brickmasonrystructure 蒸压硅酸盐砖砌体（灰砂砖、粉煤灰砖）（4）concretesmallhollowblockmasonrystructure 混凝土小型空心砌块砌体（5）stone masonrystructure石砌体1.1 Historyandcurrentstateofmasonrystructures5ForeignancientexamplesEgyptianpyramids、Parthenon(帕提农神庙)、Large abattoir(大角斗场)、Parthenon(万神庙)、Notre-DamedeParis(巴黎圣母院）Ch

4、ineseancientExamplesTheGreatWall、BridgeinZhaoCounty(赵州桥)、GreaterWildGoosePagoda(大雁塔)、BeamlessHall(无梁殿）ForeignmodernExamples（英国利物浦皇家医院职工住宅、美国拉斯维加斯宾馆）ChinesemodernExamples（重庆市中山三路12层无筋砌体住宅、上海市龙吴路园南四街坊18层配筋砌体住宅、镇江市60m烟囱、四川丰都九溪沟桥）3、Historyandcurrentstateofmasonrystructures1.1Historyandcurrentstateofmaso

5、nrystructures6EgyptianpyramidsNote：公公元元前前2723-前前2563年年间间在在尼尼罗罗河河三三角角洲洲的的古古萨萨建建成成的的三三座座大大金金字字塔塔，为为精精确确的的正正方方锥锥体体。金金字字塔塔是是古古代代埃埃及及埋埋葬葬国国王王、王王后后或或王王室室其其他他成成员员的陵墓。的陵墓。埃及迄今发现的金字塔共约八十座，其中最大的是以高耸巍峨而被古代埃及迄今发现的金字塔共约八十座，其中最大的是以高耸巍峨而被古代世界七大奇迹之首的胡夫大金字塔。塔高世界七大奇迹之首的胡夫大金字塔。塔高146.6m146.6m，底边长，底边长230.60m230.60m，用重，用

6、重25kN25kN的约的约230230万块石块砌成。在万块石块砌成。在18891889年巴黎埃菲尔铁塔落成前的四千多年年巴黎埃菲尔铁塔落成前的四千多年的漫长岁月中，胡夫大金字塔一直是世界上最高的建筑物。的漫长岁月中，胡夫大金字塔一直是世界上最高的建筑物。7Parthenon帕提农神庙帕提农神庙（Greece）古希腊最著名的建筑，世界七大奇迹之一，古典艺术的颠峰。古希腊最著名的建筑，世界七大奇迹之一，古典艺术的颠峰。公元前公元前447447前前-前前438438年建造，位于希腊首都雅典的阿卡提半岛，希年建造，位于希腊首都雅典的阿卡提半岛，希腊祭祀诸神之庙腊祭祀诸神之庙,以祭祀雅典娜女神为主以祭祀

7、雅典娜女神为主,被认为是多立克式建筑艺被认为是多立克式建筑艺术的典范。术的典范。8Largeabattoir大角斗场大角斗场（Rome）注注释释：公公元元70-8270-82年年建建成成的的罗罗马马大大斗斗兽兽场场，采采用用块块石石结结构构，平平面面为为椭椭圆圆形形，长长轴轴189m189m、短短轴轴156.4M156.4M。该该建建筑筑总总高高48.5m48.5m，分四层，可容纳观众分四层，可容纳观众5-85-8万人。万人。9Largeabattoir10Parthenon万神庙万神庙（Rome）公元公元120120年年-公元公元124124年兴建，年兴建，作为奉祀诸神的神殿。作为奉祀诸神的

8、神殿。万神庙穹顶直径万神庙穹顶直径4343米的记录米的记录直到直到2020世纪还未被打破。世纪还未被打破。穹顶的圆眼（一直径为穹顶的圆眼（一直径为8.28.2米米的采光圆孔）使阳光泻入万神庙。的采光圆孔）使阳光泻入万神庙。11Notre-DamedeParis(巴黎圣母院巴黎圣母院)法国著名的中世纪哥特式法国著名的中世纪哥特式大教堂。位于巴黎塞纳河城岛大教堂。位于巴黎塞纳河城岛东端。东端。11631163年在莫里斯年在莫里斯德絮利德絮利主教主持下奠基动工。主教主持下奠基动工。12451245年年基本完工。以后一百年中陆续基本完工。以后一百年中陆续装修，装修，13451345年正式完工。圣母年正

9、式完工。圣母院整个建筑为石砌，中央尖塔院整个建筑为石砌，中央尖塔高高9090米，正面为立方形，分上、米，正面为立方形，分上、中、下中、下3 3层。层。12Mosqueofst,SophiainConstantinople（君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂（君士坦丁堡的圣索菲亚大教堂）圣索菲亚教堂的建筑结构是集中式的，东西长圣索菲亚教堂的建筑结构是集中式的，东西长77.077.0米，南北长米，南北长71.071.0米。布局属于以穹隆覆盖的巴西利卡式。中央穹隆突出，四面体量相仿米。布局属于以穹隆覆盖的巴西利卡式。中央穹隆突出，四面体量相仿但有侧重，前面有一个大院子，正南入口有二道门庭，末端有半圆神龛。但

10、有侧重，前面有一个大院子，正南入口有二道门庭，末端有半圆神龛。中央大穹隆，直径中央大穹隆，直径32.632.6米，穹顶离地米，穹顶离地54.854.8米，通过帆拱支承在四个米，通过帆拱支承在四个大柱敦上。其横推力由东西两个半穹顶及南北各两个大柱墩来平衡。内大柱敦上。其横推力由东西两个半穹顶及南北各两个大柱墩来平衡。内部空间丰富多变，穹隆之下，与柱之间，大小空间前后上下相互渗透，部空间丰富多变，穹隆之下，与柱之间，大小空间前后上下相互渗透，穹隆底部密排着一圈四十个窗洞，光线射入时形成的幻影，使大穹隆显穹隆底部密排着一圈四十个窗洞，光线射入时形成的幻影，使大穹隆显得轻巧凌空。得轻巧凌空。19351

11、935年，圣索菲亚大教堂正式宣布为博物馆向社会开放。年，圣索菲亚大教堂正式宣布为博物馆向社会开放。13TheGreatWallNote：秦朝秦朝(公元前公元前221-221-公元前公元前206206年年)建造的万里长城，盘山建造的万里长城，盘山越岭，气势磅礴，在砌体结构史上写下了光辉的一页，为人越岭，气势磅礴，在砌体结构史上写下了光辉的一页，为人类在地球上留下一大奇观，她是中华民族的骄傲。类在地球上留下一大奇观，她是中华民族的骄傲。14Note：隋隋朝朝(公公元元581-618581-618年年)李李春春建建造造的的河河北北赵赵县县安安济济桥桥，净净跨跨37.02m，矢矢高高7.23m，宽宽9

12、.6m，距距今今约约有有1400年年的的历历史史，仍仍完完好好无无损损.据据考考证证，该该桥桥是是世世界界上上最最早早的的一一座座空空腹腹式式石石拱拱桥桥，无无论论在在材材料料的的使使用用上上，结结构构受受力力上上，还还是是在在艺艺术术造造型型上上和和经经济济上上，都都达达到到了了很很高高的的水水平平。1991年年安安济济桥桥被被美美国国土土木木工工程程师师学学会会(ASCE)选选为为第第1212个个国国际际历历史史上上土土木木工工程程里里程程碑碑，这这对对弘弘扬扬我国历史文物具有重要意义。我国历史文物具有重要意义。赵赵州州桥桥BridgeinZhaoCounty15PagodainSongy

13、ueTemple嵩岳寺塔 嵩岳寺，早先嵩岳寺，早先是北魏皇室的一座是北魏皇室的一座离宫，后改建为佛离宫，后改建为佛寺。寺。河南登封嵩岳寺塔在登封嵩山南麓，是河南登封嵩岳寺塔在登封嵩山南麓，是我国现存最古的密檐式砖塔，建于北魏正光我国现存最古的密檐式砖塔，建于北魏正光四年（公元四年（公元523523年）。年）。塔平面为十二边形，是我国塔中的孤例塔平面为十二边形，是我国塔中的孤例。高十五层，。高十五层，4040米。底层转角用八角形倚柱米。底层转角用八角形倚柱，门楣及佛龛上已用圆拱券，但装饰仍有外，门楣及佛龛上已用圆拱券，但装饰仍有外来风格。密檐出挑都用叠来风格。密檐出挑都用叠 ，未用斗拱。塔，未用

14、斗拱。塔心室为八角形直井式，以木楼板分为十层。心室为八角形直井式，以木楼板分为十层。16GreaterWildGoosePagoda(大雁塔大雁塔)这座有着这座有着13001300多年历史的大雁塔，成为古城西安独具风格的标志。大雁多年历史的大雁塔，成为古城西安独具风格的标志。大雁塔初建时只有塔初建时只有5 5层，高层，高6060米，是仿照西域佛塔形式建的。后经多次修葺米，是仿照西域佛塔形式建的。后经多次修葺至今塔高至今塔高6464米，共米，共7 7层，底边各长层，底边各长2525米。大雁塔是中国楼阁式砖塔的优米。大雁塔是中国楼阁式砖塔的优秀典型。塔身用青砖砌成，每层四面都有券砌拱门，秀典型。塔

15、身用青砖砌成，每层四面都有券砌拱门，17BeamlessHall(无梁殿无梁殿)Note：明代明代(公元公元1368-16441368-1644年年)建造的南京灵谷寺无梁建造的南京灵谷寺无梁殿后走廊，为砖砌穹窿结构，将砖砌体直接用于房屋建殿后走廊，为砖砌穹窿结构，将砖砌体直接用于房屋建筑中，使抗拉承载力低的砌体结构能跨越较大的空间。筑中，使抗拉承载力低的砌体结构能跨越较大的空间。18注释：注释：19901990年落成的拉斯维加斯年落成的拉斯维加斯2828层配筋砌体结构层配筋砌体结构-爱爱斯凯利堡旅馆位于地震斯凯利堡旅馆位于地震2 2区区(相当于我国的相当于我国的7 7度区度区)是目前是目前最高

16、的配筋砌体建筑。最高的配筋砌体建筑。美国拉斯维加斯宾馆美国拉斯维加斯宾馆19上海市龙吴路园南四街坊18层配筋砌体住宅注注释释：19981998年年上上海海住住宅宅总总公公司司在在上上海海修修建建成成一一栋栋1818层层配配筋筋砌砌块块剪剪力力墙墙房房屋屋，所所用用砌砌块块Mu20Mu20砌砌块块，这这是是我我国国最最高高的的砌砌块块高高层层房房屋屋，而而且且建建在在7 7度度设设防防的的上上海海市市，其其影影响和作用都是比较大的。响和作用都是比较大的。20镇江市镇江市60m烟囱烟囱重庆市中山三路重庆市中山三路12层无筋砌体住宅层无筋砌体住宅四川丰都九溪沟桥四川丰都九溪沟桥211.2 Synop

17、sisandcharacteristicsofmasonrystructure砌体结构的概要和特点砌体结构的概要和特点1 1、serviceablerangeofmasonrystructures砌体结构适用范围砌体结构适用范围vCivilbuildings民用建筑民用建筑foundation、internalandouterwalls、columns、lintel(过梁过梁)etc.vIndustrialbuildings enclosurewall围墙、围墙、chimney烟囱、烟囱、hopper料斗、料斗、silo筒仓、地沟、筒仓、地沟、管道支架管道支架(pipebracket和抗渗要求

18、不高的水池和抗渗要求不高的水池(pool)等等vTransportationandwaterconservancy交通水利交通水利bridge、tunnel(隧道隧道)and)and undergroundchannel(地下渠道地下渠道)、retainingwall(挡土墙）、挡土墙）、dam（水坝）、（水坝）、aqueduct（渡槽）等渡槽）等221.2 Synopsisandcharacteristicsofmasonrystructure2.2.Characteristicsofmasonrystructures砌体结构的特点：砌体结构的特点：merits：（1 1）容易就地取材，造价

19、低廉；）容易就地取材，造价低廉；（2 2）砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性；）砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性；（3 3）砌体砌筑受环境气候和施工条件的影响较小；）砌体砌筑受环境气候和施工条件的影响较小；（4 4）墙体有良好的隔声、隔热和保温性能；）墙体有良好的隔声、隔热和保温性能；既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。既是较好的承重结构，也是较好的围护结构。shortcomings：（1 1）与钢和混凝土相比，砌体强度较低，结构自重大；）与钢和混凝土相比，砌体强度较低，结构自重大；（2 2）砌体的砌筑施工劳动量大；）砌体的砌筑施工劳动量大；（3 3）砌体的抗拉和抗剪强度都很低，结构抗震

20、性能较差；）砌体的抗拉和抗剪强度都很低，结构抗震性能较差；（4 4）粘土砖制造耗用粘土，影响农业生产不利于环保。）粘土砖制造耗用粘土，影响农业生产不利于环保。231.3DevelopmentaldirectionofmasonrystructuresRequirementsofsustainabledevelopmentofmasonrystructures Firedbrickmasonrywithmoreholes(烧结粘土砖多孔化烧结粘土砖多孔化)Takefulladvantageofindustrialwastematerialsandlocalmaterials (充分利用工业废料和

21、地方材料充分利用工业废料和地方材料)flyash粉煤灰、粉煤灰、coalslag煤渣、煤渣、slag矿渣等矿渣等Soilfromlake,riverandsea湖泥、湖泥、河泥、河泥、海泥海泥241.3DevelopmentaldirectionofmasonrystructuresDevelopmentofhighstrength,lightweightandhighperformancematerials (发展高强、轻质、高性能的材料发展高强、轻质、高性能的材料)采用高强轻质砌块采用高强轻质砌块 采用配套专用高强砌筑砂浆（图例）采用配套专用高强砌筑砂浆（图例）采用混凝土配筋砌体采用混凝土

22、配筋砌体 （图例）（图例）采用外墙保温、隔热、防裂措施采用外墙保温、隔热、防裂措施 （图例）（图例）251.3DevelopmentaldirectionofmasonrystructuresNewtechnology,newstructuralsystemanddesigningtheoryshouldbeadopted采用新技术、新的结构体系和新的设计理论采用新技术、新的结构体系和新的设计理论1.预应力砌体结构与配筋砌体一样，能改善结构的性能，而预应力砌体结构与配筋砌体一样，能改善结构的性能，而且预应力砌体结构后张法简单，预应力损失较预应力混且预应力砌体结构后张法简单，预应力损失较预应力混凝土中钢筋的预应力损失小。凝土中钢筋的预应力损失小。2 2 大量非粘土制品的应用提高了建筑业工业化的程度大量非粘土制品的应用提高了建筑业工业化的程度3.3.盒式拼装结构盒式拼装结构4.4.改善砌体结构抗震性能最简单有效的措施是设置混凝土圈改善砌体结构抗震性能最简单有效的措施是设置混凝土圈梁和构造柱。梁和构造柱。5.5.配筋砌体结构的广泛应用。配筋砌体结构的广泛应用。6.6.采用隔振技术减轻地震作用危害采用隔振技术减轻地震作用危害