3．影響砌體抗壓強(qiáng)度的因素
(1)塊材和砂漿強(qiáng)度的影響
塊材和砂漿強(qiáng)度是影響砌體抗壓強(qiáng)度的主要因素，砌體強(qiáng)度隨塊材和砂漿強(qiáng)度的提高而提高。對(duì)提高砌體強(qiáng)度而言，提高塊材強(qiáng)度比提高砂漿強(qiáng)度更有效。
一般情況下，砌體強(qiáng)度低于塊材強(qiáng)度。當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)較低時(shí)，砌體強(qiáng)度高于砂漿強(qiáng)度；當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)較高時(shí)，砌體強(qiáng)度低于砂漿強(qiáng)度。
(2)塊材的表面平整度和幾何尺寸的影響
塊材表面愈平整，灰縫厚薄愈均勻，砌體的抗壓強(qiáng)度可提高。當(dāng)塊材翹曲時(shí)，砂漿層嚴(yán)重不均勻，將產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力使塊材過早破壞。
塊材高度大時(shí)，其抗彎、抗剪和抗拉能力增大；塊材較長時(shí)，在砌體中產(chǎn)生的彎剪應(yīng)力也較大。
(3)砌筑質(zhì)量的影響
砌體砌筑時(shí)水平灰縫的厚度、飽滿度、磚的含水率及砌筑方法，均影響到砌體的強(qiáng)度和整體性。水平灰縫厚度應(yīng)為8～12mm(一般宜為lOmm)；水平灰縫飽滿度應(yīng)不低于80％；砌體砌筑時(shí)，應(yīng)提前將磚澆水濕潤，含水率不宜過大或過低(一般要求控制在10％～15％)；砌筑時(shí)磚砌體應(yīng)上下錯(cuò)縫，內(nèi)外搭接�！�(四)砌體的受拉、受彎和受剪性能
1．砌體軸心受拉
根據(jù)拉力作用方向，有三種破壞形態(tài)(圖11-8)。當(dāng)軸心拉力與砌體水平灰縫平行時(shí)，砌體可能沿灰縫I—I截面破壞(圖11-8a)，也可能沿塊體和豎向灰縫破壞(圖11—8b)；當(dāng)軸心拉力與砌體水平灰縫垂直時(shí)，砌體沿通縫截面破壞(圖11-8c)。
當(dāng)塊材強(qiáng)度較高而砂漿強(qiáng)度較低時(shí)，砌體沿齒縫受拉破壞；當(dāng)塊材強(qiáng)度較低而砂漿強(qiáng)度較高時(shí)，砌體受拉破壞可能通過塊體和豎向灰縫連成的截面發(fā)生。
2．砌體彎曲受拉
砌體彎曲受拉時(shí)，有三種破壞形態(tài)(圖11-9)。即砌體沿齒縫破壞；沿塊體和豎向灰縫破壞和沿通縫破壞。
3．砌體抗剪強(qiáng)度
砌體受抗剪破壞時(shí)，有三種破壞形態(tài)。即沿通縫剪切破壞；沿齒縫剪切破壞；沿階梯形縫剪切破壞(圖11-10)。
影響砌體抗剪強(qiáng)度的因素有：
(1)砂漿強(qiáng)度的影響
砌體抗剪強(qiáng)度隨砂漿強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，但塊體強(qiáng)度對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響較小。
(2)豎向壓應(yīng)力的影響
當(dāng)豎向壓應(yīng)力與剪應(yīng)力之比在一定范圍內(nèi)時(shí)，砌體的抗剪強(qiáng)度隨豎向壓應(yīng)力的增加而 提高。
(3)砌筑質(zhì)量的影響
主要與砂漿飽滿度和砌筑時(shí)塊體的含水率有關(guān)。當(dāng)砌體內(nèi)水平灰縫砂漿飽滿度大于 92％，豎向灰縫內(nèi)未灌砂漿；或當(dāng)水平灰縫砂漿飽滿度大于80％，豎向灰縫內(nèi)砂漿飽滿 度大于40％時(shí)，砌體的抗剪強(qiáng)度可達(dá)到規(guī)范規(guī)定值。
磚砌筑時(shí)，隨含水量的增加砌體抗剪強(qiáng)度相應(yīng)提高。當(dāng)磚含水量約為10％時(shí)，砌體 抗剪強(qiáng)度最高。
砌體抗剪強(qiáng)度主要取決于水平灰縫中砂漿與塊體的粘結(jié)強(qiáng)度�！�(五)砌體強(qiáng)度計(jì)算值
1．砌體強(qiáng)度平均值fm
2．砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fk
砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用的強(qiáng)度基本代表值。考慮了強(qiáng)度的變異性，強(qiáng)度標(biāo) 準(zhǔn)值fk與平均值fm的關(guān)系為：
式中 δf—砌體強(qiáng)度變異系數(shù)。對(duì)磚砌體δf =0．17；
對(duì)抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度δf =0．20。
3．砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是由可靠度分析或工程經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)法確定的，引入了材料性能分項(xiàng)系數(shù) 來體現(xiàn)不同情況的可靠度要求。該值直接用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力計(jì)算。
砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f與標(biāo)準(zhǔn)值fk的關(guān)系為：
式中 rf—砌體結(jié)構(gòu)材料性能分項(xiàng)系數(shù)，對(duì)各類砌體的各種強(qiáng)度均取1．5，用以保證結(jié)
構(gòu)的可靠度。
各類砌體軸心抗拉、彎曲抗拉和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，見表11—9。
單排孔混凝土砌塊對(duì)孔砌筑時(shí)，灌孔砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvg，應(yīng)按下列公式計(jì)算：
式中fg——灌孔砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)。
二、砌體房屋的靜力計(jì)算
房屋中的墻、柱等豎向構(gòu)件用砌體材料，屋蓋、樓蓋等水平承重構(gòu)件用鋼筋混凝土或其他材料建造的房屋，由于采用了兩種或兩種以上材料，稱為混合結(jié)構(gòu)房屋，或稱為砌體結(jié)構(gòu)房屋。
注：①對(duì)于用形狀規(guī)則的塊體砌筑的砌體，當(dāng)搭接長度與塊體高度的比值小于1時(shí)，其軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft和彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftm應(yīng)按表中數(shù)值乘以搭接長度與塊體高度比值后采用；
②對(duì)孔洞率不大于35％的雙排孔或多排孔輕骨料混凝土砌塊砌體的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，可按表中混凝土砌塊砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以1．1；
③對(duì)蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚砌體，當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值允許作適當(dāng)調(diào)整；
④對(duì)燒結(jié)頁巖磚、燒結(jié)煤矸石磚、燒結(jié)粉煤灰磚砌體，當(dāng)有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，表中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值允許作適當(dāng)調(diào)整�！�(一)砌體結(jié)構(gòu)房屋承重墻布置的四種方案
1．橫墻承重體系
在多層住宅、宿舍中，橫墻間距較小，可做成橫墻承重體系，樓面和屋面荷載直接傳至橫墻和基礎(chǔ)。這種承重體系由于橫墻間距小，因此房屋空間剛度較大，有利于抵抗水平風(fēng)載和地震作用，也有利于調(diào)整房屋的不均勻沉降。
2．縱墻承重體系
在食堂、禮堂、商店、單層小型廠房中，將樓、屋面板(或增設(shè)檁條)鋪設(shè)在大梁 (或屋架)上，大梁(或屋架)放置在縱墻上，當(dāng)進(jìn)深不大時(shí)，也可將樓、屋面板直接放置在縱墻上，通過縱墻將荷載傳至基礎(chǔ)，這種體系稱為縱墻承重體系。
縱墻承重體系可獲得較大的使用空間，但這類房屋的橫向剛度較差，應(yīng)加強(qiáng)樓、屋蓋與縱墻的連接，這種體系不宜用于多層建筑物。
3．縱橫墻承重體系
在教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、醫(yī)院門診樓中，部分房屋需要做成大空間，部分房間可以做成小空間，根據(jù)樓、屋面板的跨度，跨度小的町將板直接擱置在橫墻上，跨度大的方向可加設(shè)大梁，板荷載傳至大梁，大梁支承在縱墻廠，這樣設(shè)汁成縱橫墻同時(shí)承重，這種體系布置靈活，其空間剛度介于上述兩種體系之間。
4．內(nèi)框架承重體系
在商場(chǎng)、多層廠房中，常需要較大的空間，可在房屋中部設(shè)柱，大梁一端支承在柱上，另一端支承在周邊承重墻上，這樣，在大梁中部形成內(nèi)框架承重體系。這種體系房屋橫墻少，空間剛度差，且柱基礎(chǔ)與基礎(chǔ)型式不同，容易產(chǎn)生不均勻沉降。
(二)砌體結(jié)構(gòu)房屋的空間工作
砌體結(jié)構(gòu)房屋是由墻、柱、樓(屋蓋)、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的空間工作體系。豎向 荷載的傳遞路線是：樓(屋)面板一樓(屋)而梁—墻(柱)一基礎(chǔ)一地基;水平荷載(風(fēng)載、地震作用和豎向偏心荷載引起的水平力)的傳遞路線與房屋的空間剛度有關(guān)。
圖11-11(a)為從外墻上截取的典型計(jì)算單元(一般可取典型開間的窗中至窗中的距離)，其上作用有風(fēng)壓力。外縱墻計(jì)算單元可看作是下端支承在基礎(chǔ)，上端支承在屋面上的豎向柱子，屋面結(jié)構(gòu)可看作是一根水平方向的梁，兩端支承在山墻上，跨度為屋面長度S，山墻可看作是豎向懸臂柱支承在基礎(chǔ)上。屋面梁承受部分風(fēng)載R后，分為兩部分：
一部分Rl通過屋面梁的平面彎曲傳至山墻，冉傳至基礎(chǔ)；另—部分R2通過平面排架直接傳至外縱墻基礎(chǔ)。
由圖11-11(b)可看出，縱墻頂點(diǎn)水平位移在房屋中間部位最大，在山墻處最小，其包括兩部分：—部分是屋蓋水平梁中間部位的最大值；另—部分為山墻頂點(diǎn)的水平位移Δ，則
式中ymax——縱墻中間部分計(jì)算單元墻頂?shù)乃轿灰疲?
Δ——山墻頂點(diǎn)的水平位移；
u——屋蓋沿水平梁的最大水平位移；
ν——在考慮山墻影響時(shí)，在水平荷載作用下按平面排架計(jì)算的水平位移。
顯然，ymax的大小與屋蓋水平梁在自身平面內(nèi)的剛度、山墻間距以及山墻在自身平面內(nèi)的剛度有關(guān)。對(duì)單層房屋，令
式中 ηi——空間性能影響系數(shù)，即考慮空間工作后，水平位移的折減系數(shù)。見表11-12。
表中屋蓋或樓蓋類別同表11-13。 (三)砌體結(jié)構(gòu)房屋靜力計(jì)算的三種方案
砌體結(jié)構(gòu)房屋，根據(jù)其橫墻間距的大小、屋(樓)蓋結(jié)構(gòu)剛度的大小及山墻在自身平 面內(nèi)的剛度(即房屋空間剛度)，可將房屋的靜力計(jì)算分為三種方案，下面以單層房屋為例。
1．剛性方案
房屋空間剛度大，在荷載作用下墻柱內(nèi)力可按頂端具有不動(dòng)鉸支承的豎向結(jié)構(gòu)計(jì)算。
2．剛彈性方案
在荷載作用下，墻柱內(nèi)力可考慮空間工作性能影響系數(shù)，按頂端為彈性支承的平面排 架計(jì)算。
3．彈性方案
在荷載作用下，由于空間剛度很差，墻柱內(nèi)力按有側(cè)移的平面排架計(jì)算。
規(guī)范將房屋按屋蓋或樓蓋的平面剛度分為三種類型，并按房屋橫墻間距確定靜力計(jì)算方案。見表11-13。
注：①表中s為房屋橫墻間距，其長度單位為m；
②當(dāng)屋蓋、樓蓋類別不同或橫墻間距不同時(shí)，可按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第4，2．7條的規(guī)定確定房屋的靜力計(jì)算方案。
③對(duì)無山墻或伸縮縫處無橫墻的房屋，應(yīng)按彈性方案考慮。
對(duì)于單層砌體房屋，在風(fēng)載作用下，一般可按剛性、彈性、剛彈性三種方案進(jìn)行設(shè) 計(jì)。
對(duì)于多層砌體房屋，在風(fēng)載作用下，一般均按剛性方案設(shè)計(jì)，很少情況下按彈性方案設(shè)計(jì)。
作為剛性和剛彈性方案的橫墻，為了保證屋蓋水平梁的支座位移不致過大，橫墻應(yīng)符 合下列要求，以保證其平面剛度。
(1)橫墻中開有洞口時(shí)，洞口的水平截面面積不應(yīng)超過橫墻截面面積的50％。
(2)橫墻厚度不宜小于180mm。
(3)單層房屋的橫墻長度不宜小于其高度，多層房屋橫墻長度，不宜小于H/2(H為 橫墻總高度)。
當(dāng)橫墻不能同時(shí)滿足上述要求時(shí)，應(yīng)對(duì)橫墻剛度進(jìn)行驗(yàn)算，如其最大水平位移值umax ≤H／4000時(shí)，仍可視作剛性或剛彈性方案的橫墻.
