二、中型空心砌块
中型空心砌块是以水泥或煤矸石无熟料水泥为胶结材料,以砂、碎石(或卵石)、煤矸石、炉渣等为骨料,并加水,经搅拌、振动成型、养护而成的空心砌体材料(其空心率大于等于25%),其规格尺寸较实心砖或混凝土小型空心砌块要大得多。中型空心砌块的构造形式见图1-7。
由于中型空心砌块的规格尺寸大,所以其制作的效率高。而且在施工中要机械配合,既加快了施工速度,又降低了工人的劳动强度。
中型空心砌块的原材料来源广泛,降低了大量的生产能耗,而又能利用一些工业废渣,有利于节约土地资源和保护环境,故受到很大重视。
现已颁布中型空心砌块制品的专业标准。
(一)特性及构成
中型空心砌块满足砌体所要求的足够的物理力学性能,而且由于其规格尺寸大,所以施工中采用机械配合,降低了工人的劳动强度,加快了施工进度。
(二)品种、规格和性能
1.品种
中型空心砌块按其标号可分为35号、50号、75号、100号和150号5种。
中型空心砌块按其构成的填料不同可分为水泥混凝土中型空心砌块和煤矸石硅酸盐中型空心砌块两种。
2.规格(主规格)
长度:500、600、800、1 000mm;宽度:200、240mm;高度:400、450、800、900mm。
3.性能指标
(1)尺寸偏差
中型空心砌块的尺寸偏差要求见表1-51。
图1-7 中型空心砌块的构造形式
表1-51 中型空心砌块的尺寸偏差(mm)
(2)物理力学性能
中型空心砌块的抗压强度指标见表1-52。
表1-52 中型空心砌块的抗压强度指标
注:1.括号内数值的单位为MPa;
2.砌块的块体容重应不大于产品设计容重加/3。
煤矸石硅酸盐中型空心砌块的性能还应符合表1-53中的规定。
表1-53 煤矸石硅酸盐中型空心砌块的物理性能要求
注:自然碳化系数为人工碳化系数乘以1.15。
(三)外观质量
中型空心砌块的外观质量要求见表1-54。
表1-54 中型空心砌块的外观质量要求(mm)
注:根据JC 716-1986(1996)。
(四)力学性能的设计
1.抗压强度R
中型空心砌块砌体的抗压强度R见表1-55。
表1-55 中型空心砌块砌体的抗压强度设计(MPa)
续表
注:1.表中R=(0.5+0.001R2)Rk
式中:R2——砂浆标号;
Rk——砌块强度,以kg/cm2计。
2.对于错孔砌筑的单排方孔空心砌块砌体,当空心率大于0.4时,R可按表中数值乘以系数C1后采用,C1=1-1.25(k-0.4)。对多排孔、单排圆孔和k≤0.4的单排方孔空心砌块砌体取C1=1。
3.验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体强度时,可按砂浆强度为0确定其砌体强度。
2.轴心抗拉强度Rl、弯曲抗拉强度Rw和抗剪强度Rj
中型空心砌块砌体的轴心抗拉强度Rl、弯曲抗拉强度Rw和抗剪强度Rj见表1-56。
表1-56 中型空心砌块砌体的轴心抗拉强度、弯曲抗拉强度、抗剪强度的设计(MPa)
注:1.Rl、Rw和Rj如当地有可靠试验数据,可按试验数据采用。
2.当搭缝长度与砌块高度的比值小于1时,砌体沿齿缝截面的轴心抗拉强度和弯曲抗拉强度按表中数值乘以搭缝长度与砌块高度的比值。
3.弹性模量E
中型空心砌块砌体的弹性模量E见表1-57。
表1-57 中型空心砌块砌体的弹性模量设计(MPa)
注:砌块砌体的剪切弹性模量G值,可近似采用G=0.3E。
(五)高厚比β的设计
中型空心砌块墙、柱的高、厚比β应符合公式:
β=H0/d≤k1k2[β](1-1)
式中可按砂浆强度为0确定其砌体强度。
式中:H0——墙、柱的计算高度,见表1-58。
表1-58 中型空心砌块墙、柱的高、厚比
注:表中L——相邻横墙间的距离;H——构件的高度,在砌块建筑中即楼板或其他水平支点间的距离;在单层砌块建筑或多层砌块建筑的底层,构件下端支点的位置,一般可取至基础顶面,当基础埋置较深时,可取至室内地坪或室外地坪下30~50cm,山墙的H值可取层高加山墙尖高度的1/2;山墙壁柱的H值可取壁柱处的山墙高度。
d——墙厚或矩形柱的短边长度。
[β]——墙、柱的允许高厚比,参见表1-59。
k1——非承重墙[β]的修正系数:
d>24cm时,k1=1.00;
d=24cm时,k1=1.20;
d=22cm时,k1=1.24;
d=20cm时,k1=1.27;
d=18cm时,k1=1.30。
k2——有门窗洞口的墙[β]的修正系数,k2=1-0.4B0/B(当k2<0.7时,取0.7),其中:
B0——在宽度B范围内的门窗洞口宽度;
B——相邻窗间墙之间或壁柱间的距离。
表1-59 墙、柱的允许高厚比[β]值
注:当墙高H大于或等于相邻横墙间的距离或壁柱的间距L时,应按计算高度H0=0.6L验算高厚比。
(六)沉降缝的设计
当建筑体形比较复杂时,应根据其平面形状和高度差异情况,在适当部位用沉降缝将砌块建筑划分成若干个刚度较好的单元;高度差异(或载荷差异)较大时,可将两单元隔开一定距离。如拉开距离后两单元必须连接时,应采用能自由沉降的连接体或简支、悬挑结构。沉降缝宜设置在下列部位:①建筑平面的转折部位;②高度差异(或载荷差异)处;③地基土的压缩性有显著差异处;④建筑结构(或基础)类型不同处;⑤分期建造的砌块建筑的交界处。
沉降缝内一般不填塞材料。当必须填塞材料时,应防止缝两侧的房屋内倾而互相挤压。沉降缝的宽度选择,见表1-60。
表1-60 中型空心砌块砌体的沉降缝要求(mm)
注:当沉降缝两侧单元层数不同时,缝宽按层数较高者取用。
(七)圈梁的设置
1)装配式钢筋混凝土楼盖或木楼盖的多层中型空心砌块建筑应设置钢筋混凝土圈梁。多层中型空心砌块建筑的圈梁设置要求见表1-61。
表1-61 中型空心砌块建筑的圈梁设置要求
注:承重墙厚小于等于200mm的砌块建筑,宜每层按表1-61要求设置圈梁一道。
2)单层空旷的中型空心砌块建筑,檐口标高为4~5m时,应设置圈梁一道;檐口标高>5m时,要增设圈梁一道。
(八)抗震性能的设计
1)设计地震烈度为7度和8度的中型空心砌块建筑高度,不应超过表1-62中的规定。
表1-62 中型空心砌块建筑的高度与地震烈度的规定
注:1.砌块建筑的高度是指室外地面到檐口的高度。
2.砌块建筑的层高不宜超过4m。
3.医院、学校等横墙间距>4m的砌块建筑,高度限值应降低3m。
4.当有可靠根据时,其高度可不受本表的限制。
2)中型空心砌块建筑的局部尺寸应按表1-63中的规定。
表1-63 中型空心砌块建筑的局部尺寸要求(m)
注:1.非承重墙外墙尽端至门窗洞边宽度不得小于1m。
2.窗间墙宜等宽均匀布置。
3)圈梁的设置,除必须满足一般构造要求外,尚应闭合,并宜在楼板同一标高处或紧靠楼板设置。
多层砌块建筑每层均应设置圈梁:外墙及内纵墙应全部设置;设计烈度为7度时,内横墙圈梁间距不大于7m,8度时,不大于4m。圈梁高度不小于20cm。设计烈度为7度、8度时,其配筋分别不少于4φ6、4φ10,箍筋间距不大于200mm。设计烈度为7度时,屋顶圈梁应现浇,8度时,每层圈梁均应现浇。单层空旷砌块建筑在檐口高度处应设闭合现浇圈梁一道。檐口高度大于4m时,应增设圈梁一道。圈梁配筋不小于4φ12;箍筋间距不大于200mm。
圈梁内钢筋绑扎搭接长度不应小于40倍钢筋直径(墙厚小于240mm时,应在屋盖及每层楼盖处沿所有内外墙设置圈梁)。
4)抗震横墙除应进行强度验算外,抗震横墙的最大间距应按表1-64中的规定。
表1-64 中型空心砌块建筑的抗震横墙的最大间距(m)
5)中型空心砌块砌体的抗震构造配筋位置及用量应按表1-65中的规定。
表1-65 中型空心砌块砌体的抗震构造配筋的设置
注:单层空旷建筑参照设计烈度为8度的多层建筑。
(九)设计注意事项
1)伸缩缝的设置。中型空心砌块建筑可根据具体情况来设置伸缩缝。伸缩缝的最大间距见表1-66。
表1-66 中型空心砌块建筑的伸缩缝的间距要求(mm)
注:1.当有实践经验和可靠根据时,可不遵守本表的规定。
2.缝内应嵌以软质可塑材料,必须使缝隙能起伸缩作用。
2)砌体的上下皮砌块的搭缝长度应大于等于1/3砌块厚度,而且要大于等于150mm。当搭缝长度不足时,应在水平灰缝内设2φ4的钢筋网片,网片两端离该垂直灰缝的距离应大于等于300mm。
3)在纵横墙交接处,应分皮咬槎砌筑。砌块墙与后砌半砖隔墙交接处,应在沿墙高每80cm左右的水平灰缝内设2φ4的钢筋网片。见图1-8。
4)为了加强砌块建筑的整体刚度,空心砌块建筑可在其外墙转角处、楼梯间四角的砌体空洞内,设置不少于1φ12的竖向钢筋,此钢筋应贯通全部墙身高度,并且要锚固在基础和楼屋盖圈梁内,钢筋接头应尽量绑扎或焊接,绑扎搭接长度应大于等于35d(d为钢筋直径),该处砌体的孔洞要用C20细石混凝土浇捣密实。
5)为了防止钢筋混凝土屋盖的温度变化而引起顶层墙体开裂,改善屋盖的热工性能,当采用整体式或装配整体式钢筋混凝土屋盖时,宜设置屋盖保温或隔热层。
6)为了防止外墙渗漏,改善墙体的隔热、隔音性能,砌块建筑宜作内外抹灰。
图1-8 砌体纵、横墙的构造
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