1、砌體受力特點(diǎn)及失效形式

　�。�1）主要受力特點(diǎn)

　　砌體結構構件由塊材和砂漿砌筑而成，包括墻、柱、過(guò)梁、擋土墻、煙囪、池壁、拱等構件。砌體構件中的塊材包括磚、砌體、石材三大類(lèi)，其中磚通常采用燒結普通磚、燒結多孔磚、蒸壓灰土砂磚和蒸壓粉煤灰磚等，砂漿包括水泥砂漿、混合砂漿、石灰砂漿等，老建筑物中有的還采用粘土砂漿。

　　砌體結構具有以下主要特點(diǎn)：

　　1）砌體構件主要用作墻、柱等受壓構件，剛度一般較大，但其強度較低，特別是抗剪、抗彎和抗拉強度。

　　2）砌體房屋的自重較大，地基易發(fā)生不均勻沉降現象，而房屋基礎通常采用墻下條形基礎和柱下獨立基礎，對地基不均勻沉降的調節有限，墻體常常因地基的不均勻沉降而開(kāi)裂。

　　3）砌體結構通常采用鋼筋混凝土樓、屋蓋，由于砌體材料和混凝土材料的熱脹系數存在顯著(zhù)差別，砌體結構中墻體也常常因較大的溫度作用而開(kāi)裂。

　　4）砌體結構中磚和砂漿均為多孔材料，易受潮，在自然和使用環(huán)境中不利因數的長(cháng)期作用下，易出現風(fēng)化、凍融、腐蝕等耐久性損傷。

　　5）砌體結構需人工砌筑，工作量大，勞動(dòng)強度高，施工質(zhì)量的變異性較大，而砌體的受力性能對施工質(zhì)量又較為敏感，因此砌體構件的性能常常因質(zhì)量缺陷而降低。

　�。�2）失效形式

　　砌體構件主要用于承壓，部分構件也會(huì )用于承受剪力、彎矩或拉力。對于承載能力極限狀態(tài)，砌體構件的失效形式包括：

　　1）軸心和偏心受壓破壞。此為墻、柱等受壓構件的主要破壞形式。

　　2）局部受壓破壞。主要出現于承受豎向集中的受壓構件的破壞中，如支承鋼筋混凝土梁的墻和柱。

　　3）軸心受拉破壞。出現于圓形水池池壁等受拉構件破壞中。

　　4）彎曲受拉破壞。出現于擋土墻等受彎構件的破壞中。

　　5）受剪破壞。主要出現于受彎構件的破壞中以及磚拱支座的破壞中。

　　6）傾覆破壞。主要出現于挑梁的破壞中。

　　除了喪失承載力，砌體構件還可能因破損、開(kāi)裂、傾斜、振動(dòng)等因素而影響建筑物正常使用，這些屬于結構構件正常使用極限狀態(tài)方面的失效形式。

　　2、砌體結構由于承載力不足而產(chǎn)生事故的主要原因

　�。�1）計算錯誤

　　主要表現在采用的截面偏小，使用的磚和砂漿強度等級偏低，鋼筋混凝土大梁支座處未設置梁墊，把大梁架在門(mén)窗洞上而沒(méi)有設置托梁，以及砌體的高厚比等構造不符合規范規定等。這些問(wèn)題的發(fā)生，一部分是由于設計和制圖人員工作疏忽，如對建筑物的使用目的了解不透，采用的計算荷載偏小，或計算發(fā)生差錯，或制圖、描圖時(shí)注錯了尺寸、強度等級等而未被發(fā)現。但大量的問(wèn)題是由于不按基本建設程序辦事，不經(jīng)設計單位設計，隨便找不懂技術(shù)的人胡亂“設計”而造成的。浙江省紹興縣某鄉于1980年蓋了一座2層的辦公樓，共517平方米，沒(méi)有請設計單位設計，由一位油工畫(huà)了一幅草圖便施工，剛施工到2層時(shí)，磚柱被壓壞，整個(gè)房屋倒塌。后經(jīng)驗算，全部使用荷載加上去之后，磚柱安全系數只有0.29.磚柱、承重磚墻的設計安全系數不足，設計失誤，再加上施工質(zhì)量不好，造成事故最多，也最嚴重。有的由于設計中漏算荷載，組合沒(méi)有考慮最不利情況等設計錯誤，致使截面承載力嚴重不足。

　　另一種情況是不經(jīng)科學(xué)計算，根據領(lǐng)導行政命令或某些人的主觀(guān)想象，對已峻工或正在施工的工程隨便增層，加大了下部結構的荷載，造成下部結構承載能力不夠。四川省重慶市某商業(yè)單位修建了一棟面積為1000平方米的門(mén)市部，原為慶市某商業(yè)單位修建了一棟面積為層，未經(jīng)結構計算便決定增加一層，加層后全部倒塌。在其他省市也有不少隨便增層造成房屋倒塌的教訓。

　　例：浙江省鎮�？h灣塘鄉文化中心樓倒塌事故

　　1985年4月5日5時(shí)左右，尚未完工的灣塘鄉文化中心樓突然例塌，末造成人員傷亡，但直接經(jīng)濟損失達2．5萬(wàn)元。

　　該文化中心樓為三層磚混結構，荷載梁傳至獨立的磚柱上，使得磚柱成為該結構的關(guān)鍵的構件。在設計時(shí)，設計人員錯把磚的強度等級Mu7．5當成砌體的設計強度，致使柱的承載力明顯不足，計算數據表明：倒塌時(shí)柱實(shí)際荷載為344．3kN，而磚柱的承戴能力為160.9kN，兩者相差太多。

　　另一方面，在倒塌前磚柱己出現了縱向裂縫，至3月中旬，裂縫長(cháng)達50cm，而現場(chǎng)施工人員用12水泥砂漿對磚柱進(jìn)行了抹灰“補強”，將其余立面留給設計人員檢查。設計人員看后認為可以繼續施工，在荷重進(jìn)一步增加的情況下，底層正立而磚柱爆裂，樓房間西側一塌到底。

　�。�2）施工質(zhì)量差。

　　砌體結構強度與砌筑質(zhì)量的關(guān)系很密切。施工管理不嚴，質(zhì)量把關(guān)不嚴是造成磚石結構出事故的主要原因。例如：施工過(guò)程中雇傭非技術(shù)工人砌磚，砌筑過(guò)程不按規程要求，造成上下通縫，磚柱采用包心砌法，砂漿強度過(guò)低，有的在墻上任意開(kāi)洞，過(guò)多地削弱了斷面等。

　　1）砌筑砂漿質(zhì)量。砂漿強度偏低。砂漿強度直接影響砌體的強度。如砂漿強度偏低，必然要降低砌體的強度。造成砂漿強度偏低的主要原因是：①使用了不合格的水泥，如水泥存放時(shí)間過(guò)長(cháng)，降低了活性，或受潮、有結塊，或是地方水泥廠(chǎng)生產(chǎn)的水泥，強度不穩定等；②施工配比不準確，少放水泥，多放了砂子和摻合料；③常溫施工不潤磚，砌筑時(shí)砂漿中的水分很快被磚吸干，造成水泥脫水，不能充分水化；④使用了不合要求的摻合料，如粘土混合砂漿用的粘土細度不合格，含有有害成分等。

　　2）灰縫砂漿飽滿(mǎn)度不夠。磚砌體是用砂漿將零星的磚塊粘結在一起的，其強度不僅取決于磚和砂漿的實(shí)際強度等級，而且也和灰縫砂漿飽滿(mǎn)度有關(guān)。由于砌磚為手工操作，在砌體中，磚塊之間的砂漿不可能鋪得非常均勻、飽滿(mǎn)、密實(shí)，砂漿和磚表面不可能很均勻地接觸和粘結，存在一些空隙和孔洞，因此在砌體受壓時(shí)，砌體中的磚塊不是單純地均勻受壓，而是處于受壓、受彎、受剪等復雜的受力狀態(tài)之下。在使用同一種強度的磚和砂漿的情況下，砌體的實(shí)際強度隨砂漿飽滿(mǎn)度的變化而變化，灰縫砂漿飽滿(mǎn)度高的，砌體中空隙、孔洞就少，砌體的強度就高一些，反之，砂漿飽滿(mǎn)度低的，砌體強度也低一些，大約在20%范圍內變化。為了保證磚砌體的抗壓強度不低于設計規范中規定的數值，水平灰縫的砂漿飽滿(mǎn)度必須達到73.2%以上。國家標準從有利于保證工程質(zhì)量出發(fā)，并考慮到實(shí)際施工的可能性，規定磚砌體的水平灰縫的砂漿飽滿(mǎn)度不得低于豎縫砂漿的設計要求，從而降低了砌體的承載能力。造成砌體灰縫砂漿飽滿(mǎn)度偏低的主要原因是：

　�、俅u的形狀不合乎要求，如有的磚尺寸偏大，使灰縫厚度偏小，砌磚時(shí)，遇到砂漿里有較粗顆粒時(shí)，磚塊不容易把灰縫擠實(shí)。有的磚撓曲變形，使灰縫厚薄不均，也不容易擠實(shí)。

　�、谏皾{和易性不好。如砂漿拌得太干，或骨料太粗，或沒(méi)有摻入塑化料等，使砂漿和易性不好。

　�、凼┕�時(shí)不潤磚，砌筑時(shí)磚塊很快把砂漿中的水分吸走，使砂漿失去和易而擠不實(shí)。

　�、懿僮鞣椒ú划�。有的地區習慣瓦刀砌法，這種操作性，因而也不能做到飽滿(mǎn)、密實(shí)。

　　3）組砌方法不當。

　　組砌方法不當包括出現立縫和兩層皮觀(guān)象，磚柱采用包心砌法等。一般宜采用滿(mǎn)順滿(mǎn)丁和梅花丁的砌法，內外兩皮磚層最多隔五層就應有一日丁磚拉結（五順一�。�，水池宜川三順一丁的組砌筑方法，磚柱不得采用包心組砌方法。