1、砌體受力特點及失效形式

　�。�1）主要受力特點

　　砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件由塊材和砂漿砌筑而成，包括墻、柱、過梁、擋土墻、煙囪、池壁、拱等構(gòu)件。砌體構(gòu)件中的塊材包括磚、砌體、石材三大類，其中磚通常采用燒結(jié)普通磚、燒結(jié)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(jié)構(gòu)具有以下主要特點：

　　1）砌體構(gòu)件主要用作墻、柱等受壓構(gòu)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(xiàn)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(diào)節(jié)有限，墻體常常因地基的不均勻沉降而開裂。

　　3）砌體結(jié)構(gòu)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(shù)存在顯著差別，砌體結(jié)構(gòu)中墻體也常常因較大的溫度作用而開裂。

　　4）砌體結(jié)構(gòu)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(shù)的長期作用下，易出現(xiàn)風化、凍融、腐蝕等耐久性損傷。

　　5）砌體結(jié)構(gòu)需人工砌筑，工作量大，勞動強度高，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(gòu)件的性能常常因質(zhì)量缺陷而降低。

　�。�2）失效形式

　　砌體構(gòu)件主要用于承壓，部分構(gòu)件也會用于承受剪力、彎矩或拉力。對于承載能力極限狀態(tài)，砌體構(gòu)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(gòu)件的主要破壞形式。

　　2）局部受壓破壞。主要出現(xiàn)于承受豎向集中的受壓構(gòu)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(xiàn)于圓形水池池壁等受拉構(gòu)件破壞中。

　　4）彎曲受拉破壞。出現(xiàn)于擋土墻等受彎構(gòu)件的破壞中。

　　5）受剪破壞。主要出現(xiàn)于受彎構(gòu)件的破壞中以及磚拱支座的破壞中。

　　6）傾覆破壞。主要出現(xiàn)于挑梁的破壞中。

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

　　2、砌體結(jié)構(gòu)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(xiàn)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，把大梁架在門窗洞上而沒有設置托梁，以及砌體的高厚比等構(gòu)造不符合規(guī)范規(guī)定等。這些問題的發(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、描圖時注錯了尺寸、強度等級等而未被發(fā)現(xiàn)。但大量的問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(xiāng)于1980年蓋了一座2層的辦公樓，共517平方米，沒有請設計單位設計，由一位油工畫了一幅草圖便施工，剛施工到2層時，磚柱被壓壞，整個房屋倒塌。后經(jīng)驗算，全部使用荷載加上去之后，磚柱安全系數(shù)只有0.29.磚柱、承重磚墻的設計安全系數(shù)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)科學計算，根據(jù)領導行政命令或某些人的主觀想象，對已峻工或正在施工的工程隨便增層，加大了下部結(jié)構(gòu)的荷載，造成下部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhèn)�？h灣塘鄉(xiāng)文化中心樓倒塌事故

　　1985年4月5日5時左右，尚未完工的灣塘鄉(xiāng)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2．5萬元。

　　該文化中心樓為三層磚混結(jié)構(gòu)，荷載梁傳至獨立的磚柱上，使得磚柱成為該結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵的構(gòu)件。在設計時，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(shù)據(jù)表明：倒塌時柱實際荷載為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(xiàn)了縱向裂縫，至3月中旬，裂縫長達50cm，而現(xiàn)場施工人員用12水泥砂漿對磚柱進行了抹灰“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(xù)施工，在荷重進一步增加的情況下，底層正立而磚柱爆裂，樓房間西側(cè)一塌到底。

　　（2）施工質(zhì)量差。

　　砌體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)出事故的主要原因。例如：施工過程中雇傭非技術(shù)工人砌磚，砌筑過程不按規(guī)程要求，造成上下通縫，磚柱采用包心砌法，砂漿強度過低，有的在墻上任意開洞，過多地削弱了斷面等。

　　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，如水泥存放時間過長，降低了活性，或受潮、有結(jié)塊，或是地方水泥廠生產(chǎn)的水泥，強度不穩(wěn)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）灰縫砂漿飽滿度不夠。磚砌體是用砂漿將零星的磚塊粘結(jié)在一起的，其強度不僅取決于磚和砂漿的實際強度等級，而且也和灰縫砂漿飽滿度有關(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、密實，砂漿和磚表面不可能很均勻地接觸和粘結(jié)，存在一些空隙和孔洞，因此在砌體受壓時，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，砌體的實際強度隨砂漿飽滿度的變化而變化，灰縫砂漿飽滿度高的，砌體中空隙、孔洞就少，砌體的強度就高一些，反之，砂漿飽滿度低的，砌體強度也低一些，大約在20%范圍內(nèi)變化。為了保證磚砌體的抗壓強度不低于設計規(guī)范中規(guī)定的數(shù)值，水平灰縫的砂漿飽滿度必須達到73.2%以上。國家標準從有利于保證工程質(zhì)量出發(fā)，并考慮到實際施工的可能性，規(guī)定磚砌體的水平灰縫的砂漿飽滿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度偏低的主要原因是：

　　①磚的形狀不合乎要求，如有的磚尺寸偏大，使灰縫厚度偏小，砌磚時，遇到砂漿里有較粗顆粒時，磚塊不容易把灰縫擠實。有的磚撓曲變形，使灰縫厚薄不均，也不容易擠實。

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

　　③施工時不潤磚，砌筑時磚塊很快把砂漿中的水分吸走，使砂漿失去和易而擠不實。

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

　　3）組砌方法不當。

　　組砌方法不當包括出現(xiàn)立縫和兩層皮觀象，磚柱采用包心砌法等。一般宜采用滿順滿丁和梅花丁的砌法，內(nèi)外兩皮磚層最多隔五層就應有一日丁磚拉結(jié)（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。