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U D C 中华人民共和 国 国家标准场冒 P G B /T5 0 1 2 9 一 2 0 1 1 砌体基本力学性能试验方法标准 S tandardfortestofbasicmechanics properties of masonry 2 0 1 1 一 0 7 一 2 9发布2 0 1 2 一 0 3 一 0 1实施 中 华 人民共 和国住 房和城 乡建 设部 护 华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联 合 发 布 中华人民共和国国家标准 砌体基本力学性能试验方法标准 S tandardfortestof basicmechanics properties of masonry G B 尹 T5 0 1 2 9 一 2 0 1 1 主编部门; 批准部门 施行日期 四J} 省 住 房和城 乡 建 设 厅 中华人民共和国住房和城乡建设部 201 2 年 3 月 1 日 中国建筑工业出版社 2 0 1 1北京 中华人 民共和国国家标准 砌体基本力学性能试验方法标准 S tandardfortestof basicmechanics properties ofmasonry G B/T5 0 1 2 9 一 2 0 1 1 中国建筑工业出版社 出版、发行(北京西郊百万庄) 各地新华书店、建筑书店经销 北京红光制版公司制版 .化学工业 出版社 印刷厂 印刷 开本85 0 X ll6 8 毫米 1/3 2 印张1%字数4 5千字 2 0 1 1年1 2月第 一 版 2 0 1 1年1 2月第 一 次印刷 定价1 0 .0 0元 统 一 书号1 5 1 1 2 2 1 0 6 8 版权所有翻印必究 如有印装质量问题,可寄本社退换 (邮政编码1 0 0 0 3 7 本社网址http//www .C abp.。om.。n 网上书店http//www.chin二building.C 中华人民共和国住房和城乡建设部 公告 第1 1 0 9号 关于发布国家标准 砌体基本力学性能试验方法标准的公告 现批准砌体基本力学性能试验方法标准为国家标准,编 号为G B/T 5 0 1 2 9 一 2 0 1 1 ,自2 0 1 2年3月1日起实施。原砌体 基本力学性能试验方法标准G B J12 9 一 9 0同时废止。 本标准由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版 发行。 中华人民共和 国住房和城乡建设部 2 0 1 1年7月2 9日 前 、‘ 「才 本标准是根据住房和城乡建设部关于印发< 2 0 0 9年工程 建设标准规范制订、修订计划>的通知 (建标 [2 0 0 9」88号) 的要求,由四川省建筑科学研究院和山西四建集团有限公司会同 有关单位共同对原国家标准砌体基本力学性能试验方法标准 G B J1 2 9 一 9 0进行修订而成的。 本标准在修订过程中,修订组总结了1 9 9 0年原标准颁布实 施以来新的砌体试验方法科研成果,并进行了必要的补充试验, 并在全国范围内广泛征求有关科研、教学、设计等单位的意见, 经反复讨论、修改、充实,最后经审查定稿。 本标准共分 . 7章,主要技术 内容包括 总则、术语 和符 号、基本规定、砌体抗压强度试验方法、砌体沿通缝截面抗 剪强度试验方法、砌体弯曲抗拉强度试验方法、试验资料 的 整理分析。 本标准主要修订内容是 1. 增加编制试验方案的具体要求; 2. 增加砌体偏心抗压试验方法和砌体长柱试验的规定;3 .砌体 抗压试件截面尺寸和高厚比可根据块体尺寸和试验 目的稍有调 整;4 .根据试验目的,对砂浆试块底模作出新的规定;5. 增加 试件与试验机压板调平方法的规定;6.增加试验资料整理、分 析的内容。 本标准由住房和城乡建设部负责管理,四川省建筑科学研究 院负责具体内容的解释。在执行过程中,请各单位结合试验工作 实践,认真总结经验,并将意见和建议寄交成都市 一 环路北三段 5 5号四川省建筑科学研究院砌体基本力学性能试验方法标准 管理组(邮编6 1 0 0 81;E - - mailkzssC jky .cn) 。 4 本标准 主 编 单 位 本 标 准参 编单 位 本标准主要起草人 本标准主要审查人 四少 1 1省建筑科学研究院 山西四建集团有限公司 湖南大学 重庆市建筑科学研究院 西安建筑科技大学 辽宁省建设科学研究院 山东省建筑科学研究院 江苏省建筑科学研究院有限公司 长沙理工大学 吴体杜锐侯汝欣施楚贤 林文修王永维王庆霖梁建国 崔士起张书禹顾瑞南甘立刚 凌程建肖承波李峰 黄靓 陈行之邸小坛 刘立新孙伟民 严家嬉苑振芳张昌叙张扬 周炳章唐岱新雷宏刚 目次 1 总则 ⋯⋯ 1 2 术语和符号 ⋯⋯ 2 2.1 术语 ⋯⋯ 2 2.2 符号 ⋯⋯ 3 3 基本规定 ⋯⋯ 4 4 砌体抗压强度试验方法 ⋯ ⋯ 7 4.1 试件 ⋯⋯ 7 4.2 试验步骤 ⋯⋯ 9 4.3 结果计算 ⋯ ⋯ 1 3 5 砌体沿通缝截面抗剪强度试验方法 ⋯⋯ 1 5 6 砌体弯曲抗拉强度试验方法 ⋯ ’ ⋯⋯ 1 8 7 试验资料的整理分析 ⋯ ⋯ 2 1 本标准用词说明 ⋯ ⋯ 2 3 引用标准名录 , , 一 2 4 附条文说明 ⋯ ⋯ 2 5 C ontents 1G eneralP rovisions ⋯⋯ 1 2 T ermsandsymbols ⋯ ⋯ 2 2.1T errns . ⋯⋯ 2 2.2 S ynlbols ⋯⋯ 3 3 B asicR equirements ⋯ ⋯ 4 4T estM ethodof人 在asonryC ompressivestrength ⋯⋯ 7 4.1 S pecimens ⋯⋯ 7 4.2P rocedures . . ⋯ ⋯, ⋯⋯” ⋯⋯ 9 4.3C alculationof T estR esultS ⋯ ⋯ 1 3 5T estM ethodof入 在asonryshearstrengthA long M ortar J oints . ’ ⋯ ⋯ 1 5 6 T estM ethodofB rickM asonryB endingT ensile S trength ⋯⋯ 1 8 7 E xP erimenta1 D ataA nalysis ⋯⋯ 2 1 E xplanation ofW ordinginT hisC ode ⋯⋯ 2 3 L istofQ uotedS tandards ⋯⋯ 2 4 A ddition E xplanation of P rovisions ⋯⋯ 2 5 7 1 总则 1.0.1 为了规范砌体基本力学性能的试验方法,为砌体结构研 究、设计和施工质量检验提供准确可靠试验数据,制定本标准。 1.0.2 本标准适用于砌体结构工程各类砌体的基本力学性能试 验与检验。对研制的新型块体或砌筑砂浆,亦应按本标准进行砌 体基本力学性能试验。 1.0.3 本标准砌体试件所用的块体材料为砖、砌块、料石和毛 石。有关块体材料及砌筑砂浆的力学性能,应按国家现行有关标 准进行检验。 1.0.4 砌体基本力学性能的试验,除应符合本标准的规定外, 尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语和符号 2.1 术语 2.1.1 砖 brick 本标准所指的砖,系指砌体结构中承重墙体用砖,按品种划 分,包括烧结砖和非烧结砖(蒸压砖、混凝土砖),实心砖和多 孔砖,以及新研制的小尺寸承重用砖。 2.1.2 混凝土小型空心砌块 concreteS mallhollowblock 由普通混 凝土或 轻 集 料 混 凝土制 成 ,主 规 格尺寸 为 3 9 O mm只1 9 O mmX 1 9 O mm,空 心率为2 5% 一 5 0%的块体,简称 小砌块。 2.1.3 中型砌块 mediumblock 长度大于3 9 O mm ,高度大于1 9 O mm,厚度为墙体厚度 的 砌块。 2.1.4 几何对中geometricalcentering 砌体抗压试验中,四个侧面的竖向中线对准压力试验机上下 压板的中心线。 2.1.5 物理对中physicalcentering 砌体抗压试件几何对中后,施加 一 个大小为预估破坏荷载值 5%一2 0%的荷载,测量两个宽侧面轴向变形值,通过调整试件 位置和改善垫平措施,使其相对误差不大于1 0%。 2.1.6 研究性试验investigative test 为科学研究工作进行的试验。 2.1.7 检验性试验verifying test 为检验砌体结构工程质量或砌体材料质量进行的试验。 2.1.8 新型砌筑砂浆 newmortar 系指预拌砂浆、专用砂浆 和掺加各种新型外加剂 的砌筑 砂浆。 2.2 符号 x, 试件强度的测定值; n 一 组砌体试件的数量; mx样本均值; s 样本标准差; 子 一一一 变异系数; b 试件宽度; t 试件厚度; 月 一一一 试件高度; h 试件截面高度; e。 受压试件轴向力的偏,合距; 户 一- 试件高厚比; 。 逐级荷载下的轴向应变值; 。tr 逐级荷载下的横向应变值; △l 、△ltr分别为逐级荷载下的轴向和横向变形值; Z、Z tr分别为轴向和横向测点间的距离; L 抗弯试件的计算跨度; , 逐级荷载下的应力值; 五卜 一一 试件的弹性模量(N/mmZ; 氛.4对应于应力为。 .4 fc ,‘时的轴向应变值; 外轴心受压构件的稳定系数; fc,、试件的抗压强度; fv,,试件沿通缝截面的抗剪强度; ft,*试件的弯曲抗拉强度。 3 基 本 规 定 3.0.1 砌体试验之前,应编制详细的试验方案。试验方案应 包括 1 试验 目的和要求; 2 原材料质量检测; 3 块体适宜含水率及其控制方法; 4 砂浆配合比设计,包括水泥砂浆 、水泥石灰混合砂浆、 预拌砂浆或专用砂浆的配合比设计; 5 试件尺寸、组数,每组试件数量; 6 预估试件极限荷载; 7 加荷方法、加荷程序、加荷设备及其精度检验; 8试验测量的内容、方法和仪表布置; 9 试验进度; 1 0试验人员安排计划; 1 1 试验数据及试验资料统计分析、试验报告撰写要求; 1 2 安全及环保措施。 3.0.2 砌体试验按照试验用途可分为研究性试验和检验性试验 两类,并应符合下列规定 1 研究性试验的试件组数及每组试件的数量,应符合数理 统计要求,并按专门的试验设计或试验 目的确定 。对抗压试验, 每组试件不宜少于6件,对抗剪和抗弯试验,每组试件不宜少于 9件; 2 研制的新型块体或砌筑砂浆的研究性砌体试验,宜砌筑 同条件的烧结普通砖砌体对比试件,对比试件组数及每组试件数 量可根据试验 目的适当减少; 3 检验性试验的试件组数及每组试件的数量,可由检测单 位规定。但在同等条件下,每组试件的数量,对轴心和偏心抗压 试验,不宜少于 3件;对抗剪和抗弯试验,不宜少于6件。 3.0.3 砌体试件的砌筑和养护,除应符合现行国家标准砌体 结构工程施工质量验收规范G B 5 0 2 0 3 的有关规定外,尚应符 合下列规定 1 对同类别、同强度等级砂浆或同 一 对比组的试件,应由 一 名中等技术水平的瓦工,采用分层流水作业法砌筑,并应使每 盘砂浆均匀地用于各个试件;对于检验施工质量的砌体试件,尚 宜在现场砌筑; 2 试件砌筑过程中,应随时检查砂浆饱满度。当试验后检 查时,对抗压试件,每组应选3件,每件检查数量不少于 3个块 体;对抗剪或抗弯试件,应对每个破坏截面进行检查; 3 试件砌筑完毕,应立即在其顶部平压四皮砖或 一 皮砌块, 平压时间不宜少 于 1 4 d ; 4 试 件 室 内养 护时 间不应少于2 8d,实验室温度宜为 1 5℃ 一 2 5℃; S 检验性试验,当试件在室外砌筑和养护时,试件表面宜 覆盖塑料薄膜并采取遮阳措施, 日平均气温不应低于5℃; 6 试件在养护期内平均气温低于1 5 ℃时,应适当延长养护 时间,用砂浆试块强度控制试验时间。 3.0.4试件砌筑前,应按国家相应的现行试验方法标准确定块 体抗压强度及强度等级 1 砖应按现行国家标准砌墙砖试验方法G B/T 2 5 4 2的 有关规定采用; 2 砌块应按现行国家标准混凝土小型空心砌块试验方法 G B/T4 1 1 1的有关规定采用; 3 石材应按现行国家标准砌体结构设计规范G B 50 0 0 3 的有关规定采用; 4 砌体抗压的研究性试验,块体试验组数不宜少 于 3组或 3 0件;其他砌体试验,块体试验组数不应少于1组或1 0件。 5 3.0.5 砌筑砂浆力学性能应按现行行业标准建筑砂浆基本性 能试验方法标准J G J/T 7 0的有关规定进行试验。砌筑砂浆抗 压试件的制作数量和养护条件,应符合下列规定 1 对研究性试验,每盘砂浆应制作 一 组砂浆试件,每组砂 浆试件的数量不应少于6件。但对同类别、 同强度等级砂浆的砌 体试件,砂浆试件组数不应少于两组。当需用砂浆试件强度控制 砌体试件的试验时间,组数宜增加1组 一 2组。 每组砂浆试件拆 模后,3件置 于标准条件下养护,3件与砌体试件同条件养护。 制作砂浆试件的底模,应采用砌体试验用的块体,块体底模的含 水率,不宜大于 2%。 当研究工作需考虑不同材质底模对砂浆强 度的影响时,还应按J G J/T 7 0的要求制作相同组数的钢底模砂 浆试件,每组砂浆试件为3件, 拆模后置于标准条件下养护; 2 对检验性试验,砂浆试件的制作由检测单位根据检验 目 的,可按本条第1款确定; 3 砌筑砂浆试件应与砌体试件同时进行试验。 3.0.6 试验采用的加荷架、荷载分配梁等设备,应有足够的强 度、刚度和稳定性。测量仪表的示值相对误差,不应大于2%。 3.0.7 试验时,应观察并记录试件在试验过程中的变化情况, 发现异常情况应终止试验,查明原因并采取纠正措施,保证试验 结果不受影响后,方可继续进行试验。对试件各受力阶段宜拍摄 照片或摄像。 3.0.8 试件砌筑和试验之前,试验负责人应对工作人员进行技 术交底和安全交底。试验时应采取确保人身安全和防止仪表损坏 的安全措施及必要的环保措施。其中,长柱试件周围宜设置防护 栏杆。 4 砌体抗压强度试验方法 4.1 试件 4.1.1 对于外形尺寸为2 4 0 mm 只 1 1 5 x5 3 mm的普通砖和外 形尺寸为2 4 0 mmX 1 1 5 mmx9 0 ~ 的各类多孔砖,其标准砌体抗 压试件(图4 .1.1 ) 的截面尺寸tb(厚度又宽度)应采用2 4 0~只 3 7 0~ 或2 4 0 ~只4 9。~ 。其他外形尺寸砖的标准砌体抗压试 件,其截面尺寸可稍作调整。试件高度H应按高厚 比月 确定,月 值应为3 一 5。试件厚度和宽度的制作允许误差,应为士5~ 。 _下匡 』 日 土匕 止 口 日 仁 . .址 华 a)普通砖砌体 「 口 口 口 口 口 」 州 兰 口 三 口 巨 口 」 卜 b)多孔砖砌体 图4.1.1砖的标准砌体抗压试件 1 一 钢垫板;2 一 找平砂浆 4.1.2 主规格尺寸为3 9 O mmX 1 9 O mm 只 1 9 O mm的混凝土小型 空心砌块的标准砌体抗压试件(图4 .1.2,其厚度应为砌块厚 度,试件宽度宜为主规格砌块长度的1.5 一 2倍,高度应为五皮 砌块加灰缝厚度。其他规格砌块的标准砌体抗压试件,可按照本 条要求确定截面尺寸和高度。 七 口 口 口 二 目 工匡习 口 图4.1.2小砌块的标准砌体抗压试件 1 一 钢垫板;2 一 找平砂浆 4.1.3 中型砌块的标准砌体抗压试件,其厚度应为砌块厚度; 宽度应为主规格砌块的长度;高度应为三皮砌块高加灰缝厚度。 中间 一 皮砌块应有 一 条竖向灰缝。 4.1.4 料石的标准砌体抗压试件的厚度宜为2 0 0 mm 一 2 5 0 mm , 宽度宜为3 5 0 mm 一 4 0 0 mm ;毛石的标准砌体抗压试件的厚度宜 为4 0 0 ,宽度宜为7 0 omm 一 80 0 rnm ;两类试件的高度均应按 高厚比为3 一 5确定。 料石砌体试件的中间 一 皮石块,应有 一 条 竖向灰缝。 4.1.S T 形、十字形、环形等异形截面的标准砌体抗压研究性 试验,试件边长应为块体宽度的整数倍,试件截面折算厚度可近 似取3,5倍截面 回转半径, 试件高度应按高厚比为3 一 5确定。 4.1.6 高厚比月 值大于5的各类长柱试件抗压试验,其截面尺 4.2 试 验 步 骤 4.2.1 本条是关于试验准备工作的具体规定,有两点需要说明 ①常用的试件对中有两种方法,但由于对中所耗费的时间相 差悬殊,因而宜根据试验 目的选用。当不需测量变形值时,宜用 快捷的几何对中方法,即试件四个侧面的竖向中线对准试验机上 下压板的中垂线;当需要测量变形值时,宜用物理对中方法,即 在规定应力条件下( ,、 0.Z fc ,m ,通过调整试件位置或将试件 顶部垫平等方法,使两侧仪表测得的轴向变形值 ,其相对误差小 于1 0%。采用物理对中方法,所测变形值较为准确,但需要较 长的试验准备时间。 ②抗压试件表面与试验机压板是否紧密接触对试验结果及其 离散性影响很大。试件底部有带吊钩的钢板,钢板与试验机下压 板之间 一 般能够紧密接触,若钢板有微小变形,通过垫湿砂或薄 钢板等措施,容易使两者紧密接触。人工在试件顶部抹水泥砂浆 找平层的方法,不可能使表面非常平整;过去采用垫湿砂的措 施,试件顶部四周1 0 mm 一 2 0 mm的湿砂被试验机上 压板部分挤 出,难以做到均匀密实。同原标准相比,此次修订增加了试件顶 部垫平的具体措施。美国进行砌体抗压试验,是在试件顶部抹快 硬石膏,通过试验机上压板施加压力将石膏压平,以达到紧密接 触的目的;四川省建筑科学研究院分别使用快硬石膏或快速防水 堵漏材料抹在试件顶部,施加约5% 一 1 0%试件承载力的荷载, 使试验机上压板将多余浆料挤出,待浆料硬化后再进行抗压 试 验。这 一 具体措施,能够使试件顶部和试验机上压板之间完全紧 密接触,减小了试验误差,收到了较好的效果。故根据四川省建 筑科学研究院的实践经验并参考美国的做法,将这 一 具体措施纳 人本标准。 4.2.2 轴 向变形的测点标距,规定约为标准试件高度 的 1 /3, 且为 一 个块体加 一 条灰缝厚的倍数,约为2 5 0 mm 一 3 5 0 mm 。试 验机压板对试件的变形有 一 定约束,影响区域的高度约为试件厚 度的尺寸。前已规定,试件高厚比为召 一 3一5。这样,测试区 间正好在试件高度中部,可以避开试验机压板对试件约束的影 响。测 试 长 柱轴向变形 的 测点标距,可 适当放大些,如 4 0 omm 一 soomm ,这样能够获得更准确的轴向变形值。 4.2.3 原国家标准G B J 3 一 7 3附录四规定 “试验时采用等速分 级加荷,每级荷载约等于破坏荷载的 1 0,直至破坏为止。 ” 四川 省建筑科学研究院等单位曾提出混凝土小型空心砌块和中型砌块砌 体的抗压试验方法,规定除分级加荷外,还分别增加了加荷速度 一 般为每分钟0.I N/mmZ 一 I N/mmZ和0.3 N/mmZ一0.S N/mmZ的 规定。 四少 1 1省建筑科学研究院曾用砖砌体进行过加荷速度与加荷方式 .对抗压强度影响的试验。试验分成四组,加荷方式分连续加荷与分 级加荷两种,加荷速度从每分钟 0.57I N/mmZ 一 2.85 N/mmZ。 试 验结果表明,快速加荷的试验值略高,平均约高5,慢速加荷 的试验值略低。由于砖砌体的匀质性较差,这样 的差异并不算 大。如果将四组1 2个试件的试验结果混合统计,变异系数占 - 。.0 9 2 ,属于正常变异范围。 美国A S T M砌体抗压强度的标准试验方法规定 “从零 到预估破坏荷载的1/ 2区间内,可以按任意适当的速度加荷,在 这之后,调整试验机的控制装置,在lmin 一 Z min内,按均匀速 度施加完剩余荷载。 ” 这个速度比本标准规定的速度要快得多。 规定加荷速度,是避免试件在受力过程中承受冲击荷载。本 标准的规定,可以达此 目的。 4.2.4 根据以往各单位习惯做法,并参考混凝土弹性模量测试 方法,编制本条条文。同混凝土相比,砌筑砂浆强度较低, 塑性 变形值较大,因此反复预压的相对应力值应低于混凝土 。本标准 规定在5% 一 2 0%预估破坏荷载区间反复预压3次 一 5次,主要 目的是使砌体在低应力状态下的变形基本趋于线性关系,同时消 除构造方面的变形。 试验表明,采用几何对中及快硬石膏调平措施后,试件两个 侧面的轴向变形值较为接近,基本可达到物理对中的效果,从而 减少了试验工作量。 4.2.5 砌体偏心抗压试验,是砌体力学性能的 一 项重要试验内 容,此次修订增加了这个项 目。以往各单位在进行偏心抗压试验 时, , 是在试件顶部加设调整偏心距的固定铰支座,国家标准砌 体结构设计规范G B 50 0 0 3 一 2 0 0 1 G B J 3 一 7 3、G B J 3 一 88)中 的偏心影响系数即是在这种试验条件下得到的 。故本标准采用此 种加荷方法。 4.2.6 无筋长柱试件搬运困难,宜在台座上砌筑试件并进行试 验;如果采取安全可靠的吊装方法,也可运至长柱压力试验机上 进行试验。 4.2.7 初裂荷载是研究性试验中的 一 项重要试验数据,往往不易 准确判断;观察初裂裂缝以肉眼可见为准,并注意测量仪表的变 形值突变时可能出现裂缝。裂缝图和破坏特征可说明试件是否属 于正常破坏,以及块材、 砂浆对试验结果的影响,它是科学分析 的重要依据,故应认真作好记录。宜对典型破坏试件拍摄照片。 4.3 结 果 计 算 4.3.1 单个试件抗压强度 fc ,*的计算精度, 一 般要求准确至 0.olN/ 2 。对于检验性试验,此精度已经足够了;至 于研究 性试验,如果需要更高的精度,由研究者 自定。 一 组试件抗压强 度平均值按式(7 .0.3 一 1 )计算。 4.3.2 偏心抗压试验多属于研究性试验,科研人员可根据试验 目的对试验数据进行分析。 4.3.3 计算砌体弹性模量E值时,砌体应力。取0 .4 fc ,,,应变 。取 与O,4 fc,*对应的应变值肠.4,作此规定, 一 是与国家标准砌体结构 设计规范G B 5 0 0 0 3协调 一 致,二是此时的砌体受力正常,尚未出 现初裂裂缝,可 以假定变形值基本处于弹性变形阶段。 4.3.4 参考国家标准砌体结构设计规范G B 5 0 0 0 3和原行业 标准中型砌块建筑设计与施工规程J G J S,引人式(4 .3.4 ) 。 3 8 5 砌体沿通缝截面抗剪强度试验方法 5.0.1 在分析以往习用砌体单剪试验方法的优缺点后 ,通过单 剪与双剪的对 比试验,并参考英 国的砌体抗剪试验方法, 以及 美、德等国关于砌体抗剪方法的标准和文献,本标准采纳双剪试 件作为砖砌体沿通缝截面抗剪试验的标准试件。双剪试件的优点 是立放稳定,加荷方便,受力明确,基本消除了弯曲应力的影 响,荷载通过灰缝以剪力形式传递,且试验的变异系数相对较 小;缺点是两个受剪面往往不能同时破坏,不过这也反映了砖砌 体剪应力分布不均匀且难以克服施工因素影响的客观规律。 四J ll省建筑科学研究院使用三种强度等级的水泥石灰砂浆, 同 一 批普通豁土砖,运用双剪方法和原国家标准G B J 3 一 7 3所依 据的单剪方法(简称7 3规范法)进行对比试验,结果如下 表4双剪法和7 3规范法对 比实验结果 砂浆强度 N/nl 们 nZ 双剪方法 7 3规范法 t检验 受剪面尺寸 mm fv,m N/mmZ 受剪面尺寸 mm 八,m N/mmZ 7.5 92 4 0 火3 7 00.57 83 7 0 只3 7 00.6 0 5 fv,m 一 八,m 4.9 62 4 0 只 3 7 00.4 4 6 ,3 7 0 X 3 7 00.4 1 2fv ,m 一 几,m 3.4 82 4 0 X 3 7 00.2 883 7 0 只3 7 00.15 9 fv,m>八,m 从双剪试件受力过程的宏观现象分析,只要保证三条砂浆抹 面的施工质量(表面平整、上下抹面平行且垂直于受剪灰缝), 两个受剪面能够共同受力,试验结果较为理想。多数情况是 一 个 受剪面破坏,也有 一 先 一 后或同时破坏者。从对比试验结果分 析,两种方法的试验值极为接近,从而避免了因改变试验方法而 设计规范中的抗剪强度设计值必须做较大调整的可能性。 此外,四川省建筑科学研究院完成 一 组砖砌体双剪试件变异 系数试验。 5 0个试件的抗剪强度平均值fv ,m 一 0.3 9 4 N/m耐 ,标 准差, 0.0 5 7 6 N /mmZ,变异系数占 = 0.1 4 6 。用W法进行正态 性 检 验,给定 危险率 a 一 0.0 5, 计算 W 一 0.9 5 7, 大于 W n,a) 一 0.9 4 7 ,不能否定原子样母体是正态分布的。这组 试验数据表明,双剪方法的试验结果的变异性较小。 混凝土小型空心砌块和其他品种小型砌块的砌体抗剪试验 , 考虑到应与砖砌体双剪试件形式 一 致,并根据浙江大学的试验, 也由单剪试件改为双剪试件形式 。中型砌块 砌体 抗剪试验,也照 此执行,但由于试件较高,需加侧向支撑 。中、小型砌块的砌体 抗剪试验,均采用水平方向加荷的方法。为减小试件与试验台座 之间的摩擦力,根据试件宽度的大小,应在试件底部加设 (3 一 4 )个滚轴或垫湿砂。 原标准颁布施行2 0年以来,许多高校、科研单位按此方法 进行了砌体抗剪试验,取得了较好的试验结果。有的单位建议改 为尺寸更小的小试件进行抗剪试验,这样使用 一 般万能试验机即 可进行试验,能够给 一 般检测单位的试验工作创造便利条件。根 据四川省建筑科学研究院以往用小试件进行抗剪试验的试验结 果,小试件的抗剪强度显著偏高。这项建议有待通过进 一 步对比 试验予以验证。有些体量较大的万能试验机,配 以条形钢板等配 件,也能够进行砌体抗剪试验。如河南省建筑科学研究院等单位 就曾在万能试验机上进行普通砖和多孔砖的砌体抗剪试验。 试验时,曾发生 一 个受剪面上的三块砖( 2 4 0 mm又3 7 0 mm 仅有两块砖上的受剪灰缝(2 4 0 mm X 2 4 0 mm)破坏,原因是竖 向灰缝不饱满,该灰缝不能传递剪力。故此次修订增加了竖向灰 缝应填塞饱满的规定。 5.0.2、5.0.3 试件受力处的砂浆找平层是否平行并垂直于受剪 灰缝,对其受力性能影响较大,要求试验工人认真做好抹面工 作,最好在工作台上使用简易夹具抹面。如仍不能保证平整度, 则在试验时应垫平。 抗剪试验时,试件的变形极小,故不要求测量变形值。根据 砂浆强度的高低,加荷速度控制在lmin 一 3 min 内使试件破坏。 在天气炎热干燥的气候条件下,吸水率较小的混凝土砖或吸 水速度较慢的蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖,其砌体表面的灰缝会 因失水较快而收缩,试件表面1 0 mm 一 2 0 mm范围的砂浆不能与 砖很好地粘结,在砌筑好试件后,宜覆盖塑料薄膜予以保湿 养护。 5.0.4 试验中发现,多数试件的两个受剪面不能同时破坏,有 施工和试验两方面的原因。施工影响因素较多,很难保证两条灰 缝的砂浆与砖的切向粘结力完全 一 致。试验因素则主要是三条砂 浆抹面不易做到准确平行,但两条灰缝均受力则是确定无疑的。 由此判断,两条灰缝或 一 强 一 弱,或受力 一 大 一 小,不能同时破 坏亦属正常现象。用式(5 .0.4 ) 计算的抗剪强度,与实际的抗 剪强度相比,实为偏小值。因而这项计算方法偏于安全。 5.0.5 试验中发现,强度较低的烧结多孔砖或混凝土多孔砖的. 抗剪试件,砖块可能先于受剪灰缝破坏,即灰缝的抗剪荷载大于 砖块所能承受的抗压荷载。在进行统计分析时,应单独分析,但 也不宜舍去该项试验值。 6 砌体弯曲抗拉强度试验方法 6.0.1 砌体结构在水平荷载(如风荷载、地震作用、挡土墙的 土压力、贮仓中散状物荷载等)作用下,承受弯矩; 一 般砖砌过 梁,亦承受弯矩。为确定砖砌体受弯承载能力,提出砌体弯曲抗 拉强度试验方法。 6.0.21 9 7 0 年前后, ’ 为编制砌体结构设计规范,四川省建筑科 学研究院进行了砖砌体沿通缝截面和沿齿缝截面的弯 曲抗拉试 验。试件截面的高度h为3 7 0 ,宽度b为2 4 0 mm;跨度L, 前者为80 0 mm,后者为l0 0 0 mm 。均采用单点集 中加荷方法。 试验结果被19 7 3年颁布试行的砖石结构设计规范G B J 3 一 7 3 采用。本标准 即以该项试验工作为基础,并作了以下修改 和 补充 ①参照二般梁式构件的试验方法,将单点集中加荷改为三分 点集中加荷。试件中部三分之 一 区间内为纯弯区段,受力更为明 确。单点加荷的试件,破坏截面往往不在最大弯矩处,试验结果 不够理想。 ②原试件的跨高比L/ h 3,剪力影响较大,属于深梁受力 形式;新试件的跨高比改为L/ h3。 ③试件截面高度由3 7 0 mm改为2 4 0 ~ 。 ④齿缝抗弯试验,将试件沿轴向旋转9 0 “ ,以模拟砖砌挡土 墙等类墙体的弯曲破坏模式。 为了验证 上述第 一 至第三项因素对砖砌体抗弯强度的影响, 分别使用页岩砖和七孔多孔砖,进行砌体沿通缝截面抗弯的对比 试验,结果见表5和表6。从表5所列对比试验结果分析,加荷 方式、跨高比L/ h 及试件高度h对抗弯强度的影响较小(仅就 试验条件范围内的变化而言)。若将每批砂浆强度的各组试件当 作同 一 母体,混合统计,则砂浆强度为 4.7 N/mmZ的 一 批砌体试 件,抗弯试验值 的变异系数a 一 。.1 9, 另一 批 的变异系数 占一 0.1 3,均在砌体抗弯试验值变异的正常范围之内。 表6是两种跨 高比的七孔多孔砖砌体抗弯对比试验,跨高比分别为2.4和 3.5,共两组,抗弯试验值的比值分别为1.1 6和0.81, 有高有 低,比表5中括号内的比值离散性要大些,原因是多孔砖砌体抗 弯强度受砌筑质量的影响比普通砖更为显著。但是,若从对比组 之间抗弯强度的极差分析,仅为0.0 5 N/mmZ左右,这 一 差值是 较小的。 根据上述试验结果,并考虑到砌体抗弯强度变异系数 一 般较 大( 占 一 0.2~。.2 4)的实际情况,原砖石结构设计规范所依 据的抗弯试验方法,同本方法相比,在试验结果的具体数据上 , 没有大的差别。因此,试
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