砌体结构设计规范.doc

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第条为了使砌体结构设计贯彻执行国家的技术经济政策,坚持因地制宜、就地取材的原则,合理选用结构方案和建筑材料,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制订本规范。
第条本规范适用于一般工业与民用房屋及构筑物的砌体结构的设计。
第条本规范适用于五列砌体的结构:
一、砖砌体,包括烧结普通砖(粘土砖和硅酸盐砖)、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖砌体。
二、砌块砌体,包括混凝土中型、小型空心砌块和粉煤灰中型实心砌块砌体。
三、石砌体,包括各种料石和毛石砌体。
第条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)规定的原则进行制订的。
第条地震区和特殊条件下或有特殊要求的房屋及构筑物的设计,尚应符合国家现行的有关标准规范的规定。
第二章 材料
第一节材料强度等级
第条块体和砂浆的强度等级,应按下列规定采用:
一、烧结普通砖、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖等的强度等级:MU30(300)、MU25(250)、MU20(200)、MU15(150)、MU10(100)(75)。
二、砌块的强度等级:MU15、MU10、、。
三、石材的强度等级:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、<P>
四、砂浆的强度等级:M15、M10、、M5、、。
注:①括号内为相应材料原标准规定的标号。
②石材的规格、尺寸及其强度等级可按附录一的方法确定。
③确定硅酸盐块体的强度等级时,块体的抗压强度应乘以自然碳化系数。对粉煤灰中型实心砌块,当无自然碳化系数试验时,,。
第二节砌体的计算指标
第条龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体抗压强度设计值,根据块体和砂浆的强度等级应分别按下列规定采用:
一、烧结普通砖、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖砌体的抗压强度设计值,应按表-1采用。
二、一砖厚空斗砌体的抗压强度设计值,应按表-2采用。
三、块体高度为180~350mm的混凝土小型空心砌块砌体的抗压强度设计值,应按表-3采用。
第条施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体,可按砂浆强度为零确定其砌体强度。对于冬期施工采用掺盐砂浆法施工的砌体,砂浆强度等级按常温施工的强度等级提高一级时,砌体强度和稳定性可不验算。
第条砌体的弹性模量、线膨胀系数和摩擦系数,-1~-3采用。砌体的剪变模量,。
第三章 基本设计规定
第一节设计原则
第条本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进行计算。
第条砌体结构均应按承载能力极限状态设计,并满足正常使用极限状态的要求。
注:根据砌体结构的特点,砌体结构正常使用极限状态的要求,一般情况下可由相应的构造措施保证。
第条根据建筑结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,,设计时应根据具体情况适当选用。
建筑结构的安全等级 表
安全等级破坏后果建筑物类型
----------------------------------------
一级很严重重要的工业与民用建筑物
二级严重一般的工业与民用建筑物
三级不严重次要的建筑物
----------------------------------------
注:①对于特殊的建筑物,其安全等级可根据具体情况另行确定。
②对地震区的砌体结构设计,应按国家现行《建筑抗震设计规范》根据建筑物重要性区分建筑物类别。
第条砌体结构按承载能力极限状态设计时,应按下式计算:
γoS≤R(fd,ak……) ()
式中γo——结构重要性系数。对安全等级为一级、二级、三级的砌体结构构件,、、;
S——内力设计值,分别表示为轴向力设计值N、弯矩设计值M和剪力设计值V等;
R(·)——结构构件的承载力设计值函数;
fd——砌体的强度设计值,;
fk——砌体的强度标准值,fk=fm-;
γf——砌体结构的材料性能分项系数,γf=;
fm——砌体的强度平均值;
σf——砌体强度的标准差;
αk——几何参数标准值。
第条当砌体结构作为一个刚体,需验算整体稳定性时,例如倾覆、滑移、漂浮等,应按下列设计表达式进行验算:
式中G1k——起有利作用的永久荷载标准值;
G2k——起不利作用的永久荷载标准值;
CG1、CG2——分别为G1k、G2k的荷载效应系数;
CQ1、CQi——分别为第一个可变荷载和其他第i个可变荷载的荷载效应系数;
Q1k、Qik——起不利作用的第一个和第i个可变荷载标准值;
ψci——第i个可变荷载的组合值系数。。
第二节房屋的静力计算规定
第条房屋的静力计算,根据房屋的空间工作性能分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案。设计时,。
房屋的静力计算方案 表
屋盖或楼盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案
------------------------------------------------------------------------------------------------
整体式、装配整体和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或钢筋混凝土楼盖s<3232≤s≤72s>72
装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和有密铺望板的木屋盖或木楼盖s<2020≤s≤48s>48
冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖s<1616≤s≤36s>36
------------------------------------------------------------------------------------------------
注:①表中s为房屋横墙间距,长度单位为m。
②当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时,。
③对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。
第条刚性和刚弹性方案房屋的横墙应符合下列要求:
一、横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%。
二、横墙的厚度不宜小于180mm。
三、单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度,不宜小于H/2(H为横墙总高度)。
注:①当横墙不能同时符合上述要求时,应对横墙的刚度进行验算。如其最大水平位移值时,仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。
②凡符合注①刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等),也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。
第条弹性方案房屋的静力计算可按屋架、大梁与墙(柱)为铰接的,不考虑空间工作的平面排架或框架计算。
第条刚弹性方案房屋的静力计算,可按屋架、大梁与墙(柱)为铰接的考虑空间工作的平面排架或框架计算。房屋各层的空间性能影响系数,,其计算方法按本规范附录三和附录四。
第条刚性方案房屋的静力计算,可按列规定进行:
一、单层房屋:在荷载作用下,墙、柱可视作上端为不动铰支承于屋盖,下端嵌固于基础的竖向构件。
二、多层房屋:在竖向荷载作用下,墙、柱在每层高度范围内,可近似地视作两端铰支的竖向构件;在水平荷载作用下,墙、柱可视作竖向连续梁。
三、对本层的竖向荷载,应考虑对墙、柱的实际偏心影响,当梁支承于墙上时,梁端支承压力N1到墙内边的距离,,(图)。由上面楼层传来的荷载Nu,可视作作用于上一楼层的墙、柱的截面重心处。
a)屋盖梁情况b)楼盖梁情况
图梁端支承压力位置
第条当刚性方案多层房屋的外墙符合下列要求时,静力计算可不考虑风荷载的影响:
一、洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3。
二、层高和总高不超过表的规定。
外墙不考虑风荷载影响时的最大高度 表
基本风压值(kN/㎡)层高(m)总高(m)
---------------------------------




----------------------------------
三、/㎡。
当必须考虑风荷载时,风荷载引起的弯矩M,可按下式计算:
式中ω——风荷载设计值;
Hi——层高。
第条计算上柔下刚多层房屋时,顶层可按单层房屋计算,。
注:上柔下刚房屋系指顶层不符合刚性方案要求,而下面各层由相应楼盖类别和横墙间距可确定为刚性方案的房屋。
第条计算上刚下柔多层房屋时,,其计算方法应按本规范附录四采用。
注:上刚下柔房屋系指底层不符合刚性方案要求,而上面各层符合刚性方案要求的房屋。
第条带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf,可按下列规定采用:
一、多层房屋,当有门窗洞口时,可取窗间墙宽度;当无门窗洞口时,可取相邻壁柱间的距离。
二、单层房屋,可取壁柱宽加2炖3墙高,但不大于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。
三、计算带壁柱墙的条形基础时,可取相邻壁柱间的距离。
第条当转角墙段角部受竖向集中荷载时,计算截面的长度可从角点算起每侧宜取层高的1/3。当上述墙体范围内有门窗洞口时,则计算截面取至洞边,但不宜大于层高的1/3。当上层的竖向集中荷载传至本层时,可按均布荷载计算,此时转角墙段可按角形截面偏心受压构件进行承载力验算。
第一节受压构件
第条受压构件的承载力应按下式计算:
N≤φfA ()
式中N——荷载设计值产生的轴向力;
φ——高厚比β和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数,可按附录五的附表5-1至附表5-5采用或按附录五的公式计算;
f——砌体抗压强度设计值,应按第条采用;
A——截面面积,对各类砌体均可按毛截面计算;对带壁柱墙,其翼缘宽度可按第条采用。
注:对矩形截面构件,当轴向力偏心方向的截面边长大于另一方向的边长时,除按偏心受压计算外,还应对较小边长方向,按轴心受压进行验算。
第条计算影响系数φ或查φ表时,应先对构件高厚比β乘以下列系数:
一、粘土砖、空心砖、。
二、。
三、粉煤灰中型实心砌块、硅酸盐砖、。
四、。
高厚比β应按下列公式计算:
对矩形截面 (-1)
对T形截面 (-2)
式中Ho——受压构件的计算高度,按第条确定;
h——矩形截面轴向力偏心方向的边长,当轴心受压时为截面较小边长;
ht——T形截面的折算厚度,;
i——截面回转半径。
第条受压构件的计算高度Ho,。表中的构件高度H应按下列规定采用:
一、在房屋底层,为楼板到构件下端支点的距离。下端支点的位置,可取在基础顶面。当埋置较深时,则可取在室内地面或室外地面下300~500mm处。
二、在房屋其它层次,为楼板或其他水平支点间的距离。
三、对于山墙,可取层高加山墙尖高度的1/2;山墙壁柱则可取壁柱处的山墙高度。
第条对有吊车的房屋,当不考虑吊车作用时,;变截面柱下段的计算高度可按下列规定采用:
一、当时,取无吊车房屋的Ho。
二、当时,取无吊车房屋的Ho应乘以修正系数μ。μ=-。Iu为变截面柱上段的惯性矩,I1为变截面柱下段的惯性矩。
三、当时,取无吊车房屋的Ho。但在确定β值时,采用上柱截面。
注:本条规定也适用于无吊车房屋的变截面柱。
,y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离。
<e≤,除按公式()进行计算外,尚应按下式进行正常使用极限状态验算:
式中Nk——轴向力标准值;
ftm,k——砌体沿通缝截面的弯曲抗拉强度拟准值,取ftm,k=;
ftm——砌体沿通缝截面的弯曲抗拉强度设计值,按第条采用;
W——截面抵抗矩。
当e>,按下式进行计算:
式中N——轴向力设计值。
第二节局部受压
第条砌体截面中受局部均匀压力时的承载力应按下式计算:
N1≤γfA1 ()
式中N1——局部受压面积上轴向力设计值;
γ——砌体局部抗压强度提高系数;
A1——局部受压面积。
第条砌体局部抗压强度提高系数γ,应符合下列规定:
一、γ可按下式计算:
式中Ao——影响砌体局部抗压强度的计算面积。
二、计算所得γ值,尚应符合下列规定:
,γ≤;
,γ≤;
,γ≤;
,γ≤。
,;对未灌实的混凝土中型、小型空心砌块砌体,。
第条影响砌体局部抗压强度的计算面积可按下列规定采用:
一、在图的情况下,Ao=(a+c+h)h;
二、在图b的情况下,Ao=(a+h)h;
三、在图c的情况下,Ao=(b+2h)h;
四、在图d的情况下,Ao=(a+h)h+(b+h1-h)h1。
式中a、b——矩形局部受压面积A1的边长;
h、h1——墙厚或柱的较小边长,墙厚;
c——矩形局部受压面积的外边缘至构件边缘的较小距离,当大于h时,应取为h。
图影响局部抗压强度的面积Ao
第条梁端支承处砌体的局部受压承载力应按下式计算:
ψNo+N1≤ηγfA1 (-1)
式中ψ——上部荷载的折减系数,,当Ao/A1≥3时,取ψ=0;
No——局部受压面积内上部轴向力设计值,No=σoA1,σo为上部平均压应力设计值;
η——梁端底面压应力图形的完整系数,,;
A1——局部受压面积,A1=aob,b为梁宽,ao为梁端有效支承长度。
当梁直接支承在砌体上时,梁端有效支承长度可按下式计算:
式中αo——梁端有效支承长度(mm),当α>α时,应取αo=α;
a——梁端实际支承长度(mm);
N1——梁端荷载设计值产生的支承压力(kN);
b——梁的截面宽度(mm);
tgθ——梁变形时,梁端轴线倾角的正切,对于受均布荷载的简支梁,当ω/lo=1/250时,可取tgθ=1/78;
ω——梁的最大挠度;
lo——梁的计算跨度。
对于跨度小于6m的钢筋混凝土梁,梁端有效支承长度可按下式计算:
式中hc——梁的截面高度(mm);
f——砌体的抗压强度设计值(MPa)。
第条在梁端下设有垫块或垫梁时,垫块或垫梁下砌体的局部受压承载力应按下列规定计算:
一、预制刚性垫块
No+N1≤φγ1fAb (-1)
式中No——垫块面积Ab内上部轴向力设计值,No=σoAb;
φ——垫块上No及N1合力的影响系数,应采用本规范第条当β≤3时的φ值;
γ1——垫块外砌体面积的有利影响系数,,。γ为砌体局部抗压强度提高系数,按式()以Ab代替A1计算得出;
Ab——垫块面积,Ab=abbb,ab为垫块伸入墙内的长度,bb为垫块的宽度。
刚性垫块的高度不宜小于180mm,自梁边算起的垫块挑出长度不宜大于垫块高度tb。在带壁柱墙的壁柱内设刚性垫块时(图-1),其计算面积应取壁柱面积,不应计算翼缘部分,同时壁柱上垫块伸入翼墙内的长度不应小于120mm。
图-1壁柱上设有垫块时梁端局部受压
二、与梁端现浇成整体的垫块
梁端支承处砌体的局部受压承载力仍按本规范第条规定计算,此时A1=aobh,同时在计算有效支承长度的公式(-2)中应以bb代b。
三、长度大于πho的垫梁(图-2)
No+N1≤ (-2)
式中No——垫梁πbbho/2范围内上部轴向力设计值,No=πbbhoσo/2;
b——垫梁宽度;
ho——垫梁折算高度,
Eb、Ib——分别为垫梁的弹性模量和截面惯性矩;
E——砌体的弹性模量;
h——墙厚。
第条对于混凝土中型、小型空心砌块砌体,当局部受压承载力不能满足公式()、(-1)或(-1)要求时,可将影响砌体局部抗压强度的计算面积范围内的砌体孔洞加以补强,补强措施应采用不低于砌块材料强度等级的混凝土灌实,-3注④采用。
图-2垫梁局部受压
注:灌实部分的高度由局部荷载作用面算起,混凝土小型空心砌块砌体应不少于三皮,混凝土中型空心砌块砌体应为一块砌块高度。
第三节轴心受拉构件
第条轴心受拉构件的承载力,应按下式计算:
Nt≤ftA()
式中Nt——轴心拉力设计值;
ft——砌体轴心抗拉强度设计值,--2中的较小值采用。
第四节受弯构件
第条受弯构件的承载力,应按下式计算:
M≤ftmW ()
式中M——弯矩设计值;
ftm——砌体的弯曲抗拉强度设计值,--2中的较小值采用;
W——截面抵抗矩。
第条受弯构件的受剪承载力应按下式计算:
V≤fvbz ()
式中V——剪力设计值;
fv——砌体的抗剪强度设计值,-1采用;
b——截面宽度;
z——内力臂,z=I/S,当截面为矩形时,z=2h/3;
I——截面惯性矩;
S——截面面积矩;
h——截面高度。
第五节受剪构件
第条沿通缝受剪构件的承载力,应按下式计算:
V≤(fv+)A ()
式中σk——恒荷载标准值产生的平均压应力。
第五章 构造要求
第一节墙、柱的允许高厚比
第条墙、柱的高厚比应按下式验算:
式中Ho——墙、柱的计算高度,应按第条采用;
h——墙厚成矩形柱与Ho相对应的边长;
μ1——非承重墙允许高厚比的修正系数;
μ2——有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数;
[β]——墙、柱的允许高厚比,应按采用。
注:①当墙高H大于或等于相邻横墙或壁柱间的距离s时,应按计算高度Ho=;
②当与墙连接的相邻两横堵间的距离s≤μ1μ2[β]h时,墙的高度可不受本条限制;
③变截面柱的高厚比可按上、下截面分别验算,其计算高度可按表条的规定采用。验算上柱的高厚比时,墙、。
第条带壁柱墙的高厚比验算,应按下列规定进行:
一、按公式()验算带壁柱墙的高厚比,此时公式中h应改用带壁柱墙的折算厚度hT,在确定截面回转半径时,墙截面的翼缘宽度,;当确定墙的计算高度Ho时,s应取相邻横墙间的距离。
二、按公式()验算壁柱间墙的高厚比,此时s应取相邻壁柱间的距离。
设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱墙,当b/s≥1/30时,圈梁可视作壁柱间墙的不动铰支点(b为圈梁宽度)。如具体条件不允许增加圈梁宽度,可按等刚度原则(墙体平面外刚度相等)增加圈梁高度,以满足壁柱间墙不动铰支点的要求。
墙、柱的允许高厚比[β]值 表
砂浆强度等级墙柱
----------------------

M12014

M52416
≥
----------------------
式中bs——在宽度s范围内的门窗洞口宽度;
s——相邻窗间墙或壁柱之间的距离。
当按公式(),应采用0..7。当洞口高度等于或小于墙高的1/5时,。
第二节一般构造要求
第条六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙,以及受振动或层高大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级,应符合下列要求:
一、砖采用MU10;
二、砌块采用MU5;
三、石材采用MU20;
四、。
第条在室内地面以下,室外散水坡顶面以上的砌体内,应铺设防潮层。防潮层材料一般情况下宜采用防水水泥砂浆。勒脚部位应采用水泥砂浆粉刷。地面以下或防潮层以下的砌体,。
注:①石材的重力密度,不应低于18kN/。
②地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用空心砖。当采用混凝土中、小型空心砌块砌体时,其孔洞应采用强度等级不低于C15的混凝土灌实。
③各种硅酸盐材料及其他材料制作的块体,应根据相应材料标准的规定选择采用。
第条承重的独立砖柱,截面尺寸不应小于240mm×370mm。