砌体结构设计方法

1、第三章第三章砌体结构设计方法砌体结构设计方法1 1 设计方法设计方法 根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准(GB 500682001)，砌体结构采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行计算。 荷载分项系数同其他结构类型。 砌体材料分项系数与施工质量控制等级有关，“B”级的f=1.6，“C”级的f=1.8。一、结构的功能要求一、结构的功能要求1、安全性、安全性 Safety 在正常设计、施工、正常使用情况下，结构能承受可能出在正常设计、施工、正常使用情况下，结构能承受可能出现的各种荷载、变形而不发生破坏；现的各种荷载、变形而不发生

2、破坏； 在偶然事件发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，在偶然事件发生时和发生后，结构应能保持整体稳定性，不应发生倒塌或连续破坏。不应发生倒塌或连续破坏。2、适用性、适用性 Serviceability 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。3、 耐久性耐久性 Durability 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。二、极限状态二、极限状态 Limit State结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是结构能够满足功能要求而良好地工作，则称结构是“可靠可靠”的或的或“有效有效”

3、的。的。承载能力承载能力 极限状态极限状态 -Ultimate Limit State正常使用正常使用 极限状态极限状态 -Serviceability Limit State砌体结构正常使用极限状态的要求，一般采用相应的构造措施。砌体结构正常使用极限状态的要求，一般采用相应的构造措施。区分结构区分结构“可靠可靠”与与“失效失效”的临界状态称为的临界状态称为“极限状态极限状态” 反之，则结构为反之，则结构为“不可靠不可靠”或或“失效失效”。结构的可靠性结构的可靠性 reliability 可靠性可靠性安全性安全性、适用性适用性和和耐久性耐久性的总称的总称结构功能的表达结构功能的表达S R 失效

4、失效F作用作用 Action 使结构产生内力和变形的原因使结构产生内力和变形的原因三、作用、作用效应、抗力三、作用、作用效应、抗力2022-7-57 f(Z)zzPfZ = R - S结构功能函数结构功能函数 Z = R - - S Z=R-S0：处于可靠状：处于可靠状态；态； Z=R-SR) =P(Z 0)ZfZP 可靠指标可靠指标 reliability index1 1、可靠度表达式、可靠度表达式2 2 设计表达式设计表达式.),(0kfRS0 结构重要性系数结构重要性系数S 荷载效应组合设计值荷载效应组合设计值R 结构抗力结构抗力f 砌体的强度设计值砌体的强度设计值k 几何参数标准值几

5、何参数标准值 ),()(,10kQiKniciQGKGafRSS(30-2)(30-2)式式),()(,2110kQiKciniQiKQQGKGafRSSS(30-1)(30-1)式式2 2、承载能力极限状态下的设计表达式、承载能力极限状态下的设计表达式（1 1）当可变荷载多于一个时，应按下列公式中当可变荷载多于一个时，应按下列公式中最不利组合最不利组合 进行计算进行计算: 由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合1.21.351.4SGK 永久荷载标准值的效应永久荷载标准值的效应Qi 第第i i个可变荷载的分项系数个可变荷载的分项系数,

6、 ,一般取一般取1.41.4Ci 第第i i个可变荷载的组合系数个可变荷载的组合系数, ,一般取一般取0.70.7，对书库、对书库、 档案室、储藏室等取档案室、储藏室等取0.90.9。 SQ1K 、SQiK 分别为第分别为第1个和第个和第i个可变荷载标准值的效应个可变荷载标准值的效应G 永久荷载的分项系数永久荷载的分项系数, ,对对(1)(1)式取式取1.21.2, ,对对(2)(2)式取式取1.351.35Q1 第第1 1个可变荷载的分项系数个可变荷载的分项系数, ,一般取一般取1.41.4（2 2）当仅有一个可变荷载时，可按下列公式中）当仅有一个可变荷载时，可按下列公式中最不利组合最不利组

7、合 进行计算进行计算 ),()4 . 12 . 1 (,0kQKGKafRSS),()35. 1 (,0kQKGKafRSS由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合),(),1kkQiKniciGKafRSS(30-4)(30-4)式式),(),21kkniQiKciKQGKafRSSS(30-3)(30-3)式式3 3、正常使用极限状态下的设计表达式、正常使用极限状态下的设计表达式由永久荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合KGniQiKKQKGSSSS121208 . 0)4 . 1

8、2 . 1 (30-5)(30-5)式式4 4、验算整体稳定性的设计表达式、验算整体稳定性的设计表达式由可变荷载效应控制的组合由可变荷载效应控制的组合整体稳定性验算包括：整体稳定性验算包括： 抗倾覆验算抗倾覆验算 抗滑移验算抗滑移验算 抗漂浮验算抗漂浮验算S SG1kG1k起有利作用的永久荷载标准值的效应；起有利作用的永久荷载标准值的效应；S SG2kG2k起不利作用的永久荷载标准值的效应；起不利作用的永久荷载标准值的效应；3 3 砌体强度计算指标砌体强度计算指标1、砌体抗压强度、砌体抗压强度（1）标准值）标准值保证率不小于保证率不小于95的强度的强度（2）设计值）设计值设计可靠度考虑设计可靠

9、度考虑施工质量控制等级施工质量控制等级（A、B、C三级）影响，三级）影响， 施工质量控制等级施工质量控制等级B 级级 取取1.6；C 级则应级则应 取取 1.8。kfff普通砖砌体抗压强度设计值普通砖砌体抗压强度设计值 砖强度砖强度等级等级砂浆强度等级砂浆强度等级砂浆砂浆强度强度M15M10M7.5M5M2.50MU30MU25MU20MU15MU103.943.603.222.793.272.982.672.311.892.932.682.392.071.692.592.372.121.831.502.262.061.841.601.301.151.050.940.820.672、砌体轴心抗

10、拉、弯曲抗拉、抗剪强度、砌体轴心抗拉、弯曲抗拉、抗剪强度（1）标准值）标准值保证率不小于保证率不小于95的强度的强度（2）设计值）设计值设计可靠度考虑设计可靠度考虑施工质量控制等级施工质量控制等级（A、B、C三级）影响，三级）影响， 施工质量控制等级施工质量控制等级B 级级 取取1.6；C 级则应级则应 取取 1.8。fkttrff/,fktmtmrff/,fkvvrff/,下列情况的各类砌体其砌体强度设计值应下列情况的各类砌体其砌体强度设计值应乘以调整系数乘以调整系数a :施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性，可按砂浆强度施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性，可按砂浆强度为零

11、进行验算。为零进行验算。3）当砌体用）当砌体用水泥砂浆砌筑水泥砂浆砌筑时，对时，对3.3-3.8各表中的数值，各表中的数值，a为为0.9；对；对表表3.9中数值，中数值， a为为0.8；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数 a。2）对无筋砌体构件其截面面积小于）对无筋砌体构件其截面面积小于0.3m2时，时， a为其截面面积加为其截面面积加0.7；对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2m2时，时， a为其截面面为其截面面积加积加

12、0.8。构件截面面积以。构件截面面积以m2计计1）有吊车房屋砌体跨度不小于）有吊车房屋砌体跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于小于7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，凝土和轻骨料混凝土砌块砌体， a为为0.9 3 3、砌体强度设计值的调整、砌体强度设计值的调整下列情况的各类砌体其砌体强度设计值应下列情况的各类砌体其砌体强度设计值应乘以调整系数乘以调整系数a :施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定性，可按砂浆强度施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体的强度和稳定

13、性，可按砂浆强度为零进行验算。为零进行验算。3）当砌体用）当砌体用水泥砂浆砌筑水泥砂浆砌筑时，对时，对3.3-3.8各表中的数值，各表中的数值，a为为0.9；对；对表表3.9中数值，中数值， a为为0.8；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂；对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数浆砌筑时，仅对砌体的强度设计值乘以调整系数 a。2）对无筋砌体构件其截面面积小于）对无筋砌体构件其截面面积小于0.3m2时，时， a为其截面面积加为其截面面积加0.7；对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2m2时，时， a为其截面

14、面为其截面面积加积加0.8。构件截面面积以。构件截面面积以m2计计1）有吊车房屋砌体跨度不小于）有吊车房屋砌体跨度不小于9m的梁下烧结普通砖砌体、跨度不的梁下烧结普通砖砌体、跨度不小于小于7.5m的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混的梁下烧结多孔砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体、混凝土和轻骨料混凝土砌块砌体，凝土和轻骨料混凝土砌块砌体， a为为0.9 3 3、砌体强度设计值的调整、砌体强度设计值的调整4 4 砌体房屋静力计算基本规定砌体房屋静力计算基本规定1、砌体房屋静力计算基本规定、砌体房屋静力计算基本规定 指根据房屋空间工作性能确定墙、柱在进行静力计算指根据房屋空间工作性能确定墙、柱在进行静力计算时的支承条件和基本计算方法。时的支承条件和基本计算方法。2、荷载的传力途径、荷载的传力途径（1）竖向荷载传力途径）竖向荷载传力途径楼盖（屋盖）楼盖（屋盖） 梁梁 墙、柱墙、柱 基础基础 地基地基 （2）水平荷载传力途径）水平荷载传力途径 （风荷载）迎风外纵墙（风荷载）迎风外纵墙 横墙、梁横墙、梁 背风外纵墙背风外纵墙 地基地基 基础基础n3、单层房屋在风荷载作用下的空间工作性能n一个长方形单层房屋，只有外纵墙和屋盖，没有任何横墙，在水平风荷载作