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文档简介
4砌体结构设计3.1材料强度等级砌体是由多种块体和砂浆组成的,是砌体结构设计的基本依据、结构规定的可靠度和耐久性的根本保证。根据新型砌体材料的特点和我国近年来工程应用中反映出的一些涉及耐久性、安全或正常使用中比较敏感的裂缝等问题,以及新型墙材的产业政策要求,本条明确规定了砌体结构应采用的块体和砂浆类别或应用范围和相应的强度等级,并作为2002版的砌体结构设计的强制性条文,这是对2000版相应强制性条文的补充。[技术要点说明]1、 各种材料的烧结砖(含多孔砖)均和烧结粘土砖具有相同或相似的物理力学性能,除烧结粘土砖受国家政策限制外,均属应推广应用的节土或环保砌体材料;2、 条文中的烧结普通砖系指国家标准《烧结普通砖》GB/T5101-1998规定的砖,烧结多孔砖是指国家标准《烧结多孔砖》GB13544—13545—2000规定的孔洞率不小于25%的承重多孔砖,且勿标注为“空心砖”,这极易与非承重的空心砖相混淆,导致严重的后果。目前我国多孔砖的最大孔洞率均不大于30%。试验表明,当多孔砖的孔洞率大于30%后其砌体的脆性破坏较实心砖加剧,为此规范规定此时的砌体强度应乘以折减系数0.9,见表3.2.1—1的注;3、 非烧结类的砖,原《砌体结构设计规范》(GBJ3—88)统称为非烧结硅酸盐砖,包括各种材料的蒸压和蒸养的块材。以往的工程实践表明,蒸养块材的耐久性较蒸压块材的差,如耐候性较差,有的遇水强度降低,或称软化;或遇水冻融后强度降低超标;对掺加粉煤灰或炉渣较多的块材,有较严重的表面碳化现象;有的则因蒸养条件下砌体中的材料组份反应不充分,在使用周期存在着继续反应而引起材料强度降低或失效的可能性。为此《砌体结构设计规范》(GB50003—2001),在本条第2款中明确了应采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖两种材料,取消了原规范非烧结硅酸盐砖的笼统的提法。但是随着蒸养生产工艺和配料的改进和提高,当有充分的试验数据和工程经验时,经主管部门组织审查或认定后,也应允许采用。但必须持慎重态度。这两种块材执行的标准分别为《蒸压灰砂砖》GB11945-1999和《粉煤灰砖》JC239-91。4、 本条中的蒸压类砖和烧结类砖相比则具有下列特点,应用中也应引起重视:1) 块体表面光滑,或覆有浮灰因而与普通砂浆的粘结力较烧结砖偏低,体现到砌体的抗剪强度约低30%,但砌体的抗压强度则与烧结砖相似。见表3.2.1—1/2及表3.2.2。为提高这种砌体的抗剪能力,而与烧结砖砌体具有类似的应用范围时,一是采用高粘结的专用砂浆,二是要采取更强的构造措施,见本规范10.1.8条的规定;2) 块体的干燥收缩较烧结类砖大得多,约在0.3〜0.6mm/m范围,其砌体的十缩率比烧结砖砌体高出1〜2倍(见本规范表3.2.5—2)。这为这类材料砌体结构设计的裂缝控制提出了较高的要求,设计时除应对产品的含水率和出釜至上墙砌筑的周期控制外,尚应采取更加适合的防止或减轻砌体干缩和温度差异变形引起墙体裂缝的措施。见本规范第6.3节的有关规定;3) 蒸压粉煤灰砖和掺有15%以上粉煤灰的砼砌块仍存在着表面碳化的可能性,按产品标准其自然碳化系数不应小于0.8,但对某一产品很难获得其自然碳化系数,而通常采用试验得到的人工碳化系数来取代。根据以往的试验数据,考虑到人工方法偏于安全方面的因素,允许对人工碳化系数提高15%,且不应大于1,以此对块体的强度等级进行折减;4) 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖不得用于长期受热200°C以上、受急冷急热和有酸性介质侵蚀的建筑部位,MU15和MU15以上的蒸压灰砂砖可用于基础及其他建筑部位,蒸压粉煤灰砖用于基础或用于受冻融和干湿交替作用的建筑部位必须使用一等砖。5、 本条的砌块包括砼和轻骨料砼砌块的强度等级是根据其产品标准《普通砼小型空心砌块》GB8239-1997和《轻集料砼小型空心砌块》GB15229-1994规定的孔洞率25%〜50%的标准块形或主规格砌块确定的,但对非标准块形,如U型块或半凹槽块、侧壁开孔的清扫口砌块并未给出相应的强度等级的确定方法。在非等强条件设计的情况下,这些非标准块型由于壁或肋的部分削弱可能成为砌体中强度的薄弱环节,因此在块型,包括砌块局部尺寸的选择和确定非标准块型强度等级时,应引起足够的重视:1) 不应采用受力机理不好的砌块,如L型砌块和190mm厚长度大于190mm的U型砌块;2) 砌块的局部尺寸,对承重砌块其壁和肋的厚度分别不应小于30mm和25mm,中肋的一端的厚度宜为边肋的1.5倍,或采用局部加腋满足该要求;对自承重砌块,壁和肋厚度分别不应小于25mm和20mm;3) 砌块的端部局部突出长度不宜大于5mm。当超出该值后应采取下列措施之一:砌体的抗压强度乘以上下肋错位引起的强度降低系数,可按上下非接触考虑,取折减系数为0.75,此时的砌体水平灰缝饱满度可按仅两个外壁计算;当充分利用砌体的抗压强度,而又不允许折减时,可在砌体的这些部位浇注灌孔砼,其强度等级应符合第3.2.1条4款的规定;4) 砌块的强度等级是按砌块标准规定的高度190mm确定的,当砌块的高度低于该数值时应采取下列措施之一:不宜在受力较大的砌体部位同时采用不同高度的砌块;无法避免时,应对块高较低的块体处的砌体抗压强度乘以抗压强度折减系数Y,Y应按试验确定,或采用与该部位附近砌体等强的砼代替。当无试验数据时,对块高90mm的砌块砌体,可取Y=0.7;5) 非标准砌块的强度等级应由与标准规格的砌块加工成相应形状的对比试验确定。6、 本条5款的砂浆强度等级,除规定了应采用的强度等级范围外,设计施工时尚应注意以下几点:1)根据块材类别和砌体所处位置选择适合的砂浆,如对砼砌块应采用高粘结、和易性、保水性好的专用砂浆;对地面以下或防潮层以下及潮湿房屋的墙体应采用水泥砂浆(见本规范3.2.1.4及6.2.2);2) 砂浆和块体的强度等级宜匹配,砂浆的强度等级不宜大于块体的强度等级(见本规范3.2节);3) 确定砂浆强度等级时应采用同类块体为砂浆强度试件底模。对蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、砼砌块等较烧结类块体吸水(湿)速率低的材料,当其底模采用烧结块材时,砂浆试件的强度要比采用同类块材作底模时要高出10%左右,这是偏于不安全的。但允许采用不吸水的钢制底模,这是偏于安全的,国外多采用这种方法。7、砼砌块必须采用专用配套材料:砌块用砂浆和灌孔砼,并分别用MbXX和CbXX表示,以区别于普通砂浆(MXX)和细石砼(CXX)。砼砌块采用专用配套材料,是新规范和原规范(GBJ3-88)在砌块砌筑和填心用材的显著区别和重要突破。砌块专用砂浆和灌孔砼均属于高性能材料。采用砌块专用材料能从根本上改善砌块砌体的灰缝饱满度,材料间的粘结和整体受力工作性能,提高砌体的抗剪、抗压强度,不仅能解决多层砌块房屋采用普通材料普遍存在的灰缝不饱满、抗剪强度低、易产生裂缝等问题,也是我国砌块建筑由多层到高层的重要依据。因此对砌块建筑设计,不论多层还是高层,均应采用砌块专用砂浆和砼,而不允许采用普通砂浆和砼。砌块专用砂浆、砼的材料和其性能要求应按国家建材标准《砼小型空心砌块砂浆和灌孔砼》JC860/861-2000的规定执行。另外砼砌块建筑施工尚应采用专门的施工机具。[实施与检查的控制]根据上述技术要点说明,实施与检查的控制可归纳为以下几点:1、 设计采用的砌体材料必须属于或符合本规范涉及的上述砌体材料国家标准的应用范围内或技术性能要求的材料,即选择采用“达标”的材料,检查排除“非达标”、“低标”和“无标”材料;2、 砌体材料的最低强度等级不应低于本条规定的下限值:砖、砌块、石材、普通砂浆和砌块用砂浆分别为MU10、MU5、MU20、M2.5和Mb5;3、 砼砌块,无论多层还是高层必须采用专用砂浆和灌孔砼,并用Mbxx和Cbxx标示,以区别普通砂浆Mxx;4、 施工时用于确定蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、砼砌块砌体的砂浆强度等级试件的底模,应采用同类烧结砖。允许采用钢底模。3.2砌体的计算指标砌体的计算指标,是根据3.1规定的不同块体和砂浆等级的匹配或矩阵排列,采用标准试验统计方法和规范确定的可靠度最低水准确定的最终设计计算指标。它包括砌体的抗压强度、抗剪强度、弹性模量、线胀系数、收缩系数和摩擦系数等,是砌体结构设计的基本计算依据,而其中的3.2.1〜3.2.2条是砌体结构构件承载力计算必须采用的强度设计值,因而被列为强制性条文。各类砌体的强度平均值、标准值,当需要时,应按本规范附录B的规定采用。由于砌体材料的多样性,砌体强度不仅受到块体、砂浆(含砼)的影响,也受到施工砌筑或浇注工艺或程序的较大影响,因此执行本节的强制性条文时,应注意控制以下几点:1、 选择合适的施工质量控制等级本规范的砌体强度指标与《砌体工程施工质量验收规范》GB50203—2002中的砌体施工质量控制等级(A、B、C)直接挂勾,是我国砌体设计和施工规范相互关系量化的首次体现。其实际的内涵是在不同的施工控制水平下,砌体结构的安全度不应该降低,它反映了施工技术、管理水平和材料消耗水平的关系。是砌体设计和施工规范在编制思想上的突破和与国际标准接轨的尝试,是个新的概念和规定,因此执行时要结合工程和施工条件选择合适的施工质量控制等级:1) 施工质量控制等级分A、B、C三个等级,其对应的砌体材料分项系数号分别为1.5、1.6和1.8;2) 砌体规范3.2.1及3.2.2的强度指标是按B级给出的,它反映了我国砌体施工管理的一般水平;当采用A级或C级时,应对表3.2.1和表3.2.2中的数据分别乘以1.05和0.89;3) 配筋砌体不允许采用C级;4) 对较高的配筋砌块剪力墙结构宜采用B级的强度指标和A级的施工质量控制等级;5) 工程设计图纸应标明采用的施工质量控制等级,当采用A级或C级时应征得业主的意见。2、 关于砌块砌体强度1) 应对高强砌体材料的砌体强度进行修正,见本规范附录B表B.1.1。新规范表B.1.1采用了与原规范附表2—1相同的表达式,目的之一是在总体上保持规范理论体系的一致性,即在原规范(多层)规定的块体和砂浆强度等级(上限)MU15和M10范围的基础上,根据高强砌体材料试验数据对该式进行局部修正,而采用NMU20和>Mb10的砌块砌体主要用于高层砌块结构;2) 砌块灌孔砌体应满足下列条件:灌孔率p>33%,即砌块墙体中至少三个孔有一个灌砼;灌孔砼的强度等级不应低于Cb20,也不应低于1.5倍的块体强度等级。本条件主要根据砌体中块体和灌孔砼两个起主导作用的材料强度等级的匹配试验得到的,即基本符合块体和砼等强原理,而原规范对此未作规定;灌孔砌体与非灌孔砌体的抗压强度比值不应大于2,即/忍孑,比原规范f=f4g g1-5W1.5f更合理。3、 关于砌体强度的调整1) 砌体的强度受到材料类别、外观尺寸(包括同类块体的外表面粗糙度)以及组砌方式等多种因素的影响。为反映这些影响因素和尽可能压缩篇幅规范采用了各类砌体强度表和表下注解的方法。因此设计时应注意根据表注要求对砌体强度进行调整;2) 规范第3.2.3条规定的对各类砌体强度的调整,主要考虑了以下几个方面的因素:对支承较大跨越构件的墙、柱的砌体强度进行适当折减以考虑荷载或变形较大时对结构构件的承载力可能产生的不利影响,避免成为结构中的薄弱环节,而使整个砌体结构具有较均衡的安全度;小截面效应对砌体强度的不利影响;砂浆类别对砌体强度的影响。因水泥砂浆和易性、保水性较差,铺砌不易均匀,因而比同级混合砂浆的砌体强度低,但根据我国的试验数值,该调整系数对砌体抗压和抗剪强度,从原规范的0.85和0.75改为0.9和0.8;施工质量控制等级的影响;砌体局部受压计算时,可不考虑Y的影响;3)砌体强度的调整应为对无筋砌体和配筋砖砌体中无筋砌体部分的强度的调整;对配筋砌块砌体按全截面计算;当砌体结构构件符合本条中的全部或部分需要进行强度调整的情况时,应取诸调整系数(Y)的乘积。5.1.1[技术要点说明]无筋砌体抗压强度比抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度高得多,因而主要用于以受压为主的墙和柱,是砌体结构房屋最主要的竖向承重结构构件。本条和原规范4.1.1条相比,公式的表达方式相同,但影响系数中的内涵有较大的变化:1、 受压构件包括单、双偏压构件,而原规范仅有单偏压构件;2、 轴向力的偏心距e的取值范围比原规范更严了:1) 轴向力的偏心距e按内力设计值计算,比原规范按内力标准值计算不仅更合理也提高了结构的可靠度;2) 轴向力偏心距e,对单向偏心受压不应大于0.6y;对双偏心受压,考虑到其比单向偏压受力更不利而规定不应超过0.5ey或0.5exO这样的偏心距限制使轴向力N处于截面核心范围之内,即构件截面边缘不会出现弯拉应力,能充分发挥无筋砌体构件的承载力。当超出该限值和截面尺寸受限时,可采用配筋砌体构件,如组合砖砌体或配筋砌块结构构件。原规范对偏心距e的规定过宽(见《砌体结构设计规范》GBJ3—884.1.5),既不利砌体材料的承载力发挥,又对砌体结构的裂缝控制产生不利影响。3、 与本条相关的计算内容应包括:1)构件的内力和偏心距e;按4.2的有关规定确定砌体房屋的静力计算方案、内力计算简图和内力设计值N、M和相应的偏心距e,并应按4.1.5条的规定进行最不利组合;对刚性方案,本层的竖向荷载应考虑墙、柱的实际偏心距影响,梁支承于墙上时,梁端支承压力叫到墙内边的距离应取有效支承长度a0的0.4倍,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;当梁跨大于9m的墙承重的多层房屋,除按上述方法计算外,尚应按4.2.5条4款的规定考虑梁端约束弯矩的影响。2) 高厚比验算应根据构件所属房屋的静力计算方案,按5.1.3或5.1.4条的规定确定构件的计算高度%;根据砌体材料类别和截面形式按5.1.2条确定构件的高厚比p,并按6.1.1验算构件的高厚比。3) 按附录D或按表D.0.1〜3确定影响系数中;4) 按3.2.3条的规定对构件的砌体强度进行调整。[实施与检查的控制]由上述技术要点说明可见,作为砌体结构房屋主要受力构件(墙和柱)的承载力计算并不比砼构件简单,但往往被误认为砌体房屋简单,而出现不应该的计算错误(包括计算程序),或缺乏经验或根据的粗略估算,甚至不作计算。这也是有时造成这种结构构件失效(如承载力不足引起的裂缝、局部失稳乃至倒塌)的原因之一。因此为保证砌体结构的安全,作为强制性条文要求,设计必须按本条的规定进行承载力计算(包括计算程序),并使相关的计算参数,如偏心距、高厚比等控制在规定的安全范围之内,并应提供计算书或经主管部门鉴定的计算程序的结果供审查。5.2.4[技术要点说明]梁端支承处砌体的局部受压承载力计算,是受压构件承载力计算的重要内容之一。本条和原规范4.2.4几乎完全相同,新规范与之唯一不同之处是取消了梁端有效支承长度a0的精确公式a°=38、f^。这主要是因为%的精确和简化公式,虽然后者是由前者在常用跨度梁的条件下演变而来,但二者仍存在着一定的误差,容易在应用中引起争端,为此只保留了该简化公式。计算表明,在常用跨度梁情况下,简化公式与精确公式的误差约在15%左右,而不致影响局部受压的安全度。[实施与检查的控制]1、 应按5.2.2条的规定确定梁下影响局部抗压强度的面积和相应的局压强度提高系数Y的限值。对多孔砖砌体和按6.1.13要求灌孔的砌块砌体,其局压提高系数Y不应大于1.5;未灌孔的砼砌块砌体应取Y=1.0;2、 应根据6.2.4和6.2.5条的规定控制梁下不设垫块或垫梁的跨度。当梁跨较大或超出上列规定的跨度时,应在梁下设置垫块或垫梁,并按5.2.5或5.2.6条的规定计算。试验表明梁下设置垫块或垫梁后按现有加载条件很难达到砌体的局压破坏,因此可大大提高砌体的局压承载力并具有很高的可靠度。因此对跨度较大(符合6.2.4、6.2.5条)的梁下设置垫块或垫梁是防止砌体出现局压破坏的最重要的结构措施,自然也成为设计审查的重点。6.1.1高厚比系指砌体墙、柱的计算高度H0与墙厚或柱短边长(h)或折算厚度(稣)的比值。砌体墙、柱的允许高厚比[p]是指墙、柱高厚比的允许限值,它与承载力计算无关,主要是根据墙、柱在正常使用和施工条件下的稳定性要求,由经验确定的。因此墙、柱的高厚比验算是保证砌体结构构件稳定性和满足结构正常使用要求的重要措施之一。下面仅就本条与原规范相应内容的变化和设计应注意之处列出,以便更准确地贯彻条文。墙、柱高厚比的验算要点:1、 根据房屋的静力计算方案和砌体材料类别按5.1.3和5.1.2确定构件的计算高度H0和高厚比修正系数Y及高厚比p;按表5.1.3确定带壁柱墙计算高度H0时,s应取相邻横墙间的距离,墙、柱的允许高厚比应符合表6.1.1的规定。2、 带壁柱墙1) 带壁柱墙高厚比验算,其翼墙宽度bf按4.2.8确定;2) 壁柱间墙高厚比验算,其墙高H均按刚性方案计算;3) 符合6.1.2条3款要求的圈梁可视为壁柱间墙的不动铰支点。3、 带构造柱墙墙中设置构造柱可提高墙体使用阶段的稳定性和刚度。因此当墙的高厚比较大时,可在墙体中设置钢筋砼构造柱,并按下列规定验算其高厚比:1) 构造柱的截面尺寸和间距:截面沿墙长方向的边长不应小于180mm,沿墙厚方向不应小于墙厚;当利用构造柱作壁柱时,其截面高度不应小于1/30柱高;构造柱的砼不应低于C15,主筋不应少于4^12;构造柱的间距不宜大于4m。2) 高厚比验算按6.1.2条2款的规定确定允许高厚比提高系数R°,并按式(6.1.1)验算带构造柱墙的高厚比;当构造柱沿墙厚方向的边长N1/30柱高时,可按带壁柱墙验算高厚比;构造柱对墙体允许高厚比的提高仅适用于正常使用阶段;构造柱应与墙和横向支承结构有可靠的连接。6.2.1〜6.2.2这两条系保证砌体结构各部分具有较均恒的耐久性等级的措施,因此对处于受力较大或不利环境条件下的砌体材料,规定了比一般条件下较高的材料等级低限,对使用年限大于50年的砌体结构,其材料耐久性等级应更高。这两条和原规范的相应条文的要求相比虽然高了一些,但限于国情,提高幅度不大,这和新规范适当提高砌体结构可靠度的幅度是一致的。因此应鼓励设计时采用比上述条文规定更高的强度等级,这对提高结构的耐久性和可靠度、促进砌体材料向高强发展都是有利的。另外,当多孔块体用于有冻胀的环境时,应采取相应的措施(表6.2.2注1);当蒸压粉煤灰砖用于地面以下或基础时,其强度等级不应低于MU15,并应选用一等砖;蒸压灰砂、蒸压粉煤灰砖不宜用于有侵蚀介质的地基。6.2.10与整浇的砼结构不同,砌体是由块体和砂浆组砌而成的,砌体的强度是通过块体和砂浆的共同工作实现的,而砌体中块体必要的搭接长度是保证砌体强度的关键,反之砌体中的材料就形不成整体,受荷后就会过早地出现解体破坏。其受力机理是砌体中块体的错缝搭接(长度)是维持砌体在竖向荷载(或变形)作用下引起的横向变形应力不致产生过早破坏的基本要素或基本构造措施。按砌体基本力学试验方法标准规定,砌体的基本抗压强度试件,其搭接长度为1/2标准块长(对砌块为190mm),它反映了砌体施工中最普遍的组砌方式,而出现搭长为1/4标准块长(对砌块为90mm)的情况在砌体中占的数量很少,考虑到基本试件比实际墙体的边界条件更不利,因此从总体上讲能保证砌体强度的发挥。如不能满足上述的最小搭接长度,采用本条规定的灰缝钢筋网片也能起到类似的作用,包括抗裂约束作用。当承受较大的竖向荷载时,该部位的拉结网片的竖向间距不应大于200mm。砌块砌体结构房屋的组砌搭接要求,是通过砌块设计时的墙体排列图来保证的,也是砌块结构标通图和施工规范应包括的重要内容,另外砌块砌体分皮错缝搭砌还能保证砌块孔洞上下贯通,是砌块砌体设置竖向钢筋的最重要的结构功能要求。6.2.11砌块墙与后砌隔墙的连接是保证后砌隔墙稳定性的主要措施,砌块后砌隔墙的厚度多数为90mm非承重砌块砌筑的,因其墙厚较承重砌块墙(通常为190mm厚)薄得多,相应高厚比很大,自然墙体自身的稳定性成为主要矛盾。由于后砌隔墙是按自承重墙设计的,容易忽略它可能要承受来自侧向的推力、撞击或冲击荷载、吊挂荷载以及地震作用,这可能成为后砌隔墙失稳或倒塌的主要原因,而一旦出现隔墙倒塌也会对生命财产造成一定的损失。因此在《建筑抗震设计规范》GB50011第13.3节规定了建筑非结构构件的基本抗震措施。尽管未专门列出砌块后砌隔墙的连接构造要求,但其原则是完全适用的,说明后砌隔墙与主体结构连接的重要性。本条的连接方式属柔性连接,除便于承重砌块墙体的排块设计外,对调节较长砌块隔墙的变形(砌体十缩或地震作用)有一定的作用。但对较长的隔墙(如超过4m)除本条的连接外,尚应考虑其它增加稳定和防裂的措施。该拉结网片应在设计时预留或预埋,砌块建筑标通图的墙体连接措施也应包括本内容。7.1.2〜7.1.3砌体结构也常叫作砖(砌块)混合结构,即砌体墙、柱及楼(屋)盖砼梁板组成的结构。而砼圈梁则成为这两类受力结构构件的连接或结合点,是砌体结构重要的组成部分,是砌体结构整体性和稳定性的结构构造措施。随着我国建筑产业化、商品化和高强砌体材料的发展,以及使用要求的不断提高(指高质量、高可靠度和更高的砌体房屋),圈梁在砌体结构房屋的作用就更重要了。另外它对提高砌体房屋墙体的抗裂性能和偶然荷载或作用(如煤气爆炸冲击作用)下的局部抗倒塌能力也均有一定的作用。鉴于此将本二条列为强条,圈梁的设置要求较原规范相应的条文加严了。在贯彻时应注意控制下列几点:1、 在满足7.1.2、7.1.3条圈梁设置要求的情况下,应采用现浇砼圈梁,不允许采用钢筋砖圈梁或预制砼圈梁;2、 圈梁的一般构造尚应按7.1.5、7.1.6条的规定执行,并注意:1) 当圈梁连续布置被门窗洞口截断时的附设圈梁补助措施;2) 相交墙处圈梁的连接;3) 圈梁与大开间房屋,包括刚弹性方案房屋的屋架、大梁的连接;4) 圈梁兼作过梁时的承载力计算;5) 圈梁应满足本条规定的最小截面和配筋要求,圈梁的砼强度等级不应低于C15,纵向钢筋宜采用HPB235级,其搭接长度不应小于30d;3、 超出本节规定的圈梁设置范围时应根据砌体结构体系或房屋类别、房屋的高度、体型、墙体类别、墙体高厚比、荷载或作用、地质条件等因素,按有关规定或工程经验设置圈梁:1) 构造柱组合墙的圈梁应按8.2.8的规定执行;2) 配筋砌块剪力墙房屋的圈梁应按9.4.9和10.4.19的规定执行;3) 利用圈梁作为墙体、横向稳定构件时应按6.1.2条3款的规定执行;4) 抗震设防或软土地基条件下的圈梁应按相应的规范的规定执行。4、 主要检查内容:圈梁布置图及节点构造。7.3.2墙梁是由砼托梁和托梁上计算高度范围内的砌体墙体组成的组合受力构件,墙梁包括简支墙梁、连续墙梁和框支墙梁,可划分为承重和自承重墙梁。和原规范相比不仅构成了较完善的墙梁结构体系,扩大了适用范围,简化了计算,还根据统一标准要求较大地提高了墙梁结构的可靠度,使墙梁结构更加安全可靠,比按其它方法设计的墙梁更合理、安全和较显著的技术经济效果。墙梁属于深受弯构件或深梁,但由于其组成材料不同,按深梁理论计算十分复杂。本规范根据试验和理论计算分析将墙梁按“拉杆拱”受力机制进行简化计算。其中托梁为拱的拉杆,托梁上计算高度范围内的墙体为拱体,对无洞和跨中墙体开洞的墙梁为单拱受力机制,此时托梁为小偏拉构件;对偏开洞口(一侧或两侧)墙梁为大拱套小拱受力机制,洞边墙体就成为跨越该洞的大拱体的组成部分,是墙梁组合作用的最关键之处;而小拱在洞口另一侧形成的“拱脚”效应加大了托梁的弯矩,使托梁变为大偏拉构件。此外墙梁的组合作用尚受到跨度、跨高比、翼墙等因素的影响。因此为确保墙梁较好地发挥组合作用和墙梁结构的安全及便于设计应用,提出了本条墙梁的一般规定。以下是设计执行中应注意控制的要点:1、 允许采用的四种砌体,其中配筋砌体(配筋砌块和构造柱组合墙)与托梁的整体作用最好,当跨度、荷载较大或开洞较大时宜优先采用;2、 偏开洞墙梁洞距a.必须满足该限值要求,否则不应采用本规范规定的墙梁设计方法;3、 洞高(外)和洞宽比(妃U限值,是为了保证墙体整体性和拱体压区必需的高度,是由实验确定的。当超出上述规定时会使墙体压区过早破坏,因此也不适用于本方法;4、 托梁高跨比控制在1/10~1/6,但不宜大于1/6,过大的高跨比不利于墙梁组合作用的发挥。5、 设计审查应全面按本条的规定执行,特别是表7.3.2墙梁的控制参数。7.3.12本条是根据墙梁和结构房屋的受力特点,大量计算分析和工程实践经验,对7.3.2〜7.3.11条墙梁设计原则提出必须满足的最低构造措施要求,墙梁是组合受力构件,承重墙梁是由托梁、墙体、翼墙或构造柱和顶梁组成的约束组合受力结构,缺一不可。其中翼墙或构造柱加顶梁形成约束砌体,在竖向荷载作用下能有效地避免托梁去座上部砌体的局压破坏和提高抗剪能力,同时在水平荷载或水平地震作用下,墙体开裂仍能维持墙梁的组合作用。因此在计算的基础上这些措施对保证墙梁的组合作用和墙梁房屋的整体稳定性和墙梁构件相应的安全性具有十分重要的作用。必须认真执行,以下是实施检查控制要占:1、 多层墙梁房屋应布置为刚性方案房屋,不应采用刚弹性或弹性方案房屋(见4.2.1、4.2.2及4.2.5条);2、 承重墙梁必须按规定设置翼墙,当受条件限制时应用砼构造柱代替,翼墙或构件柱应与砼顶梁连成整体;3、 多层墙梁房屋的托梁支座承受很大的集中荷载,是关键的传力构件,必须满足局部承压和必须的支承长度。对砌体墙、柱不应小于350mm,并应根据5.2.5条的规定设置垫块或垫梁;当为框架柱时,柱截面不应小于400mmX400mm;4、 托梁顶面为结构的转换或过渡层,必须采用现浇砼楼盖,不允许采用其它楼盖;5、 托梁是墙梁的最重要的组成部分,根据其重要性和受力特点(偏心受拉),其构造是按框支梁的要求确定的。其中的托梁跨中截面受力钢筋的最小含钢率0.6%(包括0.2%的上部载面受压钢筋)适用于承重和自承重墙梁的托梁;6、 翼墙和腹墙必须同时砌筑,不允许留槎或分别砌筑。7、 墙梁托梁上方墙体的洞口施工,应按本条规定先设置砼过梁后再砌以上砌体,不允许先起拱后放置砼过梁。洞口过梁上方不允许设置施工集中荷载。墙梁设计是个完整的系统,与本条有关的条文有(解释见条文说明):1) 7.3.3墙梁的计算简图和7.3.4墙梁的计算荷载;2) 7.3.5〜7.3.11墙梁截面承载力计算或验算内容要求及墙梁内力、承载力计算方法;3) 10.5.1〜10.5.9抗震设防时底层设置抗震墙的框支墙梁房屋的有关规定内容。7.4.1砌体墙中挑梁最常见的破坏形态就是倾覆破坏,对无筋砌体更是如此。本条与原规范相应条文仅作了较小的变动:保留了柔性挑梁(l]N2.2hb)计算倾覆点至墙外边缘距离的简化公式,给出了挑梁下设置构造柱时的和取值,明确了挑梁的抗倾覆荷载应为本层内规定范围的荷载。在执行本条时应注意的相关问题:1、挑梁的抗倾覆荷载应取本层内规定范围内的荷载。对非层层设置挑梁的情况,允许取挑梁间相应范围内的抗倾覆荷载;2、 应严格控制挑梁的外挑和埋入长度比及柔性挑梁受力钢筋的配置要求;3、 对跨度较大或荷载较大的挑梁应按7.4.4进行局压验算,并采取措施,如设垫梁或构造柱对砼砌块建筑应按6.2.13的规定将挑梁下的砌块灌实;4、 挑梁宜与楼层或墙体中的圈梁整体连接,以提高结构的整体性和砌体抗裂能力;5、 对单面走廊或单侧大阳台多层砌体房屋,尚应考虑挑梁对房屋可能引起的倾斜或不均匀沉降(特别对软弱地基土)、使房屋产生斜裂缝或墙体开裂等不利影响。9.2.2配筋砌块砌体剪力墙、柱是在无筋砌体基础上通过设置钢筋和灌注砼而成的结构构件,因而与一般砌体(包括非灌孔砌体)的稳定性不同。根据欧拉公式和灌芯砌体受压应力一应变关系,考虑简化并与一般砌体的稳定系数相一致,给出了本条的公式,该稳定系数与钢筋砼构件的稳定系数很接近但稍低。另外,考虑到配筋砌块构件的组砌和配筋特点,对该条承载力公式中的钢筋项作了折减并加了注。下面就执行中的有关问题加以说明:1、 对190mm厚的砌块墙或剪力墙(其长边不应小于800mm),一般将竖向钢筋设置在孔洞的中心,周边主要受到灌孔砼的约束,考虑到竖向配筋量较少,因此偏于安全应按该式注执行;2、 对砌块柱其截面及配筋应按9
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