砌体结构设计标准规范

第一章总则第1.0.1条为了使砌体结构设计落实实施国家技术经济政策，坚持因地制宜、就地取材标准，合理选择结构方案和建筑材料，做到技术优异、经济合理、安全适用、确保质量，特制订本规范。第1.0.2条本规范适适用于通常工业和民用房屋及构筑物砌体结构设计。第1.0.3条本规范适适用于五列砌体结构：一、砖砌体，包含烧结一般砖（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，包含混凝土中型、小型空心砌块和粉煤灰中型实心砌块砌体。三、石砌体，包含多种料石和毛石砌体。第1.0.4条本规范是依据《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)要求标准进行制订。第1.0.5条地震区和特殊条件下或有特殊要求房屋及构筑物设计，尚应符合国家现行相关标准规范要求。第二章材料第一节材料强度等级第2.1.1条块体和砂浆强度等级，应按下列要求采取：一、烧结一般砖、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖等强度等级：MU30(300)、MU25(250)、MU20(200)、MU15(150)、MU10(100)和MU7.5(75)。二、砌块强度等级：MU15、MU10、MU7.5、MU5和MU3.5。三、石材强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、<P>四、砂浆强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1和M0.4。注：①括号内为对应材料原标准要求标号。②石材规格、尺寸及其强度等级可按附录一方法确定。③确定硅酸盐块体强度等级时，块体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，可取人工碳化系数1.15倍，且不得大于0.9。第二节砌体计算指标第2.2.1条龄期为28d以毛截面计算各类砌体抗压强度设计值，依据块体和砂浆强度等级应分别按下列要求采取：一、烧结一般砖、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖砌体抗压强度设计值，应按表2.2.1－1采取。二、一砖厚空斗砌体抗压强度设计值，应按表2.2.1－2采取。三、块体高度为180～350mm混凝土小型空心砌块砌体抗压强度设计值，应按表2.2.1－3采取。第2.2.4条施工阶段砂浆还未硬化新砌砌体，可按砂浆强度为零确定其砌体强度。对于冬期施工采取掺盐砂浆法施工砌体，砂浆强度等级按常温施工强度等级提升一级时，砌体强度和稳定性可不验算。第2.2.5条砌体弹性模量、线膨胀系数和摩擦系数，可按表2.2.5－1～表2.2.5－3采取。砌体剪变模量，宜为砌体弹性模量0.4倍。第三章基础设计要求第一节设计标准第3.1.1条本规范采取以概率理论为基础极限状态设计方法，用分项系数设计表示式进行计算。第3.1.2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要求。注：依据砌体结构特点，砌体结构正常使用极限状态要求，通常情况下可由对应结构方法确保。第3.1.3条依据建筑结构破坏可能产生后果（危及人生命、造成经济损失、产生社会影响等）严重性，建筑结构按表3.1.3划分为三个安全等级，设计时应依据具体情况合适选择。建筑结构安全等级表3.1.3安全等级破坏后果建筑物类型----------------------------------------一级很严重关键工业和民用建筑物二级严重通常工业和民用建筑物三级不严重次要建筑物----------------------------------------注：①对于特殊建筑物，其安全等级可依据具体情况另行确定。②对地震区砌体结构设计，应按国家现行《建筑抗震设计规范》依据建筑物关键性区分建筑物类别。第3.1.4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……)(3.1.4)式中γo——结构关键性系数。对安全等级为一级、二级、三级砌体结构构件，可分别取1.1、1.0、0.9；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(·)——结构构件承载力设计值函数；fd——砌体强度设计值，；fk——砌体强度标准值，fk＝fm－1.645σf；γf——砌体结构材料性能分项系数，γf＝1.5；fm——砌体强度平均值；σf——砌体强度标准差；αk——几何参数标准值。第3.1.5条当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性时，比如倾覆、滑移、漂浮等，应按下列设计表示式进行验算：式中G1k——起有利作用永久荷载标准值；G2k——起不利作用永久荷载标准值；CG1、CG2——分别为G1k、G2k荷载效应系数；CQ1、CQi——分别为第一个可变荷载和其它第i个可变荷载荷载效应系数；Q1k、Qik——起不利作用第一个和第i个可变荷载标准值；ψci——第i个可变荷载组合值系数。当风荷载和其它可变荷载组合时均可采取0.6。第二节房屋静力计算要求第3.2.1条房屋静力计算，依据房屋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，可按表3.2.1确定静力计算方案。房屋静力计算方案表3.2.1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、楼盖类别不一样或横墙间距不一样时，可按第3.2.7条和3.2.8条要求确定房屋静力计算方案。③对无山墙或伸缩缝处无横墙房屋，应按弹性方案考虑。第3.2.2条刚性和刚弹性方案房屋横墙应符合下列要求：一、横墙中开有洞口时，洞口水平截面面积不应超出横墙截面面积50%。二、横墙厚度不宜小于180mm。三、单层房屋横墙长度不宜小于其高度，多层房屋横墙长度，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横墙。②凡符合注①刚度要求一段横墙或其它结构构件（如框架等），也可视作刚性或刚弹性方案房屋横墙。第3.2.3条弹性方案房屋静力计算可按屋架、大梁和墙（柱）为铰接，不考虑空间工作平面排架或框架计算。第3.2.4条刚弹性方案房屋静力计算，可按屋架、大梁和墙（柱）为铰接考虑空间工作平面排架或框架计算。房屋各层空间性能影响系数，可按表3.2.4采取，其计算方法按本规范附录三和附录四。第3.2.5条刚性方案房屋静力计算，可按列要求进行：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、对本层竖向荷载，应考虑对墙、柱实际偏心影响，当梁支承于墙上时，梁端支承压力N1到墙内边距离，对屋盖梁应取梁端有效支承长度αo0.33倍，对楼盖梁应取梁端有效支承长度αo0.40倍（图3.2.5）。由上面楼层传来荷载Nu，可视作作用于上一楼层墙、柱截面重心处。a)屋盖梁情况b)楼盖梁情况图3.2.5梁端支承压力位置第3.2.6条当刚性方案多层房屋外墙符合下列要求时，静力计算可不考虑风荷载影响：一、洞口水平截面面积不超出全截面面积2/3。二、层高和总高不超出表3.2.6要求。外墙不考虑风荷载影响时最大高度表3.2.6基础风压值(kN/㎡)层高(m)总高(m)---------------------------------0.44.0280.54.0240.64.0180.73.518----------------------------------三、屋面自重大于0.8kN/㎡。当必需考虑风荷载时，风荷载引发弯矩M，可按下式计算：式中ω——风荷载设计值；Hi——层高。第3.2.7条计算上柔下刚多层房屋时，顶层可按单层房屋计算，其空间性能影响系数可依据屋盖类别按表3.2.4采取。注：上柔下刚房屋系指顶层不符合刚性方案要求，而下面各层由对应楼盖类别和横墙间距可确定为刚性方案房屋。第3.2.8条计算上刚下柔多层房屋时，底层空间性能影响系数可取表3.2.4中1类屋盖空间性能影响系数，其计算方法应按本规范附录四采取。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房屋。第3.2.9条带壁柱墙计算截面翼缘宽度bf，可按下列要求采取：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，可取相邻壁柱间距离。二、单层房屋，可取壁柱宽加２炖３墙高，但小于窗间墙宽度和相邻壁柱间距离。三、计算带壁柱墙条形基础时，可取相邻壁柱间距离。第3.2.10条当转角墙段角部受竖向集中荷载时，计算截面长度可从角点算起每侧宜取层高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1/3。当上层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4.1.1条受压构件承载力应按下式计算：N≤φfA(4.1.1)式中N——荷载设计值产生轴向力；φ——高厚比β和轴向力偏心距e对受压构件承载力影响系数，可按附录五附表5－1至附表5－5采取或按附录五公式计算；f——砌体抗压强度设计值，应按第2.2.1条采取；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3.2.9条采取。注：对矩形截面构件，当轴向力偏心方向截面边长大于另一方向边长时，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4.1.2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、空斗砌体和混凝土中型空心砌块砌体1.0。二、混凝土小型空心砌块砌体1.1。三、粉煤灰中型实心砌块、硅酸盐砖、细料石和半细料石砌体1.2。四、粗料石和毛石砌体1.5。高厚比β应按下列公式计算：对矩形截面(4.1.2－1)对T形截面(4.1.2－2)式中Ho——受压构件计算高度，按第4.1.3条确定；h——矩形截面轴向力偏心方向边长，当轴心受压时为截面较小边长；ht——T形截面折算厚度，可近似取3.5i计算；i——截面回转半径。第4.1.3条受压构件计算高度Ho，应依据房屋类别和构件支承条件等按表4.1.3采取。表中构件高度H应按下列要求采取：一、在房屋底层，为楼板到构件下端支点距离。下端支点位置，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，为楼板或其它水平支点间距离。三、对于山墙，可取层高加山墙尖高度1/2；山墙壁柱则可取壁柱处山墙高度。第4.1.4条对有吊车房屋，当不考虑吊车作用时，变截面柱上段计算高度可按表4.1.3要求采取；变截面柱下段计算高度可按下列要求采取：一、当初，取无吊车房屋Ho。二、当初，取无吊车房屋Ho应乘以修正系数μ。μ＝1.3－0.3Iu/I1。Iu为变截面柱上段惯性矩，I1为变截面柱下段惯性矩。三、当初，取无吊车房屋Ho。但在确定β值时，采取上柱截面。注：本条要求也适适用于无吊车房屋变截面柱。第4.1.5条轴向力偏心距e按荷载标准值计算并不宜超出0.7y，y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘距离。当0.7y＜e≤0.95y时，除按公式(4.1.1)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——砌体沿通缝截面弯曲抗拉强度拟准值，取ftm，k＝1.5ftm；ftm——砌体沿通缝截面弯曲抗拉强度设计值，按第2.2.2条采取；W——截面抵御矩。当e＞0.95y时，按下式进行计算：式中N——轴向力设计值。第二节局部受压第4.2.1条砌体截面中受局部均匀压力时承载力应按下式计算：N1≤γfA1(4.2.1)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升系数；A1——局部受压面积。第4.2.2条砌体局部抗压强度提升系数γ，应符合下列要求：一、γ可按下式计算：式中Ao——影响砌体局部抗压强度计算面积。二、计算所得γ值，尚应符合下列要求：1.在图4.2.2a情况下，γ≤2.5；2.在图4.2.2b情况下，γ≤1.25；3.在图4.2.2c情况下，γ≤2.0；4.在图4.2.2d情况下，γ≤1.5。5.对空心砖砌体，局部抗压强度提升系数γ应小于或等于1.5；对未灌实混凝土中型、小型空心砌块砌体，局部抗压强度提升系数γ为1.0。第4.2.3条影响砌体局部抗压强度计算面积可按下列要求采取：一、在图4.2.2a情况下，Ao＝(a＋c＋h)h；二、在图4.2.2b情况下，Ao＝(a＋h)h；三、在图4.2.2c情况下，Ao＝(b＋2h)h；四、在图4.2.2d情况下，Ao＝(a＋h)h＋(b＋h1-h)h1。式中a、b——矩形局部受压面积A1边长；h、h1——墙厚或柱较小边长，墙厚；c——矩形局部受压面积外边缘至构件边缘较小距离，当大于h时，应取为h。图4.2.2影响局部抗压强度面积Ao第4.2.4条梁端支承处砌体局部受压承载力应按下式计算：ψNo＋N1≤ηγfA1(4.2.4-1)式中ψ——上部荷载折减系数，，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完整系数，通常可取0.7，对于过梁和墙梁可取1.0；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支承压力(kN)；b——梁截面宽度(mm)；tgθ——梁变形时，梁端轴线倾角正切，对于受均布荷载简支梁，当ω/lo＝1/250时，可取tgθ＝1/78；ω——梁最大挠度；lo——梁计算跨度。对于跨度小于6m钢筋混凝土梁，梁端有效支承长度可按下式计算：式中hc——梁截面高度(mm)；f——砌体抗压强度设计值(MPa)。第4.2.5条在梁端下设有垫块或垫梁时，垫块或垫梁下砌体局部受压承载力应按下列要求计算：一、预制刚性垫块No＋N1≤φγ1fAb(4.2.5-1)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协力影响系数，应采取本规范第4.1.1条当β≤3时φ值；γ1——垫块外砌体面积有利影响系数，γ1应为0.8γ，但大于1.0。γ为砌体局部抗压强度提升系数，按式(4.2.2)以Ab替换A1计算得出；Ab——垫块面积，Ab＝abbb，ab为垫块伸入墙内长度，bb为垫块宽度。刚性垫块高度不宜小于180mm，自梁边算起垫块挑出长度不宜大于垫块高度tb。在带壁柱墙壁柱内设刚性垫块时（图4.2.5-1），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长度不应小于120mm。图4.2.5-1壁柱上设有垫块时梁端局部受压二、和梁端现浇成整体垫块梁端支承处砌体局部受压承载力仍按本规范第4.2.4条要求计算，此时A1＝aobh，同时在计算有效支承长度公式(4.2.4-2)中应以bb代b。三、长度大于πho垫梁(图4.2.5-2)No＋N1≤2.4fbbho(4.2.5-2)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——分别为垫梁弹性模量和截面惯性矩；E——砌体弹性模量；h——墙厚。第4.2.6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(4.2.1)、(4.2.4-1)或(4.2.5-1)要求时，可将影响砌体局部抗压强度计算面积范围内砌体孔洞加以补强，补强方法应采取不低于砌块材料强度等级混凝土灌实，其砌体强度设计值可按表2.2.1-3注④采取。图4.2.5-2垫梁局部受压注：灌实部分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4.3.1条轴心受拉构件承载力，应按下式计算：Nt≤ftA(4.3.1)式中Nt——轴心拉力设计值；ft——砌体轴心抗拉强度设计值，应按第2.2.2条表2.2.2-1和表2.2.2-2中较小值采取。第四节受弯构件第4.4.1条受弯构件承载力，应按下式计算：M≤ftmW(4.4.1)式中M——弯矩设计值；ftm——砌体弯曲抗拉强度设计值，应按第2.2.2条表2.2.2-1和表2.2.2-2中较小值采取；W——截面抵御矩。第4.4.2条受弯构件受剪承载力应按下式计算：V≤fvbz(4.4.2)式中V——剪力设计值；fv——砌体抗剪强度设计值，应按第2.2.2条表2.2.2-1采取；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4.5.1条沿通缝受剪构件承载力，应按下式计算：V≤(fv＋0.18σk)A(4.5.1)式中σk——恒荷载标准值产生平均压应力。第五章结构要求第一节墙、柱许可高厚比第5.1.1条墙、柱高厚比应按下式验算：式中Ho——墙、柱计算高度，应按第4.1.3条采取；h——墙厚成矩形柱和Ho相对应边长；μ1——非承重墙许可高厚比修正系数；μ2——有门窗洞口墙许可高厚比修正系数；[β]——墙、柱许可高厚比，应按5.1.1采取。注：①当墙高H大于或等于相邻横墙或壁柱间距离ｓ时，应按计算高度Ho＝0.6s验算高厚比；②当和墙连接相邻两横堵间距离ｓ≤μ1μ2[β]h时，墙高度可不受本条限制；③变截面柱高厚比可按上、下截面分别验算，其计算高度可按表4.1.4条要求采取。验算上柱高厚比时，墙、柱许可高厚比可按表5.1.1数值乘以1.3后采取。第5.1.2条带壁柱墙高厚比验算，应按下列要求进行：一、按公式(5.1.1)验算带壁柱墙高厚比，此时公式中h应改用带壁柱墙折算厚度hT，在确定截面回转半径时，墙截面翼缘宽度，可按本规范第3.2.9条要求采取；当确定墙计算高度Ho时，ｓ应取相邻横墙间距离。二、按公式(5.1.1)验算壁柱间墙高厚比，此时ｓ应取相邻壁柱间距离。设有钢筋混凝土圈梁带壁柱墙，当b/s≥1/30时，圈梁可视作壁柱间墙不动铰支点(b为圈梁宽度)。如具体条件不许可增加圈梁宽度，可按等刚度标准（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要求。墙、柱许可高厚比[β]值表5.1.1砂浆强度等级墙柱----------------------M0.41612M12014M2.52215M52416≥M7.52617----------------------式中bs——在宽度ｓ范围内门窗洞口宽度；s——相邻窗间墙或壁柱之间距离。当按公式(5.1.4)算得μ２值小于0.7时，应采取0..7。当洞口高度等于或小于墙高1/5时，可取μ2等于1.0。第二节通常结构要求第5.2.1条六层及六层以上房屋外墙、潮湿房间墙，和受振动或层高大于6m墙、柱所用材料最低强度等级，应符合下列要求：一、砖采取MU10；二、砌块采取MU5；三、石材采取MU20；四、砂浆采取MU2.5。第5.2.2条在室内地面以下，室外散水坡顶面以上砌体内，应铺设防潮层。防潮层材料通常情况下宜采取防水水泥砂浆。勒脚部位应采取水泥砂浆粉刷。地面以下或防潮层以下砌体，所用材料最低强度等级应符合表5.2.2要求。注：①石材重力密度，不应低于18kN/。②地面以下或防潮层以下砌体，不宜采取空心砖。当采取混凝土中、小型空心砌块砌体时，其孔洞应采取强度等级不低于C15混凝土灌实。③多种硅酸盐材料及其它材料制作块体，应依据对应材料标准要求选择采取。第5.2.3条承重独立砖柱，截面尺寸不应小于240mm×370mm。毛石墙厚度，不宜小于350mm，毛料石柱截面较小边长，不宜小于400mm。注：当有振动荷载时，墙、柱不宜采取毛石砌体。第5.2.4条空斗墙下列部位，宜采取斗砖或眠砖实砌：一、纵横墙交接处，其实砌宽度距墙中心线每边大于370mm；二、室内地面以下，及地面以上高度为180mm砌体；三、搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板等构件支承面下，高度为120～180mm通长砌体，所用砂浆不应低于M2.5；四、屋架、大梁等构件垫块底面以下，高度为240～360mm，长度大于740mm砌体，其所用砂浆不应低于M2.5。第5.2.5条跨度大于6m屋架和跨度大于下列数值梁，其支承面下砌体应设置混凝土或钢筋混凝土垫块，当墙中设有圈梁时，垫块和圈梁宜浇成整体：一、对砖砌体为4.8m；二、对砌块和料石砌体为4.2m；三、对毛石砌体为3.9m。第5.2.6条对厚度小于或等于240mm墙，当大梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱，或采取其它加强方法：一、对砖墙为6m；二、对砌块和料石墙为4.8m。第5.2.7条预制钢筋混凝土板支承长度，在墙上不宜小于100mm；在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm。支承在墙、柱上吊车梁、屋架，及跨度大于或等于下列数值预制梁端部，应采取锚固件和墙、柱上垫块锚固：一、对砖砌体为9m；二、对砌块和料石砌体为7.2m。第5.2.8条骨架房屋填充墙，应分别采取拉结条或其它方法和骨架柱和横梁连接。第5.2.9条山墙处壁柱宜砌至山墙顶部。风压较大地域，檩条应和山墙锚固，屋盖不宜挑出山墙。第5.2.10条砌块两侧宜设置灌缝槽，当无灌缝槽时，墙体应采取两面粉刷。第5.2.11条砌块砌体应分皮错缝搭砌。中型砌块上下皮搭砌长度不得小于砌块高度1/3，且不应小于150mm；小型空心砌块上下皮搭砌长度，不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时，应在水平灰缝内设置不少于2