新编, 砌体结构设计规范,
GB50003简介
一, 砌体结构可靠度调整
1- 1 荷载效应组合模式
)4.12.1(
2
10 ?
?
??
n
i
Q i kciQikQGk SSS ???
?
?
?
n
i
Q i kciGk SS
1
0 )4.135.1( ??
)4.12.1(0 QkGK SS ??
)0.135.1(0 QkGk SS ??
1- 2 其它几项可靠度因素的调整
1,根据, 建筑结构可靠度设计统一标准, GB50068规
定住宅楼面活荷由 1.5kN/m2调整为 2.0kN/m2;
2., 建筑结构荷载规范, GB50009规定风荷由 30年一
遇改为 50年一遇;
3., 砌体结构设计规范, GB50003将材料分项系数由
1.5调整为 1.6;
4,偏压构件偏心矩计算采用荷载效应设计值, 偏心距
限值由 0.7y调整为不超过 0.6y;
5,取消较低材料强度等级;砖的最低强度等级为
MU10;砌块为 MU5;砂浆为 M2.5;
6,设计可靠度与施工质量控制等级挂钩, = 1.6是针
对施工质量控制等级 B级如为 C级则应按 = 1.8采
用 。
f?
f?
f?
表 1-1 砌体轴压构件的可靠指标
?
砌体类别 0.1 0.25 0.5 平均
砖 砌 体
砌块砌体
4.038
4.176
4.098
4.235
4.142
4.278
4.093
4.230
表 1-2 砌体通缝抗剪时可靠指标
??
砌体类别 0.1 0.25 0.5 平均
砖 砌 体
砌块砌体
4.007
4.198
4.067
4.172
4.112
4.088
4.062
4.153
?? ?? ?
?????? ?
砖强度
等级
砂浆强度等级 砂浆
强度
M15 M10 M7.5 M5 M2.5 0
MU30
MU25
MU20
MU15
MU10
3.94
3.60
3.22
2.79
––
3.27
2.98
2.67
2.31
1.89
2.93
2.68
2.39
2.07
1.69
2.59
2.37
2.12
1.83
1.50
2.26
2.06
1.84
1.60
1.30
1.15
1.05
0.94
0.82
0.67
表 1- 3 普通砖砌体抗压强度设计值
表 3—9 荷载分项系数表
标 准 ?G ?Q
国际建议 CIB58 1.35 1.5
英国规范 BS5628 1.4 1.6
国际规范
ISO/TC179 1.4 1.6
中国 GBJ3—88 1.2 1.4
表 3-10 材料分项系数 f 表
标 准 施 工 控 制
A B C
CIB58 生产控制 AB 2.0— 2.32.5 —3.5
TC179 生产控制 AB 2.02.3 2.52.8 3.03.0
BS5628 生产控制 AB 2.52.8 3.13.5 ——
GBJ3—88 1.5
?
表 3—11 砌体结构可靠指标 ?


CIB58 生产控制 B级 施工控制 B级 5.67
BS5628 生产控制 B级 施工控制 B级 5.98
GBJ3—88 生产控制 B级 施工控制 B级 3.7
二, 砌体局部受压计算的补充规定
2- 1 梁端有效支承长度
?b ftg
N
a l380 ?
f
h
a c100 ?
2- 2 刚性垫块上梁端有效支承长度计算
? ?
?
?
tgbf
N
a
bm
l
93.1
1000
0 下
?? ??? tgtg 119.10 0 0 5 0 8.0
下上 00 93.0 aa ?
f
h
a c10 ??
f0?
1?
0 0.2 0.4 0.6 0.8
5.4 5.7 6.0 6.9 7.8
a 0下
a 0上
图 2- 1 刚性垫块局压示意
表 2- 1 系数 值
1?
2- 3 柔性垫梁下的局压
( 2-7)
( 2-8)
f
hb
N
b
l 5.15.132
0
0 ??
??
?
?
0
0 4.2
3
5.1
3 hfbN
N
bl ???
020 4.2 hfbNN bl ???
x
y
z
图 2- 2 柔性垫梁应力分布
2- 4 墙体对梁端约束
L≥9m时, 考虑梁端约束
5.0
2.0 ?
?
??
?
??
h
a?
M
MK y?
(2-9)
表 2- 2 约束系数值
mf0?
0 0.1 0.2 0.3 0.4
k 0.03 0.083 0.122 0.166 0.214
约束力矩变化规律图
三, 墙梁设计的扩充
3- 1 墙梁研究概况
88规范前, 258个简支墙梁试验 。
88规范后,21个连续墙梁;
28个框支墙梁试验;
40个框支墙梁拟静力;
8个框支墙梁模型震动
台和拟动力试验,
图 3- 1 框支墙梁的计算简图
托梁界面上 ?xy分布 主应力轨迹线
图 7-13 偏开洞墙梁应力分布和主应力迹线示意图
图 7-12 中开洞墙梁 图 7-14 偏开洞墙梁组合作用示意
3- 2 托梁计算
1,托梁跨中截面按偏拉构件计算
iMibi MMM 21 ???
0
2
H
MN i
Nb ti ??
???
?
???
? ?? 03.07.1
0l
h b
MM ??
0
105.4 laM ???
0
1.244.0
l
h w
N ???
(3-1)
(3-2)
(3-3)
(3-4)
(3-5)
( 有洞口时)
对简支墙梁
对连续墙梁和框支墙梁
(3-6)
???
?
???
? ?? 08.07.2
0 i
b
MM l
h??
i
i
M l
a
0
88.3 ???
i
w
N l
h
0
6.28.0 ???
(3-7)
(3-8)
M1i— 荷载设计值 Q1,F1作用下的简支梁跨中弯矩或按连
续梁或框架分析的托梁各跨跨中最大弯矩。
M2i— 荷载设计值 Q2作用下简支梁跨中弯矩或按连续梁或
框架分析的托梁各跨跨中弯矩中的最大值。
ai — 洞口边至墙梁最近支座的距离,当 ai > 0.35loi时,取
ai =0.35loi 。
2,托梁支座截面应按受弯构件计算
(3-9)
(3-10)
jMjbj MMM 21 ???
i
i
M l
a
0
75.0 ???
( 有洞口时)
对无洞口墙梁 4.0?M?
3,托梁斜截面受剪承载力按受弯构件受剪计算
jVjbj VVV 21 ???
—考虑组合作用的托梁剪力系数,无洞口墙梁边
支座取 0.6,中支座取 0.7;有洞口墙梁边支座取
0.7,中支座取 0.8。
V?
(3-11)
3- 3 墙梁的墙体设计
1,墙梁的墙体受剪承载力
(3-12)
V2 —Q2作用下墙梁支座边剪力的最大值;
—翼墙或构造柱影响系数,对单层墙梁取 1.0,对多层墙梁,
当 =3 时取 1.3,当 =7或设构造柱时取 1.5;当 3 < <
7时,按线性插入;
—洞口影响系数,无洞口取 1.0,多层有洞口墙梁取 0.9,单
层有洞口取 0.6;
hl —墙梁顶面圈梁截面高度。
w
i
l
i
b f h h
l
h
l
hV
???
?
???
? ???
00
212 2.0??
1?
2?
h
bf
h
bf
h
bf
2,托梁支座上部砌体局部受压承载力
hfQ ??2
h
b f
08.025.0 ???
(3-13)
(3-14)
3- 4 托梁施工阶段验算
1.托梁上的荷载:
1) 托梁自重及本层楼盖的恒荷载;
2) 本层楼盖的施工荷载;
3) 墙体自重, 可取高度为的墙体自重, 开洞时
尚应按洞顶以下实际分布的墙体自重复核;
为各计算跨度的最大值 。
2.托梁应按受弯构件进行受弯, 受剪承载
力验算 。
3- 5 墙梁的构造要求
3- 6 墙梁的适用条件
墙梁类别 墙体总高
度 (m)


(m)
墙高
hw/l0i
托梁

hb/l0i
洞宽
hh/l0i
洞高
hh
承重墙梁
自承重墙梁
≤18
≤18
≤9
≤12
≥0.4
≥1/3
≥1/10
≥1/15
≤0.3
≤0.8
≤5/6hw且
hw- hh≥0.4m
表 3- 1 墙梁的一般规定
3- 7 墙梁结构抗震设计
1,墙梁结构抗震试验结果
1) 破坏斜裂缝走向与静力下一致;
2) 比计算值小, 抗震, 抗剪承载力比落地
墙低 10%左右 。
2,墙梁的抗震计算
1) 地震剪力 *1.2~1.5( 根据刚度比 )
0?
2) 地震剪力按有效刚度比分配;
混凝土剪力墙 *0.3
砌体剪力墙 *0.2
框架柱考虑附加轴力 。
3) 托梁弯矩系数 ;剪力系数 ;
一级为 1.1; 二级为 1.05; 三级为 1.0
4) 框架柱反弯点距柱底为 0.55H;
5) 墙体抗震承载力按静力计算乘以 0.9
3,墙体抗震构造要求
M? V?
四, 配筋砌块砌体中高层
配筋砌块剪力墙的实质
83年广西南宁 10层, 11层砌块中高层试点楼
87年辽宁本溪 10层煤矸石混凝土砌块中高层;
97年辽宁省盘锦 15层点式住宅楼;
98年上海住宅总公司 18层配筋砌块点式综合楼;
2000年抚顺建成了 12层板式配筋砌块商住楼;
2001年哈尔滨市阿继科技园修建了 13层大开间板
式配筋砌块商住楼 。
盘锦国税局 15层砌块住宅楼 上海 18层配筋砌块建筑
抚顺 12层中兴大厦 哈尔滨阿继 13层砌块住宅
表 7—5 配筋砌块剪力墙试点工程与
混凝土框架剪力墙结构技术经济比较表
广西 11层
试点楼
盘锦 15层
试点楼
上海 18层
试点楼
抚顺 12层
试点楼
钢材节省 38% 42% 25% —
造价节省 28% 18% 7.4% 25%
试点楼
材料及造价
4- 2 配筋砌块剪力墙结构正截面
承载力试验
试验参数:
正应力 =1,2,2.2MPa
剪跨比 = 1.6,2.18,2.59,2.67
灌芯率 100%, 66%, 33%
在荷载位移曲线上均经历以下几个阶段:
( 1) 弹性阶段 ( 2) 弹塑性阶段
( 3) 塑性阶段 ( 4) 下降段
0?
?
图 4-1 试件详图
图 4-7 滞回曲线图
图 4-8 恢复力模型
4- 3 配筋砌块剪力墙正截面承载力计算方法
大偏压的基本假定:
1,截面符合平截面假定 。
2,不考虑受压区分布筋作用 。
3,砌体受压区应力图形为矩形 。
4,受拉区分布钢筋考虑在 ( h0- 1.5x)
范围内达屈服, 这是根据试验时的
情况, 并参考钢筋混凝土剪力墙的
取法而定的 。
??????? sisiysysg AffAfAbxfN
?????? ????????? ? 2)( 00 xhbxfSfahAfeN gsisissyN
( 4-1)
( 4-2)
图 4- 3 大偏压计算简图
小偏压
图 4-4 小偏压试件 图 4-5 加载示意图
基本假定,1)平截面假定; 2)不考虑砌体受拉;
3)不考虑分布筋受压。
(4-3)
(4-4)
(4-5)
(4-6)
sssyg AAfbxfN ??????
)(2 00 ssygN ahAfxhbxfeN ??????????? ???
8.0
8.0
?
??
b
ys f ?
??
smc
mc
b ??
?
?
?
? 8.0 图 4- 6 小偏压计算简图
4- 4 配筋砌块剪力墙结构斜截面承载力试验
试验参数:正应力 =1.0,1.4,1.8MPa
剪跨比 = 1.2,1.38,1.64
0?
?
I
II II
I
竖向千斤顶压力
纵向钢筋应变片
钢砼底梁
I I
水平加载
水平钢筋应变片
钢砼顶梁
水平钢筋应变片
吊钩
图 4- 9 试件尺寸及配筋 图 4- 10 典型破坏形态
4- 5 配筋砌块剪力墙斜截面承载力计算方法
1,剪力墙在偏心受压时的受剪承载力
2,剪力墙在偏心受拉时的受剪承载力
00 9.0)12.06.0(5.0
1 h
S
Af
A
ANbhfV sh
yh
w
vg ???? ?
0VhM??
00 9.0)22.06.0(5.0
1 h
S
Af
A
ANbhfV sh
yh
w
vg ???? ?
1
图 4-11 V1-3墙片滞回曲线 图 4-12 V2-2墙片滞回曲线
图 4-13 恢复力模型
五, 一般砌体房屋的构造要求和防裂措
5- 1 允许高厚比的补充规定
][210 ???? ?? hH
l
b
E
E
l
b bcc
cc ???? ????
??
?
? ???? 111
实际上 {?c? 25.0?lbc
25.0?lbc
1.25
1.0
5- 2 加强砌体结构防裂措施
1., 防, 放, 抗, 相结合, 材料, 设计,
施工综合防治;
2,分格缝;
3,滑动层;
4,墙面控制缝;
5,防的措施;
6,抗的措施 。
六, 砌体结构构件抗震设计
6- 1 抗震设计的一般规定
最小墙

6度 7度 8度
高度 层数 高度 层数 高度 层数
190mm 54 18 45 16 30 10
表 6- 1 配筋砌块砌体剪力墙房屋适用的最大高度和层数( m)
表 6- 2 抗震等级的划分
结构类型 设 防 烈 度
6 7 8
配筋砌块砌
体剪力墙
高度( m) ≤24 > 24 ≤24 > 24 ≤24 > 24
抗震等级 四 三 三 二 二 一
框 支
墙 梁
底层框架 三 二 一
剪力墙 三 二 一
3.楼层最大层间弹性位移角不大于 1/1000;
4.截面承载力应除以承载力抗震调整
系数
表 6- 3 承载力抗震调整系数
RE?
结构构件类别 受力状态
无筋, 网状配筋和水平配筋砖砌体剪力墙 受 剪 1.0
两端均设构造柱, 芯柱的砌体剪力墙 受 剪 0.9
组合砖墙, 配筋砌块砌体剪力墙 偏心受压、受拉和受剪 0.85
自承重墙 受 剪 0.75
无筋砖柱 偏心受压 0.9
组合砖柱 偏心受压 0.85
RE?
6- 2 配筋砌块剪力墙抗震承载力计算
1.剪力墙正截面承载力按静力计算, 除以
承载力抗震调整系数 。
2.剪力墙底部加强部位组合剪力 Vw的调整
一级, Vw = 1.6V
二级, Vw = 1.4V
三级, Vw = 1.2V
四级, Vw = 1.0V
RE?
3,剪力墙截面限制条件:
4,偏压剪力墙抗剪公式:
偏心剪力墙抗剪公式:
bhfV g
RE
w 2.0
12
??? 时:剪跨比
]72.0)10.048.0(5.01[1 00 hSAfAANbhfV shyhwvg
RE
w ???? ??
0Vh
M??
]72.0)17.048.0(5.01[1 00 hSAfAANbhfV shyhwvg
ER
w ???? ??
(6-1)
(6-2)
(6-3)
(6-4)
(6-5)
bhfV g
RE
w 15.0
12
??? 时:剪跨比
6- 3 配筋的砌块剪力墙抗震构造措施
6- 4 剪力墙水平分布钢筋的配筋构造
抗震等级 最小配筋率(%) 最大间距
( mm)
最小直径
( mm)
一般部位 加强部位
一级 0.13 0.13 400 Φ8
二级 0.11 0.13 600 Φ8
三级 0.10 0.13 600 Φ6
四级 0.07 0.10 600 Φ6
6- 5 剪力墙竖向分布钢筋的配筋构造
抗震等级 最小配筋率(%) 最大间距
( mm)
最小直径
( mm)一般部位 加强部位
一级 0.13 0.13 400 Φ12
二级 0.11 0.13 600 Φ12
三级 0.10 0.10 600 Φ12
四级 0.07 0.10 600 Φ12
抗震等级 底部加强区 其它部位 箍筋或拉筋直径和间

一级 3Φ20( 4Φ16) 3Φ18( 4Φ16) Φ8@200
二级 3Φ18( 4Φ16) 3Φ16( 4Φ14) Φ8@200
三级 3Φ14( 4Φ12) 3Φ14( 4Φ12) Φ8@200
四级 3Φ12( 4Φ12) 3Φ12( 4Φ12) Φ6@200
表 6- 6 剪力墙边缘构件最小配筋
七, 规范其它修编内容
7- 1 灌孔砌块的强度计算公式
1,灌孔砌块砌体的抗压强度
2,灌孔砌块砌体的抗剪强度
3,灌孔砌块砌体的弹性模量
mcmmg fff,,94.0 ???
ucmmg fff,,63.0 ???
cg fff ?82.0?? cg
fff ?6.0??
gfE 1 7 0 0?
mgmvg ff,,35.0?
gvg ff 22.0?
55.022.0 gvg ff ?
(7-1)
(7-3)
(7-2)
(7-4)
(7-5)
(7-7)
(7-6)
(7-8)
7- 2 砌体受剪构件的承载力计算
(7-10)
AfV kv )18.0( ??? AfV v )( 0? ? ???
f
0082.026.0 ?? ??
f
0065.023.0 ?? ??
–––– 修正系数;
当 时, 砖砌体取 0.6,砌块砌体取 0.64
当 时, 砖砌体取 0.64,砌块砌体取 0.66
?
2.1?G?
35.1?G?
2.1?G?
35.1?G?
(7-9)
(7-11)
(7-12)
7- 3 无筋砌体矩形截面双向偏心受压构件
(7-14)
(7-13)
(7-15)
(7-16)
fAN ??
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
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?
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22
121
1
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b
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hebe
bebe
hb
b
ib 1
1
12 0?
?
?
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?
?
??
hebe
hebe
hb
h
ih 1
1
12 0?
7- 4 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙
图 7- 1 组合墙试件
1,组合砖墙的轴心受压承载力计算公式
2,组合砖墙的材料和构造应符合下列规定要求:
图 7- 2 砖砌体和构造柱组合墙截面
)]([ syccnc o m AfAffAN ????? ??
4
1
3
1
?
?
?
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?
?
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?
cb
l
?(7-17) (7-18)
夹心墙或符合墙的构造:
1,混凝土砌块的强度等级不应低于 MU10;
2,夹层厚度不宜大于 100mm;
3,夹心墙外叶的最大横向支承间距不宜大
于 9m;
4,拉接筋防腐;
5,拉接筋直径与搭接要求。