砌体结构设计规范 GB50003-2011

Ⅰ 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件

8.2.1 当轴向力的偏心距超过本规范第5.1.5条规定的限值时，宜采用砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件(图8.2.1)。

图8.2.1 组合砖砌体构件截面
1—混凝土或砂浆；2—拉结钢筋；3—纵向钢筋：4—箍筋

8.2.2 对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T形截面构件(图8.2. 1b)，其承载力和高厚比可按矩形截面组合砌体构件计算（图8.2.1c)。

8.2.3 组合砖砌体轴心受压构件的承载力，应按下式计算：

N≤φcom（fA＋fcAc＋ηsf′yA′s） (8.2.3)

    式中：φcom——组合砖砌体构件的稳定系数，可按表8. 2. 3采用；
          A——砖砌体的截面面积；
          fc——混凝土或面层水泥砂浆的轴心抗压强度设计值，砂浆的轴心抗压强度设计值可取为同强度等级混凝土的轴心抗压强度设计值的70％，当砂浆为M15时，取5.0MPa；当砂浆为M10时，取3.4MPa；当砂浆强度为M7.5时，取2.5MPa；
          Ac——混凝土或砂浆面层的截面面积；
          ηs——受压钢筋的强度系数，当为混凝土面层时，可取1.0；当为砂浆面层时可取0.9；
          f′y——钢筋的抗压强度设计值；
          A′s——受压钢筋的截面面积。

表8.2.3 组合砖砌体构件的稳定系数φcom

    注：组合砖砌体构件截面的配筋率ρ＝A′s/bh

8.2.4 组合砖砌体偏心受压构件的承载力，应按下列公式计算：

N≤fA′＋fcA′c＋ηsf′yA′s —σsAs (8.2.4-1)

    或

NeN≤fSs＋fcSc,s＋ηsf′yA′s（h0—a′s) (8.2.4-2)

    此时受压区的高度x可按下列公式确定：

fSN＋fcSc,N＋ηsf′yA′se′N—σsAseN＝0 (8.2.4-3)
eN＝e＋ea＋(h/2—as）(8.2.4-4)
e′N＝e＋ea—(h/2—a′s)(8.2.4-5)
ea＝β2h/2200(1—0.022β) (8.2.4-6)

    式中：A′——砖砌体受压部分的面积；
          A′c——混凝土或砂浆面层受压部分的面积；
          σs——钢筋As的应力；
          As——距轴向力N较远侧钢筋的截面面积；
          Ss——砖砌体受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩；
          Sc,s——混凝土或砂浆面层受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩；
          SN——砖砌体受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩；
          Sc,N——混凝土或砂浆面层受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩；
          eN、e′N—— 分别为钢筋As和A′s重心至轴向力N作用点的距离(图8.2.4)；
          e——轴向力的初始偏心距，按荷载设计值计算，当e小于0.05h时，应取e等于0.05h；
          ea——组合砖砌体构件在轴向力作用下的附加偏心距；
          h0——组合砖砌体构件截面的有效高度，取h0＝h—as；
          as、a′s——分别为钢筋As和A′s重心至截面较近边的距离。

 
图8.2.4 组合砖砌体偏心受压构件

8.2.5 组合砖砌体钢筋As的应力σs(单位为MPa，正值为拉应力，负值为压应力)应按下列规定计算：
    1 当为小偏心受压，即 ζ＞ζb 时，

σs＝650—800ζ (8.2.5-1)

    2 当为大偏心受压，即ζ≤ζb时，

σs＝fy (8.2.5-2)

ζ＝x/h0 (8.2.5-3)

         式中：σs—— 钢筋的应力，当σs＞fy时，取σs＝fy；当σs＜f′y时，取σs＝f′y；
                 ξ——组合砖砌体构件截面的相对受压区高度；
                 fy——钢筋的抗拉强度设计值。
    3 组合砖砌体构件受压区相对高度的界限值ξb,对于HRB400级钢筋，应取0.36；对于HRB335级钢筋，应取0.44；对于HPB300级钢筋，应取0.47。

8.2.6 组合砖砌体构件的构造应符合下列规定：
    1 面层混凝土强度等级宜采用C20。面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10。砌筑砂浆的强度等级不宜低于M7.5；
    2 砂浆面层的厚度，可采用30mm～45mm。当面层厚度大于45mm时，其面层宜采用混凝土；
    3 竖向受力钢筋宜采用HPB300级钢筋，对于混凝土面层，亦可采用HRB335级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率，对砂浆面层，不宜小于0.1％，对混凝土面层，不宜小于0.2％。受拉钢筋的配筋率，不应小于0.1％。竖向受力钢筋的直径，不应小于8mm，钢筋的净间距，不应小于30mm；
    4 箍筋的直径，不宜小于4mm及0.2倍的受压钢筋直径，并不宜大于6mm。箍筋的间距，不应大于20倍受压钢筋的直径及500mm，并不应小于120mm；
    5 当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时，应设置附加箍筋或拉结钢筋；
    6 对于截面长短边相差较大的构件如墙体等，应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋，同时设置水平分布钢筋。水平分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的水平间距，均不应大于500mm(图8.2.6)；

 
图8.2.6 混凝土或砂浆面层组合墙

1—竖向受力钢筋；2—拉结钢筋；3—水平分布钢筋

    7 组合砖砌体构件的顶部和底部，以及牛腿部位，必须设置钢筋混凝土垫块。竖向受力钢筋伸入垫块的长度，必须满足锚固要求。

Ⅱ 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙

8.2.7 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙(图8.2.7)的轴心受压承载力，应按下列公式计算：

N≤φcom[fA＋η(fcAc＋f′yA′s)] (8.2.7-1)
(8.2.7-2)

    式中：φcom——组合砖墙的稳定系数，可按表8.2.3采用；
          η——强度系数，当l/bc小于4时，取l/bc等于4；
          l——沿墙长方向构造柱的间距；
          bc——沿墙长方向构造柱的宽度；
          A——扣除孔洞和构造柱的砖砌体截面面积；
          Ac——构造柱的截面面积。

 
图8.2.7 砖砌体和构造柱组合墙截面

8.2.8 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙，平面外的偏心受压承载力，可按下列规定计算：
    1 构件的弯矩或偏心距可按本规范第4. 2.5条规定的方法确定；
    2 可按本规范第8.2.4条和8.2.5条的规定确定构造柱纵向钢筋，但截面宽度应改为构造柱间距l；大偏心受压时，可不计受压区构造柱混凝土和钢筋的作用，构造柱的计算配筋不应小于第8.2.9条规定的要求。

8.2.9 组合砖墙的材料和构造应符合下列规定：
    1 砂浆的强度等级不应低于M5，构造柱的混凝土强度等级不宜低于C20；
    2 构造柱的截面尺寸不宜小于240mm×240mm，其厚度不应小于墙厚，边柱、角柱的截面宽度宜适当加大。柱内竖向受力钢筋，对于中柱，钢筋数量不宜少于4根、直径不宜小于12mm；对于边柱、角柱，钢筋数量不宜少于4根、直径不宜小于14mm。构造柱的竖向受力钢筋的直径也不宜大于16mm。其箍筋，一般部位宜采用直径6mm、间距200mm，楼层上下500mm范围内宜采用直径6mm、间距100mm。构造柱的竖向受力钢筋应在基础梁和楼层圈梁中锚固，并应符合受拉钢筋的锚固要求；
    3 组合砖墙砌体结构房屋，应在纵横墙交接处、墙端部和较大洞口的洞边设置构造柱，其间距不宜大于4m。各层洞口宜设置在相应位置，并宜上下对齐；
    4 组合砖墙砌体结构房屋应在基础顶面、有组合墙的楼层处设置现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于240mm；纵向钢筋数量不宜少于4根、直径不宜小于12mm，纵向钢筋应伸入构造柱内，并应符合受拉钢筋的锚固要求；圈梁的箍筋直径宜采用6mm、间距200mm；
    5 砖砌体与构造柱的连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设2根直径6mm的拉结钢筋，且每边伸入墙内不宜小于600mm；
    6 构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地坪下500mm，或与埋深小于500mm的基础梁相连；
    7 组合砖墙的施工顺序应为先砌墙后浇混凝土构造柱。

 条文说明
 

8.2 组合砖砌体构件

Ⅰ砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件

8.2.2 对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T形截面构件，通过分析和比较表明，高厚比验算和截面受压承载力均按矩形截面组合砌体构件进行计算是偏于安全的，亦避免了原规范在这两项计算上的不一致。

8.2.3～8.2.5 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合的砌体构件，其受压承载力计算公式的建立，详见88规范的条文说明。本次修订依据《混凝土结构设计规范》GB 50010 中混凝土轴心受压强度设计值，对面层水泥砂浆的轴心抗压强度设计值作了调整；按钢筋强度的取值，对受压区相对高度的界限值，作了相应的补充和调整。

Ⅱ 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙

8.2.7 在荷载作用下，由于构造柱和砖墙的刚度不同，以及内力重分布的结果，构造柱分担墙体上的荷载。此外，构造柱与圈梁形成“弱框架”，砌体受到约束，也提高了墙体的承载力。设置构造柱砖墙与组合砖砌体构件有类似之处，湖南大学的试验研究表明。可采用组合砖砌体轴心受压构件承载力的计算公式，但引入强度系数以反映前者与后者的差别。

8.2.8 对于砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙平面外的偏心受压承载力，本条的规定是—种简化、近似的计算方法且偏于安全。

8.2.9 有限元分析和试验结果表明，设有构造柱的砖墙中，边柱处于偏心受压状态，设计时宜适当增大边柱截面及增大配筋。如可采用240mm×370mm，配4 14钢筋。
    在影响设置构造柱砖墙承载力的诸多因素中，柱间距的影响最为显著。理论分析和试验结果表明，对于中间柱，它对柱每侧砌体的影响长度约为1.2m；对于边柱，其影响长度约为1m。构造柱间距为2m左右时，柱的作用得到充分发挥。构造柱间距大于4m时，它对墙体受压承载力的影响很小。
    为了保证构造柱与圈梁形成一种“弱框架”，对砖墙产生较大的约束，因而本条对钢筋混凝土圈梁的设置作了较为严格的规定。