《砌体结构设计规范》GB 50003-2011修订情况介绍
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《砌体结构设计规范》GB 50003修订情况介绍
高连玉
(中国建筑东北设计研究院有限公司,沈阳,110003)
摘要:根据原建设部建标[2007]125号文件的要求,中国建筑东北设计研究院有限公司会同有关单位在进行了大量调查研究、工程回访、补充及验证性试验、座谈研讨的基础上,完成了国家标准《砌体结构设计规范》(以下简称《规范》)的全部修订工作。
《规范》修订工作充分体现了“增补、简化、完善”宗旨,充分吸纳了近年来涌现出来的新成果、新经验,充实了有关章节,较原版《规范》更加完善与系统,有着较多的创新亮点。为使广大设计、施工、监理等单位工程技术人员及大专院校师生了解本《规范》的修订过程及主要修订内容,本文将《规范》修订的过程、主要修订思路及相关内容进行介绍,以供参考。
1 前言
2001版《规范》实施10年来,我国的经济建设经历了高速发展历程,适逢我国科学发展、节能减排、墙材革新、低碳绿色等基本战略的推进及具体政策的落实阶段,在砌体结构基本理论及工程应用领域也收获了丰硕的学术成果,期间还经受了严重的汶川大地震、玉树大地震及人们对砌体结构抗震性能的反思,而这都与砌体结构材料选用、设计水平的现状及砌体结构的发展趋势,有着紧密的关系。鉴于10年后的今天与编制2001版《规范》时的环境、条件及技术水平已发生了很大的变化,为了克服2001版《规范》的某些不足,更好地保证新版《规范》修订的先进性、系统性及完整性,与时俱进地将近10年来新涌现出来的砌体结构领域创新成果、成熟材料与技术充分体现的标准当中,《规范》编制组于2006年年初就向原建设部提出修订2001版《规范》的申请,并着手筹备具体的修订工作。2007年6月该申请获得原建设部的批准并向以中国建筑东北设计研究院有限公司为主编单位的编制组下达了新版《规范》修订计划。
2 修订工作介绍
在建设部尚未下达修订任务的情况下,编制组就为2001版《规范》的修订做了许多超前的准备工作。如:于2007年1月23日~24日,砌体结构专业委员会在南京工业大学组织召开了2001版《规范》修订内容与修编深度研讨会,结合2001版《规范》使用过程中存在的问题及近年来我国砌体结构领域相关研究成果及国外研究动态,认真讨论了该《规范》的修订内容与深度,鉴于时间、人力及经费等情况,会议确定了本次《规范》的修订原则为“增补、简化、完善”。会后《规范》各章节的负责人便着手进行收集相关资料、组织修订内容研讨、制定进一步需补充的试验研究计划、筹备具体条文修订等项工作,《规范》修订工作在紧锣密鼓地展开着。
为了进一步落实砌体结构专业委员会南京会议确定的“增补、简化、完善”
的修订原则,明确各章节修订的具体内容和分工,通报南京会议之后的10个月各修编小组的工作情况,为正式全面启动《规范》的修订,委员会又于2007年10月21日至22日在江苏省宿迁市召开了《规范》修订工作第一次会议的预备会议,与会专家通过两天的热烈研讨,确定了2001版《规范》的修订重点,即:(1)有关部门、单位和设计人员反映问题较多、较突出且急需修改的内容;(2)增补近年来砌体结构领域成熟的新材料、新成果、新技术;
(3)简化砌体结构设计计算方法;
(4)补充砌体结构的裂缝控制措施和耐久性要求。
会议还确定了2001版《规范》修订大纲(草案),提出了修订组成员建议名单,以便于2007年12月6号在湖南省长沙市召开国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的第一次修订工作会议正式通过。
2007年12月6日在长沙市召开了有建设部标准定额司领导及所有修订专家参加的《砌体结构设计规范》GB 50003修订组成立暨第一次修订工作会议,经充分讨论,会议肯定了南京会议确定的修订重点与深度,通过了宿迁会议提交的修订大纲,确定了编制组成员并进行了具体分工。会议还就拟进行调查和试验研究的内容进行了研讨,并确定了修订进度。
3 修订的主要内容及创新点
3.1与节能减排、墙材革新相呼应,增添了成熟可行的新型材料
近年来,随着我国节能减排、墙材革新工作的不断推进,诸如新型蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖、蒸压磷渣硅酸盐砖、混凝土普通砖与混凝土多孔砖等新型墙体材料应运而生并已得到较大范围的推广和应用,由于缺少指导设计与施工的技术标准,设计单位面对这些砌体材料无所适从,一些工程应用后,由于缺少相应标准的支撑,使得一些建筑出现了不同类型的工程质量问题。虽然一些省(市)编制、发布了一些地方技术标准,然而由于各地技术力量参差不齐、研究手段不一、试验研究深度局限,使得同一种砌体材料的不同地区标准指标差异较大,设计方法与构造措施也不尽一致。有的砖(或砌块)的制作工艺及砖型、砖的物理及力学性能指标不适合用作承重砌体的块体材料,也被一些地区编制了地方标准,这无疑将为墙体的耐久性、建筑寿命及安全带来严重隐患。
编制组通过大量的调查研究、科学试验,将目光瞄准近年来涌现出来的,采用新工艺、新装备,各项性能指标优越,应用技术比较成熟且得到大量发展的新型蒸压粉煤灰砖、新型蒸压硅酸盐砖、蒸压磷渣硅酸盐砖、混凝土普通砖与混凝土多孔多孔砖纳入《规范》修订范围,这既改变了各地各自为政、标准不一、应用水平不一的现状,还有利于砌体墙材向着高品质方向科学发展,将对墙材革新、对各地墙材产品结构调整提供重要参考和依据。如为推广利用新的制砖工艺和设备制作出的高品质蒸压硅酸盐砖,新修订《规范》的术语名词中就赋予了这类砖以全新的概念,强化了制砖设备的定位、蒸压养护制度的确定及砖的各项物理力学指标(如砖的强度等级限值,碳化系数、软化系数、抗冻融性指标的设定)。为了使条文规定准确、科学,编制组与国家标准《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574编制组、CECS标准《蒸压粉煤灰砖建筑技术规范》CECS 256、《混凝土砖建筑技术规范》CECS 256编制组进行充分接触与磨合,已就砖的术语、定义达成共识,新的定义、术语已在这些规范中得到体现,拉动了非烧结块体材料的
科学、高品质发展。此外,还根据国家新标准《墙体材料应用统一技术规范》GB 50574规定并通过大量试验研究,对用于承重的非烧结普通砖及多孔砖设定了折压比限值。保证了砌体墙的设计及应用质量。这种与其他领域(设备制造业、生产企业等)及其他相关标准相互照应、相互统一、相互整合的编制思路本身就是标准编制工作的一项创新。
3.2关于砌体专用砂浆
随着国家节能减排、墙材革新工作的大力推进,传统的黏土砖砌体正在被混凝土空心砌块、混凝土砖、蒸压硅酸盐砖(蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压磷渣硅酸盐砖)及蒸压加气混凝土等非烧结块体材料所取代。由于这些新型墙体材料有着诸多的不同于普通黏土砖的特殊性,作为砌体结构也必须要采用与自身性能相适应的砂浆进行砌筑和抹灰。以确保新型砌体结构的质量与安全。然而由于我国长期存在着建材与建工相互脱节的“二层皮”现象,建材与建工的信息不对称,缺少不同砌体应使用专用砂浆必要性的宣传,基础研究不到位(缺少针对性与适用性),再加上建材部门编制的砂浆标准与工程应用技术标准的分离(建材的砂浆标准没能很好地与设计、施工标准对接),而设计、施工及质检人员又缺乏对专用砂浆性能的了解,形成了商家的专用砂浆性能无人知晓或卖不出去,设计、施工人员仍在沿用传统砂浆的局面。由此导致新型墙材砌体质量的降低,势必影响了墙材革新工作的整体推进。
砂浆作为砌体材料之一,其物理力学性能及工作性能的优劣将直接关系到砌体结构的安全性、适用性和耐久性。研制并批量生产与工程常用块体材料相匹配的专用砌筑砂浆和专用抹灰砂浆,提高砌体结构的受力性能和抗震性能,避免或减少砌体结构工程质量事故,是目前实际工程中亟待解决的问题,也是墙材革新工作得以顺利开展的必由之路。
伴随着名目繁多的新型墙材的大量涌现,市场上也出现了种类繁多、良莠不分、质量参差的多种“专用砂浆”,使得设计、施工单位无从鉴别,可以说已到了不加以整顿及严格规范,一定会影响墙体的质量与安全,进而会影响整个墙材革新工作的整体推进。
如由于蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖是半干压法生产的,制砖的钢模十分光亮,在高压力成型时会使砖质地密实、表面光滑,吸水率也较小,这种光滑的表面影响了砖与砖的砌筑与粘结,使墙体的抗剪强度较普通黏土砖低1/3(国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003就给出了较低的抗剪强度指标)从而影响了应用。因此,《砌体结构设计规范》GB 50003除给定的砌体抗剪强度偏低以外,还给出
了高于烧结普通砖砌体的高厚比修正系数(
γ=1.2),而高厚比修正系βγ的增大,
β
必将减小高厚比β和轴向力的偏心距e对砌体受压构件承载力的影响系数ϕ,众
所周知,砌体受压构件的承载力应按式N≤A
ϕ进行计算,其结果必然会
f
降低受压构件的承载力。因此,应及早研发出工作性好、粘结力高、取材方便、经济合理的专用砂浆,以形成蒸压粉煤灰砖的成套技术。
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第10.1.24条:规定“采用蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖的砌体房屋,当砌体的抗剪强度仅达到普通黏土砖砌体的70%时,房屋的层数应比普通砖房屋减少一层,总高度应减少3m;当砌体的抗剪强度达到普通黏土砖砌体的取值时,房屋层数和总高度的要求同普通砖房屋。”