砌体结构的概率极限状态设计方法

Mb15
砂浆强度等级
Mb10
Mb7.5
砂浆强度
Mb5
0
MU20
6.30
5.68
4.95
4.44
3.94
2.33
MU15
—
4.61
4.02
3.61
3.20
1.89
MU10
—
—
2.79
2.50
2.22
1.31
MU7.5
—
—
—
1.93
1.71
1.01
MU5
Βιβλιοθήκη Baidu
—
—
—
—
1.19
0.70
注：1) 对独立柱或厚度为双排组砌的砌块砌体，应按表中数值乘以 0.7； 2) 对 T 形截面墙体、柱，应按表中数值乘以 0.85。
M5 2.59 2.37 2.12 1.83 1.50
M2.5 2.26 2.06 1.84 1.60 1.30
砂浆强度 0 1.15 1.05 0.94 0.82 0.67
注：当烧结多孔砖的孔洞率大于 30％时，表中数值应乘以 0.9。
5
砌体结构设计 masonry structure design
7
砌体结构设计 masonry structure design
(5)灌孔混凝土砌块砌体
灌孔砌体的抗压强度不仅与块体和砌筑砂浆强度等级有关，也与灌孔混凝
土强度等级和灌孔率有关，设计时它们的强度应相互匹配，使各种材料的强度 得到较为充分的利用。因此要求混凝土砌块砌体的灌孔混凝土强度等级不应低 于Cb20，且不应低于1.5倍的块体强度等级。灌孔混凝土强度指标取同强度等 级的混凝土强度指标。
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砌体结构设计 masonry structure design
3砌体的轴心受拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值
表 5.18 沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值 f t 、弯曲抗拉强度设计值 ftm
和抗剪强度设计值 f v (MPa)
强度类 别
破坏特征及砌体种类
砂浆强度等级 ≥M10 M7.5 M5 M2.5
Mb5 2.59 2.37 2.12 1.83
砂浆强度 0
1.15 1.05 0.94 0.82
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砌体结构设计 masonry structure design
(4) 混凝土砌块和轻集料混凝土砌块
表 5.14 单排孔混凝土砌块和轻集料混凝土砌块对孔砌筑砌体的抗压强度设计值(MPa)
砌块强度等级
Mb20
项目
砌体所处工作情况
1 无筋砌体构件，其截面面积 A<0.3m2 配筋砌体构件，当其中砌体截面面积 A<0.2m2
对砌体的局部受压，不 考虑此项影响
a
A＋0.7 A＋0.8
2 当砌体用强度等级小 对砌体抗压强度设计值，即表 5.11 至表 5.17 中数值乘以 a
0.9
于 M5.0 的水泥砂浆砌 对砌体轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值，即表 5.18 中 0.8
－ 0.07 0.06 0.04
烧结普通砖、烧结多孔砖
0.33 0.29 0.23 0.17
混凝土普通砖、混凝土多孔砖
0.33 0.29 0.23 －
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖 0.24 0.20 0.16 －
为B级时，龄期为28 天的以毛截面计算 的各类砌体的轴心 受拉强度设计值、 弯曲抗拉强度设计 值和抗剪强度设计
砌体结构设计 masonry structure design
对于灌孔混凝土砌块砌体，由于还受灌孔混凝土强度和灌孔率的影响，其抗剪强度不能只
由砂浆强度等级来确定，故单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗剪强度设计值 fvg ，
应按下式计算：
fvg
0.2
f
0.55 g
(5-11)
式中 f g ——灌孔砌体的抗压强度设计值(MPa)。
——混凝土砌块的孔洞率； ——混凝土砌块砌体的灌孔率，系截面灌孔混凝土面积与截面孔洞面积的比值，灌孔
率应根据受力或施工条件确定，且不应小于33％。
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砌体结构设计 masonry structure design
【例5.3】某混凝土砌块墙体，采用混凝土小型空心砌块 MU20，砌块孔洞率45%，水泥混合砂浆Mb15，灌孔混凝土 Cb30，施工质量控制等级为B级，试确定图5.8中四种情况的 砌体抗压强度设计值。
2
砌体结构设计 masonry structure design
2.当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定时，例 如倾覆、滑移、漂浮等，应按下式验算：
n
（0 1.3SG2k 1.5 SL Q1k L SQik） 0.8 SG1k i2
式中：SG1k——起有利作用的永久荷载标准值的效应； SG2k——起不利作用的永久荷载标准值的效应。
筑时
数值乘以 a
3 当验算施工中房屋的构件时
1.1
4 施工质量控制等级为 C 级时
0.89
注：配筋砌体构件中，仅对砌体强度设计值乘以 a 。
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表5.13 混凝土普通砖和混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值(MPa)
砖强度等级
MU30 MU25 MU20 MU15
Mb20 4.61 4.21 3.77
—
Mb15 3.94 3.60 3.22 2.79
砂浆强度等级 Mb10 3.27 2.98 2.67 2.31
Mb7.5 2.93 2.68 2.39 2.07
取 f 1.6 ；当施工控制等级为 C 级时取 f 1.8 ；当施工控制等级为 A 级时取 f 1.5 。
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2.砌体的抗压强度设计值
在《砌体结构设计规范》中，是当施工质量控制等级为B级时，龄期为 28天的以毛截面计算的砌体的抗压强度设计值，应根据块体和砂浆强度等 级分别选取。
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砌体结构设计 masonry structure design
4.砌体强度设计值的调整系数
原因：①砌体结构构件所处的受力工作状况，小截面面积的构件，采用水泥 砂浆砌筑的构件，其砖体强度有可能降低。
②对不同施工质量控制等级的构件及验算施工中房屋的构件，对其砌 体强度设计值适当调整
表5.19 各类砌体强度设计值的调整系数
混凝土和轻集料混凝土砌块
0.11 0.09 0.08 －
值，按表5.18采用，
弯曲抗 拉
毛石 烧结普通砖、烧结多孔砖
－ 0.11 0.09 0.07 0.17 0.14 0.11 0.08
其值主要由砂浆强 度等级确定。
混凝土普通砖、混凝土多孔砖
0.17 0.14 0.11 －
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖100.12 0.10 0.08 －
单排孔混凝土砌块对孔砌筑时，灌孔砌体的抗压强度设计值 f g 应按下列方法确定：
f g f 0.6fc
(5-9)
(5-10)
式中 f g ——灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，该值不应大于未灌孔砌体抗压强度设
计值的2倍；
f ——未灌孔混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，应按表5.14采用；
fc ——灌孔混凝土的轴心抗压强度设计值； ——混凝土砌块砌体中灌孔混凝土面积与砌体毛面积的比值；
第5章 砌体结构
砌体结构设计 masonry structure design
5.3.1概率极限状态设计方法 1.砌体结构按承载能力极限状态设计时，应按下列公式中 最不利组合进行计算：
n
（0 1.3SGk 1.5 SL Q1k 1.5 L ciSQik） R( f , ak ,) i2
注：ψci——第i个可变荷载的组合值系数。一般情况下应取0.7；对书库、 档案室、储藏室或通风机房、电梯机房应取0.9； γL——结构构件的抗力模型不定性系数。对静力设计，考虑结构设计使用 年限的荷载调整系数，设计使用年限为 50a ，取1. 0; 设计使用年限为 100a ，取1. 1;
表 5.15 双排孔或多排孔轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值(MPa)
砂浆强度等级
砌块强度等级
Mb10
Mb7.5
Mb5
砂浆强度 0
MU10
3.08
2.76
2.45
1.44
MU7.5
—
2.13
1.88
1.12
MU5
—
—
1.31
0.78
MU3.5
—
—
0.95
0.56
注：1) 表中的砌块为火山渣、浮石和陶粒轻集料混凝土砌块； 2) 对厚度方向为双排组砌的轻集料混凝土砌块砌体的抗压强度设计值，应按表中数值乘以 0.8。
设计应明确建筑结构的用途，在设计使用年限内未经技术鉴定 或技术许可，不得改变结构用途，构件布置和使用环境。
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砌体结构设计 masonry structure design
5.3.2砌体强度设计值
1.基本规定 砌体强度是衡量砌体结构承载能力高低的一个主要 指标，是砌体结构构件承载能力的计算指标。
n
砌体强度平均值： fm fi / n i 1
表 5.12 蒸压灰砂普通砖和蒸压粉煤灰普通砖砌体的抗压强度设计值(MPa)
砖强度等级 M15
砂浆强度等级
M10
M7.5
砂浆强度
M5
0
MU25
3.60
2.98
2.68
2.37
1.05
MU20
3.22
2.67
2.39
2.12
0.94
MU15
2.79
2.31
2.07
1.83
0.82
注：当采用专用砂浆砌筑时，其抗压强度设计值按表中数值采用。
(1)烧结普通砖和烧结多孔砖砌体
表 5.11 烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值（MPa）
砖强度等 级 MU30 MU25 MU20 MU15 MU10
M15 3.94 3.60 3.22 2.79
—
M10 3.27 2.98 2.67 2.31 1.89
砂浆强度等级 M7.5 2.93 2.68 2.39 2.07 1.69
（5-6）
砌体强度标准值： fk fm 1.645 f fm (1 1.645 f )
（5-7）
砌体强度设计值： f fk / f
（5-8）
式中 f i ——第 i 个试件的强度值；
n ——试件总数；
f 、 f ——砌体强度的标准差、变异系数；
f ——砌体结构的材料性能分项系数，一般情况下，宜按施工控制等级为 B 级考虑，
在《砌体结构设计 规范》中，是在当
烧结普通砖、烧结多孔砖
0.19 0.16 0.13 0.09
施工质量控制等级
轴心抗 拉
混凝土普通砖、混凝土多孔砖
0.19 0.16 0.13
蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖 0.12 0.10 0.08 －
混凝土和轻集料混凝土砌块
0.09 0.08 0.07 －
毛石