4.3.1 砌体结构的耐久性应根据表4.3.1的环境类别和设计使用年限进行设计。

表4.3.1 砌体结构的环境类别

环境类别条 件
1正常居住及办公建筑的内部干燥环境
2潮湿的室内或室外环境,包括与无侵蚀性土和水接触的环境
3严寒和使用化冰盐的潮湿环境(室内或室外)
4与海水直接接触的环境,或处于滨海地区的盐饱和的气体环境
5有化学侵蚀的气体、液体或固态形式的环境,包括有侵蚀性土壤的环境

4.3.2 设计使用年限为50a时,砌体中钢筋的耐久性选择应符合表4. 3. 2规定。

表4.3.2 砌体中钢筋耐久性选择

    注:1 对夹心墙的外叶墙,应采用重镀锌或有等效保护的钢筋;
        2 表中的钢筋即为国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ 95等标准规定的普通钢筋或非预应力钢筋。

4.3.3 设计使用年限为50a时,砌体中钢筋的保护层厚度,应符合下列规定:
    1 配筋砌体中钢筋的最小混凝土保护层应符合表4.3.3的规定;
    2 灰缝中钢筋外露砂浆保护层的厚度不应小于15mm;
    3 所有钢筋端部均应有与对应钢筋的环境类别条件相同的保护层厚度;
    4 对填实的夹心墙或特别的墙体构造,钢筋的最小保护层厚度,应符合下列规定:
        1)用于环境类别1时,应取20mm厚砂浆或灌孔混凝土与钢筋直径较大者;
        2)用于环境类别2时,应取20mm厚灌孔混凝土与钢筋直径较大者;
        3)采用重镀锌钢筋时,应取20mm厚砂浆或灌孔混凝土与钢筋直径较大者;
        4)采用不锈钢筋时,应取钢筋的直径。

表4.3.3 钢筋的最小保护层厚度

    注:1 材料中最大氯离子含量和最大碱含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定;
        2 当采用防渗砌体块体和防渗砂浆时,可以考虑部分砌体(含抹灰层)的厚度作为保护层,但对环境类别1、2、3,其混凝土保护层的厚度相应不应小于10mm、15mm和20mm;
        3 钢筋砂浆面层的组合砌体构件的钢筋保护层厚度宜比表4.3. 3规定的混凝土保护层厚度数值增加5mm~10mm;
        4 对安全等级为一级或设计使用年限为50a以上的砌体结构,钢筋保护层的厚度应至少增加10mm。

4.3.4 设计使用年限为50a时,夹心墙的钢筋连接件或钢筋网片、连接钢板、锚固螺栓或钢筋,应采用重镀锌或等效的防护涂层,镀锌层的厚度不应小于290g/m2;当采用环氯涂层时,灰缝钢筋涂层厚度不应小于290μm,其余部件涂层厚度不应小于450μm。

4.3.5 设计使用年限为50a时,砌体材料的耐久性应符合下列规定:
    1 地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙或环境类别2的砌体,所用材料的最低强度等级应符合表4.3.5的规定:

表4.3.5 地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙所用材料的最低强度等级

潮湿程度烧结普通砖混凝土普通砖、 蒸压普通砖混凝土砌块石材水泥砂浆
稍潮湿的MU15MU20MU7.5MU30M5
很潮湿的MU20MU20MU10MU30M7.5
含水饱和的MU20MU25MU15MU40M10

    注:1 在冻胀地区,地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用多孔砖,如采用时,其孔洞应用不低于M10的水泥砂浆预先灌实。当采用混凝土空心砌块时,其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土预先灌实;
        2 对安全等级为一级或设计使用年限大于50a的房屋,表中材料强度等级应至少提高一级。

    2 处于环境类别3~5等有侵蚀性介质的砌体材料应符合下列规定:
        1) 不应采用蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖;
        2) 应采用实心砖,砖的强度等级不应低于MU20,水泥砂浆的强度等级不应低于M10;
        3) 混凝土砌块的强度等级不应低于MU15,灌孔混凝土的强度等级不应低于Cb30,砂浆的强度等级不应低于Mb10;
        4) 应根据环境条件对砌体材料的抗冻指标、耐酸、碱性能提出要求,或符合有关规范的规定。

4.2.1 房屋的静力计算,根据房屋的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4.2.1确定静力计算方案。

表4.2.1 房屋的静力计算方案

    注:1 表中s为房屋横墙间距,其长度单位为“m”;
        2 当屋盖、楼盖类别不同或横墙间距不同时,可按本规范第4. 2.7条的规定确定房屋的静力计算方案;
        3 对无山墙或伸缩缝处无横墙的房屋,应按弹性方案考虑。

4.2.2 刚性和刚弹性方案房屋的横墙,应符合下列规定:
    1 横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙截面面积的50%;
    2 横墙的厚度不宜小于180mm;
    3 单层房屋的横墙长度不宜小于其高度,多层房屋的横墙长度不宜小于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,应对横墙的刚度进行验算。如其最大水平位移值umax≤H/4000时,仍可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙;
        2 凡符合注1刚度要求的一段横墙或其他结构构件(如框架等),也可视作刚性或刚弹性方案房屋的横墙。

4.2.3 弹性方案房屋的静力计算,可按屋架或大梁与墙(柱)为铰接的、不考虑空间工作的平面排架或框架计算。

4.2.4 刚弹性方案房屋的静力计算,可按屋架、大梁与墙(柱)铰接并考虑空间工作的平面排架或框架计算。房屋各层的空间性能影响系数,可按表4.2.4采用,其计算方法应按本规范附录C的规定采用。

表4.2.4 房屋各层的空间性能影响系数ηi

    注:i取1~n,n为房屋的层数。

4.2.5 刚性方案房屋的静力计算,应按下列规定进行:
    1 单层房屋:在荷载作用下,墙、柱可视为上端不动铰支承于屋盖,下端嵌固于基础的竖向构件;
    2 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的竖向构件;在水平荷载作用下,墙、柱可视作竖向连续梁;
    3 对本层的竖向荷载,应考虑对墙、柱的实际偏心影响,梁端支承压力Nl到墙内边的距离,应取梁端有效支承长度a0的0.4倍(图4. 2.5)。由上面楼层传来的荷载Nu,可视作作用于上一楼层的墙、柱的截面重心处;


图4. 2.5 梁端支承压力位置

    注:当板支撑于墙上时,板端支承压力Nl到墙内边的距离可取板的实际支承长度a的0.4倍。

    4 对于梁跨度大于9m的墙承重的多层房屋,按上述方法计算时,应考虑梁端约束弯矩的影响。可按梁两端固结计算梁端弯矩,再将其乘以修正系数γ后,按墙体线性刚度分到上层墙底部和下层墙顶部,修正系数γ可按下式计算:

    式中:a——梁端实际支承长度;
        h——支承墙体的墙厚,当上下墙厚不同时取下部墙厚,当有壁柱时取hT

4.2.6 刚性方案多层房屋的外墙,计算风荷载时应符合下列要求:
    1 风荷载引起的弯矩,可按下式计算:

    式中:ω——沿楼层高均布风荷载设计值(kN/m);
        Hi——层高(m)。

    2 当外墙符合下列要求时,静力计算可不考虑风荷载的影响:
        1) 洞口水平截面面积不超过全截面面积的2/3;
        2) 层高和总高不超过表4.2.6的规定;
        3) 屋面自重不小于0.8kN/m2

表4.2.6 外墙不考虑风荷载影响时的最大高度

基本风压值(kN/m2)层高(m)总高(m)
0.44.028
0.54.024
0.64.018
0.73.518

    注:对于多层混凝土砌块房屋,当外墙厚度不小于190mm、层高不大于2.8m、总高不大于19.6m、基本风压不大于0.7kN/m2,时,可不考虑风荷载的影响。

4.2.7 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根据屋盖类别按本规范表4.2.4采用。

4.2.8 带壁柱墙的计算截面翼缘宽度bf,可按下列规定采用:
    1 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,每侧翼墙宽度可取壁柱高度(层高)的1/3,但不应大于相邻壁柱间的距离;
    2 单层房屋,可取壁柱宽加2/3墙高,但不应大于窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离;
    3 计算带壁柱墙的条形基础时,可取相邻壁柱间的距离。

4.2.9 当转角墙段角部受竖向集中荷载时,计算截面的长度可从角点算起,每侧宜取层高的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,但不宜大于层高的1/3。当上层的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。

4.1.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行计算。

4.1.2 砌体结构应按承载能力极限状态设计,并满足正常使用极限状态的要求。

4.1.3 砌体结构和结构构件在设计使用年限内及正常维护条件下,必须保持满足使用要求,而不需大修或加固。设计使用年限可按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的有关规定确定。

4. 1.4 根据建筑结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性。建筑结构应按表4.1.4划分为三个安全等级,设计时应根据具体情况适当选用。

表4.1.4 建筑结构的安全等级

安全等级破坏后果建筑物类型
一级很严重重要的房屋
二级严重一般的房屋
三级不严重次要的房屋

    注:1 对于特殊的建筑物,其安全等级可根据具体情况另行确定;
        2 对抗震设防区的砌体结构设计,应按现行国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB 50223根据建筑物重要性区分建筑物类别。

4.1.5 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:

    式中:γ0——结构重要性系数。对安全等级为一级或设计使用年限为50a以上的结构构件,不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50a的结构构件,不应小于1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为1a~5a的结构构件,不应小于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;
          SGK——永久荷载标准值的效应;
          SQ1K——在基本组合中起控制作用的一个可变荷载标准值的效应;
          SQiK——第i个可变荷载标准值的效应;
          R(·)——结构构件的抗力函数;
          γQi——第i个可变荷载的分项系数;
          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、档案库、储藏室或通风机房、电梯机房应取0.9;
          f——砌体的强度设计值,f=fkf
          fk——砌体的强度标准值,fk=fm1.645σf
          γf——砌体结构的材料性能分项系数,一般情况下,宜按施工质量控制等级为B级考虑,取γf=1.6;当为C级时,取γf=1.8;当为A级时,取γf=1.5;
          fm——砌体的强度平均值,可按本规范附录B的方法确定;
          σf——砌体强度的标准差;
          ak——几何参数标准值。
    注:1 当工业建筑楼面活荷载标准值大于4kN/m2时,式中系数1.4应为1.3;
        2 施工质量控制等级划分要求,应符合现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203的有关规定。

4.1.6 当砌体结构作为一个刚体,需验算整体稳定性时,应按下列公式中最不利组合进行验算:

    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。

4.1.7 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设计许可,不得改变结构用途、构件布置和使用环境。