by ·9．4 配筋砌块砌体剪力墙构造规定已关闭评论

Ⅰ钢筋

9．4．1～9．4．5 从配筋砌块砌体对钢筋的要求看，和钢筋混凝土结构对钢筋的要求有很多相同之处，但又有其特点，如钢筋的规格要受到孔洞和灰缝的限制；钢筋的接头宜采用搭接或非接触搭接接头，以便于先砌墙后插筋、就位绑扎和浇灌混凝土的施工工艺。
    对于钢筋在砌体灌孔混凝土中锚固的可靠性，人们比较关注，为此我国沈阳建筑大学和北京建筑工程学院作了专门锚固试验，表明，位于灌孔混凝土中的钢筋，不论位置是否对中，均能在远小于规定的锚固长度内达到屈服。这是因为灌孔混凝土中的钢筋处在周边有砌块壁形成约束条件下的混凝土所至，这比钢筋在一般混凝土中的锚固条件要好。国际标准《配筋砌体设计规范》IS0 9652中有砌块约束的混凝土内的钢筋锚固粘结强度比无砌块约束(不在块体孔内)的数值(混凝土强度等级为C10～C25情况下)，对光圆钢筋高出85％～20％；对带肋钢筋高出140％～64％。
    试验发现对于配置在水平灰缝中的受力钢筋，其握裹条件较灌孔混凝土中的钢筋要差一些，因此在保证足够的砂浆保护层的条件下，其搭接长度较其他条件下要长。

Ⅱ配筋砌块砌体剪力墙、连梁

9．4．6 根据配筋砌块剪力墙用于中高层结构需要较多层更高的材料等级作的规定。

9．4．7 这是根据承重混凝土砌块的最小厚度规格尺寸和承重墙支承长度确定的。最通常采用的配筋砌块砌体墙的厚度为190mm。

9．4．8 这是确保配筋砌块砌体剪力墙结构安全的最低构造钢筋要求。它加强了孔洞的削弱部位和墙体的周边，规定了水平及竖向钢筋的间距和构造配筋率。
    剪力墙的配筋比较均匀，其隐函的构造含钢率约为0.05％～0.06％。据国外规范的背景材料，该构造配筋率有两个作用：一是限制砌体干缩裂缝，二是能保证剪力墙具有一定的延性，一般在非地震设防地区的剪力墙结构应满足这种要求。对局部灌孔砌体，为保证水平配筋带(国外叫系梁)混凝土的浇筑密实，提出竖筋间距不大于600mm，这是来自我国的工程实践。

9．4．9 本条参照美国建筑统一法规——《砌体规范》的内容。和钢筋混凝土剪力墙一样，配筋砌块砌体剪力墙随着墙中洞口的增大，变成一种由抗侧力构件(柱)与水平构件(梁)组成的体系。随窗间墙与连接构件的变化，该体系近似于壁式框架结构体系。试验证明，砌体壁式框架是抵抗剪力与弯矩的理想结构。如比例合适、构造合理，此种结构具有良好的延性。这种体系必须按强柱弱梁的概念进行设计。
    对于按壁式框架设计和构造，混凝土砌块剪力墙(肢)，必须采用H型或凹槽砌块组砌，孔洞全部灌注混凝土，施工时需进行严格的监理。

9．4．10 配筋砌块砌体剪力墙的边缘构件，即剪力墙的暗柱，要求在该区设置一定数量的竖向构造钢筋和横向箍筋或等效的约束件，以提高剪力墙的整体抗弯能力和延性。美国规范规定，只有在墙端的应力大于0.4f′m，同时其破坏模式为弯曲形的条件下才应设置。该规范未给出弯曲破坏的标准。但规定了一个“塑性铰区”，即从剪力墙底部到等于墙长的高度范围，即我国混凝土剪力墙结构底部加强区的范围。
    根据我国哈尔滨建筑大学、湖南大学作的剪跨比大于1的试验表明：当λ＝2.67时呈现明显的弯曲破坏特征；λ＝2.18时，其破坏形态有一定程度的剪切破坏成分；λ＝1.6时，出现明显的X形裂缝，仍为压区破坏，剪切破坏成分呈现得十分明显。属弯剪型破坏。可将λ＝1.6作为弯剪破坏的界限剪跨比。据此本条将λ＝2作为弯曲破坏对应的剪跨比。其中的0.4f′g.m，换算为我国的设计值约为0.8fg。
    关于边缘构件构造配筋，美国规范未规定具体数字，但其条文说明借用混凝土剪力墙边缘构件的概念，只是对边缘构件的设置原则仍有不同观点。本条是根据工程实践和参照我国有关规范的有关要求，及砌块剪力墙的特点给出的。
另外，在保证等强设计的原则，并在砌块砌筑、混凝土浇筑质量保证的情况下，给出了砌块砌体剪力墙端采用混凝土柱为边缘构件的方案。这种方案虽然在施工程序上增加模板工序，但能集中设置竖向钢筋，水平钢筋的锚固也易解决。

9．4．11 本条和第9．3．2条相对应，规定了当采用混凝土连梁时的有关技术要求。

9．4．12 本条是参照美国规范和混凝土砌块的特点以及我国的工程实践制定的。
    混凝土砌块砌体剪力墙连梁由H型砌块或凹槽砌块组砌，并应全部浇注混凝土，是确保其整体性和受力性能的关键。

Ⅲ 配筋砌块砌体柱

9．4．13 本条主要根据国际标准《配筋砌体设计规范》制定的。
    采用配筋混凝土砌块砌体柱或壁柱，当轴向荷载较小时，可仅在孔洞配置竖向钢筋，而不需配置箍筋，具有施工方便、节省模板，在国外应用很普遍；而当荷载较大时，则按照钢筋混凝土柱类似的方式设置构造箍筋。从其构造规定看，这种柱是预制装配整体式钢筋混凝土柱，适用于荷载不太大砌块墙(柱)的建筑，尤其是清水墙砌块建筑。

by ·9．3 斜截面受剪承载力计算已关闭评论

9．3．1 试验表明，配筋灌孔砌块砌体剪力墙的抗剪受力性能，与非灌实砌块砌体墙有较大的区别：由于灌孔混凝土的强度较高，砂浆的强度对墙体抗剪承载力的影响较少，这种墙体的抗剪性能更接近于钢筋混凝土剪力墙。
    配筋砌块砌体剪力墙的抗剪承载力除材料强度外，主要与垂直正应力、墙体的高宽比或剪跨比，水平和垂直配筋率等因素有关：
    1 正应力σ0，也即轴压比对抗剪承载力的影响，在轴压比不大的情况下，墙体的抗剪能力、变形能力随σ0的增加而增加。湖南大学的试验表明，当σ0从1.1MPa提高到3.95MPa时，极限抗剪承载力提高了65％，但当σ0＞0.75fm时，墙体的破坏形态转为斜压破坏，σ0的增加反而使墙体的承载力有所降低。因此应对墙体的轴压比加以限制。国标准《配筋砌体设计规范》，规定σ0＝N/bh0≤0.4f，或N≤0.4bhf。本条根据我国试验，控制正应力对抗剪承载力的贡献不大于0.12N。这是偏于安全的,而美国规范为0.25N。
    2 剪力墙的高宽比或剪跨比(λ)对其抗剪承载力有很大的影响。这种影响主要反映在不同的应力状态和破坏形态，小剪跨比试件，如λ≤1，则趋于剪切破坏，而λ＞1，则趋于弯曲破坏，剪切破坏的墙体的抗侧承载力远大于弯曲破坏墙体的抗侧承载力。
    关于两种破坏形式的界限剪跨比(λ)，尚与正应力σ0有关。目前收集到的国内外试验资料中，大剪跨比试验数据较少。根据哈尔滨建筑大学所作的7个墙片数据认为λ＝1.6可作为两种破坏形式的界限值。根据我国沈阳建工学院、湖南大学、哈尔滨建筑大学、同济大学等试验数据，统计分析提出的反映剪跨比影响的关系式，其中的砌体抗剪强度，足在综合考虑混凝土砌块、砂浆和混凝土注芯率基础上，用砌体的抗压强度的函数(√fg)表征的。这和无筋砌体的抗剪模式相似。国际标准和美国规范也均采用这种模式。
    3 配筋砌块砌体剪力墙中的钢筋提高了墙体的变形能力和抗剪能力。其中水平钢筋(网)在通过斜截面上直接受拉抗剪，但它在墙体开裂前几乎不受力，墙体开裂直至达到极限荷载时所有水平钢筋均参与受力并达到屈服。而竖向钢筋主要通过销栓作用抗剪，极限荷载时该钢筋达不到屈服，墙体破坏时部分竖向钢筋可屈服。据试验和国外有关文献，竖向钢筋的抗剪贡献为0.24fyvAsv，本公式未直接反映竖向钢筋的贡献，而是通过综合考虑正应力的影响，以无筋砌体部分承载力的调整给出的。根据41片墙体的试验结果：

(4)

(5)

    试验值与按上式计算值的平均比值为1.188，其变异系数为0.220。现取偏下限值，即将上式乘0.9，并根据设定的配筋砌体剪力墙的可靠度要求，得到上列的计算公式。
    上列公式较好地反映了配筋砌块砌体剪力墙抗剪承载力主要因素。从砌体规范本身来讲是较理想的系统表达式。但考虑到我国规范体系的理论模式的一致性要求，经与《混凝土结构设计规范》GB 50010和《建筑抗震设计规范》GB 50011协调，最终将上列公式改写成具有钢筋混凝土剪力墙的模式，但又反映砌体特点的计算表达式。这些特点包括：
    ①砌块灌孔砌体只能采用抗剪强度fvg，而不能像混凝土那样采用抗拉强度ft。
    ②试验表明水平钢筋的贡献是有限的，特别是在较大剪跨比的情况下更是如此。因此根据试验并参照国际标准，对该项的承载力进行了降低。
    ③轴向力或正应力对抗剪承载力的影响项，砌体规范根据试验和计算分析。对偏压和偏拉采用了不同的系数：偏压为＋0.12，偏拉为—0.22。我们认为钢筋混凝土规范对两者不加区别是欠妥的。
    现将上式中由抗压强度模式表达的方式改为抗剪强度模式的转换过程进行说明，以帮助了解该公式的形成过程：
    ①由fvg＝0.208fg0.55则有fg0.55＝（1/0.208）fvg；
    ②根据公式模式的一致性要求及公式中砌体项采用√fg时，对高强砌体材料偏低的情况，也将√fg调为fg0.55；
    ③将fg0.55＝（1/0.208）fvg代入公式(2)中，则得到砌体项的数值(0.13/0.208)fvg＝0.625fvg,取0.6fvg；
    ④根据计算，将式(2)中的剪跨比影响系数，由1.5/(λ＋0.5)改为1/(λ—0.5)则完成了如公式(9．3．1—2)的全部转换。

9．3．2 本条主要参照国际标准《配筋砌体设计规范》、《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》和配筋混凝土砌块砌体剪力墙的试验数据制定的。
    配筋砌块砌体连梁，当跨高比较小，如小于2.5，即所谓“深梁”的范围，而此时的受力更像小剪跨比的剪力墙，只不过σ0的影响很小；当跨高比大于2.5时，即所谓的“浅梁”范围，而此时受力则更像大剪跨比的剪力墙。因此剪力墙的连梁除满足正截面承载力要求外，还必须满足受剪承载力要求，以避免连梁产生受剪破坏后导致剪力墙的延性降低。
对连梁截面的控制要求，是基于这种构件的受剪承载力应该具有一个上限值，根据我国的试验，并参照混凝土结构的设计原则,取为0.25fgbh0。在这种情况下能保证连梁的承载能力发挥和变形处在可控的工作状态之内。
    另外，考虑到连梁受力较大、配筋较多时，配筋砌块砌体连梁的布筋和施工要求较高，此时只要按材料的等强原则，也可将连梁部分设计成混凝土的，国内的一些试点工程也是这样做的，虽然在施工程序上增加—定的模板工作量，但工程质量是可保证的。故本条增加了这种选择。

by ·9．2 正截面受压承载力计算已关闭评论

9．2．1、9．2．4 国外的研究和工程实践表明，配筋砌块砌体的力学性能与钢筋混凝土性能非常相近。特别在正截面承载力的设计中，配筋砌体采用了与钢筋混凝土完全相同的基本假定和计算模式。如国际标准《配筋砌体设计规范》，《欧共体配筋砌体结构统一规则》EC6和美国建筑统一法规(UBC)——《砌体规范》均对此作了明确的规定。我国哈尔滨工业大学、湖南大学、同济大学等的试验结果也验证了这种理论的适用性。但是在确定灌孔砌体的极限压应变时，采用了我国自己的试验数据。

9．2．2 由于配筋灌孔砌体的稳定性不同于一般砌体的稳定性，根据欧拉公式和灌心砌体受压应力—应变关系，考虑简化并与一般砌体的稳定系数相一致，给出公式(9．2．2—2)的。该公式也与试验结果拟合较好。

9．2．3 按我国目前混凝土砌块标准，砌块的厚度为190mm，标准块最大孔洞率为46％，孔洞尺寸120mm×120mm的情况下，孔洞中只能设置一根钢筋。因此配筋砌块砌体墙在平面外的受压承载力，按无筋砌体构件受压承载力的计算模式是一种简化处理。

9．2．5 表9．2. 5中翼缘计算宽度取值引自国际标准《配筋砌体设计规范》，它和钢筋混凝土T形及倒L形受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度的规定和钢筋混凝土剪力墙有效翼缘宽度的规定非常接近。但保证翼缘和腹板共同工作的构造是不同的。对钢筋混凝土结构，翼墙和腹板是由整浇的钢筋混凝上进行连接的；对配筋砌块砌体，翼墙和腹板是通过在交接处块体的相互咬砌、连接钢筋(或连接铁件)，或配筋带进行连接的，通过这些连接构造，以保证承受腹板和翼墙共同工作叫产生的剪力。