砌体结构设计 第二章 砌体结构的设计原则(16P)
砌体结构设计规范
砌体结构设计规范砌体结构设计规范一、砌体结构设计原则1、尊重地方风格：地方风格应求真实性、典雅性和协调性，不可视而不见；2、体现文化历史：砌体结构要体现当地的文化历史，の引古长今，表现出一定的历史情感；3、多样化的型格：砌体结构的模型看法应扩大到更多的不同场所，以体现不同的场景风格；4、安全性为前提：砌体结构的设计应遵循现行的设计规范，确保结构的安全性和高效性；5、考虑施工难易程度：砌体结构的设计应考虑施工工艺和施工难易程度，确保施工完成时间和效率；6、不低于质量要求：砌体结构的设计要求勿低于相关国家质量标准，保证结构的安全和可靠性。
二、砌体结构的设计过程1、分析场地评估：在砌体结构设计前，要对建筑所处的场地条件进行分析与评估，包括地基承载力等信息。
2、对建筑形态进行设计：建筑形态包括建筑结构、屋面结构、室内结构等，应考虑结构安全性、场地地势等因素，结合技术要求、功能要求，进行合理评估，科学分析和设计。
3、结合土木结构相关计算：在砌体结构设计过程中，应当运用土木计算的技术来优化结构的布置和设计，确保砌体结构的可靠性和安全性。
4、材料设计：砌体结构的材料的选择有着重要的作用，要针对不同的地质条件和结构要求，结合使用环境和工艺条件，科学选择砌体结构材料，保障工程质量。
5、考察构件尺寸：考察建筑构件尺寸，比如梁、柱、墙等构件的尺寸，主要是通过考虑结构安全系数，以及使用材料强度等信息，得出构件尺寸。
6、振动性能优化：在砌体结构设计过程中，还需要根据结构整体的振动状态，对结构进行有效的振动优化分析，确保结构的安全可靠性。
7、施工图绘制：完成砌体结构设计后，要根据设计尺寸以及施工条件，绘制施工图，向施工单位提供指导，以保障施工质量。
三、砌体结构技术要求1、砂重控制：影响砌体强度的因素有很多，但砂重是控制砂浆强度的关键因素之一，所以对砂浆的砂重是有明确的规定的，不得超出规定的范围；2、熟料数控制：砌体结构的竖向抗压强度主要依赖于砂浆的抗压强度，而熟料的质量影响砂浆的抗压强度，因此一般规定砂浆熟料数不低于5；3、砂浆绷度控制：搅拌砂浆时，须用流动性计和检验绷度，保证砂浆具有良好的流动性，且绷度符合要求，以保证砂浆质量；4、选材要求：砌体结构的材料要求要按照有关规定的规定，以确保所使用材料的施工性能和质量，如水泥、砖石、钢筋等；5、粘结强度检验：砌体结构的性能强度和稳定度决定于砌体细部结构的稳定性，因此，在施工现场进行了粘结强度检验，确定砌体的稳定性和可靠性。
砌体结构设计规范
砌体结构设计规范1. 引言本文档为砌体结构设计的规范参考，目的是确保砌体结构在施工及使用过程中的安全性和稳定性。
砌体结构是建筑中常见的一种结构形式，其设计规范的制定对于确保建筑物的整体稳定承载能力至关重要。
2. 设计要求砌体结构设计应满足以下要求：•承载能力：砌体结构应能承受所受载荷，并满足设计要求的安全系数。
•防水性能：砌体结构应具备一定的防水性能，以防止水分渗透导致破坏。
•抗震性能：砌体结构应具备一定的抗震能力，能够在地震发生时保持稳定性。
•隔热性能：砌体结构应具备一定的隔热性能，减少能源消耗。
•耐久性：砌体结构应具备较长的使用寿命，能够适应复杂的环境条件。
3. 材料选择3.1 砖块砌体结构主要使用砖块作为建材，根据需要选择适当的砖块类型。
常见的砖块类型有：粘土砖、混凝土砖、轻质砖等。
在选择砖块时，要考虑其强度、导热系数、吸水率等参数，以满足设计要求。
3.2 灰浆灰浆用于砖块的粘接，应选择质量稳定的水泥和砂浆材料。
灰浆的配比应符合相关标准，以确保粘接强度和可靠性。
4. 结构设计4.1 砌筑方式砌筑方式应根据建筑物的使用要求和结构布局选择合适的方式。
常见的砌筑方式有平行垂直砌筑、斜垫底平行垂直砌筑等。
砌筑过程中应注意墙体的垂直度和水平度，确保墙体的几何形状符合设计要求。
4.2 砌体尺寸砌体的尺寸应根据建筑物的使用要求和结构布局确定。
砌体的尺寸要与墙体的荷载和应力分布相匹配，以确保结构的稳定性和承载能力。
4.3 砂浆配比砂浆配比应符合相关标准，以保证砌体的强度和可靠性。
砂浆的水灰比、砂浆强度等参数应根据设计要求进行选择和控制。
5. 施工要求5.1 基底处理砌体施工前，应对基底进行充分处理，确保基底平整、坚实、无尘土和油污，以提供良好的施工条件。
5.2 砌筑质量控制砌体施工过程中，要对砌体质量进行严格的控制。
包括砖块的选择和放置、灰浆的调配和使用、墙体的垂直度和水平度等方面的控制，以确保砌体结构的质量。
砌体结构设计的一些基本原则
砌体结构设计要点1、钢筋砼结构房屋长度超过50米，建筑无特殊要求的应设置伸缩缝。
缝宽一般取50～100，宜取100。
2、同一结构单元内横墙错位（不计入轴线差距小于0.5m者）数量不宜超过横墙总数的1/3，且连续错位不宜多于两道；错位的墙体交接处均应增构造柱。
3、基础埋深应根据建筑±0.000的绝对标高确定基础埋深的相对标高，且基础圈梁顶标高宜设置在建筑室外地面以下。
4、较大洞口（大于2米）两侧应设置构造柱加强。
5、房屋的总高度应满足抗震规范7.1.2的要求，其中总高度是指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起。
嵌固条件较好一般指下面两种情况：1）半地下室顶板高出室外地面小于1.5米，地面以下开窗洞处均设有窗井墙，且窗井墙又为半地下室内横墙的延伸。
2）半地下室的室内地面至室外地面的高度大于地下室净高的二分之一，无窗井，且地下室的纵横墙较密，具有较好的嵌固作用。
3）地下室顶板厚度不少于120mm。
6、顶层为坡屋顶时，层高的计算高度不应超过3.6米，当坡屋顶檐口标高处不设水平楼板时，房屋的总高度可以算至檐口。
当檐口标高附近设水平楼板时，此时阁楼应作为一层考虑，高度可取至山尖墙的一半处。
阁楼高度不高，不住人，不设置固定楼梯，只是作为屋架内的一个空间，在房屋高度和层数控制时，可以不作为一层考虑。
7、构造柱设置部位应严格按照抗震规范7.3.1条规定设置。
8、楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
9、外纵墙开洞率不应大于55%。
10、除单面走廊房屋外，应至少有一道内纵墙。
11、纵横墙的布置宜均匀对成，沿平面内宜对齐，墙沿轴线错开距离不宜大于720mm。
12、构造柱纵筋直径一般取 12，箍筋取 6@250。
当有以下情况时宜采用纵筋14，箍筋 6@200：7度时层数超过六层，砌体材料为烧结普通砖、P型烧结多孔砖；7度时层数超过五层，砌体材料为蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖。
砌体结构设计规范
砌体结构设计规范 GBJ3－88第一章总则第1.0.1条为了使砌体结构设计贯彻执行国家的技术经济政策，坚持因地制宜、就地取材的原则，合理选用结构方案和建筑材料，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于一般工业与民用房屋及构筑物的砌体结构的设计。
第1.0.3条本规范适用于五列砌体的结构：一、砖砌体，包括烧结普通砖（粘土砖和硅酸盐砖）、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖砌体。
二、砌块砌体，包括混凝土中型、小型空心砌块和粉煤灰中型实心砌块砌体。
三、石砌体，包括各种料石和毛石砌体。
第1.0.4条本规范是根据《建筑结构设计统一标准》(GBJ68—84)规定的原则进行制订的。
第1.0.5条地震区和特殊条件下或有特殊要求的房屋及构筑物的设计，尚应符合国家现行的有关标准规范的规定。
第二章材料第一节材料强度等级第2.1.1条块体和砂浆的强度等级，应按下列规定采用：一、烧结普通砖、非烧结硅酸盐砖和承重粘土空心砖等的强度等级：MU30(300)、MU25(250)、MU20(200)、MU15(150)、MU10(100)和MU7.5(75)。
二、砌块的强度等级：MU15、MU10、MU7.5、MU5和MU3.5。
三、石材的强度等级：MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20、<U15和MU10。
四、砂浆的强度等级：M15、M10、M7.5、M5、M2.5、M1和M0.4。
注：①括号内为相应材料原标准规定的标号。
②石材的规格、尺寸及其强度等级可按附录一的方法确定。
③确定硅酸盐块体的强度等级时，块体的抗压强度应乘以自然碳化系数。
对粉煤灰中型实心砌块，当无自然碳化系数试验时，可取人石材强度等级砂浆强度等级砂浆强度M7.5 M5 M2.5 M1 M0.4 0MU100 MU80 MU60 MU50 MU40 MU30 MU20 MU15 MU10 1.351.211.050.960.860.740.600.520.431.201.070.930.850.760.660.540.460.381.040.930.810.740.660.570.470.400.330.610.540.470.430.380.330.270.240.190.450.400.350.320.290.250.200.180.140.360.320.280.250.220.190.160.140.11第2.2.2条龄期为28d的以毛截面计算的各类砌体的轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值，可按表2.2.2－1和表2.2.2－2采用。
砌体结构设计PPT课件
局部受压承载力计算方法
弹性地基梁法
01
将局部受压区域视为弹性地基上的梁，通过求解梁的挠度和内
力来计算局部受压承载力。
叠加法
02
将局部荷载分解为多个集中力或分布力，分别计算其对结构的
影响，然后叠加得到总的局部受压承载力。
有限元法
03
利用有限元软件对砌体结构进行建模和分析，模拟局部受压过
程并计算承载力。
验算方法
包括静力法、动力法以及有限元法等。其中，静力法是最常用的方法，它通过建立砌体结构的力学模型，计算其 在各种荷载作用下的内力和变形，从而判断其稳定性。动力法主要用于考虑地震等动力荷载对砌体结构稳定性的 影响。有限元法是一种数值分析方法，可以对复杂砌体结构进行精确分析。
构造措施加强稳定性
设置圈梁和构造柱
抗震设计与构造要求
地震作用对砌体结构影响
1 2
地震波传播与结构振动
地震波通过地基传播至砌体结构，引起结构振动 和变形。
惯性力与结构破坏
地震作用产生的惯性力可能导致砌体结构出现裂 缝、倒塌等破坏。
3
地基失效与结构失稳
地震可能导致地基失效，进而引起砌体结构整体 失稳。
抗震设计基本原则和方法
总体设计原则
裂缝宽度验算
根据结构类型和荷载情况，确定裂缝 宽度的限值，并进行验算。
变形验算
振动验算
对于受动力荷载作用的结构，需进行 振动验算，确保结构的稳定性和舒适 度。
考虑结构在荷载作用下的变形，确定 变形限值并进行验算。
04
墙柱高厚比和稳定性验算方法
墙柱高厚比概念及影响因素
墙柱高厚比定义
指墙、柱的计算高度H0与其厚度h的 比值，即β=H0/h。它是影响砌体结 构稳定性的重要因素。
砌体结构设计基本原理
2） 砌体的强度设计值的确定 砌体的强度设计值是在承载能力极限状态设计时采用的强 度值，可按下式计算。 fk f f 式中：f ——砌体的强度设计值。 ——砌体结构的材料分项性能系数，一般情况下， 宜按施工控制等级为B级考虑，取 f =1.6；当为C级时，取 f =1.8。 施工质量控制等级为B级、龄期为28d、以毛截面计算的各 类砌体的抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强 度设计值及抗剪强度设计值可查表 当施工质量控制等级为C级时，表中数值应乘以1.6/1.8=0.89 的系数；当施工质量控制等级为A级时，可将表中数值乘以1.05 的系数。
Q i
Q i
取1.4；当楼面
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、储藏库或 通风机房、电梯机房应取0.9。 f —— 砌体的强度设计值。
ak—— 几何参数标准值。
(2) 当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性，例如倾 覆、滑移、漂浮等时，应按下式进行验算。
（四）、极限状态设计法：
结构的极限状态可分为如下两类。 1) 承载能力极限状态： 当结构或其构件达到最大承载力，或达到不适于继续承载 的变形时，称该结构或其构件达到承载能力极限状态。 结构或其构件出现下列状态之一时，就认为超过了承载能 力极限状态。 (1) 结构发生滑移、倾覆或漂浮等不稳定情况。 (2) 结构构件因材料强度(包括疲劳强度)不足而发生破坏。 (3) 结构或构件因产生过大的塑性变形而不适用于继续承载。 (4) 结构形成机动体系好地掌握砌体结构构件的设计计算方法，先介绍极
限状态设计方法的有关基本概念。
（一）结构的可靠度 ：
建筑结构设计的根本任务：解决好在结构和构件上， 由荷载产生的荷载效应和结构构件抗力之间的关系，使结 构构件的设计达到既安全可靠又经济适用的目的。
砌体结构设计 砌体结构的设计原则
一级或设计使用年限为50年以上：1.1 二级或设计使用年限为50年：1.0 三级或设计使用年限为50年以下：0.9
在设计寿命内破坏概率足够小
一、砌体结构设计方法的历史
5. 2000年以分项系数表达的极限状态设计法 以自重为主的结构构件，还应按下式进行计算
n
0 (1.35CGGk 1.4 CiCQiQik ) R( f , ak , ) i 1
新引入的重力荷 载分项系数
二、分项系数及砌体计算指标
1. 分项系数
目标可靠指标
概率 密度
z R S
z
2 R
2 S
一一对应
Pf
统一标准规定砌体结构的目标可靠指 pf
标为[]=3.7，若R和S是线性的、正态
分布的，则Pf=1.110-4
Z Z
Z=R-S
二、分项系数及砌体计算指标
2. 荷载分项系数及荷载组合系数
结构实际工作条件系 数，考虑构件及材料 在不同工作条件下能 够充分发挥作用的程 度
一、砌体结构设计方法的历史
3. 三系数表达的极限状态设计法
概率 密度
荷载 平均 值
荷载 标准 值 荷载
计算 值
荷载
概率 密度
强度 标准 值
强度 计算 值
强度 平均 值
材料强度
一、砌体结构设计方法的历史
3. 多系数分析总安全系数表达的极限状态设计法
确定荷载分项系数后,根据前节的设计公式
和[]来校准f
荷载变异影响系数1.2
砌体强度变异系 数：抗压1.5， 抗弯、拉、剪：
1.65
缺乏系统试验对 砌体强度变异性 的影响系数1.15
构件尺寸偏差影 响系数1.1
2、砌体结构的可靠度设计原理
砌体结构设计
（3）各类砌体，当采用小于M5水泥砂浆砌筑时，由于水泥砂
浆和易性差，对抗压强度γa=0.9；对抗剪强度γa=0.8;
（4）对配筋砌体构件，当其中的砌体采用水泥砂浆砌筑时，
影响砌体结构耐久性的因素很多，主要有：设计使用年 限、环境作用、材料性能、防止材料劣化的技术措施以及 使用期的检测、维护。
当只有一个可变荷载时：
0 (1.2SGk 1.4YLSQ1k ) R( f , ak )
0 (1.35SGk 1.4YLSQk ) R( f , ak )
SGk ：永久荷载标准值的效应； SQk ：可变荷载标准值的效应；
ψci：第i个可变荷载的组合值系数，一般情况下应取为0.7。
砌体结构设计
对于第二个组合的第二项系数为 1.4×0.7=0.98，简化可取 为 l.0。
ρ：可变荷载效应与永久荷载效应之比
当ρ≤0.376时，结构可靠度由γG=1.35， γQ=1.0控制； 当ρ> 0.376时，结构可靠度由γG=1.2， γQ=1.4控制。
砌体结构设计
二、砌体的抗压强度设计值
砌体类别
砌体抗压强度 砌体抗拉、抗弯、抗剪强度
砖、砌块、毛料石砌料
0.17
0.20
砌体的抗压强度设计值：
f fk fm 1 1.645 f
f
f
γf－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，取1.6；当施工控制等级为C级时，取1.8。
砌体结构设计
规范规定，各类砌体的强度设计值 f 在下列情况下还应乘以调 整系数γa： （1）有吊车房屋、跨度≥9m的梁下砖砌体、跨度≥ 7.5m的梁 下多孔砖、蒸压粉煤灰砖砌体、蒸压灰砂砖砌体和混凝土小型 空心砌块砌体，γa =0.9。这是考虑厂房受吊车动力影响而且 柱受力情况较为复杂而采取的降低抗力，保证安全的措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
砌筑质量影响系 数1.1
K (K1 K2 K3 K4 K5 ) C
组合系数1.2
荷载变异影响系数1.2
砌体强度变异系 数：抗压1.5， 抗弯、拉、剪：
1.65
缺乏系统试验对 砌体强度变异性 的影响系数1.15
构件尺寸偏差影 响系数1.1
对于轴压 K (1.51.151.11.11.2) 0.9 2.3
不是以截面最大应力作为衡量截 面承载力的标准，而是在考虑截 面应力重分布后，以全截面承载 力为标准
根据经验提出的一个总安全系数
我国在解放前初期按前苏联砖石规范的表 达式
一、砌体结构设计方法的历史
3. 三系数表达的极限状态设计法
以轴压短构件为例
材料系数
nN k m(kf k A)
超载系数（荷载系数）
一、砌体结构设计方法的历史
4. 1998年以分项系数表达的极限状态设计法
承载能力极限状态 正常使用极限状态
砌体结构中，对墙及柱而言以承 载能力极限状态为主
一、砌体结构设计方法的历史
4. 1998年以分项系数表达的极限状态设计法
0S R
结构重要性系数
安全等级一级：1.1；二级1.0；三级0.9
n
S GCGGk Q1CQ1Q1k QiCQi Q Qi ik i2
R R( f , ak ,)
f
fk
f
,
fk
fm 1.645 f , f
1.5
一、砌体结构设计方法的历史
4. 1998年以分项系数表达的极限状态设计法 对一般单层和多层房屋，可采用简化公式
n
0 (S GCGGk QiCQiQik ) R i 1
3. 材料分项系数
砌体强度标准差
fk fm (11.645 f ) f fk / f
确定荷载分项系数后,根据前节的设计公式
和[]来校准f
分布的，则Pf=1.110-4
Z Z
Z=R-S
二、分项系数及砌体计算指标
2. 荷载分项系数及荷载组合系数
调查结果
恒载
变异性小,但往往超 载,G=1.2, G’=1.35
活载
尽管标准荷载高于平均值, 但变异性大, Q=1.4
一般情况下,ci=0.70, 若活荷载经常作用且数值较 大 ci =0.9
二、分项系数及砌体计算指标
强度 标准 值
强度 计算 值
强度 平均 值
材料强度
一、砌体结构设计方法的历史
3. 多系数分析总安全系数表达的极限状态设计法
以轴压短构件为例
KN fm A
总安全系数（不是经验取值）
平均强度
1973年，我国自行编制的第一部砖石结构规范 （GBJ3-73）的表达式
一、砌体结构设计方法的历史
3. 多系数分析总安全系数表达的极限状态设计法
n
0 (1.35CGGk 1.4 CiCQiQik ) R( f , ak ,) i 1 新引入的重力荷 载分项系数
二、分项系数及砌体计算指标
1. 分项系数
目标可靠指标
概率 密度
z R S
z
2 R
2 S
一一对应
Pf
统一标准规定砌体结构的目标可靠指 pf
标为[]=3.7，若R和S是线性的、正态
砌体抗压强度标准 值
荷载标准值产生的 轴力
1956年后，我国砌体结 构按前苏联55年的规范 的表达式
结构实际工作条件系 数，考虑构件及材料 在不同工作条件下能 够充分发挥作用的程 度
一、砌体结构设计方法的历史
3. 三系数表达的极限状态设计法
概率 密度
荷载 平均 值
荷载 标准 值 荷载
计算 值
荷载
概率 密度
第二章 砌体结构的设计原则
土木工程学院建筑工程系
一、砌体结构设计方法的历史
1. 许可应力设计法
以轴压短构件为例
N [ ]
A
[ ] fm / K
根据经验提出的一个总安全系数
我国在解放前时使用此法， 目前欧美某些国家仍用这一 表达式
一、砌体结构设计方法的历史
2. 破坏阶段设计法
以轴压短构件为例
KN fm A
一、砌体结构设计方法的历史
5. 2001年以分项系数表达的极限状态设计法
一般情况下砌体结构按承载能力极限状态设计时
n
0 (1.2CGGk 1.4CQ1Q1k QiCQi Q Qi ik ) R( f , ak ,) i2
f
fk
f
,
fkLeabharlann fm1.645 f
确定材料分项系数时引入了施 工质量控制等级（等级的划分 见教材表2-2）
一、砌体结构设计方法的历史
5. 2001年以分项系数表达的极限状态设计法
0的取值
一级或设计使用年限为50年以上：1.1 二级或设计使用年限为50年：1.0 三级或设计使用年限为50年以下：0.9
在设计寿命内破坏概率足够小
一、砌体结构设计方法的历史
5. 2000年以分项系数表达的极限状态设计法 以自重为主的结构构件，还应按下式进行计算