砌体结构设计 砌体结构的设计原则
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。
砌体结构设计的基本原则
构在规定的设计使用年限内，在正常设计、正常施工、正常 使用和正常维护条件下，完成预定功能的能力。
3.2.3 结构的可靠度和可靠度指标
由于荷载效应S和结构的抗力R的随机性，
结构满足或不满足其功能要求是事件也是随机的， 结构的可靠性可用概率来度量，即结构完成预定功能的概率=可靠度
3.2.2 结构上的作用效应S及结构抗力R
2. 作用效应: 由各种作用引起的结构或构件的反应，用S表示
由于作用Q为随机变量，因此作用效应S也为随机变量。
一般情况下，结构上的作用为荷载，荷载效应S与荷载Q之
间可近似按线性关系考虑，即
S＝CQ C——荷载效应系数
M
1 8
ql
2
3. 结构抗力：结构或构件承受作用效应的能力，用R表示。
Z=R－S
当Z＞0时，则结构能完成预定的功能，处于可靠状态；
当Z＜0时，结构不能完成预定的功能，处于失效状态；
当Z=0时，即结构抗力R等于作用效应S时，则结构处于极限状态。
结构可靠工作的基本条件为：
Z≥0
或 R≥S
由于结构抗力R和作用效应S是随机变量，结构的功能函数Z也是
随机变量。设μz、μR、和μS分别为Z、R和S的平均值；σZ、σR和σS分 别为Z、R和S的标准差。
整个结构物或结构物的一部分超过某一特定状态时 就不能满足设计规定的某一功能要求—极限状态
正常使用极限状态、承载能力极限状态
3.2.2 结构上的作用效应S及结构抗力R
结构上的作用: 是指能够使结构产生内力或变形的原因。
结构上的作用Q是随机变量，可分为直接作用和间接作用。 直接作用常称为荷载，是指施加在结构上的集中力或分布 力，如结构自重、楼(屋)面活荷载、风荷载等。间接作用 是指能够引起结构外加变形或约束变形的原因，如温度变 化、地基变形、地震等。
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。
2009全国民用建筑工程设计技术措施——结构(砌体结构)
2009全国民用建筑工程设计技术措施——结构（砌体结构）摘要：1.背景介绍2.2009 全国民用建筑工程设计技术措施——结构（砌体结构）概述3.砌体结构设计原则4.砌体结构新材料、新体系和新技术5.砌体结构在民用建筑工程中的应用6.结论正文：1.背景介绍随着我国城市化进程的不断推进，民用建筑工程的设计与施工越来越受到重视。
为了提高民用建筑的设计水平，保证建筑工程的安全性和舒适性，我国在2009 年发布了《全国民用建筑工程设计技术措施——结构（砌体结构）》。
该措施对砌体结构的设计、施工和验收等方面提出了详细的技术要求，为我国民用建筑工程设计提供了重要的参考依据。
2.2009 全国民用建筑工程设计技术措施——结构（砌体结构）概述《2009 全国民用建筑工程设计技术措施——结构（砌体结构）》是一部针对砌体结构设计的综合性技术措施，共分为五个部分。
第一部分为总则，主要介绍砌体结构设计的基本原则和要求；第二部分为材料，详细阐述了砌体结构材料的性能要求、质量标准和选用方法；第三部分为设计，包括砌体结构的各种设计规定和设计方法；第四部分为施工，介绍了砌体结构的施工技术、施工组织和质量控制等方面的内容；第五部分为验收，明确了砌体结构工程验收的标准和程序。
3.砌体结构设计原则砌体结构设计应遵循以下原则：首先，要满足建筑物的使用功能和安全性要求；其次，要充分发挥砌体材料的性能优势，提高结构的抗震性能和耐久性；再次，要合理利用新型砌体材料和结构体系，提高砌体结构的保温、节能和环保性能；最后，要注重经济性，使设计方案在满足以上要求的前提下，尽量降低工程造价。
4.砌体结构新材料、新体系和新技术随着科技的发展，砌体结构新材料、新体系和新技术不断涌现。
例如，新型砌体材料如高强度轻质混凝土砌块、加气混凝土砌块等，具有轻质、高强、保温、节能等特点；新型结构体系如框架- 砌体结构、剪力墙- 砌体结构等，具有良好的抗震性能和承载力；新技术如砌体墙体保温一体化技术、砌体结构加固技术等，可以有效提高砌体结构的保温性能和安全性。
混凝土砌体结构的设计方法
混凝土砌体结构的设计方法一、引言混凝土砌体结构是一种常见且重要的建筑结构形式，其优点包括强度高、耐久性好、防火性能好等。
设计一种混凝土砌体结构需要考虑多方面的因素，包括设计载荷、结构尺寸、材料选择等。
本文将介绍混凝土砌体结构的设计方法，包括设计原则、设计步骤、计算方法等。
二、设计原则1.安全性原则混凝土砌体结构的设计应符合建筑结构的安全性要求，具体包括承载力、稳定性、耐久性、防火性、抗震性等方面。
在设计中应考虑各种荷载作用下的结构受力情况，保证结构的安全性。
2.经济性原则混凝土砌体结构的设计应考虑经济性，降低建筑成本。
在保证结构安全的前提下，尽可能减少材料使用量、缩小结构尺寸，降低建筑成本。
3.施工可行性原则混凝土砌体结构的设计应考虑施工可行性，确保结构的施工质量。
在设计中应考虑施工工艺、材料的加工、运输和安装等因素，以保证结构施工的可行性。
三、设计步骤1.确定设计载荷混凝土砌体结构的设计载荷包括常规活荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等。
在确定设计载荷时应参照相关规范和标准，计算各种荷载作用下的结构受力情况。
2.确定结构尺寸混凝土砌体结构的设计尺寸包括墙体厚度、梁宽、柱截面尺寸等。
在确定结构尺寸时应考虑结构的承载力和稳定性，同时还应考虑施工的可行性和经济性。
3.选择材料混凝土砌体结构的材料应符合相关规范和标准的要求。
主要包括砌块、混凝土、钢筋等。
在选择材料时应考虑材料的强度、耐久性和施工性能等因素。
4.计算结构受力混凝土砌体结构的受力计算主要包括弯曲、剪力、压力等方面。
在计算结构受力时应考虑各种荷载作用下的结构受力情况，同时还应考虑结构的承载力和稳定性。
5.绘制结构图纸混凝土砌体结构的图纸应包括平面布置图、剖面图、立面图等。
在绘制图纸时应考虑结构的施工可行性和经济性，确保施工质量和建筑成本。
四、计算方法1.弯曲计算混凝土砌体结构的弯曲计算主要包括受弯构件的弯矩和正应力计算。
在计算弯矩时应考虑受力构件的几何形状和荷载作用点的位置，同时还应考虑材料弹性模量和截面惯性矩等因素。
完整版砌体结构设计规范2023
砌体结构设计规范[附条文说明] GB50003-20111总则1.0.1为了贯彻执行国家的技术经济政策，坚持墙材革新、因地制宜、就地取材，合理选用结构方案和砌体材料，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，制定本规范。
1.0.2本规范适用于建筑工程的下列砌体结构设计，特殊条件下或有特殊要求的应按专门规定进行设计：1砖砌体：包括烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压灰砂普通砖、蒸压粉煤灰普通砖、混凝土普通砖、混凝土多孔砖的无筋和配筋砌体；2砌块砌体：包括混凝土砌块、轻集料混凝土砌块的无筋和配筋砌体；3石砌体：包括各种料石和毛石的砌体。
1.0.3本规范根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068规定的原则制订。
设计术语和符号按照现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083的规定采用。
1.0.4按本规范设计时，荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定执行；墙体材料的选择与应用应按现行国家标准《墙体材料应用统一技术规范》GB50574的规定执行；混凝土材料的选择应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的要求；施工质量控制应符合现行国家标准《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的要求；结构抗震设计应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。
1.0.5砌体结构设计除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1砌体结构masonry structure由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。
是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
2.1.2配筋砌体结构reinforced masonry structure由配置钢筋的砌体作为建筑物主要受力构件的结构。
是网状配筋砌体柱、水平配筋砌体墙、砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合砌体柱（墙）、砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙和配筋砌块砌体剪力墙结构的统称。
砌体结构的设计原则
砌体结构的设计原则一、砌体结构的设计原则1. 砌体结构设计方法我国目前使用的《砌体结构设计规范》采用以概率理论为基础的极限设计方法，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。
砌体结构按承载能力极限状态设计，并应满足正常使用极限状态的要求。
根据砌体结构的特点，砌体结构正常使用极限状态的要求，一般情况可由相应的构造措施来保证。
2. 砌体结构设计表达式砌体结构按承载能力极限状态设计的表达式为：（1）可变荷载多于一个时，应按下列公式中最不利组合进行计算：γ0(1.2S Gk+1.4S Q1k+∑i=2nγQiψci S Qik)≤R(5－13)γ0(1.35S Gk+1.4∑i=1nγQiψci S Qik)≤R(5－14)（2）有一个可变荷载时，则按下列公式中最不利组合进行计算γ0(1.2S Gk+1.4S Qk)≤R(5－15)γ0(1.35S Gk+1.0S Qk)≤R(5－16)式中，γ0——结构重要性系数。
S Gk——永久荷载标准值的效应；S Q1k——在基本组合中起控制作用的一个可变荷载标准值的效应；S Qik——第i个可变荷载标准值的效应；R——结构构件的承载力设计值函数；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。
经分析表明，采用两种荷载效应组合模式后，提高了自重为主的砌体结构可靠度，两个设计表达式的界限荷载的效应ρ值约为0.376(ρ为可变荷载效应与永久荷载效应之比)，故当ρ≤0.376时，结构的可靠度多以自重为主的式(5－14)、(5－16)控制；当ρ>0.376时，结构的可靠度多以式(5－13)、(5－15)控制。
3．砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性时，例如倾覆、滑移、漂浮等，应按下列公式进行验算γ0(1.2S G2k+1.4S Q1k+∑i=2n SQik)≤0.8S G1k(5－17)式中，S G1k——起有利作用的永久荷载标准值的效应；S G2k——起不利作用的永久荷载标准值的效应。
砌体结构课后习题答案
第一章绪1. 砌体、块体、砂浆这三者之间有何关系？答：由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构称为砌体结构。
它是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
2. 哪项措施使砌体结构在地震区的应用得以复兴？答：1950 年以来，各工业发达国家对砌体结构进行了研究与改进，块体向高强、多孔、薄壁、大块等方向发展，最重要的是发展了配筋砌体，才使砌体结构能用于地震区，使砌体结构得到了复兴。
3. 砌体的基本力学特征是什么？答：抗压强度很高，抗拉强度却很低。
因此，砌体结构构件主要承受轴心压力或小偏心压力，而很少受拉或受弯。
4. 砌体结构的优缺点对于其应用有何意义？答：砌体结构的主要优点是：1）容易就地取材。
砖主要用粘土烧制；石材的原料是天然石；砌块可以用工业废料——矿渣制作，来源方便，价格低廉。
2）砖、石或砌块砌体具有良好的耐火性和较好的耐久性。
3）砌体砌筑时，不需要模板和特殊的施工设备。
在寒冷地区，冬季可用冻结法砌筑，不需要特殊的保温措施。
4）砖墙和砌块墙体有良好的隔声、隔热和保温性能。
并有良好的耐火性和耐久性，所以既是较好的承重结构，也是较好的维护结构砌体结构的缺点是：1）与钢和混凝土相比，砌体的强度较低，因而构件的截面尺寸较大，材料用量多，自重大。
2）砌体的砌筑基本上是手工方式，施工劳动量大。
3）砌体的抗拉强度和抗剪强度都很低，因而抗震性能较差，在使用上受到一定的限制；砖、石的抗拉强度也不能充分发挥。
4）粘土砖需要用粘土制造，在某些地区过多占用农田，影响农业生产。
5. 与其他结构形式相比，砌体结构的发展有何特点？答：相对于其他结构形式，砌体结构的设计理论发展得较晚，还有不少问题有待进一步研究。
随着社会和科学技术的进步，砌体结构也需要不断发展才能适应社会的要求。
砌体结构的发展方向如下：1）使砌体结构适应可持续性发展的要求2）发展高强、轻质、高性能的材料3）采用新技术、新的结构体系和新的设计理论第二章砌体结构的设计原则1. 极限状态设计法与破坏阶段设计法、容许应力设计法的主要区别是什么？答：极限状态设计法考虑荷载的不确定性以及材料强度的变异性，将概率论引入结构的设计，可以定量估计所设计结构的可靠水平。
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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
对于轴压 K (1.51.151.11.11.2) 0.9 2.3
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
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
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
,
fk
fm
1.645 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
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
3. 材料分项系数
砌体强度标准差
fk fm (11.645 f ) f fk / f
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
砌筑质量影响系 数1.1
K (K1 K2 K3 K4 K5 ) C
组合系数1.2
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
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）
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
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