Ⅰ 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件
8.2.1 当轴向力的偏心距超过本规范第5.1.5条规定的限值时,宜采用砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件(图8.2.1)。
8.2.2 对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T形截面构件(图8.2. 1b),其承载力和高厚比可按矩形截面组合砌体构件计算(图8.2.1c)。
8.2.3 组合砖砌体轴心受压构件的承载力,应按下式计算:
N≤φcom(fA+fcAc+ηsf′yA′s) (8.2.3)
式中:φcom——组合砖砌体构件的稳定系数,可按表8. 2. 3采用;
A——砖砌体的截面面积;
fc——混凝土或面层水泥砂浆的轴心抗压强度设计值,砂浆的轴心抗压强度设计值可取为同强度等级混
凝土的轴心抗压强度设计值的70%,当砂浆为M15时,取5.0MPa;当砂浆为M10时,取3.4MPa;当砂浆强度为M7.5时,取2.5MPa;
Ac——混凝土或砂浆面层的截面面积;
ηs——受压钢筋的强度系数,当为混凝土面层时,可取1.0;当为砂浆面层时可取0.9;
f′y——钢筋的抗压强度设计值;
A′s——受压钢筋的截面面积。
注:组合砖砌体构件截面的配筋率ρ=A′s/bh
8.2.4 组合砖砌体偏心受压构件的承载力,应按下列公式计算:
N≤fA′+fcA′c+ηsf′yA′s —σsAs (8.2.4—1)
或
NeN≤fSs+fcSc,s+ηsf′yA′s(h0—a′s) (8.2.4—2)
此时受压区的高度x可按下列公式确定:
fSN+fcSc,N+ηsf′yA′se′N—σsAseN=0 (8.2.4—3)
eN=e+ea+(h/2—as)(8.2.4—4)
e′N=e+ea—(h/2—a′s)(8.2.4—5)
ea=β2h/2200(1—0.022β) (8.2.4—6)
式中:A′——砖砌体受压部分的面积;
A′c——混凝土或砂浆面层受压部分的面积;
σs——钢筋As的应力;
As——距轴向力N较远侧钢筋的截面面积;
Ss——砖砌体受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩;
Sc,s——混凝土或砂浆面层受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩;
SN——砖砌体受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩;
Sc,N——混凝土或砂浆面层受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩;
eN、e′N—— 分别为钢筋As和A′s重心至轴向力N作用点的距离(图8.2.4);
e——轴向力的初始偏心距,按荷载设计值计算,当e小于0.05h时,应取e等于0.05h;
ea——组合砖砌体构件在轴向力作用下的附加偏心距;
h0——组合砖砌体构件截面的有效高度,取h0=h—as;
as、a′s——分别为钢筋As和A′s重心至截面较近边的距离。
8.2.5 组合砖砌体钢筋As的应力σs(单位为MPa,正值为拉应力,负值为压应力)应按下列规定计算:
1 当为小偏心受压,即 ζ>ζb 时,
σs=650—800ζ (8.2.5—1)
2 当为大偏心受压,即ζ≤ζb时,
σs=fy (8.2.5—2)
ζ=x/h0 (8.2.5—3)
式中:σs—— 钢筋的应力,当σs>fy时,取σs=fy;当σs<f′y时,取σs=f′y;
ξ——组合砖砌体构件截面的相对受压区高度;
fy——钢筋的抗拉强度设计值。
3 组合砖砌体构件受压区相对高度的界限值ξb,对于HRB400级钢筋,应取0.36;对于HRB335级钢筋,应取0.44;对于HPB300级钢筋,应取0.47。
8.2.6 组合砖砌体构件的构造应符合下列规定:
1 面层混凝土强度等级宜采用C20。面层水泥砂浆强度等级不宜低于M10。砌筑砂浆的强度等级不宜低于M7.5;
2 砂浆面层的厚度,可采用30mm~45mm。当面层厚度大于45mm时,其面层宜采用混凝土;
3 竖向受力钢筋宜采用HPB300级钢筋,对于混凝土面层,亦可采用HRB335级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率,对砂浆面层,不宜小于0.1%,对混凝土面层,不宜小于0.2%。受拉钢筋的配筋率,不应小于0.1%。竖向受力钢筋的直径,不应小于8mm,钢筋的净间距,不应小于30mm;
4 箍筋的直径,不宜小于4mm及0.2倍的受压钢筋直径,并不宜大于6mm。箍筋的间距,不应大于20倍受压钢筋的直径及500mm,并不应小于120mm;
5 当组合砖砌体构件一侧的竖向受力钢筋多于4根时,应设置附加箍筋或拉结钢筋;
6 对于截面长短边相差较大的构件如墙体等,应采用穿通墙体的拉结钢筋作为箍筋,同时设置水平分布钢筋。水平分布钢筋的竖向间距及拉结钢筋的水平间距,均不应大于500mm(图8.2.6);
7 组合砖砌体构件的顶部和底部,以及牛腿部位,必须设置钢筋混凝土垫块。竖向受力钢筋伸入垫块的长度,必须满足锚固要求。
图 1 · Ⅰ 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件,插图 1
图 2 · Ⅰ 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件,插图 2
图 3 · Ⅰ 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件,插图 3
图 4 · Ⅰ 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件,插图 4条文说明
8.2.2 对于砖墙与组合砌体一同砌筑的T形截面构件,通过分析和比较表明,高厚比验算和截面受压承载力均按矩形截面组合砌体构件进行计算是偏于安全的,亦避免了原规范在这两项计算上的不一致。
8.2.3~8.2.5 砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组合的砌体构件,其受压承载力计算公式的建立,详见88规范的条文说明。本次修订依据《混凝土结构设计规范》GB 50010 中混凝土轴心受压强度设计值,对面层水泥砂浆的轴心抗压强度设计值作了调整;按钢筋强度的取值,对受压区相对高度的界限值,作了相应的补充和调整。