5．4  配筋模块砌体构件

Ⅰ  一般规定

5．4．1  配筋模块砌体结构的内力与位移，可按结构力学的弹性分析方法计算。应根据结构分析所得内力，分别按轴心受压、偏心受压或轴心受拉、偏心受拉及受弯剪构件进行正截面承载力和斜截面承载力计算，并应根据结构分析所得的位移进行变形验算。

5．4．2  配筋模块砌体结构不宜选用24M及以下系列的模块。

Ⅱ  正截面受压承载力计算

5．4．3  配筋模块砌体构件正截面承载力的基本假定计算应符合下列规定：

    1  截面应变保持平面；

    2  竖向钢筋与其毗邻的砌体、灌孔混凝土的应变应相同；

    3  不应考虑砌体、灌孔混凝土的抗拉强度；

    4  根据材料选择模块砌体、灌孔混凝土的极限压应变不应大于0．003；

    5  根据材料选择钢筋的极限拉应变不应大于0．008。

5．4．4  当配有箍筋或水平分布钢筋时，轴心受压配筋模块砌体墙，正截面受压承载力应符合下列公式要求：

    式中：f′y——受压主筋强度设计值(MPa)；

          Am——构件毛截面积(mm2)；

          A′s——受压钢筋截面面积(mm2)；

          φ0——轴心受压构件稳定系数；

          β——墙、柱高厚比。

    注：1  当无箍筋或水平分布钢筋时，应取f′yA′s＝0；

        2  配筋模块砌体构件计算高度H0可取模块砌体实际高度。

5．4．5  当竖向钢筋仅配在中间时，配筋模块墙平面外偏心受压承载力可按本规程式(5．3．3)进行计算。

5．4．6  矩形截面偏心受压配筋模块砌体正截面承载力计算，应符合下列规定：

    1  大小偏心受压界限应符合下列公式要求：

        1)当x≤ξbh0时，为大偏心受压；

        2)当x＞ξbh0时，为小偏心受压。

    式中：ξb——截面受压区相对高度界限值，对HPB300级钢筋取0．56，对HRB335级钢筋取0．54，对HRB级钢筋取0．50；

          x——截面受压区高度(mm)；

          h0——截面有效高度(mm)。

    2  大偏心受压时应符合下列公式要求[图5．4．6(a)]：

    式中：fy，f′y——受拉、受压主筋强度设计值(MPa)；

          bg——灌孔模块砌体截面宽度(mm)；

          eN——轴向力作用点到竖向受拉主筋合力点之间的距离(mm)，可按式(5．4．6-4)计算：

          As，A′s——受拉、受压钢筋的截面面积(mm2)；

          a′0——受压钢筋面积的重心至截面较近边缘距离(mm)，对于水平纵筋a′s＝90mm。

图5．4．6  矩形截面偏心受压正截面承载力计算简图

    当受压区高度x＜2a′s时，其正截面承载力可按下列公式计算：

    式中：e′N——轴向力作用点至竖向受压主筋合力点之间的距离(mm)；

          e——轴向力偏心矩(mm)，按荷载设计值计算，当e小于0．05h时，应取e＝0．05h；

          ea——配筋模块砌体构件在轴向力作用下的附加偏心矩(mm)。

    3  小偏心受压时应符合下列公式要求(图5．4．6(b))：

    式中：σs——钢筋As应力(N／mm2)。

    注：当受压区竖向受压主筋无箍筋或无水平钢筋约束时，可不考虑竖向受压主筋的作用，即取f′y A′s＝0。

    矩形截面对称配筋模块砌体小偏心受压时，钢筋截面面积也可按下式近似计算：

5．4．7  当翼缘和腹板采用专用模块砌筑且配置横向钢筋时，T(L)形截面偏心受压构件，可考虑翼缘的共同工作，翼缘的计算宽度应按本规程第5．2．3条和表5．4．7规定的较小值采用，其正截面受压承载力应符合下列规定：

    1  当受压区高度x≤h′f时，应按宽度为b′f的矩形截面计算；

    2  当受压区高度x＞h′f时，应考虑腹板的受压作用，并应符合下列公式要求：

        1)大偏心受压[图5．4．7(a)]

    式中：b′f——T(L)形截面受压区翼缘计算宽度(mm)，可按表5．4．7的规定确定；

          h′f——T(L)形截面偏心受压构件翼缘高度(mm)。

图5．4．7 T(L)形截面偏心受压正截面承载力计算简图

        2)小偏心受压[图5．4．7(b)]

表5．4．7  T(L)形截面受压区翼缘计算宽度

    注：构件计算高度H0可取墙的实际高度。

Ⅲ  斜截面受剪承载力计算

5．4．8  偏心受压和偏心受拉配筋模块砌体，其斜截面受剪承载力计算应符合下列规定：

    1  灌孔模块砌体的截面应符合下式要求：

    式中：V——剪力设计值(N)；

          b——配筋模块砌体或T形、倒L形截面腹板的截面宽度(mm)。

    2  配筋模块砌体在偏心受压时的斜截面受剪承载力应符合下列公式要求：

    式中：A——截面面积(mm2)，其中翼缘的有效面积，可按本规程表5．4．7的规定确定；

          Aw——T(L)形配筋模块砌体截面腹板截面面积(mm2)，对矩形截面取Aw＝A；

          M——弯矩设计值(kN·mm)；

          N——轴向力设计值；

          V——剪力设计值(N)，当N＞0．25fgbh时，取N＝0．25fgbh；

          λ——梁(板)计算截面剪跨比，当λ小于1．5时取1．5，当λ大于等于2．2时取2．2；

          h0——截面有效高度(mm)；

          Ash——配置在同一截面内的水平分布钢筋全部截面面积(mm2)；

          s——间距(mm)；

          fyb——水平钢筋抗拉强度设计值(MPa)。

    3  配筋模块砌体在偏心受拉时的斜截面受剪承载力应符合下式要求：

5．4．9  配筋模块砌体连梁的斜截面受剪承载力，应符合下列规定：

    1  当连梁采用钢筋混凝土时，连梁的承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定进行计算；

    2  当连梁采用配筋模块砌体时，应符合下列规定：

        1)连梁的截面受剪承载力应符合下式要求：

        2)连梁的斜截面受剪承载力应符合下式要求：

    式中：Vb——连梁的剪力设计值(N)；

          b——连梁的截面宽度(mm)；

          Asv——配置在同一截面内箍筋各肢全部截面面积(mm2)；

          fyv——箍筋抗拉强度设计值(MPa)；

          s——间距(mm)。

    注：连梁的正截面受弯承载力应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010受弯构件的有关规定进行计算，当采用配筋模块砌体时，应采用相应的计算参数和指标。

Ⅳ  正截面受弯承载能力计算

5．4．10  矩形截面或翼缘处于受拉区的T(L)形截面受弯构件，正截面的受弯承载力应符合下式要求(图5．4．10)：

    模块砌体截面受压区高度应按下式计算：

    模块砌体截面受压区高度尚应符合下列公式要求：

    式中：Es——钢筋的弹性模量(MPa)。

图5．4．10  矩形截面正截面受弯承载力计算简图

5．4．11  T(L)形受弯构件，正截面的受弯承载力应符合下列规定(图5．4．11)：

    1  当满足下列条件时应按截面宽为b′f的矩形截面计算：

    2  当不满足式(5．4．11-1)时应按下式计算：

    式中：a′s——受压钢筋面积的重心至截面较近边缘距离(mm)，对于水平纵筋a′s＝90mm；

          as——受拉钢筋面积的重心至截面较近边缘距离(mm)，对于水平纵筋as＝90mm。

图5．4．11 T(L)形截面正截面受弯承载力计算简图

Ⅴ  截面轴心受拉承载能力计算

5．4．12  轴心受拉构件的承载力应符合下式要求：