排水工程混凝土模块砌体结构技术规程 [附条文说明] CJJ/T230-2015 建标库

5.4  配筋模块砌体构件

  一般规定

5.4.2  配筋模块砌体纯弯试验结果表明配筋模块砌体的“结构效率”随截面内力臂的减小而降低。有至少两方面原因导致了这种现象,一是材料方面的原因,断面越小混凝土的离散度就越高,混凝土力学性能参数的“稳定性”就越差;二是断面越小,施工的难度就越大,来自施工的保证率也就越低。综上所述,本规程不建议采用厚度小于或等于240mm的模块做配筋模块砌体结构,尤其是竖向配筋砌体结构。对于环形截面中设置环向钢筋以及单层的竖向钢筋不在此列。

  正截面受压承载力计算

5.4.3  配筋模块砌体结构与普通钢筋混凝土结构一个根本的不同就是前者是由二次现浇灌孔混凝土复合而成,其受力性能不如同等强度等级的普通钢筋混凝土,因此本规程对模块砌体的极限压应变及钢筋的极限拉应变在普通钢筋混凝土的基础上分别作了适当的调整。

5.4.7  配筋模块砌体由于模块自身具有的大开孔率的特点,为砌体配筋创造了良好的条件。试验表明:配筋模块砌体受弯构件具有与普通钢筋混凝土受弯构件非常相似,在适筋梁范围内同样表现出较好强度及较好延性的特征。本规程采用了现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的单筋矩形受弯构件的力学分析模型及本构公式,这对广大的工程结构设计员来说是非常便于理解和掌握的。设计时设计人只需用模块砌体的抗压强度fg代替原式中的混凝土的抗压强度即可。但是,考虑到与配筋模块砌体的耐久性直接关联的裂缝控制计算尚未得到有效的解决办法(这也是所有配筋砌体的共同难题),本规程采用降低钢筋使用应力的办法,来减小配筋砌体构件的实际拉应变,从而达到控制裂缝的目的。随着配筋模块砌体的研究工作的进一步深入,将来有可能提出配筋模块砌体构件自己的裂缝验算公式,目前本规程所给各公式中均已在钢筋设计强度前乘以0.7的系数予以折减,其钢筋设计强度仍按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010选用。

  斜截面受剪承载力计算

5.4.9  砌体构筑物结构构件的抗剪一般不在墙体平面内,而是与墙体平面呈正交方向的剪切作用,此时的墙体所配箍筋是指沿模块砌体层间所配的梯形钢筋,面积是梯形钢筋沿剪力作用方向上的钢筋面积之和。

  正截面受弯承载能力计算

5.4.10、5.4.11  砌体构筑物结构构件当轴力很小时(如:挡土墙、挡水墙等)截面往往近乎于纯弯状态,因此有必要补充模块砌体构件的正截面受弯承载力的计算内容。以400mm厚的配筋混凝土模块砌体为例,其构件受弯的系列试验与同等条件(即与模块砌体的灌孔混凝土强度等级相同、配筋面积As相同、截面宽度及有效高度h0相同)的混凝土受弯构件的正截面的受弯承载能力对比及数据统计分析,得到通缝方向配筋模块砌体纯弯构件的截面抵抗弯矩值与混凝土纯弯梁的截面抵抗弯矩值之比为0.873,齿缝方向配筋模块砌体纯弯构件的截面抵抗弯矩值与混凝土纯弯梁的截面抵抗弯矩值之比为0.813(有的实际对比试验此比值达到0.9以上)。本规程充分考虑了模块砌体受弯构件的特点以及计算方便,公式(5.4.10-1)、公式(5.4.10-2)采取在钢筋抗拉强度乘以折减系数予以调整。为了控制截面受压区的高度不能过大、配筋率不能过高,因此在计算截面压区的压区界限相对高度ξb时,仍直接采用了钢筋的抗拉强度而未进行折减。此外,配筋模块砌体的截面特征及可能应用到的抗压强度等级的范围不会高于C50混凝土的抗压强度,故对ξb的计算公式进行必要的简化。配筋模块砌体受弯构件主要用于承受来自墙体平面外的弯矩作用,而构件内的纵向配筋位置距截面边缘的距离较大,受压区钢筋很难达到抗拉强度,因此在确定配筋模块砌体构件(墙体平面外的)正截面受弯承载力时,一律不考虑受压钢筋的影响,即取:f′sA′s=0。对于T形截面配筋模块砌体受弯构件应根据压区的实际高度,判定截面纵向受压钢筋是否参与工作。

  截面轴心受拉承载能力计算

5.4.12  盛水构筑物的隔墙在满水工况下部分墙体处于轴心受拉状态,特别是在做满水试验的工况下,靠近外侧池壁隔水墙尤为如此。