【原】关于蒸压加气砼砌块的荷载取值

【原】关于蒸压加气砼砌块的荷载取值

一直以来,蒸压加气砼砌块都是作为轻质砌体材料在使用,结构计算中荷载通常取值8.0kN/m³,依据是《建筑结构荷载规范》附录A常用材料和构件的自重。

《建筑结构荷载规范》P74 《建筑结构荷载规范》P75

参考以上规范条文,似乎设计师的取值并没错,但在查阅相关加气制品规范及参考建筑需求后,发现下此结论为时过早:

一、材料密度和性能指标的关系:

砌块材料用于建筑物的不同位置时,为满足功能要求,对性能指标有着不同的需求。为达到不同的性能指标要求,砌块加工时密度的也是不同的。

1、规范要求:

参考《蒸压加气混凝土制品应用技术标准》JGJT17-2020相关条文,

砌体用于外墙时对性能指标的要求更高。主要是“为提高其抵抗冻融、碳化、干湿循环交替作用的能力”。对于等级较低的“B04级产品用于外墙最大的障碍,是大多数企业产品的劈拉强度不达标,应用于外墙后墙体很容易开裂,故《墙体材料应用统一技术规范》GB50574-2010规定应用于外墙的蒸压加气混凝土砌块其强度级别不应低于A3.5”。

2、政策要求:

在《关于在本市建设工程中限制使用粘土制品的调整》厦建材〔2008〕33号中明确要求:“非承重墙部分采用蒸压加气混凝土制品的,其抗压强度不得低于5.0MPa,且在砌筑及抹灰时应使用配套专用砂浆。”

3、综上,从性能指标上要求:非承重墙部分采用蒸压加气混凝土砌块的,强度级别不应低于A5.0。

二、砌块的干密度:

不同强度等级的加气混凝土干密度详《蒸压加气混凝土砌块》GB/T11968-2020表4,抗压强度A5.0最小干密度等级为B05~ B07,

而在《蒸压加气混凝土制品应用技术标准》JGJT17-2020表3.2.5,对于蒸压加气混凝土干密度取值略有不同,而且B05不覆盖A5.0抗压强度,国标和行业标准差异性比较大:

三、关于抗压强度和干密度的市场调查:

1、调查结果1:(王德标)

干密度B05的砌体市面上已不生产;

干密度B06的砌块,单价约¥ 270~¥275/m³,有少量生产,量大需要定制;

干密度B07 的砌块,单价约¥240~¥245/m³,为常用品种,易采购。

2、调查结果2:(李良辉)

目前施工现场只做B07、A5.0,其它等级现在都没做;

优等品B06、A5.0.价格约贵100元左右,因为强度够,重量轻;

优等品B05、A3.5,重量很轻1m³约500kg左右,价格比B07贵¥50左右;

3、综上,市场上常用的种类应该是抗压强度A05干密度B07的砌块,B05没有生产,B06量少、需定值且价高。

四、砌体自重的取值:

参考《蒸压加气混凝土制品应用技术标准》JGJT17-2020第3.3.1条,“蒸压加气混凝土砌块砌体(含配筋砌块砌体)和配筋板材的自重可按蒸压加气混凝土干密度的1.4倍采用”。所以,蒸压加气混凝土砌块砌体的计算荷载取值(kg/m³):

干密度等级

强度等级

干密度

砌体自重

B06

A3.5、A5.0

≤625

875

B07

A5.0、A7.5

≤725

1015

关于增量系数的取值,规范3.3.1条的条文解释是这么表述:“以蒸压加气混凝土干密度为基准,综合考虑砌筑砂浆、配筋量、较大含水率,使用阶段的超密度等因素对砌体密度的影响,并结合近年来的工程实践,取增量系数1.4是合适的。”

五、干密度取值差异的影响:

按以上推论,蒸压加气混凝土砌体的干密度等级取B07,很明显往常结构计算时砌体荷载取值少了215 kg/m³,约少了27%;干密度等级B06时,砌体荷载取值少了75 kg/m³,约少了9%;不算不知道,一算吓一跳。但砌体容重究竟对结构的安全性影响有多大?下面以墙体荷载占比较大的公寓楼项目为例进行比较分析:

某公寓楼24F,结构高度75m,标准层平面图如下图所示:

公寓楼标准层平面布置图

假设墙体均为200厚,仅水泥砂浆找平,不同的墙体材料面荷载如下:(①表示原设计砌体容重)

砌体干密度等级

B06

B07

墙体容重(kN/m³)

8

8.75

比值

10.15

比值

带装修面载(kN/㎡)

2.4

2.55

6.25%

2.83

18%

复核不同砌体干密度等级下差值的比例

工况

结构总质量(t)

隔墙重量(t)

隔墙占恒载比例(%)

带砌体

49341

12104

24.5%

不带砌体

37237

折算到建筑物,每种砌体对总重量的影响:

砌体干密度等级

B06

B07

差值占结构总恒载比例

1.53%

4.41%

砌体自重增量(t)

757

2178

折算到投影面积(1266.66㎡)评估基础荷载,kN/㎡

6.0

17.2

单柱荷载增量(kN)8.4×6.75

340

975

折算到单层面积(1266.66㎡*24)评估楼层荷载,kN/㎡

0.25

0.72

综上所述,有以下结论

1、B06级和B07级的砌块容重差值对结构总恒载占比不超过5%,对基础设计的安全性影响不大;

2、对于类似宿舍和公寓等砌体重量占比较大的建筑,干密度B07的砌块相对原设计荷载增加了0.72kN/㎡,影响就比较大了。单从构件设计的角度考虑,对低区墙柱轴压比影响最大,很可能原设计的截面不足,另自重的增加结构的地震反应也会相应增加。

3、以上的结论是基于材料增量系数取1.4的前提。从行业标准的角度,材料增量系数取值需要覆盖配筋砌体、配筋加气砼板材、超密度等大部分工况,常规的加气砌块施工拉结筋的占比较小,材料相对规则,实际工程中材料增量系数估计到不了1.4,具体多少,还需要相关数据的支持。

4、办公、商业等较为空旷的结构体系,砌体占比较小的。

六、建议:

关于蒸压加气混凝土砌块的荷载取值,如建筑专业没有特别说明,结构设计中,建议取10kN/m³;

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