4 设计基本原则
配筋砌体采用了当今国际公认的概率极限状态设计方法，这和我国标准的设计基本原则是完全一致的。但配筋砌体国际标准在确定砌体材料性能分项系数时，采用了反映材料生产质量和施工管理水平的多级系数方法，体现了产品(材料)质量和施工管理水平对结构安全度的影响。我国在学习国外先进思想后，在修订的砌体结构工程施工及验收规范中也引入了施工等级控制的概念，但尚未能与设计安全度挂钩。需作进一步的试验研究后，才能建立这种关系。目前正在修订的《砌体结构设计规范》GBJ3-88，已根据适当提高结构可靠度和加强施工质量管理入手引入了这种思想。
本国际标准中采用的材料性能分项系数γm，其最低水准是考虑我国规范取值γm=1.5确定的。而欧共体规范的最低值γm=2.0(见表2)，可见我国砌体结构规范的可靠度水准较低。另外，本标准中的荷载分项系数，γG=1.35、γQ=1.5也均较我国规范高。
表2 材料性能分项系数γm
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施工控制等级 |
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A |
B |
C |
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砌体块体制作 |
控制等级 |
A |
2.0 |
2.3 |
3.5 |
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B |
— |
2.5 |
3.5 |
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锚固粘结 |
1.5 |
1.8 |
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钢 |
1.15 |
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注：1.施工控制C级不适用于配筋砌体；
2.当验算偶然作用时的稳定性时，对砌体的A、B、C控制等级γm可分别采用1.2、1.5和1.8； 对
正常使用根限状态验算，γm=1.0。
5 设计计算
5.1 设计基本假定
配筋砌体是由多种材料组成的一种具有与钢筋砼结构类似性能的结构，从其采用的以下基本假定就可证明：平截面假定；钢筋与其附近的砌体、注芯砼具有相同的压应变；砌体、注芯砼的抗拉强度为零；根据材料选择砌体、注芯砼的最大压应变，但不应大于0.0035；钢筋的最大拉应变不应超过初始流限的5倍，也不应大于0.01；当受压区包括砌体和注芯砼时，应根据砌体和注芯砼二者中较弱的部分确定其应力图形。
由此不难理解，国外特别是美国，把配筋砌体作为一种和钢筋砼结构具有相同应用范围的结构体系的原因了。
5.2 受弯曲、受弯曲和轴向力作用的配筋砌体构件的计算
5.2.1 为控制构件(如墙、梁、板等)在正常使用中的变形或裂缝开展，和钢筋砼结构类似地给出了不作变形验算的构件跨高比限值(见表3~4)。
表3 横向受风载构件的跨高比限值
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支座条件 |
跨高比 |
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简 支
连续或双向支承
配筋率≥0.5%悬臂构件 |
35
45
18 |
表4 受其它荷载(不含风载)构件跨高比限值
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支座条件 |
跨高比 |
|
简 支
连 续
悬臂构件 |
20
26
7 |
5.2.2 配筋砌体受压构件的极限高厚比为30与我国砌体规范中组合砌体的允许高厚比(β＝28)很接近。
5.2.3 有翼构件(如T形、L形翼墙)有效宽度的计算原则和钢筋砼带翼剪力墙的规定十分接近。
5.2.4 配筋砌体受弯构件，其截面的应力应变关系和截面抗力计算原则和钢筋砼梁几乎完全相同。对均布荷载作用下的连续梁，当受压区高度满足x≤0.4h。时，可进行弯矩重分配；对应于材料中提到的A、B和S类钢筋，允许不同的内力重分配幅值。
5.2.5 本章给出了两套配筋砌体受剪构件的承载力计算公式。一个用于非剪力墙的构件，即欧共体的模式。在欧洲配筋砌体梁板构件应用相当普遍，研究也很多，故规范给出的公式考虑的因素较多。另一套是美国公式，主要用于剪力墙结构。本规范采用的这套公式，主要用于剪力墙结构。本规范采用的这套公式，较好地反映了砌体剪力墙的受力特点，经过1995年国际会议进一步协调定稿，使其更具有类似钢筋砼剪力墙承载力模式的特点。现列出部分公式加以说明：
(1) 截面控制条件
当剪跨比λ≤0.25时
V≤
当剪跨比λ≥1.0时
V≤
(2) 斜截面抗剪承载力
V≤
式中 fK—砌体抗压强度标准值；
ζ—截面净面积与毛截面面积之比；
γm、γS—分别为砌体和钢筋的材料性能分项系数。
该式虽反映出剪跨比的影响，但当λ≥1.0后，砌体抗剪承载力下降很快，认为是出现了塑性铰，我国的试验数据表明这么处理偏于保守，也不尽合理。
5.2.6 和砼剪力墙的设计类似，为防止配筋砌体剪力墙受压区的破坏并保证压弯承载力，规范规定了对受压区的加强和限制条件，即剪力墙端部暗柱(约束区)的配筋和构造要求，并给出了耦联剪力连梁的承载力计算原则。
5.2.7 本章还给出了配筋砌体深梁、组合过梁和墙梁的设计方法，其中的墙梁设计方法取自中国砌体规范。
5.2.8 众所周知，予应力砼较普通砼有许多优点，予应力配筋砌体也是如此。在国外，特别是在英国、瑞士对予应力砌体的应用和研究具有很高的水平，本章基于欧共体的砌本规范，给出了予应力砌体结构设计的原则。
这里需要指出的是，予应力配筋砌体的设计原则完全同砼结构，而对建立的予应力的要求则比砼构件低，特别在墙体中施加予应力后，即使很低的控制应力，都能大大提高砌体的抗剪和抗震能力。因而予应力砌体具有显著的经济效益。
