砌体结构房屋抗震设计时存在问题分析
砌体结构抗震设计的若干思考
砌体结构抗震设计的若干思考前言:在建筑工程中砌体结构占据的工程比例较大,并且应用广泛。
就历年的地震灾害来看,砌体建筑的破坏率较高,所以做好砌体结构的抗震工作十分重要。
尤其是砌体结构的抗拉、抗弯、抗剪强度都低于混凝土,不进行细致研究就会削减结构设计的抗震性能,所以必须结合设计的抗震等级,使砌体结构的抗震能力发挥实效。
1.地震状态下引起的结构破坏1.1地震力的传播形式在地震发生时,房屋会受到震源方向的影响,这种力会转换为横向力。
在地震力作用下,这种力直接通过楼盖传递到墙体、基础等结构,使墙体成为了主要载体。
地震力超过荷载就会在墙体上产生裂缝。
房屋的结构也同时受到影响。
所以说地震作用下大部分荷载是通过楼盖传给纵墙,再传给基础和地基。
1.2由构件间连接不牢引起的破坏有的砌体结构承载力很高,构件的尺寸也比较大,可往往由于支撑系统不完善、:连接不牢靠、整体性较差而破坏。
地震时这种破坏也比较常见,如厂房中的砖柱如果没有与楼盖屋盖连接牢靠,就会导致局部砖柱发生弯曲断裂,致使整个厂房倒塌。
2.砌体房屋的层数和高度控制根据国内震害调查统计并参考国内有关规范,作为砌体结构的重要抗震措施之一就是限制房屋建造的层高及高度。
根据不同的烈度区的同类结构震害统计,房屋的层数与震害程度成正比。
对于房屋高度与震害程度并不十分明确,但是,一般砌体结构房屋的层高较规律,因此,以3m为基准的层高作为高度的控制是恰当的。
不同种类的砌体材料,在限制高度上也是有所区别的。
多孔砖在相同的烈度下,较实心砖在层数与高度上有一定的减小,这是由于多孔砖砌体房屋具有比实心砖砌体更大的脆性,进而会发展成突然破坏倒塌,这是我们要求避免的。
即使多孔砖砌体在砌筑时进行灌孔,能够提高砌体的抗剪强度有利于抗震,但砌筑时灰浆不易饱和,对于多孔砖砌体也是不利的一面。
因此对于多孔砖砌体的层数和高度限制,比实心砖有所降低是合适的。
3.砌体结构平面和立面设计砌体结构是由平面和立面两种形式组成的,同时立面设计和平面设计也是抗震设计的基础。
多层砌体结构房屋抗震设计的若干问题
下 室 埋 入 室外 地 面 下 的深 度 ; 由于 抗 震 规 范对 砌 体
结 构 层 数和 总 高 度 限制 比较 严格 ,设 计 时尽 量 把 地
下 室 做 成 全 地 下 室 或 嵌 固条 件 较 好 的 半 地 下 室 , 这
样 计 算 总层 数 时 地 下室 就 可 不作 为 一 层考 虑 ,为 上
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20 0 8年 的汶 川 地 震 给 我 国人 民造 成 了巨 大 的
图 2 都 江 堰 市 中 医院 病 房 楼 倒 塌 造成 严 重 伤 亡
生 命和 财产 损 失 。震后 的资料 照 片显 示 , 小城 市 、 中
建 筑 工 业 出版 社 ,0 4 20. [1 大 海 , 翠如 . 钢 、 管混 凝 土 高 楼 计算 和 构 造 【 . 6刘 杨 型 钢 M】 北 京 : 国建 筑 工业 出版 社 ,03 中 20.
版 社 ,0 5 20. 【 稿 日期1 0 00.8 收 2 1.52
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建筑 与结构设计 I
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1 震 计 算 中应 注 意 的 问题 抗
1 1地下 室 结构 嵌 固高 度 . 砌 体 结构 的高度 限制 ,是 十 分敏 感 且 深 受关 注 的规 定 , 于砌 体 材 料 的脆 性 性 质 和震 害经 验 , 基 限制
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肖 自强 ,13  ̄ , , (9 9 ) 男 湖南长沙人 , 教授级高级工程师 , 从
事 结 构 设 计工 作 , 电子 信 箱 ) az i g p r e。 ( Xi i a @i . t oq n pn
砖砌体结构房屋震害分析及设计建议
砖砌体结构房屋震害分析及设计建议
2008年5月12日,我国四川省汶川县发生了里氏8.0级特大地震。
此次大地震造成了大量房屋的破坏,尤其是砌体结构房屋的破坏最为严重,约占建筑破坏总面积的80%,给抗震救灾工作带来了巨大的难度。
目前,我国《建筑抗震设计规范》GB50011-2001规定,8度和9度时的大跨结构、长悬臂结构、烟囱和类似高耸结构,9度时的高层建筑,应考虑竖向地震作用。
而对于砌体结构是否要考虑竖向地震作用,并没有给出明确规定。
针对这一问题,本文整理、归纳汶川地震中砌体结构房屋的典型震害,通过震害原因的分析和阐述说明了砌体房屋设计过程中考虑竖向地震作用的重要性。
同时,本文以此次汶川地震竖向地震加速度记录和近十年来国内外已取得的大量地震动记录为依据,给出了不同设防烈度、不同设计地震分组下竖向地震加速度与水平地震加速度之间关系。
并根据此关系,采用“冲量法”计算出了不同设防烈度下砌体结构房屋的竖向地震作用,分析了竖向地震力的分布规律以及对砌体结构的影响。
为避免砌体房屋在竖向地震作用下倒塌和局部某层压溃,给出了墙体的界限轴压比建议值,这对提高砌体房屋的抗震性能将起到一定的作用。
根据文中给出的界限轴压比建议值,验算已建砌体房屋的实际轴压比,对不满足要求的房屋,给出相应的加固方案。
对于在地震中震损但尚有修复价值的砌体房屋,根据震损情况的不同判断结构的残余承载力,在考虑竖向地震作用后给出相应的加固方案,不仅要保证加固后的房屋满足正常使用功能的要求,更要确保加固后的房屋遭受罕遇地震时结构的安全。
浅析砌体填充墙体抗震设计中常见的几个问题
,满足地震作用下的位移、转动和变形要求。
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加强施工质量控制
加强砌体填充墙体的施工质量控制,确保材料质量、施工工艺等符合
要求,保证墙体在地震作用下的稳定性。
THANK YOU.
砌体填充墙体特点
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轻质:砌体填充墙体的 材料较轻,因此整体结 构重量相对较小,对地 基的压力也相应降低。
保温:砌体填充墙体中 的砌块和填充材料具有 良好的保温性能,能够 有效地降低能源消耗。
隔热:砌体填充墙体的 砌块和填充材料也具有 较好的隔热性能,能够 减少室内外温度差异, 提高居住舒适度。
砌体填充墙体抗震设计的重要性
提高结构安全性
砌体填充墙体的抗震设计能够提高建筑物的结构安全性,减 少地震发生时对人身和财产的损害。
满足规范要求
随着建筑规范的更新和完善,对建筑物抗震性能的要求也越 来越高。砌体填充墙体的抗震设计能够满足这些规范要求, 保证建筑物的安全性和稳定性。
砌体填充墙体抗震设计的国内外研究现状
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工程实例分析
某住宅小区砌体填充墙体抗震设计案例
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工程概况
某住宅小区为多层砖混结构,外墙采用加气混 凝土砌块,内墙采用普通砖。
抗震设计问题
在地震作用下,墙体产生裂缝,导致房屋整体 抗震性能下降。
3
问题分析
设计时未充分考虑地震动参数,砌体强度等级 偏低,构造柱设置不足,导致墙体在地震作用 下产生裂缝。
砌体填充墙体的传力与受力问题
传力不均
在地震作用下,如果砌体填充墙体的传力不均,会导致墙体出现裂缝或破碎。
受力过大
由于地震的不确定性,砌体填充墙体可能承受过大的力,导致其失去稳定性。
砌体填充墙体的施工与维护问题
砌体结构房屋的抗震设计
砌体结构房屋的抗震设计砌体结构房屋是指以砖块或石块为主要材料,通过砌筑形成的建筑结构。
砌体结构房屋在我国具有悠久的历史,早在古代就被广泛应用,并且在现代建筑中仍然被广泛使用。
然而,由于砌体结构房屋的特点,其抗震性能较差,容易受到地震的摧毁,因此在抗震设计过程中需要特别注意。
本文将介绍砌体结构房屋抗震设计的关键要点和常见方法,以提高砌体结构房屋的抗震能力。
首先,提高整体结构的稳定性是砌体结构房屋抗震设计的基础。
稳定性主要包括建筑物的纵向稳定性和横向稳定性。
纵向稳定性是指建筑物在地震力作用下的整体稳定性,主要采取加固墙体、设置结构柱和墙柱联结等措施来提高。
横向稳定性是指建筑物在水平地震力的作用下,能够保持稳定的能力,主要采取设置结构梁、设置剪力墙、设置钢筋混凝土框架等措施来提高。
此外,还可以采取设置承重墙和槽钢、角钢等材料的加固方法来提高整体稳定性。
其次,加强结构的抗震能力是砌体结构房屋抗震设计的关键。
加强结构的抗震能力包括提高砌筑质量、增加墙体厚度和设置抗震支撑等措施。
提高砌筑质量是通过提高砌筑技术水平,保证砌体结构的强度和稳定性,减少砌体结构的裂缝和开裂。
增加墙体厚度是通过增加墙体的截面面积,提高墙体的抗震承载能力。
设置抗震支撑是通过在建筑物的关键部位设置抗震支撑,增加结构的抗震稳定性。
砌体结构房屋的抗震设计还需要考虑地基的抗震能力。
地基的抗震设计包括选择合适的地基类型、加固基础和提高地基的承载能力等措施。
选择合适的地基类型是在建筑物选址时就需要考虑的问题,合理选择地基类型可以减少地震对建筑物的影响。
加固基础是通过增加基础的尺寸、加固基础的钢筋等措施来提高地基的抗震能力。
提高地基的承载能力是通过加固地基土壤,提高土壤的抗震能力。
综上所述,砌体结构房屋的抗震设计需要从提高整体结构的稳定性和加强结构的抗震能力两个方面来考虑。
通过采取合适的措施,可以有效地提高砌体结构房屋的抗震能力,使其在地震中保持稳定和安全。
对砌体结构房屋的抗震设计方法探讨
对砌体结构房屋的抗震设计方法探讨摘要砌体结构房屋由于施工简单、选材方便、造价低,多年来已成为我国应用最广泛的建筑形式。
但砌体结构房屋墙体材料为脆性材料,结构整体性较差,使得抗震性能相对较低。
因此,本文通过分析地震对砌体结构房屋的破坏,针对抗震设计中的常见问题,对如何规范多层砌体结构房屋抗震设计方法进行探讨,以期通过本文的阐述提高砌体房屋的抗震能力,达到“大震不倒、中震可修、小震不坏”的设防目标。
关键词地震;砌体结构;房屋;抗震设计中图分类号tu352 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)47-0015-021 地震对砌体结构房屋的破坏在地震作用(主要是水平地震作用的影响)下,抗震措施和结构类型的不同往往是造成多层砌体结构房屋破坏情况不同的原因。
主要有如下两种。
1)由结构或构件承载力不足而引起的破坏当房屋受到水平地震的横向影响时,水平地震作用主要通过楼盖传至横墙,再传至基础和地基,这时震力主要由横墙承受,当砌体抗震承载力远远小于地震作用所产生的震力时,墙体就会产生交叉裂缝或斜裂缝;当房屋受到水平地震的纵向影响时,水平地震作用主要通过楼盖传至纵墙,再传至基础和地基。
如果窗间墙很窄,纵墙就会产生压弯破坏;如果窗间墙很宽,纵墙将以震力破坏为主。
2)由构件间连接不牢而引起的破坏一些砌体结构的房屋承载力很好,构件的尺寸也不小,可往往由于连接不牢、支撑系统不完善,整体性差而导致破坏。
这种现象在地震时也是常见的,如纵横墙连接不牢以及楼板与墙体之间缺乏可靠的连接都可能造成纵墙外闪,甚至成片塌落。
2 多层砌体结构房屋抗震设计中的常见问题1)在许多办公楼往往为追求局部大空间,而在底层或顶层局部采用钢筋砼框架结构,从而导致砖混和框架的“混杂”结构体系;2)住宅砖房建设中,房屋层高和总高超过规范限值,尤其是底层为商店的砖房此种情况更为普遍;3)住宅砖房中为追求大客厅,布置大客厅和大门洞,使得窗间墙的局部尺寸往往不如人愿,并将阳台设计到客厅内,仅采用增大截面及配筋的构造柱替代砖墙肢,甚至有的不采取加强措施;住宅砖房的设计中平面布置通常过于复杂,纵、横墙沿平面布置多数不能对齐,墙体沿竖向布置上下不连续。
砌体结构房屋结构设计中常见问题分析及改进措施
文章 编号 : 1 0 0 7 — 7 3 5 9 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 8 1 — 0 2
0 前
言
砌体结构房屋 因其具有受力明确 、 施 工简单, 房屋高度 算到坡屋 面的 1 / 2高处 ; ③对屋面有 部分突 出的阁楼层 。 且高度在 1 . 8 m
版《 抗震规范 》 第7 . 1 . 2 第 四条亦规 定 : 采用蒸压 灰砂砖 和蒸 压 粉煤灰砖砌体的房屋 , 当砌体 的抗剪强度不低 于粘土砖砌 体的
3 问题 三 : 加 强措施 的采用
3 . 1 现 象 分 析
民的生命财产带来 了重大威胁 , 必须引起各级建设行政主管部 门和工程建设技术人员 的高度重视 , 本文将着重就此类 问题进
行原因分析 , 提 出针对性的改进措施 。
砌体结 构房屋有错层或相邻楼板 的高差较大时 , 未采取有 盐 效加强措施 。 工
土砖砌体 , 仍按普通砖砌体设计。
1 . 2改进 措 施
2 0 0 8版 《 建筑抗震设计 规范》 ( 以下简称 《 抗震规范 》 ) 第
7 . 1 . 1 条注 1 规定 : 采 用其他烧 结砖 、 蒸压砖 的砌体 房屋 , 当砌 体抗剪强度不低 于粘 土砖砌体 时 , 可按粘土砖房 的相应规 定执 行; 注 2规定 : 抗震设 防烈度 为 6 、 7度时 , 采用蒸压灰砂砖 和蒸 压粉煤灰砖砌体的房屋 , 当砌体 的抗剪强度不低 于粘土砖 砌体 的7 0 %时 , 房屋 的层数应 比粘土砖房屋减 少一层 , 高度应减 少
房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施
房屋建筑 结构抗震设计 常见 问题分析 与解决措施
张 志 文 ( 浙江 奔腾 建设工 程有 限公司 浙江 富阳 3 1 1 4 0 0 ) 摘 要: 在城 市建设 中的建 筑结构设 计必须考 虑建筑物 的抗震设 计 。 为 了使整个 建筑 的工程真正 可 以减 少甚至避 免地震 , 抗震 设计是 最 根 本的措施 。 在本文 中, 笔者对框架 房屋和砌体 房屋的建 筑结 构抗震设 计常见 问题进行 分析 , 井提 出一些 解决措施 , 希望可 以为房屋建 筑 抗震 设 计提 供 一些 参 考 。 ‘ 关键词 : 建筑 结构 框架 房屋 砌体 房屋 抗震设计 常 见问题 解决措施 中 图分 类 号 : T U 2 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 : 1 6 7 2 - 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 5 ( b ) -0 0 5 2 -0 1
选择 合 适的 地 震分 析 模 型 , 以准 确估 计 地震 响 应 并 作 出处 理 , 按 照我 国 通 用 的 建 筑 规 范, 处 理 填 充墙 对 结 构 侧 向 刚度 贡 献 时 , 通 常 被认 为是 减 少振 动 自然周 期 的行 为 , 从 而
和 顶 层结 构 很 多 都 是 使 用 “ 混 合” 建 筑 的 方 式。 在 底 部 或 顶 部 的 钢 筋混 凝 土 框 架 结 构 就 存在 着构 造 柱 和 圈梁 的 框 架 结 构 局部 增 加从而导致防震抗震功能下降的危险。 ( 3 ) 砌 体 住 宅 建 筑 往往都是 追求大空 间、 大 客 厅, 布 置 大开 间和 大 门 洞 , 有 的 大墙 之 间的 厚 度 只 有2 4 0 ml n , 严 重 的 降低 了抗 震 的 性 能, 有 的 为 了延 伸 住 房 的 使 用 面 积 , 在进 行 房 屋 建 筑 设 计 的 时 候 还 将 阳 台 进 行 了 扩 展, 但 是 不 采 取 砖 墙 构 造 柱 数 量 增 加 的加 强措 施 , 这 就 导 致 抗 震 性 能 完 全 不 能 达 到 要求 。 ( 4 ) 多层 砌体 建筑 的 抗 震设 计 , 为 了追 求建筑的美感 , 往 往 设 计 的抗 震 功 能 都 不 是 体 现 最 好 的 抗 震 能 力 的方 式 。 有 的设 计 人员缺乏的工程 经验 , 对 类 似 的 多 层 砖 混 砌体抗震设计 强度没有设 计经验 , 对 多 层 砌 体抗 震构 造 柱 和 圈梁 之 间的 差 异 没 有 采 取必要的措 施 , 很 多 设 计 都 缺 少 抗 震 连 接 措施 , 多数 设 计 不 完 整 或 未 交 代 清 楚 抗 震 的方式 , 在设 计 中对 建 筑 的 楼 梯 设 计 不 合 理, 有 的设 计 的 楼 梯 较 窄 , 有 的 设计 的 楼 梯 位置靠近 建筑物两 侧 , 都 不 利 于 地 震 后 的 逃生 。
砌体结构抗震设计
砌体结构抗震设计摘要:砌体结构是一种传统的结构形式,在我国的各类建筑中仍占82%以上的比例。
本文结合砌体结构抗震新规范,探讨砌体结构抗震设计。
关键词:新规范;砌体结构;抗震设计1.引言传统的砌体结构是一种由脆性材料砌筑,屋面一般采用装配式结构或装配整体式组成的结构,经过破坏性大地震(邢台、唐山大地震),表明砌体结构在经受大地震的考验时抗震性能较差。
因此,国外抗震规范一般只允许建造3层及以下的砌体建筑。
考虑中国有丰富的黄土和砂石资源,有传统的生产和施工工艺,再者在城镇建设中,由于受人口集中,土地和经济的有限,砌体结构有其较好的适用性。
为了提高砌体结构的延性和抗震性能,在研究和总结地震震害的基础上抗震规范进行了多次修订。
汶川地震后,《建筑抗震设计规范》又进行了修订,此次规范修订,总结了震害经验,对设防烈度进行了调整,就砌体部分也做了修订,从抗震构造和抗震设计对砌体结构都有了更高的要求。
2.砌体结构概念设计砌体结构的墙体布置,直接涉及结构的抗震安全性,要求建筑和结构专业设计人员密切配合,确定建筑方案有较好的结构体系,结构工程师熟悉抗震概念设计的原则,在确定建筑方案时给出合理的建议对于多层砌体结构,新规范延续了01规范在墙体布置方面的规定,这些规定包括:(l)控制房屋总高度、层高、层数和高宽比等,避免整体弯曲变形。
(2)应优先采用横墙承重体系并控制最大横墙间距,以减少楼盖平面内变形的不利影响。
(3) 砌体房屋局部尺寸的限制,避免因局部失效而导致整体结构的破坏甚至倒塌(4)墙体宜均匀对称,对齐;竖向应上下连续,防止侧向刚度的突变。
较小房间的隔墙可改用非抗震墙。
(5)接梯间布置于房屋的尽端或转角处时,应采取加强墙体约束等措施,提高楼梯间的安全性。
(6) 对于竖向和平面严重不规则的房屋,如立面高差大丁6m、较大错层、或各部分结构刚度和质量截然不同,宜设置防震缝并符合最小缝宽的要求。
在遵循了以上基本规定之后,结合建筑方案,争取布置出合理的结构方案。
砌体结构房屋抗震鉴定及加固设计方法的探究
砌体结构房屋抗震鉴定及加固设计方法的探究摘要:砌体结构的建筑整体性相对较低,如果没有通过抗震鉴定、抗震设计和抗震审查,就要对其进行抗震加固。
本文对砌体房屋结构进行了性能因素分析,并且提出了如何对它进行抗震加固。
关键词:砌体房屋;抗震;加固;抗震鉴定太平洋板块和亚欧大陆板块的积压导致我国成为世界上受灾害最严重的国家之一,并且地震区很大一部分都是没有进行抗震设计的砌体结构房屋,多次地震灾害表明,砌体结构建筑物的楼层数越高其所受的震害也就越重。
一、影响砌体房屋抗震性能因素分析1、砌体房屋纵墙的影响随着一些多层砌体住宅房屋内部的增大,有些设计方案和实际工程的外纵墙没有设置形成构造柱、圈梁与阳台门相连,使得外纵墙的开洞率大于55%。
多层砌体房屋的抗震性主要靠砌体墙,房屋的纵向墙虽然是横向墙的支撑,但是相对于横向墙要弱很多,如果因为地震开裂,就会削弱其对横向墙的支撑作用,对砌体房屋的整体抗震能力产生非常不利的影响。
在实际的多层砌体住宅房屋中,以及纵向阳台门和窗的中间砌筑240毫米乘以240毫米的砌体墙垛。
这个方案虽然比阳台开洞要好一些,但是该砌体墙垛的高宽比远大于4,在地震作用下为弯曲破坏,由于砌体墙垛的抗弯能力很差,所以该墙垛对房屋整体抗震能力基本没有什么贡献。
2、砌体墙段的局部尺寸《建筑抗震设计规范》明确规定:“局部尺寸不能满足时应采取局部加强措施弥补。
”局部尺寸的限值是为了在地震作用下该轴线的墙段各个击破,即个别墙率先开裂和破坏的概念出发,局部尺寸不足者不宜小于建筑抗震设计规范给出的限值0.8,其墙段的宽度可以从墙体外边缘算起。
二、砌体结构房屋的抗震加固1、抗震鉴定建筑后续使用年限是与多层砌体抗震鉴定方法的种类息息相关的,这直接影响了抗震设防目标变动和抗震鉴定结论以及加固方案的设计。
因此,必须明确建筑物的后续使用年限,才能进行对建筑物的抗震鉴定。
建筑物后续使用年限的概念为,A类建筑30年,B类建筑40年。
砌体结构房屋震害情况与抗震构造设计
浅谈砌体结构房屋震害情况与抗震构造设计摘要:砌体结构房屋是一种常见的建筑构造形式。
在中、高烈度地震区,砌体结构房屋只要经过认真的抗震设计,通过合理的抗震设计、得当的构造措施、良好的施工质量保证,也能够不同程度地抵御地震的破坏。
本文首先介绍了砌体结构房屋震害情况,然后详细对多层砌体结构房屋的抗震构造措施进行了介绍。
关键词:砌体结构;震害情况;抗震构造;措施砌体结构是由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构,是我国广泛应用的结构形式之一,大量的低层、多层、中高层建筑房屋的基础、内外墙、柱等均可用砖砌体或砌块砌体结构建造,过梁、屋益、地沟等构件也可用砌体结构建造。
由于砌体是一种脆性材科,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,因而砌体房屋的抗震性能相对较差。
在国内外历次强烈地震中,砌体结构的破坏率相当高。
一、砌体结构房屋震害情况砌体结构房屋抗震性能相对较差,在国内外历次强震中破坏率很高。
砌体结构房屋的受震破坏大致有如下震害现象。
1、房屋倒塌当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时,易造成房屋整体倒塌;当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时,易发生局部倒塌;当个别部件构件连接强度不足时,易造成局部倒塌。
2、墙体开裂、破坏墙体裂缝形式主要是水平裂缝、斜裂缝、交叉裂缝和坚向裂缝。
墙体出现斜裂缝的主要原因是抗剪强度不足。
高宽比较小的墙片易出现斜裂缝,高宽比较大的窗间墙易出现水平偏斜裂缝;当墙片平面外受弯时,易出现水平裂缝;当纵横墙交接处连接不好时,易出现竖向裂缝。
3、墙角破坏墙角为纵横墙的交汇点,地震作用下其应力状态复杂,因而其破坏形态多种多样,有受剪斜裂缝、受压竖向裂缝、块材被压碎或墙角脱落。
4、纵横墙连接破坏一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎,连接差,加之地震时两个方向的地震作用使连接处受力复杂,应力集中,这种破坏将导致整片纵墙外闪甚至倒塌。
5、楼梯间破坏主要是墙体破坏,而楼梯本身很少破坏。
这是因为楼梯在水平方向刚度大,不易破坏,而墙体在高度方向缺乏有力支撑,空间刚度差,且高厚比较大,稳定性差,容易造成破坏。
砌体结构的问题及防治措施
浅谈砖砌体结构的质量通病及防治措施孙美雄建筑设计论文,论文发表,论文网,职称论文,建筑设计在建筑工程中,砖砌体结构占有很大的比例。
在此类房屋竣工验收检查时,甚至房屋使用过程中,往往会由于地基不均匀下沉和温度变化的影响,使墙体表面产生一些不同性质的裂缝。
下面通过工作实践和调查研究,浅谈砖砌体结构工程中存在的较为普遍质量通病,并提出了相应的防治措施。
一、砖砌体结构的质量通病1、砌筑砂浆方面①砂浆强度不稳定,强度波动较大,匀质性差,强度低于设计要求的情况较多。
②砂浆和易性不好,砌筑时铺摊和挤浆都较困难,灰缝砂浆的饱满度达不到80%,同时也使砂浆与砖的粘结力减弱,影响到砌体质量。
③砂浆保水性差,容易产生沉淀、泌水现象,或者灰槽中砂浆存放时间过长, 最后砂浆沉底结硬,砌筑质量下降。
2、砌体方面①砖砌体组砌混乱。
混水墙面组砌方法混乱,出现直缝和“二层皮”,砖柱采用包心砌法,里外皮砖层互不相咬,形成周圈通天缝,降低了砌体强度和整体性,砖规格尺寸误差对清水墙面影响较大,如组砌形式不当,形成竖缝宽窄不均。
②砖缝砂浆不饱满,砂浆与砖粘结不良。
砖层水平灰缝砂浆饱满度低于规范规定。
③清水墙面游丁走缝。
大面积的清水墙面常出现丁砖竖缝歪斜、宽窄不匀,丁不压中丁砖在下层条砖上不居中,清水墙窗台部位与窗间墙部位的上下竖缝发生错位,墙面凹凸不平,水平缝不直,直接影响到清水墙面的质量和美观。
④配筋砌体钢筋遗漏和锈蚀。
配筋砌体水平配筋中钢筋操作时漏放,或没有按照设计规定放置配筋,砖缝中砂浆不饱满,年久钢筋遭到严重锈蚀而失去作用,使配筋砌体强度大幅度地降低。
3、墙体裂缝①斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向一个方向倾斜,并由下向上发展。
②水平裂缝有两种情况:其一,水平裂缝在窗间墙的上下对角处成对出现,一边在上、一边在下。
其二,水平裂缝发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁2~3皮砖的灰缝位置,裂缝一般沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重,在转角处,纵、横墙水平裂缝相交而形成包角裂缝。
砌体结构抗震设计需注意的几个问题
砌体结构房屋的震害分析
刘 秀 艳 LuX u a i iy n
( 吉林 省镇 赉县 环境 卫生 管理 处 , 镇赉 1 7 0 3 3 0) (inP oic h na C u t vrme tl ge eS ntt n Z e li17 0 C ia J i rvn eZ e li o nyEnio na Hy in a i i , h na 3 3 0, hn l ao 摘要: 简折砌 体 结构的 震 害特 点, 并提 出一 些砌体 结 构抗 震的设 防措 施 。
文章 编 号 :0 6 4 1 (0 0)6 0 7 一 1 10 — 3 12 1 3 — 0 9 O
1 砌体 结构 的震害特点 2 砌体结构抗震设 防措施 11倒 塌 形 态 . 21构 造 柱 的 设 置 构 造 柱 的 设 置 :构 造 柱 是 一种 约 束 砌 体 的 . 111房 屋 的整 体 倒 塌 。 当 强地 震 力 作 用 时 , 构 整 体 性 好 , .. 结 而 边缘 构 件 , 不单 独 承 受垂 直 荷 载 。 墙体 受水 平 地 震 作 用 的 初 期 , 它 在 底层 墙体 因受 剪 力 最 大 , 强 度 不 足 的 情 况 下 , 层 先 倒 塌 而 使 整 构造 柱 的应 力 极 小 , 度 也 不 大 , 当墙 体 开 裂 后 , 内应 力 逐 步 增 在 底 刚 但 柱 栋 房 屋 倒 塌 ; 地 震力 特 别 强 时 , 屋 受 到 较 大 的竖 向作 用 力 , 层 大 , 到 裂 缝 贯通 墙 体 , 造柱 才 明显 受 力直 到 钢 筋 屈 服。此 时 的墙 在 房 底 直 构 承 重墙 体 由 于 承 载 力 不 足 而 整体 倒 塌 ;屋 顶 木 结 构 和砖 墙 连 接 不 体 已破 碎 , 造柱 的 约 束 作 用 使 得 墙 体 虽破 碎 而 不至 于 倒 塌 , 而 构 从 牢 ,而 使 屋 盖 整体 坍 塌 或 者 顶 层 设 置 空 旷 大 房 间 而 使 屋 盖 过 重 , 在 达 到 “ 而 不倒 ” 目标 。 裂 的 构造 柱 的设 置 较 大 幅 度 地 增 强 了墙 体 的 变 地 震 力 下 使 外 墙 承 载 力 不足 而倒 塌 : 层 加 盖 的 多 层 砖 房 , 接 合 形能力 , 上 在 使房 屋取得 了较大 的延性 , 从而减 小了突然发生倒 塌的可 处上下层没有可靠连接使其抗剪承载力过低 , 在地 震力的作 用下而 能性 。当然 , 构造柱 的截面与配筋也不宜过大 , 否则, 大量的构造柱 产生滑移坍塌。 将 会 吸 收 大 多 数 地 震 力 , 得 构 造 柱 先 于 墙 体 破 坏 , 就 起 不 到 约 使 这 112局 部倒 塌 。 .. 一端 倒 塌 而 另 一 端 未 倒 塌 , 主 要 是地 基 的 不 束 墙 体 的 作 用 了 , 而 使 结 构抵 抗 地 震作 用 的 能 力 降低 了 。 研 究 , 这 反 据 均 匀 , 受 地 震 力 时 由于 较 弱 地 基 承 载 力不 足 引 起局 部 倒 塌 用 若 在 墙 体 两 端 设 置构 造 柱 , 时 在墙 体 中 设 置 拉 结 钢 筋 与 构造 柱 相 在 采 同 预 制 板 屋 面 的房 屋 , 筋 混 凝 土 梁 和 横 向承 重墙 振 动 不 一 致 , 在 连 , 比 无构 造 柱 的墙 体 的 抗 震 能 力 提 高 1%~ 8 钢 搭 则 3 1%左 右 。 验研 究 实 上 面 的楼 板 容 易脱 落 , 此 处 发 生 局 部 倒 塌 ; 于 突 出屋 面 的 单 间 发 现 , 墙 增 设 构 造柱 后 , 移 延 性 系数 增 大很 多 , 达 4 6 使 对 砖 位 可 ~ 。构 造 房 屋 、 梯 间 等 平 面 或 立面 上 有 显 著 变化 的部 位 由于 强度 低 并 且 整 柱 之 间 除 了 约 束 墙 体 的 变形 , 高 砌 体 的抗 剪 强 度 外 , 能 增 强 墙 楼 提 还 体 性 差 , 地 震作 用 下往 往 会 引起 局 部 的 倒 塌 。 在 体 之 间 的 连 接 , 对 砌 体 的抗 震都 是 有 利 的。 这 12裂 缝 特点 受震 破 坏 产 生 的 裂 缝 : _ 22圈 梁 的设 置 构 造 柱 作 为一 种 竖 向构 件 ,一 般 沿墙 高截 面 . ①墙体 交叉裂缝。 在房屋的楼梯 间出水平面的墙体 出现 交叉斜 不变 , 配筋也少有变化。 因此 , 在各楼层柱 高处必须有 圈梁作为锚 固 裂缝 , 由于墙体 刚度突 变产生鞭梢效应 , 是 使墙体 受剪承载力过大 , 点 , 了 二者 的拉 结 作 用 , 有 才能 形 成 上 下 和 左 右 墙 段 的约 束 作 用 , 从 出现 裂 缝 。房 屋 纵 向窗 间 墙 上 普 遍 出现 交 叉 裂 缝 , 由于 在 水 平 地 而 限制 墙 体 开 裂 的 发 展 , 减 小 裂 缝 与 水平 面 的 夹 角 , 证 墙 体 的 是 并 保 震 力 作 用 下产 生 剪 切 破 坏 出 现斜 裂 缝 ,之后 由 于 地 震 的 反 复 作 用 , 整 体 性 和 变 形 能 力 , 高墙 体 的抗 剪 能力 。 提 墙体同时还 受到拉压、 扭转、 弯折作用而产生。②墙体竖 向裂缝。发 23合 理 设 置 伸 缩 缝 由于 钢 筋 混 凝 土 和 砌 体 材 料 的线 膨 胀 系 . 生 在 纵横 墙 交接 处 贯 通 墙体 的 竖 向 裂 缝 , 的是 由于 竖 向地 震作 用 数 不 同 , 盖 和 墙 体 的 刚度 不 同 , 有 屋 当温 度 变化 时 , 筋 混凝 土屋 盖 和 钢 下, 纵横 墙体 因荷载不 同引起竖向变形差 , 使墙体在连 接处产生剪 砌 体 材 料 的 墙体 将产 生不 同 的变 形 。因墙 与屋 盖 变形 相 应 制 约 而 产 应力 , 当剪应力超过砌体 的抵抗 应力强度时发生直 剪破坏 ; 或是 由 生温度应力 , 当墙体中的主拉应力或剪应力超过砌 体的抗 拉或抗 剪 就 顶 于水平地震作用力下纵横墙连 接处被拉脱 ; 由于连接 处受到两个 强 度 时 , 会 在 墙 体 中 产 生 斜 裂 缝 和 水 平 裂 缝 , 层 墙 体 一 般 最 为 是 方 向 的地 震作 用 , 力复 杂 , 易产 生 应 力 集 中 , 受 容 山墙 受纵 墙 推 力 而 严 重 , 它包 括 纵 墙 的 八 字 缝 、 墙 上 端 的八 字 缝 、 盖 与墙 体 之 间 的 横 屋 产生裂缝。 ③墙体水平裂缝。墙体水平裂缝大 多发生在外纵墙 的窗 水 平 缝 、 横 墙 的 包 角 裂 缝 、 盖 或 楼 盖 中 的裂 缝 以 及 墙 体 自上 而 纵 屋 口( 口 ) 、 门 上 下皮 砖 处 。当房 屋 纵 墙 承 重 , 墙 间 距 大 而屋 盖 的刚 度 下 的 贯 通 裂 缝 。 横 又较弱时, 则垂 直 于 纵 墙 方 向的 地 震 力迫 使 纵 墙 在 刚度 小 的 方 向发 为 了 防 止房 屋 在 正 常 使 用 条件 下 , 温 差 和墙 体 干 缩 引 起 的墙 由 生横向弯曲, 从而 在 窗户 的上 、 下皮 砖 砌 体 处 产 生 水 平 裂 缝 : 者 在 体 竖 向裂 缝 ,可在 墙 体 中产 生 裂缝 可 能性 最 大 的地 方设 置 伸 缩 缝 , 或 房 强烈竖向地震作用下 , 楼盖 受力颠抛 , 墙体 在截面变化 处由于墙体 如房屋平面 转折 处和体型变化处 , 屋中间部 位及 错层 处等。实践 截面过小而受拉破坏 。 外墙中部外鼓。在竖向地 震力作用下 由于 证 明 ,伸缩 缝 的设 置 达 到 了防 止 裂 缝 出现 或 减 小 裂 缝 宽 度 的 目的 , ④ 整体性较好 的屋顶和 首层地面 的箍 紧作 用 , 墙体上下端没 向外倾斜 成 为砌 体 结 构抗 震设 计 中一 项 重 要 的构 造 措 施 。 此 外 , 通过 在 屋 盖 而 中 部 受 压 向外 鼓 出 ; 平 方 向 中 部 外 鼓 , 是 因为 中部 外 墙 与 横 上 设 置 保 温 层 、 热层 , 水 这 隔 或设 置屋 面 与 墙 体 问相 互 滑 动 的 滑 动 层 等 墙 的连接 比两端 山墙 弱 , 在水平地震力作用下向外鼓 出。 ⑤伸缩缝、 措 施 , 可 以有 效 地 防 止 温度 变化 或 干缩 变 形 引 起 的 裂缝 。 也 沉 降缝 侧 的 墙体 的破 坏 。在 强 烈 的水 平 地 震 力作 用 下 , 体 的水 平 墙 3 结 语 振 幅很大 , 当缝距太小时 , 两侧墙体 互相碰撞 、 挤压而破坏。⑥女儿 砌体 结 构 既是 一 种 广 泛 应 用 的结 构 形 式 , 是 一种 抗 震性 能较 又 墙 倒 塌 。 用 现 浇 屋面 的房 屋 的女 儿 墙 在 地 震 中 , 往 破 坏 很 严 重 , 差 的 结 构 形 式 。 由于 其 自身 特 点 我 们 不 可 能 彻 底 淘汰 它 , 有 深 入 采 往 只 出 现整 体 倒 塌 。 要 原 因是 . 正 常 使 用 时 , 温 度 ��
砌体结构设计中存在的问题及处理措施
砌体 结构 设计 中的 几个 问题进 行分 析 并提 出处理 措施 。 凝土框架 一剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。 该类房屋多见于沿街 的旅馆 、 住宅 、 办公楼 , 底层 为商
2 砌体结构的选型及布置
店, 餐厅 、 邮局等空间房屋, 上部为小开问的多层砌体结
结构选型直接影响建筑体型及空 间、 立面及平面布 构 。 这类建筑是解决底层需要一种 比较经济的空间房屋 置等, 是确立整体布局和建筑造型 的核心环节 , 它需要 的结构形式 。 部分设计者为追求单一的建筑立面造型来 结构工程师与建筑师相互理解, 密切配合 , 以便共 同创 增 加 使 用 面 积 , 二 层 以 将 造建筑功能与 内在结构和谐统一的作 品。结构的选型, 上的 部分横 墙且 外 层挑 不仅要确定整体和各个部位 的结构形式, 还要 围绕建筑 墙移至悬挑梁上 , 各层设 功能要求这个中心 , 合理布置, 妥善处理结构局部。 另一 计有 挑 梁 , 实 际 结 构 的 但 方面, 砌体结构的刚度与变形、 砌体结构的超高, 以及减 底 层 挑 梁 承 载 普 遍 出现 少房屋结构缝等, 是结构设计中频繁 出现而又棘手的问 裂缝 ( 图 1所 示) 该类 如 , 题, 这些问题在工程中越来越多。
层砌体结构的抗震性 能是以横墙承重 、 对称对置、 向 竖
一
1 O 一 O
维普资讯
广东建材 20 年第 4 06 期
建筑设计与装饰
提高结构抗震性能的主要途径。由震害可知, 墙体多为 我们可 以在结构总体布置上采取 一些相应的措施, 减少 剪切破坏, 因此, 为了提高横墙的抗震能力, 必须提高其 房屋的沉降差, 防止因温度变化使结构产生伸缩而引起 抗剪强度 。主要措施是提高材料 的强度等级, 增加横墙 温度应力, 加强在地震力作用下产生应力集中和结构薄 弱的部位, 以减少或不设结构缝 。总的要求是房屋总沉 上的轴压力 o 。为此, 应尽量使横墙成为承重和隔断合
砌体结构住宅震害调查及分析
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砌体结构住宅震害调查及分析
刘 方 ,钱 建 颖
(. 1中国核 电工程 有 限公 司郑 州分公 司 ,郑 州
2河 南工业 大学 ,郑 州 . 摘 400 ) 5 0 1
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要 :砌 体 结构 是 我 国住 宅 建设 工程 中常 用的 结构 形式之 一 。如何 提 高砌 体 结构 房屋 的 抗震 能 力 ,
Lu F n i i y g i a g,Q a Ja i n nn
( .h n z o rn h,C ia Nu lr P we gn e ig C r oain Ld ,Z e gh u 4 0 5 1Z e g h u B a c hn ee o rEn ie r op rt t. h n z o 5 0 2,C i a n o hn ;
是 建筑抗震 设计 中的 一个重要课 题 。本文通过 对 工程震 害的调 查分析 ,得 出 了一 些对工程设 计有 益的 结论 。
关键词 :砌 体 结构 ;抗震 能 力 ;震 害
I v si a i n a d An l ss o h es i m a e o a o r t u t r n e t t n a y i n t e S im c Da g fM s n y S r c u e g o
收稿 日期 :0 2 5 1 2 1— — 5 作 者 简 介 : 方 (9 4 )女 , 级 工 程 师 , 级 注 册 结 构 刘 16 一 , 高 一 工程 师 ; 业 方 向为 结 构 设计 。 专 钱 建 颖 ( 9 3 )男 , 程 师 ; 16 一 , 工 专业 方 向 为基 本 建 设 管 理 。
1 月 ,依 据 《 筑 抗震 设 计 规 范》 G 50 20 2 建 B 0 1- 0 1 1
多层砌体结构房屋的抗震设计
多层砌体结构房屋的抗震设计随着城市的发展和人口的增加,多层砌体结构房屋的需求也越来越大。
然而,由于砌体结构的特点,其在抗震设计方面存在一定的困难和挑战。
本文将从设计原则、材料选择、结构布置等方面探讨多层砌体结构房屋的抗震设计。
首先,多层砌体结构房屋的抗震设计应遵循以下原则:1.整体性设计原则:在设计中应注重整体性,将建筑结构、构造形式、材料选择等各方面因素进行综合考虑。
要确保结构的稳定性和整体性,减少房屋在地震中发生局部破坏的可能性。
2.强度设计原则:根据不同地区的地震分级,在设计中要确保房屋的强度满足要求。
可以采用增大房屋断面或加固结构的方法来增加强度。
3.刚度设计原则:在设计中要保证房屋具有足够的刚度,能够承受地震引起的水平位移。
可以采用增加墙体、柱子等构件的截面尺寸或加固节点的方法来增加刚度。
其次,材料的选择对多层砌体结构房屋的抗震性能有着重要影响。
常见的砌体材料有红砖、轻质砖、空心砖等。
在抗震设计中,需要选择质量好、强度高的砖,以保证房屋的整体强度和稳定性。
此外,还可以使用钢筋混凝土构件来加固砌体结构,使其具备更好的抗震性能。
最后,结构布置也是多层砌体结构房屋抗震设计的重要考虑因素。
在结构布置方面,应尽量避免长条形布置形式,应采用合理的布置方式,使结构力线合理分布,提高房屋的整体抗震能力。
此外,还要注意墙体与柱子、墙体与屋面的连接方式,保证连接牢固,防止在地震中发生脱离。
总之,多层砌体结构房屋的抗震设计需要注重整体性、强度和刚度的设计原则,选择合适的材料,合理布置结构。
通过以上措施,可以提高多层砌体结构房屋的抗震性能,保障人们的生命财产安全。
当然,针对具体的地区和工程项目,还需要根据实际情况进行详细的设计和计算分析。
谈房屋建筑砌体结构设计中的问题与抗震设计
7 0・
第4 0卷 第 3期 2 0 1 4 年 1月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TECTURE
Vo 1 . 4 0 No . 3
J a n . 2 0 1 4
文章编号 : 1 0 0 9 — 6 8 2 5 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 0 7 0 — 0 2
一 旦有 地震发 生 , 缺乏严 密 的整体 的是 , 砌 体结 构由于这些缺 陷而抗震 性能较差 , 一旦有地 震发 生 , 会使房屋建筑存在 安全 隐患 , 性 的房屋建筑砌体结构基础会极易被破 坏 , 从 而使 得墙体 有裂缝 砌体结构会产生 破坏 , 易造成 房屋倒 塌等灾 害 , 从 而加 大地 震对
结构 则是由块材 和砂浆砌 筑而 成的墙 , 柱作 为建筑物 主要 受力构
临时事件 , 会使房屋建筑砌体结构设计 的抗震性能进一步降低 。
或 是 由 于抗 震 理 念 树 立 的不 到 位 , 或 是 由 于 进 行 房 屋 建 筑 其
. 2 砌 体 结构设 计不 完善 砌 体是一种多应用 于民用建筑 的制作墙体 的传统材料 , 砌体 2
理念潮流 , 可 节约 木 材 。然 而 金 无 足 赤 , 砌 体 结 构 也 有 着 自重 大 、 另外 , 出 于 施 工便 捷 或 节 约 成 本 的考 虑 , 不 少 民 房 会 选 择 柔 这 样 体积大 与砌筑工 作繁重 等 由于 自身特 点而有 的缺 陷。最 为 重要 性 的条 形 基 础 来 应 用 在 房 屋 建 筑 的砌 体 结 构 基 础 中 。 但 是 ,
同时 超高等有违建筑设计 规律 的现象 。而这一 现象在 建筑 的底层 是 的情况下率先使用横墙承重或纵横墙共 同承重的结构体 系 , 使墙体均匀 受力并避 免 因 商铺时出现的更多 , 有 时更 是 会 出 现 高 度 超 出 限值 1 m 以上 这 一 注重提升墙体 中薄弱环 节的抗震能力 ,
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砌体结构房屋抗震设计时存在的问题分析摘要:房屋的砌体结构具有就地取材、施工方便、造价低廉、良好的保温性能等优点,结合我国的基本国情,针对砌体结构房屋的震害,介绍了砌体结构抗震计算、构造中需注意的问题的阐述,提出解决措施。
关键词:砌体结构:抗震设计;构造措施
0前言
地震对建筑物的破坏作用主要是由于地震波在土中传播引起强烈的地面运动而造成的。
由地震引起的建筑物破坏情况主要有:受震破坏、地基失效引起的破坏和次生效应引起的破坏。
砌体结构房屋受震害破坏的情况是:地震时,在地震作用下,主要是水平地震作用影响下,砌体结构房屋的破坏情况随着结构类型和抗震构造措施的不同而不同。
对于多层砌体结构的房屋,当水平地震作用沿着房屋的横向时,水平地震作用主要通过楼盖传至横墙,再传至基础和地基,这时横墙主要受到剪切,当地震作用在墙内产生的剪力超过砌体所能承担的抗剪承载力时,墙体就会产生斜裂缝或交叉裂缝。
当水平地震作用沿着房屋的纵向时,它主要通过楼盖传至纵墙,再传至基础和地基,如果窗间墙很宽,纵墙将以剪切破坏为主,如果窗间墙很窄,就可能会产生压弯破坏。
1 房屋抗震计算中存在的问题
1.1 地下室结构嵌固高度
砌体结构的高度限制,是十分敏感且深受关注的规定,基于砌
体材料的脆性性质和震害经验,限制其层数和高度是主要的抗震措施。
地下室结构嵌固高度直接影响了房屋的层数和总高度,区分为全地下和半地下两种情况。
全地下室:全部地下室埋置在室外地坪以下,或有部分结构露于地表而无窗洞口时,可视为全地下室。
计算总层数时可以不作为一层考虑。
但应保证地下室结构的整体性和与上部结构的连续性。
半地下室:分三种情况:
①半地下室作为一层使用,开有门窗洞口采光和通风。
半地下室的层高中有大部分或部分埋置于室外地面下。
此类半地下室应算作一层计算,总高度从地下室室内地面算起。
②半地下室层高较小,一般在2.2m左右,地下室外墙无窗洞口或仅有较小的通气窗口,对半地下室墙的截面消弱很少。
半地下室层高大部埋置于室外地面以下,或高出地面部分不超过1.om。
此类半地下室可以不算作一层,房屋总高度从室外地面算起。
③嵌固条件好的半地下室。
当半地下室开有门窗洞口且作为一层使用时,而且层高亦与上部结构相当时,一般应按一层计算其层数和总高度。
为了争取层数和高度,当采取下列措施后,可以认为是嵌固条件好的半地下室而不作为一层对待。
具体措施举例:当半地下室外窗设有窗井时,每开间的窗井两侧墙与半地下室的横墙相贯通,并使窗井周边墙体形成封闭空间,由此使外窗井形成扩大半地下室底盘的结构,对半地下室作为上部结构的锚固端有利。
因此,可以认为是嵌固条件好的半地下室而不
计作一层。
不论是全地下室或半地下室,抗震强度验算时均应当作一层并应满足墙体承载力的要求。
1.2 水平配筋砖砌体的截面抗震受剪承载力验算
砌体结构的抗震计算主要体现在承重墙体的抗剪承载力验算,承重墙体的破坏主要表现为斜裂缝,在地震力反复作用下砖墙更多表现为斜向交叉裂缝,如果墙体的高宽比接近1,则墙体呈现x形交叉裂缝;若墙体的高宽比更小,则在墙体中间部位出现水平裂缝。
如墙体破坏加重,丧失承受竖向荷载的能力,将导致楼(屋)盖坍落。
墙体抗震受剪承载力不足时,可以通过增加墙体水平截面配筋提高受剪承载力。
为增加墙体的整体性,提高砌体的延性,配筋砌体两端应设置构造柱:根据试验测定,在体积配筋率为0.07%~0.17%范围内,配筋砌体可提高砌体的抗剪强度30%左右,其变形能力也随之得到显著提高。
一些试验结果表明其变形能力比无筋砌体墙提高一倍以上,带构造柱的水平配筋砌体墙比带构造柱的无筋砌体墙的变形能力提高50%左右。
实际设计中,应避免采用整段的混凝土墙体替代砖砌体墙段,这样就会使砌体结构改变了其结构体系,对房屋抗震是不利的。
在用pkpm计算时,程序给出的配筋为墙段在层间竖向截面中所需水平钢筋的总截面积,单位为mm2,钢筋规格为hpb235。
当然配置过多的钢筋是无效的,而太少的钢筋也无作用。
配置钢筋时,直径不宜太大,以不超过φ6mm为宜,以免灰缝过大,也可采用φ4mm
配筋及其的冷扎带肋钢筋网片,强度高,成品使用方便。
2 构造上需注意的问题
唐山地震后,我国的工程师和科研人员创造性的提出并推广了在砌体结构中设置构造柱和圈梁的构造措施。
只要严格地按规范进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇比当地设防烈度高一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏,有效地保护了人民的生命安全。
由于砌体材料本身是脆性材料,而且是靠砂浆砌起来的,整体性差,如果抗震构造没有做好,砌体结构是非常危险的。
2.1 构造柱的设置
在多层砌体房屋中设置钢筋混凝土构造柱的主要作用是加强砌体结构的抗震性能,提高砌体结构延性和变形能力,防止房屋在大震时的突然倒塌。
确切的说它是墙体的一种约束构件,目的在于对开裂以后的墙体进行约束,不使之进一步坍落倒塌。
约束型的构造柱主要设置在墙体两端、墙与墙的交接处。
因为它不是柱,因此不必设置单独的基础。
同时,也不主要是为了抗剪要求,因此柱截面及配筋均不宜过大;根据《建筑抗震设计规范》7.3.2条,不论用直径12mm或14mm的钢筋,一般均可用hrb335钢筋,但须与各层纵横墙的圈梁或现浇楼板连接,才能发挥约束作用。
构造柱的设置部位因地震烈度、房屋高度的不同而异,具体可见《建筑抗震设计规范》7.3.1条之规定。
该规范的2008修订版中,要求楼梯段上下端对应墙体处增加四根构造柱,与在楼梯间四角设
置的构造柱合计有八根构造柱(见图1),再与7.3.8条规定楼层半高的钢筋混凝土带等可构成应急疏散安全岛。
图1 构造柱设置示意
构造柱沿房屋高度方向应连续贯通布置,使房屋的竖向刚度变化均匀,当然构造柱在沿高度方向也可以逐层减少,但应避免刚度突变。
构造柱的箍筋直径没有特别要求,一般取φ6mm,间距不大于250mm,在柱上下端箍筋宜适当加密,可采用φ6mm、φloomm,具体加密长度、构造做法等见图2。
图2 构造柱立面示意
2.2 圈梁的构造
多层砌体房屋中的抗震圈梁也是重要的抗震构造措施之一,尤其是它与构造柱的结合,对各层构造柱起到支撑点的作用,共同作为多层砌块房屋的约束边缘构件,限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体的错位,使砖墙有较大的变形和延性,能维持竖向承载能力,并能继续吸收地震的能量,避免墙体倒塌,在抗御大地震中起到重要的作用;另外还起到加强楼盖的水平刚度、增强房屋整体性、减轻地震时地基不均匀沉陷等作用。
圈梁截面,宽度一般同墙厚,遇有较厚外墙时,亦可薄于墙厚,如360mm外墙,圈梁可以做到240mm宽,一般圈梁同墙里皮齐,圈梁高度不应小于120mm,须符合选用砌块的模数(见图3)。
圈梁一般应封闭、交圈,尽量设置在同一标高上,遇有不同标高的圈梁时,应使圈梁交错搭接。
圈梁截面及配筋构造见表1所示。
2.3 楼梯间的构造措施
《建筑抗震设计规范》强调了整体性的重要性,建筑物的四角是保证结构整体性的重要部位,地震时水平两个方向地震作用通过墙体传递,在角部形成合力,因此是应力集中的部位,不宜在房屋的尽端和转角处设置楼梯间。
楼梯间作为人员疏散通道,紧急情况发生时,大量人员集中在此,如果在地震时破坏,极有可能造成伤亡,也使救援工作无法顺利进行。
作为强条,《建筑抗震设计规范》提出了如下的构造措施:
1)项层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2φ6mm通长钢筋和φ4mm分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或φ4mm点焊网片;7度~9度时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚、纵向钢筋不应少于2φlomm的钢筋混凝土带或配筋砖带,配筋砖带不少于3皮,每皮的配筋不少于2φ6mm,砂浆强度等级不应低于m7.5且不低于同层墙体的砂浆强度等级。
图3 圈梁构造示意图
表1 圈梁配筋表
2)楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm,并应与圈梁连接。
3)装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接,8度、9度时不应采用装配式楼梯段;不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌栏板。
4)突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,所有墙体应沿墙高每隔500mm设2φ6mm通长钢筋和φ4mm分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或φ4mm点焊网片。
楼梯间因楼板错层、梯板的斜向受力(刚度很大),受力复杂,存在很大的不确定性,而设计中又没有考虑楼梯的作用,所以在当前没有有效的计算方法情况下,楼梯间的构造措施尤其要加强,应引起重视。
3结语
砌体结构作为在我国应用最为广泛的结构形式,其抗震性能的好坏直接影响着人民的生命财产安全。
实践证明,按照国家规范正规设计、施工的砌体房屋同样具有良好的抗震性能。
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