框架结构和砖混结构抗震对比
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框架结构建筑同砖混结构建筑相比,在承重能力、建筑空间大小、改造灵活度、抗震性能方面有明显的优势。
一、框架结构承重能力更强,改造灵活
框架结构建筑的承重结构是梁、板、柱;多数墙体不承重,改造起来比较简单,敲掉墙体就可以了,改造十分灵活。
框架结构建筑空间分隔灵活,自重轻,节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构。
砖混结构在做建筑设计时,楼高有严格限制,楼层最多不能超过6层,而且砖混结构中很多墙体是承重结构,不允许拆除的,因此在改造时很受局限性。
二、框架结构的建筑空间大,开间进深大
框架结构的支撑体系是钢筋混凝土的框架,整体性比较好,而且隔墙比较灵活,可以不受开间的限制。
框架结构建筑适合房间开间进深大,房间形状自由的建筑,而砖混结构的建筑房间开间进深小。
三、框架结构抗震性能明显优于砖混结构
从建筑结构分析,框架结构由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成骨架,再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成。
墙主要是起围护和隔离的作用,由于墙体不承重,所以可由各种轻质材料制成,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间的同时,又具有良好的抗力性能。
砖混结构由砖或砌块砌筑而成,材料呈脆性,其抗剪和抗弯强度较低,因此抗震性能较差,即便有圈梁、构造柱等加固措施,在强烈地震作用下,破坏率也会较高。
底部框架上层砖混的结构到底是对抗震有利还是不利?求高人解疑!浏览次数:365次悬赏分:20 |解决时间:2011-1-4 20:19 |提问者:山风草香邹军一.砖混、框架、底框三种结构型式从规范来看哪种抗震能力强。
我们在“5.12”地震之前普遍认为砖混、框架、底框三种结构型式。
框架是混凝土结构,承重、抗震由混凝土承担,抗震性能最好。
砖混结构为砌体结构,结构体系明确,抗震性能次之。
而底框结构,底层或底部两层为框架抗震墙结构,以上为砌体结构,竖向结构形式混杂,抗震性能最差,甚至有不少专家呼吁取消这种结构形式。
但从这次“5.12”地震建筑物的破坏情况来看,框架结构破坏最为严重,砖混次之,底框抗震墙结构相对较好。
拿破坏最严重的北川县城来说,在我的印象中,北川县城的框架结构房屋,四层以上的框架结构房屋,除北川大酒店未完全垮塌完外,其余全部垮完。
北川中学两幢教学楼垮了,县委办公大楼垮了,北川县医院门诊大楼垮了,北川县财政大楼垮了,北川县国税局办公楼垮了,国税局青碧居垮了,信用联社大楼整体倒塌,县政府办公大楼整体倒塌,几乎所有的框架都垮了!我们不能把发生这种现象的原因归结为地震波叠加和建筑质量的优劣,亦不能归结为房屋共振效应。
因为这些框架结构房屋星罗棋布于县城各处,而且同一单位其它结构型式的房屋并未垮塌,比如县委办公大楼垮了,而相距只有7—8米的县委住宅楼却只沉了一层并未垮塌,且这两幢大楼为同一老板修建,不能归结于质量问题。
再如北川中学,北川中学两幢教学楼垮塌了,而相距很近的两幢学生公寓却完好无损,连裂缝都很少,据说也为同一老板修建。
地震后笔者曾到过映秀镇,在映秀镇的漩口中学破坏情况亦是如此,两幢框架结构的教学楼一幢倒塌,一幢垮塌,而砖混结构的学生住宿楼虽破坏非常严重,但却未垮塌。
共振的情况更说不上,因为我们知道,地震波从震源发出之后,地震波属于有阻尼振动,地震波在传播过程中逐步消耗能量,振幅会越来越小,周期会越来越大,波长会越来越长,就像水波的扩散一样,由公式λ=νT可以看出,在同一个介质中ν不变,水波离波源越远,波长λ愈大,周期T也愈大。
各种建筑物结构体系的优缺点一、砖混结构砖混结构是一种常见的建筑物结构体系,主要由混凝土和砖块组成。
其优点在于施工方便,造价较低,同时具有一定的抗震性能。
然而,这种结构也存在一些缺点,如结构自重大,抗震性能相对较差,而且对于高层或大跨度结构来说,砖混结构的承载力有限。
二、框架结构框架结构是一种以钢筋混凝土或钢材为主要材料的结构体系,其优点在于结构自重轻,抗震性能好,可以适用于各种高度和跨度的建筑。
同时,框架结构的空间灵活性较高,能够满足现代建筑的需求。
然而,框架结构的缺点在于梁柱截面较大,会影响室内空间的使用,同时施工难度也较大。
三、剪力墙结构剪力墙结构是一种混凝土结构体系,通过在建筑物的承重墙位置浇筑混凝土,来提高建筑物的抗震性能。
其优点在于具有良好的抗震性能,对高层建筑和大跨度结构有较好的适应性。
然而,剪力墙结构的缺点在于施工难度较大,造价较高,同时对于室内空间的利用也会有一定限制。
四、筒体结构筒体结构是一种由多个筒形结构组成的建筑物结构体系,其优点在于承载力高,抗震性能好,适用于高层和大跨度建筑。
同时,筒体结构的空间灵活性较高,能够满足现代建筑的需求。
然而,筒体结构的缺点在于施工难度较大,造价较高,同时对于室内空间的利用也会有一定限制。
五、钢结构钢结构是一种以钢材为主要材料的结构体系,其优点在于自重轻,施工方便,可以适用于各种高度和跨度的建筑。
同时,钢结构的抗震性能较好,能够满足现代建筑的需求。
然而,钢结构的缺点在于防腐、防火和防锈等问题需要特别关注和处理,同时造价也相对较高。
六、混合结构混合结构是一种由多种材料组成的建筑物结构体系,如钢筋混凝土和钢结构的混合使用等。
其优点在于结合了多种材料的优点,提高了建筑物的整体性能。
同时,混合结构的施工难度相对较小,可以降低造价。
然而,混合结构的缺点在于设计和施工难度较大,需要充分考虑不同材料的兼容性和协同作用。
综上所述,各种建筑物结构体系各有其优缺点。
农村盖房,砖混结构真比不上框架结构?用数据来说话!
农村盖房子,基本上都在砖混结构跟框架结构中徘徊,有人说砖混结构不抗震,万一来了地震,到时候跑都跑不掉;也有人说框架结构虽然好处多多,但是造价太高了,对于收入低的农村人来说,有点不划算,但是小编采访过很多人,他们都认为框架结构要比砖混结构好,事实真是这样吗?提出问题道理说话,咱们用数据来证明。
抗震性:二者最长拿来比较的点就是抗震性,我们都知道,结构的竖向构件在抗震中起着至关重要的作用。
框架结构承重分散在梁柱而不是墙体,砖混结构相反,但是,这就说明砖混结构抗震性比不上框架吗?其实不然,自从唐山地震后,砖混结构创立了用构造柱和圈梁来约束刚性砌体来达到结构抗震的结构抗震
体系,从而达到了“大震不倒”的理念,你还觉得砖混结构不好吗?隔音性:隔音也是一栋房子的关键所在,人一生有三分之一的时间在床上度过的,睡觉不踏实上班能有精神吗?砖混结构采用红砖砌磊成墙体,隔音一般;框架结构采用加气混凝土切块,隔音性更优,保温性更值得关注。
保温隔热:冬暖夏凉的房子谁不愿意住啊,可问题的关键就是房屋如何做保温,所有的房子都要做保温处理,但是框架结构使用的加气混凝土砌块的保温性,更优于红砖。
空间使用率:框架结构适合自建房开间进深大的类型,房间改造幅度大,不会
影响别墅整体;但是红砖的承受能力有限,开间进深不能超过5米,房间面积会相对小些。
总结:真实的砖混结构做好了,同样可以博得精彩,反过来,设计粗劣的框架结构非常糟糕,还不如施工质量良好的砌体结构。
良心施工不容许出错,最终选择还是看房主对自家房子有啥要求了。
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钢结构、砖混结构、框架结构和剪力墙结构的对比剪力墙结构抗震能力好于框架结构,框架结构的抗震能力好于砖混结构.但是三种结构在平时使用时是一样的.而钢结构的抗震作用与以上三种结构完全不同,以上三种均为刚性结构,他们的设计原则是提高刚度,减少地震时的晃动而避免破坏.但钢结构是柔性结构,它可以利用钢材的韧性,在地震力晃动下依然保持整体结构的安全.唯一不同的是,砖混结构用于多层住宅,框架结构用于多层公建,剪力墙结构用于高层住宅.而框架剪力墙结构用于高层公建,钢结构用于超高层公建和大跨度房屋(例如厂房和体育场).以下是我对各种结构种类的简单介绍1.砖墙承重,叫做砖混结构常用于7层以下的普通多层住宅优点:造价低,施工简单快捷.缺点:不适合复杂的建筑形式,层高、房间大小等构造要求严格,抗震能力稍弱.2.混凝土梁柱承重,叫做框架结构常用于10层以下的多层公共建筑,比如办公楼,商场等.在非地震区也用于高层建筑.优点:室内空间大,可以满足复杂的建筑形式,抗震能力稍强.房间隔墙可以随意拆改.缺点:框架柱尺寸过大,不适合民用住宅.在地震区很难超过7层.3.混凝土梁和混凝土墙承重,叫做剪力墙结构常用于普通高层住宅,和房型非常复杂的多层洋房和别墅.优点:承重结构为片状的混凝土墙体,房间不见柱子的棱角,比框架结构更适合用于住宅.混凝土墙体的抗震能力最强,房屋安全度很高.缺点:混凝土用量多,自重大,总高度通常无法超过150m.混凝土墙体为高强度承重墙体,房间不能拆改.4.框架结构掺加部分混凝土墙,叫做框架剪力墙结构常用于高层的办公楼、商场和酒店.优点:室内空间的使用以及房间隔墙的拆改,和框架结构一样灵活多变.抗震性能与纯剪力墙结构一样坚固.缺点:混凝土用量多,自重大,总高度通常无法超过150m.5.钢柱、钢梁承重,叫做钢结构常用于厂房、超高层民用建筑和地标建筑优点:自重轻,施工快.可以修建到500多米甚至更高的高度.因为是柔性结构,地震破坏力对它影响较小.缺点:钢材害怕腐蚀,建筑保养困难,而且保养费用昂贵.钢材最怕高温,火灾是钢结构房屋的天敌(世贸大厦就是飞机撞击产生的大火,将整栋建筑烧塌的).6.框架剪力墙结构中的框架柱内用型钢钢材,或在柱子外侧包裹型钢钢材,叫做混合结构.常用于超高层民用建筑和地标建筑优点:混凝土结构掺加大型型钢钢材,可以有效减小混凝土柱子的尺寸,减少结构自重,并加强柱子的抗震和承重性能.可以比普通框架剪力墙结构修得更高,最高可以修建到300米甚至更高的高度.缺点:因为综合了框架剪力墙结构和钢结构的优点,此类结构在150米~300米的建筑中广泛使用,缺点较少.从未来的发展预期来看,钢筋混凝土结构已经属于夕阳工业,而新型钢结构正越来越成为房屋结构的主流.外国发达国家的钢结构在年前就已经发展到相当高的水平,而中国的钢结构,由于钢材性能和质量上的缺陷,还有很长的路要走.。
对比框架结构、砖混结构、剪力墙结构和钢结构剪力墙结构抗震能力好于框架结构,框架结构的抗震能力好于砖混结构。
但是三种结构在平时使用时是一样的。
而钢结构的抗震作用与以上三种结构完全不同,以上三种均为刚性结构,他们的设计原则是提高刚度,减少地震时的晃动而避免破坏。
但钢结构是柔性结构,它可以利用钢材的韧性,在地震力晃动下依然保持整体结构的安全。
唯一不同的是,砖混结构用于多层住宅,框架结构用于多层公建,剪力墙结构用于高层住宅。
而框架剪力墙结构用于高层公建,钢结构用于超高层公建和大跨度房屋(例如厂房和体育场)。
以下是我对各种结构种类的简单介绍1.砖墙承重,叫做砖混结构常用于7层以下的普通多层住宅优点:造价低,施工简单快捷。
缺点:不适合复杂的建筑形式,层高、房间大小等构造要求严格,抗震能力稍弱。
2.混凝土xx承重,叫做框架结构常用于10层以下的多层公共建筑,比如办公楼,商场等。
在非地震区也用于高层建筑。
优点:室内空间大,可以满足复杂的建筑形式,抗震能力稍强。
房间隔墙可以随意拆改。
缺点:框架柱尺寸过大,不适合民用住宅。
在地震区很难超过7层。
3.混凝土梁和混凝土墙承重,叫做剪力墙结构常用于普通高层住宅,和房型非常复杂的多层洋房和别墅。
优点:承重结构为片状的混凝土墙体,房间不见柱子的棱角,比框架结构更适合用于住宅。
混凝土墙体的抗震能力最强,房屋安全度很高。
缺点:混凝土用量多,自重大,总高度通常无法超过150m。
混凝土墙体为高强度承重墙体,房间不能拆改。
4.框架结构掺加部分混凝土墙,叫做框架剪力墙结构常用于高层的办公楼、商场和酒店。
优点:室内空间的使用以及房间隔墙的拆改,和框架结构一样灵活多变。
抗震性能与纯剪力墙结构一样坚固。
缺点:混凝土用量多,自重大,总高度通常无法超过150m。
5.钢柱、钢梁承重,叫做钢结构常用于厂房、超高层民用建筑和地标建筑优点:自重轻,施工快。
可以修建到500多米甚至更高的高度。
因为是柔性结构,地震破坏力对它影响较小。
搞清楚砖混结构与框架结构的区别再建房!关注我:最专业的设计团队、最实惠的价格、最贴心的服务先认识砖混结构和框架结构有什么区别:砖混结构就是:主要承重构建是砖砌体,楼盖为现浇钢筋混凝土结构,圈梁构造柱加强结构整体性,起到了抗震作用。
框架结构就是:先造一个架子包括梁啊,柱啊什么的,然后在柱子之间砌墙、梁之间搭板,就像积木一样。
下面具体分析下两种结构的不同之处。
一:砖混结构与框架结构比较建筑结构概述所谓的建筑结构,一个建筑的骨骼,来承受各方面的压力。
就多层住宅来讲,较常用建筑结构有砖混结构和框架结构。
现在就这两种受力体系做简单讲解及比较。
(一)砖混结构1、砖混结构简述:砖混结构的承重特点是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。
该结构适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑,对于承重墙体不能改动。
2、砖混结构用料:砖混结构中的“砖”,是指一种统一尺寸的建筑材料,最常见的就是我们经常使用的红砖;也包括其他尺寸的异型黏土砖、空心砖等;砖混结构中的“混”,是指由钢筋、水泥、沙石、水按一定比例配制的钢筋混凝土配料。
3、砖混结构建筑特点:承重特点:砖混结构的住宅承重结构是楼板和墙体,层高特点:砖混结构在做建筑设计时,楼高不能超过6层。
隔音特点:砖混住宅的隔音效果是中等的。
隔音效果取决于隔断材料的选择,砖混结构一般用的红砖虽然红砖是一块一块砌在一起的,声波在每一个连接处都要受到一次阻挡,使声波一次次受到衰减,但是,毕竟是很老的建筑材料,比起一些新型的建筑材料,还要差很多。
改造特点:砖混结构中很多墙体是承重结构,不允许拆除的,你只能在少数非承重墙体上做文章。
区别承重墙和非承重墙的一个简单方法是看墙体厚度,240mm厚度的墙体是承重的,120mm或者更薄的墙体是非承重的,改造起来很受局限。
(二)框架结构1、框架结构简述:框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载,采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板等材料砌筑或装配而成。
砖混结构和框架结构的优缺点和区别有很多客户常问什么是砖混结构?什么框架结构?二者有什么区别?哪个好些了?现在本站就教您如何分砖混和框架结构。
简单而言:框架就是钢筋混凝土浇注的然后用加气混凝土砌快填充。
砖混就是用普通烧结砖砌筑的有GZ,QL组成。
结构区别在于承重方式。
砖混结构的承重是由板和墙构成的,混凝土现浇楼板的重量传导给墙体,由墙体传导至基础。
框架结构是由楼板、梁、柱组成的承重结构,由楼板将力传导给梁,再传导给柱,再由柱传导给基础。
框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱,再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。
框架结构由梁柱构成,构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用,框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间,但抗震性能差。
框架比砖混的优势:一是空间开敞,因为梁和柱的结构使得框架结构的空间可以做到6米以上,而砖混因为砖的承重能力有限,做到5米就不错了;二是楼层高度,砖混结构最高只能做到6层,而框架结构可以做到100米以上的楼高。
理论上讲,因为材质的原因,框架结构的使用寿命和抗震强度要高于砖混结构。
但在实际中,国家对建筑的抗震性能有标准,一个地区的建筑一定要满足抗震指标,所以开发商在设计建筑的时候,都以满足这个抗震指标为前提,即使是框架结构,也不会增加成本提高抗震性能的。
所以在牢固程度上讲,砖混和框架的住宅是差不多的。
砖混也有自己自身的优势,除了造价低之外,因为红砖具有调节空气湿度的作用,所以居住起来比混凝土住宅健康。
缺点:日后大家没法砸墙改变户型结构,公摊能大些,开间小。
砖混结构适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑,对于承重墙体不能改动,而框架结构则对墙体大部可以改动。
农村自建房,砖混结构和框架结构的区别是什么?看完你就全懂了在农村自建房的时候,首先就是考虑选择什么样的结构来建筑,而框架结构和砖混结构的就是当下很多自建房都会选择的两种,这个时候就有人要问了框架结构和砖混结构的区别是什么?两者哪个好,这些问题对外行人来讲,确实让他们感到有一点困惑。
下面就跟着小编一起来探讨一番吧。
一、框架结构和砖混结构的区别介绍1、承重方式不同:砖混结构的承重是由板和墙构成的,框架结构是由楼板、梁、柱组成的承重结构。
2、体系不同:砖混结构由钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系,框架结构由框架柱子组成的结构。
3、两者的构成不同(1)砖混结构:建筑物当中的竖向承重结构的墙基本上主要都是采用砖或者是砌块来进行砌筑的,构造柱以及横向上面承重的梁、楼板以及屋面板等则都是采用的钢筋混凝土结构。
(2)框架结构:由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构。
4、楼层高度不同:砖混结构最高能做到6层,而框架结构一般都是可以做到30层左右的。
在相互的比较上来说,框架结构的房子无论是从抗震还是稳定性上,房屋的坚韧性等都是会优于砖混结构的,而且框架结构的空间比较大,可以改变房间的大小,不容易破环。
二、框架结构和砖混结构哪个好?1、框架结构主要是指由梁和柱以及刚接进行相连接而成的,构成承重体系的一种建筑结构,也就是由梁和柱组成的框架共同抵抗在使用过程当中出现的水平荷载以及竖向的荷载。
框架结构的房屋墙体基本上都是不承重的,仅仅只是起到一个围护和分隔的作用,一般都是用预制的加气混凝土和膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖或者是浮石和蛭石以及陶粒等轻质的一些板材来进行砌筑或者是装配而成的。
框架结构我们又称之为构架式的房屋结构。
房屋的框架一般都是按跨数分有单跨和多跨;要是按层数分可以有单层、多层;按立面构成分为对称、不对称;按所用材料分为钢框架和混凝土的框架以及胶合木结构的一种框架或者是钢与钢筋混凝土来进行混合的框架等等。
钢筋混凝土框架结构真的比砖混结构好?比比就知道一直都在说框架结构比砖混结构好,在大多数人眼里似乎只是更加结实更加抗震罢了,其他的似乎还真的没什么,但价格却高出一大截,对于农村自建房而言,似乎相当的不划算。
但真的如此吗?今天小编就和大家好好的掰扯掰扯!第一、框架结构抗震性强,这点毋庸置疑。
框架结构柱、梁、板承重,为杆系结构,混凝土保证其刚性,钢筋保证其延性,刚柔结合,能够很好的抵抗和吸收地震能量。
其结构抗变形能力强,即使被破坏也是延性破坏,从发生可见裂缝到破坏会产生很大的变形,提供充足的时间撤离。
不像是砖混房屋那样的脆性破坏,一下子就倒了!▲框架结构房屋地震中发生倾斜,但主体完整▲砖混房屋“粉碎性”倒塌第二、框架结构轻质墙体,砌筑更方便不管是砌块或是装配式预制板材,质量轻单位体积大,所以砌筑起来非常方便快捷。
比传统红砖要节约很多砂浆材料和人工费用,更多的建筑费用用于材料本身更划算。
而砖房,则要大量的人工使用大量的砂浆一块块砌筑,费时费力费钱。
第三、框架填充墙分隔随意,改造方便框架结构住宅,墙体只是围护分隔作用,并不承受荷载,所以改造非常方便。
能够随意拆除、砌筑,尤其是轻质墙体,其本身质量只有砖墙的1/5~1/3,改造起来非常灵活。
而与红砖墙体则不然,其本身就是承重结构,一旦随意拆除,整个房子都有倒塌的风险!第四、框架承重构件尺寸大、钢筋含量高为保证框架结构坚固可靠,对于它的承重构件,尤其是框架柱和框架梁的尺寸与配筋要求较高,必须达到一定的要求。
1、框架柱尺寸要求农村建筑框架柱一般采用方柱或圆柱,方柱截面尺寸一般是30~50cm,圆柱直径则不宜小于35cm。
柱钢筋的纵向主筋一般采用直径16mm以上的螺纹钢,对称布置8~12根。
箍筋采用圆钢或8mm 直径的螺纹钢即可。
▲方柱截面尺寸30cm*30cm配筋框架柱要做到上下贯通,轴心竖直在同一条直线上。
尽量不要梁上起柱,一定要做的话,必须要由专业设计师计算确定。
我们建筑物的抗震性能是按地震烈度设计的,而不是按地震震级设计的。
在工程抗震领域,世上每次大震的震害都为我们积累了宝贵的经验教训。
1976年唐山地震以后,我国在砖混结构上创立了用构造柱和圈梁来约束刚性砌体来达到结构抗震的结构抗震体系。
1988年澜沧—耿马地震后,在修订1989版抗震规范时,明确了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的三设防水准。
后来云南地震、日本的阪神地震、台湾集集地区地震等都为我们抗震设计规范的修订提供了宝贵的经验。
去年汶川大地震也为我们认识震害和工程抗震提供了更多的经验教训,我国在2008年8月4日对2001版《建筑抗震设计规范》又作了局部修订。
从近年来的震害经验来看,按我国1989版以后抗震规范设计的建构筑物还是经受了地震的考验,有效地保护了人民生命和财产的安全。
当然,对建筑构造的某些具体问题,还有待继续研究,才能进一步搞清结构的某些具体构造在地震中的抗震机制,制定出更加安全有效节俭的抗震构造措施。
我们知道,结构的竖向构件在抗震中起着至关重要的作用。
建筑物的竖向荷载通过竖向构件传给基础,水平荷载(包括地震作用和风荷载)也主要是靠竖向构件来承受(剪力)的。
砖混结构的竖向构件是砖墙,而混凝土框架结构的竖向构件就是框架柱。
如果地震中竖向构件被破坏了,建筑物就坍塌了,就彻底被破坏了。
人民生命和财产就无法得到保障。
下面让我们来看看砖混结构住宅。
从汶川地震来看,砖混结构房屋破坏的都是90年代以前的建筑物,或是没有按规范设置足够的构造柱和圈梁的。
而按规范设置了圈梁和构造柱的砖混房屋,在大震下尽管墙体已经开裂破坏,但被圈梁和构造柱箍住,墙体并没有倒塌,从而达到了“大震不倒”的设计预期。
白而破坏最严重的是大开间大窗洞的教学楼,9米的大开间,中间用两根进深梁代替横墙来承受楼板的荷载。
而大梁的两端仅仅是搁置在窗间墙上,下面没有设置构造柱。
因为墙体的破坏或外闪,预制板才跌落下来。
按现行抗震规范,预制板不应是简单的搁置在墙上,而是和圈梁要有钢筋拉结,板和板之间也要有钢筋拉结,从而使预制板形成整体受力,对竖墙也有约束作用,才能有效地抵抗地震作用。
震害实例中除了没有按规范设置好圈梁构造柱外,还有单柱的内框架结构(梁的中部有一个混凝土柱,另两端搁置在砖墙上)、单柱框架砖混结构(前排为混凝土柱,后排梁搁置在竖墙上。
多为前面为车库门,没法设置纵向墙的情况),在地震中破坏严重。
而砖混住宅楼为小开间结构,一般开间在3米左右。
客厅的开间大些,一般为3.9-4.5米。
一般没有搁置在窗间墙上的进深梁,因而不会出现教学楼大开间的情况。
因而按现行抗震规范设计的设置了圈梁构造柱的砖混住宅楼是具备抗震能力的。
我们再来看看框架结构住宅楼。
大家知道,框架结构为柔性结构,而砖混结构为刚性结构。
这就决定了它们在地震作用下变形的不同。
应该说柔性结构能够吃掉一部分地震能量,因而它的抗震能力更加优越。
但在去年汶川地震中,映秀镇漩口中学建于2007年的三层混凝土框架结构教学楼严重倒塌,而它附近的四层砖混结构办公楼和五层砖混宿舍楼尽管破坏严重,却没有倒塌。
这向我们说明了一个什么问题呢?
我们前面说过,结构的竖向构件在抗震中起着至关重要的作用。
在抗震设计中,设置多道防线是保证建筑物“大震不倒”的保障。
在设置了圈梁构造柱的砖混结构中,砖墙被破坏了,可被圈梁构造柱箍起来的墙体还不倒塌,这就是抗震设计的第二道防线。
而纯框架结构,由于大震时变形大,失稳倒塌后,建筑物也随之倒塌,没有第二道防线。
从这个角度来讲,它的抗震性能较差。
按现行抗震设计规范,框架的设计预期是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”,来保证框架结构的抗震性能。
“强柱弱梁”的理念就是要保证在地震时,让梁端先出现裂缝,形成塑性铰来吃掉一部分地震能量,而保证柱子这个竖向构件不坏。
但这次汶川地震,却发现很多框架结构都是在柱端发生裂缝,或底层柱压塌。
而框架梁却完好无损。
这就没有实现抗震设计的预期。
究其原因,主要是现浇板增强了框架梁的刚度,使梁的实际刚度大于理论计算值。
混凝土高层规范曾规定,高层建筑不宜采用单跨框架。
新修订的抗震规范更加明确规定,高层建筑不应采用单跨框架,多层建筑不宜采用单跨框架。
两根柱子一根梁就构成了一榀单跨框架,三根柱子两根梁就构成了一榀两跨框架……。
1999年台湾集集地区地震,震坏的均为单跨框架,而多跨框架几乎没有破坏。
这次汶川地震同样如此,破坏的框架结构教学楼都为外挑走廊的单跨框架,而外廊加个柱子的教学楼却没有倒塌。
这就说明了单跨框架的抗震能力很差。
但在我们现在的框架结构住宅里,经常看到这种单跨框架。
这是因为,开发商为了迎合消费者的多种需求而设置的。
比方每个卧室开间不同,客厅和餐厅、厨房的开间也不同,造成横墙前后不对齐而形成的。
更有甚者,连单跨框架也构不成,梁的一端有柱,另一端干脆搭接在与之垂直的梁上,这是绝对不允许的。
可这种情况在大连市的住宅建筑中却时有发现。
这样的框架结构能安全吗?这种前后墙不对齐也是近些年砖混结构设计中的问题,使砖混结构的抗震性能也大打折扣。
为了最求商业利润最大化,开发商还经常限定设计单位设计住宅楼每平方米的用钢量,迫使结构设计时钢筋用量省了再省,也给建筑抗震带来了安全隐患。