砖混结构建筑的抗震设计
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砖混结构房屋的抗震设计探讨摘要:目前在我国的建筑行业中,砖混结构占据着重要的地位。
由于其本身物理结构的原因,砖混结构房屋的抗震性能比较差,为此,必须在施工中采取相应措施,提高房屋的抗震能力。
本文作者结合自己的实际工作经验,就如何加强砖混结构房屋的抗震性能进行了深入探讨,并给出了一些符合工程实际的设计准则和设计规范,既有一定的意义。
关键词:砖混结构;抗震设计;构造措施;房屋在我国目前的建筑行业中,使用最多的建筑形式依然是砖混结构,它具有选材方便,施工周期短,工序简单以及造价低廉等优点。
但是,由于砖混结构构成材料本身的物理结构:刚性较大,变形量小,导致其在外力作用下时会由于重力原因产生自振,容易造成脆性破坏,这也导致了砖混结构房屋的抗震性能较差。
为此,必须采取相应措施,合理设计砖混结构房屋结构,保证施工质量,从而加强砖混结构房屋的抗震能力,本文作者结合自己的实际工作经验,就如何加强砖混结构房屋的抗震性能进行了深入探讨,并给出了一些符合工程实际的设计准则和设计规范:合理布局房屋的平面、立面形状房屋的设计应该尽量简单,平面、立面的布局应该尽量保持对称,尽量确保房屋的质量中心与刚度中心的重合;(2)房屋在外观上应该尽量避免外挑、内缩等结构平面不规则的设计,这些设计在地震作用下会产生剧烈的扭转效应,大大增强外力对房屋的破坏力度,如果房屋的外观必须采用不规则设计,为了避免扭转效应,必须按照相关标准在房屋上设置防震缝;(3)房屋应该尽可能降低其重心,坚决杜绝建筑物“头重脚轻”的不良情况,以避免在地震时发生鞭梢效应;(4)房屋在平面、立面的设计上,应该尽量保持质量与刚度的分布对称设计,这样可以防止应力集中现象,提高建筑物在地震灾害中的强度;(5)在设计中还应该合理控制好房屋平面、立面结构刚度上的均匀性。
控制房屋高度、层数有统计数据表明,房屋的高度越高,房屋的层数越多,在地震灾害中受到的破坏也就会越大。
合理控制房屋高度、层数,对于减小地震对于建筑物的灾害有着很大的作用。
砖混结构房屋的抗震设计探究摘要:砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来一直是我国房屋建筑中使用最广泛的一种建筑形式。
但砖混结构的材料整体性差,易发生脆性破坏,抗震性能低,未经合理抗震设计和正常施工的砖混结构在地震中破坏严重。
本文针对砖混结构房屋抗震设计中存在的主要问题,提出了砖混房屋抗震设计的策略。
关键词:砖混结构抗震设计策略砖混结构中的“砖”,是指一种统一尺寸的建筑材料,也包括其他尺寸的异型黏土砖、空心砖等。
“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,包括楼板、过梁、楼梯、阳台。
这些配件与砖做的承重墙相结合,所以称为砖混结构。
砖混结构一般应用在多层或者跨度不大的建筑。
但由于砖混结构是脆性结构,抗震性能差,因此,加强结构的抗震设计具有重要意义。
一、砖混结构房屋抗震设计中存在的主要问题(一)建筑结构体系不规则纵、横沿平面布置多数不能对齐,或墙体在竖向上下不对齐,不能形成规则完整的抗震体系。
建筑物立面造型过于复杂,有的在顶层有局部突出,易产生鞭梢效应,这样对抗震是极为不利的。
(二)建筑物超高砖混结构的建筑物的抗震性能远远低于钢筋混凝土结构建筑物。
砖混结构层数越低,震害的破坏程度越轻,五六层的建筑在相同设防烈度的条件下要比二三层建筑的震害程度严重的多,倒塌的比例也较高。
因此,在设计中适当限制建筑物的高度是减轻震害的一种比较有利的方法。
(三)砖混结构抗震构造措施设置不合理在多数设防烈度较低的设计中,设计者在构造措施上考虑抗震,设置了圈梁和构造柱,但表达不清晰,不完整,与整个结构不协调。
1.圈梁的设置不遵守规范规定的要求,任意设置。
圈梁兼过梁时,圈梁顶标高低于板底标高;圈梁在转角处连接方式不规范,搭接方式错误;圈梁兼作过梁时,未按过梁要求配筋;楼梯间顶部和屋面应相应增加圈梁的密度,而设计中未做任何交待等。
2.设计人员未按规范要求的位置设置构造柱,将构造柱作为受力构造进行设置,而纵向钢筋数量仍按构造要求配置;对较大空间房屋无横墙的纵墙上未设构造柱;在纵横墙门窗局部尺寸不满足要求时,未设置构造柱。
分析砖混结构抗震设计问题汶川地震及玉树地震的发生,使建筑抗震设防问题成为了人们必须要考虑的问题。
针对目前房屋建筑砖砌体结构在抗震设计中存在的一些问题,并提出了有效的解决办法,以增强建筑物的抗震性能。
标签砖砌体结构;抗震设计;局部尺寸砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,建筑体形要求复杂.砖混结构是一种抗震不利的体系,它应在一定的控制条件下设计,才能保证抗震安全,当结构体形复杂时,采用砖混结构,会使结构的安全度大幅降低,在强烈地震作用下,砖混结构易于发生脆性的剪切破坏,从而导致房屋的破坏和倒塌。
因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗展性能具有极其重要的意义。
结合设计的实践经验,在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面。
1 砖砌体结构在抗震设计中存在的一些共性问题在砖砌体房屋中,砖墙既是承重构件又是水平地震作用的构件。
而砌筑砖墙的砖和砂浆都是脆性材料,抗震性能差,在 6 度地震作用时少量墙体就会出现裂缝,随着地震作用的加大其房屋破坏的程度明显增强、房屋破坏的数量明显增多。
砌体结构在抗震设计中存在的一些共性问题主要表现在:1.1 平面不规则和楼板不连续。
由于居住者要求住宅建筑具有明卧、明厅、明卫和明厨,设计者和开发商为满足这种需求,使得建筑物平面凹凸部分尺寸较大,有的可能超过该方向总尺寸的30%,属于平面不规则建筑。
加之相邻楼梯间的影响(楼梯间处楼板不连续),使得楼板局部不连续,更加重了结构的不规则,增加了地震扭转附加效应,使整个楼盖的侧向刚度较弱,整体性差,不利于抗震。
1.2 总高度和总层数超限。
有的阁楼层不高且不住人可不作为一层考虑;有的阁楼层空间较高,且设计作为居室的一部分应作为一层考虑。
另外,当阁楼层的面积小于顶层面积的30%时阁楼层可不作为一层考虑。
砖砌体房屋的层数越多,高度越高,其地震破坏程度就越大。
1.3 错层砖砌体结构和纵墙墙体布置较弱。
在一些地方,设计者和开发商为了满足时尚消费群体的需要同时节省资金,将住宅楼设计成错层砖砌体结构。
砖混结构房屋建筑的抗震设计作者:王亚刚来源:《中国新技术新产品》2011年第17期摘要:根据地震灾害资料的分析发现,在经过高烈度地震后所保留下来的砖混结构房屋建筑,除了地基、结构布置及施工质量是符合抗震设防要求外,其建筑和结构的构造措施也是重要的原因之一。
因此,本文作者主要就砖混结构房屋建筑抗震设计中的强度验算与构造措施进行了分析。
关键词:砖混结构;房屋建筑;抗震设计;结构体系中图分类号:U452 文献标识码:B1.前言我国当前房屋建筑中,在房屋建筑中砖混结构一直使用最为广泛。
由于砖混结构的材料和连接方式变形能力小,因此,在地震力的作用下,砖混结构的抗震性能较差。
但是,在根据房屋的震害调查分析表明发现,只要在对建筑经过合理的抗震设防,构造措施得当,保证施工质量,砖砌体房屋仍具有一定的抗震能力。
抗震概念设计就是根据地震灾害和工作经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
2.砖混结构常用构造措施2.1.加強房屋的整体性砖混结构房屋抗震性能差的原因之一是房屋的整体性差。
为了加强墙体的强度、刚度和稳定性,砖混结构房屋的房间尺寸不宜过大;砖墙的开洞率要适当控制;开洞位置不影响纵横墙体的整体联结;注意墙体的砌筑质量;砂浆应有较好的和易性和保水性,其底层标号应≥M5.0;砌筑时干砖应浇水湿润, 以保证与砂浆的可靠粘结;不应在砖墙上任意留施工洞,必要时应在洞的周围加设钢筋混凝土框予以补强;墙体内应避免设置暗管暗线。
此外应注意下列几个方面:(1)加强墙体间的联结纵横墙体在交接处应同时咬槎砌筑, 否则应留坡槎, 而不应留直槎与马牙槎。
设计烈度为7 度时的高大房间以及设计烈度为8 度和9 度(不论房间大小) 时的房屋外墙转角及内外墙交接处, 均应沿墙高每50cm 在灰缝内配置2Ф6钢筋,每边伸入墙内不少于1m(图1)。
后砌的非承重墙在与承重墙或柱交接时, 在交接处沿墙高每50cm 预留2Ф6钢筋以便与后砌非承重隔墙拉结。
探究砖混结构房屋建筑的抗震设计多层砖混结构是当前多层住宅的主要结构形式,是人民生活居住的主要场所,其抗震性能好坏直接关系到广大人民在未来可能发生的地震灾害中的生命、财产安全。
本文对砖混结构抗震设计中存在的问题进行了分析,提出了相对应的砖混结构房屋建筑的抗震设计措施。
标签砖混结构;房屋建筑;抗震设计一、砖混结构建筑物抗震设计方面的存在问题1、平面不规则。
对于结构平面布置不规则的砖混结构,建筑物质心与刚度中心往往不易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;平面布局凹凸不齐,局部突出的尺寸太大,外墙拐角过多,地震时产生应力集中现象,结构易受破坏;平面刚度不均匀。
建筑设计要求虚实对比,使窗间墙宽窄不一,使窗间墙刚度分布不均,地震时变形不协调,宽墙段因刚度大而容易受剪破坏,窄墙段则易发生弯曲破坏,致使薄弱部位提前破坏引起结构整体破坏。
2、竖向刚度不均匀。
由于建筑使用功能的需要,局部设置大空间房屋,造成竖向墙体不连续,产生刚度突变和出现薄弱层。
转换承重梁过多,传力复杂,对抗震极为不利;建筑立面设计过分追求立面效果,出现“头重脚轻” 造成房屋重心过高。
有些建筑物采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度过高,地震时发生鞭梢效应而造成结构竖向强度和刚度的不均匀。
外墙窗尺寸越来越大,而窗间墙尺寸则越来越小,有的开间甚至取消整门外墙,在外墙上设带形通窗、玻璃幕墙,使外纵墙几乎完全丧失抗震能力。
地震时变形不协调,薄弱部门提前破坏引起结构整体破坏。
3、局部大悬挑。
砖混结构建筑物由于其结构特性使立面造型相对而言比较呆板或单一,因而设计人员喜欢用大悬挑结构来创造新颖的空间体量构图,超出规范规定,并且附属构件复杂且过多。
为突出立面效果,屋顶女儿墙设置过高,超出现行建筑抗震设计规范中相应的规定。
4、砖混结构建筑物设计中构造柱设置过多,抗震砖墙不足。
资料表明,砖墙增设构造柱后能提高砖混结构建筑物体侧向挤出塌落的约束作用,设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力显著提高,提高砌体的变形能力,是有效的抗倒塌措施。
砖混结构安全等级和抗震等级抗震级别一般能够达到5级左右,所以如果地震来的时候超过了6级,这样的房屋就会比较危险。
砖混结构在一开始设计的时候,要求它的抗震防烈度能够达到5级,但是在不同的地区,抗震级别的要求也会有所不同,比如重庆、四川,因为是地震多发带,抗震的级别就要达到6级或者7级。
现在的房屋基本上都是框架结构,家里的自建房基本上采取的是砖混结构,这两种不同的结构抗震的能力也是不同的,那么砖混结构能抗几级的地震?一、砖混结构能抗几级地震城市建设当中,现在已经很少会使用砖混结构了,不过对于一些农村的房子或者一些城郊的建筑,有些因为建筑时间比较久,所以选择的是砖混结构。
而这样的房屋结构,它的抗震级别一般能够达到5级左右,但是如果地震来的时候超过了6级,这样的房屋就比较危险了。
砖混结构在一开始设计的时候,它的抗震防烈度能够达到5级,但是在不同的地区,它的抗震级别也会有所区别,比如重庆、四川,因为是地震多发带,所以抗震的级别就要达到6级或者7级。
二、关于房屋抗几级地震1、我们在判断房子是否能够抗地震,这是以抗争列数为标准的。
而商品房的抗震指数一般来说达到了4.0~4.8级左右,主要就是根据它的结构来判断,所以现在的住宅结构就是砖混结构或者框架结构、钢筋混凝土结构。
另外就是根据抗震力,按照国际上的标准抗震的指标分为1~8.9级。
2、如果发生了1~3级的地震,对于建筑物没有任何伤害。
但是如果发生了4级的地震,对于有些建筑物就会产生轻微破坏。
5级以上的地震就比较大了,对于建筑物就会产生一定的危害,对于5级以上的地震一定要考虑到防震的效果。
3、所以现在基本上会选择钢筋混凝土结构或者框架结构,抗震级别系数会比较高,比较适合中高层的住宅或者高层的住宅,而砖混结构基本上是一些低层的住宅。
总结:不同的房屋结构,抗震级别也是不同的,现在房屋基本上都要选择框架结构或者钢筋混凝土结构,才能够在地震的时候起到了抗震的效果,保护了人们的生命财产安全。
砖混结构建筑的抗震设计
摘要:本文概括了砖混结构的优缺点,倡导注重砖混结构建筑的抗震概念设计与
必要的数值计算相结合。
关键词:砖混结构抗震概念设计
1.砖混结构的优缺点
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼、板、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构其优点主要表现在:①砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低;②砖具有很好的耐久性、化学稳定性和
大气稳定性;③节省水泥钢材和木材不需模板,造价较低;④施工技术与施工设备简单;⑤砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料。
因此,被广泛用于住宅
建设中。
2.砖混结构的抗震概念设计
2.1合理设计建筑平面和立面
砖混房屋的平、立面设计从整体上决定了建筑物的抗震能力,合理布置是抗震的关键。
抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度
中心相一致。
建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度应均匀变化,竖向抗侧
力构建的界面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少,避免抗测力结构的侧向刚度和
承载力突变。
避免建筑立面的头重脚轻,并尽可能降低房屋重心,避免采用错落的立面,突出房屋建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应。
2.2严格控制房屋总层数,防止总高度超出限值
根据历次震害情况显示表明,砌体砖混房屋的层数越多,高度越高,其地震
破坏程度越大,因此,砖砌体房屋的总高度及总层数应予以严格控制以减少地震时带
来的震害。
现行建筑抗震设计规范(GB50011―2001)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。
但特别值得注意的是,该规定适用于横墙较多的多层砖砌体房屋,对横墙较少的多层砖砌体房屋,则应根据实际情况,在横墙较少的基础上,再适当降
低总高度和减少层数。
而对于抗震横墙最大间距超过多层砖房要求的,已不属于侧力作用下的刚性房屋,因此,不能按多层砖砌体房进行抗震设汁,应按空旷房屋设汁。
2.3增强砌体房屋的刚度和整体性
房屋抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。
为了加强墙体的强度、刚度和稳定性,砖混结构房屋的房间尺寸不宜过大;砖墙的开洞率适当控制;开洞位置不影响纵横墙体的整体联结;注意墙体的砌筑质量;砂浆应有较好的
和易性和保水性,其底层标号应≥M5.0:不应在砖墙上任意留施工洞,必要时应在洞
的周围加设钢筋混凝土框予以补强等。
现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点。
不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。
2.4合理布置纵墙和横墙
多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝,严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋遭到破坏。
因此,合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性起到极为重要的作用。
在地震中多层砖混房屋的横向地震力主要由横轴承担,不仅要求其有足够
的承载力,而且要求楼盖必须具有能将地震力传给横墙的水平高度。
对抗震墙最大间距的构造规定就是为了满足楼盖列传递水平地震力所需的刚度要求。
如果横墙间距过大,纵向墙便会因为过大的层间变形而产生平面的弯曲破坏,使楼盖失去传递水平地震力的能力,从而导致地震力害未传到横墙,纵墙已先破坏。
多层砖混房屋则一般
采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。
2.5其它措施
构造柱和圈梁的设置能加强结构的整体性,提高墙体的变形能力,形成约束砌体,墙体在反复地震力作用下出现裂缝后,构造柱和圈梁能有效阻止裂缝的延伸,从而达到大震时裂而不倒的设防目标。
圈梁能有效地约束预制板的散开,使砖墙出平面外倒塌的可能性大大降低;圈梁作为边缘构件,可以提高楼、屋盖的水平刚度,把地震作用分给墙体,既能限制墙体斜裂缝的开展与延伸,又能减轻地震时地基的不均匀沉降对‘房屋的影响。
3.房屋高度计算及层高限值
3.1结构计算简图的底部嵌固位置按以下确定
(1)无地下室或符合现行建筑抗震设计规范要求的全地下室,在室外地面下500mm,或沿外墙的管沟底部;
(2)符合规定的地下室及全地下室,当其地下室承重砌体墙厚度不小于底层厚度的1.5倍,地下室现浇钢筋混凝土顶板厚度不小于150mm,并采用双层双向通长配筋,每层每个方向配筋率不小于0.25%时,地下室顶板可作为嵌固端。
3.2砌体承重房屋顶层大房间,当屋盖采用肋形梁板结构
梁支承处砌体顶部有截面高不小于梁高度的卧梁时,承重砌体计算层高的时候允许计算到卧梁底,但不应小于3.6。
砌体承重房屋的底层,当内纵端、内横墙厚度比上层增加半砖厚,或设置间距不大于2m的构造柱时,底层砌体承重墙层高允许放大到4.2m。
教学楼的教室应使用现浇钢筋混凝土平板或现浇钢筋混凝土空心楼板,以保证教学楼层高不应小于3.4m(中学)、3.lm(小学),当现浇板、屋盖板沿全部承重
墙设置高度不小于240mm圈梁时,层高允许放大到3.7m。
4.结语
砖混结构的抗震设计重在概念设计,在加强概念设计的基础上,辅之以必要的数值计算,是搞好抗震设计的必要手段。
设计时体现以预防为主的设计思想达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。
通过建筑上的合理布局,结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满足抗震要求。