多层砌体结构建筑抗震性能
- 格式:doc
- 大小:34.50 KB
- 文档页数:6
关于砌体结构房屋的抗震摘要:砌体结构根据就地取材的原则,有蒸压和烧结的实心砖和多孔砖。
砌体结构的抵抗变形的能力小,抗震性能差。
为满足砌体结构抗震性能的要求,需要提高砌体结构的抗震性能。
关键词:砌体结构抗震砌体结构抗震砌体结构房屋在设计上,优先采用横墙承重或纵横墙共同承重。
砌体结构要使地震作用的影响降到最低,必须在结构上刚度分布要均匀。
对可能出现的薄弱部位采取技术措施来提高其抗震能力。
1 抗震设计1.1 砌体结构的高度多层砌体房屋的高度和层数应按《建筑抗震设计规范》进行取值。
在具体设计时,应根据具体情况适当降低总高度和减少层数。
砌体房屋的层数越高,高度相应越大,地震时的破坏也就越大,所以控制层数的方法来控制层高是削弱地震影响的有效方法。
1.2 结构体系结构要采用横墙承重或纵横墙共同承重。
多层结构房屋纵横墙布置宜均匀,竖向上下连续,平面对齐。
窗间墙宽度设置尽量均匀。
沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。
在两个方向适当布置纵横墙,因非承重方向的约束墙体少,要采用纵墙贯通布置的平面布置方法。
适当控制横墙间距,因为砌体结构中横墙间距过大时,纵向砖墙会因过大的层间变形而产生出平面的弯曲破坏,使楼盖失去传递水平地震力的能力,从而导致地震力还未传到横墙,纵墙就已先破坏。
提高墙体面积、砂浆强度也能有效地提高房屋的抗震能力。
1.3 平立面布置建筑平面尽量对称规则,房屋的端头和转角处不设楼梯间,结构的侧向刚度均匀变化,墙体沿竖向布置应连续,避免刚度突变。
当不可避免采用不规则方案时,将不规则的建筑布局分成几个相对规则的单元,设置防震缝,缝宽可以根据烈度和房屋高度确定,采用50-100mm。
当局部尺寸不满足要求时,可用增设构造柱来满足。
砌体结构中也不宜过多配置混凝土构件,因为砖砌体和混凝土的变形模量不同。
2 结构抗震要求结构抗震要求多层砌体结构的抗震计算采用底部剪力法。
抗震能力取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。
第1节多层砌体建筑震害特征多层砌体结构房屋是指用普通黏土砖、烧结多孔黏土砖和混凝土小型空心砌块等砌体做墙体,并采用装配的或整浇的钢筋混凝土楼盖及屋盖的房屋。
由于这种房屋具有构造简单、施工方便、可就地取材等优点,普遍采用于住宅、办公楼、医院、教学楼等民用建筑和公用建筑。
故是目前我国房屋建筑中一种应用最为广泛的结构形式。
但是,由于其所用材料的脆性性质,抗拉、抗剪和抗弯的能力很低。
因而,在地震中抵抗地震灾害的能力较差,特别是未经抗震设计的多层砌体房屋在地震中的破坏更为严重。
在砖砌体结构房屋中,砖墙是主要的承重构件,它不仅承受垂直方向的荷载,也承受水平和垂直方向的地震作用,受力是复杂的,加之砌体自身的脆性性质,地震时在砖墙上很容易产生裂缝。
在反复地震作用下,裂缝将不断发展、增多、加宽,最后导致墙体崩塌,楼盖坍落,房屋破坏。
砖房震害的大体情况如下:1.1多层砌体房屋的地震震害规律(1)不同烈度区砌体结构的震害差异较大:低烈度区以墙体裂缝等轻微破坏为主,相比而言框架结构填充墙的大量严重破坏可能经济损失更大,表明砌体结构在中、小震时可维修度比框架结构好;而高烈度区和极震区砌体结构房屋以严重破坏或倒塌为主,尽管有少数破坏较轻,但总体来说,砌体结构房屋抗震安全性在高烈度区没有框架结构好,倒塌数量相对较多;(2)多层砖砌体结构整体性差、抗连续倒塌能力低:砌体结构中大多采用预制板楼盖,整体性较差,不能有效的将水平力按刚度比例传递到各竖向构件即砖墙或砖柱,砖墙和砖柱的某些部位截面小,承载力低,地震中容易破坏或倒塌,由于整体性差从而引起连续倒塌;(3)未进行抗震设防设计的老旧房屋破坏比经过抗震设防或抗震加固的房屋破坏严重:未经抗震设防的老旧房屋倒塌多,而许多按规范设计施工的带圈梁、构造柱的砌体结构能裂而不倒,某些经过抗震加固的房屋破坏轻微,给居民逃生留下了宝贵的时间;(4)砌体与钢筋混凝土混合体系中砖砌体破坏严重:在经济欠发达地区常出现混凝土与砌体混合使用的情况,在需要大空间的地方采用混凝土柱,其他地方采用砖墙,特别是在底部框架砌体结构房屋中比较常见,砌体墙体在地震中作为抗震墙,砌体墙按照刚度分配到的地震作用会和同等截面的混凝土墙相当,而其实际承载能力却比}昆凝土墙差很多,因此,地震中吸收了很大地震力的砖墙由于承载力低而破坏严重;(5)有些结构体系不同,抗震性能反映不同。
多层砌体结构抗震浅析摘要:近年来,多层砌体结构成为我国应用最广泛的结构形式,提高多层砌体结构房屋的抗震性能,对保证结构安全具有十分重要的意义。
本文根据历次地震经验,总结出多层砌体结构震害规律,并对如何采取有效的抗震措施进行探讨,以期在实践中提高多层砌体结构的抗震能力。
关键词:多层砌体结构震害规律抗震措施时至今日,城乡建设中大量高层或超高层建筑拔地而起,钢筋混凝土结构、钢结构和钢骨混凝土等结构形式的应用也使城市面貌日新月异。
但在中、小城市和乡村建设过程中,因砌体结构具有耐久性好,耐火性好,施工方便,易于就地取材,造价低廉的优点,在多层和低层建筑范围内仍然大量采用着砌体结构,根据最新统计它们仍占有70% 以上的建造面积。
可见,迄今为止砌体结构仍是一种广泛使用的结构形式。
我国于1976年发生了唐山大地震,之后经历了数十次具破坏性的地震,在2008年,又发生了汶川大地震,这些惨痛的经历已使工程界清晰地认识到地震的破坏性极其巨大,给建设工程带来的危害不可小觑。
因此研究如何提高砌体结构的抗震性能实乃必要。
本文根据历次地震经验,总结出多层砌体结构震害规律;结合《建筑抗震设计规范》(gb50011—2010),探讨了多层砌体结构的抗震措施。
一、多层砌体结构震害规律。
(一)墙体的破坏墙体的破坏主要表现为墙体出现水平裂缝、斜裂缝及“x”形裂缝,严重时则出现歪斜以致倒塌的现象。
当墙体的高宽比较小时,墙体中间部位会出现水平裂缝;当墙体与主震方向平行时,墙体会出现斜向裂缝;当墙体的高宽比接近1时,墙体则会出现“x”形交叉裂缝。
(二)墙角的破坏在地震中,多层砌体房屋的四角墙面易发生开裂以致于局部倒塌。
这是由于墙角位于尽端,房屋对它的约束作用相对较弱。
此外,地震对房屋还具有扭转作用,这就使得墙角处受力复杂,容易产生应力集中,导致墙角破坏。
(三)楼梯间的破坏由于楼梯间的开间较小,水平方向的刚度相对较大,在地震时承担的计算高度会比其他部位大,这样会引起墙体在平面外的稳定性差,容易造成楼梯间两侧的承重横墙出现斜裂缝。
浅谈多层砌体结构房屋抗震鉴定及加固措施摘要:据统计资料显示,多层砌体混合结构房屋在抗震方面是公认的一个薄弱环节。
对于砌体结构房屋在地震中遭受到严重破坏的现实,一些兴建时间比较早的砌体结构房屋,必须实行抗震鉴定及加固措施。
关键词:砌体结构抗震鉴定加固措施我国是个地震多发国家,自20世纪以来,我国共发生破坏性地震2600多次,其中7级以上的破坏性地震500余次。
总结地震灾害的经验得出,造成人员伤亡和经济损失的主要原因是房屋建筑的倒塌和工程设施、设备的破坏。
世界上发生的多次伤亡巨大的地震,有95%以上的人员伤亡是由于不抗震的建筑物倒塌造成的。
汶川地震发生后,我国广大工程技术人员意识到已建重要建筑物实施可行的加固可以抵御地震灾害、延长建筑物使用寿命。
由于对建筑结构采取可行的加固措施后,建筑物整体抗震能力显著增强,安全度也得到了提高,一旦遭遇地震可极大限度的减少人员伤亡及财产损失。
以上充分表明了我国建筑结构抗震加固的严重性和迫切性。
据统计资料显示,多层砌体混合结构房屋在抗震方面是公认的一个薄弱环节。
我们国家在经历了唐山、汶川、玉树等一系列大地震后,对房屋破坏最严重的是抗震设防烈度不高的砌体混合结构房屋,导致了人身财产的损失,所以对砌体混合结构房屋的抗震性能越来越重视。
在这种大背景下,本文对一典型的砌体混合结构房屋进行抗震鉴定,提出加固措施,为以后类似工程加固提供参考依据。
1工程实例本工程为某民用住宅小区,总建筑面积4500 m2,横轴55m,纵轴20m,横墙间距4m,建筑层数为5层,总建筑高度18.15m,建筑平面图如1所示。
砌体混合结构体系,抗震设防烈度7度,结构安全等级为二级,丙类建筑。
该工程建于1990年,在20年使用过程中,由于业主的使用功能改变,经过一次结构变动。
在1995年,在原来三层的基础上,加盖了4~5层。
本文选取此混合结构住宅为研究对象,对其进行抗震鉴定。
2抗震鉴定2.1第一级鉴定结构所用材料等级鉴定如表1所示。
浅析多层砌体结构抗震构造摘要:多层砌体结构是我国住宅设计中应用最为广泛的结构形式之一。
但是这种结构材料脆性大,抗拉、抗剪能力低,抵抗地震能力差。
近年来世界各国的地震灾害表明,多层砌体结构破坏最为严重。
实践证明:多层砌体结构只要做到合理设计、按现行规范采取有效的抗震构造措施,精心施工,便可以从很大程度上降低地震作用对多层砌体结构的破坏。
关键词:多层砌体结构,抗震构造,安全对于多层砌体结构,抗震构造是结构设计的重要内容之一。
多层砌体的构造重点是构造柱和圈梁的设置,构造柱和圈梁的共同作用能增强多层砌体房屋的整体性和变形能力,提高房屋的抗震能力。
除此之外,楼板、屋盖,墙体拉结筋,楼梯间的构造等都是多层砌体结构有效的抗震构造。
1 钢筋混凝土构造柱钢筋混凝土构造柱对提高砖墙10%~20%的受剪承载力,但对墙体的约束和防止墙体开裂后砖的散落能起非常显著的作用。
而这种约束力作用需要钢筋混凝土构造柱与各层圈梁共同形成,即通过钢筋混凝土构造柱与圈梁把墙体分片包围,能限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体的错位,提高砌体结构在地震作用中的变形能力和延性。
构造柱能维持竖向承载力,并能继续吸收地震的能量,避免墙体开裂后突然倒塌。
构造柱还能提高砌体的受剪承载能力。
钢筋混凝土构造柱通常设置在以下几种位置:容易破坏的部位,如在楼、电梯间四角,楼梯段上下端对应的墙体处、房屋外墙四角以及不规则平面的外墙对应转角处、错层部位的横墙与外纵墙交接处、较大洞口的两侧和大房间内外墙交接处;隔开间设置,根据烈度和层数不同区别对待设置钢筋混凝土构造柱的要求。
应在房屋隔开间的横墙与外墙交接处,山墙与内纵墙的交接处设置钢筋混凝土构造柱;每开间设置,当房屋层数较多时,钢筋混凝土构造柱设置应适当增加,如6度八层,7度六、七层,8度五、六层,九度三、四层的内墙与外墙交接处,内部局部较小墙垛处。
多层砌体钢筋混凝土构造柱的最小截面最小要求为240x180mm,纵向钢筋易采用4Φ12,间距不宜大于250mm,且在柱上下端部易适当加密。
探讨多层砌体结构建筑的抗震性能关键词:建筑结构抗震性能
对建筑结构震性能一定来自于相对简单的体形,来自简单而直接的传力下结构的多道设防线,在地基和基础的设计中也的变形对建筑的安全影响。
另外也应高度重视由地震引发的次生灾害。
因此在今后的建筑设计中有必要增强建筑的防最大限度地减轻震害,建筑工程技术力在抗震设防、抗震设计和施工质量三方面都提高到一个新平,才能确保建筑工程具备合理的抗御的能力。
论文关键词:砌体结构;抗震;技术措施
论文摘要:根据目前国家地震专家预测及分析,目前我国仍处于第五个地震活跃期,特别是在四川发生的汶川8度地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
使得人们对日常生活和居住的的安全性有了更高的关注。
对此国家也对建筑抗震规范进行了及时的修改,同时也要求我们工程技术人员对地震灾害的措施的研究应有更深的认识。
地震的危害性非常大,建筑物的抗震性能就显尤为重要。
目前我国抗震设计的目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的早遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
目前房屋建筑的结构形
式主要有:砌体结构、框架结构、剪力墙结构、钢结构等。
其中砌体结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点。
多年来是我国多层住宅和多层小型公建使用最广泛的一种建筑形式。
一、多层砌体建筑抗震常用处理措施
砌体结构是采用砌块和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。
其是通过砌块和砂浆的互相作用及纵横墙的拉结而达到具有一定整体性和承重能力。
但砌体的抗拉、弯、剪的强度又较其抗压强度低,导致建筑变形能力小,抗震性能差等缺点,使砌体结构的应用受到一定限制。
因此改善砌体的延性,提高建筑物的整体稳定性和抗震性能具有重要意义。
常用的砌体建筑抗震处理措施,应注意以下几类。
(一)合理布局。
建筑平面、立面应尽可能简洁、规整,使结构质量中心与刚度中心相一致。
建筑立面应避免头重脚轻,房屋的重心尽可能降低,避免采用错落凹凸的立面,突出建筑屋面部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。
如在实际工程中,在不可避免的情况下,应尽量在适当部位设置抗震缝,将体型复杂、平面不规则的建筑分割成几个相对规整的独立单元。
(二)控制建筑高度及层数。
历次震害证明,砌体建筑的层数越多,高度越高,其地震破坏就越大。
因为建筑层数及高度值越大就意味着侧向地震作用就越大,同时也加大了建筑底部的倾覆力
距。
因此在地震中,倾覆力矩过大使得底部墙体产生过大的压力和剪力而被破坏。
所以控制砌体结构高度及层数对减少地震灾害有很大的作用。
在国家新修改的《建筑抗震设计规范》(gb50011-2008)也对多层砌体建筑的总高度和层数有强制性的规定。
(三)增强砌体结构的整体性及刚度。
有效增强砌体结构的整体性及刚度的措施有许多种,一般常见及在实践证明的方法有纵、横墙的合理布置,建筑的楼盖为现浇,增加墙体面积及提高砂浆的强度,设置圈梁及构造柱等。
在地震中多层砌体结构的纵、横向地震作用主要由相应墙体承担。
因此,纵、横墙的合理布置且控制横墙的间距,可控制纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。
墙体布置时,应尽量采用纵墙贯通的平面布置,而当纵墙不能贯通布置时,则应在墙体交接处采取加强措施。
而横墙最大间距就是为了满足楼盖对传递水平地震所需的刚度要求。
其中,在8度设防时,现浇或装配整体钢筋混凝土楼盖板的多层砌体建筑的横墙最大间
距为15米。
如横墙间距过大时,纵墙会因过大的层间变形而产生平面的弯曲破坏。
根据历次地震后建筑受害情况分析,多层砌体结构的抗震能力与墙体的截面积大小及砂浆等级高低成正比。
在多层砌体建筑的抗震验算中,底部两层的地震作用力较大,是结构的薄弱层。
此时改变部分墙体的承载面积和适当提高砂浆的强度等级可提高抗震能
力,实践证明提高砂浆的强度能同时提高建筑的抗拉、抗压、抗弯、抗剪能力,从而达到提高砌体建筑的抗震性能力的目的。
在多层砌体建筑中设置水平圈梁,可加强内外墙的连接,增强建筑的整体性。
特别是屋盖和基础顶两处的圈梁的设置具有提高建筑的竖向刚度和抗御不均匀的沉降能力。
由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成箱形结构,能有效地约束装配板材的散落,使砖墙发生平面倒塌可能性大为降低,以充分发挥各片墙体的抗震能力。
在砖墙设构造柱能提高砌体的延性,发挥砖墙砌体侧向挤出塌落的约束作用,使砌体的抗剪承载能力提高10~30%,提高了砌体结构的变形能力。
另外在建筑中设置构造柱能提高建筑物的整体性,利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量,从而提高建筑的抗震能力,且圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,可限制墙体裂缝的开展,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高了墙体的抗剪能力,因此构造柱与圈梁的设置是一种有效的抗震措施。
二、隔震技术及消能减震技术应用
隔震技术是国际上热门的工程抗震新技术,它通过把隔震消耗装置〈如橡胶隔震垫〉安放在结构底部和基础或底部柱顶之间,把上部结构和基础隔开,这样改变了结构的动力特性和动力作用,明显地减轻结构的地震作用,以达到“以柔克刚”的效果。
国内外大
量的实验和工程时间证明,隔震体系一般可使结构水平地震加速度下降60%左右,从而消除或有效的减轻结构的地震损坏,提高建筑物及人员的安全性。
隔震体系是有很大的垂直承载里(50t-2000t)及很大的垂直压缩刚度,而其水平变形刚度较小
〈0.25kn/mm-1.8kn/mm〉,水平及限变位值较大(10-50cm),因此具有足够大的初始刚度,以抵抗风荷载和轻微地震,当强地震发生时,又能自由内柔性滑动,而变形过大时,刚度就回升,具有保护和限制作用。
钢板夹层橡胶隔震垫具有较大的复位能力,在多次的地震实践中都是后动瞬时复位。
同时,它面抗性能好,一段使用寿命可在70年以上,远远超过一般民用建筑物的50年使用年限的要求。
根据其特性,一般来讲隔震技术主要适用于多层建筑及低层建筑中。
建筑结构消能减震技术的方法指在结构的某些部位〈如支撑、剪力墙、节点、连接缝或连接件等〉设置消能阻尼装置或元件,通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来耗散或吸收地震能量
以减小主体结构的水平和竖向地震反应,从而避免结构产生破坏或倒塌,以达到减震、抗震的目的。
但此种方法主要使用于高层或超高层。
隔震和消能减震技术虽然能够大幅度提高建筑结构的抗震性能,并且新的抗震设计规范已给出了隔震和消能减震技术工程应用的性意见,但目前建造较高,且该技术从设计到构造,施工复杂。
正确合理地掌握和实施尚存在一些问题,因此新技术距离大规模推广和应用还需要一定时间的准备。
三、结束语
对建筑结构来说,良好的抗震性能一定来自于相对简单的体形,来自简单而直接的传力体系及地震作用下结构的多道设防线,在地基和基础的设计中也应充分考虑到地基的变形对建筑的安全影响。
另外也应高度重视由地震引发的次生灾害。
因此在今后的建筑设计中有必要增强建筑的防火设计。
为了最大限度地减轻震害,建筑工程技术人员应努力在抗震设防、抗震设计和施工质量三方面都提高到一个新的水平,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。