多层砌体结构房屋的抗震设计
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第3O卷第l8期 Vo1.30 No.18 企业技术开发 TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 2011年9月 Sep.201 1 增强多层砌体结构房屋抗震能力的设计探讨 黄子鉴 (广西嘉惠建设工程有限公司,广西南宁530021) 摘要:多层砌体房屋的合理抗震结构体系,对于提高其整体抗震能力是非常重要的,是抗震设计应考虑的 关键问题,也是保护人民生命财产的一道重要保障,因此,文章主要从多层砌体结构房屋在地震中常见的问 题进行分析研究,探讨增强多层砌体结构房屋的抗震能力的方法及措施。 关键词:多层砌体;房屋;抗震能力;设计 中图分类号:TU364 文献标识码:A 文章编号:1006—8937(2011)18—0122—02 1多层砌体结构房屋在地震中常见的问题分析 砌体结构,通常是指由混凝土砌块、黏土砖等砌成的 结构,由于砌体是一种脆性材料,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,据多次的地震 调查发现,在地震中,最容易损坏的就是墙体,因为墙体 是砌体结构房屋的主要承重构件,它不仅承受竖直方向 的荷载,也承受水平和竖直方向的地震作用,受力复杂, 加之砌体本身的脆性性质,地震时在墙体上很容易产生 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,楼盖塌落,房屋破坏。其震害情况大 致如下: ①房屋的倒塌。当房屋局部或上层墙体抗震强度不 足时或者个别部位构件间连接强度不足时,就会很容易 造成房屋的局部倒塌;当房屋墙体特别是底层墙体整体 抗震强度不足时,就会造成房屋的整体倒塌。 ②墙体出现裂缝。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;当纵横墙 交接处连接不好时,易出现竖向裂缝;当墙片平面外受弯 时,易出现水平裂缝;高宽比较大的窗间墙易出现水平偏 斜裂缝。 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 很好的连接槎,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楼盖与屋盖破坏。主要是因为楼板支承长度不足, 引起局部倒塌,或是因其下部的支承墙体破坏而倒塌。 ⑥楼梯间破坏。主要是因为墙体受到了破坏,而楼梯 本身很少被破坏,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,空间刚度小,且 高厚比较大,稳定性差,容易造成破坏。 2增强多层砌体结构房屋的抗震能力的方法及措 施 作者简介:黄子鉴,男,广西南宁人,主要研究方向:工业与民用 建筑。 对于多层砌体结构房屋而言,可以通过采取以下几 个方法及措施来增强其抗震能力。 ①钢筋混凝土构造柱的设置与功能。钢筋混凝土构 造柱的设置部位、截面尺寸和配筋,依地震的烈度、房屋 的高度和结构类型的不同而异,从钢筋混凝土构造柱的 设置部位来看,大致分为三种。 第一种:在容易损坏的部位,例如在房屋外墙四角、 洞口宽度大于2.0 m的较大洞口和大房间内外墙交接 处、错层部位的横墙与外纵墙交接处,每隔15 m左右的 横墙与外纵墙交接处,六度区四、五层以下,7度区三、四 层以下,8度区二、三层就要按此要求设置钢筋混凝土构 造柱,还有楼、电梯问的横墙与内外墙交接处在7、8度时 均要设计钢筋混凝土构造柱。 第二种:隔开问的设置,这是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。例如六度六、七 层,7度五层,8度四层,9度二层,其钢筋混凝土构造柱 的设置除满足必须设置部位外,还要在房屋隔开问的横 墙与外纵墙交接处,山墙与内纵墙的交接处设置钢筋混 凝土构造柱。 第三种: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,9度三、四层的内墙(轴线)与外墙交接处设 置,还有内墙局部较小墙垛处设置,9度三、四层还有内 纵墙与横墙交接处设置,具体规定见抗震设计规范 GB50011-2001第7-3.1条。对于外廊式、单面走廊式的多 层砖房,应根据房屋增加一层的层数,按抗震设计规范的 要求设置钢筋混凝土构造柱,且单面走廊两侧的纵墙均 要按外墙的要求设置钢筋混凝土构造柱。 ②楼(屋)盖结构及其连接技术。楼(屋)盖的钢筋混 凝土梁或屋架应与墙、柱(包括构造柱)或圈梁可靠连接, 梁与砖柱的连接不应削弱柱截面,各层独立砖柱顶部应 在两个方向均有可靠连接。横墙较少的多层黏土砖、多孔 砖住宅楼房屋的最大开间尺寸不宜大于6.6 m;房屋端 部大房间的楼盖,8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼 (屋)盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板应相互拉 结,并应与梁、墙或圈梁拉结;现浇钢筋混凝土楼板或屋 面板伸进纵、横墙内的长度,不应小于120 mm。装配式 钢筋混凝土楼板或屋面板,当圈梁未设在板的同一标高 时,板端伸进外墙的长度不应小于120 mm,伸进内墙的 长度不应小于100 mm,在梁上不应小于80 miI
抗震设计在多层砖混结构房屋中的施工
摘要:砖混结构由于用料方便,施工简单,工程造价低等特点,多年来一直是我国城镇房屋建筑的主要结构形式。本文针对多层砖混结构抗震设计提出几点建议,以保证砖混结构房屋的抗震能力。
关键词:多层砖混结构;结构抗震;抗震概念设计和抗震措施
近年,随着社会发展和人民生活水平的提高,建筑师在设计中追求更新颖的立面造型,更灵活的平面布置,许多大开间,大洞口,不规则平面布局应运而生,这些都严重地削弱了建筑物的抗震能力,导致了建筑物的破坏和坍塌。多次的地震灾害已经充分说明抗震设计对于建筑物安全的重要性,因此,在多层砖混结构房屋的设计中,应有针对性的加强对结构的抗震设计,合理实施抗震构造措施。
一、多层砖混结构房屋抗震设计中存在的主要问题
1、建筑结构体系不规则。纵、横墙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,这样对抗震都是极为不利的。
2、建筑物超高。历次震害表明,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、六层的建筑物在相同设防烈度的条件下要比二、三层建筑物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。
3、目前的砖混结构住宅中大开间、大门洞很多,造成有的窗间墙尺寸不符合规范要求的最小尺寸;阳台洞口两侧墙垛越来越小,有的阳台与房间连成一体,形成开敞式大房间,而且要求在结构上不能够有分隔,这样在结构上就没有了连续的外纵墙,也无法形成完整的抗震体系。
4、有的商住楼、综合楼,一层为满足大空间的要求,做成钢筋混凝土内框架形式,这样就造成了底层建筑与上层建筑刚度上的很大差异,结构体系不明确,不合理,对抗震是很不利的。
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。
浅谈多层砖渴 掏房屋的搋震役针 高冬冬. 王竞 机械工业第六设计研究院(450007) 砖 昆结构多采用粘士砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙 的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。存地震设防地区, 多层砖混砌体房屋南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,导致房屋的抗震性能较差;因此 改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。 1对建筑平面和立面进行科学布局 建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分 基础、重要的内容。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。对于结构平面布 置不规整的房屋质心与刚度中 t2,往往不容易重合,在地震作 用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力;对体 不规 则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立 面应避免头重脚轻,房屋重一t2,尽可能降低,避免采用错落的 立面.突出屋面建筑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。 建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采朋严重不 规则的设计方案,即使不可避免,也应尽量在适当部位设置 防震缝.将体型复杂、平面特别不规则的建筑布局分割成儿 个相对规则的独立单元。在实际_r程设计中,应尽可能在兼 顺建筑造型又满足使用功能要求的前提下.将平面布置、立 面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有 效地提高T程的抗震性能 2砌体房屋的总高度、总层数不应该超 限值 历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地 震破坏程度越大.所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对 减少地震时带来的震害有很大的作用。 存设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值, 冈为楼盖重量占房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多 一层楼盖就意味着增加半层楼的侧向地震作_时j,同时加大对 底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下, 倾覆力矩过大,使 得底部墙体产生过大的 力或剪刀而被破坏,故此减轻自 重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。 3增强砌体房屋的刚度和整体性 房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚 混凝土原材料的选用首先要选择产品质量稳定、生产批 量大、社会信誉高的大型水泥生产厂生产的水泥,另外用于 做配合比的水泥一定要做水泥净浆安定性试验。对于安定 性不良的水泥.严谨用于拌制混凝土。其次用于配置混凝土 的砂、石骨料宜选用孔隙率较小,级配良好的材料,可用几 种颗粒不同的骨料进行级配的优化,选取密实度较好、便于 施T浇筑的级配为最佳级配。同时,严格控制砂、石骨料的 含泥量,杜绝含泥量过大的砂、石骨料进入拌合现场,应指 派专人对砂、石骨料用干净水边用边 .这样既可控制骨料 温度过高,又能控制含泥量。 2.3施工中应落实的控制对策 1)严格控制水灰比,减少水泥用量同时,把握好混凝土 的初凝时间,不得使用已过初凝时间的混凝土,更不能随意 加水。 2)混凝土应连续浇筑,如果必须间歇时,其间歇时间宜 短.并在前层混凝土凝结之前将次层混凝土浇筑完毕。 3)根据施-EXq象及混凝土拌和物的性质选择适当的振捣 器。按照“快捕慢拔”原则施 ,避免振动捧与钢筋的接触。 4)对预留洲口或者管线穿越多的部位,要严格按照 纸及规范的要求增设附加钢筋,以抵抗此部位的集巾应力。 5)对于梁板构件,要注意拆模时间和拆模顺序。一般后 支的模板先拆,先支的模板后拆;先拆非承重部位,后拆承 重部位:梁的拆除应先拆除梁的侧模等。对于高支模板的拆 除还要有专项的拆除方案。 6)混凝土养护T作,是整个施=r=过程中非常重要环节, 忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在 硬化过程中火水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是 在高温下施T,应经常浇水养护 一来可减少温度产生的裂 缝,二来可降低由于混疑土的收缩而产生的约束应力。有效 控制裂缝。 3结语 控制裂缝的产生和扩展,是建筑lr程中必不可少的一个 重要环节,应引起足够重视。控制裂缝,重点在防,并需要从 设汁、施I_上共同努力,采取有针对性的防裂措施,加大主 动控制的力度,才能提高新建房犀质量的可靠性。只要严格 执行规定,做到设计与施T紧密配合,控制裂隙是完全可以 做到的。 参考文献: [1】富文权,韩素芳.混凝土工程裂缝分析与控制fMl_q-国铁 道出版社.2002 I2]王铁梦.工程结构裂缝控制j MJ.北京:中国建筑工业出版 社,