村镇免支模砌体抗震建筑技术
2011-04-14禹春雷张玉敏
禹春雷 张玉敏
1 概述
农村与集镇的房屋建造,通常是由当地的建筑工匠,根据房主的经济状况和要求,按照当地的传统习惯建造的,一般不经过设计单位设计。其特点是结构简单,格调基本一致,造价低廉,易于就地取材,房屋的结构形式和建筑风格表现出明显的地域性。随着村镇经济的发展和生活水平的提高,新建或改扩建住房的现象十分普遍,其趋势是经济发达地区向楼房发展,经济欠发达的地区仍建平房。应该看到,村镇新建房屋抗震能力不足的主要原因不是经费和材料,而是普遍缺乏防震减灾意识,建筑经费使用不合理,过分追求高大、气派、宽敞、明亮、舒适、豪华,不惜在内外装修上投资,却千方百计在结构上省钱。再加上传统的不良习惯,设计不合理和施工质量低劣,致使村镇房屋存在许多防震隐患,这些必须予以高度重视。
唐山大地震后我国的结构抗震研究者们提出了在砌体结构中布置构造柱、圈梁的抗震措施,震害分析和试验研究表明,钢筋混凝土构造柱和圈梁对减轻砌体结构的震害,防止其在强震时倒塌,具有显著作用,但这项技术在村镇建筑中的使用却遇到了难题。多数村镇建筑都不设构造柱,或是少量设置了构造柱,但施工成型的构造柱质量却很差,起不到约束墙体,提高房屋抗震性能的作用。
2 传统圈梁、构造柱技术不能在村镇建筑中推广的主要原因
1)构造柱施工所需模板一般由建房者自备,木模应用较多但价格较贵,且施工完后不能重复利用,租赁钢模的费用也不低;材料、人工、施工机具等费用导致传统构造柱的造价较高,使得农村用户对其望而却步。
2)传统构造柱施工工期较长,超出建房者的预期工期。传统构造柱施工过程包含:
a.砌墙之前绑扎支立构造柱钢筋笼;
b.墙体砌筑完成后安装模板;
c.浇筑混凝土;
d.混凝土养护及拆模。
按上述施工过程 1根构造柱完全做好约需 3 d~5 d的工期,构造柱施工与其他施工工序有交叉,要求较高的施工组织管理。一般农民建房多利用农闲时间进行,且多为旧房拆除后在原址修建,要求工期短。为赶工期,减少工序,用户不愿意做构造柱。
3)传统构造柱对施工工艺要求较高,施工水平低的农村建房队多达不到相关要求。构造柱施工中要求钢筋笼绑扎规范;模板尺寸符合要求,且支设牢固;混凝土配合比合理、搅拌均匀、振捣密实等,对施工工艺要求较高。施工质量较差的构造柱对砌体结构房屋难以起到预期的约束变形的效果,实际上导致了对成本和工期的浪费。
3 装配式构造柱圈梁技术关键
装配式构造柱圈梁技术的主要思想是使圈梁和构造柱由特制的预制块砌筑而成,将传统圈梁、构造柱的现浇钢筋混凝土施工工艺改变为以砌筑为主的施工,其主要方案如下:
装配组砌装配式圈梁所需的预制块共有 1种,构造柱所需的预制块共有 3种,如图 1,图 2所示。预制块高度可根据目前普遍使用的砖,土坯和料石相匹配,自带马牙槎,在砌筑时可方便地布置构造柱与墙体之间的拉结筋,可内置钢筋笼,预制块可在预制构件厂实现工业化生产。
圈梁和构造柱预制块组砌方法如图 3~图 5所示。
待梁、柱身砌筑完成后,对于低烈度区(6度以下),在左右、上下对齐的中部孔洞中直接灌注免振捣混凝土即可。而对于中高烈度区(7度~9度区),则在孔洞中放置钢筋笼,然后浇筑免振自密实混凝土即形成圈梁和构造柱,如图 3~图 5所示。
4 结语
1)装配式构造柱圈梁技术的提出,结合了村镇房屋的实际,可适合不同设防烈度区,技术本身具有先进性。
2)该技术适用于砖砌体、混凝土空心砌块、生土和石砌体等村镇建筑,适用范围广泛。
3)推进了免振自密实混凝土在村镇建筑中的应用。
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