浅谈抗震设计在多层砖混结构房屋中的应用
2014-10-20肖士海
肖士海
摘 要:从科学合理的布局建筑物平、立面,注意薄弱环节,合理布置纵墙和横墙,有效设置房屋圈梁和构造柱等方面论述了多层砖混结构房屋的抗震设计要点,并提出相关质量保证措施,从而保证建筑质量,以最大限度地减少灾害给人类造成的损失。
关键词:砖混结构;抗震设计;结构体系
有出了砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,在我国当前建筑中是一种使用最广泛的建筑形式。砖混结构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,导致房屋的抗震性能较差。在地震力作用下,由于砖混结构自重和刚度大,自振周期短,极易产生脆性破坏。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的意义。并且在对砖混房屋的设计及施工过程中,决不能掉以轻心,尤其更要加强其抗震设计。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,结合地震灾害和工作实践经验 ,在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面:
1 科学合理的布局建筑物平立面、注意薄弱环节
建筑物平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。建筑物的体形要简单,建筑平面、立面宜规则、对称,不宜有较大的错层、外挑和缩进,结构质量中心与刚度中心相一致。地震时房屋首先主要是在窗间墙、边端墙及突出建筑物顶部的屋顶间和烟囱等薄弱环节破坏。因此,边端墙、窗间墙尺寸不宜太小,窗间墙尺寸应均匀一致。房屋内抗震力不够的承重墙段内应配置水平钢筋,水平钢筋宜采用HPB235 ,HRB335 钢筋,配筋率不应小于0.07 %,也不宜大于0.17 %,间距不应大于400mm,钢筋锚固长度不宜小于180mm。
2 加强房屋的整体性
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。此外还应注意加强墙体间的联结、楼(屋)盖的整体性与刚度、楼(屋)盖与砖墙的联结。
3 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,使房屋破坏,所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同时轴线上的窗间墙宽度宜均匀。墙体布置时,应尽量采用纵墙贯通的平面布置,当纵墙不能贯通布置时,可在纵横墙交接处采取加强措施,也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋;必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结筋如2Φ6 @500 ,以加强房屋整体性,防止纵、横墙交接处被拉开。在地震中多层砖混房屋的横向地震力主要由横墙承担,不仅要求横墙有足够的承载力,而且楼盖必须具有能将地震力传给横墙的水平。当横墙间距过大时,纵向砖墙会因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,从而导致地震力还未传到横墙,纵墙就已先破坏,所以有效地控制横墙间距能提高房屋的抗震能力。
4 有效设置房屋圈梁和构造柱
国内外的震害调查表明,设置钢筋混凝土圈梁和构造柱是多层砖混结构房屋的一种经济有效的措施,并可提高房屋的抗震能力,减轻震害。圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,限制墙体裂缝的开展,且不延伸超出两道圈梁之间的墙体,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,提高墙体的抗剪能力。同时设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响,特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接,圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。
5 其它措施
重视下部结构的作用和加强楼梯间的抗震性能。历次震害资料表明,有地下室的建筑比无地下室建筑震害明显减轻。它不仅增加了上部结构的稳定性,而且使整个建筑物的重心下降,减轻了上部结构的振动,从而也减轻了震害。楼梯间墙体的震害比其他墙体严重,而地震时楼梯间又是疏散人员和进行抗震救灾工作的交通要道,因此必须加强楼梯间的抗震性能。楼梯间不设在房屋的第一开间,装配式楼梯段应与平台板的梁有可靠的联结,不应采用悬挑式楼梯踏步及有竖肋插入墙体的预制楼梯踏步,亦不应采用无筋砖砌拦板。
参考文献
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