浅析砖混结构和框架结构建筑物快速识别方法

2018-03-22杜晓霞王怀刚

山西建筑 2018年6期

李静杜晓霞王怀刚

(1.中国地震应急搜救中心，北京 100049； 2.北京市地震局，北京 100080)

1 建筑物的分类

作为当代社会人群主要的活动空间，建筑物具备着面积广阔，数量繁多，造型、结构样式多异的特征，同时也具备着质量差异、建筑时间差异以及造价上的差异。在建筑的骨架中，建筑结构是支撑建筑完成应有功能的主要因素，一旦结构在地震等自然灾害中遭到破坏而出现倒塌现象，就会对社会人群带来大量的生命财产损害。

建筑结构，指的是建筑物的承受荷载，是通过建筑物的楼板，屋架，承重墙，建筑楼等基础建筑物构建组成的承重骨架，在建筑物的建设中，其承重结构包含了建筑物的土木、砖木结构，木结构，钢筋混凝土结构，钢结构以及砖混结构等，按照建筑物的承重方式可以分为墙承重结构、框架承重结构以及空间结构等，在当前我国的建筑工程中，钢筋混凝土框架结构以及砖混结构应用的最为广泛。

1.1 砖混结构概念

1.1.1砖混结构

作为混合结构其中一部分的砖混结构，其原理是采用砖墙进行建筑承重功能，在实际工程中适用于房间面积小，开间进深小的地层或是多层建筑物修建。

在采用砖混结构的建筑物中，对墙体的布置方式包含了横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重、砖墙和内框架混合承重以及底框砖混组合结构。砖混结构的施工顺序如下：1)基础工程；2)主体结构的施工；3)构造柱施工以及圈梁的施工；4)预制板的安装施工。

在砖混结构中主体结构施工顺序为：1)砖砌体砌筑；2)构造柱绑扎及圈梁钢筋绑扎；3)模板施工；4)浇筑混凝土施工。

砖混结构荷载的传递方式：砖混结构的传力路线：楼屋面板→墙体→基础→地基。

砖混结构具有造价便宜，就地取材(取材方便)，施工难度低，刚度大等优点，同时强度低、自重大、抗拉、抗剪强度低，整体性差、抗震性能差是它的缺点。

1.1.2地震后的破坏特点

由于砌体结构的抗拉、抗剪强度低，整体性差，在地震中常见的破坏形式如下：

1)墙体剪切破坏。造成该问题的原因主要由于砖墙的强度低，因其受到了地震剪切作用的影响而产生了斜裂缝，同时，因地震的往复作用，因此裂缝通常呈现X形，裂缝出现位置通常就在窗间墙、窗间部位(见图1)。

2)边角处破坏。房屋的两端破坏比中部严重，边角处比其他部位重，开裂甚至出现V形局部倒塌。这是因为在两端和边角受两个方向的地震作用，受力复杂，应力集中，在边端无依无靠。

3)房屋的“鞭鞘效应”。房屋的突出部分薄弱且无支撑，容易先破坏，如烟囱、女儿墙等。许多建筑物在顶层往往在平面上收缩，甚至设大开间的会议室，形成不利的“鞭鞘”，地震时破坏严重。

4)纵墙外闪倾倒。砌筑时房屋没有注意纵横墙之间的连接，当受到地震作用时，整个纵墙外闪倾倒，因为纵墙的垂直方向(抗弯)刚度很小，经不起震动。

5)墙体坍塌。墙体坍塌，房屋倒毁，有的是一部分倒塌，有的是整体倒塌。预制板的搭接长度不够，也会造成这类破坏。

1.2 框架结构

1.2.1框架结构基本情况

由结构中的柱和梁通过铰接方式或是刚接方式相互连接构成的承重体系，称为框架结构，在建筑中，建筑的墙体仅起到分隔、维护的作用，房屋使用过程中的竖向荷载以及水平荷载，并非由房屋的墙体进行承重，而是由框架对其进行抵抗。

荷载的传递方式：楼屋面板→次梁→框架梁→框架柱→基础→地基。

框架结构施工顺序为：1)基础工程施工；2)柱施工；3)梁板施工；4)主体完成后的砌墙施工。

梁、板、柱都是现浇混凝土的，先施工基础，柱子钢筋插到基础里，出地面以后只有柱子，然后施工梁板，梁板一起施工。柱、梁板全部完后，再砌墙。

框架结构具有平面布置灵活，空间分隔灵活，自重轻，工期短；整体性好、刚度较好，抗震性好，防水性好等优点，但也有节点应力集中；侧向刚度相对较小；水平位移会因强烈的地震作用而变大，极易造成非结构性严重破坏；造价高；工序多等缺点。

1.2.2地震后的破坏特点

框架结构与砌体结构相比，混凝土结构具有较好的抗震性能，但不合理的设计也会产生严重的震害。在结构布置方面，平面不对称时端部容易产生扭转破坏，竖向刚度突变时容易形成薄弱部位，防震缝宽度不足时容易相互碰撞。框架梁、柱的震害主要在梁柱节点处。柱的震害重于梁，柱顶震害重于柱底，角震害重于内柱，短柱震害重于一般柱(见图2)。

非结构构件的填充墙也会受力破坏，甚至倒塌。