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摘要:通过对砖混结构概念的阐述,介绍了其结构的优缺点,并对其震害特点进行了分析,从而进一步说明了砖混结构抗震设计的注意事项,改善抗震性能以确保稳定和安全。
关键词:砖混结构 抗震设计多层
中图分类号:TU973+.31文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
Abstract: Based on the concept of brick structure of the paper, introduces the advantages and disadvantages of the structure, and the damage characteristics are analyzed, which further illustrates the matters needing attention in seismic design of brick concrete structure to improve seismic performance, to ensure the stability and security.
Keywords: brick masonry structure design of multilayer
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。砖混结构是混合结构的一种,是采用砖墙来承重,钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑。
一、砖混结构的优缺点:
优点主要表现在:①砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低;②砖具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性;③节省水泥钢材和木材不需模板,造价较低;④施工技术与施工设备简单;⑤砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料。因此,被广泛用于住宅建设中。
但是,由于其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。砖混结构自重和刚度大,自振周期短,导致房屋的抗震性能较差,地震时极易产生脆性破坏,且住宅内不允许自由分离。所以砖混结构的缺点是:①与钢筋混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较大,材料用量多,自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大。③砌体的抗拉和抗剪强度都很低,因而抗震性能较差,在使用上受到一定限制;砖、石的抗压强度也不能充分发挥。④粘土砖需用粘土制造,在某些地区过多占用农田,影响农业生产。
二、砖混结构的震害特点
2.1 砖混厂房结构震害特点
砖混厂房属大开间结构,整体抗震性能比较差。地震震害资料统计表明,6、7度区单层砖混厂房破坏较轻,少数砖柱出现弯曲水平裂缝,8度区出现倒塌或局部倒塌,主体结构产生破坏,9度区厂房出现较为严重的破坏,倒塌率较高。砖混厂房设计计算时,一般取横向的单榀单元进行计算,纵向一般按构造措施设计,但从震害资料来看,纵向破坏较横向严重。另一方面,山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,山墙外倾、檩条拔出,严重时山墙倒塌,端开间屋盖塌落。
2.2 多层砖混结构震害特点
(1)水平裂缝的发展引起结构整体的坍塌。多层砖混结构中,砖墙既是结构竖向的承重构件,又是抵抗水平地震剪力的唯一构件,由于砖墙材料单一,并且属脆性材料,在不太大的地震力作用下就会出现裂缝。地震烈度很高时,砖墙上的裂缝不仅多而宽,由于往复错置比较完好、纵横墙较多的砖混结构,除位于极高裂度区外,发生整幢倒塌的情况还是极少见的。也就是说,多层砖房的抗破坏能力很低,但仍具有较高的抗倒塌能力。
(2)未经抗震设防的砖混结构,破坏情况比较严重。在部分经济欠发达的地区,土木、砖混结构的两坡瓦屋顶和砖平房居多。纵横之间无必要的拉结,纵横墙不同时砌筑;墙角处无拉接钢筋;檐口无过梁,不设圈梁、构造柱;墙体的整体性很差,地震时墙体不倒即裂,难以继续使用。历次震害表明,未经抗震措施的多层砖房,6度区内女儿墙、出屋面小烟囱多数遭到严重破坏外,少数房屋的主体已出现轻微损坏。
(3)砖混结构,通常比较密集,左邻右舍靠的很近,破坏性地震来临时,往往产生“多米诺”骨牌(连锁倒塌)效应。
(4)在强烈地震作用下,如果底层墙体抗震强度不够,则底层先塌,从而引起上层的倾倒,这时,倒塌后的楼板常逐层相叠,当结构的整体性差而上层墙体又过于地减弱时,则往往上层首先散塌, 底层被砸,使房层全部倒塌,这时由于下层受砸而塌,因而倒塌的楼板常无一定的规则。当砖砌体的强度差而不足以抵抗地震力时,则往往上下层同时发生散碎,彻底倒塌,这时砖墙完全散碎而成为零碎的砖块撒开。
三、过往的经验教训:
汶川地震中校舍大面积垮塌的主要原因有3个方面;一是建筑设防标准低,二是地震烈度太大,三是部分建筑结构设计不合理和施工质量控制不严。现今整齐的结构很少,建筑墙的一端几乎没有翼墙,用构造柱作为翼墙的砖混结构很多,有的结构抗震砖墙上下不连续,以赢得建筑立面的效果,使得结构传力途径极不明确。还有的小学建筑,外墙支撑在悬挑梁的端部,共5层,每层梁均支撑在此墙上,这样的建筑抗震性能显然是很差的。
四、砖混结构房屋抗震设计的建议
4.1 控制砖混结构的房屋总高度和总层数
无论是哪种结构形式,都会有一定的层高限制,砖混结构也不例外。历次震害表明砖混结构的房屋层数越多、高度越高,其遭到的破坏程度也就越大,因此在减少环境破坏导致的地震灾害时,控制砖混结构的房屋总高度和总层数具有很大的作用。其具体做法应按照国家相关标准规范和行业规程,同时满足两者的上限值,如果只满足总高度的要求,多一层楼盖就意味着增加了房屋的重量,从而加大了作用在底部的倾覆力矩;而如果只满足总层数要求,房屋高度过高,结构就比较柔,导致顶部位移比较大,而砖混结构的变形能力不好,因此容易导致一定的问题。
4.2 多层砖混房层的结构布置
(1) 多層砖混房层的结构布置与选型在地震区,特别是8度和8度以上的地区,多层砌体房屋要求在平面上、立面上、剖面上尽可能简单,有明确有效的抗侧力构件的布局墙体,结构选型应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。
(2)房屋最大高宽比的限制
大量的地震震害调查表明,地震时砌体房屋的破坏和倒塌主要是由于墙体的剪切破坏造成的。为了避免窄而高的建筑可能造成的整体弯曲破坏,规范按照不同烈度对房屋最大高宽比给予了限制。也就是说,只要满足规范规定的高宽比,对多层砌体房屋就可不另做整体弯曲验算。需要注意的是像教学楼、医院等单面走廊或挑廊式房屋,其高宽比的总宽度不能包括走廊宽度。建筑平面接近正方形时,其高宽比宜适当减小。
(3) 抗震横墙间距的限制
多层砖混房屋的横向水平地震作用主要由横墙来承受。对于横墙,除了要求满足抗震承载力外,还要使横墙间距能保证楼盖对传递水平地震作用所需的刚度要求。前者可通过抗震承载力验算来解决,而横墙的间距,则必须根据楼盖的水平刚度要求给予一定的限制。
(4) 房屋局部尺寸的限制
在强烈地震作用下, 房屋首先在薄弱部位破坏。这薄弱部位一般是,窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等。因此,对窗间墙、尽端墙段、女儿墙等的局部尺寸应加以限制。
4.3 增加墙体水平钢筋混凝土构件对墙体及柱的约束
(1)为提高多层砖混房屋结构的抗震能力,现行规范对圈梁的设置要求,在现行抗震措施中已经承担了很重要的角色,但要使房屋结构做到“大震不倒”还明显存在不足。墙体在水平地震力作用下,上、下圈梁间的墙体和楼梯段等上、下端对应的墙体,特别是门、窗、洞口等薄弱处破坏较为严重。由于提高多层砖混结构房屋抗震能力的原则是:提高结构的整体强度和刚度,而提高砖混结构整体强度和刚度最直接、有效的方法是,将层间墙体做到有效的分割、包围,对房屋中不同的结构部位情况,可按以下两种方法处理:(1)对于整体墙片,在墙片中部位置,增设墙中水平梁,其断面尺寸及配筋,原则上按斜截面受剪承载力和墙片抗震承载力之和大于或等于相应设防抗震烈度产生的水平地震剪力,来确定该墙中水平梁大小,但断面不应小于240mm(宽)x120mm(高),纵筋不小于4ф10;底层墙中水平梁断面不应小于240mmx180mm 纵筋不应小于4ф12;混凝土强度不小于C20;箍筋间距不大于6@200mm,其箍筋配筋率应满足斜截面受剪承载力要求。墙中水平梁纵、横交接并延伸至两侧构造柱中或门、窗、洞口边缘位置止,其墙中水平梁与门、窗、洞口上部经加强的抗震过梁等延伸段的错开搭接长度,按现行圈梁错开搭接长度规定执行;若窗间墙高宽比大于1或宽度小于2m的,在墙中部可不设水平梁;若窗间墙较大,门、窗、洞口高度不一致时,可视具体情况而定。
(2) 对于门、窗、洞口等薄弱部位,按现有抗震设计规范要求执行,在较大的水平地震力作用下,较易产生过大应力集中或塑性变形集中。因此,在以上特殊部位,要克服过大应力集中或塑性变形集中发生或过早发生,要具体情况分开对待。
(a) 对于门、落地窗等洞口较高的,要将其过梁按照在其墙片中具体位置,参与可能发生破坏的墙体截面抗震承载力一起抵抗该墙片分配得的水平地震力,确定其过梁断面、配筋大小及混凝土强度等级。过梁两端搭接在墙支座上,长度不小于1m;若与相邻洞口上部存在同标高过梁时,要尽量与其连接;若与相邻洞口上部过梁或墙中水平梁高度不一致时,按圈梁搭接封闭要求,形成规范性封闭。
(b) 对窗、洞口等除在其上部设置所述过梁要求外,还在窗台等一定高度位置增设一道水平梁,长度与上部过梁一致,该窗洞口等上部过梁在满足承重或构造要求外,与窗台、洞口下部水平梁及墙体截面抗震承载力一起抵抗该墙片分配得的水平地震力,并确保结构所在设防地震烈度下不被破坏来确定窗、洞口等上部过梁及窗台、洞口下部水平梁断面尺寸、配筋大小和混凝土强度等级。对于以上门、窗、洞口等宽度为1m及以上的上部过梁,梁高不应小于180mm。第1层不应小于240mm。箍筋不小于6.5,间距不应大于200mm,纵筋不应小于4ф12;梁端箍筋按1. 5h梁高长度范围加密且不小于6@100。对上部过梁梁端伸入墙支座1m后,下部窗台、洞口水平梁纵筋及断面,可参照墙中水平梁设置。对于门、窗、洞口等两侧有构造柱的,应伸入柱中;在较大洞口两侧,可按现行规范要求设置相应钢筋混凝土柱。
4.4 设置房屋构造柱和圈梁
经过多次震害调查研究表明,构造柱和圈梁是砖混结构房屋中一种有效且经济的抗震措施,因为可以有效提高砖混结构房屋的抗震能力,在地震中可以有效减轻震害。二者共同工作,对竖向承重构件(墙体)在其平面内进行有效约束,从而有效限制裂缝开展,保证墙体的变形能力和整体稳定性,有效提高墙体的抗剪能力,裂缝与水平面的夹角可以有效减小,而且裂缝不超出两道圈梁之间的墙体由楼盖和纵横向承重构件组成的具有空间刚度的结构体系,该房屋抗震能力主要取决于空间整体刚度和稳定性。在实验研究中,砖混结构增设圈梁和构造柱,可以提高该结构的延性,是有效保证结构不倒塌的措施之一。而且可以起到耗能的作用,大大削减地震作用,提高抗震能力。因此通过设置房屋构造柱和圈梁可以有效提高建筑物的抗震能力。
4.5 减小多层砌体砖混结构房屋温度裂缝
在砖混结构中由于砌体材料的抗拉强度低,在外部作用的影响下易产生裂缝,直接影响结构的正常使用,严重时会危及结构的安全。因此,对裂缝开展产生的原因进行正确的分析是必要的。裂缝产生的基本原因大致可以分为两类:一类是由于变形受到约束所引起的,如温度变化、砌体干缩和地基的不均匀沉降等;另一类是由于荷载变化所引起的,如改变房屋的用途、增加设备等。
砌体结构中引起裂缝产生的主要原因是第一类原因。由于温度变化和砌体干缩产生的变形受到约束时,裂縫的形式八字形。减少温度裂缝的主要措施是设置伸缩缝;屋面保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到保温隔热效果;房屋顶层钢筋混凝土圈梁或现浇板宜分段施工等措施。
随着建筑技术和建筑材料的不断提高与更新, 改进多层砖混房屋结构形式来增强其抗震能力的方法也有很多种, 要根据工程的实际情况加以选用, 这里不再一一列举分析。
参考文献:
[1] 胡波,浅谈多层砖混结构房屋的抗震设计与质量控制[J].甘肃科技,2010,26(8)。
[2] 李远瑛, 张德生,多层砖混房屋抗震设计需注意的问题及改进措施[J],嘉应大学学报,2000年12月。
[3] 吴永芳,提高砖混结构房屋抗震能力的有效方法[J],工程抗震与加固改造,2011年6月。
关键词:砖混结构 抗震设计多层
中图分类号:TU973+.31文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
Abstract: Based on the concept of brick structure of the paper, introduces the advantages and disadvantages of the structure, and the damage characteristics are analyzed, which further illustrates the matters needing attention in seismic design of brick concrete structure to improve seismic performance, to ensure the stability and security.
Keywords: brick masonry structure design of multilayer
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。砖混结构是混合结构的一种,是采用砖墙来承重,钢筋混凝土梁柱板等构件构成的混合结构体系。适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑。
一、砖混结构的优缺点:
优点主要表现在:①砖是最小的标准化构件,对施工场地和施工技术要求低;②砖具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性;③节省水泥钢材和木材不需模板,造价较低;④施工技术与施工设备简单;⑤砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料。因此,被广泛用于住宅建设中。
但是,由于其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。砖混结构自重和刚度大,自振周期短,导致房屋的抗震性能较差,地震时极易产生脆性破坏,且住宅内不允许自由分离。所以砖混结构的缺点是:①与钢筋混凝土相比,砌体的强度较低,因而构件的截面尺寸较大,材料用量多,自重大。②砌体的砌筑基本上是手工方式,施工劳动量大。③砌体的抗拉和抗剪强度都很低,因而抗震性能较差,在使用上受到一定限制;砖、石的抗压强度也不能充分发挥。④粘土砖需用粘土制造,在某些地区过多占用农田,影响农业生产。
二、砖混结构的震害特点
2.1 砖混厂房结构震害特点
砖混厂房属大开间结构,整体抗震性能比较差。地震震害资料统计表明,6、7度区单层砖混厂房破坏较轻,少数砖柱出现弯曲水平裂缝,8度区出现倒塌或局部倒塌,主体结构产生破坏,9度区厂房出现较为严重的破坏,倒塌率较高。砖混厂房设计计算时,一般取横向的单榀单元进行计算,纵向一般按构造措施设计,但从震害资料来看,纵向破坏较横向严重。另一方面,山墙在地震时产生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,山墙外倾、檩条拔出,严重时山墙倒塌,端开间屋盖塌落。
2.2 多层砖混结构震害特点
(1)水平裂缝的发展引起结构整体的坍塌。多层砖混结构中,砖墙既是结构竖向的承重构件,又是抵抗水平地震剪力的唯一构件,由于砖墙材料单一,并且属脆性材料,在不太大的地震力作用下就会出现裂缝。地震烈度很高时,砖墙上的裂缝不仅多而宽,由于往复错置比较完好、纵横墙较多的砖混结构,除位于极高裂度区外,发生整幢倒塌的情况还是极少见的。也就是说,多层砖房的抗破坏能力很低,但仍具有较高的抗倒塌能力。
(2)未经抗震设防的砖混结构,破坏情况比较严重。在部分经济欠发达的地区,土木、砖混结构的两坡瓦屋顶和砖平房居多。纵横之间无必要的拉结,纵横墙不同时砌筑;墙角处无拉接钢筋;檐口无过梁,不设圈梁、构造柱;墙体的整体性很差,地震时墙体不倒即裂,难以继续使用。历次震害表明,未经抗震措施的多层砖房,6度区内女儿墙、出屋面小烟囱多数遭到严重破坏外,少数房屋的主体已出现轻微损坏。
(3)砖混结构,通常比较密集,左邻右舍靠的很近,破坏性地震来临时,往往产生“多米诺”骨牌(连锁倒塌)效应。
(4)在强烈地震作用下,如果底层墙体抗震强度不够,则底层先塌,从而引起上层的倾倒,这时,倒塌后的楼板常逐层相叠,当结构的整体性差而上层墙体又过于地减弱时,则往往上层首先散塌, 底层被砸,使房层全部倒塌,这时由于下层受砸而塌,因而倒塌的楼板常无一定的规则。当砖砌体的强度差而不足以抵抗地震力时,则往往上下层同时发生散碎,彻底倒塌,这时砖墙完全散碎而成为零碎的砖块撒开。
三、过往的经验教训:
汶川地震中校舍大面积垮塌的主要原因有3个方面;一是建筑设防标准低,二是地震烈度太大,三是部分建筑结构设计不合理和施工质量控制不严。现今整齐的结构很少,建筑墙的一端几乎没有翼墙,用构造柱作为翼墙的砖混结构很多,有的结构抗震砖墙上下不连续,以赢得建筑立面的效果,使得结构传力途径极不明确。还有的小学建筑,外墙支撑在悬挑梁的端部,共5层,每层梁均支撑在此墙上,这样的建筑抗震性能显然是很差的。
四、砖混结构房屋抗震设计的建议
4.1 控制砖混结构的房屋总高度和总层数
无论是哪种结构形式,都会有一定的层高限制,砖混结构也不例外。历次震害表明砖混结构的房屋层数越多、高度越高,其遭到的破坏程度也就越大,因此在减少环境破坏导致的地震灾害时,控制砖混结构的房屋总高度和总层数具有很大的作用。其具体做法应按照国家相关标准规范和行业规程,同时满足两者的上限值,如果只满足总高度的要求,多一层楼盖就意味着增加了房屋的重量,从而加大了作用在底部的倾覆力矩;而如果只满足总层数要求,房屋高度过高,结构就比较柔,导致顶部位移比较大,而砖混结构的变形能力不好,因此容易导致一定的问题。
4.2 多层砖混房层的结构布置
(1) 多層砖混房层的结构布置与选型在地震区,特别是8度和8度以上的地区,多层砌体房屋要求在平面上、立面上、剖面上尽可能简单,有明确有效的抗侧力构件的布局墙体,结构选型应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。
(2)房屋最大高宽比的限制
大量的地震震害调查表明,地震时砌体房屋的破坏和倒塌主要是由于墙体的剪切破坏造成的。为了避免窄而高的建筑可能造成的整体弯曲破坏,规范按照不同烈度对房屋最大高宽比给予了限制。也就是说,只要满足规范规定的高宽比,对多层砌体房屋就可不另做整体弯曲验算。需要注意的是像教学楼、医院等单面走廊或挑廊式房屋,其高宽比的总宽度不能包括走廊宽度。建筑平面接近正方形时,其高宽比宜适当减小。
(3) 抗震横墙间距的限制
多层砖混房屋的横向水平地震作用主要由横墙来承受。对于横墙,除了要求满足抗震承载力外,还要使横墙间距能保证楼盖对传递水平地震作用所需的刚度要求。前者可通过抗震承载力验算来解决,而横墙的间距,则必须根据楼盖的水平刚度要求给予一定的限制。
(4) 房屋局部尺寸的限制
在强烈地震作用下, 房屋首先在薄弱部位破坏。这薄弱部位一般是,窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等。因此,对窗间墙、尽端墙段、女儿墙等的局部尺寸应加以限制。
4.3 增加墙体水平钢筋混凝土构件对墙体及柱的约束
(1)为提高多层砖混房屋结构的抗震能力,现行规范对圈梁的设置要求,在现行抗震措施中已经承担了很重要的角色,但要使房屋结构做到“大震不倒”还明显存在不足。墙体在水平地震力作用下,上、下圈梁间的墙体和楼梯段等上、下端对应的墙体,特别是门、窗、洞口等薄弱处破坏较为严重。由于提高多层砖混结构房屋抗震能力的原则是:提高结构的整体强度和刚度,而提高砖混结构整体强度和刚度最直接、有效的方法是,将层间墙体做到有效的分割、包围,对房屋中不同的结构部位情况,可按以下两种方法处理:(1)对于整体墙片,在墙片中部位置,增设墙中水平梁,其断面尺寸及配筋,原则上按斜截面受剪承载力和墙片抗震承载力之和大于或等于相应设防抗震烈度产生的水平地震剪力,来确定该墙中水平梁大小,但断面不应小于240mm(宽)x120mm(高),纵筋不小于4ф10;底层墙中水平梁断面不应小于240mmx180mm 纵筋不应小于4ф12;混凝土强度不小于C20;箍筋间距不大于6@200mm,其箍筋配筋率应满足斜截面受剪承载力要求。墙中水平梁纵、横交接并延伸至两侧构造柱中或门、窗、洞口边缘位置止,其墙中水平梁与门、窗、洞口上部经加强的抗震过梁等延伸段的错开搭接长度,按现行圈梁错开搭接长度规定执行;若窗间墙高宽比大于1或宽度小于2m的,在墙中部可不设水平梁;若窗间墙较大,门、窗、洞口高度不一致时,可视具体情况而定。
(2) 对于门、窗、洞口等薄弱部位,按现有抗震设计规范要求执行,在较大的水平地震力作用下,较易产生过大应力集中或塑性变形集中。因此,在以上特殊部位,要克服过大应力集中或塑性变形集中发生或过早发生,要具体情况分开对待。
(a) 对于门、落地窗等洞口较高的,要将其过梁按照在其墙片中具体位置,参与可能发生破坏的墙体截面抗震承载力一起抵抗该墙片分配得的水平地震力,确定其过梁断面、配筋大小及混凝土强度等级。过梁两端搭接在墙支座上,长度不小于1m;若与相邻洞口上部存在同标高过梁时,要尽量与其连接;若与相邻洞口上部过梁或墙中水平梁高度不一致时,按圈梁搭接封闭要求,形成规范性封闭。
(b) 对窗、洞口等除在其上部设置所述过梁要求外,还在窗台等一定高度位置增设一道水平梁,长度与上部过梁一致,该窗洞口等上部过梁在满足承重或构造要求外,与窗台、洞口下部水平梁及墙体截面抗震承载力一起抵抗该墙片分配得的水平地震力,并确保结构所在设防地震烈度下不被破坏来确定窗、洞口等上部过梁及窗台、洞口下部水平梁断面尺寸、配筋大小和混凝土强度等级。对于以上门、窗、洞口等宽度为1m及以上的上部过梁,梁高不应小于180mm。第1层不应小于240mm。箍筋不小于6.5,间距不应大于200mm,纵筋不应小于4ф12;梁端箍筋按1. 5h梁高长度范围加密且不小于6@100。对上部过梁梁端伸入墙支座1m后,下部窗台、洞口水平梁纵筋及断面,可参照墙中水平梁设置。对于门、窗、洞口等两侧有构造柱的,应伸入柱中;在较大洞口两侧,可按现行规范要求设置相应钢筋混凝土柱。
4.4 设置房屋构造柱和圈梁
经过多次震害调查研究表明,构造柱和圈梁是砖混结构房屋中一种有效且经济的抗震措施,因为可以有效提高砖混结构房屋的抗震能力,在地震中可以有效减轻震害。二者共同工作,对竖向承重构件(墙体)在其平面内进行有效约束,从而有效限制裂缝开展,保证墙体的变形能力和整体稳定性,有效提高墙体的抗剪能力,裂缝与水平面的夹角可以有效减小,而且裂缝不超出两道圈梁之间的墙体由楼盖和纵横向承重构件组成的具有空间刚度的结构体系,该房屋抗震能力主要取决于空间整体刚度和稳定性。在实验研究中,砖混结构增设圈梁和构造柱,可以提高该结构的延性,是有效保证结构不倒塌的措施之一。而且可以起到耗能的作用,大大削减地震作用,提高抗震能力。因此通过设置房屋构造柱和圈梁可以有效提高建筑物的抗震能力。
4.5 减小多层砌体砖混结构房屋温度裂缝
在砖混结构中由于砌体材料的抗拉强度低,在外部作用的影响下易产生裂缝,直接影响结构的正常使用,严重时会危及结构的安全。因此,对裂缝开展产生的原因进行正确的分析是必要的。裂缝产生的基本原因大致可以分为两类:一类是由于变形受到约束所引起的,如温度变化、砌体干缩和地基的不均匀沉降等;另一类是由于荷载变化所引起的,如改变房屋的用途、增加设备等。
砌体结构中引起裂缝产生的主要原因是第一类原因。由于温度变化和砌体干缩产生的变形受到约束时,裂縫的形式八字形。减少温度裂缝的主要措施是设置伸缩缝;屋面保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到保温隔热效果;房屋顶层钢筋混凝土圈梁或现浇板宜分段施工等措施。
随着建筑技术和建筑材料的不断提高与更新, 改进多层砖混房屋结构形式来增强其抗震能力的方法也有很多种, 要根据工程的实际情况加以选用, 这里不再一一列举分析。
参考文献:
[1] 胡波,浅谈多层砖混结构房屋的抗震设计与质量控制[J].甘肃科技,2010,26(8)。
[2] 李远瑛, 张德生,多层砖混房屋抗震设计需注意的问题及改进措施[J],嘉应大学学报,2000年12月。
[3] 吴永芳,提高砖混结构房屋抗震能力的有效方法[J],工程抗震与加固改造,2011年6月。