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[摘要] 近年来,随着地震频发,以前往往容易被人们忽视的村镇住宅设计的抗震问题逐渐引起人们的重视,村镇住宅由于建筑条件等诸多因素的限制使其抗震设计存在很多问题。本文以村镇住宅中的抗震问题为研究对象,首先分析了村镇房屋的震害及破坏规律及我国村镇住宅抗震设计中存在的问题,最后以较为普遍的砌体房屋为例,阐述了住宅地震作用计算及设计理念。
[关键词] 村镇住宅抗震设计问题
前言
随着科学和工程技术的发展,新材料和新技术的运用大大提高了房屋建筑抵御灾害的能力。在我国,依据《建筑抗震设计规范》设计建造的城市建筑基本上能够满足规范中抗震设防目标的要求,简单地说即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,可以有效地减轻建筑的地震破坏,避免伤亡、减少损失。但对于大部分村镇地区来说,房屋通常是由本地的建筑工匠,根据房主的经济情况,按照本地的传统习惯建造的,一般不经过建筑设计单位设计。这类房屋结构的特点是结构简单,造价低廉,易于就地取材。但大部分房屋都不具备足够的抗震防灾能力。受经济发展状况局限,要完全按照《建筑抗震设计规范》对村镇房屋提出要求显然是不切实际的。因此,我们在研究提高村镇建筑抗震防灾能力时,主要不是要求农民放弃某种传统的建筑型式选择另一种结构类型,而是应按照“当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时,墙体与屋架不致倒塌或发生危及生命的严重破坏’’为抗震设计目标,针对现有房屋的结构类型在灾害中表现出的整体性不足、构造不合理、习惯做法存在的缺陷等方面予以改进,或在构造措施方面予以加强等。
一、村镇房屋的震害及破坏规律
震害调查表明,砖结构房屋破坏常常是因为受剪和连接不好而引起的,一般在低烈度区破坏较轻或局部破坏,随着烈度的增加破坏加重甚至全部倒塌,砖砌体的构造及施工质量的好坏是影响震害的重要因素之一,因此必须予以重视,下面为几种典型震害及其破坏规律。
(1)承重墙的破坏
水平地震作用按照墙体所处的位置分为横向水平地震作用和纵向水平地震作用,前者方向垂直于纵墙,后者平行于纵墙。
当水平地震平行于墙体时,水平地震作用主要通过楼盖传至墙体,再传至基础和地基,这时墙体主要承受剪力,当墙内产生主拉应力超过墙体所能承受的应力的时候,发生剪切破坏,即沿墙体水平方向450角方向产生斜裂缝,因地震作用是往复的,所以裂缝是交叉的。
因为地震作用所产生的剪力是越往下部越大,所以斜裂缝或交叉裂缝多数发生在下层墙体。顶层若采用强度较低的砂浆砌筑或者砌筑质量不高时,斜裂缝有时也很明显。斜裂缝或交叉裂缝是地震时墙体破坏最常见的一种形式,一般在7—8度地震区的内外墙或窗间墙、窗肚墙上均有发生,当水平地震垂直于纵墙时,而横墙的间距又很大,楼盖或屋盖没有足够的刚度把全部地震力传给横墙时,纵墙承受部分垂直于墙体的水平地震作用,墙体承受平面外弯曲,大开间的墙体就是这种情况。因墙体在平面外的刚度很小,砌体抗弯强度低,首先在薄弱部位产生水平裂缝,如在窗口下沿窗间墙产生贯穿的水平裂缝,水平裂缝主要发生在灰缝处。
(2)内外墙连接不牢的破坏
由于砌体强度低,或者由于施工质量差如墙体砌筑时不同时咬槎砌筑,施工时留有马牙槎,内外墙连接不牢,外墙在水平作用下容易拉脱,一般在7度区开始有破坏,在8度区普遍开裂,有时纵横墙拉裂10余厘米,裂缝一般上宽下窄,破坏情况与有无内外圈梁及砌筑质量密切相关。
(3)转角墙的破坏
墙体的转角处刚度较大,承受的地震力也较大,又因位于房屋的端部,还承受的地震的扭转作用,这样,该处容易产生应力集中,容易破坏,一般在7度区就有破坏现象,在8度区有明显破坏。
(4)外墙外闪与倒塌
不论是实心墙还是空斗墙的外纵墙和山墙在地震作用下,外闪甚至倒塌是砖墙承重房屋的较为普遍的震害形式之一,这除了与墙体的连接不牢有关外,还与组成建筑物的各种构件,如墙体、楼盖、屋盖等的质量、刚度、互相间的锚固有关系,由于地震作用为上大下小,所以墙体上部裂缝较宽,外闪较多,如檩条搁在山墙上又不采取锚固措施则在纵向水平地震作用下山墙就会外闪。
(5)门窗洞口及过梁的破坏
门窗洞口的破坏比较普遍,在六度以上地区就会出现倒八字形裂缝或砖过梁中间的垂直裂缝,砖砌平过梁或砖砌拱形过梁,在地震时裂缝出现较早,严重时过梁脱落。钢筋砖过梁,在7、8度抗震区损坏较少,但当跨度超过1.5米时亦有破坏,在9度地震区损坏较普遍。在地震调查中未发现钢筋混凝土过梁本身有损坏,一般在过梁支撑处墙体有遂平裂缝或过梁上部墙体有倒八字形裂缝,个别由于支座长度不够而破坏,因此地震区过梁支撑长度应该在24厘米以上。
各种过梁,凡位于建筑的尽端处其破坏比在中部重,而且一般上层比下层重,因此,尽端和上层过梁,只要建筑设计上允许,门窗上口到楼板的标高相差30—50cm以内,可与圈梁合并设置,这对减小过梁的破坏有利。
门窗上口砌体破坏的主要原因是该直角部位在地震作用下容易产生应力集中,加之上部砌体开裂,破坏了砌体的起拱作用,因而加重了过梁的负担,其破坏形式一般呈倒八字形斜裂缝。
二、我国村镇住宅抗震设计中存在的问题
随着我国农村经济的迅速发展,村镇住宅建设继上世纪80年代中期之后,掀起了又一轮新高潮。但透过目前村镇住宅建设火爆的场面,不难看出不少地方的村镇住宅建设工程还存在着质量隐患多、住房使用寿命短等问题,质量事故时有发生。其中抗震设计尤其容易受到忽视,抗震设计不合理的现象十分严重,主要体现在以下几个方面。
(1)基础不规范
很多地方在住宅建设中,受技术、资金的制约,对住宅地基的地质构造、水文资料、承载力等缺乏了解,有的虽然在村镇体系规划中有说明,但可供选址建房的位置却未标明,导致了建筑物选址的盲目性和基础确定的不科学性,如基础的形式、断面、埋置深度的确定,在没有第一手资料的情况下,只能凭经验办事,不是造成资金和材料的浪费,就是基础的強度与稳定性不够,遇到较大风灾、水灾、震灾往往一击即溃;有些基础砌筑不合理,如有的砖基础底面用立砖摆砌;有的在用石头打基础时,只是把石头简单地相累叠,用沙土填缝,中间不用混凝土粘结,这些错误的施工方式严重影响了地基的整体强度,为后续的建设埋下隐患。
(2)结构体型不规则
农民在自建住宅时基本上没有请正规的设计单位设计,仍按传统的方式建房,只考虑实用、美观、气派,住房建多大,建多高,搞什么样的造型,一般都是别人怎么搞我也怎么搞,没有考虑自己住宅的使用功能和所处的地质结构;而不考虑结构体系的抗震问题,抗震性能差。
(3)墙体存在较多质量问题
(1)在砖墙砌筑中,出现留槎、接槎错误较多。按常规的砌筑方法,砖墙的转角处和内外墙的交接处均应同时砌筑,否则应按规定留斜槎,可是在不少住宅建设过程中,既不同时砌筑,也不留斜槎,而是先砌外墙,后砌内墙、转角处留直槎。空心墙的砌筑不符合规范要求,石砌墙也没有按要求坐浆砌筑,有的砌成夹心墙,影响整体性能。另外,房屋四角以及较大洞口两侧墙体没有设构造柱和拉结筋。
(2)墙体开的窗户的尺寸太大,窗间墙的宽度和窗边到墙边距离达不到规范要求,形成薄弱环节。
(3)部分墙体作为结构大梁的支座,但是作为支座的墙体较短,墙体实际的轴压力很大,对抗震非常不利。
(4)砂浆没有配合比,经常还干砖上墙,吸收砂浆的水份,导致砂浆的强度
更达不到,严重影响了墙体的整体强度。
(4)混凝土强度不够
(1)大部分现浇混凝土无配合比,搅拌时材料随意增减,造成所拌的混凝土的强度波动性较大。
(2)浇注混凝土时不按规范、规程操作,振捣不密实,有的根本不振捣。
(3)有的模板强度和刚度不够,造成构件几何尺寸不规则、错位,出现麻面、蜂窝、狗洞,甚至整个构件报废。有的现浇筑构件,凝固期不到就提前拆模,影响了构件的强度。
(5)圈梁、构造柱楼盖、结构和布置不合理
村镇建筑基本上都不设置圈梁和构造柱,即使有截面尺寸配筋都没有根据,随意性很大,起不到实际应该达到的效果。楼板大多采用預制板,无圈梁时预制板直接搁置在墙体上,深入墙体的偏小,导致房屋的整体性较差。
(6)选址不合理
农村住宅建造时,无统一规划,或有规划时也没有考虑抗震防灾的要求。不少农村住宅随意乱建,房子间距过小,道路弯曲而狭窄,使村镇建设散而乱,不利于地震时避震疏散和进行抗震救灾。
三、砌体房屋的地震作用计算及设计措施
在日常生活中,当火车突然起动时,人们会向火车运动相反的方向晃动,这种作用在物体学上成为惯性作用。地震的作用也是这样,地震时地面猛烈颠晃,地面上的建筑会受到由地震作用而引起的惯性力,这个力会使建筑物遭到破坏。由于地震时地面水平晃动和上下颠簸,所以地震的作用有水平作用和竖向作用,村镇建筑一般为砖石结构,层数低,一般只考虑水平方向的地震作用,即在建筑平面的两个主轴方向上分别进行抗震验算。
3.1水平地震作用的计算
高度不超过40米的,质量和刚度沿高度分布比较均匀的、以剪切为主的结
构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法进行简化计算。村镇建筑多为单层及低层的砖石结构砌体房屋,可按底部剪力法进行计算,在运用底部剪力法计算时,每层楼只考虑一个自由度,结构的计算简图如图3.1所示。
图3.1结构水平地震作用下计算简图图3.2水平地震作用示意图
结构水平地震作用标准值按下式计算:
式中,足FEK为结构总水平地震力作用标准值,α1为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值,对多层砌体房屋取水平地震影响系数最大值,即α1=αmax,见表3-1,Geq为结构等效总重力荷载,对于单质点应取总重力荷载代表值,对于多质点应取总重力荷载代表值的85%,Fi为质点i的水平地震作用标准值,Gi、Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值,按规范规定。Hi、Hj分别为质点i、j的计算高度。
采用底部剪力法计算突出屋面的顶层间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应时,宜乘以增大系数3,此增大部分作用不向下传递。
表3-1:截面抗震验算的水平地震影响系数最大值
3.2 砌体结构的抗震设计措施
与水平地震作用平行的墙体是承受地震作用的主要抗侧力构件,从以往的地震调查资料可以看出,承重横墙的破坏主要是剪切破坏,并且一般是底层比上层严重。纵墙的破坏往往是因为横墙间距过大或者楼、屋盖刚度较差而在平面外受弯受剪,在窗台上下截面处出现水平裂缝。
分析地震时砌体结构的种种破坏,我们可以从构造上对这些容易破坏的地方采取一些加强措施,提高建筑物的抗震能力,下面是几个比较重要的方面。
1.采用简单规整的平面立面布局
结构的总体布置是影响建筑抗震性能的关键问题。建筑抗震计算本来就是复杂而且不是非常成熟的科学,只有结构布局简单规整,才能尽量准确地确定结构计算简图,并计算和分配地震作用。尽量采用横墙承重体系或者纵横墙共同承重体系。而且纵横墙在平面内尽量连续对齐,错位墙体不宜过多。
2.合理确定圈梁和构造柱的位置
设置圈梁和构造柱,砌体结构的抗震性能可以大大的改善。配筋墙体两端设置构造柱,由于水平钢筋锚固于柱中,使钢筋的效应发挥的更为充分,则可比无构造柱同样配筋率的墙体的承载能力可提高13%左右。而且设置了构造柱和圈梁的砌体结构形成两道防御:第一道是砌体培只出现宽度不大的裂缝,层间变形不大,构造柱尚未开裂:第二道是砌体裂缝大幅度的发展,靠构造柱及圈梁对砌体约束使墙体大变形消耗输入的地震能量。实验研究表明柱除了能够约束培体的变形,提高砌体的抗剪强度外,还能增加墙体之间的连接。这些对砌体的抗震都是十分有力的。要确保构造柱和圈梁的有效发挥他们的作用,合理确定它们的位置是至关重要的。
3.作好各个构件之间的拉结工作
包括砌体墙与墙之间,圈梁构造柱与墙体,楼屋盖与圈梁墙体以及其他混凝土构件与墙体之间均应设计可靠的连接。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开
[关键词] 村镇住宅抗震设计问题
前言
随着科学和工程技术的发展,新材料和新技术的运用大大提高了房屋建筑抵御灾害的能力。在我国,依据《建筑抗震设计规范》设计建造的城市建筑基本上能够满足规范中抗震设防目标的要求,简单地说即“小震不坏、中震可修、大震不倒”,可以有效地减轻建筑的地震破坏,避免伤亡、减少损失。但对于大部分村镇地区来说,房屋通常是由本地的建筑工匠,根据房主的经济情况,按照本地的传统习惯建造的,一般不经过建筑设计单位设计。这类房屋结构的特点是结构简单,造价低廉,易于就地取材。但大部分房屋都不具备足够的抗震防灾能力。受经济发展状况局限,要完全按照《建筑抗震设计规范》对村镇房屋提出要求显然是不切实际的。因此,我们在研究提高村镇建筑抗震防灾能力时,主要不是要求农民放弃某种传统的建筑型式选择另一种结构类型,而是应按照“当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时,墙体与屋架不致倒塌或发生危及生命的严重破坏’’为抗震设计目标,针对现有房屋的结构类型在灾害中表现出的整体性不足、构造不合理、习惯做法存在的缺陷等方面予以改进,或在构造措施方面予以加强等。
一、村镇房屋的震害及破坏规律
震害调查表明,砖结构房屋破坏常常是因为受剪和连接不好而引起的,一般在低烈度区破坏较轻或局部破坏,随着烈度的增加破坏加重甚至全部倒塌,砖砌体的构造及施工质量的好坏是影响震害的重要因素之一,因此必须予以重视,下面为几种典型震害及其破坏规律。
(1)承重墙的破坏
水平地震作用按照墙体所处的位置分为横向水平地震作用和纵向水平地震作用,前者方向垂直于纵墙,后者平行于纵墙。
当水平地震平行于墙体时,水平地震作用主要通过楼盖传至墙体,再传至基础和地基,这时墙体主要承受剪力,当墙内产生主拉应力超过墙体所能承受的应力的时候,发生剪切破坏,即沿墙体水平方向450角方向产生斜裂缝,因地震作用是往复的,所以裂缝是交叉的。
因为地震作用所产生的剪力是越往下部越大,所以斜裂缝或交叉裂缝多数发生在下层墙体。顶层若采用强度较低的砂浆砌筑或者砌筑质量不高时,斜裂缝有时也很明显。斜裂缝或交叉裂缝是地震时墙体破坏最常见的一种形式,一般在7—8度地震区的内外墙或窗间墙、窗肚墙上均有发生,当水平地震垂直于纵墙时,而横墙的间距又很大,楼盖或屋盖没有足够的刚度把全部地震力传给横墙时,纵墙承受部分垂直于墙体的水平地震作用,墙体承受平面外弯曲,大开间的墙体就是这种情况。因墙体在平面外的刚度很小,砌体抗弯强度低,首先在薄弱部位产生水平裂缝,如在窗口下沿窗间墙产生贯穿的水平裂缝,水平裂缝主要发生在灰缝处。
(2)内外墙连接不牢的破坏
由于砌体强度低,或者由于施工质量差如墙体砌筑时不同时咬槎砌筑,施工时留有马牙槎,内外墙连接不牢,外墙在水平作用下容易拉脱,一般在7度区开始有破坏,在8度区普遍开裂,有时纵横墙拉裂10余厘米,裂缝一般上宽下窄,破坏情况与有无内外圈梁及砌筑质量密切相关。
(3)转角墙的破坏
墙体的转角处刚度较大,承受的地震力也较大,又因位于房屋的端部,还承受的地震的扭转作用,这样,该处容易产生应力集中,容易破坏,一般在7度区就有破坏现象,在8度区有明显破坏。
(4)外墙外闪与倒塌
不论是实心墙还是空斗墙的外纵墙和山墙在地震作用下,外闪甚至倒塌是砖墙承重房屋的较为普遍的震害形式之一,这除了与墙体的连接不牢有关外,还与组成建筑物的各种构件,如墙体、楼盖、屋盖等的质量、刚度、互相间的锚固有关系,由于地震作用为上大下小,所以墙体上部裂缝较宽,外闪较多,如檩条搁在山墙上又不采取锚固措施则在纵向水平地震作用下山墙就会外闪。
(5)门窗洞口及过梁的破坏
门窗洞口的破坏比较普遍,在六度以上地区就会出现倒八字形裂缝或砖过梁中间的垂直裂缝,砖砌平过梁或砖砌拱形过梁,在地震时裂缝出现较早,严重时过梁脱落。钢筋砖过梁,在7、8度抗震区损坏较少,但当跨度超过1.5米时亦有破坏,在9度地震区损坏较普遍。在地震调查中未发现钢筋混凝土过梁本身有损坏,一般在过梁支撑处墙体有遂平裂缝或过梁上部墙体有倒八字形裂缝,个别由于支座长度不够而破坏,因此地震区过梁支撑长度应该在24厘米以上。
各种过梁,凡位于建筑的尽端处其破坏比在中部重,而且一般上层比下层重,因此,尽端和上层过梁,只要建筑设计上允许,门窗上口到楼板的标高相差30—50cm以内,可与圈梁合并设置,这对减小过梁的破坏有利。
门窗上口砌体破坏的主要原因是该直角部位在地震作用下容易产生应力集中,加之上部砌体开裂,破坏了砌体的起拱作用,因而加重了过梁的负担,其破坏形式一般呈倒八字形斜裂缝。
二、我国村镇住宅抗震设计中存在的问题
随着我国农村经济的迅速发展,村镇住宅建设继上世纪80年代中期之后,掀起了又一轮新高潮。但透过目前村镇住宅建设火爆的场面,不难看出不少地方的村镇住宅建设工程还存在着质量隐患多、住房使用寿命短等问题,质量事故时有发生。其中抗震设计尤其容易受到忽视,抗震设计不合理的现象十分严重,主要体现在以下几个方面。
(1)基础不规范
很多地方在住宅建设中,受技术、资金的制约,对住宅地基的地质构造、水文资料、承载力等缺乏了解,有的虽然在村镇体系规划中有说明,但可供选址建房的位置却未标明,导致了建筑物选址的盲目性和基础确定的不科学性,如基础的形式、断面、埋置深度的确定,在没有第一手资料的情况下,只能凭经验办事,不是造成资金和材料的浪费,就是基础的強度与稳定性不够,遇到较大风灾、水灾、震灾往往一击即溃;有些基础砌筑不合理,如有的砖基础底面用立砖摆砌;有的在用石头打基础时,只是把石头简单地相累叠,用沙土填缝,中间不用混凝土粘结,这些错误的施工方式严重影响了地基的整体强度,为后续的建设埋下隐患。
(2)结构体型不规则
农民在自建住宅时基本上没有请正规的设计单位设计,仍按传统的方式建房,只考虑实用、美观、气派,住房建多大,建多高,搞什么样的造型,一般都是别人怎么搞我也怎么搞,没有考虑自己住宅的使用功能和所处的地质结构;而不考虑结构体系的抗震问题,抗震性能差。
(3)墙体存在较多质量问题
(1)在砖墙砌筑中,出现留槎、接槎错误较多。按常规的砌筑方法,砖墙的转角处和内外墙的交接处均应同时砌筑,否则应按规定留斜槎,可是在不少住宅建设过程中,既不同时砌筑,也不留斜槎,而是先砌外墙,后砌内墙、转角处留直槎。空心墙的砌筑不符合规范要求,石砌墙也没有按要求坐浆砌筑,有的砌成夹心墙,影响整体性能。另外,房屋四角以及较大洞口两侧墙体没有设构造柱和拉结筋。
(2)墙体开的窗户的尺寸太大,窗间墙的宽度和窗边到墙边距离达不到规范要求,形成薄弱环节。
(3)部分墙体作为结构大梁的支座,但是作为支座的墙体较短,墙体实际的轴压力很大,对抗震非常不利。
(4)砂浆没有配合比,经常还干砖上墙,吸收砂浆的水份,导致砂浆的强度
更达不到,严重影响了墙体的整体强度。
(4)混凝土强度不够
(1)大部分现浇混凝土无配合比,搅拌时材料随意增减,造成所拌的混凝土的强度波动性较大。
(2)浇注混凝土时不按规范、规程操作,振捣不密实,有的根本不振捣。
(3)有的模板强度和刚度不够,造成构件几何尺寸不规则、错位,出现麻面、蜂窝、狗洞,甚至整个构件报废。有的现浇筑构件,凝固期不到就提前拆模,影响了构件的强度。
(5)圈梁、构造柱楼盖、结构和布置不合理
村镇建筑基本上都不设置圈梁和构造柱,即使有截面尺寸配筋都没有根据,随意性很大,起不到实际应该达到的效果。楼板大多采用預制板,无圈梁时预制板直接搁置在墙体上,深入墙体的偏小,导致房屋的整体性较差。
(6)选址不合理
农村住宅建造时,无统一规划,或有规划时也没有考虑抗震防灾的要求。不少农村住宅随意乱建,房子间距过小,道路弯曲而狭窄,使村镇建设散而乱,不利于地震时避震疏散和进行抗震救灾。
三、砌体房屋的地震作用计算及设计措施
在日常生活中,当火车突然起动时,人们会向火车运动相反的方向晃动,这种作用在物体学上成为惯性作用。地震的作用也是这样,地震时地面猛烈颠晃,地面上的建筑会受到由地震作用而引起的惯性力,这个力会使建筑物遭到破坏。由于地震时地面水平晃动和上下颠簸,所以地震的作用有水平作用和竖向作用,村镇建筑一般为砖石结构,层数低,一般只考虑水平方向的地震作用,即在建筑平面的两个主轴方向上分别进行抗震验算。
3.1水平地震作用的计算
高度不超过40米的,质量和刚度沿高度分布比较均匀的、以剪切为主的结
构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法进行简化计算。村镇建筑多为单层及低层的砖石结构砌体房屋,可按底部剪力法进行计算,在运用底部剪力法计算时,每层楼只考虑一个自由度,结构的计算简图如图3.1所示。
图3.1结构水平地震作用下计算简图图3.2水平地震作用示意图
结构水平地震作用标准值按下式计算:
式中,足FEK为结构总水平地震力作用标准值,α1为相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值,对多层砌体房屋取水平地震影响系数最大值,即α1=αmax,见表3-1,Geq为结构等效总重力荷载,对于单质点应取总重力荷载代表值,对于多质点应取总重力荷载代表值的85%,Fi为质点i的水平地震作用标准值,Gi、Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值,按规范规定。Hi、Hj分别为质点i、j的计算高度。
采用底部剪力法计算突出屋面的顶层间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应时,宜乘以增大系数3,此增大部分作用不向下传递。
表3-1:截面抗震验算的水平地震影响系数最大值
3.2 砌体结构的抗震设计措施
与水平地震作用平行的墙体是承受地震作用的主要抗侧力构件,从以往的地震调查资料可以看出,承重横墙的破坏主要是剪切破坏,并且一般是底层比上层严重。纵墙的破坏往往是因为横墙间距过大或者楼、屋盖刚度较差而在平面外受弯受剪,在窗台上下截面处出现水平裂缝。
分析地震时砌体结构的种种破坏,我们可以从构造上对这些容易破坏的地方采取一些加强措施,提高建筑物的抗震能力,下面是几个比较重要的方面。
1.采用简单规整的平面立面布局
结构的总体布置是影响建筑抗震性能的关键问题。建筑抗震计算本来就是复杂而且不是非常成熟的科学,只有结构布局简单规整,才能尽量准确地确定结构计算简图,并计算和分配地震作用。尽量采用横墙承重体系或者纵横墙共同承重体系。而且纵横墙在平面内尽量连续对齐,错位墙体不宜过多。
2.合理确定圈梁和构造柱的位置
设置圈梁和构造柱,砌体结构的抗震性能可以大大的改善。配筋墙体两端设置构造柱,由于水平钢筋锚固于柱中,使钢筋的效应发挥的更为充分,则可比无构造柱同样配筋率的墙体的承载能力可提高13%左右。而且设置了构造柱和圈梁的砌体结构形成两道防御:第一道是砌体培只出现宽度不大的裂缝,层间变形不大,构造柱尚未开裂:第二道是砌体裂缝大幅度的发展,靠构造柱及圈梁对砌体约束使墙体大变形消耗输入的地震能量。实验研究表明柱除了能够约束培体的变形,提高砌体的抗剪强度外,还能增加墙体之间的连接。这些对砌体的抗震都是十分有力的。要确保构造柱和圈梁的有效发挥他们的作用,合理确定它们的位置是至关重要的。
3.作好各个构件之间的拉结工作
包括砌体墙与墙之间,圈梁构造柱与墙体,楼屋盖与圈梁墙体以及其他混凝土构件与墙体之间均应设计可靠的连接。
注:文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开