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身份证号码:421081196701200633 北京蓝图工程设计有限公司东莞设计部
摘要:文章结合实践,根据多层砌体房屋住宅在如今的房建工程中的使用情况进行分析,探讨了其存在的几点缺陷,期望能够给广大同行予以借鉴思考。
关键词:多层砌体;建筑住宅;结构设计;忽视
引言
多层砌体房屋是指由烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。通常砌体结构房屋给人们的印象多数是建筑高度不大、层数较少,层高较低、窗户较小、内部横墙较多,立面造型简单,这种印象正好说明了砌体结构的建筑特点。而多层砌体结构工程事故出现很多,其中部分事故表现为承载能力不足或温度应力引起的墙、梁、板开裂,所以我们不能忽视其中的问题。
一、多层砌体工程建筑结构的特点
出色的建筑设计师追求实用、安全、经济、美观、方便施工的完美结合,也是设计人员最高的设计宗旨,更是设计价值的综合体现。工程结构设计不能违背建筑设计的基本理念,应该满足建筑最起码的功能要求,同时设计结构也应该符合现有的技术水平,不能违背安全、经济合理的基本原则。
多层砌体房屋是指由烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。这类结构的房屋,让人感觉建筑较矮,层数较少,这说明了砌体结构的基本特点和外貌特征。多层砌体结构大多使用粘土或者砌块砌成,所以抗拉抗弯的能力相对较低,同时抗震性能也相对较差,就算是建设圈梁、构造柱等加固措施,遇到强震,仍然很难抵抗。
二、多层砌体结构设计中易忽视的两点
1、砌体结构布置方式及抗震分析
1.1 横墙承重的结构布置:大多数房屋的结构布置主要体现为矩形平面,而其纵向刚度远远大于横向刚度。因此,要想提高建筑结构的抗震性能,保证足够多的横墙才是主要途径。通过分析历次的地震,由震害可知,大多数墙体被破坏主要是由于墙体的剪切破坏,因此,提高墙体的抗剪能力也是提高墙体的抗震能力的主要方式之一。主要操作措施为:增强横墙上的轴压力、提高材料的强度等级,尽量使横墙成为隔断和承重合二为一的墙体。
1.2 纵墙承重的结构布置。在选择纵墙承重的结构布置时,应注意其布置对抗震不利的几点:数量小、横墙间距大、轴压力较小等。砌体结构选择纵墙布置时,其纵墙很容易引起弯曲以至被破坏,因此在选择上应格外谨慎选用。
1.3 纵横墙共同承重的结构布置。当房间空间较大时,可以设置有沿进深方向的梁支承与纵墙上,确保纵墙为主要承重点。楼板沿纵向放置,可以让横墙成为主要承重点,一般均可满足抗震要求,另外,纵墙也因为轴压力的存在而使其抗剪能力在一定程度上有所提高。
2、底层框架——剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题
底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架——剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。
三、预制过梁的设计与施工
过梁是墙体门、窗或设备洞口上承担竖向荷载的构件。在设计及施工工程中常见问题如下:
1、过梁端部支承长度不足(一般为 240mm)
从设计角度讲,过梁截面设计主要取决于:过梁上荷载选取;正截面受弯,支座斜截面受剪承载力计算;按梁端有效支承长度或过梁有效支承长度验算支承处砌体局部受压。预制尺寸的误差,施工操作中的随意摆放都能导致过梁支承长度的不足。在此中情况下,容易导致支承处砌体局部受压强度不足。更有甚者,一端与构造柱相连的过梁没有采用与构造柱整体浇筑,只是在构造柱相应位置处甩筋后浇,使过梁支座截面的斜截面抗剪能力降低,满足不了设计要求。
2、门窗洞口处过梁与设备洞口处过梁不区别对待
设备洞口处过梁与门窗洞口处过梁的区别在于设备洞口处过梁须预留洞口(供穿管用),造成其本身强度的削弱。有的设计人员认为:住宅结构中过梁的荷载不大,故常常忽略。但是在实际工程之中,确确实实有的设备洞口上方的过梁由于开洞而设计时没有加强,从而导致过梁跨中出现竖向裂缝,影响正常使用。所以在砌体住宅设计中,考虑过梁开洞削弱的影响,适当加大设备洞口过梁的截面高度和配筋,避免在使用期间其出现裂缝,满足正常使用要求。
四、砌体承重墙设备留洞问题
1、在现阶段的砌体住宅结构设计中.楼梯间是一个比较薄弱的部位,主要是由于楼层处开有大洞缺乏楼板连接。然而,近几年的多层砌体住宅设计中,经常把设备留洞放楼梯间在两侧的横墙上,导致之前就比较薄弱的部位变得更加薄弱,具体的表现有下面的两点:
1.1 相邻的两个洞口之间净距太小。
1.2 没有在楼梯间横墙处设置构造柱(尤其是横墙较大洞口的两侧)。
2、在结构施工图中很少对设备洞口进行定位,通常只是在《结构设计总说明》中进行统一注明墙体开洞加强措施,以至于现场施工中很大程度上增加了墙体留洞的随机性,进而使得墙体侧向刚度和侧向承载力有所削弱。其解决措施如下:
2.1 如果洞口的上皮之间存在差异时,应该在横墙出设置构造柱,确保洞口间最小净距应是过梁在墙体上的支承长度之和。
2.2 设置构造柱在洞口相对集中和洞口较大的部位,整层楼通高配置构造柱。在洞口上皮(相应洞口)上方设置过梁(现浇混凝土),将过梁与构造柱整浇在一起。
五、楼板配筋问题
在多层砌体住宅建筑结构设计中,应确保整楼的楼板钢筋的用量充足。由于楼板的钢筋用量与上部结构钢筋用量相比占有很大比例,而一些开发商为了减小资金的投入,控制造价,一味从控制砌体住宅建筑结构的钢筋用量上打歪主意,有的甚至设计要求对楼板的钢筋用量进行限制,还有一些利用不合理的设计对楼板钢筋进行限制、对钢筋的用量进行“缩水”使用,更有甚者居然不考虑工程经验而过分相信软件计算数据对其进行限制。上述的几种通常会使钢筋的配置量降低,使得结构布置上不满足要求,以至于楼板产生变形及开裂,进而影响居民的正常使用。面对这一问题,其主要原因是由于建筑结构计算中的理论条件与现实工程实际的情况存在差异。
1、楼板负筋位置的正确保证。理论设计原则是采用“大直径.大间距” 实际配置中仅满足设计配筋需要从而采用了直径小的钢筋。这样一来,施工人员的踩踏、现场浇注混凝土的砸压造成负筋下移,结果是:
1.1 楼板保护层过大,表层混凝土开裂。
1.2 楼板支座截面处楼板计算高度变小,支座负筋配置量加大,导致配筋不足,引起支座裂缝。
2、许多有较多开口的楼板如卫生间在设计时忽略了洞口削弱的影响,而在施工设计过程中也忘记了进行人为增加。由于卫生间的所占区域较小,因此,在多层砌体住宅结构设计中,应尽量对楼板的配筋布置方式采用双层双向全部拉通。
结束语
我国是一个发展中国家,经济发展还很不平衡,在今后很长一段时间里,多层砌体结构房屋还会在中小城镇、广大农村,尤其是广大民居建筑中还将广泛采用。因此,设计人员必须严格执行规范和相应的构造要求,只有这样才能有效消除设计质量隐患,保护人民生命财产安全。另外,还要深入开展科学研究,充分挖掘技术潜力,努力克服材料弱点,进而提高多层砌体结构的抗震性能,为经济建设服务。
参考文献:
[1]余春梅.构造柱的作用与质量通病防治[J].内江科技,2008,(09):185
[2]彭炽凡.构造柱彻体结构受压承载力测试与分析[J].广东科技,2007,(01):125
[3]左淑红,熊立红,田志敏.约束砌块砌体结构基于性能的抗震研究[J].黑龙江大学工程学报.2012(03):201.
摘要:文章结合实践,根据多层砌体房屋住宅在如今的房建工程中的使用情况进行分析,探讨了其存在的几点缺陷,期望能够给广大同行予以借鉴思考。
关键词:多层砌体;建筑住宅;结构设计;忽视
引言
多层砌体房屋是指由烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。通常砌体结构房屋给人们的印象多数是建筑高度不大、层数较少,层高较低、窗户较小、内部横墙较多,立面造型简单,这种印象正好说明了砌体结构的建筑特点。而多层砌体结构工程事故出现很多,其中部分事故表现为承载能力不足或温度应力引起的墙、梁、板开裂,所以我们不能忽视其中的问题。
一、多层砌体工程建筑结构的特点
出色的建筑设计师追求实用、安全、经济、美观、方便施工的完美结合,也是设计人员最高的设计宗旨,更是设计价值的综合体现。工程结构设计不能违背建筑设计的基本理念,应该满足建筑最起码的功能要求,同时设计结构也应该符合现有的技术水平,不能违背安全、经济合理的基本原则。
多层砌体房屋是指由烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。这类结构的房屋,让人感觉建筑较矮,层数较少,这说明了砌体结构的基本特点和外貌特征。多层砌体结构大多使用粘土或者砌块砌成,所以抗拉抗弯的能力相对较低,同时抗震性能也相对较差,就算是建设圈梁、构造柱等加固措施,遇到强震,仍然很难抵抗。
二、多层砌体结构设计中易忽视的两点
1、砌体结构布置方式及抗震分析
1.1 横墙承重的结构布置:大多数房屋的结构布置主要体现为矩形平面,而其纵向刚度远远大于横向刚度。因此,要想提高建筑结构的抗震性能,保证足够多的横墙才是主要途径。通过分析历次的地震,由震害可知,大多数墙体被破坏主要是由于墙体的剪切破坏,因此,提高墙体的抗剪能力也是提高墙体的抗震能力的主要方式之一。主要操作措施为:增强横墙上的轴压力、提高材料的强度等级,尽量使横墙成为隔断和承重合二为一的墙体。
1.2 纵墙承重的结构布置。在选择纵墙承重的结构布置时,应注意其布置对抗震不利的几点:数量小、横墙间距大、轴压力较小等。砌体结构选择纵墙布置时,其纵墙很容易引起弯曲以至被破坏,因此在选择上应格外谨慎选用。
1.3 纵横墙共同承重的结构布置。当房间空间较大时,可以设置有沿进深方向的梁支承与纵墙上,确保纵墙为主要承重点。楼板沿纵向放置,可以让横墙成为主要承重点,一般均可满足抗震要求,另外,纵墙也因为轴压力的存在而使其抗剪能力在一定程度上有所提高。
2、底层框架——剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题
底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架——剪力墙结构,上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼,底层为商店,餐厅、邮局等空间房屋,上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积,将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上,各层设计有挑梁,但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝,该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。
三、预制过梁的设计与施工
过梁是墙体门、窗或设备洞口上承担竖向荷载的构件。在设计及施工工程中常见问题如下:
1、过梁端部支承长度不足(一般为 240mm)
从设计角度讲,过梁截面设计主要取决于:过梁上荷载选取;正截面受弯,支座斜截面受剪承载力计算;按梁端有效支承长度或过梁有效支承长度验算支承处砌体局部受压。预制尺寸的误差,施工操作中的随意摆放都能导致过梁支承长度的不足。在此中情况下,容易导致支承处砌体局部受压强度不足。更有甚者,一端与构造柱相连的过梁没有采用与构造柱整体浇筑,只是在构造柱相应位置处甩筋后浇,使过梁支座截面的斜截面抗剪能力降低,满足不了设计要求。
2、门窗洞口处过梁与设备洞口处过梁不区别对待
设备洞口处过梁与门窗洞口处过梁的区别在于设备洞口处过梁须预留洞口(供穿管用),造成其本身强度的削弱。有的设计人员认为:住宅结构中过梁的荷载不大,故常常忽略。但是在实际工程之中,确确实实有的设备洞口上方的过梁由于开洞而设计时没有加强,从而导致过梁跨中出现竖向裂缝,影响正常使用。所以在砌体住宅设计中,考虑过梁开洞削弱的影响,适当加大设备洞口过梁的截面高度和配筋,避免在使用期间其出现裂缝,满足正常使用要求。
四、砌体承重墙设备留洞问题
1、在现阶段的砌体住宅结构设计中.楼梯间是一个比较薄弱的部位,主要是由于楼层处开有大洞缺乏楼板连接。然而,近几年的多层砌体住宅设计中,经常把设备留洞放楼梯间在两侧的横墙上,导致之前就比较薄弱的部位变得更加薄弱,具体的表现有下面的两点:
1.1 相邻的两个洞口之间净距太小。
1.2 没有在楼梯间横墙处设置构造柱(尤其是横墙较大洞口的两侧)。
2、在结构施工图中很少对设备洞口进行定位,通常只是在《结构设计总说明》中进行统一注明墙体开洞加强措施,以至于现场施工中很大程度上增加了墙体留洞的随机性,进而使得墙体侧向刚度和侧向承载力有所削弱。其解决措施如下:
2.1 如果洞口的上皮之间存在差异时,应该在横墙出设置构造柱,确保洞口间最小净距应是过梁在墙体上的支承长度之和。
2.2 设置构造柱在洞口相对集中和洞口较大的部位,整层楼通高配置构造柱。在洞口上皮(相应洞口)上方设置过梁(现浇混凝土),将过梁与构造柱整浇在一起。
五、楼板配筋问题
在多层砌体住宅建筑结构设计中,应确保整楼的楼板钢筋的用量充足。由于楼板的钢筋用量与上部结构钢筋用量相比占有很大比例,而一些开发商为了减小资金的投入,控制造价,一味从控制砌体住宅建筑结构的钢筋用量上打歪主意,有的甚至设计要求对楼板的钢筋用量进行限制,还有一些利用不合理的设计对楼板钢筋进行限制、对钢筋的用量进行“缩水”使用,更有甚者居然不考虑工程经验而过分相信软件计算数据对其进行限制。上述的几种通常会使钢筋的配置量降低,使得结构布置上不满足要求,以至于楼板产生变形及开裂,进而影响居民的正常使用。面对这一问题,其主要原因是由于建筑结构计算中的理论条件与现实工程实际的情况存在差异。
1、楼板负筋位置的正确保证。理论设计原则是采用“大直径.大间距” 实际配置中仅满足设计配筋需要从而采用了直径小的钢筋。这样一来,施工人员的踩踏、现场浇注混凝土的砸压造成负筋下移,结果是:
1.1 楼板保护层过大,表层混凝土开裂。
1.2 楼板支座截面处楼板计算高度变小,支座负筋配置量加大,导致配筋不足,引起支座裂缝。
2、许多有较多开口的楼板如卫生间在设计时忽略了洞口削弱的影响,而在施工设计过程中也忘记了进行人为增加。由于卫生间的所占区域较小,因此,在多层砌体住宅结构设计中,应尽量对楼板的配筋布置方式采用双层双向全部拉通。
结束语
我国是一个发展中国家,经济发展还很不平衡,在今后很长一段时间里,多层砌体结构房屋还会在中小城镇、广大农村,尤其是广大民居建筑中还将广泛采用。因此,设计人员必须严格执行规范和相应的构造要求,只有这样才能有效消除设计质量隐患,保护人民生命财产安全。另外,还要深入开展科学研究,充分挖掘技术潜力,努力克服材料弱点,进而提高多层砌体结构的抗震性能,为经济建设服务。
参考文献:
[1]余春梅.构造柱的作用与质量通病防治[J].内江科技,2008,(09):185
[2]彭炽凡.构造柱彻体结构受压承载力测试与分析[J].广东科技,2007,(01):125
[3]左淑红,熊立红,田志敏.约束砌块砌体结构基于性能的抗震研究[J].黑龙江大学工程学报.2012(03):201.