房来自子能抗几级地震跟房子的什么结构有关?
1.砖混结构:目前多层住宅多是砖混结构,比较好一些的也有采用钢筋混凝土结构的;高层住宅因其对抗震性要求更高,普遍采用的是现浇钢筋混凝土框架结构。我们应注意地震等级与抗震等级的区别,抗震设防标准为8度,但这并非是指能抵御8级地震,而是大体相当于能抵御6级左右地震震中区的破坏烈度。即使像唐山地震对北京的影响也低于这个标准,因此其抗震等级已经是够安全了。2、钢筋混凝土框架结构住宅这是目前商品房的最常见形式,主要指由钢筋混凝土梁、柱、墙、盖为骨架的住宅。在9度以下地震时,其抗震性能较好,但里面的隔断和围墙若用砖砌成,在7~8度地震时即可能出现裂缝,对人和室内设备造成毁坏。
地震来时,高层住宅里的人该怎么逃生?
和火灾不同,高层住宅避难可能比逃生更安全!
又发地震了,还是连着来,万一有一天我们居住的城市也地震了,到时候要怎么办呢?
我们住得楼房够不够抗震?
是呆在家里避难还是户外逃生?
逃生的时候要注意什么事情?
了解得越早越多,我们在灾魔面前就有更大的生存几率。
如何科学避难?
地震来了怎么办?记住这三个动作:趴下、掩护、稳住!
▲图源:shakeoutBC
▏趴下!▕
采取低姿态逃生姿势,找到稳固的桌子、靠着承重墙或柱子、或者在不带淋浴房的卫生间里避难。
▲地震来时,哪怕在空地上也要趴下
图源:stuff.co.nz
如果在厨房里感受到地震,抓紧时间关燃气。
因为地震中管道会扭曲破裂,极易导致燃气泄漏、引发大火。
▲仙台地震图源:bp.blogspot.com
▏掩护▕
一手护头,一手护颈。
地震中,头和颈是你最应该保护的部位。
▲图源:room122015-blogger
▏稳住!▕
地震不伤人,伤人的是房子和家具的位移及坍塌,所以找到一个牢固的庇护所非常重要。
比如说抓住桌子腿、靠着承重墙、躲在没窗的卫生间。
地震中有可能会把门框、窗框压变形,有机会就把门窗打开,不然压变形后你就出不去了。
▲图源:interioridea.net
另外,记得远离门框、吊灯、高柜和窗户,不然很容易被砸到或被玻璃割伤。
地震时的楼梯很脆弱,最好等到地震波过去了再逃生。
▏“生命三角区”不可信!▕
加拿大人库普(DougCopp)宣称,地震时房子会坍塌、家具会砸得稀巴烂,所有要找能形成三角区的地方躲藏而不是桌子底下。
事实上,谁也不能预判地震中哪里会形成三角区。
哪面墙会立着、哪面墙会塌?墙是往内塌还是往外塌?
你还没想清楚,可能就被砸晕了,还是赶紧爬到桌子底下保命吧!
▲假的,别信!!图源:51wendang.com
什么时候适合逃生?
▏逃生节点▕
地震通常是这样来的,最先到达的是P波(纵波:推进),表现为上下振动,破坏力最弱。
其次是S波(横波:剪切),表现为前后左右抖动,比较危险。
▲图源:www.jma-net.go.jp
最后产生的是L波(面波),是P波和S波在地面相遇后产生的混合波,波长大、振幅强,不耐震的建筑轻易就能被L波拉得土崩瓦解。
P波和S波之间的停顿从几秒到几十秒不等,这就是最佳的逃生时机,
▏避难还是逃生?▕
避难还是逃生?这几乎是一个生与死的选择。
地震和火灾不一样,要看你的所处位置、个人身体素质,和地震预警系统的完善程度。
在没有预警系统的情况下,如果你确信能在四五秒的时间内跑到户外,那就撒开腿跑,否则还是原地避难比较安全。
像预警措施做得比较好的日本,地震时电视能够自动播报S波到来的倒计时(有的媒体误把这当做地震预报),能更方便居民选择避难还是逃生。
▲图源:miyakawa-emiko.sakura.ne.jp
值得庆幸的是,早在2013年4月20日,成都高新减灾研究所就成功通过电视对芦山地震做出了预警。
昨天九寨沟地震的S波到来之前,研究所再次做出了准确的电视预警,希望这套系统能早日推广到我国所有在地震带上的城市。
▲图源来自成都高新减灾研究所微博
▏这些事情不能忽略!▕
有时间就把门关上,以免家中遭窃。
第一波地震过去后,可能会接着各种大大小小的余震,如果已经跑出去,就千万不要再返回了。
空旷、地势高的地方是理想的避难所,但要远离山坡和水域。
靠近山体的地方可能会有落石、滑坡、泥石流。
靠近水域的地方有可能会形成土地液化。
▲图源:youtube
灾后不只有余震、断水断电,还可能有犯罪。
地震逃生中,能一块走就不要自己一个人走,特别是女性和孩子,最好结伴而行。
▲日本熊本地震后发生了抢劫、入室盗窃、强*等刑事案件
图源:hz.edushi.com
什么样的建筑更抗震?
新闻上常说的震级、烈度、抗震等级都是什么?
我家房子抗震等级只有四级,地震来了会倒吗?
让我们来做个简单的地震科普吧!
▏抗震8级的建筑能抗8级地震吗?▕
震级可以通过断层的大小、相对移动的距离等数据算出来,精确且唯一。
汶川地震的震中,映秀和北川的地震烈度是11度。
也就是说,所见之处房屋坍塌、路桥断裂、地表产生很大变化。
地震烈度说明了地震带来的破坏程度,但难免带有观察者的主观情绪。
▲汶川地震航拍图图源:blog.jackjia.com
抗震设防烈度是地区属性,根据以往发生过的地震烈度计算得出。
简单来说,抗震设防烈度可以理解成该地区475年内可能发生的最强地震烈度。
比如说九寨沟设防为8度,但本次地震震中最高烈度达到9度,超出设防,以后就要调高。
抗震等级,才是建筑结构的属性。
抗震等级分为一到四级,数字越小,抗震水平越高。
抗震等级决定了建筑的工艺标准、最小配筋率等构造措施。
越重要的地方越高,学校和医院就比住宅楼、办公楼要高。
但由于体量不同,二级的大楼不一定就比三级的平房抗震。
▲抗震等级图源:linban.com
总而言之,建筑物的抗震等级更多是用来给专业人士做评估和参考标准的,不太利于门外汉的理解。
从主体建筑结构材料看你家房子的抗震水平,更容易理解。
▏钢结构最抗震▕
在常见的主体建筑结构材料里,钢结构抗震性能最好。
自重轻、韧性好、结构力度强,但施工成本高。
钢结构更多应用在大型场馆、厂房、超高层建筑,而不是住宅上。
地震发生后,钢结构的体育场馆往往是比较好的庇护所。
我国很多城市在建设体育场馆时,已经考虑到了地震应急避难的功能。
例如08年汶川大地震,绵阳的九州体育馆既是抗震指挥中心,也是大型的应急避难场所。
▲图源:backchina.com
▏框架剪力墙结构次之▕
框架剪力墙结构(下文简称框剪结构)全部用钢筋混凝土浇筑而成,抗震性能仅次于钢结构。
装修里经常提到的承重墙、剪力墙都是框剪结构的一部分:承重墙承担竖向的荷载,剪力墙支撑水平负荷,这样楼体就能承受地震和台风的摇动。
▲图源:jianshe99.com
▏框架结构再次之▕
抗震性能排第三的是框架结构,它的梁和柱刚接或铰接而成,共同承担横向和竖向的荷载。
优点是利用率(得房率)比框剪结构高,比较符合开发商和业主的利益。
▲图源:jianshe99.com
▏砖混结构▕
砖混结构承重墙采用砖块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板由钢筋混凝土构成。
这种结构的房子常见于农村和县城,有一两层的自建房,也有10层以下的单元房。
砖墙抗压强度较高,但抗弯强度(抵抗弯曲不断裂的能力)和抗剪强度(抵抗剪切破坏的强度)差。
一旦发生地震,砖混结构的房屋轻则产生墙体裂缝,重则底层完全被压碎。
▲图源见水印
在框架、框剪的房子里,原地避难比逃生更安全。
如果地震发生时你在砖混结构的房子里,那还有救吗?
在一楼,在S波来临之前逃出去的生存几率比原地避难更大;
在2层及2层以上并且有逃生机会,往上跑可能比往下跑更安全,靠内墙躲比靠外墙更安全.
▲外墙震裂得比较多图源:《震灾防御技术》
怎样知道我家住的楼是什么结构呢?
一种途径是通过开发商提供的《住宅质量保证书》和《住宅使用说明书》;
另一种途径是通过房管*查询施工单位的相关建筑验收手续,就能查到了。
这些墙拆了,别怪房子熬不过地震!
看了上面这些结构,我们应该能够明白这些支撑楼层框架的梁柱和墙面是绝对不能拆的。
▏承重墙▕
承重墙是支撑着上部楼层重量的墙体,可能是钢筋混凝土,也可以是砖混结构,绝对不可以拆。
▏剪力墙▕
剪力墙和承重墙都承重。
区别在于剪力墙能抵抗水平荷载,有抗震作用,所以也不建议拆除。
▏配重墙▕
老房子房间与阳台之间的墙是“配重墙”。
有些配重墙和承重墙相连,共同起承重作用。
不能够为了扩大室内采光面积,随意拆除。
因为一旦拆除,可能导致“压住”阳台的墙体结构遭到破坏,削弱了阳台的承重力,阳台可能会开裂甚至掉下来。
▏梁也不能动▕
有些小伙伴会嫌弃顶面的横梁突出不好看,但是横梁是不可以拆除的,因为它支撑着上层的楼板。
包括梁下的构造柱,也不可以随便拆改。
因为它的作用是保证墙体的稳定,提高砌体的抗震性能。
▲墙面右侧白色的竖条就是构造柱
▏外飘窗▕
所谓的外飘窗就是以墙面为界限,突出墙面的窗体,它的三面都装有玻璃,窗台的高度比起一般的窗户较低。
这样的设计既有利于进行大面积的玻璃采光,又保留了宽敞的窗台,使得室内空间在视觉上得以延伸。
也是真正意义上的飘窗,绝对不能拆。
▲三面悬空的是外飘窗
它是由混凝土现浇出来的,窗台是外墙的一部分,敲了之后就会看到外面和楼下的飘窗顶。
▲图片来源见水印
同时飘窗突出外墙面的部分,中间有凹陷区域,很多住宅楼也会拿来放置空调挂机。
▲可以看到飘窗和飘窗之间的空间用铝合金百叶窗包围起来,预备空调外机位
所以对于外飘窗,我们只能增加它的台面高度上做文章,不能降低和拆掉它。
▏内飘窗▕
有些飘窗结构设计时,混凝土外墙和窗立面在同一平面,不突出楼面,也就是左右两侧是墙,中间是玻璃窗,形状向内凹,叫做内飘窗。
根据2014年新出的规定,飘窗也计入建筑面积,所以开发商也不费心来“偷面积”了,因而2014年之后的新建商品房内飘窗地台基本上也都是用钢筋混凝土现浇的,即使地台再矮,也绝对不能拆除。
▲这种钢筋混凝土是绝对不能砸的,会影响建筑结构的安全
如何辨别承重墙
看厚度
靠谱指数:两颗星
传统的砖混结构里,墙面的厚度低于12cm一般来说就是非承重墙。
承重墙厚度大多在20cm以上,普遍是24cm。
但是如今非承重墙外面会加空心砖,从厚度上并不容易分清二者的区别。
▲这个厚度一看就是非承重墙啦。
用锤子凿
靠谱指数:三颗星
因为承重墙是混凝土墙面,里面有钢筋,强度大,普通锤子不能轻易凿开。
非承重墙则很好凿开。
看图纸
靠谱指数:四颗星
施工前最好能够找到原始的房屋工程图,工程图上标注为黑色的墙体都是承重墙,浅色的白色的墙体为非承重墙,如果没有工程图,小伙伴们也可以提前和物业沟通确认。
不然按照相关部门的规定,私自拆改出现任何问题,都是需要业主来负责的。
听声音
靠谱指数:五颗星
可以用小钉锤敲一敲,听声音。
声音比较实的是承重墙,声音会有震动的是非承重墙。
其实什么是承重墙,非承重墙,这些都是老生常谈的问题,在网上随便一查搜出的也是这些答案。
可我们还是要提的原因是希望打算自己装修,或者已经请了专业装修团队的小伙伴们,不要只盯着自己想要的功能区,而忽略了墙到底能不能拆这些基本的问题。
不然一时任性,造成难以补救的隐患。
安全问题真的很重要,毕竟这不仅仅是个像豆腐一样可以被随意切割的空间,而是你要住上十年八年甚至一辈子的家,我们该好好对待它。
如何避免家具的二次伤害?
说完墙体结构,我们说说家具可能会造成的伤害。
大且高的家具如衣柜、书柜、展示柜等,一旦要买墙体连接配件,把柜子钉死在墙上。
不光是为了防震,也有利于小孩子的安全。
▲图源:China168.hk
带轮子的婴儿车、小推车,确保不用的时候都踩了刹车,或者已经藏到了柜子里。
▲图源:m.liufen.cc
希望四川和**的朋友们平平安安!
高层火灾逃生|承重墙|装修流程|飘窗能不能拆
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房子能抗几级地震跟房子的什么结构有关?
1.砖混结构: 目前多层住宅多是砖混结构,比较好一些的也有采用钢筋混凝土结构的;高层住宅因其对抗震性要求更高,普遍采用的是现浇钢筋混凝土框架结构。我们应注意地震等级与抗震等级的区别,抗震设防标准为8度,但这并非是指能抵御8级地震,而是大体相当于能抵御6级左右地震震中区的破坏烈度。即使像唐山地震对北京的影响也低于这个标准,因此其抗震等级已经是够安全了。
2、钢筋混凝土框架结构住宅
这是目前商品房的最常见形式,主要指由钢筋混凝土梁、柱、墙、盖为骨架的住宅。在9度以下地震时,其抗震性能较好,但里面的隔断和围墙若用砖砌成,在7~8度地震时即可能出现裂缝,对人和室内设备造成毁坏。
北京的95年左右的砖混6层楼房能抗几级地震?
上海市抗震设防烈度7度,基本地震加速度0.10g。上世纪九十年代设计及施工的(不论什么结构型式)都应达到烈度7度的设防标准要求。能抗几级地震?这种说法是不科学、很不正确的。地震的级别是表明度量爆发时一次释放出能量的级别。地震的破坏力与震源中心的深度及距地表中心的距离相关,假如建筑物离震源中心很近,地震破坏力是无坚不摧的!就是说地震是不可抵挡的,人类能做到的‘抗震’只能是尽量减少震害,消除地震产生的次生灾害,达到国家规定的设防标准。
房屋抗震设计要求汇总十篇
数据统计结果显示,我国每年发生地震的次数接近全球地震总次数的三分之一,而全球每年发生的地震次数则高达惊人的50万次,与此同时,我国每年发生的五级以上地震次数也高达20多次。近些年来,汶川、玉树、于田地区接连发生的大地震给人们的生命财产造成了严重的损失,引起了人们对于房屋建筑抗震性能的重视。在房屋建筑的设计时,更多的考虑到结构抗震的设计,可以在一定程度上减少地震对房屋建筑造成的破坏,从而在更大程度上保障人们的生命财产安全,减少不必要的损失。
地震会导致地质结构发生不同程度的变化,从而对震区范围内的建筑结构造成不同程度的破坏,轻则受损,重则直接坍塌。而在房屋建设过程中,按照要求合理地选择建筑场地,能有效减轻由于地震造成的房屋建筑损坏情况。
首先,鉴于我国复杂的地理条件,房屋建筑的施工场地要选择地势平坦开阔、土地质地坚硬的地方,减少房屋建筑在地震过程中由于地质条件原因而可能发生的沉降、坍塌现象,提高房屋建筑的稳定性和安全性。其次,房屋建筑场地选择时要避免山体周边、河岸湖畔等容易遭受地震灾害的地区,降低地震灾害带来的危险。此外,房屋建筑场地还需要避开可能发生并发自然灾害的地区,防止在地震灾害发生的同时,泥石流、地陷、滑坡等自然灾害同时发生,对房屋建筑造成更加严重的损害,并增加救援工作难度。
根据要求合理的对房屋建筑的地基进行设计,对于提高房屋建筑的抗震性能,增强房屋建筑的刚性有重要意义。在房屋建筑的地基设计时,要严格按照以下几点要求:首先,一个房屋建筑的必须建筑在同一性质的地基上,并且尽量全部选择天然地基或桩基,防止由于地基性质不同,导致房屋损害;其次,对房屋建筑的深度要进行严格控制,房屋建筑的基础埋置深度尽量足够深,从而对房屋起到很好的固定作用,并能减小地震期间房屋的振幅,提高房屋建筑的安全稳定性。同时还要做好基槽的回填工作,夯实基础,保障安全;最后,房屋的上层建筑和地基内的基础建筑是一个整体的部分,在上层建筑的圈梁和构造柱钢筋的设计上要充分考虑到二者的统一性和完整性,加强二者之间的联系,从而提高整个建筑的稳定巩固程度。
在房屋建筑屋顶和墙体的抗震设计中,首先要考虑到的就是质量问题,这是因为房屋建筑在地震期间的受损程度与房屋建筑的质量呈正相关,换句话说,要想减轻房屋建筑的受损程度,提高房屋建筑的抗震性能,就要相应的减轻房屋建筑的质量。因此,在房屋建筑屋顶和墙体的设计中,要注意减轻这些构造的质量,具体的方法是采用质量较轻的材质、免去不必要的附属物、减少不必要的高度等,防止这些不合理的设计对房屋建筑的抗震性能造成不利的影响。同时,减轻房屋建筑质量以后,房屋建筑的稳定性也得到了相应的提升,在面对地震灾害的时候,房屋建筑的安全性也得到提升。
除了房屋建筑的质量,房屋建筑结构本身的高宽比也与其在地震中的受害程度有着密不可分的关系,这主要会影响到房屋建筑在地震中的倾斜程度,高宽比越大,相应的倾斜程度也愈发严重。尤其是在当下城镇化大建设时期,部分城市在房屋建设时盲目地追求高层建筑,更需要引起重视。毫无疑问,房屋建筑的层数越多,高度越高,那么在地震中遭受的破坏也必然更加严重。因此,我们再进行房屋建筑结构的高度设计时,需要对建筑的高度进行合理有效地的控制,尤其是在地质结构活动比较频繁的地区,更加严加限制房屋的高度,从而保障房屋建筑达到抗震要求。
对房屋建筑结构进行规则性设计,确保房屋建筑的刚度、质量均匀分布,是提升房屋建筑抗震性能的重要方法。这是由于不规则的、复杂的平面或立体结构设计,以及混乱的房屋建筑的质量和刚度分布,有可能使房屋建筑在地震发生时期发生结构扭转,从而对房屋建筑造成严重的破坏。尤其是高层建筑,不规则的设计还可能会引发鞭梢效应,破坏性更加显著。
房屋建筑设计还需要合理设置建筑的防震缝,尤其是在建筑结构不规则的时候,更需要处理好防震缝的设置。设计房屋建筑的防震缝,需要将建筑划分成为规则且相对独立的结构,并保留足够的宽度以保障两边建筑的彻底分开,然后再按照建筑高度布置墙体。
作为房屋建筑的主要承重构造,墙体的数量和刚度是决定房屋建筑抗震能力的关键。具体来说,如果房屋建筑中的纵横墙体较少,那么墙体之间的间距自然就增大,承重的压力一旦超过限额,那么在地震灾害过程中就很容易发生倒塌,然后引起连锁反应,造成房屋建筑的坍塌。因此在房屋建筑设计过程中,要合理、均匀的分布纵横墙体,并保证一定的数量,共同承受房屋上层建筑的质量,保证房屋建筑的刚度。
无论是地基中圈梁,还是房屋建筑中的圈梁,都可以在地震灾害发生时发挥巨大的作用,从而减轻地震对房屋建筑造成的损害。这是由于圈梁是连接墙体的关键,可以保障墙体的牢固性,同时增强房屋建筑结构的完整性,阻碍墙体在地震时形成裂缝,减轻由于地基不规则沉降所造成的结构性破坏。
同样,构造柱的使用也能显著提高房屋建筑的抗震性能,这是由于在墙体交叉的地方设置构造柱可以提高墙体的抗剪能力,增强墙体的变形抗压能力,保障墙体在较小的外力作用下,只会发生小部分范围内的变形,但是却不会破坏建筑的整体稳定性。
汶川地震、玉树地震的阴霾还尚未散去,人们的生命财产在地震灾害中遭受到了惨痛的损失,这也在很大程度上提升了人们对于房屋建筑抗震性能的重视程度。地震这类的自然灾害虽然是不可避免的,但是我们却可以通过提高房屋建筑的抗震能力,尽量在损失减少到最小。通过在房屋建筑过程中合理的选址、设计,配合优质的材料和精良的施工,就可以明显提升建筑的抗震性能,从而挽救更多的生命和财产。
[1]王成立,谭宁希.房屋建筑结构抗震设计要求分析[J].城市建筑,2014,2:41.
[2]张志文.房屋建筑结构抗震设计常见问题分析与解决措施[J].科技资讯,2013,14:52.
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
一、前言
房建结构抗震设计,关乎民生,关乎经济发展,社会稳定,对房屋建筑实施结构设计,主要涉及对建筑高度,承载力,总体结构,各个部件的性能规划等一系列的因素,要求通过对各个构件和整体规划的基础上,既实现满足居民生活生产保障安全的需要,又具有值得欣赏的美学价值。增强房建结构的抗震设计,必须综合考虑地基,房屋的结构体系选择,综合布*等多方面建设因素,是一项及其专业,严谨,复杂的高技术工作。
1、抗震设计标准
目前,国内在不同地区设定的基本设防烈度,主要是根据该地区以及具体建筑在一段时间内遭受地震以及地震强度的概率而定的。如果是一般建筑,则执行基本烈度设防,如果是重要的建筑物,则相应地提高设防烈度,但是,随着设防烈度的提高,建筑的造价会相应增加。
为了有效地保证建筑物“小震不坏,中震可修,大震不倒”,在最新的设计规范中,砖混内框架结构被严格取缔了。目前,主要采用的是框架结构、剪力墙结构等。框架结构空间布置灵活,相对造价低,但是其在水平地震力作用下,容易发生剪切变形,因此,框架结构适用的高度相对较低。剪力墙结构平面布置没有框架灵活,但其平面内自身刚度大,强度高,整体性能好,在水平荷载作用下变形小,抗震性能较强,适用于高度较高的高层建筑。
抗震措施主要是根据建筑的重要性决定的。在确定建筑等级及场地类型之后,将先进的抗震理念和系统的分析计算纳入到抗震设计中,即可改善建筑抗震性能,提高建筑抗震效果。
有抗震性要求的框架结构,应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、强节点、强构件等设计原则,柱截面不宜过小,应满足结构侧移变形及轴压比的要求。在进行框架结构抗震设计的时候,需要确定框架结构的抗震等级,根据不同的等级进行设计,主要是为保证框架结构具有较好的延性,并且能满足合理、经济的设计要求。构件设计时应满足各自的基本要求:①框架结构在进行梁端抗震设计时,既要允许塑性铰在梁上出现又不要发生梁剪切破坏,同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能,使梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力,梁筋屈服后,塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力。②框架柱在设计时,应该遵循强柱弱梁,使柱尽量不要出现塑性铰,在弯曲破坏之前不发生剪切破坏,使柱有足够的抗剪能力,同时控制柱的剪切比不要太大。③框架节点在地震破坏时,主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏,因此在设计时,要采取“强节点弱构件”的设计概念,保证在多遇地震时,节点应在弹性范围内工作;在罕遇地震时,节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递。
1、框架梁的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面宽度不宜小于200mm;截面高宽比不宜大于4;净跨与截面高度之比不宜小于4。在计算出梁控制截面处考虑地震作用的组合弯矩后,可按一般钢筋混土受弯构件进行正截面受弯承载力计算。梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%,且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。梁端剪力设计值应根据强剪弱弯的原则,按的要求加以调整,对一、二、三级抗震等级分别采取1.3、1.2、和1.1梁端剪力增大系数。
2、框架柱的截面抗震设计尺寸,宜符合下列各项要求:截面的宽度和高度均不宜小于300mm;圆柱直径不宜小于350mm。剪跨比宜大于2。截面长边与短边的边长比不宜大于3。柱轴压比不宜超过下表的规定;建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。柱的钢筋配置,应符合柱纵向钢筋的最小总配筋率,中柱和边柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.0、0.8、0.7、0.6,角柱、框支柱的一、二、三、四抗震等级分别是1.2、1.0、0.9、0.8。同时每一侧配筋率不应小0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,数值应增加0.1。当采用HRB400级热轧钢筋时应允许减少0.1,混凝土强度等级高于C60应增加0.1。
3、框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按规范中的柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径,一、二、三级框架节点核芯区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。
高层建筑结构的设计,除了要合理选择结构抗侧力体系外,要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形是指建筑的平面和立面;结构总体布置是指结构构件的平面布置和竖向布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能具有决定性的作用。
1、震害及抗震概念设计
结构抗震设计有许多不确定因素(地震特性、结构扭转等),进行精确的抗震计算是非常困难的。结构的抗震设计除了进行细致的计算外,要特别注重结构概念设计。概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。根据概念设计,抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合如下原则:采用规则结构,不采用严重不规则结构;明确的计算简图和合理的传力路径;具有必要的刚度和承载力,具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力;部分结构或构件破坏不应导致整体结构倒塌,增加超静定结构的次数。满足抗震设计原则:即:“强节弱杆”、“强竖弱平”、“强剪弱弯”;置多道抗震防线,形成两道或多道的抗震防线,增强结构抗倒塌能力。
高层建筑的外形分为板式和塔式两大类:板式建筑平面两个方向的尺寸相差较大,塔式建筑平面两个方向的尺寸接近。多数高层建筑为塔式。对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面,如圆形,正多边形、椭圆形等平面,以减小风压,有较多凹凸的复杂平面,对抗风不利,如V形、Y形等。对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。
综上所述,建筑结构设计中的抗震设计十分重要,加上我国今年来地震较多,加强房屋抗震设计对于居民的安全具有很大作用,应该不断的加强研究。
参考文献:
[1]张立军房屋建筑结构设计体系选型及抗震没计[期刊论文]《科技与生活》-2011年14期
[2]孟虎房建工程砖混结构的抗震设计与前瞻性研究[期刊论文]《科技与企业》-2011年9期
[3]万忠伦成都驿园高层住宅结构抗震设计[期刊论文]《铁道建筑》PKU-2008年12期
抗震设计是房屋建筑设计的重要组成部分,尤其在地震多发区域更应注重房屋建筑抗震设计的应用,以减少地震中人员伤亡和财产损失。因此,加强抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用具有重要的现实意义。
一、房屋建筑抗震的重要性
地震属于自然灾害中破坏较大的灾害之一,由于其发生具有很大不确定性,因此目前人类掌握的科技在准确预测地震发生上还存在很大差距。为减少地震给人们的生产生活带来的影响,人们越来越注重房屋建筑的抗震设计。
众多周知,随着我国城镇化不断深入,越来越多的人群跻身于大城市,导致城市人口密度剧增。同时大城市聚集的财富逐渐增多,这种情况下一旦发生地震,往往给社会造成不可估量的损失。为此经过众多建筑专家和相关部门研究形成了房屋建筑抗震规范,即要求房屋遇到小震时不会被破坏,中震时能够进行维护加固,大震时建筑不会倒塌,以将人们的损失降低最小,这足以说明人们对房屋建筑抗震的重视。
房屋建筑结构设计是整个工程建设的重要环节,关系着后期施工的能否顺利进行,为此相关单位应引起足够的重视,不但要保证房屋建筑结构设计的合理性与科学性,而且要求建筑结构设计严格遵守“安全、经济与实用”原则。而房屋建筑结构的抗震设计更应注重这方面的考虑。下面对抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用进行详细的探讨。
1.增强房屋建筑结构抗震能力
为增强房屋建筑结构抗震能力,要求房屋建筑设计单位设计过程中应重点把握以下内容:首先,结合房屋建筑结构要求,综合分析影响房屋地基稳定性的各种因素,从而选择抗震性能较强的地基,以防止地震中地基变形威胁房屋建筑安全;其次,相同房屋建筑结构单元地基设计时应保证地基性质相同,从而将地基与房屋结构紧密的融合在一起,以充分发挥地基的抗震潜能。而且房屋建筑设计应尽量做到对称、规则,以降低地震中房屋建筑扭曲程度;再次,应从房屋建筑的整体考虑,必要情况下可增设抵抗防线,以提高房屋建筑的抗震性能。同时对房屋建筑的受力情况进行充分的把握,防止某些结构的抗震性能不符合设计标准;最后,注重复合材料的应用以减少房屋建筑自身重力,减小地震对其产生的作用力。同时,设计的房屋建筑结构空间应保持统一,并加强其平面结构的连接,以提高房屋建筑结构刚度。
目前降低地震对建筑物影响的常用方法为:在建筑主体结构与基础之间设置隔震层,从而缓冲地震力的传播,降低地震的破坏力。另外,部分建筑设计时要求在建筑顶部设置反摆装置,即一旦发生地震该反摆装置和建筑物保持相反的方向移动,从而增加建筑物阻尼的作用,防止房屋建筑因位移过大造成破坏。经大量实践证明,反摆装置能有效缓解地震破坏,有效率达65%。而且该装置还能较好的保护建筑物内部物品,将地震的破坏能力降到最低。
房屋建筑抗震设计应严格按照地震设防标准实施。目前依据建筑物使用价值可将建筑物分为甲乙丙丁四个类别,其中前两种建筑物要求应具备6度~8度抗震烈度,并且比本地抗震设防要求高一度;而对丙类建筑而言无论抗震设防还是采取的抗震措施,均应符合本地抗震要求;丁类建筑在符合本地抗震设计要求前提下,抗震设防可适当降低。因此,对房屋建筑进行抗震设计时应首先明确建筑物类别,进而根据规定采取对用的抗震设防烈度,一方面使房屋建筑抗震设计符合相关标准要求,另一方面,最大限度的发挥房屋建筑的经济和社会效益。
房屋建筑结构设计时应注重刚度的提高,即结合房屋建筑建造要求和用途,确定合理刚度以充分发挥其抗震性能。为此,房屋建筑设计时可参考以下内容认真落实。首先,目前钢筋混凝土结构具有较强的刚度和承载能力,被广泛应用在房屋建筑工程中,因此设计过程中注重钢筋混凝土的应用;其次,使用钢筋混凝土结构后可在其之上加装钢结构,以达到进一步对其进行加固的目的。另外,当遇到部分屋盖采用钢结构,而建筑整个抗测力体系仍主要依靠钢筋混凝土的情况时,仍需按照相关规范标准进行抗震设计。
另外,房屋建筑刚度并非越高越好,主要因为房屋建筑刚度高,其内部结构受到地震力的作用越大,房屋建筑在地震中的破坏程度越严重,而且建筑刚度越大相应施工成本会增加;而当房屋建筑刚度不足,地震中很容易因承载力不足而变形,从而房屋建筑安全带来较大威胁。
除采取以上措施外,抗震设计在房屋建筑结构设计应用时还应特别注意以下几项内容:
1.建筑构件及连接点抗震设计
在社会发展推动下应用在建筑工程中的构件形式与种类日益增多,例如,玻璃幕墙、花岗岩、大理石板材等,不可否认这些构件很大程度上提高了房屋建筑性能,但设计时还应注重抗震方面的考虑,同时还应保证房屋建筑主体结构连接符合抗震标准要求。另外,房屋建筑设计过程中还涉及诸如壁橱、玻璃隔断、内隔断等非结构构件,为提高其在地震中的稳定性应将其与主体结构连接牢固,以防止其在地震中出现倒塌现象。
抗震设计过程中严格控制设计限值包括两方面内容:其一,准确把握建筑层数与总体高度。实施证明房屋建筑抗震设计按照相关规定,将建筑的层数和高度控制要求范围内,可有效降低地震的破坏。例如,假设房屋建筑设置成8度的设防烈度,此时建筑层数应小于6层,如其为粘土砖多层房屋总体高度应低于18m;如房屋建筑框架为钢筋混凝土时,整个建筑物高度应低于45m。其二,严格控制*部墙体尺寸以及横墙间距尺寸大小。事实证明,如横墙之间具有较大距离时会消弱楼盖平面刚度,阻断地震力的传递,增加纵墙的侧向变形程度,减低地震承载力,最终使纵墙因稳定性差而倒塌破坏。另外,建筑*部墙体,例如内墙阴角等位置如不满足相关标准规定,受地震影响极易发生倒塌和开裂现象。因此房屋建筑抗震设计时应充分考虑上述问题,降低地震给房屋建筑造成的不良影响。
房屋建筑抗震设计时不能忽略屋顶建筑抗震设计,设计时应认真把握以下内容:首先,在满足设计标准前提下最大限度的降低房屋建筑高度。同时注重轻型建筑材料的应用,并保证屋顶建筑刚度和质量均匀分布,使地震作用力通畅的传递;其次,保证房屋建筑下部重心和建筑重心保持一致,以增强建筑稳定性。
为满足日益增长的人口需求,房屋建筑处在不断的设计与建设中。同时人们对房屋建筑质量要求不断提高,尤其更为注重抗震上的要求,因此,房屋建筑结构设计过程中应加强抗震设计,以提高房屋建筑抗震性能,使其在地震中的破坏降到最低。
参考文献:
[1]赵宏伟.房屋建筑结构设计体系选型及抗震设计探讨[J].山西科技,2012,05:31-32.
[2]周定前.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,05:64-65.
随着生活条件越来越好,人们对于房屋的要求不再仅仅是能够居住,还增加了对房屋安全稳定及美观的要求。无疑地震的危害极大,能瞬间摧毁抗震能力弱的建筑物。如果房屋建筑结构抗震性能不强,就极易在地震中对人们生命财产安全造成威胁。著名的唐山大地震和汶川地震都是发生于我国境内的,级别较高的地震,都对我国人民造成了巨大伤害,对国民经济造成了极大损害。而由于目前我国有关地震活动的监测水平有限,不能准确预测地震的发生,也就无法对于地震灾害进行预防。面对这种情况,最适宜的做法就是加强房屋建筑结构的抗震设计,提高房屋结构的抗震性能,最大限度的保证人们在地震中减少因房屋建筑结构破坏而造成的人员伤亡和财产损失。
提高房屋建筑结构的抗震性能,尽量减少因房屋建筑结构抗震性能差而在地震中遭受损坏。在结构工程师进行房屋建筑结构设计时,首先应注重地基的作用。房屋建筑是以地基为基础的,在地基上进行建设施工的,其抗震性能在很大程度上影响着整个房屋建筑的抗震性;其次,要注意房屋整体结构的抗震性。规则对称的建筑结构能有效提高房屋结构的抗震性能,以减少地震对于房屋建筑结构的不利影响。同时还应注意在房屋建筑结构上的一些抗震构造设计问题,处理好这些抗震构造设计工作,可以有效增加房屋建筑的抗震性能。
在房屋建筑结构设计完成之后,可以从地震对房屋建筑的破坏规律进行反推,找出有效降低地震对房屋建筑结构造成威胁的方法。结构工程师经采用的方法是在房屋建筑的基础与主体中设计一个隔震层,起到缓冲作用。能够使房屋建筑在地震中,减少建筑内各部分的碰撞摩擦,减小因地震带来的房屋建筑晃动的幅度,从而减小地震作用影响。
建筑物保持其刚度是十分重要。只有保持其体形与构件之间的几何关系,结构的计算与分析理论才能有效。刚度是满足结构正常使用的基本要求,刚度不满足要求的结构在使用上是没有意义的,刚度概念贯穿结构设计工作全过程。结构刚度分为构件的刚度与结构整体刚度两大类:构件刚度主要是梁式构件对于荷载的变形反应;整体刚度则是结构在侧向力作用下的变形反应,是结构设计的关键问题,尤其是对于风、地震等特殊荷载的作用。随着建筑物高度的增加,侧向作用逐步成为主要影响因素,对于结构抗侧移刚度要求越来越高。结构的刚度分布最为重要的是均衡,避免刚度剧烈变化形成应力集中。建筑物*部可以设计成柔性结构以耗散地震的能量,但整体必须是满足刚度要求的;除有特殊要求外,垂直构件的刚度不宜小于水平构件的刚度。
由于地壳运动产生地震,房屋建筑会因受到地震影响而受到不同程度的破坏。由此可见,地质条件的优良程度是直接影响房屋建筑是否能抵抗地震灾害的重要因素。在进行房屋建筑位置的选择时一定要科学合理且慎重。在进行房屋建筑位置选择时应注意以下几个方面,首先,在选择合理建筑位置时,应将地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的场地作为第一个考虑选项,选择这样地质条件较好的土地进行房屋建筑,可以有效缓解地震活动影响地基稳定,造成地基塌陷,继而发生房屋建筑坍塌的情况;其次,在进行位置选择时,应尽力避免地质松软、地势狭窄等不利于抗震的土地,如河岸地、山坡地等,否则在地震突发时,极易造成雪上加霜的*面,地质松软或地势狭窄的土地,一旦遇到地震等自然灾害,势必会在双重不利条件下导致房屋建筑倒塌,造**员伤亡及财产损失等;再次,在进行房屋建筑选址时,应避开自然灾害并发区,诸如容易发生泥石流或者滑坡危险的地段,避免在遇到地震灾害时并发其他自然灾害,数灾并发,造成房屋建筑损坏严重,人员伤亡极大的严重后果。
基础是房屋结构设计的重要部分,影响着房屋结构的安全。因此,在设计房屋结构的基础时,必须从房屋结构的整体性以及房屋结构的抗震性等方面来综合考虑。房屋建筑的相同结构单元基础尽量在相同性质的地质上,相同结构单元应采用同一种基础形式,尽量避免在同一结构单元内部分采用天热地基,部分采用桩基础。当地基为软弱黏土,可液化土,新填土或严重不均匀土层时,加强基础整体性和刚性,以防止结构因地震引起的动态和永久的不均匀变形。
随着建筑高度的增加,侧向作用成为结构所抵御的主要作用,保证结构在侧向作用下的刚度,成为结构设计的重点。不同的材料使用,结构的高度不同;不同的结构构成,适用高度不同;不同的荷载状态,尤其是抗震状况,高度也不同。在较低楼房中,水平荷载处于次要地位,主要是以重力为代表的竖向荷载。结构的整体变形以剪切变形为主要特征,同时较低楼房的层数较少,重量较小,对结构材料的强度要求不高,制约的条件较少,因而在结构类型的选择上比较灵活,砖石砌体结构是低矮建筑的基本形式之一。高层建筑结构则不同,层数多,总重大,每个竖向构件所负担的重力荷载很大,且水平荷载在竖构件中引起较大的弯矩、水平剪力,结构的整体变形以弯曲变形为主要特征。为使竖构件的截面不致过大,要求结构材料具有较高的抗压、抗弯和抗剪强度。对于地震区的高层建筑结构,还要求结构材料具有足够的延性,这使得强度低、延性差的结构,在高层建筑中的应用受到很大限制。层数较多的高层建筑,采用钢筋混凝土结构,层数更多的特高层建筑房则以采用钢结构、混凝土——钢组合结构。
总之,近年来地震灾害时有发生,为我国人民带来了难以磨灭的伤害,为国家经济带来了巨大损失。由于目前的地震监测技术还不成熟,不能有效预测地震的发生。因此,突发性的地震灾害,难以预防,这就要求结构工程师在进行房屋结构设计时,充分考虑结构抗震设计要求,提高房屋结构的抗震性能。
参考文献:
[1]贾昭.建筑结构抗震设计问题的研究[J].住宅与房地产,2016,(12):28+30.
据统计,每年世界范围内发生地震的次数已达50万多次,而国内的地震次数便占了当中的1/3。地震灾害严重损害了国内的经济发展与社会发展,并带来了严重灾难。因此在房屋建筑的结构设计中,需对结构的抗震性能充分考虑。针对地震灾害采取有关预防措施,尽可能减少地震灾害对于房屋建筑的损害,确保人们的生命安全与财产安全。本文就对房屋建筑在结构抗震设计上的若干要求展开了研究。
一、合理选择建筑场地
受地震灾害影响,地震范围内的建筑物会被严重破坏。由于地震而引起的地质运动可导致建筑直接面临结构破坏,由此可见,地质条件也属于房屋建筑受损的一个重要因素。因此在房屋建筑设计中,需对建筑场地进行合理选择。一方面,应首选地质坚硬、地势开阔等有利于抗震的地质条件,从而减少地基土在地震期间的沉陷程度,预防房屋建筑发生坍塌不良现象。另一方面,尽可能避免山坡边缘、河岸等地质软不利于抗震的地段,以免在地震期间,在地质条件的共同影响下,导致房屋建筑出现倒塌的情况。若实在无法避免此类地段,则需要采取相应的有效抗震措施。第三,不应选择自然灾害并发区域等危险地段(如地陷、滑坡以及泥石流等地段)作为房屋建筑的建造地段,以避免地震灾害并发其他自然灾害而导致房屋建筑破损程度加重。最后,建筑场地的土质刚度、覆盖层厚度等也属于建筑物受到地震损害的一项重要因素。有关研究指出,建筑地段的土质坚硬、覆盖层薄属于减少地震灾害对于房屋建筑损害程度的一项重要原因。因此在选址时,还需要对土质及其覆盖厚度进行考察。
首先,在建造房屋建筑期间,同一个房屋建筑不允许建造在性质不同的地基上。并且在地基应用上,尽量全然应用天然地基或是桩基,尽可能避免出现两种地基各一半的状况。从而增强房屋建筑的整体刚性,提高房屋建筑的抗震性能。其次,在埋置房屋建筑的基础时,需注意其埋置深度的控制。若基础埋置深度过浅,将会减少房屋建筑的嵌固作用,增强房屋建筑在地震期间的振幅,提高震害发生几率。因此在设计房屋建筑的基础埋置深度时,应尽量增加其埋置深度。并认真做好基槽回填工作以及夯实工作,确保回填土可基础侧面的紧密接触,提高房屋建筑地基稳定性。最后,房屋建筑是由上部建筑、基础两个部分所构成的一个整体。因此在建筑室外地坪下,不应应用内外交圈基础圈梁,以免影响上部建筑和基础的整体性。此外,应将上部结构构造柱钢筋嵌入基础圈梁内,从而加强上部建筑和基础的连接牢固性。若建筑建造地段的土质刚度较弱,则还需设置圈梁在基底底部。
之间呈正比关系。也就是建筑质量越重,建筑的受震害程度则越严重。反之,若建筑质量越轻,那么其受震害程度将会越小。其次,建筑结构越稳定,其在地震灾害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑结构设计中,应尽可能最小化建筑质量,以达到最小化减小房屋建筑受震害程度的目的。一方面,减轻房屋建筑围护结构的质量,从而达到减轻房屋建筑墙体质量的目的。若建筑的墙体质量过重,将会降低建筑的抗震性能,使得建筑在面临地震灾害时,易受破坏。因此,在建筑结构设计中,需对减轻墙体重量这一点进行考虑。另一方面,在建屋盖设计期间,应尽量选择质量较轻的材质。并且不要在建筑屋顶设计中添加不必要的附属物,以免增加屋盖重量,间接增加建筑高度,对房屋建筑抗震性能产生不良影响。若在屋盖设计期间,个别物品是必须建造的,则需要通过设计尽可能降低其高度,并增强牢固性。选择质量轻的材料,从而提高建筑的抗震性能。
1.合理控制房屋建筑高宽度
对于房屋建筑而言,其受震害程度与建筑本身的高宽比具有一定的关系。受地震作用影响,房屋建筑的倾斜程度(侧移程度)会因为其本身高宽比越大而越严重。同时,房屋建筑的层数越多,其在地震灾害中所面临的破坏也会越严重。因此,为了保障房屋建筑对于地震破坏的抵抗能力。在设计期间,需对其建筑的高度与宽度进行合理控制。结合房屋建筑的实际情况,在保障房屋建筑的抗震要求的条件下,对房屋建筑层数进行合理调整。
在房屋建筑的结构设计上,均匀分布结构刚度与质量、规则设计建筑平面与立体结构等是保障建筑抗震性能的一个重要环节。若房屋建筑具有平面设计复杂,而质量、刚度等分布混乱的情况,在面临地震时,房屋建筑将会产生扭转情况,使房屋建筑受到严重破坏。其次,在建筑整体结构的设计中,房屋若具有规则性,在地震期间发生扭转的可能性较大。并且若建筑采用错落立面,将会因为高度过高而引起鞭梢效应。
若房屋建筑结构不规则,需处理好建筑的防震缝。设置防震缝期间,应将房屋建筑划分为相互独立且规则的结构。防震缝两边需具备足够宽度,彻底分开防震缝两边的上部建构。并顺着建筑高度,在防震缝两侧布置墙体。
墙体属于房屋建筑的主要承重构件,由于房屋建筑的刚度大小主要取决于墙体数量,若承重墙体上,将会加大墙体间隔,进而降低房屋建筑的刚度以及抗震能力。因此在设计期间,需均匀分布房屋建筑的横墙以及纵墙,从而确保房屋建筑的整体抗震性能。
构造柱、圈梁等均属于提高房屋建筑抗震性能的重要组成部分。其中构造体有利于增强建筑墙体的抗剪性能,并优化建筑结构变形能力,从而使建筑结构在外力作用不大的影响下仅发生变形,不对建筑结构整体的稳定性产生影响。因此,在布置构造柱时,需以《抗震规范》作为布置依据,在墙体交叉处均设置构造柱,促使墙体材料由脆性演变为延性。另外,圈梁有利于缓解地震对于建筑的损害,提高墙体之间的连接牢固性,对于增强房屋稳固性、整体性等可起到明显的促进作用。在一定情况下,还可抑制墙体产生裂缝。
目前,抗震技术属于房屋建筑设计当中的一项主要技术,抗震设计的好坏将会直接影响到房屋建筑的抗震性能。因此在房屋建筑结构设计中,需根据抗震设计的相关要求,对房屋建筑进行合理设计,满足房屋抗震设计的相关要求。尽可能提高房屋的抗震能力,减少地震灾害对于房屋建筑的损害。
[1]唐与拓,金燕,于得水.多层砖混房屋震害分析及抗震加固措施[J].山西建筑,2009(12).
[2]张建,倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理,2010(05).
[3]孙三霞,姜效光,李红培.浅谈砖砌体房屋建筑的抗震设计[J].价值工程,2010(13).
[4]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑,2010(09).
2008年汶川地震过去已经有两年多了,地震给当地人民的生命安全及财产造成了巨大的损失。地震造**民生命财产损失的主要原因,是由地震引起的建筑物(绝大部分是砖房)和工程设施的破坏,以及次生灾害。国内外历次地震的经验告诉我们:抓好抗震设防地区建设工程的抗震设计,是减轻未来地震灾害损失最积极、最有效和最根本的措施。因此,震后国家对现行规范及当地的抗震设防标准做出了重大修改。
砖房是我国房屋建筑的主体。同时,砖房在历次地震中的震害又是严重的。据对1976年我国唐山7.8级地震震害统计,砖房是100%破坏,其中85%以上倒塌。砖房之所以地震破坏比例如此大,主要原因是砖砌体是一种脆性结构,其抗拉和抗剪能力均低,在强烈地震作用下,砖结构易于发生脆性的剪切破坏,从而导致房屋的破坏和倒塌。如果在多层砖房的设计中再过度追求大开间、大门洞、大悬挑,甚至通窗效果等,必将大大削弱房屋的抗震能力。
(1)城市住宅砖房建设中,房屋超高或超层时有发生,尤其是底层为“家带店”的砖房,高度超过限值1m以上。
(2)在“综合楼”砖房中,底层或顶层有采用“混杂”结构体系的,即为满足部分大空间需要,在底层或顶层*部采用钢筋砼内框架结构。有的仅将构造柱和圈梁*部加大,当作框架结构。
(3)住宅砖房中为追求大客厅,布置大开间和大门洞,有的大门洞间墙宽仅有240mm,并将阳台作成大悬挑(悬挑长度大于2m)延扩客厅面积;部分“*部尺寸”不满足要求时,有的不采取加强措施,有的采用增大截面及配筋的构造柱替代砖墙肢;住宅砖房中限于场地或“造型”,布置成复杂平面,或纵、横墙沿平面布置多数不能对齐,或墙体沿竖向布置上下不连续等等。
(4)多层砖房抗震设计中,未作抗震承载力计算的占多数,加之缺乏工程经验,使相近的多层砖房采用的砌体强度等级相距甚远。
(5)多层砖房抗震设计中,所采取的抗震措施区别较大。构造柱和圈梁的设置:多数设计富余较大,部分设计设置不足(含大洞口两侧未设构造柱);抗震连接措施:多数设计不完整或未交待清楚,有的设计还采用“一本图集打天下”的作法,不管具体作法和适用与否,全包在“图集”身上。
我国建筑抗震设防的目标是三个水准。多层砖房可通过一阶段设计达到下列要求:满足抗震承载力要求,房屋可“小震不裂”;满足结构体系、平立面布置和抗震措施等要求,房屋可符合“中震可修”;满足房屋高度和层数及构造柱和圈梁等要求,房屋可做到“大震不倒”。
确保多层砖房抗震设计质量,主要有以下三个方面的内容
3.1.1房屋的高度和层数
实心粘土砖的多层砖房,墙厚不小于240mm,总层数不应超过现行建筑抗震规范的规定,总高度不宜超过建筑抗震规范的规定,高度允许稍有选择的范围应不大于0.5m。需要特别指明的是,表7.1.2是适用于横墙较多的多层砖房。横墙较多是指同一层内开间大于4.2m的房间占该层总面积的1/4以内。对于医院、教学楼等横墙较少的多层砖房总高度,应比表7.1.2的规定降低3m,层数相应减少一层;对横墙很少的多层砖房,应根据具体情况,在横墙较少的基础上,再适当降低总高度和减少层数;对抗震横墙最大间距超过规范表7.1.5要求的多层砖房,已不属于侧力作用下的刚性房屋,不能按多层砖房设计,应按空旷房屋进行抗震设计。多层砖房总高度与总宽度的最大比值,不应超过规范表7.1.3的要求。
房屋的总高度指室外地面到檐口的高度,半地下室可从地下室室内地面算起,全地下室和嵌固条件好的半地下室可从室外地面算起;顶层利用阁楼坡屋面设跃层时应算到山尖墙的半高处。多层砖房的层高不宜超过4m。房屋总宽度的确定,可分下列四种情况:对于规则平面,可按房屋的总体宽度计算,不考虑平面上*部凸出或凹进;对于凸出或凹进的较规则平面,房屋宽度可按加权平均值计算或近似取平面面积除以长度;对悬挑单边走廊或单边由外柱承重的走廊房屋,房屋宽度不包括走廊部分的宽度;对设有外墙的单面走廊房屋,房屋宽度可以包括1/2走廊部分的宽度。
3.1.2结构体系
应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。同一结构单元中应采用相同的结构类型,不应采用砖房与底框砖房或内框架砖房或框架结构等“混杂”的结构类型。墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。纵横向应具有合理的刚度和强度分布,应避免因*部削弱或突变造成薄弱部位,产生应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。
3.1.3平、立面布置
建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,平面形状应具有良好的整体作用。纵、横墙沿平面布置不能对齐的墙体较少,楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处;建筑的立面和竖向剖面力求规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,墙体沿竖向布置上下应连续,避免刚度突变;竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小,避免抗侧力构件的承载力突变。8度和9度时,当房屋的立面高差较大、错层较大和质量及刚度截然不同时,宜采用防震缝将结构分割成平面和体形规则的独立单元。房屋的顶层不宜设置大会议室、舞厅等空旷大房间,房屋的底层不宜设铺面等通敞开大门洞。当确需设置时,应采取弥补薄弱部位的加强型措施或进行专门研究。
多层砖房门窗间墙的*部尺寸宜符合抗规7.1.6的要求。当部分的*部尺寸不满足要求时,如该部位已设构造柱,可对已设构造柱增大截面及配筋;如该部位原未设构造柱,则可用增设构造柱来满足要求。房屋转角处的门窗间墙承受双向侧向应力,其*部尺寸应不小于1m;其余外纵墙的门窗间墙*部尺寸部分不满足1m要求时,其限值可放宽到0.8m;内墙门间墙*部尺寸不满足要求时,可用设构造柱来满足。
值得指出的是,近几年在多层砖房的抗震设计中,较普遍存在为了客厅开大门洞,不惜牺牲门间墙宽度的现象。这是个对*部尺寸认识不足的概念设计问题,一是认为部分不满足*部尺寸要求关系不大;二是认为只要用扩大了的构造柱替代门间墙就没有问题了,在设计中将构造柱当作“灵丹妙*”到处使用。应当明白,砖砌体和砼的变形模量差别很大,虽然砖砌体与构造柱和圈梁可以协同工作,增加房屋的延性,但是它们不能同时段进入工作状态,在“中震”阶段的抗震承载力主要由砖砌体承担。因此,砌体结构中过多配置砼的杆系构件,其作用是有限的。
抗震计算是抗震设计的重要组成部分,是保证满足抗震承载力的基础。多层砖房的抗震计算,可采用底部剪力法。对平面不规则和竖向不规则的多层砖房,宜采用考虑地震扭转影响的分析程序。目前,多层砖房的抗震设计中,不作抗震验算是较普遍的现象,这样就必然存在一是不安全二是浪费的问题。多层砖房的抗震计算比较容易,规范中有较完整的计算实例,可供手算时参考。笔者经对7度区若干幢规则的7层住宅砖房抗震计算分析显示,底层所用混合砂浆的强度等级不能低于M10。
保障多层砖房的抗震措施,是多层砖房“大震不倒”和不作“二阶段设计”的关键。多层砖房的抗震措施内容较多,概括起来,可分为三部分。
对横墙较多的多层砖房,应按规范表5.3.1的要求设置构造柱;对横墙较少或横墙很少的多层砖房,应根据房屋增加一层或二层后的层数,按表5.3.1的要求设置构造柱。表中的“较大洞口”,设计中可界定为:门洞宽不小于2m和窗洞宽不小于2.3m;“大房间”可界定为:层高超过3.6m或长度大于7.2m。
对横墙承重或纵横墙共同承重的装配式钢筋砼楼、屋盖或木楼、屋盖的多层砖房,应按规范表5.3.5的要求设置圈梁;对于隔开间或每开间设置构造柱的多层砖房,应沿设有构造柱的横墙及内、外纵墙在每层楼盖和屋盖处均设置闭合的圈梁。
值得注意的是,圈梁的截面和配筋不宜过大,通常按规范第7.3.6条要求的数值或提高一个等级采用就可以了,不宜无限提高。同理,圈梁的作用也是有限的。
多层砖房各构件间的抗震构造连接是多层砖房抗震的关键。抗震构造连接的部位较多,重要部位的连接措施有下列几项。
当为装配式楼、屋盖时,构造柱应与每层圈梁连接(多层砖房宜每层设圈梁);当为现浇楼、屋盖时,在楼、屋盖处设240mm×120mm拉梁(配4φ10纵筋)与构造柱连接。
构造柱与砖墙连接处应砌成马牙槎,并沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。
7度时层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间,以及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,当未设构造柱时,应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。
突出屋面的楼梯间等,构造柱应从下一层伸到屋顶间顶部,并与顶部圈梁连接。屋顶间的构造柱与砖墙以及砖墙与砖墙的连接,可按上述抗震措施采取。
后砌的非承重砌体隔墙,应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋与承重墙连接,每边伸入墙内不小于0.5m。8度和9度时,长度大于5.1m的后砌墙顶,应与楼、屋面板或梁连接。
砖砌栏板应配水平钢筋,且压顶卧梁应与砼立柱相连,压顶卧梁宜锚入房屋的主体构造柱。
构造柱可不单独设基础(承重构造柱除外),但应伸入室外地面下500mm,或锚入室外地面下不小于300mm的地圈梁。
6~8度时,240mm厚无锚固女儿墙(非出入口处)的高度不宜超过0.5m,当超过时,女儿墙应按抗震构造图集要求采取稳定措施。女儿墙的计算高度可从屋盖的圈梁顶面算起,当屋面板周边与女儿墙有钢筋拉结时,计算高度可从板面算起。
悬臂阳台挑梁的最大外挑长度不宜大于1.8m,不应大于2m。
中图分类号:U452.2+8文献标识码:A文章编号:
众所周知,由于砖混结构房屋具有造价低廉、构造简单及施工方便等优点,一直以来是我国房屋建筑的主要结构类型之一。在民用住宅建筑中约占90%以上。因此,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。砖混结构多采用黏土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋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,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。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,结合自身设计的实践经验,本人认为,在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面。
一、重视建筑平面和立面的规整性
建筑平面和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。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。
建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,即使不可避免时,也应尽量在适当部位设置防震缝,将体型复杂,平面特别不规则的建筑布*分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中,应尽可能兼顾建筑造型,又满足使用功能要求的前提下,将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能。
历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范(GB50011-2010)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定:多层砌体房屋的总高度及层数应满足限值要求。
在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值,因为楼盖重量占房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的侧向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,平面上,当上下墙体不对齐时,现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采用现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法,在适当的部位增设构造柱,并配置些构造钢筋,也能达到增强结构整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可限制散落问题,增强空间刚度,提高结构整体稳定性,从而提高房屋的抗震性能。
多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体,在地震中由于承重纵、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,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。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,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。
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构筋如2Φ6@500,以加强房屋整体性,防止纵、横墙交接处被拉开。
历次震害表明,多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比,提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力,是减轻震害的有效途径之一。在6层砖混房屋的抗震验算中,上面几层的地震作用较小,容易满足抗震承载力的要求,而底部一、二两层特别是第一层的地震作用力较大,是薄弱层,往往不容易满足要求;但若改变部分墙体的承载面积或适当提高砂浆的强度等级,如将部分240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙,或将砂浆强度等级由M5体高到M10,则在抗震结果中显示满足抗震要求。可见在进行6层砖混房屋的抗震验算时,适当增加底部1~2层墙体面积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震能力。
多次震害调查表明,圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施,可提高房屋的抗震能力,减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内外墙的连接,增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构,能有效地约束预制板的散落,使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低,以充分发挥各片墙体的抗震能力。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。
在抗震验算中,多层砖混房屋底层往往不容易满足抗震要求,即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满足抗震承力验算。为了提高墙体的抗震能力,可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋,使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。一些试验表明,配筋多孔砖墙体可以有效地提高墙段的抗震性能,减少脆性,增加延性,增强砖混房屋的抗震性能。水平配筋砖砌体的砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5,水平钢筋宜采用HPB300、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。
多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部,尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处;突出屋顶的楼梯间,构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏,导致逐个破坏,进而造成整栋楼破坏甚至倒塌,要求房屋的*部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。
多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布*,结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满足抗震要求。在抗震设计时体现以预防为主的设计思想,达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防,抗震设计和施工质量这三方面都符合要求,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
总之,多层砖混结构房屋在城乡建设中量大面广,又是人类活动和生活的主要场所。因此,加强多层砖混结构房屋抗震设计,重视多层砖混结构房屋抗震设计中的三个环节,就能使多层砖房的地震破坏降低到最低限度。
参考文献:
目前,多数房屋相对于技术配备方面而言,更注重的是内部的装饰,对于房屋安全性的重视度还不够高,一旦发生地震等地质灾害,将会给居民带来严重的生命、财产损失。为了保护建筑物,尽可能避免人员伤亡,我们应该加大力度研究房屋的抗震技术。我国地震灾害频发,每年都出现大量因地震灾害坍塌的房屋,给居民的生命、财产安全造成了严重危害。所以,在房屋的设计阶段就应该采用抗震技术,科学的设计很大程度上能够避免地震带来的损害。
一.抗震技术概述
地震是一种较为普遍的地质灾害,它的特点是难以预测,破坏力大,极易对房屋建筑造成世严重损害。
我国地震灾害频发,在经历了近几年的地震、特别是2008年汶川地震的惨痛教训后,既积累了一定的经验,在挽回地震造成的损失中取得了较大的进步,也相应地对抗震设防标准、抗震技术都有了更高标准的要求,对居民房屋的抗震性尤为重视。目前仍有大量房屋地震后出现严重破损的现象,因此,在房屋设计中一定要遵循保护居民生命财产安全的原则,运用抗震技术完善房屋的质量。
地震的破坏力源自地壳内部的能量,并通过横波和纵波向四周传递,建筑物受到能量波的带动,产生剧烈震动,对内部结构产生严重的破坏。在地震中,建筑物的振幅受本身阻力影响,阻力的大小和振幅大小呈负相关,即阻力越小,建筑物对地震产生的能量的抵消值就越小,建筑物振幅就越大,对建筑物的损毁程度也就越大。因此,抗震技术的原理就是增加建筑物的阻力,进而减小建筑物在地震中的振幅,降低地震对建筑屋的损害。
1.甲类建筑
即重大工程建筑,或可能在地震中出现严重损害的建筑。甲类建筑在结构设计中,抗震设防烈度必须高于本地区要求指数。
此类建筑的结构设计中,应结合本地具体情况进行抗震设计,如果建筑物规模较小,可以采用抗震性能更优的结构,抗震措施只需依照当地抗震防烈度要求即可。
对本类建筑的抗震措施要求为:只要满足本地区的抗震防烈度要求即可。
此类建筑的抗震措施可以略低于本地区的抗震设防烈度要求,抗震设防烈度是6度的情况下不再降低。
在房屋结构设计中,一定要考虑到地质条件、建筑物本身的基础结构、材料、地理位置等,结合建筑类型和抗震设计标准,有针对性地进行双重抗震设计,运用有效的抗震技巧,全面提升建筑物在可能发生的地质灾害中的稳定性,确保建筑物的稳固。
建筑材料是建筑结构设计中最重要的承重原料,抗震结构对建材的塑性、刚度都有较高要求。在运用建材的过程中,要以保证建筑物的稳定性为目标,参照当地地震史,并经过科学的理论分析,选用最合适的建材。通常在不影响建筑物的结构和使用效果的情况下,应选用质量小的材料,因为在地震中,此类材料相比之下破坏力低,不易造**员伤亡。
例如,在我国东北,建筑物经常使用钢筋混凝土作为主要材料,大型建筑物还会运用伸缩缝的方法,这样不但保证了建筑结构的完整性,还能很程度上防御地震的破坏。
设计者应考虑到建筑物的规模、所处地理环境进行抗震结构设计,并科学地安排建筑物的抗震位置、抗震装置,在关键位置构架起用以减消地震冲击的隔震层。隔震层根据其位置的不同,可以分为地基隔震隔震措施、基础隔震措施、间隔隔震措施与悬挂隔震措施这四类。
所谓地基隔震,指的是在土层、建筑物基础的底部相连位置设置一个缓冲层,在地震波传导过来时,发挥其吸收、反射的作用,减消一部分地震能量,从而实现降低地震对建筑物的破坏的目的。目前在我国地基隔震层普遍采用沥青作为原料,在今后的发展中,隔震层的材料也会得到创新,减震效果也将更好。
建筑物的基础承载着整个建筑物,基础结构的建设在建筑物的抗震设计中是非常重要的,其技术要求也相对偏高。具体是指在建筑物的基础和上部结构的连接处设置隔震层,防止地震波向上传导,减小地震对上部结构的破坏力。基础隔震一般采用多层建筑施工,设置夹层橡胶隔震、混合隔震和基底滑移等几类隔震装置。
间层隔震的作用是吸收、并且再次消减冲击余力,可以在原来的结构层的基础上装置隔震层,这种隔震措施施工简单,在早期建筑中应用得非常广泛。
悬挂隔震措施,顾名思义,就是将建筑物或其某一部分采取悬挂的方式进行隔震,这是一种普遍应用于大型钢结构建筑的有效抗震措施。地震过程中,悬挂结构虽然也会受到地震波的影响,但由于缺少介质,这种影响会大幅度减少,把地震破坏力的传导范围控制到最小。这种隔震措施目前已经开始被应用于钢结构建筑,并取得了良好的抗震效果。
机敏减震运用了活塞运动原理,让建筑物在地震发生时,通过内外钢在滑动层面上的不断滑动,起到减小地震破坏力、控制地震波传导的作用。
效能减震的原理采用阻尼器、效能器对地震力进行主动消耗和吸收,从而减少地震对建筑主体的破坏,确保建筑主体安全。这种减震技术目前应用也很广,在,新、旧建筑物抗震加固中均能起到很好的抗震作用。
结语:
为了保护建筑物主体结构稳定、确保居民的生命财产安全和减少地震带来的经济损失,在建筑结构设计中采取科学、合理的抗震措施是十分有必要的。对于我国而言,近年来的地震灾害和其产生的破坏再次为人们做出了警示,现阶段我国的抗震设计尚不能满足建筑物设计需求,因此要运用多种手段不断研发房屋结构设计中的抗震技术,通过人为干预、积极防御,将地震带来的破坏和损失降到最低。
参考文献:
[1]徐冠华.浅谈民房砖混结构房屋的抗震技术及加固方法[J].城市建设理论研究,2014(8).
关键字:多层砖混结构房屋抗震设计
砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式;其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋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;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意义。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范,结合自身设计的实践经验,我认为,在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面。
一、科学布*建筑平面和立面
建筑平面和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。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。
建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,即使不可避免时,也应尽量在适当部位设置防震缝,将体型复杂,平面特别不规则的建筑布*分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中,应尽可能兼顾建筑造型,又满足使用功能要求的前提下,将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能。
历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范(GB50011—2001)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定:多层砌体房屋的总高度及层数应满足表1中的限值。
房屋类别最小厚度(毫米)烈度6789高度层数高度层数高度层数高度层数多层砌体普通砖多孔砖多孔砖小砌砖240240190190242121218777212118217767181815186656121244底部框架抗震墙多排柱内框架240240221675221675191364
(注:室内外高差大于0.6m时,房屋总高度应允许比表中数据适当增加,但不应多于1.0m)
在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值,因为楼盖重量占房屋总重的一半左右,房屋总高度相同,多一层楼盖就意味着增加半层楼的側向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较理想的抗震构件,不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,平面上,当上下墙体不对齐时,现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法,在适当的部位增设构造柱,并配置些构造钢筋,也能达到增强结构整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可限制散落问题,增强空间刚度,提高结构整体稳定性,从而提高房屋的抗震性能。
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,进而使房屋造到破坏;所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。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,同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低,多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能力低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。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构筋如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
刚度;对抗震横墙最大间距的构造规定就是为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求。现行建筑抗震设计规范(GB50011-2001)规定:房屋抗震横墙的间距不应超过规范中表决7.1.5的要求,其中,8度设防时,现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖的多层砖混房屋抗震横墙最大间距为15m。当横墙间距过大时,纵向砖墙会因过大的层间变形而产生出平面的弯曲破坏,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。
历次震害表明,多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比,提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力,是减轻震害的有效途径之一。在6层砖混房屋的抗震验算中,上面几层的地震作用较小,容易满足抗震承载力的要求,而底部一、二两特别是第一层的地震作用力较大,是薄弱层,往往不容易满足要求;但若改变部分墙体的承载面积或适当提高砂浆的强度等级,如将部分240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙,或将砂浆强度等级由M5体高到M10,则在抗震结果中显示满足抗震要求。可见在进行6层砖混房屋的抗震验算时,适当增加底部1~2层墙体面积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震能力。
当施工质量控制等级为B级时,龄期为28天的以毛截面计算的普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值应按表2采用;砌体的轴心抗拉强度设计值,弯曲抗拉强度设计值和拉剪强度设计值应按表3采用。
表2烧结普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值(Mpa)
砖强度等级砂浆强度等级砂浆强度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU10_1.891.691.501.300.67
沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值,弯曲抗拉
比照以上两表,可见对于相同类别的砌体,烧结普通砖或烧结多孔砖用不同强度等级的砂浆砌筑,其抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值是不同的,随着砂浆强度等级的提高,同类别砌体的以上各设计强度也相应提高,所以可见提高砂浆强度等级,能有效提高砌体的强度,增加砌体的承载力,从而达到提高砖混房屋抗震性能的目的。
多次震害调查表明,圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施,可提高房屋的抗震能力,减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内外墙的连接,增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构,能有效地约束预制板的散落,使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低,以充分发挥各片墙体的抗震能力。圈梁作为边缘构件,对装配式楼、屋盖在水平面内进
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