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砌體抗震驗算處理

時間:2019-05-15 00:22:34下載本文作者:會員上傳
簡介:寫寫幫文庫小編為你整理了多篇相關的《砌體抗震驗算處理》,但愿對你工作學習有幫助,當然你在寫寫幫文庫還可以找到更多《砌體抗震驗算處理》。

第一篇:砌體抗震驗算處理

1.3.7 多層砌體房屋結構抗震抗剪強度驗算時,當某層或某些墻段不能滿足截面強度要求時,未采取有效措施加強。

改進措施:多層砌體房屋中的部分墻段抗震抗剪強度不能滿足要求時,一般可以有五種辦法來加強:

(1)增加墻厚。抗震抗剪強度與截面大小有關,增加墻厚可以提高抗剪能力,同時,外墻可以提高保溫隔熱效果,有利于節能。不利的是增加墻厚會增大結構自重,加大了地震作用,同時材料上當然也會增加。所以不是一種最好的辦法,只在某些情況下能適用。

(2)提高砌體強度。磚和砂漿強度的提高,直接會增大截面抗震抗剪能力。但是,目前砌體規范中對砂漿強度只給出M10砂漿時的抗剪強度設計值,而且明確大于M10的砂漿強度也只取到M10砂漿時的強度。在目前一些磚或混凝土砌塊的強度有明顯提高的情況下,完全有條件采用與之配套的高標號砂漿,提高砌體的抗震抗剪強度,滿足截面的強度驗算要求。但目前因無這方面的數據,規范又無規定,所以只有進行相關的試驗來求得數據,用于強度驗算。

(3)配置水平鋼筋。這也是《抗震規范》GB 50011第7.2.9條提出的一項措施。

在砌體水平灰縫中配置一定數量的鋼筋,可以提高砌體墻段的抗剪能力,這是在大量試驗研究基礎上提出的辦法。

規范規定,灰縫中的配筋率應不小于0.07%且不大于0.17%。試驗證明,當水平配筋的數量小于截面配筋率的 0.07%時,此時雖有水平筋,但對提高抗剪能力并不明顯,因此不能考慮其作用。同時,試驗也證明,當在水平灰縫中配置的鋼筋過多(過密或過粗),其間的水平鋼筋也不能完全發揮提高抗剪能力的作用。因此由試驗確定的配筋率上限值為0.17%。

《抗震規范》第7.2.9條的說明還指出,采用水平配筋措施時,抗震能力的大小與墻體的高寬比有關,這也是使水平鋼筋能夠發揮作用大小的重要因素。

(4)增加設置構造柱或芯柱。在墻段兩端設置構造柱是一種抗御地震時突然倒塌的有效措施。一般的構造柱都設置在墻段的邊端或墻體和墻體的交接處,它與為了提高抗震抗剪能力而在墻段中部設構造柱的要求和目的不同。

《抗震規范》第7.2.8條第2款就是為了解決在驗算截面抗震受剪能力時不能滿足承載力要求,作為一項新措施而提出的。

《抗震規范》公式7.2.8-2中:V≤1/γRE[ηcfVE(A-Ac)+ζf1Ac+0.08fyAs 第一項為砌體截面本身能夠承擔的受剪承載力;第二項為構造柱的混凝土部分承擔的受剪承載力;第三項為構造柱內的鋼筋所能承擔的受剪承載力。

這是一個主要以試驗數據為主得到的經驗公式。試驗證明,在一個墻段中,構造柱包括鋼筋和混凝土所能承擔的受剪能力應有所限制。

規范對墻段中部設置的構造柱在縱橫墻截面中所占的比例作出了限制,同時對中部構造柱中的鋼筋也作了限制,主要是為了既保持多層砌體墻的特性,同時又解決墻段受剪承載力的不足。

(5)采用配筋混凝土小型空心砌體。只能用于混凝土小型空心砌塊建筑中,不能在磚砌體房屋中出現局部的配筋混凝土小型空心砌塊墻段。

當在多層混凝土小型空心砌塊建筑中出現整層或某些墻段的受剪承載能力不足時,首先應采取增加構造柱和芯柱數量等措施,在不足以解決其承載力時,可采用在混凝土小型空心砌塊墻段中,按配筋砌塊的要求增加豎向和水平配筋等措施,來提高整層或某些墻段的受剪承載能力。

1.3.8 磚墻中的水平配筋在墻體兩端沒有錨固。

原因分析:水平配筋在提高墻段的抗剪承載力時,通過砌筑砂漿與磚及鋼筋的握裹力,對墻段起抗剪作用。鋼筋在墻段中抗剪作用的發揮,由鋼筋在墻的兩盡端的錨固措施保證。根據試驗數據,鋼筋端部有無錨固對抗剪承載力的影響約占總的承載力提高值的13%左右。因此,要求水平鋼筋配置后宜有錨固措施。

改進措施:當墻段兩端有構造柱時,應將水平鋼筋錨入柱內,按受拉筋的錨固長度設置;當墻段兩端無構造柱或僅有一端有構造柱時,可采用將無構造柱端的水平筋彎折成直勾等措施。

1.4 多層磚房的抗震構造措施

1.4.1 在多層砌體房屋設計中,因不甚了解構造柱的破壞機理,忽視構造柱作為主要的抗震構造措施的作用,未按規范要求設置構造柱。

原因分析:多層砌體房屋在歷次地震中破壞都是最嚴重的。1976年唐山地震之前,始終沒有切實可行的辦法防止多層砌體房屋在地震中突然倒塌。

唐山地震時全城幾乎所有的多層砌體房屋都嚴重破壞和倒塌,造成生命和財產的巨大損失。但是,在調查過程中,也偶爾發現有的砌體房屋雖然有局部破壞,但卻未倒塌。這樣的建筑共有八幢,包括學校,辦公樓,招待所,藏書庫等。這些房屋雖為磚墻承重,但在墻體中均設有不同大小截面且與周邊的墻體結合得非常好的鋼筋混凝土柱。

在結束調查之后的一年內北京市建筑設計研究院進行了三幢不同構造的整體房屋模型試驗,模型比例按1/4,利用激振設備模擬地震作用。三幢模型的設計是:一幢為普通的磚砌體結構,除了有圈梁之外,沒有其他措施;第二幢是在所有內外墻交接處均設置一個與墻同厚的鋼筋混凝土柱,同時還設有圈梁;第三幢是在所有磚砌體墻的外側,后加鋼筋混凝土柱,部位均在外墻轉角及內外墻延伸的交接處,表示對磚房的加固。

我們試驗的結果得出如下結論:①設有鋼筋混凝土柱的多層砌體房屋,在墻體開裂后沒有進一步倒塌破壞。即使在外柱鋼筋屈服的情況下仍能保持裂而不倒;②由于柱的截面較小,對房屋和墻體的剛度并不增加,其初裂荷載也無明顯的提高;③整體結構的變形能力和延性有很明顯的增大。

在試驗結果的基礎上,向抗震規范編制組提出建議:在所有多層砌體房屋中設置鋼筋混凝土柱,并取名為“構造柱”。此后許多單位的試驗也都進一步證明了上述結果,使構造柱做法得到廣泛推廣應用。

改進措施:多年來的實踐證明,構造柱是一種良好的抗震構造措施,能夠使多層砌體房屋減輕和避免突然倒塌的危險,是保證多層砌體房屋大震不倒的重要措施,應該明確,構造柱不是一般意義上的柱而是墻體的約束構件。

構造柱的作用主要是約束一旦在地震中開裂破壞了的墻體,使之不進一步倒塌。從這一點出發,我們能夠更好地來理解和運用構造柱而不致出現誤導。構造柱雖不能阻止墻體出現的一般裂縫的發展,但是在墻體沿對角線的剪切裂縫較大并貫通整個墻面,使墻體分為四大塊后,構造柱能夠約束墻體的進一步倒塌。

1.4.2 多層砌體房屋超過規范規定的層數和高度,誤用增加構造柱來解決。原因分析:設置構造柱的目的是約束墻體,既不是增強抗剪能力,也不是為了解決超高和超層的問題。

提出此類問題的原因可能是受1978年抗震規范的影響。當時由于唐山地震剛過,對構造柱的認識還是初步的,因此在78規范中構造柱作為一種超高建筑的加強措施,即一般多層砌體房屋沒有設置構造柱的要求,僅當不同設防烈度的房屋達到一定層數和高度時,才要求設置構造柱,這是對構造柱作用的初始認識階段。

改進措施:現行抗震規范已普遍提高了不同設防烈度區允許建造房屋的高度。因此,構造柱的設置是普遍的要求和基本的構造措施,不是解決房屋超高或超層的手段。

1.4.3 單層砌體房屋不應按多層房屋的要求設置構造柱。

改進措施:單層房屋一般不包括在多層砌體房屋之列,規范對此亦無明確規定。

對不同設防烈度的單層砌體房屋,可根據建筑結構情況區別對待。比如,對一些高烈度區的重要建筑,至少應在房屋的四角墻體內設置構造柱,也可以在相隔一定距離的橫墻內設置構造柱。

對一般的單層砌體房屋,只要求有頂部圈梁和內外墻的拉結措施,1.4.4 隨意將構造柱沿房屋高度方向逐層減少或改變截面及配筋。

改進措施:構造柱的設置目的既然是約束墻體的構件,因此就一般要求而言,各層均應連續設置。除符合《抗震規范》GB 50011第7.3.2條第5款規定,需在房屋下部l/3樓層增設的構造柱,當延伸到上層的墻體時,可適當減少或改變配筋及截面。

構造柱在多層砌體中除有約束構件功能之外,同時還能夠增強內外墻、墻與墻的連接功能。這些也不能忽視。因此,如果沿高度方向要減少構造柱的數量時,一定要強調墻相互間的拉結措施,否則是危險的。

1.4.5 誤將構造柱伸入房屋基礎的大放腳或基底。

原因分析:《抗震規范》GB 50011要求,構造柱可不單獨設置基礎,但應伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連,構造柱作為整個墻體的一部分,構造柱的作用不是柱,它所承擔的作用主要是對墻體起水平約束,因此不必要有基礎。改進措施:構造柱是墻體的一部分,它不是承重柱,因此也不單獨承擔豎向荷載。其主要作用是對墻體起水平約束作用。不需要有單獨的基礎。規范規定構造柱可不單獨設置基礎,但應伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連,遇有管溝時,應伸到溝底。如圖1.4.5所示。

5.房屋抗震橫墻的最大間距滿足《建筑抗震設計規范》(gb5011-2001)第7.1.5條和《建筑抗震鑒定標準》(gb50023-95)第5.2.1條7度抗震設防要求。

6.墻體的砂漿強度等級滿足《建筑抗震鑒定標準》(gb50023-95)第5.2.2條7度抗震設防要求“7度時超過三層時磚砌體不應低于m1”。

7.房屋每層的縱橫墻均設置閉合圈梁,圈梁截面高度符合《建筑抗震設計規范》(gb5011-2001)第7.3.4條要求。

8.承重的門窗間墻最小寬度為0.5m,外墻盡端至門窗洞邊的距離,不滿足《建筑抗震鑒定標準》(gb50023-95)第5.2.4條7度抗震設防時不小于0.8m的要求,但外墻盡端設有構造柱。

9.辦公樓(1-9)軸一至三層抗震橫墻的間距不滿足《建筑抗震鑒定標準》(gb50023-95)第5.2.5條7度抗震設防、砂漿強度等級m5的要求;(1-9)軸四層及(10-14)軸抗震橫墻的間距滿足《建筑抗震鑒定標準》(gb50023-95)第5.2.5條7度抗震設防、砂漿強度等級m5的要求。

(二)第二級鑒定

第二級鑒定以抗震驗算為主結合構造影響進行綜合評價。本工程采用中國建筑科學研究院的pkpm系列結構軟件中pmcad對該樓墻體進行承載力驗算。計算時,實心磚墻砌筑砂漿抗壓強度一至三層均取為m5.0,四、五層取為m2.5,磚抗壓強度取為mu7.5,震設防烈度為7度,地震分組為第二組,基本地震加速度為0.10g。房屋整體依據《砌體結構設計規范》根據樓、屋蓋類別及橫墻間距按剛性方案計算內力,樓屋面荷載按設計要求和《建筑結構荷載規范》取值。驗算結果表明沿軸線縱橫墻體大片墻抗震驗算均滿足要求。一至三層(e)-(2-9)軸縱橫墻交接處和一層(b)-(12-14)軸縱橫墻交接處,局部墻片由于相對側移剛度較大,產生水平地震剪力集中現象,導致抗震驗算不滿足要求。

三、抗震加固技術措施

對抗震驗算不滿足要求的一至三層(e)-(2-9)軸縱橫墻交接處和一層(b)-(12-14)軸縱橫墻交接處的局部墻片,通過調整墻段兩側洞口尺寸及位置,以調整墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力的處理方法,上述墻片抗震鑒定系數可達到要求。即將抗震驗算不滿足要求的一至三層(e)-(2-9)軸縱橫墻交接處的局部墻段兩側窗戶增高,從而改變墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力,達到抗震鑒定要求;在窗邊設置欄桿,以滿足安全要求;對一層(b)-(12-14)軸縱橫墻交接處抗震驗算不滿足要求的局部墻片,通過調整門位置,來改變墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力,達到抗震鑒定要求;對四、五層樓梯(e)軸縱墻端部增設混凝土構造柱,對樓梯間懸挑梁端部增設混凝土柱。

四、結語

本文以瑞金市某辦公樓為例,通過調整墻段兩側洞口尺寸及位置,以調整墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力的處理方法,來滿足抗震承載力驗算要求。在不影響外觀及功能的基礎上,提高了教室的采光率,而采用常規加固方案投入較大,加固后對外觀及功能上造成影響,且在增加結構剛度的同時增加了地震作用。因此該方法可作為采用砌體結構的學校等對建筑功能要求較高的建筑物抗震加固的優選方案。

8度區七層磚混住宅的結構抗震驗算

《抗震規范》規定,房屋的抗震設計必須滿足“三個烈度水準、兩個階段設計、一個指導思想”的設防要求。第一階段設計就是在第一水準烈度即比基本烈度低1.55度左右的多遇眾值烈度地震作用下,結構構件的截面抗震驗算,這樣,既保證了在第一水準烈度下具有必要強度可靠度,結構處于正常使用的彈性工作狀態,又滿足了第二水準烈度(基本烈度)的設防要求,結構非彈性變形或房屋的損壞控制在經一般修理或不需修理仍可繼續使用的范圍,從而達到“小震不壞、設防烈度可修”的抗震設防目標;對多層砌體房屋來說,結構抗震驗算可只進行第一階段設計(強度驗算),而通過概念設計和抗震構造措施來最終實現第三

烈度水準(預估的罕遇地震)的設計要求和“大震不倒”的設防目標。其截面抗震須作抗剪承載力驗算。

(1)計算原則隨著地震烈度和房屋高度的增加,砌體結構在水平地震作用下有可能改變其以剪切變形為主的受力性質,8度七層條件下的磚混住宅,應沒有超出以剪切變形為主的范圍,且質量和剛度沿高度分布比較均勻,其水平地震作用大致按倒三角形分布,近似于單質點體系,各樓層可僅考慮一個自由度,可采用底部剪力法和樓層水平地震剪力法計算地震作用和樓層水平地震剪力。因此,8度七層磚混住宅可以按照《抗震規范》確定的原則,考慮水平地震作用和結構抗震計算,并進行樓層水平地震剪力的分配和墻段層間抗側力等效剛度的確定。

(2)承載力不足時的調整方法與措旌一般來說,隨著房屋高度和層數的增加,地震作用增大,磚砌體的抗震能力相應降低。樓蓋的重量占房屋總重的35%-50%,房屋總高度相同,多一層樓蓋就意味著增加半層樓的地震作用。根據通常的設計經驗及計算分析,七層磚混住宅的240mm厚的橫墻截面抗8度地震承載力驗算一般不會存在問題,而往往是縱向抗震墻承載力不容易完全滿足。可從以下幾個方面進行調整驗算:

①提高磚砌體主要是砌筑砂漿的強度等級,使墻體抗剪承載力增加。

②增設構造柱或適當加大構造柱截面及配筋,構造柱的間距不宜大于4m,宜設置在縱橫抗震墻交接處。試驗表明,構造柱能使砌體的抗剪強度提高10%-30%。

③在磚墻灰縫中配置水平鋼筋形成橫向配筋砌體,增強磚砌體變形能力及延性。

④增加墻體主要是縱向抗震墻厚度到370mm,以增大墻體橫截面而積,提高抗震承載力。

⑤可采用橫墻、內縱墻混合承重方案或采用現澆板使縱橫墻同時承重,利用正應力對提高砌體抗剪強度的有利影響。

⑥適當調整門窗洞口位置,將承載力不夠的墻段寬度及其抗側力等效剛度減小,使之分擔的地震剪力減少,相應提高抗震承載力。

⑦調整抗震墻的平面布置,增加抗震墻的數量,亦即調整和減小樓層水平地震剪力在各墻片上的分配值,使受力均衡分散。縱墻間距不宜大于4m。

(3)豎向地震作用分析在8度地震區,對七層磚混住宅來說,一般沒有長懸臂構件和大洞口過梁,可以認為,由于其構造柱較密,構件之間的連接和結構整體性加強,因此豎向地震作用對墻體結構的不利影響,一般可以不考慮或不進行豎向地震作用的計算及截面抗震驗算。

第二篇:砌體結構抗震驗算調整方案

可以增加剛度,方法有,加墻厚,減少洞口尺寸,加構造柱。看哪個更合適一些,上面的配筋不是混凝土墻的鋼筋,是配筋砌體,如果不是差的很多的話可以在中間加鋼筋的。不知道您的工程所在地抗震等級,如果7度極其以上的話,建議調整方案,縱向墻最少三道,洞口不要開的過大,該加構造柱的一定別省。砌體結構抗震很不利,保守設計吧。

出現紅字如果有(*+數字)必須改結構構造 如果只是數字(數字)最簡單的辦法就是把這段墻做配筋磚砌體 紅字是配筋的面積 我也剛做了不久 下面是網上找的 希望能給你點啟發

PKPM在計算磚混結構時的抗震驗算結果中經常出現紅字的問題 相關搜索: 磚混, PKPM, 結構, 驗算, 抗震

PKPM在計算磚混結構時的抗震驗算結果中經常出現紅字的問題

關鍵詞:PKPM,磚混結構,抗震抗剪承載力,墻的剛度,配筋砌體鋼筋參與工作系數,抗剪承載力與所分得的地震剪力比

在實際工程中運用中國建筑科學研究院開發的建筑結構計算系列軟件PKPM計算磚混結構時,如果運行到PMCAD中的第8項“磚混結構抗震及其他計算”對于某些結構可能會出現“紅字”的現象。具體地說,在“磚混結構抗震及其他計算”選項時,其結果圖中將會出現建筑物的各縱墻和橫墻、構造柱以及門窗洞口等圖形,還有左下角標注的一些建筑材料等有關參數,另外還有分布在各縱墻和橫墻圖形中與墻平行或垂直的數字。垂直于墻的數字是該整道墻的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力與所分得的整樓層地震剪力之比,數字為黃色;平行于墻的數字是該整道墻中的由于洞口分割而開的各墻段的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力與所分得的該整道墻地震剪力之比,數字為藍色;但是無論整道墻或各墻段抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比小于1時,則平行或垂直于墻的數字呈紅色,也就是所謂“紅字”現象。

對于“紅字”現象,有的工程師沒有仔細研究原因,只認為抗力不夠,盲目的加構造柱,有的工程師僅從概念上分析上認為縱墻或橫墻較少,提出增加墻。總之眾說紛紜。如果閑暇之時,認真研究一下會發現,絕大部分紅字出現在平行于墻的數字,也即該整道縱墻中的各墻段的抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比小于1。具體一點就是洞口兩側墻段承載力小于所分得的地震剪力。在這個問題的基礎上如果微微調一下洞口的位置,墻承載力與地震剪力之比將會有非常大的令人吃驚的變化。一般0.8以上的紅字都會“變色”即大于1。另外如果一道縱墻連續的話,抗力比將有較大增長。對于這些問題不再贅述。通過仔細參閱軟件PKPM磚混部分技術條件會發現,其軟件的核心是幾乎完全按照GB50003—2001即《砌體結構設計規范》編制而成的,而且既然該軟件能通過國家建設部的驗收,說明軟件本身沒有問題,那這種現象發生根本必源于規范之中。

說到此必須得明確一點:GB50003—2001中規定 1.墻段承載力設計值為V V=S*fve fve=ζn*fv

其中,S為墻的截面面積,fve為沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力,fv為沿階梯形截面破壞的抗剪承載力,當砂漿大于M10時取0.17Mpa,ζn為砌體強度正應力影響系數,與 σo/fv有關,按GB50011—2001中表7.2.7取用。2.所分得的地震剪力為V 按各墻段的剛度分配,當墻的高寬比h/b<1時僅考慮剪切變形;當墻的高寬比1<4時考慮剪切變形和彎曲變形;當墻的高寬比h/b>4時,可認為該墻剛度為0(事實上應該是僅考慮彎曲變形)下面舉例說明:

如附圖所示一片墻中間一個洞口,尺寸、位置見圖。圖一與圖二的區別僅在于圖一中窗口位置移動100mm。假定墻厚為240mm(實際上同墻厚對計算結果無任何影響)σo/fv=5 ζn=1.5并假定分配到這片墻上的地震剪力為60Kn。砌體彈性模量E, 砌體剪變模量G,且G=0.4E,I為墻段截面慣性距,ζ為剪應變不均勻系數。取1.2。計算結果如下:(1)圖一中

對于墻段a,h/b =1500/700=2.14即1<4 同時考慮剪切變形和彎曲變形:

δa=h^3/12*E*I+ζ*h/G*A

=1.5^3/12*1/12*0.24*0.7^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.7=67.785/E 對于墻段b,h/b =1500/500=3.00即1<4 同時考慮剪切變形和彎曲變形:

δa=h^3/12 *I*E +ζ*h/G*A

=1.5^3/12*1/12*0.24*0.5^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.5=150.000/E 墻段a的剛度Ka=E/67.785 墻段b的剛度Kb=E/150.000(2)圖二中,墻段a與墻段b完全相等,對于墻段(a)(b),h/b =1500/600=2.50即1<4 同時考慮剪切變形和彎曲變形:

δa=h^3/12 *I*E +ζ*h/G*A

=1.5^3/12*1/12*0.24*0.6^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.6=96.356/E 墻段a的剛度Ka=E/96.356 墻段b的剛度Kb=E/96.356 按國標公式計算:

圖一中,墻段a分配得的剪力60*150/(150+67.785)=41.32kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.7=37.8 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比37.8/41.3=0.91(紅字)墻段b分配得的剪力60*67.785/(150+67.785)=18.68kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.5=27.00 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比18.86/27.00=1.45(蘭字)圖二中,墻段a(b)分配得的剪力60*96.36/(96.36+96.36)=30.00kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.6=32.4 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比30.0/32.4=1.08(都為蘭字)結論:之所以差距這么大,是因為抗力與墻截面大小成線性關系,而與分配多少剪力有關的剛度卻與墻截面大小成超線性關系。因此,當墻截面增大一點兒時,抗力也增大一點兒,而剛度增大很多,地震力也增大很多,因而抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比相對增大很小。同時如上例所述,圖一中總剛度K=Ka+Kb=E/67.785+ E/150= 0.02142E,圖二中總剛度K=Ka+Kb=E/96.356+ E/96.356= 0.02076E吸引的地震力也稍小。

下面再討論點與此有關的幾個問題,1.關于“紅字”現象,有些工程師們對此深惡痛絕,但上述例子忠實按規范計算,也會有如此大的差距,首先必須認識一點,(1)砌體結構是我國幾千年來應用最成熟也最廣泛的結構形式之一。計算軟件PKPM開發之前,國家規范編制之前,甚至唐山地震之前,可以說即使構造柱在廣大的工程師思維里都是個很遙遠的概念。更不用說完美的設計理論了。10~20年前的老一輩結構工程師設計的砌體結構如果用PKPM試算一下,可能“萬里江山一片紅”。然而根據上述例子在建筑布局時移動門窗洞口幾公分,就會發生房倒屋塌的事故?(2)GB50003—2001是由中國建筑東北設計研究院苑振芳先生領頭編寫的,如果參閱苑振芳先生主編的《砌體結構設計手冊》其中有一段話“抗震設計在很程度上還是一種經驗設計,尤其是對砌體結構而言……抗震構造措施在一定程度上,其重要性甚至超過具體計算。”(3)從建國初期的“規定”到74系列、89系列、2002系列國家規范。對于各地區基本烈度一直有較大的調整,一方面顧計各地經濟發展,另者也有科學發展的原因。但對于砌體結構來說基本烈度是對地震作用影響的唯一參數,場地、分組對砌體結構地震作用無絲毫影響,而規范中各地區基本烈度的較大變動也應引起我們的思考。第四點,如果不發生地震的話,任何砌體結構剪力為0,(不計風荷載),更不用說“紅字”了,然而發生相當于基本烈度的地震超越概率又是多少呢?

2.“紅字”問題的解決,不論上述討論如何,我們還是盡量遵守規范來進行設計工作。但紅字問題解決有多種方法。

一、建筑專業做方案時應盡量征求結構工程師的意見。

二、傳統方法即多加構造柱。

三、在建筑專業同意的前提下修改洞口位置,既能“算得過去”誰都沒話說,又能心安理得得到安慰“我干的活很安全”。具體方法是明確有紅字的有關墻或墻段(必須確信知道哪道墻或墻段有紅字),加大洞口寬度;把洞口往有紅字的有關墻或墻段移動;盡量使有關墻或墻段截面減小即可。

四、加筋砌體,一些工程師尤其是資格較老的工程師可能對加筋砌體不太熟悉,因而極不贊成采用加筋砌體。但是如果對軟件PKPM十分遵從的話,則應該仔細閱讀一下PKPM系列S-1(2)PMCAD用戶手冊及技術條件(2002.8)第114頁20~22行的話“…….此時括號內給出的該墻的層間豎向截面中所需水平鋼筋的總截面積,單位mm,用戶可根據各墻段的配筋面積進行適當歸并后設計配筋砌體”而GB50003-2001和GB50011-2001對此也有十分明確的規定。

GB50003-2001中10.3.1節配筋砌體構件

V<1/γre*(fvE+ζs*fy*ρs)*A(10.3.1)V考慮地震作用組和的墻體剪力設計值,γre承載力抗震調整系數,ζs鋼筋參與工作系數按表10.3.1采用,fy鋼筋抗拉強度設計值,ρs層間豎向截面中所需水平鋼筋配筋率。

GB50011-2001中7.2.9公式(7.2.9)與GB50003-2001中公式(10.3.1)除形式稍有區別外,內容完全一致。ζs鋼筋參與工作系數按GB50011-2001中表7.2.9采用 GB50011-2001表7.2.9(GB50003-2001表10.3.1)墻體高寬比 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 ζs 0.10 0.12 0.14 0.16 0.12 對此又派生出兩個問題:

1.仔細看一下上表,墻體高寬比為1.2時,ζs值為0.12。為什么當墻體高寬比小于1時,ζs成線性關系增長,而大于1時反而減小?難道墻體高寬比等于1達到最大值。如果這樣,其函數圖像應是一個有極值的閉區間函數。緣于以下幾點對于此問題有待更加深入的研究:(1)規范沒有依慣例而明確提出當高寬比介于某數之間時,ζs值按線性插入(2)參閱很多書籍,即使是有關此方面的專題也對此問題都避而不談(3)89系規范GBJ11-89 5.2.6規定ζs值直接為0.15沒有任何關系式。而GBJ3-88對此根本沒有記述。GB50003-2001條文說明稱詳見GB500011-2001,而GB500011-2001稱ζs值由試驗確定,但根據GBJ129-90《砌體基本力學性能力學方法標準》第四章的沿階梯形截面破壞的抗剪承載力試驗方法,乃用九塊磚組成的雙剪試件試驗,具體請參見GBJ129-90 4.0.1,當試驗砌體的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力且需得含墻高厚比這一參數時的實驗方法一直沒有查詢到。(4)從直覺的角度來看,墻體高寬比越小時,鋼筋與墻體結合牢固可靠,鋼筋參與工作性能應該更趨于穩定。

2.根據GB50003-2001中10.3.4第三款“水平鋼筋配筋率不應小于0.07%,且不宜大于0.17%”根據這兩個配筋率限值按GB50011-2001中7.2.9公式(7.2.9)或GB50003-2001中公式(10.3.1)反算一下所配水平鋼筋所能提供的抗力與砌體本身提供的抗力之比值。(假定σo/fv=5 ζn=1.5并假定砂漿M10,鋼筋HPB235,ζs取0.15)ζs*fy*ρs/ fvE=0.15*210*(0.07%-0.17%)/1.5*0.17 =0.0865至0.21 這說明水平鋼筋所能提供的抗力與砌體本身提供的抗力之比值為0.0865至0.21,相當于PKPM計算出現“紅字”的現象時,如果小于0.8時應重做方案調整建筑布局,但大于0.8時,可以考慮用配水平鋼筋來提高承載力以達到“算得過”的目的。

第三篇:砌體房屋抗震加固方案

房屋加固方案

1、墻體的破壞

承受作用的主要抗側力構件是與水平地震作用平行的墻體,其破壞主要是墻體的抗剪承載力不足,在地震作用下,若墻體的高寬比≈1,則墻體的破壞呈現X形交叉裂縫;若墻體的高寬比<1,則在墻體中部易出現水平剪切裂縫,對于鋼筋混凝土樓板的磚砌體墻房屋,其底層的裂縫往往比上層嚴重。

2、窗間墻和墻垛的破壞

比較細高的窗間墻受剪彎雙重作用,可能產生水平斷裂。門窗洞口開得多且大的墻面,破壞也較嚴重,如窗間墻布置不合理、墻段長度過大或過小,寬墻垛因吸收過多的能量先破壞,窄墻垛則因穩定性差也將隨后失效。豎向地震作用下,對于大洞口的上部過梁,有時在中部會發生斷裂破壞。

3、縱橫墻的連接破壞

由于在施工時縱橫墻往往不能同時咬槎砌筑,縱橫墻間留有馬牙槎,使墻體間缺乏拉結,或雖同時砌筑但砌筑質量不好,同樣導致拉結強度較低。墻體間連接薄弱,在地震作用下,表現為內外墻交接面產生豎向裂縫、拉脫、縱墻外閃,甚至是整片墻倒塌。另外由于地震導致的地基不均勻沉降,也會引起縱橫墻間的豎向裂縫。

4、墻體剛度變化和應力集中的部位如樓梯間、墻角和煙囪

等削弱的墻體易破壞和倒塌

樓梯橫墻間距小,水平剪切剛度大,因而承擔的地震剪力也較大,但由于樓梯間沒有樓板,其空間剛度相對較小,且樓梯踏步板嵌入墻體,削弱了墻體,因此樓梯間的墻體容易在水平地震作用下產生斜裂縫和交叉裂縫。墻角位于房屋端部,橫縱兩個方向的約束作用減弱,因此墻角處的抗震能力較低。由于墻角處有較大的剛度,地震作用下房屋的扭轉效應使得墻角部位的地震作用效應加大。

5、樓板與屋蓋的破壞

樓板和屋蓋是地震時傳遞水平作用力的主要構件,其水平剛度對房屋的整體抗震性能影響很大。現澆鋼筋混凝土板構成的結構整體性好,抗震性能較好;預制鋼筋混凝土板的整體性較差,若板縫偏小,混凝土灌縫不易密實,或端部的擱置長度過短且無可靠的拉結措施,地震時板縫容易拉裂,甚至板體掉落,在歷次地震中破壞最重,損失也最大。

6、整體穩定性不好的附屬物

房屋附屬物是指女兒墻、出屋面煙囪、突出屋面的屋頂間等。這類出屋面附屬建筑物在地震時,受“鞭梢效應”的影響,地震反應強烈,破壞率極高。突出屋面的屋頂間墻體易出現交叉裂縫,女兒墻、屋頂煙囪等出現水平裂縫。

二、砌體建筑抗震加固方法

相對于鋼筋混凝土結構和鋼結構而言,砌體結構的抗震加固

多采用傳統方法,在新材料及新技術方面的應用較少,且理論研究不深。

既有砌體抗震鑒定加固以 GB 50023-95 建筑抗震加固建設標準的設防標準為目標,即在遭遇相當于抗震設防烈度的地震影響時,一般不致倒塌傷人或砸壞重要生產設備,經修理后仍可繼續使用。既有砌體結構加固主要以直接加固與間接加固為主,設計時可根據實際工況和使用要求選擇適宜的方法。

1、砌體房屋加固的總體要求(1)房屋高度和層數

一般而言,房屋越高,所受到的地震作用越大。由于砌體結構材料的脆性性質,歷次地震的宏觀調查資料表明,二、三層磚房在不同烈度區的震害比四、五層輕得多,六層及六層以上的磚房震害明顯加重。即使通過抗震加固,也不能隨意突破層數和高度限制。

(2)房屋抗震加固的基本要求

抗震加固應從提高房屋的整體抗震能力出發,并注意滿足建筑物的使用功能和同相鄰建筑相協調;由于承重墻直接承受樓層的垂直荷載,如地震時先破壞,將危及整個房屋的安全,因此,自承重墻體加固后的抗震能力不應超過同一樓層中承重墻體加固后的抗震能力;對非剛性結構體系的房屋,選用抗震加固方案時應特別慎重,當采用加固柱或墻垛,增設支撐或支架等非剛性結構體系的加固措施時,應提高其變形能力控制層間位移。

2、地基基礎

對已有建筑抗震加固的首要任務是地基基礎的加固,根據地基的豎向承載力、水平承載力及不利地基因素,分別采取加強上部結構剛度、加固處理地基(注漿加固法、錨釬靜壓樁)、加大基礎底面積、加大或加鋼筋、結合灌漿等措施,提高基礎承載能力,延長基礎的使用年限。

3、磚墻的加固方法

當磚墻裂縫過寬過深可能導致承載力或穩定性不足,常用的磚墻加固方法有扶壁柱法和鋼筋網水泥砂漿法。

(1)扶壁柱法扶壁柱法是工程中常用的磚墻加固方法,根據使用材料不同,扶壁柱法有磚砌和鋼筋混凝土兩種。

①磚扶壁柱加固

常用的磚扶壁柱形式如(圖1)所示,其中a、b表示單面增設的磚扶壁柱,c、d表示雙面增設的磚扶壁柱。

1磚扶壁柱法加固磚墻

增設的扶壁柱與原磚墻的連接,可采用插筋法或挖鑲法,以保證兩者共同工作。

②混凝土扶壁柱加固

混凝土扶壁柱的形式如(圖2)所示,與磚扶壁柱相比,它可以幫助原磚墻承擔較多的荷載,而混凝土扶壁柱與原墻的連接顯得尤為重要。

2混凝土扶壁柱法加固磚墻

(2)鋼筋網水泥砂漿法

此法是在除去墻表面粉刷層后,兩面附設由直徑為4mm~8mm組成的鋼筋網片,然后噴射砂漿(或細石混凝土)或分層抹上密綴的砂漿層。此法適合加固大面積的 墻 面,目 前 常 用 于下列情況的加固:因房屋加層或超載而引起磚墻承載力不足;因火災或地震而使整 片 墻 承 載 力 或 剛 度 不足;因施工質量差而使磚墻承載力普遍達不到設計要求;窗間墻等局部墻體達不到設計要求等。

(3)磚柱的加固方法

外加鋼筋混凝土加固,包括側面外加混凝土層加固和四周外包混凝土加固兩類。

①側面外加混凝土加固

當磚柱承受較大的彎矩時,常常采用僅在受壓面增設混凝土層或雙面增設混凝土層的方法予以加固。采用側面加固時,新舊柱的連接接合非常重要,應采取措施保證兩者能可靠地共同工作。因此,兩側加固時應采用連通的箍筋;單側加固時應在原磚柱上打入混凝土釘或膨脹螺栓等物,以加強兩者的連接,并將原磚柱的角磚每隔300mm打去一塊,使后澆混凝土嵌入磚柱內。

②四周外包混凝土加固

四周外包混凝土加固磚柱的效果較好,對于軸心受壓磚柱及小偏心受壓磚柱,其承載力的提高尤為顯著。

三、抗震加固新技術

1、減震隔震

隨著減震技術的發展,以及對歷次強烈地震中建筑結構破壞形式的總結,我們可通過分析地震作用效應,采用減震隔震技術,減小既有砌體房屋在強震中所承受的地震作用。目前在既有建筑結構中常用的減震技術主要有基礎隔震技術、消能減震技術以及調諧減震技術等被動減震方法。

2、抗震加固與節能改造一體化

當今世界資源越來越短缺,地震頻發,針對抗震加固和節能改造這兩項工程,許多學者提出了抗震加固與節能改造一體化,并對其技術進行了深入的研究。一體化技術可以提高既有結構承載能力、改善既有結構的抗震性能,與傳統抗震加固技術相比,一體化技術改造后結構的承載能力更高、抗震性能更好,能使既有建筑耗能能力有所降低,節約能源,實現了抗震加固與節能改造有機結合,避免二次作業,設計施工一體化,降低運營成本。目前,玻化微珠保溫砂漿是抗震加固與節能改造一體化技術中最常用的無機材料。

第四篇:砌體結構抗震性能的研究

砌體結構抗震性能的研究

摘要:砌體結構作為我國傳統建筑形式,在各類建筑中占有十分重要的地位。但由于材料明顯的脆性性質,相比于鋼筋混凝土結構或鋼結構建筑,砌體結構的抗震能力較差。本文對砌體結構抗震構造措施和目前存在的問題進行了分析闡述。

關鍵詞:砌體結構、抗震措施、抗震性能研究

Abstact: As a traditional structure,masonry structure plays an important role.Its seismic capacity is much poorer than reinforced concrete or steel structure due to the material brittleness.the masonry structure seismic structural measures and the existing problems are analyzed in this paper。Keywords:masonry structure;earthquake-resisting;Seismic resistance research引言

砌體結構是一種傳統的墻體材料,在我國的廣大中西部縣域城鎮中仍占有85%以上的比例。近些年來,隨著建筑業的蓬勃發展,新型墻體材料也不斷涌現,如混凝土小型空心砌塊就是其中的一種。另外,結合就地取材的原則生產的各種地方性砌體材料,如蒸壓類和燒結類的非粘土多孔磚及實心磚。這都為砌體結構的應用擴大了領域和范圍。[1]

現代砌體結構已與傳統的磚砌體有許多區別。按照砌體中的配筋率大小可將其分為無筋砌體、約束砌體和配筋砌體三類,它們的界限定義為:僅有少量的拉結鋼筋,含筋量在0.07%以下時,可稱為無筋砌體;約束砌體適用于地震設防地區的砌體結構,如在墻段邊緣設置邊緣構件(鋼筋混凝土構造柱),同時,墻段上下設置有圈梁,此類砌體的特點是砌體周邊均有鋼筋混凝土約束構件,砌體的配筋量為0.10%~0.2%左右;配筋砌體適用于10層以上的中高層建筑,如配筋混凝土空心小砌塊,其實質是一種砌筑成型的剪力墻結構,其配筋率也接近于現澆鋼筋混凝土剪力墻結構,即在0.25%左右。[2]

1966 年的邢臺地震和1976 年的唐山地震等數十次破壞性大地震,以及2008年的汶川地震等,幾乎無一例外地表明無筋砌體結構不能經受大地震的考驗。盡管砌體結構的抗震性能是如此之差,然而,在城鎮建設中,由于人口集中,土地有限,規范限制了一些傳統材料的砌體結構高度,但又不可能把砌體結構限制過嚴,而是要適應發展的需要,在研究和總結震害的基礎上,改進砌體結構的抗震性能,嚴格要求了小砌塊的建造層數和高度,滿足業主的需要。新修訂的《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)就適應了這種要求,提供了建造較高層數的砌體結構的安全性和適用性。同時相對于現澆鋼筋混凝土剪力墻結構而言,其較低的工程造價也是顯而易見的。砌體結構材料的特點

砌體材料作為一種地方性材料,具有取材容易、加工簡單、砌筑工藝易于掌握,因而被廣泛采用。并且經過長時間的改進和發展,形成了具有各地特色的傳統制作方式和砌筑方法,是一種生命力極強、應用最廣泛的建筑材料。砌體材料在我國大體可分為粘土類制品、蒸壓類制品、混凝土類制品和以各類工業廢料制成的墻體材料等。

當前各地除沿用傳統材料粘土制品以外,也相繼制成以頁巖、煤矸石和粉煤灰為主要原料的燒結磚;以白灰砂、粉煤灰為主要原料的蒸壓磚;以及以細石砼(或輕質骨料)為材料的砼小型空心砌塊等墻體材料。大部分地區有逐步替代粘土制品的趨勢。

新型墻體材料中,用頁巖或煤矸石或粉煤灰為原材料,或按一定比例混合使用的經燒結而成的實心磚、多孔磚,較好地利用工業廢料為原料,制成墻體材料。它們具有類似于燒結粘土磚的性質,亦具有新的原材料的特點。

新型燒結磚一般抗壓強度均較高,普通的煤矸石加頁巖混合燒結磚的抗壓強度均在MU15 以上,少量的可達MU20以上,多孔磚的孔洞率在25%-30%左右。此類實心磚由于表面比粘土磚更粗糙,抗剪強度亦普遍比粘土磚高;多孔磚由于有孔洞作為鍵槽,砂漿能起

到銷鍵作用。增大了砌體的抗剪強度,對抗震十分有利。

新型燒結磚還由于經焙燒而成,因此,其砌體的線膨脹系數和收縮率都比較小,與燒

結粘土磚沒有什么區別。

另一類是蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚。由于它們的原材料不同,特別是制作養護過程的差異,導致蒸壓磚特有的性質。

蒸壓灰砂磚以石灰和砂為原材料,蒸壓粉煤灰磚以電廠工業廢料粉煤灰為原材料。經

過機械壓制成型,高壓蒸汽養護而成砌體材料。由于它的制作過程和生產工藝,決定了這類

磚具有收縮率較大、表面比較光滑、抗壓強度較高而抗剪強度較低的特點。

因此,反映在設計應用過程中出現一些問題。比如由于收縮率大,線膨脹系數亦大,這類砌體墻受材料收縮以及溫度影響較大,墻體容易出現裂縫和變形。又比如由于磚表面比

較光滑,磨擦系數小,與砂漿的粘結性能就差。因此,其抗剪強度偏低,不利于抗震。砌體結構抗震設計的重要性

砌體是一種脆性材料,傳統的砌體結構是采用粘土實心磚和混合砂漿砌筑,通過內外磚墻的咬砌達到具有一定整體連接的目的。目前的磚砌體房屋除上述方式外,大多采用了預制鋼

筋混凝土樓板、裝配式樓屋蓋、且過梁等其它構件多數為預制裝配。因此整個砌體結構,由

于其組成的基本材料和連接方式,決定了它的脆性性質,從而使其在遭遇強烈地震時破壞較重,抗震性能很差。我國在地理位置上處于世界兩大地震帶之間,是世界大陸內的一個最寬廣的淺源強震活動地區,是多地震國家。基本烈度為7度和7度以上的地區的面積達312萬平方

公里,約占全國國土面積的325%。基本烈度為6 度和6 度以上地區面積達576 萬平方公

里, 約占全國國土面積的60%。我國是世界上遭受地震災害最嚴重的國家之一。世界地震史

上死亡人數最多一次為1556 年我國陜西華縣的8級地震, 死亡約83 萬人。近代地震史上

死亡人數最多的一次地震也發生在我國, 即1976年唐山的7.8 級地震, 死亡24萬多人, 重

傷16.4萬人,倒塌房屋322萬間, 直接經濟損失達100億元。

地震所以能造成如此重大損失,主要原因是建筑物缺乏必要的抗震設防。所謂抗震設防

是指對房屋進行抗震設計包括地震作用、抗震承載力計算和采取抗震構造措施來達到抗震的目的。建筑物抗震設防就要保障人民生命財產的安全,所采取的措施應與國民經濟相適應,如

果要求建筑物在強烈地震后仍完好無損,勢必增加造價,在技術上也有一定困難。相反,設防標

準過低,將會危及人們的生命財產。基于國際趨勢, 結合我國的具體情況, 提出一個適當的設

防目標是很必要的。我國《建筑抗震設計規范》(GBJ11-89)以下簡稱《規范》提出了“三

水準”的抗震設防目標: 小震不破壞, 可正常使用;設計烈度地震可修復使用;遭遇大震時

不倒塌。砌體結構現存問題

近年來,由于城市用地緊張、資金緊張等問題,設計的磚混房屋往往在總高度和層數上超

限;片面追求直接采光和通風,導致加大面寬、減少進深等作法,往往使房屋高寬比超限。這些

都造成了極為不利的體型, 致使房屋的抗震性能大為降低, 此類現象應引起廣泛重視。

隨著建筑業的發展, 臨街有底層為鋼筋混凝土框架的大空間商店,上部為小空間磚房或

砌塊建筑的房屋大量建設。這種房屋存在著明顯的弊病:(一)往往形成梁上砌墻的布置,使

抗震橫墻在最不利的底層被切斷。且底層框架一般為大空間的公共建筑, 由于使用功能上的需要, 在客觀上給縱橫抗震墻的布置帶來了不少困難。(二)底層大部分用于商業目的,門窗

開洞要求都很大,因而有的采用了前排為鋼筋混凝土柱后為磚混的結構, 此結構目前無明確

定義且前后兩種材料剛度差異懸殊,對高烈度地區的抗震極為不利。(三)未作計算憑習慣錯

誤地認為,底層框架的側向剛度一定比磚房好,縱向框架側向剛度一定比橫向好,而實際上并

非如此。(四)上面為幾層砌體、開間小、橫墻多、不僅重量大, 側移剛度也大,而底層框架

側移剛度比上層小得多。剛度的急劇變化使得在結構剛柔交接處,應力高度集中,在柱端產生

塑性鉸,并使房屋的變形集中發生在相對薄弱的底層。這種比較薄弱的底層或中間層,可稱之為“軟層”。這種“軟層”在抗震設計中應引起高度的注意。抗震措施

(1)設置構造柱

構造柱是一種約束砌體的邊緣構件,它不單獨承受垂直荷載,在墻體受水平地震作用的初期,構造柱的應力很小,剛度也不大,但當墻體開裂后,柱內應力逐步增大,直到裂縫貫通墻體, 構造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時的墻體雖已破碎但由于構造柱的約束作用使得墻體不至于倒塌, 從而達到“裂而不倒”的目的。構造柱的設置較大幅度地增強了墻體的變形能力, 使房屋取得了較大的延性,從而減小了突然發生倒塌的可能性。當然,構造柱的截面尺寸與配筋率也不宜過大,否則,大量的構造柱將會吸收大多數地震作用力,使得構造柱先于墻體破壞, 這就起不到約束墻體的作用了,反而使結構抵抗地震作用的能力降低了。

(2)設置圈梁

構造柱作為一種豎向構件,一股沿墻高而截面尺寸不變,配筋也少有變化。因此,在各樓層柱高處設置圈梁作為錨固點,使得構造柱和圈梁產生拉結,形成對上下和左右墻體的約束作用, 從而限制墻體裂縫的發展,并減小裂縫與水平面的夾角,保證墻體的整體性和變形能力,提高墻體的抗剪能力。除此以外,圈梁作為一種重要的構造措施,它還加強了內外墻之間、樓板與墻體之間的連接, 提高了結構的整體性, 并減輕地震時地表裂縫對房屋的影響, 特別是檐口圈粱和地圈梁具有提高房屋豎向剛度的能力和抵御地基不均勻沉陷的能力。

(3)驗算墻柱高厚比

砌體結構房屋中的墻體是受壓構件, 除了滿足承載力要求外,還必須保證它的穩定性。墻柱高厚比是指砌體墻、柱的計算高度和墻厚或邊長的比值。《規范》中規定,墻柱高厚比不能大于允許高厚比。只有滿足這個要求,才可以保證砌體結構存施工階段和使用階段的穩定性。結合以往的工程經驗,綜合考慮包括砂漿強度等級、砌體類型、橫墻間距、支承條件等多種因素后擬定的。

(4)設置伸縮縫

由于鋼筋混凝上和砌體材料的線膨脹系數不同, 屋蓋和墻體的剛度不同, 當溫度變化時, 鋼筋混凝土屋蓋和砌體材料的墻體將產生不同的變形。因墻與屋蓋變形相互制約, 而產生溫度應力, 當墻體中的主拉應力或剪應力超過徹體的抗拉或抗剪強度時, 就會使墻體內產生斜裂縫和水平裂縫,頂層墻體一般最為嚴重,它包括縱墻的八字縫、橫墻L 端的八字縫、屋蓋與墻體之間的水平縫、縱橫墻的包角裂縫、屋蓋或樓蓋中的裂縫以及墻體自上而下的貫通裂縫。為了防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,可存墻體中產生裂縫可能性最大的地方設置伸縮縫,如房屋平面轉折處和體型變化處,房屋中間部位及錯層處等。實踐證明,伸縮縫的設置達到了防止裂縫出現或減小裂縫寬度的目的,成為砌體結構抗震設計中一項重要的構造措施。此外,通過在屋蓋上設置保溫層、隔熱層, 或設置屋面與墻體間相互滑動的滑動層等措施,也可以有效地防止溫度變化或干縮變形引起的裂縫。

(5)加強構件間的連接

砌體結構房屋各構件間的抗震構造連接是其抗震的關鍵。抗震構造連接的部位較多, 重要部位的連接措施有下列幾項:造柱與樓、屋蓋連接;屋頂間的連接;墻與墻的連接;后砌體的連接;欄板的連接;構造柱底端連接; 懸臂構件的連接。結束語

砌體結構既是一種量大面廣的結構形式,又是一種抗震性能較差的結構形式。我們不可能徹底淘汰它,摒棄它,只有面對現實,孜孜不倦,深入研究它,提高它的抗震性能,不斷賦予砌體結構新的內容、新的理念,使砌體結構具有更好的抗震性能和安全性,這就是

我們研究的目的。

參考文獻:

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國建筑工業出版社, 2002.5

[2]砌體結構設計規范,GB50003-2002

[3]建筑抗震設計規范,GB50011-2010

[4]楊淑紅.論砌體結構抗震設計[J].呼倫貝爾學院學報.2001年3月第9卷第1期

第五篇:砌體房屋抗震加固可行性研究報告

砌體房屋

抗震加固工程

編制單位:

可行性研究報告

目錄

一、工程概況

二、編制依據

三、加固方案

一、本工程為部隊修理所、幼兒園抗震加固工程。該工程始建于20世紀80~90年代,抗震鑒定類別屬于B類。

幼兒園為單層磚混結構,局部二層,基礎為磚砌條形基礎,屋蓋為預制板,建筑面積約834m2。通過河北省建筑工程質量檢測中心提供的檢測鑒定報告得知該建筑砂漿強度不滿足規范最低要求,影響結構承載力;磚柱及中廳大梁端部受損嚴重,影響結構安全;預制板拼接裂縫普遍存在。

修理所(家屬院)為單層磚混結構,基礎為磚砌條形基礎,建筑面積約295m2。屋蓋形式為硬山擱檁鋪木望板,大空間房屋設置木屋架,屋面為彩鋼板。通過河北省建筑工程質量檢測中心提供的檢測鑒定報告得知該建筑砂漿強度不滿足規范最低要求,影響結構承載力;抗震構造柱和圈梁不符合規范規定,影響結構抗震性能;山尖墻之間未設置豎向剪刀撐。

修理所(飯堂)為單層磚混結構,基礎為磚砌條形基礎,建筑面積約208m2,西側屋蓋形式為木屋架搭檁條,屋面為彩鋼板,屋架之間未設置豎向支撐。東側廚房為混凝土現澆板屋頂,墻頂未設置圈梁。通過河北省建筑工程質量檢測中心提供的檢測鑒定報告得知該建筑砂漿強度不滿足規范最低要求,影響結構承載力;抗震構造柱和圈梁不符合規范規定,影響結構抗震性能;山墻豎向通長裂縫較大,影響結構安全。

修理所(活動中心)為單層磚混結構,基礎為毛石條形基礎,建筑面積約470m2,屋蓋形式為硬山擱檁鋪木望板,大空間房屋 設置木屋架,屋面為彩鋼板。通過河北省建筑工程質量檢測中心提供的檢測鑒定報告得知該建筑砂漿強度不滿足規范最低要求,影響結構承載力;抗震構造柱和圈梁不符合規范規定,影響結構抗震性能;山墻豎向裂縫,影響結構安全。

修理所(宿舍)為單層磚混結構,基礎為毛石條形基礎,建筑面積約710m2,屋蓋形式為硬山擱檁鋪木望板,大空間房屋設置木屋架,屋面為彩鋼板。通過河北省建筑工程質量檢測中心提供的檢測鑒定報告得知該建筑砂漿強度不滿足規范最低要求,影響結構承載力;抗震構造柱和圈梁不符合規范規定,影響結構抗震性能;山墻豎向裂縫,影響結構安全。

二、設計依據

1.《混凝土結構加固設計規范》 2.《砌體結構加固設計規范》 3.《建筑抗震設計規范》 4.《建筑工程抗震設防分類標準》 5.《砌體結構設計規范》 6.《混凝土結構設計規范》

7.《建筑抗震鑒定標準》 8.《混凝土后錨固連接構造》 <05SG308> 9.《磚混結構加固與修復》 <15G611>

三、加固方案

1.鋼筋網砂漿面層加固墻體技術

1)施工工序:剔鑿-打磨-涂刷加固型界面劑-成孔-穿拉結筋-鋪設鋼筋網-抹水泥砂漿-養護

2)首先鑿除構件表面的粉刷層至基層,構件表面必須打磨平整,用壓縮空氣吹凈后,表面無雜物和塵土。如墻體表面凹凸度較大,需人工進行剔鑿至大致平整,如原有墻體表面有裂縫,應進行灌膠或封閉處理。用滾桶刷在基層表面均勻涂抹加固界面劑一道。待其表面指觸干燥時即進行下一步工序施工。3)加固特點及適用范圍

鋼筋網砂漿面層加固,是在面層砂漿中置設一道鋼筋網,達到提高墻體承載力和變形性能(延性)的一種加固方法。4)設計構造

(1)砂漿強度等級為M10,采用水泥砂漿,厚度為35mm。(2)鋼筋網宜采用綁扎鋼筋網,規格為6@300X300,雙向。其質量必須符合相應產品標準。

(3)鋼筋網與墻體的固定,單面加面層的鋼筋網應采用6@300的L型植筋,雙面加固時采用S形6鋼筋以鉆孔穿墻對拉,間距宜為600mm,并且成梅花狀布置,穿墻孔內灌注結構膠。(4)豎向鋼筋應連續貫通穿過樓板,為避免鉆孔太密,造成樓板過大損傷,在樓板處可采用集中配筋方式穿過,鋼筋穿混凝土板處,開洞大小為60mm*60mm方洞。鋼筋插入孔洞后,采用結構膠填實。鋼筋規格為12@600,上下搭接各500mm,端部焊6橫 筋兩道,以便與鋼筋網扎結。(注:樓板鉆孔時不得打斷空心板板肋,間距可根據實際情況適當調整)(5)門窗洞口處,用U型或L型鋼筋在距洞邊50~100mm范圍內穿過或錨固。

(6)鋼筋網砂漿面層室外部分宜深入地下,埋深為500mm.(7)鋼筋網砂漿面層內應配置水平及豎向配筋加強帶,采用10鋼筋。5)施工要點

(1)鋼筋網在墻面的固定應平整牢固,與墻面凈距宜大于5mm,網外表保護層厚度為10mm(2)墻體或樓板鉆孔時不得傷及原有鋼筋,貫通墻體后樓板的鋼筋插入孔洞后,應采用結構膠填實。2.墻體裂縫處理

1)所有墻體采用加固時,須先對有裂縫的墻體采用重力灌漿法補強加固。

2)施工要點如下:(1)清理裂縫:形成灌漿通路。(2)表面封縫:用1:2水泥砂漿(內加促凝劑)將墻面裂縫封閉,形成灌漿空間。(3)設置灌漿口:在灌漿入口處鑿去半塊磚,埋設灌漿口。(4)沖洗裂縫:用灰水比為1:10的純水泥漿沖洗并檢查裂縫內漿液流動情況。(5)灌漿:在灌漿口灌入I、II類水泥基灌漿料,灌滿并養護一定時間后,拆除灌漿口再繼續對補強處局部養

3.將梁松散混凝土鑿除至堅實混凝土界面,采用加固專用砂漿進行修補,表面采用粘貼碳纖維加固,提高承載力。

四、造價分析

三、加固方案

1.高延性纖維混凝土加固墻體

1)高延性混凝土面層加固磚墻施工順序 基層處理

鏟除原墻面抹灰層,清理灰縫,用鋼絲刷刷凈殘灰,吹凈表面灰粉,用水澆透墻面,最后在墻面刷水泥素漿一道。墻體存在裂縫時,應對裂縫進行壓力灌漿處理;原墻存在損壞或松動的磚塊,應進行替換或局部修補,最后用水澆透墻面,刷水泥素漿一道。2)壓抹高延性混凝土面層

設置標志,保證面層厚度一致。壓抹高延性混凝土面層前,應沿墻面往返澆水濕潤,并待墻面稍干后再進行壓抹。高延性混凝土面層應深入地下,埋深和具體要求見加固磚墻構造詳圖。3)養護

噴水養護7天,施工環境溫度不低于5攝氏度,否則應采取冬季施工措施;夏季施工時要防止烈日暴曬。

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