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        有關(guān)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的幾點(diǎn)探討

        2011-02-05 00:38:20項(xiàng)林
        四川建筑 2011年1期
        關(guān)鍵詞:壁柱網(wǎng)片設(shè)計(jì)規(guī)范

        項(xiàng)林

        (長(zhǎng)沙南方職業(yè)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410208)

        砌體結(jié)構(gòu)特別是多層砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)應(yīng)用最廣的一種結(jié)構(gòu)形式,近年來(lái),國(guó)家大力推廣應(yīng)用新型墻體等建筑材料,由于對(duì)新型材料的重視度研究不夠,理論不夠完善,導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)了一些具有普遍性的質(zhì)量問(wèn)題,而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2001)對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度標(biāo)準(zhǔn)、無(wú)筋砌體承載力計(jì)算、構(gòu)造等方面相對(duì)于舊規(guī)范都有較大的改進(jìn)、修改擴(kuò)充。

        1 工程結(jié)構(gòu)可靠度

        結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率,稱(chēng)為結(jié)構(gòu)可靠度。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),由于砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻、柱大多承受以恒荷載為主產(chǎn)生的內(nèi)力,為了保證以永久荷載為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度指標(biāo)符合規(guī)定值,規(guī)范增加了由永久荷載效應(yīng)控制的組合。

        根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度指標(biāo)分析表明[2]:通過(guò)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)可靠度的調(diào)整,各類(lèi)無(wú)筋砌體構(gòu)件可靠度指標(biāo)均滿足大于3.7,改善了以自重為主的砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度偏低的缺點(diǎn);對(duì)于配筋混凝土砌塊砌體剪力墻,對(duì)于住宅建筑墻體、辦公建筑墻體、軸心受壓和偏心受壓可靠指標(biāo)的平均值都有所提高。

        2 無(wú)筋砌體承載力計(jì)算

        對(duì)于受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算,規(guī)范采用附加偏心距方法建立計(jì)算公式,規(guī)定了軸向力偏心距按內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)算,相對(duì)于老規(guī)范所規(guī)定的按內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算,計(jì)算所得軸向力的偏心距較原規(guī)范要大些,使構(gòu)件受壓承載力下降,這對(duì)于適當(dāng)提高構(gòu)件的安全度是有利的。

        對(duì)于局部受壓承載力的計(jì)算,明確只采用一個(gè)梁端有效支撐長(zhǎng)度a0的計(jì)算公式,即[3]:

        工程上常將梁擱置在圈梁上,當(dāng)梁端下設(shè)有墊梁時(shí),梁端支持壓力往往使砌體沿梁寬度產(chǎn)生不均勻局部受壓,為此規(guī)范中引入了墊梁底面壓應(yīng)力分布系數(shù)。

        在砌體結(jié)構(gòu)中,砌體墻在豎向荷載和水平荷載作用下產(chǎn)生剪摩、剪壓和斜壓破壞三種形態(tài),砂漿強(qiáng)度以及壓應(yīng)力為其主要的影響因素。規(guī)范建立了以剪壓復(fù)合受力影響系數(shù)表達(dá)的剪壓相關(guān)的計(jì)算方法,使砌體受剪構(gòu)件承載力的計(jì)算更趨向于合理。

        3 砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施

        墻柱高厚比是保證砌體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要構(gòu)造措施之一,其與承載力的計(jì)算無(wú)關(guān),主要根據(jù)墻、柱在正常使用和施工情況下的穩(wěn)定性和剛度要求,由經(jīng)驗(yàn)確定。

        墻柱高厚比驗(yàn)算以帶壁柱更具代表性,包括帶壁柱的整體高厚比驗(yàn)算和壁柱間墻高厚比驗(yàn)算。隨著時(shí)代的發(fā)展,構(gòu)造柱、圈梁系統(tǒng)已成為了我國(guó)砌體房屋最重要的抗震構(gòu)造措施之一,而帶構(gòu)造柱墻的穩(wěn)定性一般是將墻中的構(gòu)造柱當(dāng)做壁柱,根據(jù)墻中構(gòu)造柱的設(shè)置情況進(jìn)行相應(yīng)的理論分析并提出對(duì)應(yīng)的使用要求。

        在帶構(gòu)造柱高厚比驗(yàn)算中,構(gòu)造柱沿墻方向的寬度不小于180 mm,沿墻厚度方向的邊長(zhǎng)不小于墻厚,主筋不小于4φ12,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15;當(dāng)構(gòu)造柱的截面高度大于1/30柱高和墻厚,且頂部與橫向支承結(jié)構(gòu)有可靠連接時(shí),可作為代壁柱墻驗(yàn)算柱間墻的高厚比;設(shè)置構(gòu)造柱對(duì)墻體允許高厚比的提高僅適用于正常使用階段;當(dāng)利用構(gòu)造柱提高砌體承載力時(shí),設(shè)構(gòu)造柱的墻體構(gòu)造應(yīng)按規(guī)范8.2.8條的規(guī)定;構(gòu)造柱應(yīng)為先砌墻后澆筑混凝土柱的施工順序并與墻體有可靠的連接。

        砌體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定取決于砌體、砌體構(gòu)件的整體穩(wěn)定性及其與非砌體構(gòu)件連接的可靠程度,所以必須做好砌體間傳力、連接構(gòu)造及錨固連接等構(gòu)造措施。

        規(guī)范6.2.11條規(guī)定,砌塊墻與后砌隔墻連接的交接處,應(yīng)沿墻高每400 mm在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4、橫筋間距不大于200 mm的焊接鋼筋網(wǎng)片,如圖1所示。

        由于砌塊后砌墻多數(shù)是厚90 mm非承重砌塊砌筑而成,因其墻厚較承重砌塊薄,相應(yīng)高厚比很大,自然墻體自身穩(wěn)定性成為了主要矛盾,而6.2.11條正是保證后砌隔墻穩(wěn)定性的主要措施。

        砌體中塊體必要的搭接長(zhǎng)度是保證砌體強(qiáng)度的關(guān)鍵,反之砌體中的材料就形不成整體,受荷后就會(huì)過(guò)早地出現(xiàn)解體破壞。砌體關(guān)于砌塊砌體的組砌搭接要求,規(guī)范6.2.10條規(guī)定:砌塊砌體應(yīng)分皮錯(cuò)縫搭砌,上下皮搭砌長(zhǎng)度不得小于90 mm。當(dāng)搭砌長(zhǎng)度不滿足上述要求時(shí),應(yīng)在水平灰縫內(nèi)設(shè)置不少于2φ4的焊接鋼筋網(wǎng)片(橫向鋼筋的間距不宜大于200 mm),網(wǎng)片每端均應(yīng)超過(guò)該垂直縫,其長(zhǎng)度不得小于300 mm。按砌體基本力學(xué)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,砌體的基本抗壓強(qiáng)度試件,其搭接長(zhǎng)度為1/2標(biāo)準(zhǔn)塊長(zhǎng)(對(duì)砌塊為190 mm),它反映了砌體施工中最普遍的組砌方式,而出現(xiàn)搭長(zhǎng)為1/4標(biāo)準(zhǔn)塊長(zhǎng)(對(duì)砌塊為90 mm)的情況在砌體中占的數(shù)量很少,考慮到基本試件比實(shí)際墻體的邊界條件更不利,因此從總體上講能保證砌體強(qiáng)度的發(fā)揮。

        圖1 砌體墻與后砌隔墻交接處鋼筋網(wǎng)片

        砌塊砌體結(jié)構(gòu)房屋的組砌搭接要求,是通過(guò)砌塊設(shè)計(jì)時(shí)的墻體排列圖來(lái)保證的,也是砌塊結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)通用圖包括的重要內(nèi)容,另外砌塊砌體分皮錯(cuò)縫搭砌還能保證砌塊孔洞上下貫通,是砌塊砌體設(shè)置豎向鋼筋的最重要的結(jié)構(gòu)功能要求。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        多層砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式,隨著社會(huì)的發(fā)展及人民生活水平的提高,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全要求也隨之提高。本文在已有的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)的試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上,著重討論了我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2001)中關(guān)于可靠度、無(wú)筋砌體承載力及高厚比、構(gòu)件連接、砌體搭接等一般構(gòu)造措施等方面的內(nèi)容,并給出相關(guān)的規(guī)范條文示例,希望對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員有所幫助。

        [1]GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

        [2]施楚賢.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本規(guī)定[J].建筑結(jié)構(gòu),2003,33(3):65-67

        [3]施楚賢.無(wú)筋砌體構(gòu)件承載力計(jì)算[J].建筑結(jié)構(gòu),2003,33(4):64-66

        [4]苑振芳,劉斌,王欣.《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2001)中的一般構(gòu)造措施[J].建筑結(jié)構(gòu),2003,18(5):58-61

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