盧留洋 郭未殘
河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司(450002)
建筑結(jié)構(gòu)是建筑物的空間骨架系統(tǒng),是建筑物得以存在的基本物質(zhì)要素。所以,應(yīng)當(dāng)選擇一種合理的結(jié)構(gòu)型式。砌體結(jié)構(gòu)是根據(jù)建筑構(gòu)造所采用的材料,將其進(jìn)行分類而成的。砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是為了滿足砌體材料的抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能,砌體結(jié)構(gòu)承重計(jì)算等的要求。
用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結(jié)構(gòu)叫做砌體結(jié)構(gòu)。我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)用非常的廣泛,它具有可以就地取材,非常好的耐久性和比較好的大氣穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,也同樣具有不錯(cuò)的保溫隔熱性能。
砌體結(jié)構(gòu)施工工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要模板和特殊的施工設(shè)備且能較好地連續(xù)施工;砌體結(jié)構(gòu)(在一定的使用范圍內(nèi))可大量地節(jié)約鋼材、水泥和木材,因而工程造價(jià)低。但是砌體強(qiáng)度低,構(gòu)件截面尺寸大,因而結(jié)構(gòu)自重大;砌體的抗壓、抗剪強(qiáng)度低、砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能差;砌筑工作量大,生產(chǎn)效率低。生產(chǎn)輕質(zhì)、高強(qiáng)的砌塊和磚以及高粘結(jié)強(qiáng)度的砂漿以克服強(qiáng)度低、自重大的缺點(diǎn),采用配筋砌體結(jié)構(gòu)或預(yù)應(yīng)力砌體可擴(kuò)大砌體在地震區(qū)和高層建筑中的應(yīng)用范圍。
根據(jù)荷載的傳遞的路線不同,砌體結(jié)構(gòu)的房屋的結(jié)構(gòu)布置可分為橫墻承重、縱墻承重、縱橫墻承重以及內(nèi)框架承重四種形式。
橫墻承重結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)∶橫墻數(shù)量較多、間距較小。因此房屋的橫向剛度較大,整體性能較好,抵抗風(fēng)荷載、地震作用以及調(diào)整地基不均勻沉降的能力較強(qiáng);屋蓋,樓蓋結(jié)構(gòu)通常采用鋼筋混凝土板,因此屋蓋,樓蓋結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,施工方便;外縱墻屬自承重墻,建筑立面易處理,門窗大小及位置較靈活;橫墻較密,建筑平面布局不靈活,今后欲改變房屋的使用條件,拆除橫墻較困難。橫墻承重結(jié)構(gòu)主要用于房間大小固定、橫墻間距較密的住宅、宿舍、學(xué)生公寓、旅館以及招待所等房屋中。
縱墻承重結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)∶把荷載傳給梁,由梁傳給縱墻,縱墻是主要承重墻,橫墻只承受小部分荷載,橫墻的設(shè)置主要為了滿足房屋剛度和整體性的需要,它的間距比較大。房屋的空間可以比較大,平面布置比較靈活,墻面積較小。縱墻承重結(jié)構(gòu)主要用于開(kāi)間較大教學(xué)樓、醫(yī)院、食堂、倉(cāng)庫(kù)等建筑中。
縱橫墻承重結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)∶房屋沿縱、橫向剛度均較大,砌體應(yīng)力,而且抗風(fēng)能力較強(qiáng);在占地面積相同的條件下,外墻面積較小??v橫墻承重結(jié)構(gòu)主要用于多層塔式住宅等房屋中。
內(nèi)框架承重結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)∶內(nèi)部可形成空間大,平面布局靈活,容易滿足使用要求;與全框架結(jié)構(gòu)相比,由于利用外墻承重,可節(jié)約鋼材、水泥、降低房屋的工程造價(jià);橫墻較少,因此房屋空間剛度較差;砌體和鋼筋混凝土是兩種力學(xué)性能不同的材料,因此這種承重結(jié)構(gòu)在荷載作用下將產(chǎn)生不同的壓縮變形而引起較大的附加內(nèi)力,抵抗地基不均勻沉降的和抗震能力均較差。
砌體結(jié)構(gòu)由于它的元件的組成以及連接方式的原因,抗震性比較低,再加上以前的房屋設(shè)計(jì)無(wú)論是從結(jié)構(gòu)上還是從購(gòu)買者的心理上都沒(méi)有做出充分的考慮,所以,其抗震性能更加是大大的打了折扣。往往來(lái)說(shuō),客廳里面的內(nèi)縱墻容易斷裂,斷裂之后就只剩下了外縱墻,但是外縱墻相對(duì)位置又大于了4.2 m,當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨的時(shí)候往往破壞的是橫墻之間的距離,使其忽大忽小,由于住宅的剛度很差,然后再加上平面外所受到的剪力,所以出現(xiàn)了水平的裂縫。在施工時(shí)候一定要同時(shí)交錯(cuò)施工,保證足夠的拉結(jié),特別是地震時(shí)容易產(chǎn)生裂縫的縱向連接處。以此來(lái)保證證住宅的抗震性。目前,配有鋼筋的砌體結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)早已成熟,在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí),可以充分考慮。
采用簡(jiǎn)單的整體布局,合理的確定構(gòu)造柱、圈梁的位置,確保砌體墻同墻體之間、構(gòu)造柱與墻體,樓屋蓋與圈梁墻體以及其他混凝土構(gòu)件與墻體之間設(shè)置可靠的連接,能有效的提供砌體結(jié)構(gòu)的抗震性。因?yàn)槠鲶w墻在受到地震影響的時(shí)候,第一道是砌體墻只出現(xiàn)寬度不大的裂縫,層間變形不大,構(gòu)造柱尚未開(kāi)裂;第二道是砌體裂縫大幅度地發(fā)展,構(gòu)造柱及圈梁對(duì)砌體約束,使墻體大變形消耗輸入的地震能量。
無(wú)論采用什么結(jié)構(gòu)形式來(lái)設(shè)計(jì)要因地施宜,必須滿足建筑結(jié)構(gòu)的基本要求,選擇合理的結(jié)構(gòu)材料,運(yùn)用合適的計(jì)算方法,合理的傳導(dǎo)墻體荷載,使建筑結(jié)構(gòu)具有良好的抗震、抗壓、耐久和耐用性,同時(shí)達(dá)到某種美觀的效果。
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