盧留洋 郭未殘
河南建筑材料研究設計院有限責任公司(450002)
建筑結構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,應當選擇一種合理的結構型式。砌體結構是根據(jù)建筑構造所采用的材料,將其進行分類而成的。砌體結構設計主要是為了滿足砌體材料的抗壓強度等力學性能,砌體結構承重計算等的要求。
用磚砌體、石砌體或砌塊砌體建造的結構叫做砌體結構。我國砌體結構應用非常的廣泛,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)定性和化學穩(wěn)定性,也同樣具有不錯的保溫隔熱性能。
砌體結構施工工藝結構簡單,不需要模板和特殊的施工設備且能較好地連續(xù)施工;砌體結構(在一定的使用范圍內(nèi))可大量地節(jié)約鋼材、水泥和木材,因而工程造價低。但是砌體強度低,構件截面尺寸大,因而結構自重大;砌體的抗壓、抗剪強度低、砌體結構的抗震性能差;砌筑工作量大,生產(chǎn)效率低。生產(chǎn)輕質(zhì)、高強的砌塊和磚以及高粘結強度的砂漿以克服強度低、自重大的缺點,采用配筋砌體結構或預應力砌體可擴大砌體在地震區(qū)和高層建筑中的應用范圍。
根據(jù)荷載的傳遞的路線不同,砌體結構的房屋的結構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。
橫墻承重結構的特點∶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,抵抗風荷載、地震作用以及調(diào)整地基不均勻沉降的能力較強;屋蓋,樓蓋結構通常采用鋼筋混凝土板,因此屋蓋,樓蓋結構較簡單,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。橫墻承重結構主要用于房間大小固定、橫墻間距較密的住宅、宿舍、學生公寓、旅館以及招待所等房屋中。
縱墻承重結構的特點∶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。縱墻承重結構主要用于開間較大教學樓、醫(yī)院、食堂、倉庫等建筑中。
縱橫墻承重結構的特點∶房屋沿縱、橫向剛度均較大,砌體應力,而且抗風能力較強;在占地面積相同的條件下,外墻面積較小。縱橫墻承重結構主要用于多層塔式住宅等房屋中。
內(nèi)框架承重結構的特點∶內(nèi)部可形成空間大,平面布局靈活,容易滿足使用要求;與全框架結構相比,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;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性能不同的材料,因此這種承重結構在荷載作用下將產(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。
砌體結構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計無論是從結構上還是從購買者的心理上都沒有做出充分的考慮,所以,其抗震性能更加是大大的打了折扣。往往來說,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,但是外縱墻相對位置又大于了4.2 m,當?shù)卣饋砼R的時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。在施工時候一定要同時交錯施工,保證足夠的拉結,特別是地震時容易產(chǎn)生裂縫的縱向連接處。以此來保證證住宅的抗震性。目前,配有鋼筋的砌體結構建筑技術早已成熟,在設計結構時,可以充分考慮。
采用簡單的整體布局,合理的確定構造柱、圈梁的位置,確保砌體墻同墻體之間、構造柱與墻體,樓屋蓋與圈梁墻體以及其他混凝土構件與墻體之間設置可靠的連接,能有效的提供砌體結構的抗震性。因為砌體墻在受到地震影響的時候,第一道是砌體墻只出現(xiàn)寬度不大的裂縫,層間變形不大,構造柱尚未開裂;第二道是砌體裂縫大幅度地發(fā)展,構造柱及圈梁對砌體約束,使墻體大變形消耗輸入的地震能量。
無論采用什么結構形式來設計要因地施宜,必須滿足建筑結構的基本要求,選擇合理的結構材料,運用合適的計算方法,合理的傳導墻體荷載,使建筑結構具有良好的抗震、抗壓、耐久和耐用性,同時達到某種美觀的效果。
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