摘要:隨著國民經濟的發展和城市化進程的不斷加快,建筑行業得到持續繁榮,房屋質量關系著建筑單位的企業形象和百姓的生命財產安全,是業界和人民群眾持續關注的問題。本文在分析磚混結構建筑在設計施工中容易出現的問題基礎上,對完善磚混建筑結構設計提出合理化建議。
關鍵詞:磚混結構;磚混建筑;設計;策略探討
一、前言
磚混結構是指建筑物中豎向承重結構的墻、柱(也可以采用混凝土構造柱)等采用磚或者砌塊砌筑,橫向承重的梁、樓板、屋面板等采用鋼筋混凝土結構。砌體結構的承重模式有橫墻承重和縱橫墻共同承重兩種:作用在墻柱上的荷載,主要是由梁板傳來的屋蓋、樓蓋上的活、恒荷載,它通過墻、柱、基礎傳到地基;作用在縱墻上的水平荷載(如風荷)一部分直接由縱墻傳給橫墻,另一部分則通過屋蓋和樓蓋傳給橫墻,再由橫墻傳至基礎,最后傳給地基,承重墻的厚度及長度是根據強度和穩定性的要求,通過計算來確定的。
由于磚混結構具有選材方便、施工簡單、工期短、造價低等的優點,因此,磚混結構是目前我國建筑中應用最為廣泛的一種建筑形式,其中民用住宅建筑中90%以上均為磚混結構房屋,磚混結構房屋成為我國建筑的重要組成部分。同時,正是由于磚混結構應用的普遍性和廣泛性,在磚混結構設計中更應嚴肅謹慎,嚴格按照有關規范要求,在實際操作實踐中總結經驗教訓,使設計質量不斷得到提高,多快好省的進行磚混結構建筑建設,提高建筑質量,從而提高建筑單位企業形象,保障人民的生命財產安全。
二、磚混結構設計施工中常見問題分析
1、現澆樓蓋開裂和溫度裂縫問題突出
在磚混結構房屋設計施工中,現澆樓板裂縫問題是普遍存在的問題,雖然這些裂縫大多數是非受力裂縫,對結構安全影響不大,但其對美觀度、滲漏度等建筑使用功能產生影響,引起人們的極大重視。產生裂縫的主要原因時混凝土在硬化過程中水分蒸發引起的收縮,當混凝土的收縮所引起的約束應力超過一定程度時,就會引起現澆板的開裂。另一方面,溫度因素、現澆樓蓋的開裂除振搗不密實、養護不周、拆模過早、現場施工條件較差等施工因素也會對裂縫產生存在一定影響。而引起砌體墻結構墻體裂縫主要是由于地基不均勻沉降、溫度變化、墻體材料干縮以及設計上的疏忽、施工質量等原因造成,較常見的是“八”字形裂縫、水平裂縫、女兒墻裂縫三種,對于居住舒適性和實用性造成很大影響。
2、磚混結構設計中抗震設計不夠完善
在目前的磚混結構建筑抗震設計中,大多過于依賴計算設計,不能根據實際情況靈活運用抗震設計準則進行構造設計。同時在《建筑抗震設計規范》中明確規定“樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。”然而,在實際操作中,辦公室、醫院、教學樓等公共建筑的樓梯間布置往往不能滿足此要求。
三、完善磚混結構設計中構造問題策略探討
1、完善磚混結構房屋抗震設計
由于地震作用的不確定性,以及結構計算假定與實際情況的差異,使“計算設計”很難有效地控制結構在地震作用下的薄弱環節,因此,磚混結構房屋抗震設計要以概念設計為主,計算設計為輔,設計人員必須首先著眼于結構的總體地震反應,按照結構的破壞機制和破壞過程,靈活運用抗震設計準則,全面合理地解決結構設計中的基本問題,既注意總體布置上的大原則,又顧及到關鍵部位的細節,從根本上提高結構的抗震能力。
在進行磚混結構房屋抗震設計時,一方面要在轉角和內外墻交接處及大的洞口兩側、樓(電)樓梯間增設抗震構造柱,提高砌體墻的極限變形能力,增強內外墻連接的整體性,同時可使砌體墻在遭遇強烈地震作用時約束砌體的坍塌崩裂,阻止砌體突然倒塌,剛度退化慢。構造柱與墻體的連接處應砌成馬牙搓,先砌墻后澆構造柱混凝土,構造柱縱筋應穿過圈梁,保證其上下連續性,墻內的柱距不宜大于層高且不宜大于4.2m。
另一方面,要設圈梁,使其箍住樓板,貫穿墻身,增加建筑物整體性,發揮各片磚墻在平面內的抗剪承載力,提高樓蓋的水平剛度,限制墻體斜裂縫的開展和延伸,提高房屋的豎向剛度,防止建筑物不均勻沉降,抵抗地震和其他振動對建筑物的不良影響。采用配筋砌體,能夠使房屋抗震能力增強,科學布局建筑平面和立面,使其盡可能的簡潔、規則,使各部位受力均勻,減少薄弱環節,也可通過設置防震縫將負責的建筑分成規則的單元,從而減輕震害。
2、加強現澆樓板裂縫和溫度裂縫的預防和控制
對于磚混結構的現澆整體式砼樓裂縫的預防,在設計時要注意以下幾點:首先,當現澆板內敷設電線暗管時,現澆板厚度不宜小于110㎜,否則電線暗管應敷在墊層內;其次,屋頂應設置足夠厚度的保溫層,不低于屋面、熱工規范及節能標準的要求,一些通用圖集中保溫層厚度不符合規范要求,選用時應注意調增其厚度;再次,現澆混凝土屋蓋長度大于40m的區段中部宜留設板端伸縮縫,伸縮縫內填彈性嵌縫膏,板端支撐面做滑動層,如鋪兩層油氈中夾滑石粉或刷冷底子油等,此外,對于屋面板還應雙層雙向布置通長鋼筋;最后,暴露在外的現澆混凝土挑檐、雨篷,當長度大于15m時,也應留設伸縮縫,縫寬為10㎜,挑檐分布筋可斷開。
對于溫度裂縫的預防首先要嚴格按照相關規范標準要求設置墻體伸縮縫;其次,要合理安排屋面保溫層施工時間,由于屋面結構層施工完畢到做好保溫層,中間有一段時間間隔,在屋面施工時應盡量避開高溫季節;再次,屋面的溫度變形與長度成正比,在屋蓋的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30m,對于鋼筋硂現澆挑檐,宜每隔13—18m設置一道溫度伸縮縫,為了防止溫度裂縫產生,頂層砂漿強度等級不應低于M5.0,在房屋兩端單元外墻陽角處設置構造柱,并伸至女兒墻壓頂內,可防止女兒墻及外墻陽角處的包角裂縫;最后,當房屋長高比較大時,房屋頂層窗臺下二皮磚處設置拉結筋,鋼筋錨入兩側構造柱內,防止外縱墻出現“八”字形裂縫和水平裂縫。
四、結論
綜上所述,磚混結構是目前我國建筑設計中普遍采用的一種結構形式,大量的住宅、辦公樓、學校、醫院,以及食堂、倉庫等,大多采用磚混結構,因此,完善磚混建筑結構設計,提高磚混建筑設計質量,能夠有效提高房屋的抗震能力和加強對裂縫的預防和控制,從而提高建筑質量,保障人們的生命財產安全。同時,建筑設計人員應不斷參加培訓學習,掌握先進的設計理念和設計方法,嚴格按照國家相關規范要求設計出符合相關標準的磚混結構,提高設計質量和房屋質量。
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