淺談多層砌體房屋結(jié)構(gòu)體系的合理性

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一、應優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫共同承重
    縱墻承重的砌體結(jié)構(gòu),由于樓板的側(cè)邊一般不嵌入橫墻內(nèi),橫向地震作用有很少部分通過板的側(cè)邊直接傳至橫墻,而大部分通過縱墻經(jīng)由縱橫墻交接面?zhèn)髦翙M墻。因而,地震時外縱墻因板與墻體的拉結(jié)不良而成片向外倒塌,樓板也隨之墜落。橫墻由于為非承重墻,受剪承載能力降低,其破壞程度也比較重。
    而橫墻開洞較少,又有縱墻作為側(cè)向支承,所以橫墻承重的多層砌體結(jié)構(gòu)具有較好的傳遞地震作用的能力。
    縱橫墻共同承重的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋可分為兩種:一種是采用現(xiàn)澆板,另一種為采用預制短向板的大房間。其縱橫墻共同承重的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋既能比較直接地傳遞橫向地震作用,也能直接或通過縱橫墻的連結(jié)傳遞縱向地震作用。
    二、縱橫墻的布置
    應均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對齊,同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻,同時應盡量減少復雜裝立面所造成的附加震害
    多層砌體房屋的平、立面布置應規(guī)則對稱,為矩形,這樣可避免水平地靂作用下的扭轉(zhuǎn)影響。然而對于避免水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)僅房屋平面布置規(guī)則還是不夠的,還應做到縱橫墻的布置均勻?qū)ΨQ。
    磚墻沿平面內(nèi)對齊、貫通,能減少磚墻、樓板等受力構(gòu)件的中間環(huán)節(jié),使震害部位減少,使震害程度減輕;同時,由于地震作用傳力路線簡單,中間不間斷,構(gòu)件受力明確,其簡化的地震作用分析能較好地符合地震作用的實際。
    房屋的縱向地震作用分至各縱軸后,其外縱墻的地震作用還要按各窗間墻的側(cè)移剛度再分配。由于寬的窗間墻的剛度比窄窗間墻的剛度大得多,必然承受較多的地震作用而破壞,而高度比大于4的墻垛其承載力更差已率先破壞,則對于寬窄差異較大的外縱墻,就會造成窗間墻的各個擊破,降低了外縱墻和房屋縱向的抗震能力。因此,要求同一軸線的窗間墻寬度宜均勻,盡量做到等寬度。對于一些建筑陽臺和窗之間留一個240mm寬的墻垛等做法不利于抗震,宜采取門連窗的做法。
    三、縱橫墻豎向應上、下連續(xù),不宜采用上剛下柔的結(jié)構(gòu)
    房屋的縱橫墻沿上下連續(xù)貫通,可使地震作用的傳遞路線更為直接合理。如果因使用功能不能滿足上述要求時,應將大房間布置在頂層。若大房間布置在下層,則相鄰上面橫墻承擔的地震剪力,只有通過大梁傳遞至下層兩旁的橫墻,這就要求樓板有較大的水平剛度。而從房屋縱橫墻的對稱要求來看,大房間宜布置在房屋的中部,而不宜布置在端頭。而上剛下柔的房屋也只有通過大梁傳遞至下層兩旁的橫墻,這就要求樓板有較大的水平剛度。
    四、抗震地區(qū)不宜采用墻梁
    因墻梁是上部墻體與鋼筋混凝土托梁一同進行協(xié)調(diào)工作。而在地震作用下,上部墻體開裂使墻體與鋼筋混凝土托梁不能一同進行協(xié)調(diào)工作,因此而使結(jié)構(gòu)變得不安全。
    五、防震縫的設置
    大量的震害表明,由于地震作用的復雜性,體形不對稱的結(jié)構(gòu)的破壞較體形均勻?qū)ΨQ的結(jié)構(gòu)要重一些。但是,由于防震縫在不同程度上影響建筑立面的效果各增加工程造價等,應根據(jù)建筑的類型、結(jié)構(gòu)體系各建筑狀態(tài)以及不同的地震烈度等區(qū)別對待。規(guī)范的原則規(guī)定為:當建筑形狀復雜而又不設防震縫時,應選取符合實際的結(jié)構(gòu)計算模型,進行精細抗震分析,估計局部應力和變形集中及扭轉(zhuǎn)影響,判別易損部位并采用加強措施;當設置防震縫時,應將建筑分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。對于多層砌體房屋,當有下列情況之一時宜設置防震縫:
    (1)房屋的立面高差在6m以上 
    (2)房屋有錯層,且樓板高差較大 
    (3)各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同。
    六、樓梯間不宜設在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處
    由于水平地震作用為橫向和縱向兩個方向,所以在多層砌體房屋轉(zhuǎn)角處縱橫兩個墻面常出現(xiàn)斜裂縫。不僅房屋兩端的四個外墻角容易發(fā)生破壞,而且平面上的其他凸出部位的外墻陰角同樣容易破壞。
    樓梯間比較空敞和頂層外墻的無支承高度為一層半,在地震中的破壞比較嚴重。尤其是樓梯間設置在房屋盡端或房屋轉(zhuǎn)角部位時,其震害更為加劇。
    七、煙道、風道、垃圾道及配電箱洞口等不應削弱墻體
    墻體是多層砌體房屋承重和抗側(cè)力的主要構(gòu)件。局部削弱的墻體,不僅在削弱處率先開裂,還將產(chǎn)生內(nèi)力重分布。因此,規(guī)范規(guī)定煙道、風道、垃圾道和配電箱洞口不應削弱墻體;當墻體被削弱時,應對墻體采取水平配筋等加強措施,對附墻煙囪及出屋面煙囪采用豎向配筋。
    八、鋼筋混凝土預制挑檐應加強錨固
    由于挑檐為一懸臂構(gòu)件,在地震中較容易發(fā)生破壞。若為現(xiàn)澆則和屋面板一起,則抗震性能較好,對于預制鋼筋混凝土挑檐則應加強與圈梁的錨固。(考試大編輯整理)