闽南农村房屋结构抗震

闽南农村房屋结构抗震（精选7篇）

闽南农村房屋结构抗震 篇1

甘肃省是我国主要的西北内陆地震活跃区。回顾历史, 曾发生过多次大地震。笔者查阅《甘肃大辞典》, 1609年红崖堡7.4级大地震、1920年海原8.5级大地震, 1927年古浪8级大地震, 1932年昌马7.6级大地震, 1954年山丹7.4级大地震。从西到东, 1654年天水、1718年通渭、1879年文县都出过7～8级大地震。1949年以来甘肃境内发生3级以上地震多达500多次。全省地震灾害和地质灾害对人民的生命财产安全和社会的稳定发展造成了严重的威胁。

1 欠发达地区乡村建设与农村民居安全性

在2008年5月12日发生的四川汶川大地震, 使甘肃10个市州有不同程度的损失, 其中陇南、甘南、天水、平凉地区的农村民居遭受了严重损害。全省受灾70个县市区, 受灾乡镇941个, 受灾行政村10946个, 受灾户数1298034户, 受灾人数5266106人, 遇难人数365人, 受伤10158人, 紧急转移安置179.7万人, 倒塌房屋293953户、1322170间, 损坏房屋2438014间 (孔) 。给当地的社会、经济发展与人民生命财产造成严重损失。

甘肃作为西部欠发达省份, 是中国社会经济发展水平较低的地区, 甘肃广大的农村更是处于社会、经济、自然的落后状态。甘肃农村民居建筑虽然具有符合自然生态、地域特色鲜明的特点, 但面对自然灾害, 仍然反映出传统民居建筑的脆弱。甘肃有1800万人口居住在农村地区, 占总人口的68%, 由于农村地区经济发展水平较低, 农民的防灾减灾意识淡薄, 农村地区的建房未纳入建设管理, 大多数房屋未经正规设计和正规施工, 村镇房屋抗震能力普遍低下, 地震安全问题尤为突出。

由于历史的原因, 农村的整体经济发展水平普遍较城镇差, 甘肃地形狭长, 陇南、甘南、天水、庆阳、平凉、定西、临夏多为山区, 山区农村经济水平更低, 很多群众无力建设符合抗震标准的房屋, 农村的多数建筑依旧为传统的土木砖石结构。在庆阳老区, 有一部分人们祖祖辈辈都居住在山腰上窑洞里, 陇南、天水山区农民有一部分长期居住在河谷地区。由于这些地区经济相对落后, 当地村民建房一般都是靠亲友以及民间工匠以互助的方式建造, 建房从基础施工到砌墙、抗震构造标准上都不符合要求。即使在经济相对发达的河西地区, 如张掖、武威等乡镇, 其住房也多是按照传统的施工方法, 由住户私人建造, 缺乏具有抗震要求的专业设计和施工, 工程建设缺乏管理, 导致农村房屋在建造过程中材料强度低、结构整体性差, 房屋的抗震能力普遍较低。在甘肃这样一个自然灾害多发区, 上述现象带来很大的安全隐患。主要体现为:

一是房屋建造选址不合理, 民居的分布与沿江、沿河谷等潜在的地震构造方向一致, 会带来较严重的震害破坏。

二是在经济欠发达的部分农村特别是少数民族居住的山区, 土木结构的两坡水瓦屋顶和砖平房居多, 土木结构的房屋由于采用生土建材, 不具备抗震能力。

三是地基处理不合理。很多农村民居建造只注意上部建筑的美观, 不重视下部基础的坚固。有的房屋基础挖土仅几十公分深, 甚至有的不做基础, 在自然地面夯实后直接砌墙, 留下很大的隐患。为了保证房屋强度, 基础必须建造在有一定强度的持力层上, 并且基础应埋置一定深度, 并保证基础的刚度、稳定性。

四是农村住宅通常把划分的宅基地建满, 左邻右舍靠的很近, 破坏性地震时往往产生“多米诺”骨牌效应。

由于认识问题, 大部分生活在山区的农民防震减灾意识淡薄。虽然近年来, 党和政府惠农和民族政策给农村带来了实惠, 但不少靠天吃饭靠政府救济的思想依然还很严重, 就业和创收的门路少, 造成部分农民由于成本考虑对建造抗震安全房屋望而却步。

随着国家对新农村建设步伐加快, 农村房屋建设改造力度加大, 农民盼望居住环境得到改善, 能够住上漂亮而安全的房屋。在发达地区, 农民正在规划建设自己心目中的新农村。在欠发达地区, 由于缺少雄厚的物质基础和良好的生态环境做支撑, 推进社会主义新农村建设除了改变农村落后面貌, 提高农民生活水平外, 难度还在于如何在民居建设方面防灾、抗震, 选择抗震、防灾环境好的地区建设自己的家园。

2 农村民居建筑震害防治工作亟待解决的问题

由于我省经济发展水平的差距, 农村抗震民居建设发展水平也不一致, 同时由于管理人员和技术力量严重缺乏, 以及历史遗留问题, 在落后地区、山区的农村民居建设中, 还存在很多问题。缺乏统一组织和有效管理, 农村村镇基本抗震建设的管理制度和措施严重缺位。大多数非建制镇和自然村没有进行建设总体规划工作, 宅基地审批与规划和建设管理工作严重脱节。由于乡村面积大, 建筑分散, 单靠地震监测和建设部门监管难度很大, 农民建房随意性大, 给农村建筑带来了相当大的隐患。建筑管理不到位, 使得村镇抗震管理工作更难以落到实处。即使农民有意识地想建造抗震强度高一些的房屋, 而城镇地区有资质、有技术实力的建筑施工企业不愿意到农村地区承建工程。很难找到合适的施工单位, 没有经过正式培训的工人, 施工过程中操作不规范, 使用很多长期沿袭下来的传统习惯, 都为新建的房屋留下了隐患。如果不解决这些问题, 即使采用抗震性能强的新材料, 也无法起到抗震设防的作用。所有这些, 都是当前在农村民居建设中亟待解决的问题。

没有农村的现代化就没有中国真正的现代化。要实现我省农村的现代化与农民住房的安全、舒适, 还有很长路要走。目前我国社会经济发展水平总体上已基本达到了小康, 在社会主义新农村建设过程中, 如何让我省农村居民住上安全、实用的房子, 避免和减少地震带来的危害, 应该是农村民居建设和抗震防灾工作中最重要的内容。而要解决这些具体问题, 首先要把它作为各级政府的一个主要工作内容, 从组织、政策、方法、技术等各个层次采取措施。

下面是在政策与管理层面对新农村建设中几点见解:

一是加强组织、强化领导。建议各级政府牵头, 结合各地实际, 具体组织、协调各地村镇的规划与民居建设管理。各乡镇也应相应成立新农村建设管理机构, 整合各部门力量, 加大对村镇建设中抗震防灾项目的扶持力度。其他有关部门要根据自身职能, 在农村民居建设和抗震防灾方面提供资金、技术和服务等方面的支持。

二是编制规划, 配套政策。按照规划先行的原则, 因地制宜编制村庄建设发展规划。政府应围绕加快新农村建设步伐、提高农民的居住水平制定相应的配套政策, 加强宣传, 将新农村建设要达到的软硬件标准、要求、优惠政策等宣传到乡镇、村庄, 调动村民的积极性, 营造新农村建设的良好氛围。

三是明确目标, 确定试点。结合各地实际情况, 制定出台新农村民居建设的基本硬件条件和安全标准, 并具体细化, 同时各乡镇要尽快启动试点村建设, 重点投入、重点建设, 尽快形成规模, 发挥以点带面的示范效应。

四是确定标准, 推广技术。结合建设社会主义新农村, 政府应纳入对村镇民居建筑的帮助和有效管理。健全有关村镇建筑的法律、法规和技术标准, 为建设安全、实用、美观的农村民居建筑打好基础。

3 对农村民居结构安全与震害防治建议

一般来说, 震害的大小与地震特征和房屋结构的特点有关。地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。建筑物所在地区的地震烈度, 与地震震级有关, 也与距震中的距离和地质条件有关。距离震中的距离不同, 地震的影响程度不同, 即烈度不同。汶川地震的震级是里氏8级, 震中区烈度达11度, 造成的破坏很严重。从震害结果来看, 凡经正规设计、有抗震设防措施并且施工质量有保证的城市房屋建筑, 基本上达到了“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。

经现场调查发现, 凡新建的按照建筑规范进行合理设计, 施工质量有保证的建筑物, 未见严重破坏。地震虽然不能完全避免, 但是地震灾害是可以通过抗震技术应用加以减轻。应总结经验教训, 关注灾后重建及农村建设中如何提高建筑物的抗震性能, 要从房屋选址、设计、材料、施工、管理等环节保证建筑物质量。

一是在不同工程地质条件的场地上, 建筑物在地震作用下的破坏程度是明显不同的。在地震区进行建筑场地选择时, 尽量避开对建筑抗震不利的地段。对拟建场地周围可能存在的滑坡、塌方、泥石流等地质隐患作出详细评估, 对场地是否避让提出明确合理建议, 科学划分场地类别。场地选择是否在有利地段, 场地及周围有无地陷、地裂、滑坡、洪水等隐患。

二是抗震结构体系选择时考虑的因素很多, 通常选择时要求:结构的整体性好, 构件之间连接、锚固可靠;构件应具有必要的承载力和一定限度的延性。对于多层砌体房屋:同一结构单元中最好采用相同类型, 砖房与底框架砖房或内框架砖房或框架结构等“混杂”的结构类型需尽量避免。

三是建筑的抗震设计按照“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”的原则, 对建筑物选择合理的抗震结构体系, 采用合理的抗震措施, 保证结构的抗震性能。在结构抗震设计中, 宜采用塑性耗能机理, 使结构可以利用一定限度的塑性变形来耗散地震时输入结构的能量, 有利于抗御结构倒塌破坏。不同的结构体系, 可以通过不同的设计和抗震构造措施来增强结构和构件的延性。如:多层住宅大多采用砖混结构, 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系;控制房屋的高度和层数;控制房屋抗震横墙最大间距;按抗震要求设置构造柱、圈梁以提高墙体抗剪能力, 提高结构的极限变形能力;进行墙、柱高厚比的验算;采取加强构件之间的连接等措施。对抗震要求较高的建筑, 可选用框架结构, 且应注意梁、柱塑性铰的设计, 遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固”的原则。

四是在建筑工程中, 利用政府有效的管理机制加强职能管理, 严格执行国家标准, 严格按照建筑设计建造建筑物, 加强监督管理, 确保施工质量, 也是确保建筑抗震性能的重要因素。加强对工程使用的原材料、构配件和半成品的质量控制, 提供材料检测手段。提倡采用新工艺、新结构、新材料和新技术, 对涉及结构安全主要材料必须检测合格后使用。

五是建立一套适合我省不同地区、不同民族、不同环境的房屋设计与安全标准, 在充分考虑房屋美观、功能合理, 符合当地农民生活要求, 照顾少数民族风俗的前提下, 一定要加强房屋结构的安全性。组织技术人员编制适应本地农民生活、生产习惯的标准设计图纸及配套工法;通过技术指导、技术服务、技术咨询、技术培训和建造样板房示范等的方式, 提供帮助和指导。应资助农民应用安全的结构形式及接受施工监督, 对开发适用技术给予经济补助, 鼓励和引导农民建造更加安全、适用的住房, 从根本上改变西部欠发达地区农村民居的落后面貌。

参考文献

[1]仇保兴.震后乡镇典型调查分析[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[2]周若祁.绿色建筑体系与黄土高原基本聚居模式[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[3]住房与城乡建设部村镇建设司.农村危险房屋鉴定技术导则培训教材[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[4]陈晓扬, 仲德崑.地方性建筑与适宜技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

[5]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

闽南地区砌体结构抗震性能评估 篇2

砌体结构作为一种历史悠久的传统结构形式, 在各类建筑形式中占有75% 以上的比例。砌体结构所需要的材料如粘土、砂、石等, 价格便宜、分布较广、容易就地取材, 在90年代以前相当长的时期内成为我国农村最主要的结构体系。

中国是一个多地震的国家, 所有以前的地震造成房屋倒塌, 人员伤亡非常严重。闽南地区位于我国东南部, 环太平洋地震带, 地震活动现象既频繁又较为强烈, 地震引起的损失较为严重, 主要体现在砌体结构、木结构的破坏。闽南地区虽属于经济较发达地区, 但20世纪70年代以前兴建的砌体工程, 绝大部分未考虑抗震设防, 对于较大地震的袭击, 不具备较强的抵抗力。通过对破坏过去的许多性地震的统计, 房屋倒塌, 砌体结构占绝大多数比例, 现在已成为抗震鉴定与加固的主要对象。

闽南地区城市周边农村的建筑, 其建设相对混乱, 基本上为自建自住, 没有涉及设计图纸, 也没有正规单位进行施工, 建筑材料质量低劣, 野蛮加层与改建等现象普遍存在, 且老旧的建筑破损较为严重, 安全性不容乐观。

1 闽南地区砌体结构建筑抽样调查

闽南地区既有的建筑普遍存在着抗震性能弱的问题, 散点走访了在厦漳泉闽南地区6个县市的16个行政村, 随机抽样调查了312户砌体结构房屋, 对该地区建筑的相关资料进行收集, 分析了了抗震性能的现状, 结果表明, 该地区砌体结构应用得最多。调查结构显示:砖混结构、石结构、石加砖结构建筑的总和接近占所调查房屋总数的90%。

从表1统计分析可以看出, 砖混结构, 石结构, 砖石结构构成福建南部农村地区房屋类型的主体。石结构这类传统的闽南特色建筑, 作为闽南石文化的重要组成部分, 也占了8.01% 的比例。石加砖结构比例为7.05%。调查数据显示, 砖混、石、石加砖、石砖木结构房屋比例达到91.06, 是闽南地区使用得最多的结构。

2 闽南地区砌体结构抗震性能现状

随着国家的改革开放, 闽南地区位于经济开发区, 发展更是快速, 大量砌体结构的出现反映了农村城镇化的进程。但事实上, 这样的结构体系依然存在着大量的结构抗震安全隐患, 且这些隐患普遍的存在于新老建筑中。这些问题主要体现在以下几个方面:

2.1 抗震设计

2.1.1调查结果显示, 几乎所有的砌体房屋都没有按照国家颁布的设计规范来设计。自行依照传统习惯来进行建造的砌体结构房屋无标准及规范约束, 无法保证房屋的安全。

2.2 结构构造

2.2.1选址不当, 未考虑地震及地址灾害对建筑的影响。调查显示17.95% 的房屋处于不利或危险地段。地基处理的忽视, 造成房屋先天不足, 调查显示8.01%地基条件为软弱地基, 10.90% 地基条件为新近填土地基。基础圈梁的设置对于减轻不均匀沉降效果显著, 调查显示40.38% 的房屋设置了基础圈梁。

2.2.2砌体结构的构造措施对于提高房屋的抗震性能非常有效, 汶川地震的震害调查已经证实。调查发现:老旧房屋构造柱和圈梁设置不足, 甚至没有, 或者是配筋不足, 性能堪忧, 新建房屋则不同程度地设置了构造柱和圈梁;有设置构造柱与圈梁的比例均超过50%;设置的构造柱与圈梁存在着不同的问题, 如圈梁未闭合、构造柱偏少偏小、马牙槎设置不当、梁柱链接构造不合理, 等等。

2.2.3任意加层加盖现象较为严重, 随着住房需求的增加、经济能力的限制, 加层改建的情况在村镇中较为普遍。未经设计校核的加盖房屋在地震荷载作用下存在着很大的安全隐患。

2.2.4部分结构构件设置不合理。主要体现在:采用预制钢筋混凝土预制空心板, 整体刚度差;门窗洞尺寸过大, 过梁设置偏小或者无设置;门窗间墙或者洞口边墙截面过小, 洞口边角处出现裂缝;悬挑构件过长, 入墙长度不足, 抗倾覆能力不足且截面尺寸及配筋普遍偏小;内墙纵横向布置随意, 未形成较为规则的抗侧向力体系;墙体的高厚比过大。

2.3 建筑材料

2.3.1 砌筑材料自身存在缺陷, 如石砌体结构, 基础、墙体

及柱等全部或部分构件均采用石材加工、砌筑及安装, 但是石材料属于脆性材料, 抗剪、抗拉、抗弯的强度较低。

2.3.2砌体粘结材料使用不合理, 造成了结构抗震性能的降低。调查显示水泥砂浆与石灰砂浆使用较为普遍, 但是也存在着个别老旧建筑采用红粘土砂浆、泥浆、草泥浆来进行砌筑。主要表现在粘结性、和易性差、强度不足, 灰缝易开裂等问题。

2.3.3部分村民为了节省成本, 采用旧砖、碎砖来进行砌筑墙体;采用不合格的水泥和钢筋, 导致墙体的构造措施形同虚设。

2.3.4同一砌体结构, 甚至同一墙体采用不同的建筑材料, 如下砖上土坯, 左砖右石头, 且两种砌体之间接缝为竖向通缝。

2.4 建筑施工

施工质量不佳是造成砌体结构性能大打折扣的重要原因之一。

2.4.1施工队伍的专业水平有待提高。房建工程通常直接由当地农村有经验的工匠带领村民自行施工。

2.4.2 没有严格按照施工标准进行施工, 无法满足工艺要求。

2.4.3 轴线引测时产生偏移现象, 或者出现无测量仪器辅助工程施工。

2.4.4 混凝土部分的施工质量差, 造成了各种各样的如蜂窝、露筋、麻面等质量通病。

2.4.5 墙体施工无法同时砌筑纵横墙时, 未留设斜槎或者直槎。

2.4.6 构造柱的拉结筋未按规范要求沿墙高每 500mm 留设 1道, 并深入墙体 1000mm, 末端未做 90°弯钩;纵向受力筋未和圈梁进行锚固;与圈梁相交处箍筋未加密。

2.4.7 局部地区砖墙的灰缝饱满度较差, 且宽度不一, 超出10mm±2mm 的要求。

3 提高砌体结构抗震性能的措施与建议

3.1 严格执行国家颁布的建筑抗震设计规范

做好约束砌体的设计计算;做好配筋砌体结构的设计计算;合理的选择场地、地基和基础;选择平面、立面设计合理的方案;选择横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系;加强墙体间的连接, 咬槎砌筑或沿墙高设置拉结钢筋;合理的设置抗震措施, 布置好承重墙、构造柱、圈梁、门窗、过梁等构件;使用钢筋混凝土现浇楼板。

3.2 加强建材市场的规范和整治

政府各部门应加强合作, 对建材市场进行规范和整治, 尤其是农村建材市场, 杜绝伪劣不合格建筑材料流入市场。

3.3 建立既有砌体结构的现场检测、鉴定、加固方法

做好砌体结构房屋的全面普查与检测, 了解分析现有房屋的安全情况, 提出切实有效的处理措施。我们不止要重视新建房屋的抗震防灾, 更应该重视已有老旧房屋的安全检测与鉴定, 对于危险程度不高, 经加固可以继续使用的房屋, 从可持续发展、节约成本的角度考虑, 尽量进行加固处理。

3.4 加强抗震防灾知识宣传, 加强建设管理, 保证施工质量

做好抗震防灾的知识宣传, 普及抗震防灾教育。加强对农村住宅建设的管理, 加强对施工队伍的管理, 在审批住宅建设手续时, 进行技术指导, 对图纸进行审查, 提出防震抗震技术要求, 在进行资质管理时, 实施施工队资质与施工员上岗证书管理制度, 在施工过程中, 做好质量控制及管理。

3.5 制定系列的技术标准。

因地制宜的设计多款科学合理且经济适用、满足抗震设防要求、适合本地区需求的不同户型结构的住宅图纸, 供广大居民选择使用。

4 结束语

砌体结构是中国城市和农村住宅建筑的主要结构形式, 将仍然存在于未来很长的一段时期。城镇的建设需要一定的过程, 现阶段无法大规模的对存在安全隐患的砌体结构进行拆除重建, 因此, 对于已建的砌体结构, 主要还是以抗震评估鉴定加固为主;对于拟建的砌体结构, 进行合理的设计、正确的选材、专业的施工, 全面提高砌体结构的抗震防灾能力。

摘要：通过调研, 分析闽南地区既有砌体结构建筑的抗震性能现状, 指出砌体结构房屋在抗震设计、结构构造、建筑材料、建筑施工等方面存在的问题, 剖析产生的原因, 提出一些改进措施和砌体结构抗震性能的建议。

关键词：砌体结构,闽南,抗震性能,抗震加固,措施

参考文献

[1]刘阳, 郭子雄, 杨勇, 董星, 叶斌.闽南地区农村住宅安全性现状及防灾建议[J].华侨大学学报 (自然科学版) , 2007, (01) :63-67.

[2]卢先军, 王毅红, 苏东君, 史耀华.砌体结构房屋抗震性能评价与加固对策[J].长安大学学报 (建筑与环境科学版) , 2004, (01) :4-7.

[3]方东振, 林树枝, 郭子雄.福建省农村房屋现状调查及潜在危险性分析[J].工程抗震与加固改造, 2009, (06) :60-63+68.

[4]GB50003-2011砌体结构设计规范[S], 北京:中国建筑工业出版社, 2011

[5]王毅红, 韩岗, 卜永红, 李少荣, 李丽.村镇既有砌体结构民居建筑抗震性能现状分析[J].建筑结构, 2010, (12) :101-104+121.

[6]曾银枝, 李保华, 徐福泉等.村镇砌体结构住宅抗震性能现状分析[J].工程抗震与加固改造, 2011, (03) :121-126.

[7]王俊特.从汶川震害浅谈我省闽南农村地区砌体房屋结构的抗震能力[J].福建建筑, 2009, (07) :52-53+56.

砖混结构房屋抗震加固措施 篇3

地震, 是一种不可抗拒的自然现象, 严重影响人们的生活和生产, 给人类带来重大损失。我国是个多地震的国家, 地震活动的范围十分广泛, 绝大多数省份都发生过6级以上的地震, 今年在四川发生的大地震更是造成了大量人员伤亡和财产损失。在举国上下帮助灾区重建美好家园之际, 我们也应对既有的、未经设防的建筑物进行调查研究和抗震鉴定。历次震害表明:多层砖混结构房屋受地震的破坏最为严重。根据不完全调查:砖混住宅严重损坏的占到33%, 中等损坏的占到27%, 轻微损坏的占到35%。由于砖混结构主要使用地方材料, 施工简便。目前仍是我国城市居民的主要住房形式之一。砖混结构的房屋量大面广, 而且由于其主要结构材料砌体脆弱, 延性差, 因此改善砌体结构延性, 提高砖混结构房屋的抗震性能具有极其重要意义。根据地震给砖混结构房屋的一般破坏规律特提出以下加固措施。

2 主要加固措施

2.1 增加抗震横墙

根据抗震验算, 若承担地震剪力的横墙数量不足时, 需增设抗震横墙。横墙一般用砖砌筑, 为了使增设的抗震横墙能真正分担地震荷载, 其厚度不小于240mm, 墙下做基础, 墙顶部与楼层大梁底之间浇筑膨胀混凝土卧梁。横墙与内外纵墙的联系可采用增设拉结钢筋锚固于新增横墙与原有墙体的作法。楼层增设的抗震横墙应与底层横墙对齐, 连接方法同底层。

由于使用上的原因不能增设抗震横墙时, 可在原有横墙的单面或双面加钢筋网。根据需要, 可每隔2~4间加固一道横墙。双面加筋者可做50mm厚C20混凝土, 单面加筋者可做60mm厚, 也可喷涂或压抹细石混凝土35mm厚。

加钢筋网的横墙应从底层直加至顶层, 上下对齐, 不得错位。钢筋伸至基础大放脚, 不应只伸至地面。采用此法时应注意将抹灰层剔除并清刷干净。充分湿润, 使混凝土面层与砖墙有较好的粘结。

2.2 增设圈梁

圈梁可以加强房屋的整体性, 提高房屋的抗震能力。圈梁可分为钢筋混凝土圈梁、型钢圈梁、钢筋抹灰圈梁。

外加圈梁应优先采用现浇钢筋混凝土圈梁, 在特殊情况下, 也可以采用型钢圈梁。对已建房增设圈梁加固时, 可沿外墙一侧, 每隔1.2~1.5m造孔, 搁置锚拉钢筋, 圈粱通过穿墙拉结筋与砖墙锚固, 如原有建筑物有楼层圈梁, 则可将原圈粱钢筋凿出, 使其与外加构造柱钢筋焊牢, 成为构造柱的一个支点。使贴在外墙的钢筋混凝土圈梁与旧砖墙共同工作。圈梁除沿外墙必须交接外, 在楼梯间及每隔三开间的横墙处应用钢筋拉杆拉通。

内圈粱一般在外墙里皮与楼板交接处做, 其作法是在墙内用电钻钻孔, 加锚固筋。该筋必须封闭, 且不得凿砖墙, 以免破坏原结构。将锚固筋伸人, 与圈粱一起浇筑混凝土。

2.3 增设构造柱

构造柱的作用是与圈梁一起形成封闭骨架, 提高砌体结构的抗震能力。构造柱一般加设在以下位置上, 即外墙转角, 内外墙交接处及楼梯间的四角处。

外加构造柱紧贴外墙面, 与砖墙用封闭箍筋连接, 钢筋通过墙上钻出的孔洞穿过墙体, 在室内紧贴剔除抹灰层的墙皮, 伸入构造柱与其钢筋锚牢。在房屋转角处, 设L形构造柱, 予以加强。

外加构造柱一般宽370mm, 这是考虑到与砖墙通过钢筋拉结, 并考虑因系后加柱, 与砖墙连接毕竟不如一次浇筑的墙中构造柱。但为了不影响立面造型, 亦可缩减为宽300mm, 只是穿墙锚筋要斜向钻孔。构造柱厚一般为180mm。

内构造柱与外构造柱作法基本相同, 亦用封闭锚固筋使内构造柱与砖墙加以连接。内加构造柱或上述内加圈梁墙面外露锚固筋可通过立面装修解决。

2.4 墙体加固

加固墙体的方法一般采用将砖砌体的粉刷抹灰层去掉, 在砌体外侧抹高标号水泥砂浆或布置钢筋网抹灰砂浆, 借以提高砌体的水平承载力。

在施工以前, 要保证原有墙面的清洁, 表面清除工作完毕后, 用水管顺墙浇水2-3遍, 沿墙钻孔, 铺设钢筋网, 并保证钢筋网与墙面有1cm的保护层空间, 墙两侧钢筋φ6@200, 双向配筋, 穿墙拉结筋沿竖直及水平方向φ6@800~1000, 按梅花状布置, 钢筋网墙钢筋穿透楼板, 使钢筋上下贯通。贯通的钢筋不应少于钢筋总数的1/3, 钢筋网墙水平钢筋贯穿墙体并在墙端锚固。

抹水泥砂浆时, 第一遍抹钢筋网保护层, 应细致的按钢筋网逐格抹, 将箍筋与砌体间的空隙抹严实, 厚度1cm左右;第二遍抹骨架灰, 待内层保护层水泥砂浆初凝后, 即可抹骨架灰, 与钢筋网齐平, 厚度相当于钢筋网直径的两倍;第三遍抹罩面灰, 当底子灰初凝后即可抹罩面灰, 厚度约1cm, 可用木抹子将灰面找平, 待初凝后, 再用铁抹子压2-3遍, 增加密度, 防止干裂。室内墙应每天浇水4-5次, 室外墙应采取措施遮挡阳光暴晒并浇水养护, 冬季应采取保暖措施给以养护。

3 结论

多层砌体结构房屋抗震设计 篇4

砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。由于其原材料来源广泛, 易于取材、生产和施工, 造价低廉, 具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性, 在城乡建筑中得到比较广泛的应用。因此, 如何提高砌体结构房屋的抗震能力, 将是建筑抗震设计中一个重要课题。在已有的震害调查结果表明, 不仅在7、8度区, 甚至在9度区, 砖混结构房屋经历震害后受到轻微损坏, 或者基本完好的例子也是不少的。通过这些砌体房屋的调查分析, 得到这样一个结论:只要经过合理的抗震设计, 构造得当, 保证施工质量, 则在中、强地震区, 砖混房屋是具有一定抗震能力的。

2 多层砌体结构房屋的震害破坏形式

根据四川地震灾区的震后灾害调查情况, 多层砌体结构房屋的震害形式主要有以下几种。 (1) 房屋局部及整体倒塌; (2) 预制板楼、屋盖破坏; (3) 楼梯间墙体破坏; (4) 外纵墙破坏; (5) 纵墙在室外地坪处产生水平裂缝; (6) 外纵墙洞口间墙体X型裂缝; (7) 其它破坏。

3 砌体抗震措施

基于砌体结构本身特点以及其震害的多样性和严重性, 工程人员在设计中要采取一定的措施, 以加强砌体结构的整体性提高其抗震性能。

3.1 结构的选型与布置

对于多层砌体而言, 如果可以做到正确选择承重体系、科学进行结构布置、合理选择楼 (屋) 盖形式、正确设置防震缝等等的话, 就会大大提高结构的抗震能力。

3.1.1 正确选择承重体系

根据传递荷载的路线不同, 砌体结构的墙体承重体系可分为横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三种形式。横墙承重体系一般横墙间距较小, 数量较多且开洞较少又有纵墙作为侧向支承, 其横向刚度大, 整体性好, 所以横墙承重的多层砌体结构具有较好的传递和抵抗地震作用的能力;纵墙承重体系, 横墙数量少且自承重, 横墙间距大, 形成大空间, 使得房屋的横向刚度差。楼板又直接搁置在纵墙上或搁置在梁上而梁搁置于纵墙上, 造成横墙与楼盖的联结较差, 横向地震作用很少能够直接通过楼 (屋) 盖传至横墙, 而大部分通过纵墙经由纵横墙交接面传至横墙。因此, 地震发生时外纵墙因板与墙体的拉结不力而成片向外倒塌, 楼板也随之坠落;纵横墙共同承重体系, 纵横墙体都可以传递竖向荷载, 沿纵、横向刚度均较大且砌体应力较均匀, 能比较直接地通过楼 (屋) 盖向横墙传递横向地震作用, 也能直接或通过纵横墙的连结传递纵向地震作用。通过以上分析可知, 当多层砌体房屋有抗震设防要求时, 宜优先选用横墙承重及纵横墙承重体系。

3.1.2 科学进行结构布置

多层砌体房屋的平、立面布置力求简单、规则、避免由于布置不规则 (如:平面上墙体较大的局部突出和凹进, 立面上局部的突出和错层) 使结构各部分的质量和刚度分布不均匀、质量中心和刚度中心不重合而导致的震害加重。

承重墙体的布置要规则、对称。横向墙体间距不宜过大, 纵向墙体平面布置尽量不少于三道, 且宜沿各自轴线对齐贯通, 尽量避免断开和转折。这样可以减少地震剪力传递的中间环节, 使可能的震害部位减少, 避免局部破坏, 使震害程度减轻。

从墙体立面布置而言, 房屋的纵横墙沿上下连续贯通。建筑物底层不应设置车库、营业等需要大开间的建筑功能。灾区遭到震害破坏的多层砌体建筑有很多存在以下情况:底部一层甚至两层为大开间, 仅有楼梯间墙体及少量的分隔墙体下落, 而且还在正门大开洞, 造成一面无墙, 三面有墙。这样的结构布置造成的后果就是建筑平面刚度不均匀, 立面形成了严重的“上刚下柔”的情况, 底部仅有的少量墙体远远不能抵抗地震力的作用, 及通常说的“鸡腿结构”, 抗震严重不利。

由于建筑功能要求和设备安装的需要, 往往要在墙体上留设洞口。洞口的存在使其两侧的墙体易形成应力集中, 成为地震破坏的隐患。这就要求设计人员尽可能在满足使用的前提下“少开洞, 开小洞”。横向墙体一般不要设置大洞口, 如果设置的洞口大于1000mm时应该在洞口两侧附加贯通本层的构造柱。纵向墙体应该尽量控制开洞率 (一般可以控制在55%左右) , 避免开大洞造成纵向墙体的中断。

综上所述, 合理的墙体布置, 避免对墙体的无谓削弱, 可以使建筑物整体形成空间受力体系, 增加房屋的空间刚度, 进而提高结构的抗震能力。

3.1.3 合理选择楼 (屋) 盖形式

多层砌体结构楼、屋盖宜优先采用整体性强的现浇混凝土板。

3.1.4 正确设置防震缝

当多层砌体房屋平面或立面形状复杂时, 可用防震缝把房屋分成若干个规则简单的体系的组合。大量的震害表明, 由于地震作用的复杂性, 体形不对称的结构遭受的破坏较体形均匀对称的结构要重一些.对于多层砌体房屋, 当有下列情况之一时宜设置防震缝: (1) 房屋的立面高差在6m以上; (2) 房屋有错层, 且楼板高差较大; (3) 各部分结构刚度、质量截然不同。防震缝应沿房屋全高设置, 两侧均应设置墙体, 基础可不分开, 缝宽应根据地震烈度和房屋高度确定, 一般取60mm~100mm。

3.2 楼梯间的设置

楼梯间作为地震疏散通道, 而且地震时受力比较复杂, 容易造成破坏。楼梯间在楼 (屋) 面处无板, 空间刚度较差, 不宜设在房屋的尽端或平面转角处。而且楼梯间比较空敞, 顶层外墙的无支承高度为建筑层高的1.5倍, 在地震中的破坏比较严重, 尤其是当楼梯间设置在房屋尽端或房屋转角部位时其震害更为剧烈。这就要求设计人员对楼梯间采取下列加强措施: (1) 顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2φ6通长钢筋;7~9度时其它各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带, 其砂浆强度等级不应低于M7.5, 纵向钢筋不应少于2φ10; (2) 楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm, 并应与圈梁连接; (3) 突出屋顶的楼、电梯间, 构造柱应伸到顶部, 并与顶部圈梁连接, 内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设2φ6通长拉结钢筋。

4 结语

村镇砖木结构房屋抗震性能研究 篇5

我国城镇地区已经有较完善的建设标准, 而我国广大农村地区建设标准比较少[1], 在一定程度上影响了我国村镇建筑的发展, 从震害可以看出未采取构造措施 (设置圈梁-构造柱体系) 的房屋破坏较重, 甚至导致整体倒塌[2], 而村镇地区的房屋大多没有构造措施。因此, 对村镇房屋的抗震性能进行研究具有重要的现实意义, 我国对于村镇砖木结构房屋的研究还较少, 重庆大学郑妮娜[3]在其博士论文中对所做的砌体墙片的低周反复荷载试验用ABAQUS进行模拟验证, 结果表明:ABAQUS模拟P-△曲线和裂缝情况与试验吻合较好, 且能模拟出来下降段。另外, 文献[4]、[5]分别用ABAQUS软件与振动台试验进行对比分析, 模拟结果与试验吻合较好, 说明ABAQUS模拟砌体结构是可行的。本文选用ABAQUS软件对西部农村地区某典型二层砖木结构房屋模态分析和反应谱分析, 以期找出结构的抗震薄弱部位, 并可作为农房设计、改造和修复加固时参考和借鉴。

2 有限元模型建立

2.1 工程概况

本文以我国西部地区村镇典型砖木结构房屋为原型建立模型进行有限元分析。该砌体房屋为两层, 层高3m, 三开间, 中间小开间为楼梯, 屋盖类型为木屋盖, 檩条搁置在横墙上, 为横墙承重结构体系。纵横墙体厚度均为240mm, 木檩条平均直径为180mm, 房屋纵横墙连接处设有构造柱 (240mm×240mm) , 一层顶处设置一道圈梁 (240mm×240mm) , 圈梁和构造柱混凝土强度等级为C20, 构造柱和圈梁均按构造要求配有4Ф10钢筋。本文选用村镇建筑的平面布置如图1所示。

2.2 模型简化

村镇房屋属于典型的砖木混合结构房屋。根据现实条件, 需对砖木结构房屋进行简化, 以便于有限元模型的建立和数值分析。

外部荷载等效为结点质量;木屋盖和墙体之间的连接简化为铰接;墙体简化成均匀连续实体, 砌体墙与基础之间的连接简化为刚接;预制空心板与砌体墙体之间连接简化为铰接;根据抗震规范[7]第7.1.7条, 楼板开洞宽度不超过楼板宽度的30%, 属于规则结构, 可以将楼板按刚性假定来处理。

村镇砖木结构楼板普遍采用预制空心板, 为了方便建模, 同砌体墙体一样把楼板简化成均质实体, 把楼板密度乘以折减系数λ, 折减系数的计算 (取一米宽的板带进行计算) 如式 (2-1) 所示。

式中b1、d分别为圆孔间距和直径;t1、t2为圆孔距楼板上部和下部距离, h为楼板厚度。

2.3 模型材料参数

2.3.1 木结构参数

a.木檩条材料参数

根据文献[8]试验研究, 本文木屋盖基本材料参数如表1所示, 由于木材为各向异性材料, 长度方向远大于径向方向。本文选用B31梁单元同时考虑了梁的轴向、弯曲和切向变形。

b.荷载计算参数

根据《荷载设计规范》 (GB50009-2012) [10], 楼 (屋) 盖荷载如表2所示。

檩条等效密度计算公式为:

式中A表示屋盖水平投影面积 (m2) ;q表示屋面荷载值 (k N/m2) ;, n表示屋面檩条数;V表示屋面檩条体积 (m3) 。则檩条的等效密度为:

对于楼盖荷载的等效密度如下:

2.3.2 砌体材料参数

该砖木结构模型, 黏土砖强度为MU10, 砂浆强度等级为M5, 由砌体规范[11]附录公式计算可得砌体的抗压强度平均值fm=3.33MPa。砌体的弹性模量E=2400MPa, 烧结普通砖的泊松比μ=0.15, 密度1900kg/m3。

2.4模型建立

根据对构件简化和假设以及模型的工程概况和材料参数, 建立有限元模型如图2所示。

3 砖木结构模态分析

模态分析一般不考虑结构的阻尼, 结构的振型和各阶频率满足式 (3-1) , 式中Wn为结构第n阶固有频率;ϕn为结构振型模态;K、M分别为结构的刚度矩阵和质量矩阵。

3.1 模态分析结果

结构动力性能直接影响着结构在地震作用下的内力和变形。结构基本周期是结构的基本动力性能之一, 本文的模型结构的周期和振型图见表3和图3。

由表3和图3可知:

a.房屋的基本周期为:纵向Tx=0.184s, 横向Ty=0.082s, 扭转Tz=0.070s。结构在两个主轴方向的频率差别较大, 说明结构的横向刚度较大, 纵向刚度较弱, 这主要是由于纵向墙体开洞较多, 降低了纵墙的刚度。由于模型结构为对称结构且四周有构造柱约束作用, 结构的扭转周期较小。

b.从结构周期与振型变化图中可以看出, 模型第一阶与第二、第三阶周期差别比较大, 但第二和第三阶周期差别不大。由结构振型图可以看出, 结构第一阶和第二阶振型分别为纵向和横向平动, 房屋的扭转振型发生在纵、横向平动之后, 主要扭转振型在第六阶出现。结构的第三到第五振型表现为山墙和纵墙的振动以及檩条的局部振动。

c.从振型应力云图上可以看出山墙的应力和位移最大, 说明房屋山墙平面外刚度较弱。门窗洞口处和纵横墙连接处的应力比较大, 容易引起应力集中。

3.2 频率分析

基于脉动法对110栋多层砌体结构进行动力性能实测, 对基本周期进行回归统计分析, 对于有圈梁和构造柱房屋得出公式如下:

式中T1为基本周期;H、B分别为房屋高度和宽度。

采用脉动法对砖木结构多层房屋进行实测分析, 通过拟合简化得出公式如下:

T1= (0.0131H+0.1127) =0.199 (s) (3-3)

砖木结构模型自振周期为0.184, 与半经验公式差别较小, 即证明该模型的建模是合理的。

4 反应谱分析

采用单质点的加速度反应谱进行分析, 我国抗震规范采用的反应谱是以地震影响系数 (α) 和周期 (T) 的关系给出的, 水平地震力采用标准值FEK。本文分别输入纵向和横向作用, 从结构的受力和变形两个方面来分析房屋的抗震性能。

4.1 纵向地震下结构响应分析

由模态分析结果可知模型在纵向地震作用下刚度较弱, 因此本节首先进行纵向地震作用下的反应谱分析, 施加X方向的地震激励。反应谱分析结果如图4所示。

由图4可知:

a.在8度多遇地震作用下房屋的二层楼层位移大于一层的楼层位移, 每层最大位移分别为0.25mm和0.65mm。结构二层和一层的层间位移角分别为1/7500、1/12000, 结构位移较小, 由表4可知在8度多遇地震下结构满足抗震要求。

b.由整个房屋应力云图可知:房屋主拉应力相对较均匀分布, 应力集中部位主要集中在门窗洞口四角、圈梁和构造柱处、纵横墙连接处、山墙顶部和檩条部位;最大主拉应力发生在二层门窗角部, 达到1.51MPa。

c.由墙体应力云图可知:墙体最大拉应力出现在二层纵横墙连接处, 其值为0.37MPa, 大于砌体规范规定的0.11MPa, 说明在二层纵横墙连接处出现局部开裂现象。墙体剪应力在墙体的窗间墙、窗下墙和山墙处较大, 最大值出现在二层左侧窗户角部, 达到0.16MPa, 接近于墙体非抗震设计时墙体最大剪应力设计值 (0.11MPa) 。

d.整个结构山墙位移最大, 达到3.05mm, 说明山墙的刚度削弱比较大, 从应力云图上可知山墙三角形部分的应力比较大, 应加强山墙平面外的稳定性。檩条与横墙连接处主拉应力和剪应力相对较大, 这主要是由两方面原因造成:一是村镇住宅山墙高度相对较高, 刚度削弱大, 且平面外只有木檩条支撑, 支撑的刚度相对较弱;另一方面是山墙承受檩条传来的集中荷载, 使得山墙的动力效应增大。

通过大量试验研究基础上提出砌体结构容许变形评价指标 (见表4) , 该评价指标参照国内外抗震设计标准, 在总结54个砖砌体墙片抗震试验研究的基础上给出了三种性能水平所对应的层间位移角范围, 并用一栋5层砖砌体建筑进行了验证, 结果表明该方法是可行有效的。

4.2 横向地震下结构响应分析

由结构模态分析可知结构第二振型为横向平动。为了分析结构在Y方向的抗震性能, 类似上节的分析, 输入Y方向的地震激励。横向地震作用下结构的位移和应力见图5。

由图5可知:

a.在8度多遇地震作用下结构横向 (Y向) 二层的楼层位移大于一层的楼层位移, 房屋墙体最大位移发生在两个横墙中间的窗上墙体, 最大位移为0.687mm。这主要是由于两个横墙之间的纵向墙体平面外刚度小, 加上墙体设置窗洞, 导致纵墙平面外刚度削弱。墙体的一层和二层位移分别为0.179mm、0.420mm, 最大层间位移角发生在二层, 为1/12448, 大于一层的层间位移角 (1/16759) , 结构整体位移较小, 由表4.1可知结构能够满足抗震要求。

b.结构整体主拉应力比较小且均匀分布, 整个房屋剪应力较小。墙体主拉应力主要发生在墙体与圈梁和构造柱连接处和横墙洞口处, 横墙主拉应力最大处发生在横墙门洞角部, 达到0.115MPa, 略大于墙体的最大拉应力0.11MPa, 说明在横墙和纵墙连接处引起应力集中。墙体剪应力主要发生在一层横墙和二层横墙底部, 最大值为0.037MPa, 小于墙体抗剪强度0.11MPa, 剪力满足要求。

c.屋盖檩条横向位移达到1.325mm, 且檩条与墙体连接处的应力比较大, 这主要是由于檩条径向刚度比较小, Y方向引起位移比较大。

通过8度多遇地震下结构纵向和横向反应谱分析可知:结构楼层位移较小, 局部有应力集中现象, 结构能够满足抗震要求;在房屋纵横墙连接处、门窗洞口处和山墙等处受力较大, 这些部位在结构设计时应该给予加强。

5 结论

本文主要对二层砖木结构房屋进行模态分析、反应谱分析, 研究结构抗震性能, 主要得出以下结论:

a.通过对结构进行模态分析获得结构的基本动力特性, 结构第一阶、第二阶振型为X、Y向平动, 房屋的扭转振型主要出现在第六阶。得到结构纵向基本周期Tx=0.184s, 横向基本周期Ty=0.082s, 扭转周期Tz=0.070s, 墙体开洞使结构纵向基本周期明显大于横向基本周期, 开洞使纵墙的刚度减小。

b.由纵向地震下应力云图可知:墙体最大拉应力出现在二层纵横墙连接处;墙体剪应力在墙体的窗间墙、窗下墙和山墙处较大;山墙的刚度削弱较大。在设计时应加强房屋门窗洞口处、纵横墙连接处、窗下墙和窗间墙以及山墙部位。

c.由横向地震下应力云图可知:墙体主拉应力主要发生在墙体与圈梁和构造柱连接处和横墙洞口处;墙体剪应力主要发生在一层横墙和二层横墙底部。在设计时应加强纵横墙连接处、门窗洞口处和山墙部位。

砖混结构房屋抗震加固工艺探讨 篇6

1 砖混结构抗震加固方法简介

从结构抗震机理出发, 抗震加固可以分为减小地震作用加固法、增大结构抗震能力加固法和多道防线抗震加固法。减小地震作用主要是通过增大结构周期或加大结构阻尼来实现, 一般应用于大型公共建筑的抗震加固;增大结构抗震能力的加固方法, 如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层、钢筋网水泥砂浆面层加固法;增大结构整体性的压力灌浆加固法、增设圈梁 (构造柱) 加固法、拉结钢筋加固法;通过增设抗震墙来降低抗震能力薄弱构件所承受地震作用的增设墙体法等, 这些方法施工相对简单, 大量应用于多层的砖混结构当中, 尤其是民用建筑中。多道抗震防线加固是建筑物采用多重抗侧力体系, 第一道防线的的抗侧力构件在强烈的地震作用下遭到破坏后, 后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替, 抵挡后续的地震冲击, 可保证建筑物安最低限度的全, 免于倒塌。

从结构抗震加固方法上来讲, 抗震加固施工方法主要有外加固法, 内加固法, 夹板墙加固法。外加固法一般结合砖混结构的层数及抗震鉴定的结果, 需要在建筑外侧增加不同数量的构造柱, 圈梁, 以及保证构造柱、圈梁和抗震墙体协同工作的拉杆。这种方法一般不占用室内建筑面积, 用于住宅楼, 对住户影响较小, 但对建筑立面造型影响较大;内加固法基本原理同外加固法, 也需要增设构造柱, 圈梁及拉杆, 必要时, 如原有抗震墙体间距过大, 需加设抗震墙体, 内加固法不会改变建筑立面造型, 一般适用于公共建筑, 特别是临街建筑;夹板墙加固法为在加固原有抗震墙体的基础上提高抗震性能, 目前最常用的是钢筋网水泥砂浆面层加固法, 即在要加固墙体的单面或双面加设钢筋网, 用锚筋、插入短筋、拉结筋等方法把钢筋网四周与楼板或大梁、柱或墙体连接。国内外的试验表明, M10混合砂浆砌筑的240厚砖墙, 墙体抗剪能力比原砖墙提高二倍以上。

2 砖混结构整体性抗震加固方法

这种方法属于外加固法, 其加固机理主要是对多层砖混房屋的墙体大变形产生约束, 使其在遭受地震袭击时, 墙体虽严重开裂但不至于马上丧失承载能力而导致房屋的倒塌, 使砖混房屋提高耗能能力并改善延性性能, 从而保证房屋在大震作用下不倒。本文提出了利用构造柱-圈梁-拉杆的抗震加固方法来实现这样的目标。

2.1 抗震加固原则

按照有利于抗震的要求, 外加构造柱应当将其设在内外墙交接处 (应在同一轴线横墙两端的内外墙交接处同时设置) 。对加固的房屋, 外加柱应设置对称、间距均匀、大小均匀。同时, 要注意建筑立面的美观和周围建筑相协调。

外加构造柱应沿房屋高度贯通, 严禁错位。遇到局部突出建筑物的房屋外加柱不能贯通时, 必须采取妥善的锚固措施, 以保证外加柱能充分发挥作用。

在屋盖和每层楼盖处, 设置外圈梁和钢拉杆, 以使外加柱和外圈梁及钢拉杆一起约束横墙, 提高其抗剪能力和变形能力, 同时也缩短了外加柱沿房屋纵向的自由长度, 提高了其侧向稳定性。如原有房屋已有圈梁或为现浇钢筋混凝土楼 (屋) 盖时, 可不再设钢钢拉杆和圈梁, 但外加柱必须与原有圈梁和现浇钢筋混凝土楼 (屋) 盖可靠拉接。

2.2 主要构件设计要求及施工措施

2.2.1 外加构造柱

(1) 外加柱基本要求

外加柱应与圈梁或钢拉杆连成闭合系统;外加柱必须与现浇混凝土楼盖、屋盖或原有圈梁可靠连接, 形成整体;内圈梁可用墙 (梁) 两侧的钢拉杆代替。外加柱的混凝土强度等级不应低于C20, 外加柱的截面和配筋按下表采用。

(2) 外加柱与墙体的连接要求

外加柱应与墙体一般通过拉结钢筋, 销键, 压浆锚杆, 锚筋与墙体连接, 并符合下列要求:

在楼层1/3和2/3层高处同时设置拉接钢筋和销键与墙体连接;沿墙体高度每隔500mm设置胀管螺栓、压浆锚杆、螺栓或锚筋与墙体连接;外加柱在室外地坪标高和外墙基础的大放脚处应设销键、压浆锚杆或锚筋与墙体连接。所有钢筋应有保护层, 以避免潮湿引起的锈蚀。

2.2.2 外加圈梁、钢拉杆

(1) 外加圈梁的基本要求

外加的圈梁宜在楼、层盖标高的同一平面内闭合;外加的圈梁在阳台、雨篷、楼梯间窗户附近标高变换处需拐转通过, 并应有局部加强措施;变形缝两侧增设的圈梁应分别闭合, 在该变形缝区段范围内交圈闭合, 并可用拉杆或型钢代替混凝土圈梁。

对于要加固的砖混结构房屋, 一般其楼 (屋) 盖均为预制板, 如果横墙间距超过一个开间, 则楼 (屋) 盖支承于纵墙上, 而纵墙又不足以承担楼层的外力, 则要靠楼层盖作为横隔板将楼层的水平地震作用传给两侧的抗横墙。由于未设防的预制板间的连接比较差, 因此楼盖很容易外甩散落。此时, 外加圈梁作为楼 (屋) 盖的边缘受拉部分, 同时起到“边箍”的作用, 因而提高了楼盖的水平整体性。

圈梁截面高度不应小于180mm, 宽度不应小于120mm;现浇圈梁的纵向钢筋, 7、8、9度时可采用4Φ8、4Φ10、4Φ12:箍筋可采用Φ6@200;外加柱和钢拉杆锚固点两侧各500 mm范围内的箍筋应加密;外加现浇圈梁在转角处应设2Φ12斜筋;型钢圈梁当采用槽钢时, 7度不应小于[8, 8度不应小于[10, 当采用角钢时, 7度不应小于L75×6;8度不应小于L90×6。

外加圈梁配筋的计算要考虑作为梁承受墙体外甩弯距和作为楼盖的边箍承受抗震横墙间楼层水平地震作用产生的偏拉。同时应计入外加构造柱设置对圈梁设计的影响。

(2) 外加钢拉杆的基本要求

根据要加固砖混结构房屋的具体特点, 要设置不同形式的钢拉杆, 主要有横向钢拉杆, 纵向刚拉杆, 代替内墙圈梁的钢拉杆。

用钢拉杆加强砖混房屋整体性可防止墙体外甩, 对设有外加柱的房屋也可采用拉杆拉结外加柱, 使其与墙体共同承受地震作用;外加柱加固多层砖房而提高砖墙的增强系数, 设置钢拉杆用以拉结外加柱和墙体, 钢拉杆截面按外加柱抗剪强度承载力相等的条件计算。

(3) 圈梁和钢拉杆的施工

(1) 圈梁的施工

外加圈梁处的墙面有酥碱或饰面层时应凿掉, 墙面的油污和苔藓应刷洗干净, 墙体的裂缝应补强;圈梁与墙体连接的孔洞应用水冲洗干净;连接的锚筋和膨胀螺栓应注意检查是否可靠锚固;圈梁的混凝土宜连续浇筑;圈梁顶面应做泛水, 其底面应做滴水槽。

(2) 钢拉杆的施工

钢拉杆一般采用直径不小于14的钢筋, 锚固于圈梁内不小于30d, 且端头设弯钩;钢拉杆通过端头加焊的锚板埋入圈梁内 (锚板与墙面的间距不应小于50mm) 或通过钢管穿过圈梁, 然后用螺帽拧紧的方法与圈梁连接;钢拉杆在原墙体锚固时, 应采用钢板垫板, 拉杆端部应加焊相应的螺栓, 以调直拉杆, 压紧垫板, 使之与原墙体紧密结合;钢拉杆应进行防锈处理。

参考文献

多层砌体结构房屋抗震监理要点 篇7

1 多层砌体结构房屋抗震监理事前控制监理要点

1.1 熟悉施工图纸

1)合理选择场地。建筑场地的土质对建筑物的抗震能力影响甚大,故对建筑场地工程地质资料,地震活动情况应进行了解与分析,尽量避开不利的地段,对无法避开地段要采取有效措施。最好将建筑物建造在坚硬土或比较均匀密实的中硬场地土上。2)合理的结构造型和布置。多层砌体结构房屋要使平、立、剖简单、规则,宜采用抗震性能较好的横墙承重方案,对现浇楼盖,可采用纵、横墙共同承重方案。纵、横墙竖向对直、平面内对齐、墙体布置均匀对称,这样做可使地震作用均匀分配到各个墙段,避免出现应力集中和局部墙段扭转破坏。3)房屋总高度及层数的限制。由于砖墙是脆性材料,延性差,耐受变形能力小,房屋层数越多、高度越大,震害就越严重。因此,对房屋总高度和层数应进行控制。这是一种既经济又有效的抗震措施。4)房屋高宽比的限制。当房屋高宽比较大(房屋越窄),底层墙体水平截面受地震倾覆力矩的作用,在其截面上产生的弯曲拉应力一旦超过砖砌体的抗拉强度,则要产生弯曲破坏,在墙面就会出现水平裂缝。因此,《抗震设计规范》通过限制房屋高宽比来保证墙体在地震发生时不会被拉裂。5)楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。对设防烈度8度以上地区,当房屋立面高差6 m以上、房屋有错层且楼板高差大、各部分结构刚度与质量截然不同等情况,应设防震缝。有了上述一些基本设计理念,再按 《抗震设计规范》进行墙体抗震能力验算使其满足抗震承载力要求,也就使多层砌体结构房屋的抗震性能有了基本保证。

1.2 设计交底及图纸会审

在建筑施工中,砌体结构抗震涉及范围广,如果交底不到位,在施工中会因为没有进行全程监管而导致施工一些细节没有统一性、整体性。应本着“事前控制、主动控制”的原则,结合以往的经验教训,针对施工中有可能出现的问题,要求承包单位报送重点部位、关键程序的施工工艺和确保工程质量的措施,进行研究、比较、确认后,形成统一的方案,以工程例会的形式向各施工队进行监理技术交底,并以书面的形式下发到施工单位,确保施工中各工序的顺利进行。如果施工队技术力量不足,极易忽略,监理应注意做好设计交底,并对于施工中容易忽视和特别重要的问题写入审批意见,以提醒施工单位注意并执行。

1.3 熟悉现场情况,及时做好技术变更建议

对于多层砌体结构房屋的抗震,要注意对照强制性标准、施工验收规范查看施工图有无不符合规范要求之处,有没改进更符合抗震要求之处。如发现不符合现行施工规范要求、做法不妥或不符合抗震要求,能更好改进的应及时向业主反映,并与设计单位洽商确定,形成设计文件,以便依照执行及备案。

2 多层砌体结构房屋抗震监理事中控制监理要点

2.1 构造柱

1)构造柱与砖墙体的水平拉结钢筋是否按规范施工。a.拉结钢筋沿墙高度设置的位置及数量。b.拉结钢筋伸入纵横墙内的长度是否满足要求。c.拉结钢筋摆放的平面位置是否符合设计要求。2)构造柱在楼层盖节点处箍筋加密区是否按照规范要求进行施工。有的构造柱箍筋加密区高度不够,有的构造柱上、下1/6H(H为层高)范围内箍筋根本不加密。3)构造柱钢筋位移。在浇筑混凝土时不按规范进行施工,使其钢筋位移在允许的范围内,而且使从基础内或圈梁内伸出的构造柱纵筋发生错位。为和上部构造柱纵筋搭接(或焊接),只有强行将纵筋扳倒到上部构造柱纵筋的位置。这样不仅使其保护层厚度达不到设计要求,也削弱了构造柱的抗震作用。4)构造柱箍筋弯钩的角度、长度、箍筋扣的摆放位置是否达到规范要求。箍筋的作用就是牢固纵筋使其与混凝土构成整体,在地震力的作用下构造柱不产生变形,箍筋扣即是薄弱环节,有的施工操作人员未把箍筋扣螺旋或错开,而是随意摆放,有的接连几根箍筋扣都摆放在一侧,并且箍筋的弯钩角度达不到135°,弯钩的长度达不到10d(d为箍筋直径),致使箍筋在地震力作用下很难发挥其作用或失去作用。5)构造柱烂根。构造柱一般逐层浇筑,在分层浇筑时,由于柱根部圈梁处留有落地灰、碎砖块等杂物,不进行清扫、冲洗,再加上混凝土振捣不实、接槎不严密等原因,造成构造柱根部出现严重露筋及缝隙夹渣层。

2.2 圈梁

圈梁在外墙转角处是否按照规范要求设置转角附加筋。

2.3 板

空心板安装不规范。空心板安装前不堵头或堵头的做法不正确,堵头处表面距板端的距离过小,这样在细石混凝土灌缝后板端形不成销键,影响楼屋盖的整体性,对有特殊要求的楼屋盖,如房屋端部在房间的楼盖,8度设防时的屋盖和9度设防时房屋的楼屋盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板相互拉结,并应与梁、墙或圈梁拉结,因施工较复杂而很少按规范要求操作。

抗震缝

抗震缝是否清理干净。施工时,缝内常掉进碎砖块、混凝土块等杂物,不及时进行清理,使地震时抗震缝不能充分发挥其作用。另外,干砖上墙或润砖不透,使砌筑砂浆强度等级降低;纵横墙交接处留直槎等做法,都会影响房屋的整体抗震能力。

3多层砌体结构房屋抗震监理事后控制监理要点

事后控制就是在多层砌体结构房屋抗震部位施工后的检查、处理、验收,并检查相关质量保证资料是否齐全,是否达到设计及规范要求,以确保多层砌体结构房屋满足相应的抗震要求。

4结语

进行合理的抗震设计,采取切实可靠的抗震措施,提高砌体房屋的抗震能力,是极为重要的。对于以砌体结构,特别是砖砌体结构为主要房屋建筑结构形式的我国来说尤为重要。提高砌体房屋的抗震能力是建筑抗震设计的重要内容。

我国是地震多发区,认真总结震害规律,加强对砌体建筑抗震要求方面的监理,采取切实可靠的监理措施,保证砌体房屋的抗震能力,是极为重要的。监理人员必须严格进行上述三个阶段的控制,采取巡视、旁站、见证、平行检验等综合手段实施过程控制。监理单位要有切实可行的监理实施细则,严格抗震部位隐蔽工程的验收,认真做好实测实量记录。未经监理人员验收或验收不合格的不准进入下道工序施工,使每道工序都处于受控之中。严格执行设计文件、规范及强制性条文的要求,履行监理合同,提高服务质量。只有这样才能保证砌体结构房屋的抗震性能,保证人民生命财产安全。

参考文献

[1]GB 50203-2002,砌体工程施工质量验收规范[S].

[2]GB/T 50115-2000,砌体工程现场检测技术标准[S].

[3]DBJ 715-18-97,非承重混凝土小型砌块砌体工程技术规程[S].

[4]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[5]王济川,卜良桃.建筑物的检测与抗震鉴定[M].长沙:湖南大学出版社,1990.

[6]刘恢先.唐山大地震震害(一)~(四)[M].北京:地震出版社,1989.