第一篇:砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的研究
砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的研究
摘要:砌體結(jié)構(gòu)作為我國(guó)傳統(tǒng)建筑形式,在各類建筑中占有十分重要的地位。但由于材料明顯的脆性性質(zhì),相比于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)建筑,砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力較差。本文對(duì)砌體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施和目前存在的問題進(jìn)行了分析闡述。
關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu)、抗震措施、抗震性能研究
Abstact: As a traditional structure,masonry structure plays an important role.Its seismic capacity is much poorer than reinforced concrete or steel structure due to the material brittleness.the masonry structure seismic structural measures and the existing problems are analyzed in this paper。Keywords:masonry structure;earthquake-resisting;Seismic resistance research引言
砌體結(jié)構(gòu)是一種傳統(tǒng)的墻體材料,在我國(guó)的廣大中西部縣域城鎮(zhèn)中仍占有85%以上的比例。近些年來,隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展,新型墻體材料也不斷涌現(xiàn),如混凝土小型空心砌塊就是其中的一種。另外,結(jié)合就地取材的原則生產(chǎn)的各種地方性砌體材料,如蒸壓類和燒結(jié)類的非粘土多孔磚及實(shí)心磚。這都為砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用擴(kuò)大了領(lǐng)域和范圍。[1]
現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)已與傳統(tǒng)的磚砌體有許多區(qū)別。按照砌體中的配筋率大小可將其分為無(wú)筋砌體、約束砌體和配筋砌體三類,它們的界限定義為:僅有少量的拉結(jié)鋼筋,含筋量在0.07%以下時(shí),可稱為無(wú)筋砌體;約束砌體適用于地震設(shè)防地區(qū)的砌體結(jié)構(gòu),如在墻段邊緣設(shè)置邊緣構(gòu)件(鋼筋混凝土構(gòu)造柱),同時(shí),墻段上下設(shè)置有圈梁,此類砌體的特點(diǎn)是砌體周邊均有鋼筋混凝土約束構(gòu)件,砌體的配筋量為0.10%~0.2%左右;配筋砌體適用于10層以上的中高層建筑,如配筋混凝土空心小砌塊,其實(shí)質(zhì)是一種砌筑成型的剪力墻結(jié)構(gòu),其配筋率也接近于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),即在0.25%左右。[2]
1966 年的邢臺(tái)地震和1976 年的唐山地震等數(shù)十次破壞性大地震,以及2008年的汶川地震等,幾乎無(wú)一例外地表明無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)不能經(jīng)受大地震的考驗(yàn)。盡管砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能是如此之差,然而,在城鎮(zhèn)建設(shè)中,由于人口集中,土地有限,規(guī)范限制了一些傳統(tǒng)材料的砌體結(jié)構(gòu)高度,但又不可能把砌體結(jié)構(gòu)限制過嚴(yán),而是要適應(yīng)發(fā)展的需要,在研究和總結(jié)震害的基礎(chǔ)上,改進(jìn)砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,嚴(yán)格要求了小砌塊的建造層數(shù)和高度,滿足業(yè)主的需要。新修訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)就適應(yīng)了這種要求,提供了建造較高層數(shù)的砌體結(jié)構(gòu)的安全性和適用性。同時(shí)相對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)而言,其較低的工程造價(jià)也是顯而易見的。砌體結(jié)構(gòu)材料的特點(diǎn)
砌體材料作為一種地方性材料,具有取材容易、加工簡(jiǎn)單、砌筑工藝易于掌握,因而被廣泛采用。并且經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的改進(jìn)和發(fā)展,形成了具有各地特色的傳統(tǒng)制作方式和砌筑方法,是一種生命力極強(qiáng)、應(yīng)用最廣泛的建筑材料。砌體材料在我國(guó)大體可分為粘土類制品、蒸壓類制品、混凝土類制品和以各類工業(yè)廢料制成的墻體材料等。
當(dāng)前各地除沿用傳統(tǒng)材料粘土制品以外,也相繼制成以頁(yè)巖、煤矸石和粉煤灰為主要原料的燒結(jié)磚;以白灰砂、粉煤灰為主要原料的蒸壓磚;以及以細(xì)石砼(或輕質(zhì)骨料)為材料的砼小型空心砌塊等墻體材料。大部分地區(qū)有逐步替代粘土制品的趨勢(shì)。
新型墻體材料中,用頁(yè)巖或煤矸石或粉煤灰為原材料,或按一定比例混合使用的經(jīng)燒結(jié)而成的實(shí)心磚、多孔磚,較好地利用工業(yè)廢料為原料,制成墻體材料。它們具有類似于燒結(jié)粘土磚的性質(zhì),亦具有新的原材料的特點(diǎn)。
新型燒結(jié)磚一般抗壓強(qiáng)度均較高,普通的煤矸石加頁(yè)巖混合燒結(jié)磚的抗壓強(qiáng)度均在MU15 以上,少量的可達(dá)MU20以上,多孔磚的孔洞率在25%-30%左右。此類實(shí)心磚由于表面比粘土磚更粗糙,抗剪強(qiáng)度亦普遍比粘土磚高;多孔磚由于有孔洞作為鍵槽,砂漿能起
到銷鍵作用。增大了砌體的抗剪強(qiáng)度,對(duì)抗震十分有利。
新型燒結(jié)磚還由于經(jīng)焙燒而成,因此,其砌體的線膨脹系數(shù)和收縮率都比較小,與燒
結(jié)粘土磚沒有什么區(qū)別。
另一類是蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚。由于它們的原材料不同,特別是制作養(yǎng)護(hù)過程的差異,導(dǎo)致蒸壓磚特有的性質(zhì)。
蒸壓灰砂磚以石灰和砂為原材料,蒸壓粉煤灰磚以電廠工業(yè)廢料粉煤灰為原材料。經(jīng)
過機(jī)械壓制成型,高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)而成砌體材料。由于它的制作過程和生產(chǎn)工藝,決定了這類
磚具有收縮率較大、表面比較光滑、抗壓強(qiáng)度較高而抗剪強(qiáng)度較低的特點(diǎn)。
因此,反映在設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中出現(xiàn)一些問題。比如由于收縮率大,線膨脹系數(shù)亦大,這類砌體墻受材料收縮以及溫度影響較大,墻體容易出現(xiàn)裂縫和變形。又比如由于磚表面比
較光滑,磨擦系數(shù)小,與砂漿的粘結(jié)性能就差。因此,其抗剪強(qiáng)度偏低,不利于抗震。砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要性
砌體是一種脆性材料,傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)是采用粘土實(shí)心磚和混合砂漿砌筑,通過內(nèi)外磚墻的咬砌達(dá)到具有一定整體連接的目的。目前的磚砌體房屋除上述方式外,大多采用了預(yù)制鋼
筋混凝土樓板、裝配式樓屋蓋、且過梁等其它構(gòu)件多數(shù)為預(yù)制裝配。因此整個(gè)砌體結(jié)構(gòu),由
于其組成的基本材料和連接方式,決定了它的脆性性質(zhì),從而使其在遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)破壞較重,抗震性能很差。我國(guó)在地理位置上處于世界兩大地震帶之間,是世界大陸內(nèi)的一個(gè)最寬廣的淺源強(qiáng)震活動(dòng)地區(qū),是多地震國(guó)家?;玖叶葹?度和7度以上的地區(qū)的面積達(dá)312萬(wàn)平方
公里,約占全國(guó)國(guó)土面積的325%?;玖叶葹? 度和6 度以上地區(qū)面積達(dá)576 萬(wàn)平方公
里, 約占全國(guó)國(guó)土面積的60%。我國(guó)是世界上遭受地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。世界地震史
上死亡人數(shù)最多一次為1556 年我國(guó)陜西華縣的8級(jí)地震, 死亡約83 萬(wàn)人。近代地震史上
死亡人數(shù)最多的一次地震也發(fā)生在我國(guó), 即1976年唐山的7.8 級(jí)地震, 死亡24萬(wàn)多人, 重
傷16.4萬(wàn)人,倒塌房屋322萬(wàn)間, 直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100億元。
地震所以能造成如此重大損失,主要原因是建筑物缺乏必要的抗震設(shè)防。所謂抗震設(shè)防
是指對(duì)房屋進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)包括地震作用、抗震承載力計(jì)算和采取抗震構(gòu)造措施來達(dá)到抗震的目的。建筑物抗震設(shè)防就要保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,所采取的措施應(yīng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)相適應(yīng),如
果要求建筑物在強(qiáng)烈地震后仍完好無(wú)損,勢(shì)必增加造價(jià),在技術(shù)上也有一定困難。相反,設(shè)防標(biāo)
準(zhǔn)過低,將會(huì)危及人們的生命財(cái)產(chǎn)?;趪?guó)際趨勢(shì), 結(jié)合我國(guó)的具體情況, 提出一個(gè)適當(dāng)?shù)脑O(shè)
防目標(biāo)是很必要的。我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》提出了“三
水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo): 小震不破壞, 可正常使用;設(shè)計(jì)烈度地震可修復(fù)使用;遭遇大震時(shí)
不倒塌。砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)存問題
近年來,由于城市用地緊張、資金緊張等問題,設(shè)計(jì)的磚混房屋往往在總高度和層數(shù)上超
限;片面追求直接采光和通風(fēng),導(dǎo)致加大面寬、減少進(jìn)深等作法,往往使房屋高寬比超限。這些
都造成了極為不利的體型, 致使房屋的抗震性能大為降低, 此類現(xiàn)象應(yīng)引起廣泛重視。
隨著建筑業(yè)的發(fā)展, 臨街有底層為鋼筋混凝土框架的大空間商店,上部為小空間磚房或
砌塊建筑的房屋大量建設(shè)。這種房屋存在著明顯的弊病:(一)往往形成梁上砌墻的布置,使
抗震橫墻在最不利的底層被切斷。且底層框架一般為大空間的公共建筑, 由于使用功能上的需要, 在客觀上給縱橫抗震墻的布置帶來了不少困難。(二)底層大部分用于商業(yè)目的,門窗
開洞要求都很大,因而有的采用了前排為鋼筋混凝土柱后為磚混的結(jié)構(gòu), 此結(jié)構(gòu)目前無(wú)明確
定義且前后兩種材料剛度差異懸殊,對(duì)高烈度地區(qū)的抗震極為不利。(三)未作計(jì)算憑習(xí)慣錯(cuò)
誤地認(rèn)為,底層框架的側(cè)向剛度一定比磚房好,縱向框架側(cè)向剛度一定比橫向好,而實(shí)際上并
非如此。(四)上面為幾層砌體、開間小、橫墻多、不僅重量大, 側(cè)移剛度也大,而底層框架
側(cè)移剛度比上層小得多。剛度的急劇變化使得在結(jié)構(gòu)剛?cè)峤唤犹?應(yīng)力高度集中,在柱端產(chǎn)生
塑性鉸,并使房屋的變形集中發(fā)生在相對(duì)薄弱的底層。這種比較薄弱的底層或中間層,可稱之為“軟層”。這種“軟層”在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)引起高度的注意??拐鸫胧?/p>
(1)設(shè)置構(gòu)造柱
構(gòu)造柱是一種約束砌體的邊緣構(gòu)件,它不單獨(dú)承受垂直荷載,在墻體受水平地震作用的初期,構(gòu)造柱的應(yīng)力很小,剛度也不大,但當(dāng)墻體開裂后,柱內(nèi)應(yīng)力逐步增大,直到裂縫貫通墻體, 構(gòu)造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時(shí)的墻體雖已破碎但由于構(gòu)造柱的約束作用使得墻體不至于倒塌, 從而達(dá)到“裂而不倒”的目的。構(gòu)造柱的設(shè)置較大幅度地增強(qiáng)了墻體的變形能力, 使房屋取得了較大的延性,從而減小了突然發(fā)生倒塌的可能性。當(dāng)然,構(gòu)造柱的截面尺寸與配筋率也不宜過大,否則,大量的構(gòu)造柱將會(huì)吸收大多數(shù)地震作用力,使得構(gòu)造柱先于墻體破壞, 這就起不到約束墻體的作用了,反而使結(jié)構(gòu)抵抗地震作用的能力降低了。
(2)設(shè)置圈梁
構(gòu)造柱作為一種豎向構(gòu)件,一股沿墻高而截面尺寸不變,配筋也少有變化。因此,在各樓層柱高處設(shè)置圈梁作為錨固點(diǎn),使得構(gòu)造柱和圈梁產(chǎn)生拉結(jié),形成對(duì)上下和左右墻體的約束作用, 從而限制墻體裂縫的發(fā)展,并減小裂縫與水平面的夾角,保證墻體的整體性和變形能力,提高墻體的抗剪能力。除此以外,圈梁作為一種重要的構(gòu)造措施,它還加強(qiáng)了內(nèi)外墻之間、樓板與墻體之間的連接, 提高了結(jié)構(gòu)的整體性, 并減輕地震時(shí)地表裂縫對(duì)房屋的影響, 特別是檐口圈粱和地圈梁具有提高房屋豎向剛度的能力和抵御地基不均勻沉陷的能力。
(3)驗(yàn)算墻柱高厚比
砌體結(jié)構(gòu)房屋中的墻體是受壓構(gòu)件, 除了滿足承載力要求外,還必須保證它的穩(wěn)定性。墻柱高厚比是指砌體墻、柱的計(jì)算高度和墻厚或邊長(zhǎng)的比值?!兑?guī)范》中規(guī)定,墻柱高厚比不能大于允許高厚比。只有滿足這個(gè)要求,才可以保證砌體結(jié)構(gòu)存施工階段和使用階段的穩(wěn)定性。結(jié)合以往的工程經(jīng)驗(yàn),綜合考慮包括砂漿強(qiáng)度等級(jí)、砌體類型、橫墻間距、支承條件等多種因素后擬定的。
(4)設(shè)置伸縮縫
由于鋼筋混凝上和砌體材料的線膨脹系數(shù)不同, 屋蓋和墻體的剛度不同, 當(dāng)溫度變化時(shí), 鋼筋混凝土屋蓋和砌體材料的墻體將產(chǎn)生不同的變形。因墻與屋蓋變形相互制約, 而產(chǎn)生溫度應(yīng)力, 當(dāng)墻體中的主拉應(yīng)力或剪應(yīng)力超過徹體的抗拉或抗剪強(qiáng)度時(shí), 就會(huì)使墻體內(nèi)產(chǎn)生斜裂縫和水平裂縫,頂層墻體一般最為嚴(yán)重,它包括縱墻的八字縫、橫墻L 端的八字縫、屋蓋與墻體之間的水平縫、縱橫墻的包角裂縫、屋蓋或樓蓋中的裂縫以及墻體自上而下的貫通裂縫。為了防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,可存墻體中產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方設(shè)置伸縮縫,如房屋平面轉(zhuǎn)折處和體型變化處,房屋中間部位及錯(cuò)層處等。實(shí)踐證明,伸縮縫的設(shè)置達(dá)到了防止裂縫出現(xiàn)或減小裂縫寬度的目的,成為砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的構(gòu)造措施。此外,通過在屋蓋上設(shè)置保溫層、隔熱層, 或設(shè)置屋面與墻體間相互滑動(dòng)的滑動(dòng)層等措施,也可以有效地防止溫度變化或干縮變形引起的裂縫。
(5)加強(qiáng)構(gòu)件間的連接
砌體結(jié)構(gòu)房屋各構(gòu)件間的抗震構(gòu)造連接是其抗震的關(guān)鍵??拐饦?gòu)造連接的部位較多, 重要部位的連接措施有下列幾項(xiàng):造柱與樓、屋蓋連接;屋頂間的連接;墻與墻的連接;后砌體的連接;欄板的連接;構(gòu)造柱底端連接; 懸臂構(gòu)件的連接。結(jié)束語(yǔ)
砌體結(jié)構(gòu)既是一種量大面廣的結(jié)構(gòu)形式,又是一種抗震性能較差的結(jié)構(gòu)形式。我們不可能徹底淘汰它,摒棄它,只有面對(duì)現(xiàn)實(shí),孜孜不倦,深入研究它,提高它的抗震性能,不斷賦予砌體結(jié)構(gòu)新的內(nèi)容、新的理念,使砌體結(jié)構(gòu)具有更好的抗震性能和安全性,這就是
我們研究的目的。
參考文獻(xiàn):
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第二篇:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究心得
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)研究心得
近幾年來,世界各地地震時(shí)有發(fā)生,帶給人類的慘重?fù)p失仍記憶猶新。柱或墩喪失支撐是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因。所以加強(qiáng)柱或墩是提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震能力的重要途徑。
在我國(guó)現(xiàn)有的多高層建筑中,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用得最為普遍,其中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是最常用的結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)槠渚哂凶銐虻膹?qiáng)度、良好的延性和較強(qiáng)的整體性,目前廣泛用于地震設(shè)防地區(qū)。在地震作用下,一味地追求結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度并不可取,結(jié)構(gòu)的延性是非常重要的。當(dāng)小震來臨,應(yīng)確保所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抵抗地震作用力時(shí),具有足夠的強(qiáng)度,使其基本上處于彈性狀態(tài)。在中震作用下,結(jié)構(gòu)的某些關(guān)鍵部位超過彈性強(qiáng)度,進(jìn)入屈服,發(fā)生較大變形,達(dá)到非線形階段,這時(shí),我們就特別提出延性要求。當(dāng)中震來臨的時(shí)候,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)具有非彈性特征,某些關(guān)鍵部位超過其彈性強(qiáng)度,進(jìn)入塑性狀態(tài)。由于它有一定的延性,它的非線性能夠承擔(dān)塑性變形,使它在變形中能夠耗費(fèi)和吸收地震能量。
由于我對(duì)該領(lǐng)域的知識(shí)比較陌生,有許多專業(yè)性的內(nèi)容不是完全理解,但是至少我認(rèn)識(shí)到了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的重要性,它具有重要意義。同時(shí),在受到相關(guān)的知識(shí)普及后,極大的引發(fā)了我對(duì)此領(lǐng)域繼續(xù)探索的興趣,我相信,我會(huì)通過更廣泛的途徑學(xué)習(xí)更多的知識(shí),能在今后的工作生活中起到至關(guān)重要的作用。
第三篇:砌體結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算調(diào)整方案
可以增加剛度,方法有,加墻厚,減少洞口尺寸,加構(gòu)造柱??茨膫€(gè)更合適一些,上面的配筋不是混凝土墻的鋼筋,是配筋砌體,如果不是差的很多的話可以在中間加鋼筋的。不知道您的工程所在地抗震等級(jí),如果7度極其以上的話,建議調(diào)整方案,縱向墻最少三道,洞口不要開的過大,該加構(gòu)造柱的一定別省。砌體結(jié)構(gòu)抗震很不利,保守設(shè)計(jì)吧。
出現(xiàn)紅字如果有(*+數(shù)字)必須改結(jié)構(gòu)構(gòu)造 如果只是數(shù)字(數(shù)字)最簡(jiǎn)單的辦法就是把這段墻做配筋磚砌體 紅字是配筋的面積 我也剛做了不久 下面是網(wǎng)上找的 希望能給你點(diǎn)啟發(fā)
PKPM在計(jì)算磚混結(jié)構(gòu)時(shí)的抗震驗(yàn)算結(jié)果中經(jīng)常出現(xiàn)紅字的問題 相關(guān)搜索: 磚混, PKPM, 結(jié)構(gòu), 驗(yàn)算, 抗震
PKPM在計(jì)算磚混結(jié)構(gòu)時(shí)的抗震驗(yàn)算結(jié)果中經(jīng)常出現(xiàn)紅字的問題
關(guān)鍵詞:PKPM,磚混結(jié)構(gòu),抗震抗剪承載力,墻的剛度,配筋砌體鋼筋參與工作系數(shù),抗剪承載力與所分得的地震剪力比
在實(shí)際工程中運(yùn)用中國(guó)建筑科學(xué)研究院開發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算系列軟件PKPM計(jì)算磚混結(jié)構(gòu)時(shí),如果運(yùn)行到PMCAD中的第8項(xiàng)“磚混結(jié)構(gòu)抗震及其他計(jì)算”對(duì)于某些結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)“紅字”的現(xiàn)象。具體地說,在“磚混結(jié)構(gòu)抗震及其他計(jì)算”選項(xiàng)時(shí),其結(jié)果圖中將會(huì)出現(xiàn)建筑物的各縱墻和橫墻、構(gòu)造柱以及門窗洞口等圖形,還有左下角標(biāo)注的一些建筑材料等有關(guān)參數(shù),另外還有分布在各縱墻和橫墻圖形中與墻平行或垂直的數(shù)字。垂直于墻的數(shù)字是該整道墻的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力與所分得的整樓層地震剪力之比,數(shù)字為黃色;平行于墻的數(shù)字是該整道墻中的由于洞口分割而開的各墻段的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力與所分得的該整道墻地震剪力之比,數(shù)字為藍(lán)色;但是無(wú)論整道墻或各墻段抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比小于1時(shí),則平行或垂直于墻的數(shù)字呈紅色,也就是所謂“紅字”現(xiàn)象。
對(duì)于“紅字”現(xiàn)象,有的工程師沒有仔細(xì)研究原因,只認(rèn)為抗力不夠,盲目的加構(gòu)造柱,有的工程師僅從概念上分析上認(rèn)為縱墻或橫墻較少,提出增加墻。總之眾說紛紜。如果閑暇之時(shí),認(rèn)真研究一下會(huì)發(fā)現(xiàn),絕大部分紅字出現(xiàn)在平行于墻的數(shù)字,也即該整道縱墻中的各墻段的抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比小于1。具體一點(diǎn)就是洞口兩側(cè)墻段承載力小于所分得的地震剪力。在這個(gè)問題的基礎(chǔ)上如果微微調(diào)一下洞口的位置,墻承載力與地震剪力之比將會(huì)有非常大的令人吃驚的變化。一般0.8以上的紅字都會(huì)“變色”即大于1。另外如果一道縱墻連續(xù)的話,抗力比將有較大增長(zhǎng)。對(duì)于這些問題不再贅述。通過仔細(xì)參閱軟件PKPM磚混部分技術(shù)條件會(huì)發(fā)現(xiàn),其軟件的核心是幾乎完全按照GB50003—2001即《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》編制而成的,而且既然該軟件能通過國(guó)家建設(shè)部的驗(yàn)收,說明軟件本身沒有問題,那這種現(xiàn)象發(fā)生根本必源于規(guī)范之中。
說到此必須得明確一點(diǎn):GB50003—2001中規(guī)定 1.墻段承載力設(shè)計(jì)值為V V=S*fve fve=ζn*fv
其中,S為墻的截面面積,fve為沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力,fv為沿階梯形截面破壞的抗剪承載力,當(dāng)砂漿大于M10時(shí)取0.17Mpa,ζn為砌體強(qiáng)度正應(yīng)力影響系數(shù),與 σo/fv有關(guān),按GB50011—2001中表7.2.7取用。2.所分得的地震剪力為V 按各墻段的剛度分配,當(dāng)墻的高寬比h/b<1時(shí)僅考慮剪切變形;當(dāng)墻的高寬比1<4時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形;當(dāng)墻的高寬比h/b>4時(shí),可認(rèn)為該墻剛度為0(事實(shí)上應(yīng)該是僅考慮彎曲變形)下面舉例說明:
如附圖所示一片墻中間一個(gè)洞口,尺寸、位置見圖。圖一與圖二的區(qū)別僅在于圖一中窗口位置移動(dòng)100mm。假定墻厚為240mm(實(shí)際上同墻厚對(duì)計(jì)算結(jié)果無(wú)任何影響)σo/fv=5 ζn=1.5并假定分配到這片墻上的地震剪力為60Kn。砌體彈性模量E, 砌體剪變模量G,且G=0.4E,I為墻段截面慣性距,ζ為剪應(yīng)變不均勻系數(shù)。取1.2。計(jì)算結(jié)果如下:(1)圖一中
對(duì)于墻段a,h/b =1500/700=2.14即1<4 同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形:
δa=h^3/12*E*I+ζ*h/G*A
=1.5^3/12*1/12*0.24*0.7^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.7=67.785/E 對(duì)于墻段b,h/b =1500/500=3.00即1<4 同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形:
δa=h^3/12 *I*E +ζ*h/G*A
=1.5^3/12*1/12*0.24*0.5^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.5=150.000/E 墻段a的剛度Ka=E/67.785 墻段b的剛度Kb=E/150.000(2)圖二中,墻段a與墻段b完全相等,對(duì)于墻段(a)(b),h/b =1500/600=2.50即1<4 同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形:
δa=h^3/12 *I*E +ζ*h/G*A
=1.5^3/12*1/12*0.24*0.6^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.6=96.356/E 墻段a的剛度Ka=E/96.356 墻段b的剛度Kb=E/96.356 按國(guó)標(biāo)公式計(jì)算:
圖一中,墻段a分配得的剪力60*150/(150+67.785)=41.32kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.7=37.8 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比37.8/41.3=0.91(紅字)墻段b分配得的剪力60*67.785/(150+67.785)=18.68kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.5=27.00 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比18.86/27.00=1.45(蘭字)圖二中,墻段a(b)分配得的剪力60*96.36/(96.36+96.36)=30.00kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.6=32.4 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比30.0/32.4=1.08(都為蘭字)結(jié)論:之所以差距這么大,是因?yàn)榭沽εc墻截面大小成線性關(guān)系,而與分配多少剪力有關(guān)的剛度卻與墻截面大小成超線性關(guān)系。因此,當(dāng)墻截面增大一點(diǎn)兒時(shí),抗力也增大一點(diǎn)兒,而剛度增大很多,地震力也增大很多,因而抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比相對(duì)增大很小。同時(shí)如上例所述,圖一中總剛度K=Ka+Kb=E/67.785+ E/150= 0.02142E,圖二中總剛度K=Ka+Kb=E/96.356+ E/96.356= 0.02076E吸引的地震力也稍小。
下面再討論點(diǎn)與此有關(guān)的幾個(gè)問題,1.關(guān)于“紅字”現(xiàn)象,有些工程師們對(duì)此深惡痛絕,但上述例子忠實(shí)按規(guī)范計(jì)算,也會(huì)有如此大的差距,首先必須認(rèn)識(shí)一點(diǎn),(1)砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)幾千年來應(yīng)用最成熟也最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一。計(jì)算軟件PKPM開發(fā)之前,國(guó)家規(guī)范編制之前,甚至唐山地震之前,可以說即使構(gòu)造柱在廣大的工程師思維里都是個(gè)很遙遠(yuǎn)的概念。更不用說完美的設(shè)計(jì)理論了。10~20年前的老一輩結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)的砌體結(jié)構(gòu)如果用PKPM試算一下,可能“萬(wàn)里江山一片紅”。然而根據(jù)上述例子在建筑布局時(shí)移動(dòng)門窗洞口幾公分,就會(huì)發(fā)生房倒屋塌的事故?(2)GB50003—2001是由中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院苑振芳先生領(lǐng)頭編寫的,如果參閱苑振芳先生主編的《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》其中有一段話“抗震設(shè)計(jì)在很程度上還是一種經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì),尤其是對(duì)砌體結(jié)構(gòu)而言……抗震構(gòu)造措施在一定程度上,其重要性甚至超過具體計(jì)算。”(3)從建國(guó)初期的“規(guī)定”到74系列、89系列、2002系列國(guó)家規(guī)范。對(duì)于各地區(qū)基本烈度一直有較大的調(diào)整,一方面顧計(jì)各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展,另者也有科學(xué)發(fā)展的原因。但對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來說基本烈度是對(duì)地震作用影響的唯一參數(shù),場(chǎng)地、分組對(duì)砌體結(jié)構(gòu)地震作用無(wú)絲毫影響,而規(guī)范中各地區(qū)基本烈度的較大變動(dòng)也應(yīng)引起我們的思考。第四點(diǎn),如果不發(fā)生地震的話,任何砌體結(jié)構(gòu)剪力為0,(不計(jì)風(fēng)荷載),更不用說“紅字”了,然而發(fā)生相當(dāng)于基本烈度的地震超越概率又是多少呢?
2.“紅字”問題的解決,不論上述討論如何,我們還是盡量遵守規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。但紅字問題解決有多種方法。
一、建筑專業(yè)做方案時(shí)應(yīng)盡量征求結(jié)構(gòu)工程師的意見。
二、傳統(tǒng)方法即多加構(gòu)造柱。
三、在建筑專業(yè)同意的前提下修改洞口位置,既能“算得過去”誰(shuí)都沒話說,又能心安理得得到安慰“我干的活很安全”。具體方法是明確有紅字的有關(guān)墻或墻段(必須確信知道哪道墻或墻段有紅字),加大洞口寬度;把洞口往有紅字的有關(guān)墻或墻段移動(dòng);盡量使有關(guān)墻或墻段截面減小即可。
四、加筋砌體,一些工程師尤其是資格較老的工程師可能對(duì)加筋砌體不太熟悉,因而極不贊成采用加筋砌體。但是如果對(duì)軟件PKPM十分遵從的話,則應(yīng)該仔細(xì)閱讀一下PKPM系列S-1(2)PMCAD用戶手冊(cè)及技術(shù)條件(2002.8)第114頁(yè)20~22行的話“…….此時(shí)括號(hào)內(nèi)給出的該墻的層間豎向截面中所需水平鋼筋的總截面積,單位mm,用戶可根據(jù)各墻段的配筋面積進(jìn)行適當(dāng)歸并后設(shè)計(jì)配筋砌體”而GB50003-2001和GB50011-2001對(duì)此也有十分明確的規(guī)定。
GB50003-2001中10.3.1節(jié)配筋砌體構(gòu)件
V<1/γre*(fvE+ζs*fy*ρs)*A(10.3.1)V考慮地震作用組和的墻體剪力設(shè)計(jì)值,γre承載力抗震調(diào)整系數(shù),ζs鋼筋參與工作系數(shù)按表10.3.1采用,fy鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,ρs層間豎向截面中所需水平鋼筋配筋率。
GB50011-2001中7.2.9公式(7.2.9)與GB50003-2001中公式(10.3.1)除形式稍有區(qū)別外,內(nèi)容完全一致。ζs鋼筋參與工作系數(shù)按GB50011-2001中表7.2.9采用 GB50011-2001表7.2.9(GB50003-2001表10.3.1)墻體高寬比 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 ζs 0.10 0.12 0.14 0.16 0.12 對(duì)此又派生出兩個(gè)問題:
1.仔細(xì)看一下上表,墻體高寬比為1.2時(shí),ζs值為0.12。為什么當(dāng)墻體高寬比小于1時(shí),ζs成線性關(guān)系增長(zhǎng),而大于1時(shí)反而減小?難道墻體高寬比等于1達(dá)到最大值。如果這樣,其函數(shù)圖像應(yīng)是一個(gè)有極值的閉區(qū)間函數(shù)。緣于以下幾點(diǎn)對(duì)于此問題有待更加深入的研究:(1)規(guī)范沒有依慣例而明確提出當(dāng)高寬比介于某數(shù)之間時(shí),ζs值按線性插入(2)參閱很多書籍,即使是有關(guān)此方面的專題也對(duì)此問題都避而不談(3)89系規(guī)范GBJ11-89 5.2.6規(guī)定ζs值直接為0.15沒有任何關(guān)系式。而GBJ3-88對(duì)此根本沒有記述。GB50003-2001條文說明稱詳見GB500011-2001,而GB500011-2001稱ζs值由試驗(yàn)確定,但根據(jù)GBJ129-90《砌體基本力學(xué)性能力學(xué)方法標(biāo)準(zhǔn)》第四章的沿階梯形截面破壞的抗剪承載力試驗(yàn)方法,乃用九塊磚組成的雙剪試件試驗(yàn),具體請(qǐng)參見GBJ129-90 4.0.1,當(dāng)試驗(yàn)砌體的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力且需得含墻高厚比這一參數(shù)時(shí)的實(shí)驗(yàn)方法一直沒有查詢到。(4)從直覺的角度來看,墻體高寬比越小時(shí),鋼筋與墻體結(jié)合牢固可靠,鋼筋參與工作性能應(yīng)該更趨于穩(wěn)定。
2.根據(jù)GB50003-2001中10.3.4第三款“水平鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.07%,且不宜大于0.17%”根據(jù)這兩個(gè)配筋率限值按GB50011-2001中7.2.9公式(7.2.9)或GB50003-2001中公式(10.3.1)反算一下所配水平鋼筋所能提供的抗力與砌體本身提供的抗力之比值。(假定σo/fv=5 ζn=1.5并假定砂漿M10,鋼筋HPB235,ζs取0.15)ζs*fy*ρs/ fvE=0.15*210*(0.07%-0.17%)/1.5*0.17 =0.0865至0.21 這說明水平鋼筋所能提供的抗力與砌體本身提供的抗力之比值為0.0865至0.21,相當(dāng)于PKPM計(jì)算出現(xiàn)“紅字”的現(xiàn)象時(shí),如果小于0.8時(shí)應(yīng)重做方案調(diào)整建筑布局,但大于0.8時(shí),可以考慮用配水平鋼筋來提高承載力以達(dá)到“算得過”的目的。
第四篇:砌體抗震驗(yàn)算處理
1.3.7 多層砌體房屋結(jié)構(gòu)抗震抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí),當(dāng)某層或某些墻段不能滿足截面強(qiáng)度要求時(shí),未采取有效措施加強(qiáng)。
改進(jìn)措施:多層砌體房屋中的部分墻段抗震抗剪強(qiáng)度不能滿足要求時(shí),一般可以有五種辦法來加強(qiáng):
(1)增加墻厚??拐鹂辜魪?qiáng)度與截面大小有關(guān),增加墻厚可以提高抗剪能力,同時(shí),外墻可以提高保溫隔熱效果,有利于節(jié)能。不利的是增加墻厚會(huì)增大結(jié)構(gòu)自重,加大了地震作用,同時(shí)材料上當(dāng)然也會(huì)增加。所以不是一種最好的辦法,只在某些情況下能適用。
(2)提高砌體強(qiáng)度。磚和砂漿強(qiáng)度的提高,直接會(huì)增大截面抗震抗剪能力。但是,目前砌體規(guī)范中對(duì)砂漿強(qiáng)度只給出M10砂漿時(shí)的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,而且明確大于M10的砂漿強(qiáng)度也只取到M10砂漿時(shí)的強(qiáng)度。在目前一些磚或混凝土砌塊的強(qiáng)度有明顯提高的情況下,完全有條件采用與之配套的高標(biāo)號(hào)砂漿,提高砌體的抗震抗剪強(qiáng)度,滿足截面的強(qiáng)度驗(yàn)算要求。但目前因無(wú)這方面的數(shù)據(jù),規(guī)范又無(wú)規(guī)定,所以只有進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)來求得數(shù)據(jù),用于強(qiáng)度驗(yàn)算。
(3)配置水平鋼筋。這也是《抗震規(guī)范》GB 50011第7.2.9條提出的一項(xiàng)措施。
在砌體水平灰縫中配置一定數(shù)量的鋼筋,可以提高砌體墻段的抗剪能力,這是在大量試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上提出的辦法。
規(guī)范規(guī)定,灰縫中的配筋率應(yīng)不小于0.07%且不大于0.17%。試驗(yàn)證明,當(dāng)水平配筋的數(shù)量小于截面配筋率的 0.07%時(shí),此時(shí)雖有水平筋,但對(duì)提高抗剪能力并不明顯,因此不能考慮其作用。同時(shí),試驗(yàn)也證明,當(dāng)在水平灰縫中配置的鋼筋過多(過密或過粗),其間的水平鋼筋也不能完全發(fā)揮提高抗剪能力的作用。因此由試驗(yàn)確定的配筋率上限值為0.17%。
《抗震規(guī)范》第7.2.9條的說明還指出,采用水平配筋措施時(shí),抗震能力的大小與墻體的高寬比有關(guān),這也是使水平鋼筋能夠發(fā)揮作用大小的重要因素。
(4)增加設(shè)置構(gòu)造柱或芯柱。在墻段兩端設(shè)置構(gòu)造柱是一種抗御地震時(shí)突然倒塌的有效措施。一般的構(gòu)造柱都設(shè)置在墻段的邊端或墻體和墻體的交接處,它與為了提高抗震抗剪能力而在墻段中部設(shè)構(gòu)造柱的要求和目的不同。
《抗震規(guī)范》第7.2.8條第2款就是為了解決在驗(yàn)算截面抗震受剪能力時(shí)不能滿足承載力要求,作為一項(xiàng)新措施而提出的。
《抗震規(guī)范》公式7.2.8-2中:V≤1/γRE[ηcfVE(A-Ac)+ζf1Ac+0.08fyAs 第一項(xiàng)為砌體截面本身能夠承擔(dān)的受剪承載力;第二項(xiàng)為構(gòu)造柱的混凝土部分承擔(dān)的受剪承載力;第三項(xiàng)為構(gòu)造柱內(nèi)的鋼筋所能承擔(dān)的受剪承載力。
這是一個(gè)主要以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為主得到的經(jīng)驗(yàn)公式。試驗(yàn)證明,在一個(gè)墻段中,構(gòu)造柱包括鋼筋和混凝土所能承擔(dān)的受剪能力應(yīng)有所限制。
規(guī)范對(duì)墻段中部設(shè)置的構(gòu)造柱在縱橫墻截面中所占的比例作出了限制,同時(shí)對(duì)中部構(gòu)造柱中的鋼筋也作了限制,主要是為了既保持多層砌體墻的特性,同時(shí)又解決墻段受剪承載力的不足。
(5)采用配筋混凝土小型空心砌體。只能用于混凝土小型空心砌塊建筑中,不能在磚砌體房屋中出現(xiàn)局部的配筋混凝土小型空心砌塊墻段。
當(dāng)在多層混凝土小型空心砌塊建筑中出現(xiàn)整層或某些墻段的受剪承載能力不足時(shí),首先應(yīng)采取增加構(gòu)造柱和芯柱數(shù)量等措施,在不足以解決其承載力時(shí),可采用在混凝土小型空心砌塊墻段中,按配筋砌塊的要求增加豎向和水平配筋等措施,來提高整層或某些墻段的受剪承載能力。
1.3.8 磚墻中的水平配筋在墻體兩端沒有錨固。
原因分析:水平配筋在提高墻段的抗剪承載力時(shí),通過砌筑砂漿與磚及鋼筋的握裹力,對(duì)墻段起抗剪作用。鋼筋在墻段中抗剪作用的發(fā)揮,由鋼筋在墻的兩盡端的錨固措施保證。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù),鋼筋端部有無(wú)錨固對(duì)抗剪承載力的影響約占總的承載力提高值的13%左右。因此,要求水平鋼筋配置后宜有錨固措施。
改進(jìn)措施:當(dāng)墻段兩端有構(gòu)造柱時(shí),應(yīng)將水平鋼筋錨入柱內(nèi),按受拉筋的錨固長(zhǎng)度設(shè)置;當(dāng)墻段兩端無(wú)構(gòu)造柱或僅有一端有構(gòu)造柱時(shí),可采用將無(wú)構(gòu)造柱端的水平筋彎折成直勾等措施。
1.4 多層磚房的抗震構(gòu)造措施
1.4.1 在多層砌體房屋設(shè)計(jì)中,因不甚了解構(gòu)造柱的破壞機(jī)理,忽視構(gòu)造柱作為主要的抗震構(gòu)造措施的作用,未按規(guī)范要求設(shè)置構(gòu)造柱。
原因分析:多層砌體房屋在歷次地震中破壞都是最嚴(yán)重的。1976年唐山地震之前,始終沒有切實(shí)可行的辦法防止多層砌體房屋在地震中突然倒塌。
唐山地震時(shí)全城幾乎所有的多層砌體房屋都嚴(yán)重破壞和倒塌,造成生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。但是,在調(diào)查過程中,也偶爾發(fā)現(xiàn)有的砌體房屋雖然有局部破壞,但卻未倒塌。這樣的建筑共有八幢,包括學(xué)校,辦公樓,招待所,藏書庫(kù)等。這些房屋雖為磚墻承重,但在墻體中均設(shè)有不同大小截面且與周邊的墻體結(jié)合得非常好的鋼筋混凝土柱。
在結(jié)束調(diào)查之后的一年內(nèi)北京市建筑設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行了三幢不同構(gòu)造的整體房屋模型試驗(yàn),模型比例按1/4,利用激振設(shè)備模擬地震作用。三幢模型的設(shè)計(jì)是:一幢為普通的磚砌體結(jié)構(gòu),除了有圈梁之外,沒有其他措施;第二幢是在所有內(nèi)外墻交接處均設(shè)置一個(gè)與墻同厚的鋼筋混凝土柱,同時(shí)還設(shè)有圈梁;第三幢是在所有磚砌體墻的外側(cè),后加鋼筋混凝土柱,部位均在外墻轉(zhuǎn)角及內(nèi)外墻延伸的交接處,表示對(duì)磚房的加固。
我們?cè)囼?yàn)的結(jié)果得出如下結(jié)論:①設(shè)有鋼筋混凝土柱的多層砌體房屋,在墻體開裂后沒有進(jìn)一步倒塌破壞。即使在外柱鋼筋屈服的情況下仍能保持裂而不倒;②由于柱的截面較小,對(duì)房屋和墻體的剛度并不增加,其初裂荷載也無(wú)明顯的提高;③整體結(jié)構(gòu)的變形能力和延性有很明顯的增大。
在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,向抗震規(guī)范編制組提出建議:在所有多層砌體房屋中設(shè)置鋼筋混凝土柱,并取名為“構(gòu)造柱”。此后許多單位的試驗(yàn)也都進(jìn)一步證明了上述結(jié)果,使構(gòu)造柱做法得到廣泛推廣應(yīng)用。
改進(jìn)措施:多年來的實(shí)踐證明,構(gòu)造柱是一種良好的抗震構(gòu)造措施,能夠使多層砌體房屋減輕和避免突然倒塌的危險(xiǎn),是保證多層砌體房屋大震不倒的重要措施,應(yīng)該明確,構(gòu)造柱不是一般意義上的柱而是墻體的約束構(gòu)件。
構(gòu)造柱的作用主要是約束一旦在地震中開裂破壞了的墻體,使之不進(jìn)一步倒塌。從這一點(diǎn)出發(fā),我們能夠更好地來理解和運(yùn)用構(gòu)造柱而不致出現(xiàn)誤導(dǎo)。構(gòu)造柱雖不能阻止墻體出現(xiàn)的一般裂縫的發(fā)展,但是在墻體沿對(duì)角線的剪切裂縫較大并貫通整個(gè)墻面,使墻體分為四大塊后,構(gòu)造柱能夠約束墻體的進(jìn)一步倒塌。
1.4.2 多層砌體房屋超過規(guī)范規(guī)定的層數(shù)和高度,誤用增加構(gòu)造柱來解決。原因分析:設(shè)置構(gòu)造柱的目的是約束墻體,既不是增強(qiáng)抗剪能力,也不是為了解決超高和超層的問題。
提出此類問題的原因可能是受1978年抗震規(guī)范的影響。當(dāng)時(shí)由于唐山地震剛過,對(duì)構(gòu)造柱的認(rèn)識(shí)還是初步的,因此在78規(guī)范中構(gòu)造柱作為一種超高建筑的加強(qiáng)措施,即一般多層砌體房屋沒有設(shè)置構(gòu)造柱的要求,僅當(dāng)不同設(shè)防烈度的房屋達(dá)到一定層數(shù)和高度時(shí),才要求設(shè)置構(gòu)造柱,這是對(duì)構(gòu)造柱作用的初始認(rèn)識(shí)階段。
改進(jìn)措施:現(xiàn)行抗震規(guī)范已普遍提高了不同設(shè)防烈度區(qū)允許建造房屋的高度。因此,構(gòu)造柱的設(shè)置是普遍的要求和基本的構(gòu)造措施,不是解決房屋超高或超層的手段。
1.4.3 單層砌體房屋不應(yīng)按多層房屋的要求設(shè)置構(gòu)造柱。
改進(jìn)措施:?jiǎn)螌臃课菀话悴话ㄔ诙鄬悠鲶w房屋之列,規(guī)范對(duì)此亦無(wú)明確規(guī)定。
對(duì)不同設(shè)防烈度的單層砌體房屋,可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)情況區(qū)別對(duì)待。比如,對(duì)一些高烈度區(qū)的重要建筑,至少應(yīng)在房屋的四角墻體內(nèi)設(shè)置構(gòu)造柱,也可以在相隔一定距離的橫墻內(nèi)設(shè)置構(gòu)造柱。
對(duì)一般的單層砌體房屋,只要求有頂部圈梁和內(nèi)外墻的拉結(jié)措施,1.4.4 隨意將構(gòu)造柱沿房屋高度方向逐層減少或改變截面及配筋。
改進(jìn)措施:構(gòu)造柱的設(shè)置目的既然是約束墻體的構(gòu)件,因此就一般要求而言,各層均應(yīng)連續(xù)設(shè)置。除符合《抗震規(guī)范》GB 50011第7.3.2條第5款規(guī)定,需在房屋下部l/3樓層增設(shè)的構(gòu)造柱,當(dāng)延伸到上層的墻體時(shí),可適當(dāng)減少或改變配筋及截面。
構(gòu)造柱在多層砌體中除有約束構(gòu)件功能之外,同時(shí)還能夠增強(qiáng)內(nèi)外墻、墻與墻的連接功能。這些也不能忽視。因此,如果沿高度方向要減少構(gòu)造柱的數(shù)量時(shí),一定要強(qiáng)調(diào)墻相互間的拉結(jié)措施,否則是危險(xiǎn)的。
1.4.5 誤將構(gòu)造柱伸入房屋基礎(chǔ)的大放腳或基底。
原因分析:《抗震規(guī)范》GB 50011要求,構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ),但應(yīng)伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈梁相連,構(gòu)造柱作為整個(gè)墻體的一部分,構(gòu)造柱的作用不是柱,它所承擔(dān)的作用主要是對(duì)墻體起水平約束,因此不必要有基礎(chǔ)。改進(jìn)措施:構(gòu)造柱是墻體的一部分,它不是承重柱,因此也不單獨(dú)承擔(dān)豎向荷載。其主要作用是對(duì)墻體起水平約束作用。不需要有單獨(dú)的基礎(chǔ)。規(guī)范規(guī)定構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ),但應(yīng)伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈梁相連,遇有管溝時(shí),應(yīng)伸到溝底。如圖1.4.5所示。
5.房屋抗震橫墻的最大間距滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5011-2001)第7.1.5條和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(gb50023-95)第5.2.1條7度抗震設(shè)防要求。
6.墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(gb50023-95)第5.2.2條7度抗震設(shè)防要求“7度時(shí)超過三層時(shí)磚砌體不應(yīng)低于m1”。
7.房屋每層的縱橫墻均設(shè)置閉合圈梁,圈梁截面高度符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb5011-2001)第7.3.4條要求。
8.承重的門窗間墻最小寬度為0.5m,外墻盡端至門窗洞邊的距離,不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(gb50023-95)第5.2.4條7度抗震設(shè)防時(shí)不小于0.8m的要求,但外墻盡端設(shè)有構(gòu)造柱。
9.辦公樓(1-9)軸一至三層抗震橫墻的間距不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(gb50023-95)第5.2.5條7度抗震設(shè)防、砂漿強(qiáng)度等級(jí)m5的要求;(1-9)軸四層及(10-14)軸抗震橫墻的間距滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(gb50023-95)第5.2.5條7度抗震設(shè)防、砂漿強(qiáng)度等級(jí)m5的要求。
(二)第二級(jí)鑒定
第二級(jí)鑒定以抗震驗(yàn)算為主結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院的pkpm系列結(jié)構(gòu)軟件中pmcad對(duì)該樓墻體進(jìn)行承載力驗(yàn)算。計(jì)算時(shí),實(shí)心磚墻砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度一至三層均取為m5.0,四、五層取為m2.5,磚抗壓強(qiáng)度取為mu7.5,震設(shè)防烈度為7度,地震分組為第二組,基本地震加速度為0.10g。房屋整體依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)樓、屋蓋類別及橫墻間距按剛性方案計(jì)算內(nèi)力,樓屋面荷載按設(shè)計(jì)要求和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取值。驗(yàn)算結(jié)果表明沿軸線縱橫墻體大片墻抗震驗(yàn)算均滿足要求。一至三層(e)-(2-9)軸縱橫墻交接處和一層(b)-(12-14)軸縱橫墻交接處,局部墻片由于相對(duì)側(cè)移剛度較大,產(chǎn)生水平地震剪力集中現(xiàn)象,導(dǎo)致抗震驗(yàn)算不滿足要求。
三、抗震加固技術(shù)措施
對(duì)抗震驗(yàn)算不滿足要求的一至三層(e)-(2-9)軸縱橫墻交接處和一層(b)-(12-14)軸縱橫墻交接處的局部墻片,通過調(diào)整墻段兩側(cè)洞口尺寸及位置,以調(diào)整墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力的處理方法,上述墻片抗震鑒定系數(shù)可達(dá)到要求。即將抗震驗(yàn)算不滿足要求的一至三層(e)-(2-9)軸縱橫墻交接處的局部墻段兩側(cè)窗戶增高,從而改變墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力,達(dá)到抗震鑒定要求;在窗邊設(shè)置欄桿,以滿足安全要求;對(duì)一層(b)-(12-14)軸縱橫墻交接處抗震驗(yàn)算不滿足要求的局部墻片,通過調(diào)整門位置,來改變墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力,達(dá)到抗震鑒定要求;對(duì)四、五層樓梯(e)軸縱墻端部增設(shè)混凝土構(gòu)造柱,對(duì)樓梯間懸挑梁端部增設(shè)混凝土柱。
四、結(jié)語(yǔ)
本文以瑞金市某辦公樓為例,通過調(diào)整墻段兩側(cè)洞口尺寸及位置,以調(diào)整墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力的處理方法,來滿足抗震承載力驗(yàn)算要求。在不影響外觀及功能的基礎(chǔ)上,提高了教室的采光率,而采用常規(guī)加固方案投入較大,加固后對(duì)外觀及功能上造成影響,且在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)增加了地震作用。因此該方法可作為采用砌體結(jié)構(gòu)的學(xué)校等對(duì)建筑功能要求較高的建筑物抗震加固的優(yōu)選方案。
8度區(qū)七層磚混住宅的結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算
《抗震規(guī)范》規(guī)定,房屋的抗震設(shè)計(jì)必須滿足“三個(gè)烈度水準(zhǔn)、兩個(gè)階段設(shè)計(jì)、一個(gè)指導(dǎo)思想”的設(shè)防要求。第一階段設(shè)計(jì)就是在第一水準(zhǔn)烈度即比基本烈度低1.55度左右的多遇眾值烈度地震作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算,這樣,既保證了在第一水準(zhǔn)烈度下具有必要強(qiáng)度可靠度,結(jié)構(gòu)處于正常使用的彈性工作狀態(tài),又滿足了第二水準(zhǔn)烈度(基本烈度)的設(shè)防要求,結(jié)構(gòu)非彈性變形或房屋的損壞控制在經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用的范圍,從而達(dá)到“小震不壞、設(shè)防烈度可修”的抗震設(shè)防目標(biāo);對(duì)多層砌體房屋來說,結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算可只進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì)(強(qiáng)度驗(yàn)算),而通過概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施來最終實(shí)現(xiàn)第三
烈度水準(zhǔn)(預(yù)估的罕遇地震)的設(shè)計(jì)要求和“大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。其截面抗震須作抗剪承載力驗(yàn)算。
(1)計(jì)算原則隨著地震烈度和房屋高度的增加,砌體結(jié)構(gòu)在水平地震作用下有可能改變其以剪切變形為主的受力性質(zhì),8度七層條件下的磚混住宅,應(yīng)沒有超出以剪切變形為主的范圍,且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻,其水平地震作用大致按倒三角形分布,近似于單質(zhì)點(diǎn)體系,各樓層可僅考慮一個(gè)自由度,可采用底部剪力法和樓層水平地震剪力法計(jì)算地震作用和樓層水平地震剪力。因此,8度七層磚混住宅可以按照《抗震規(guī)范》確定的原則,考慮水平地震作用和結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算,并進(jìn)行樓層水平地震剪力的分配和墻段層間抗側(cè)力等效剛度的確定。
(2)承載力不足時(shí)的調(diào)整方法與措旌一般來說,隨著房屋高度和層數(shù)的增加,地震作用增大,磚砌體的抗震能力相應(yīng)降低。樓蓋的重量占房屋總重的35%-50%,房屋總高度相同,多一層樓蓋就意味著增加半層樓的地震作用。根據(jù)通常的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及計(jì)算分析,七層磚混住宅的240mm厚的橫墻截面抗8度地震承載力驗(yàn)算一般不會(huì)存在問題,而往往是縱向抗震墻承載力不容易完全滿足。可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整驗(yàn)算:
①提高磚砌體主要是砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí),使墻體抗剪承載力增加。
②增設(shè)構(gòu)造柱或適當(dāng)加大構(gòu)造柱截面及配筋,構(gòu)造柱的間距不宜大于4m,宜設(shè)置在縱橫抗震墻交接處。試驗(yàn)表明,構(gòu)造柱能使砌體的抗剪強(qiáng)度提高10%-30%。
③在磚墻灰縫中配置水平鋼筋形成橫向配筋砌體,增強(qiáng)磚砌體變形能力及延性。
④增加墻體主要是縱向抗震墻厚度到370mm,以增大墻體橫截面而積,提高抗震承載力。
⑤可采用橫墻、內(nèi)縱墻混合承重方案或采用現(xiàn)澆板使縱橫墻同時(shí)承重,利用正應(yīng)力對(duì)提高砌體抗剪強(qiáng)度的有利影響。
⑥適當(dāng)調(diào)整門窗洞口位置,將承載力不夠的墻段寬度及其抗側(cè)力等效剛度減小,使之分擔(dān)的地震剪力減少,相應(yīng)提高抗震承載力。
⑦調(diào)整抗震墻的平面布置,增加抗震墻的數(shù)量,亦即調(diào)整和減小樓層水平地震剪力在各墻片上的分配值,使受力均衡分散??v墻間距不宜大于4m。
(3)豎向地震作用分析在8度地震區(qū),對(duì)七層磚混住宅來說,一般沒有長(zhǎng)懸臂構(gòu)件和大洞口過梁,可以認(rèn)為,由于其構(gòu)造柱較密,構(gòu)件之間的連接和結(jié)構(gòu)整體性加強(qiáng),因此豎向地震作用對(duì)墻體結(jié)構(gòu)的不利影響,一般可以不考慮或不進(jìn)行豎向地震作用的計(jì)算及截面抗震驗(yàn)算。
第五篇:砌體結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)
砌體設(shè)計(jì)
樓梯間采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋,縱橫向承重墻厚度均為190mm,采用單排孔混凝土小型砌塊、雙面粉刷,一層采用MU20砌塊和Mb15砂漿,二至三層采用MU15砌塊和Mb砂漿,層高3.3m一層墻從樓板頂面到基礎(chǔ)頂面的距離為4.1m,窗洞均為1800mm×1500mm,門洞寬均為1000mm,在在縱橫相交處和屋面或樓面大梁支撐處,均設(shè)有截面為190mm×250mm的鋼筋混凝土構(gòu)造柱(構(gòu)造柱沿墻長(zhǎng)方向的寬度為250mm),圖中虛線梁L1截面為250mm×600mm,兩端伸入墻內(nèi)190mm,施工質(zhì)量控制等級(jí)為B級(jí)。
縱墻計(jì)算單元橫墻計(jì)算單元
三氈四油鋪小石子10.809009.90+油膏嵌實(shí)15mm厚水泥砂漿40mm厚水泥石灰焦渣砂漿3‰找坡 +100mm厚瀝青膨脹珍珠巖120mm厚現(xiàn)澆混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面層 20mm厚水泥打底 120mm鋼筋混凝土板33003300
1、荷載計(jì)算:
(1)屋面荷載:
防水層:三氈四油鋪小石子 0.4kN/㎡ 找平層:15mm水泥砂漿 0.3kN/㎡
800++-0.00
找坡層:40mm厚水泥焦渣砂漿3‰找坡 0.56kN/㎡ 保溫層:100mm厚瀝青膨脹珍珠巖 0.8kN/㎡ 結(jié)構(gòu)層:120mm厚現(xiàn)澆混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰層:10mm厚混合砂漿 0.17kN/㎡ 鋼筋混凝土進(jìn)深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值: ∑6.41kN/㎡ 屋蓋可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5kN/㎡ 由屋蓋大梁給計(jì)算墻垛計(jì)算:
標(biāo)準(zhǔn)值:N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷載控制組合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN(2)樓面荷載:
10mm厚水磨石地面面層 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 結(jié)構(gòu)層120mm鋼筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰層10mm厚 0.17 kN/㎡ 鋼筋混凝土進(jìn)深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值: ∑5.0kN/㎡
樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.95kN/㎡ 由樓面大梁傳給計(jì)算墻垛的荷載:
標(biāo)準(zhǔn)值:N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷載控制組合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN(3)墻體自重:
女兒墻重(厚190mm,高900mm)計(jì)入兩面抹灰40mm其標(biāo)準(zhǔn)值為:N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷載控制組合:N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女兒墻根部至計(jì)算截面高度范圍內(nèi)墻體厚190mm其自重標(biāo)準(zhǔn)為:2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷載控制組合:N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 計(jì)算每層墻體自重,應(yīng)扣除窗面積,對(duì)于2、3層墻體厚190mm,高3.3m自重為:(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+
1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷載控制組合:27.85 kN×1.35=37.60 kN 對(duì)于1層墻體厚190mm計(jì)算高度4.1m其自重為:(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷載控制組合:29.98 kN×1.35=40.47 kN
2、內(nèi)力計(jì)算:
樓蓋、屋蓋大梁截面b×h=250mm×600mm,梁端在外墻的支撐長(zhǎng)度為190mm,下設(shè)由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的剛
a0??1hf性墊塊,則梁端上表面有效支撐長(zhǎng)度采用墻偏心距e=h/2-0.4a0。h為支撐墻厚。,對(duì)于外由可變荷載控制下的梁端有效支撐長(zhǎng)度計(jì)算表:
樓層 h/mm f /N/㎡
N /kN 600 4.02 11.51 600 4.02 140.1 0.41 600 5.68 272.52 0.80 ?0/N/mm2 0.034
?1
?0/mm
5.41 66.10
5.55 67.80
5.63 57.90 由永久荷載控制下的梁端有效支撐長(zhǎng)度計(jì)算表:
樓層 h/mm f /N/㎡
N /kN 600 4.02 12.95 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 ?0/N/mm2 0.038
?1
?0/mm
5.41 66.10 外重墻的計(jì)算面積為窗間墻垛的面積A=1800mm×190mm墻體在豎向荷載作用下的計(jì)算模型與計(jì)算簡(jiǎn)圖如下
縱向墻體的計(jì)算簡(jiǎn)圖
各層I-I、IV-IV截面內(nèi)力按可變荷載控制和永久變荷載控制組
合分別列于下表
由可變荷載控制的縱向墻體內(nèi)力計(jì)算表
截面上層傳荷
樓層
Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67)147.77 280.19
本層樓蓋荷載 Nl
/kN 95.17 99.0 99.0
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 147.77 280.19 412.61
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m)/kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表
NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墻重)由永久荷載控制的縱向墻體內(nèi)力計(jì)算表
中
截面上層傳荷
樓層
Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63)162.98 299.24
本層樓蓋荷載 Nl
/kN 103.80 98.66 98.66
截面I-I
IV-IV NⅥ
/kN 162.98 299.24 435.5
e2
/mm 0 0 0
e1
M NⅠ
/mm /(kN/m)/kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9
3、墻體承載力計(jì)算:
本建筑墻體的最大高厚
??H04100mm??21.58??c?2????0.8?1.069?26?24.46h190mm滿足要求
承載力計(jì)算一般對(duì)I-I截面進(jìn)行,但多層磚房的底部可能IV-IV截面更不利計(jì)算結(jié)果如下表
縱向墻體由可變荷載控制時(shí)的承載力計(jì)算表
計(jì)算項(xiàng)目
M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h
第2層
截面第3層
截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
IV-IV
第1層
截面
截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV
0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1
0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 ??H0h
?
A/m㎡ 砌塊MU 砂漿M f/(N/mm2)
?Af/kN ?Af/N
縱向墻體由永久荷載控制時(shí)的承載力計(jì)算表 計(jì)算項(xiàng)目
M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h
第2層
截面第3層
截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1
6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1
第1層
截面
截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1
IV-IV IV-IV
0 435.5 0 190 0 18.42
0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 ??H0h
?
A/m㎡ 砌塊MU 砂漿M
0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)
?Af/kN ?Af/N
由上表可知砌體墻均能滿足要求。
4、氣體局部受壓計(jì)算:
以上述窗間墻第一層為例,墻垛截面為190mm×1800mm,混凝土梁截面為250mm×600mm,支承長(zhǎng)度a=190mm,根據(jù)規(guī)范要求在梁下設(shè)190mm×600mm×180mm(寬×長(zhǎng)×厚)的混凝土墊塊。根據(jù)內(nèi)里計(jì)算,當(dāng)由可變荷載控制時(shí),本層梁的支座反力為Nl=99.0kN墻體的上部荷載Nu=280.19KN,當(dāng)由永久荷載控制時(shí),本層梁的支座反力為Nl=98.66kN,墻體的上部荷載Nu=299.24KN。墻體采用MU20空心砌體磚,M10混合砂漿砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200
190mm=324000mm2mm2<1800mm×
故取
A0=186200mm2
2墊塊面積:Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm
計(jì)算墊塊上縱向的偏心距,取Nl作用點(diǎn)位于墻距內(nèi)表面0.4 a0處,由可變荷載荷載控制組合下:
280190N?114000?93.40kN1800mm?190mm 190mm99.0kN(?0.4?57.76mm)2e??37.0mm99.0kN?93.40kN NU??0Ab?e?37.0mm?0.195h190mm查表得?=0.69 A0186200mm2r?1?0.35?1?1?0.35?1?1.292rl?0.8r?0.8?1.29?1.032 Ab114000mm墊塊下局壓承載力按下列公式計(jì)算:
N0?NL?99.0kN?93.40kN?192.4kN
??rl?Ab?f?0.69?1.032?114000mm2?5.68kN/mm2?461.09kN
N0?NL???rl?Ab?f
由永久荷載控制組合下
299240N?114000?99.75kN1800mm?190mm 190mm98.66kN(?0.4?57.76mm)2e??35.75mm98.66kN?99.75kN NU??0Ab?e?35.75mm?0.188h190mm查表得?=0.704 墊塊下局壓承載力按下列公式計(jì)算:
N0?NL?98.66kN?99.75kN?192.4kN
??rl?Ab?f?0.704?1.032?114000mm2?5.68kN/mm2?470.44kN
N0?NL???rl?Ab?f
由此可見,在永久荷載控制下,局壓承載能力能滿足要求。
5、橫墻荷載
(1)屋面荷載:
防水層:三氈四油鋪小石子 0.4kN/㎡ 找平層:15mm水泥砂漿 0.3kN/㎡ 找坡層:40mm厚水泥焦渣砂漿3‰找坡 0.56kN/㎡ 保溫層:100mm厚瀝青膨脹珍珠巖 0.8kN/㎡ 結(jié)構(gòu)層:120mm厚現(xiàn)澆混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰層:10mm厚混合砂漿 0.17kN/㎡ 屋蓋永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值: ∑5.23kN/㎡ 屋蓋可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5kN/㎡
標(biāo)準(zhǔn)值:N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷載控制組合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN(2)樓面荷載:
10mm厚水磨石地面面層 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 結(jié)構(gòu)層120mm鋼筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰層10mm厚 0.17 kN/㎡ 樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值: ∑3.82kN/㎡ 樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.95kN/㎡ 由樓面大梁傳給計(jì)算墻垛的荷載:
標(biāo)準(zhǔn)值:N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷載控制組合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN
橫向墻體計(jì)算簡(jiǎn)圖
(2)橫墻自重承載力計(jì)算
對(duì)于2、3層墻體厚190mm,高3.3m自重為2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷載控制組合:9.768 kN×1.35=13.19kN 對(duì)于1層墻體厚190mm計(jì)算高度4.1m其自重為: 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 設(shè)計(jì)值:
由可變荷載控制組合:12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷載控制組合:12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墻體高厚比
??H04100mm??21.58?????26h190mm滿足要求。
橫向墻體由可變荷載控制組合表 計(jì)算項(xiàng)目 第3層
N/kN h/mm H0/m
24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2層 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1層 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 ??H0h
?
A/m㎡ 磚MU 砂漿M f/(N/mm2)
?Af/kN ?Af/N
橫向墻體由永久荷載控制組合表 計(jì)算項(xiàng)目 第3層
N/kN h/mm H0/m
26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第2層 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1
第1層 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 ??H0h
?
A/m㎡ 磚MU 砂漿M f/(N/mm2)
?Af/kN ?Af/N
由上表可知砌體墻均能滿足要求