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所属栏目:电力论文范文发布时间:2011-02-25浏览量:206
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多孔砖建筑结构体系设计
黄旭忠
广西工业建设设计研究院广西南宁530031
作者简介:黄旭忠,男,1973年10月,广西博白人,从事结构工程设计。
摘要:设计是一门艺术,但建筑结构设计是一种讲究实用和科学的艺术,要结合生活的实际,注意生活的细节,充分发挥自己的创造性思维,为贯彻墙改方针,传统的实心粘土砖面临挑战,为了设计科学,合理,实用,美观的建筑结构。多孔砖的使用程度不断提高,文章主要针对多孔砖建筑结构体系进行分析,为墙改提供参考建议。
关键词:多孔砖结构,抗震
“结构即建筑,建筑即结构,结构与建筑是相互结合的整体”。结构的设计不是单求外表的独特与奇异,而是要讲究科学的依据和实用的价值。一座建筑的落成,首先要考虑的是它的使用功能,并不是外表的花哨,如果片面追求建筑设计的“林良满目”而忽略了真正的使用价值和科学理论的支撑,不仅不会有大跨步的发展,还会造成很多不必要的浪费。作为结构设计者,要综合建筑物的使用功能和外型美观大方合理处理结构和布局的问题,只有这样才能真正体会结构设计的意义,推动建筑业向前发展。
但从全国范围来看,相对于目前在各地仍大量使用的传统实心粘土砖而言,多孔砖的使用程度仍不高。据统计,近年来我国平均每年新建的9.8亿m2的住宅中,砖混结构占91.6%,烧结砖用量为墙材总量的83.7%,其中粘土实心砖又占了烧结砖用量的97.6%。因此,加大推广烧结多孔砖特别是除以粘土以外为主要原料的多孔砖的力度,对贯彻国家的墙改方针具有重要意义。
一、多孔砖结构体系的构成
多子L砖砌体房屋结构体系是指采用多孔砖通过砂浆铺缝砌筑成墙体,由纵横向墙体连接成一个整体,以构成整幢建筑的结构体系。这类体系通常与钢筋混凝土楼(屋)盖、砖或钢筋混凝土基础等承重构件组合形成混合结构,墙体作为竖向构件承担楼(屋)盖传来的荷载,以及由墙面或楼(屋)盖传来的水平荷载。
底框砖房是由底部框架一抗震墙(剪力墙)承重,上部多层多孔砖砌体承重共同组成的结构体系。这种结构体系适用于底部需要较大空间的商店、餐厅、邮局、汽车库,上部为住宅、办公的城镇临街建筑和住宅小区内的某些建筑。由于底框砖房的造价比多层框架结构房屋经济,施工较方便,可满足不同使用功能的需要,所以,随着我国城镇经济的发展,采用这类结构体系的房屋日益增加。从技术上看,也可算是一种具有中国特点的建筑结构形式。
二、多孔砖结构体系的特点
2.1.与传统实心粘土砖相比,多孔砖砌体具有以下优点:
①节土、节煤。一般来讲,多孔砖的孔洞率多少,决定着节土和节煤的数量,对于煤歼石多子L砖、页岩多孔砖、粉煤灰粘土多孔砖等,更具有利废节能、保护环境的优点。
⑦保温隔热性能好。多孔砖导热系数低,墙体热绝缘系数大,隔热保温性能大大优于实心砖。经测算,240mm厚多孔砖墙体的保温性能优于370mm厚的实心砖墙。当墙体厚度一样,采用多孔砖砌体时,寒冷地区可大大降低采暖能耗,炎热地区可大大降低制冷能耗。
③抗震性能好。一方面,多孔砖砌体自重减轻,地震力也相应减小;另一方面,多孔砖在砌筑时被压人孔洞内的砂浆形成销键作用,增强了砂浆的结合强度和砌体的整体性能,实测数据表明,在相同条件下,多孔砖砌体的通缝抗剪强度比实心砖高18.4%,抗剪开裂荷载和极限承载能力则分别高出17%和19%。
2.2.与钢筋混凝土结构相比,多孔砖砌体结构的缺点是:建成后不能随意改变用途,灵活性和可调性差。砌体的各项物理力学指标较低,自重大,仅适用于一般多层民用建筑,且抗震能力较差、在抗震设防地区,必须设计合理,构造得当,防止由于脆性破坏而突然倒塌。
三、多孔砖砌体结构布置的一般原则:
1.应具#p#副标题#e#有明确的传力体系,传力途径明确、合理,使荷载以最直接的途径传至基础;
2.纵墙力求拉通,避免断开和转折;
3.横墙间距宜符合刚性方案的要求;
4.上下层的墙体要上下对齐、连续贯通;
5.门窗洞口位置应上下对齐;
6.在榴口、部分楼盖和基础项面处,沿外墙、内纵墙和主要横墙设置圈梁,每层圈梁宜设在同一水平面内、并连接成封闭体系。当采用钢筋混凝土基础并设有地梁时,基础顶面可不再设置圈梁。
3.1、结构总体布置及变形缝
在进行结构总体布置时,在遵循结构布置原则的前提下,还应根据相关规范的要求,考虑各类结构缝的布置或处理。结构的平面布置必须有利于抵抗水平荷载和竖向荷载,受力明确,传力途径清楚;平面形状宜简单、规则、对称、尽量避免过大的外伸、内收,以减少地震层害的影响。一般从控制结构高宽比,结构平面形状和结构竖向布置等方面来考虑,另外要考虑缝的设置。
关于温度缝、沉降缝、防震缝的设置,要注意设缝的原则是尽量少设缝或不设缝。在设置缝的时候,应该注意掌握以下几个方面:
1)在什么情况下要考虑设缝;
2)设缝要遵循哪些原则;
3)如果不设缝,如何消除由结构不对称、高差和温差引起的不良影响。
常见的楼盖结构体系有梁板式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖、非预应力平板、预应力平板、等在学习中注意各类楼板的结构布置,优缺点和适用范围。
3.2、抗震设防地区多孔砖房屋的结构布置
1.建筑结构的平、立面布置宜简单、规则、对称,建筑的质量分布和刚度变化宜均匀,楼层不宜错层;
2.应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。抗震横墙除满足抗震承载力要求外,其最大间距应符合表1的要求。
表1抗震横墙最大间距(m)
房屋类型 防设烈度
6度 7度 8度 9度
多层多孔砖砌体房屋 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖 18 18 15 11
装配式钢筋混凝土楼、屋盖 15 15 11 7
底部框架上部砖房 上部各层横墙 同多层多孔砌体房屋
底部抗震墙 25 21 18 15
注:对多层多孔砌体房屋的抗震横墙,0.19墙厚不得用于9度,用于6—8度时的最贱间距为表中数值减3m
3.纵、横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续。
4.同一轴线上的窗间墙宜均匀。各墙段的局部尺寸应符合表2的要求。
5.楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
表2多孔砖房屋局部尺寸限制(m)
部位 防设烈度
6度 7度 8度 9度
承重窗间墙最小宽度 1.0 1.0 1.2 2.0
承重外墙尽断至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.0 1.0
非承重外墙尽断至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.0 1.0
内墙尽断至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.5 2.0
无锚固女儿墙(非出入口处)的最大高度 0.5 0.5 0.5 0.0
6.多孔砖强度等级为MU7.5时,限于4层及其以下的房屋。
7.8、9度时有下列情况之一者,宜设置防震缝,缝宽可采用50~100mm,缝两侧均应设置墙体。
①房屋立面高差在6m以上;
②房屋有错层,且楼板高差较大;
③房屋各部分结构刚度、质量截然不同。
四、结束语
建筑结构必须满足下列各项功能要求:能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用;在正常使用时具有良好的工作性能;在正常维护下具有足够的耐久性能;在侧然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。多孔砖砌体房屋结构体系是指采用多孔砖通过砂浆铺缝砌筑成墙体,由纵横向墙体连接成#p#副标题#e#一个整体,以构成整幢建筑的结构体系。结构方案既要保证建筑使用的要求,又要照顾材料的选用、结构的可能和施工的难易。经济合理,切实可行,能在特定的物质与技术条件下,具有尽可能好的结构性能、经济效果和建造速度。
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