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砌体结构论文集锦9篇

时间:2023-03-20 16:11:40

砌体结构论文

砌体结构论文范文1

关键词:滑移减震石墨助滑剂错动位移砌体结构

1滑移减震建筑适应工程抗震技术的发展

1.1震灾的严重性

本世纪世界陆地7级以上地震,中国有66次占1/3,人口死亡200多万,中国有115万占1/2。在最近期的1978年唐山大地震中死24万,死伤40万,经济损失100亿人民币。在国内的各种灾害中,属灾死人占54%。经济损失占6%。

1.2震灾预报的艰难性

至今世界上发生了无数次的大小地震,据资料介绍,只有海城与墨西哥两次地震的临震预报稍准,由于中长期预报不准,海城与墨西哥城的建筑物损坏与震灾还是严重的。关于地震发生的机理目前总说纷坛,例如,断裂带错动、地壳板块插入、整板变形断裂,学说越多说明可靠的学说尚未形成。日本是震灾较多,研究地震机理及预报人员最多、水平最高的国家,可是1995年1月17日偏偏在其预报安全区西部的阪神发生大地震,死5oo0多人,经济损失1000亿美元,全国一遍震惊。因此在1994年在西班牙召开的国际地震会议上有关专家指出,目前地震是不可预报的,因此各国应将重点放在建造耐震的建筑上。

1.3如何吸取唐山大震的经验教训

海城地震后,天津市有些工程搞了抗震加固。在唐山大地震时,这些加固过的工程表现了明显的耐震性能,因此唐山地震后全国开始了大规模的现有建筑抗震加固与新建建筑抗震设防工作。我国的抗震设防是按地区设防烈度划分等级的,例如按六度设计的房屋的设防目标是:遭迂从值烈度(5.5度)时建筑不损坏;遭迂基本烈度(7度)时建筑有些损坏,但可修复使用;遭遇罕遇地震(8度强)时,破坏严重,但下例塌。海城地震时海城是9度,唐山地震时唐山中心区是10度。7度设计的房屋迂海城、唐山那样的9度、10度大震就要破坏倒塌了。全国把大多数地区均划为七度、六度区,由于经济的原因及技术的困难,尚无法按10度的条件设计这些地区的房屋结构,因此无法避免唐山地震的悲剧重演。我国地震工程科技人员寻找新的方法,也就是开始研究隔震、减震。消能与控制技术,从”硬抗”转到“软消”。我院滑移减震建筑技术就是在这种形势下从1985年开始列题研究的项目。

2滑移减震技术研究的主要成果及水平

为了避免唐山大地震的悲剧重演,为了寻求抵御十度大震的建筑技术,在1985年开展了滑移减震技术的研究。从1985年至1990年为项目研究,以机理为主;第二阶段1995年至1997年结合试点建筑,进行设计、构造及施工等配套技术研究。

2.1项目研究成果

(1)石墨是较理想的助滑剂材料:它耐久、构造简单、适宜的上部结构抗震构造与适宜的最大错动位移值。

(2)最大错动位移是54mm;残存错动位移小于20mm;

(3)高宽比控制为2,能保证只滑不摇摆;

(4)能起到保险丝作用,滑誉减震房7度强时起滑,10度时上部建筑只滑不破坏倒塌。

1990年经全国著名抗震专家宋秉译、周福霖、刘季、李桂肴、霍自正等组成的鉴定委员会鉴定认为课题成果具有重大的社会效益与经济效益,成果的广度和深度达到国内先进水平,有关计算参数均可为滑移减震消能多层砖房的设计提供依据。

然后根据研究报告编写的论文在第十届世界地震工程会议(西班牙)与国内“建筑结构学报”上发表。均获较高评价。

2.2试点建筑的研究成果

(1)上部结构设计安全度,横墙安全度是相应按7度抗震设计的1.5倍;纵墙是1.8倍。这与辽宁地区目前7度区的七层砖混住宅结构相当;

(2)配套研究了上、下水管、煤气管及暖气管穿过滑移层的柔性接头或柔性构造;

(3)构造简单施工方便;

(4)采用挖孔桩基础时,由于桩的配筋减少使总造价不增加;采用其它基础时总造价增加较少。

试点建筑研究成果在1997年经杨玉成、梁发云与省内专家组成的鉴定委员会鉴定,认为该试验建筑可达到相当于6一7度地震不坏,7度强地震时,滑动层刚开始动作,9~10度地震时下倒塌。这是一项防止房屋倒塌、减轻地震灾害的有效的创新途径。用石墨作分隔层材料建成六层住宅在国内、国际上属首创。

3滑移减震建筑在市场中经过检验得到房产育及用户欢迎

(1)同行专家认可——技术上过硬;

(2)政府部门支持——适合我国、我省情况;

(3)符合市场法则一一房产商能挣钱;用户欢迎。

滑移减震建筑技术就是闯过以上三关于1998年进入辽宁市场,并获得了成功。

3.1同行专家认可

研究项目及试验性建筑的两次鉴定会文件及有关于中、外重要学术会议及国内重要刊物均表明该项成果的学术水平是高的,获得了同行专家的认可与好评。

3.2政府部门支持

滑移减震研究项目经1990年至1995年近5年等停后,在全国橡胶垫隔震技术发展的形势促进与1995年初日本阪神地震震灾的推动下,我于1995年5月给原辽宁省省长闻世震写了一封信,呼吁”我省应加快新型建筑隔震技术的发展”省长很重视批示支持,省建设了厅长也批示支持,随之拟定了推广规划,并具体落实到辽宁省建设事业“九五”科技成果重点推广项目和2010年科技成果转化规划纲要中。这就为项目的应用获得了可靠的红头文件。

3.3符合市场法则

因为地震预报不准,而按预报划分的烈度设计抗震建筑,其安全性不高的现实不但科技人员明白,一般百姓亦理解。因此1997年夏季在辽宁省锦州市,1998年春季在丹东市当有地震传言时、百姓就人心慌慌,尽力想法躲避。锦州属下的凌海市与丹东属下的东港市有的房产公司抓住百姓的怕震心态,建了一些现浇楼板的砖混住宅,造价增加40一50元/m2,但有购房自的百姓还是争先选购了此种住宅。

滑移减震建筑技术就是在这种百姓对现有抗震建筑心有余悸,并且自己有了购房权,可以购买优质优价房的形势下于1998年走进市场的、在东港市及海城市推广了约六万平方米,当年建成3万平方米。经几栋楼的施工实践,采用滑移减震技术后,房屋价格仅增加12一20元/m2,每户也只增加1000多元。因此滑移减震建筑深受房产商与用户欢迎。

在1998年12月初在东港市召开的”辽宁省滑移减震建筑现场技术交流会”上,省建设厅领导认为滑移减震技术应成为建筑业的新增长点。目前政府与群众积极性均很高:领导重视、地方支持、专家认可与有震情百性需要,因此这项技术已经开始成熟,可以走向市场,经济实用性较高。房建公司的经理认为这项技术施工方便,造价增加较少,耐震概念易懂,滑移减震建筑技术是加快住宅业更新换代,使之更好地为人民免灾造福。

砌体结构论文范文2

关键词:力学性能、数学模型、高层配筋砌块砌体剪力墙、抗震性能

砌体结构是最为古老的结构形式之一,著名的金字塔即是古代砌体结构的代表。与钢筋混凝土结构、钢结构相比,砌体结构具有造价低的优势,因此目前砌体结构被广泛应用于建造高层建筑,特别是在美国、欧洲等西方国家和地区,配筋砌块砌体剪切力墙的建造高度与钢筋混凝土剪切力墙结构日趋一致,因此研究砌体的基本力学性能及高层配筋砌块砌体剪切力墙抗震性能具有很重要的意义。

一、砌体基本力学性能

砌体基本力学性能涉及范围广,主要包括气体受压、受剪、受弯及在各种复合受力状态下的性能。本文重点介绍砌体受剪及灌芯砌体抗压性能。

1、砌体受剪性能

砌体的受剪包括无压应力作用下的纯剪与剪压复合作用下的受剪,其中前者只能在实验室条件下获得,绝大多数砌体受剪往往以剪压复合受力状态的形式受剪。影响砌体抗剪强度的因素较多,主要包括竖向应压力、块体和砂浆的强度、动力特性、高宽比效应、开洞情况、施工质量等。

目前我国国内普遍认为砌体在剪压复合作用下破坏形态为:随着竖向压应力的增加,剪切破坏形态一次表现为剪摩、剪压和斜压三类破坏形态。且有实验结果表明,砌体剪压相关曲线是一条光滑连续的曲线。

经过国内大量学者不懈的努力,已建立了多种理论模型,不但能够准确模拟三类破坏性太,而且能够满足相关曲线的光滑连续。理论模型和理论公式主要包括主拉应力理论、摩尔库伦破坏理论、洪峰的拉摩强度理论公式、刘桂秋的三线段公式、蓝贵禄的综合模型公式等。 其中我国现行规范采用的公式为:

其中:

但上述理论也存在着一定的缺陷,如:单一强度理论无法准确描述砌体剪压复合作用下的各种破坏形态;曲线上存在不连续性,与光滑曲线不符;未考虑高轴压比的斜压破坏等。

2、灌芯混凝土砌块砌体受压性能

国内外众多学者对灌芯混凝土砌块砌体受压性能进行了研究,成为进行灌芯砌体结构设计和分析的重要依据,研究内容包括砌体的破坏形态、破坏机理、弹性模量、本构关系、泊松比以及芯柱混凝土与砌块强度匹配等基本力学性能指标。 其中影响灌芯砌体抗压性能的因素有:混凝土砌块、芯柱混凝土的强度及灌芯率、芯柱混凝土与砌块的强度比、砂浆等。

未灌芯砌块砌体与灌芯砌块砌体应力-应变曲线对比

目前,关于普通砌体受压的本构模型较多,如对数函数型、指数函数型、多项式型、有理分式型和折线形等。与未灌芯砌块砌体相比,灌芯砌体由于受芯柱混凝土的影响,其受压性能要优于未灌芯砌体,关于灌芯砌体受压本构模型相对较少。

目前关于计算灌芯砌体抗压强度的计算方法主要有弹性理论分析法、基于变形协调分析法、基于强度破坏理论分析法、有限元分析法和试验统计分析法等。

二、高层配筋砌块砌体剪力墙抗震性能分析

1897年美国建成世界上第一栋砌块建筑,经过一百多年的发展,配筋砌块砌体作为目前高层砌体结构的主要承重结构形式已趋于完善,其建筑高度与钢筋混凝土结构几乎相当。但与国外相比,高层配筋砌块砌体剪力墙结构在我国高层结构的应用上受到很大限制,最主要原因是目前国内关于高层配筋砌块砌体剪力墙结构抗震性能研究尚待完善。

1、配筋砌块砌体剪力墙结构

配筋砌块砌体剪力墙结构顾名思义就是利用钢筋砌体墙片作为主要承受水平作用力构件的结构型式,按照《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)的定义,即由承受竖向和水平作用的钢筋砌体剪力墙和混凝土楼、屋盖所组成的房屋结构,也就是在原来的砌体中增加竖向钢筋和横向钢筋,用来提高房屋的承载能力和抗震能力,从而可以应用于高层建筑。目前规范规定配筋砌块砌体剪力墙结构房屋适用的最大高度在7度设防烈度时为45米。

配筋砌块砌体剪力墙结构是一种预制装配整体式RC剪切强体系,其受力特点破坏机理完全不同于混合结构及一般无筋的中型空心混凝土砌块结构,它具有钢筋混凝土剪力墙类似的性能,但其变形能力比混凝土剪力墙大得多,这是因为配筋混凝土砌块墙片有缝隙存在。从强度上讲,配筋砌块砌体剪力墙结构由于灌孔混凝土的特性在砌体抗压和抗剪方面都有很大程度提高。

2、抗震构造性能分析

为提高配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震性能,在剪力墙抗震构造设计时必须遵循以下原则:

一是为形成完整的砌块砌体剪力墙结构,竖向钢筋一般采用单排布置,最小直径8mm以上,最大间距不超过60cm,顶层和顶层应适当减少;横向钢筋应采用双排布置,最小直径8mm,最大间距不超过60cm,顶层和底层应不大于40cm。目的在于防止砌体开裂脆性破坏丧失承载力。

二是竖向及横向钢筋分布的最小配筋率,抗震等级一级时及加强部位均应大于0.13%;抗震等级二级、三级、四级时均应大于0.10%。

三是为确保抗剪墙的构建,还应明确在墙段底部,应按加强部位配制横向和竖向钢筋。

四是严格要求构造,因该结构体系横向和竖向钢筋不易绑扎搭接,因此搭接长度钢筋直径、锚固长度应大于42倍钢筋直径。

五是重力荷载代表值下的轴压比,一般情况下不大于0.5,二级、三级不宜大于0.6;主要原因是因为轴压比大,容易出现剪切破坏、延性差,也是为了避免砌块裂缝压坏。

六是连梁是保证各剪力墙共同协调工作的关键,因此分级规定要求竖向钢筋锚入墙内长度,全长箍筋加密布置等。

三、结束语

随着建筑业的迅猛发展,砌体机构特别是配筋砌块砌体剪力墙结构因其结构性能好、成本低等优势越来越多的应用到建筑行业中,分析砌体的基本力学特性,并研究配筋砌块砌体剪力墙结构抗震性能有助于提高配筋砌块砌体剪力墙结构建筑物的抗震性能,促进配筋砌块砌体剪力墙结构在高层建筑中的进一步应用。

参考文献

[1]王晓峰.混凝土配筋砌块砌体剪力墙结构体系的抗震性能分析[J].科技与生活.2011(5):213

[2]郭铁.地震区中配筋砌块砌体剪力墙房屋的概念设计[J].山西建筑.2008(17):83

[3]王丽红.多层砌块房屋的抗震概念设计[J].山西建筑.2007,33(28):85-86

[4]卢涛,张亚男.配筋砌块砌体剪力墙结构的抗震设计[J].中国科技博览.2009(32):132-133

砌体结构论文范文3

关键词:砌体 结构 研究

砌体结构在我国的发展历史

1.1砌体结构的概念

由砖、石、或者各种砌块用胶结材料砌筑而成的结构,成为砌体结构。

古人类自从山洞、丛林中移居出来后,就开始学习和使用砌体用来搭建房舍、构筑围墙,像西安的大雁塔、河北省的赵州桥是古代劳动人民勤劳与智慧的结晶,也是应用砌体结构的典范,遗存至今的古城墙也是砌体结构应用的杰作。

1.2砌体结构的种类

按照不同的分类方法,砌体结构可以有若干不同的种类:按照使用材料的不同,可以分为砖砌体、石砌体、砌块砌体;按照砌筑型式可以分为实心砌体和空心砌体;按其所起的作用可以分为承重砌体和非承重砌体;按照配筋程度可以分为无筋砌体、约束砌体和配筋砌体。

1.3砌体结构的特点

无论是在地震几度设防区,抑或在多层或者中高层建筑中,砌体结构都有着广泛的应用,也是世界上非常受重视的一种建筑结构体系,是与其固有特点分不开的,与钢结构相比,砌体结构可以大量节约钢材,造价低;与混凝土结构相比,无论是无筋砌体还是配筋砌体,施工时一般不需要模板,工艺简单,施工迅速简便;此外,砌体结构具有良好的耐久性、耐火性,以及较好的化学稳定性和大气稳定性。诚然,砌体结构也有自己的缺点,自重大、体积大,砌筑工作较为繁重。

正因为砌体结构的上述优点,,砌体结构得到了广泛应用,尤其是改革开放以来,各种型式的砌体结构有了较快发展,采用了各种承重和非承重空心砖,非烧结硅酸盐砖和各种砌块,目前我国墙体结构中砌体约占90%以上,砌体结构是我国建筑工程中最常用的结构型式。

2砌体结构的受力分析

砌体在构筑物中主要有围护隔断和承重作用,一般来说,在砌体结构中,砌体的受力主要考虑它的抗压性能,而抗弯、抗拉、抗剪受力较为少见。而非承重结构,则不考虑它的受力作用。如前所述,砌体在结构中主要考虑它的轴心抗压性能。砌体轴心受压破坏大致经历三个阶段,第一阶段加载约为破坏荷载的50~70%左右,砌体内的单块砌块出现裂纹,此时,如果停止加载,则裂纹不会继续发展。如果继续加载达到破坏荷载的80~90%时,砌块的裂纹也将继续发展,单块砌块的个别裂纹将连接起来形成贯通的竖向裂纹,其特点是此时停止加荷,裂纹仍将继续发展,此时砌体的变形破坏类似于钢材在超过屈服力后的情形,既在保持原有荷载力的情况下,破坏会继续发展。通常情况下,认为砌体是处在长期荷载作用下工作,所以此时就是砌体结构破坏的实际阶段。

分析砌体结构的破坏过程,就是为了提高它的抗破坏能力,应当从三个方面来考虑提高砌体的抗压性能。

2.1提高块材和砂浆强度,块材和砂浆强度是决定砌体抗压强度的主要因素,砌块的破坏主要是由于受剪力作用引起的,因此,除了对砌块的抗压性能有所要求外,还应当有一定的抗弯折强度。

2.2改善砌筑砂浆的性能,除了保证砂浆的强度外,砂浆的工作性能也是非常重要的指标,砂浆的流动性和保水性能好,不但降低劳动强度和减少浪费,同时易铺砌厚度均匀和保证密实性,这样可以降低块材在砌体结构内的弯剪应力,提高砌体强度。

2.3提高砌筑质量,首先要使用外观规整的块材,保证每块块材的受力均匀,这样块材的砌体中所受应力较小,其次要保证灰缝的厚度均匀性和饱满度。块材表面愈平整,灰缝厚薄愈均匀,砌体的抗压强度可提高。当块材翘曲时,砂浆层严重不均匀,将产生较大的附加弯曲应力使块材过早破坏。

3、砌体结构常见问题

3.1砌体强度不足。造成砌体强度不满足设计要求的原因是多方面的,例如施工质量查,砂浆标号不够,砂浆饱满度不够,砌块原材料质量不满足要求,结构设计中墙、柱截面积太小等原因。

3.2砌体裂缝。砌体结构裂缝是质量事故中常见的问题之一。

3.2.1温度裂缝。温度裂缝往往出现在建筑物顶层,以两端最为常见,顾名思义,温度裂缝就是由于气温变化,不同材料及不同部位的变形不一致,同时结构内部之间存在着较大约束,从而产生应力,造成砌体裂缝。避免此类裂缝要对建筑物采取适当的温控措施,减少昼夜温差效应。

3.2.2地基不均匀沉降裂缝。此类裂缝一般出现在建筑物底层,是由于地基沉降差较大造成的,地下水位变化,地基冻胀,附近建筑物开挖等等都可导致不均匀沉降。

3.2.3砌体截面小造成承载力不足裂缝,此类裂缝主要是设计缺陷或者建筑物不正常使用造成的,应当从严格设计程序着手予以考虑,设计时就应当考虑到砌体结构可能受到的荷载。

3.2.4原材料质量和施工质量不强造成的裂缝。

砌体结构的发展和趋向

虽然人类应用砌体结构已有几千年的历史,但人们真正对其进行科学的理论研究历史并不长。直至20世纪30年代,砌体结构都是采用经验法设计,或采用允许应力法作粗略的估算,所设计的构件大多粗大笨重。前苏联从20世纪40年代,欧美国家从20世纪50年代开始,对砌体结构的受力性能进行较为广泛的试验研究,从而提出了以试验结果和理论分析为依据的设计计算方法。我们国家是最早应用砌体结构的国家,但是真正对其进行系统科学的研究是最近几十年的事情,1988年对原1973年的《砖石结构设计规范》进行了修订,并颁布为《砌体结构设计规范》,2001年又对1988年版进行了修订,不断地将新的研究成果纳入设计规范。当前我国砌体结构的理论研究已进入国际先进行列。

4.1 无论是承重结构还是非承重结构,尽量减少砌体本身所占体积和重量,都是可持续发展的要求。传统的小块粘土砖以其耗能大、毁田多,运输量大的缺点越来越不适应可持续发展和环境保护的要求。对其改革势在必行。发展趋势是充分利用工业废料和对方性材料。例如,用粉煤灰、炉渣、矿渣等垃圾或废料制砖或者板材,可变废为宝,用河泥、湖泥、海泥制砖等。

4.2、发展高强、轻质、高性能的材料。发展高强、轻质的空心块体,能使墙体自重减轻,生产效率提高,保温性能良好,且受力更加合理,抗震性能也得到提高。发展高强度、高粘结胶合力的砂浆,能有效的提高砌体的强度和抗震性能。

4.3采用新技术、新的结构体系和新的设计理论。配筋砌体有良好的抗震性能。采用工业化生产、机械化施工的板材和大型砌块等可以减轻劳动强度、加快施工进度。

4.4除了考虑砌块在结构中的受力作用外,砌体结构的保温性能也是最近几年来非常受到政府重视的一个指标,粘土砖虽然各个方面的性能优越,但是导热系数大,热阻小,不符合绿色发展观念,因此发展轻质空心、夹芯保温墙砌块是时展的要求。

砌体结构论文范文4

关键词:砌体结构发展历程应用

中图分类号:TU318文献标识码: A

一、引言

砌体结构就是用砖砌体,石砌体和砌块砌体建造的结构,在我国已有相当长的应用历史,特别是建国以来,砌体结构得到了迅速的发展,取得了显著的成绩。我国已从过去用砖石建造低矮的民房,发展到现在建造大量的多层住宅,办公楼等民用建筑和许多领域的工业建筑。60年代以来,我国的空心砖和砌块的生产和应用得到了一定的发展,近20年来,采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土,以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块等在我国也有了较大发展,此外,我国在砌体结构理论方面也有了长足的进步,新修订颁发的《砌体结构设计规范》在采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,多层砌体房屋中考虑空间工作,以及考虑墙和梁的共同工作设计墙梁等方面已达国际先进水平,丰富了我国砌体结构理论和设计方法。

二、发展历程

砌体结构的历史悠久,天然石是最原始的建筑材料之一。古代大量具有纪念性的建筑物用砖、石建造。如用加工的巨大石块建成的金字塔一直保存到现代。其中在尼罗河三角洲的吉萨建造的三座大金字塔(公元前2723~前2563年),是精确的正方锥体,其中最大的胡夫金字塔,塔高146.6米,底边长230.60米,约用230万块重2.5吨的石块建成。

又如公元70~82年建造的罗马大斗兽场(科洛西姆圆形竞技场)平面为椭圆形,长轴189米,短轴156.4米,高48.5米,分四层,可以容纳5~8万观众,也用块石砌成。中世纪在欧洲用加工的天然石和砖砌筑的拱、券、穹窿和圆顶等结构型式得到很大发展。如公元532~537年在君士坦丁堡建造的圣索菲亚教堂,东西长77米,南北长71.7米,正中是直径32.6米,高15米的穹顶,墙和穹顶都是砖砌。12~15世纪西欧以法国为中心的哥特式建筑集中了十字拱、骨架券、二圆心尖拱、尖券等结构形式。

中国封建时期采用砖木建造的寺院、庙宇、宫殿和宝塔等,体现了中国古代砌体结构的成就。其中砖塔是一种高层建筑,如河南登封嵩岳寺塔(见彩图)为砖砌单筒体结构;西安大雁塔(图1)也为砖砌单筒体结构,高60多米,1200多年来,历经数次地震,仍巍然屹立。河北定县料敌塔高约84米,为砖砌双筒体结构。著名的长城,其中一部分用烧制砖砌筑。

1949年中华人民共和国成立后,砌体结构得到很大的发展和广泛应用,住宅建筑、多层民用建筑大量采用砖墙承重(图2)。中小型单层工业建筑和多层轻工业建筑也常采用砖墙承重。中国传统的空斗砖墙,经过改进已经用作2~4层建筑的承重墙。20世纪50年代末开始,采用振动砖墙板建造五层住宅,承重墙厚度仅为12厘米。在地震区,采取在承重砖墙转角和内外纵横墙交接处设置钢筋混凝土抗震柱也称构造柱,及在空心砖或空心砌块孔内配置纵向钢筋和浇灌混凝土等措施,提高砌体结构的抗震性能

传统的石拱桥的跨度已大大增加而厚度相对减薄。用于公路的变截面空腹式石拱桥的跨度已达100多米。此外,还采用石砌拱坝和渡槽。如在福建省建造的横跨云霄、东山两县的大型引水工程中的陈岱渡槽,全长4400多米,高20米。在新结构方面,研究和建造了各种型式的砖薄壳。在新材料方面,研制了粉煤灰和煤矸石烧结砖,蒸汽养护粉煤灰砖和煤渣砖,以及灰砂砖等;采用和改进硅酸盐砌块及各种承重和非承重空心砖。在新技术方面,采用各种配筋砌体,包括预应力空心砖楼板。砖砌的特种结构如烟囱等也较广泛应用。 70年代以来,在试验研究的基础上,对砌体结构的设计方法做了某些改进。如砌体结构房屋的静力计算,根据房屋的空间刚度,分别按刚性、刚弹性和弹性三种方案进行(见砌体结构房屋的静力分析),使墙体在竖向和水平荷载共同作用下的内力计算更加接近实际情况。无筋砌体受压构件的强度计算,改变了将构件区分为大、小偏心受压的计算方法(见砖墙和砖柱),使计算更为简便。

三、应用范围

住宅、办公楼等民用建筑中广泛采用砌体承重。 所建房屋层数增加,5~6层高的房屋,采用以砖砌体承重的混合结构非常普遍,不少城市建到7~8层;重庆市70年代建成了高达12层的以砌体承重的住宅;在某些产石地区毛石砌体作承重墙的房屋高达6层;

在工业厂房建筑中,通常用砌体砌筑围墙;中、小型厂房和多层轻工业厂房,以及影剧院、食堂、仓库等建筑的承重结构;

可在地震设防区建造砌体结构房屋――合理设计、保证施工质量、采取构造措施。经震害调查和研究表明:地震烈度在六度以下地区,一般的砌体结构房屋能经受地震的考验;按抗震设计要求进行改进和处理,可在七度和八度设防区建造砌体结构的房屋。

配筋砌块建筑表现了良好抗震性能,在地震区得到应用与发展。美国是配筋砌块应用最广泛的国家,在1933年大地震后,推出了配筋混凝土砌块(配筋砌体)结构体系,建造了大量的多层和高层配筋砌体建筑。这些建筑大部分经历了强烈地震的考验。如:1952年建成的26栋6―13层的美退伍军人医院;1966年在圣地亚哥建成的8层海纳雷旅馆(位于9度区)和洛杉矶19层公寓;1990年5月在内华达州拉斯维加斯(7度区)建成了4栋28层配筋砌块旅馆。利用配筋砌块,我国各地建造了不少的砌体高层建筑: 1983年、1986年南宁已修建了配筋砌块10层住宅楼和11层办公楼试点房屋。采用MU20高强砌块,人工两次投料振捣,无法大量生产; 1988年本溪用煤矸石混凝土砌块配筋修建了一批10层住宅楼;1997年根据哈尔滨建筑大学、辽宁建科院等单位的研究结果,东北设计院设计在辽宁盘锦市建成一栋15层配筋砌块剪力墙点式住宅楼; 1998年,上海住宅总公司在上海建成了一栋配筋砌块剪力墙18层塔楼,这是我国最高的18层砌块高层房屋,而且是建在7度抗震设防的地区;2000年抚顺建成一栋6.6米大开间12层配筋砌块剪力墙板式住宅楼;2001年哈尔滨阿继科技园修建了12层配筋砌块房屋,其后一幢18层砌块高层也建成。

四、结束语

砌体结构发展的主要趋向是要求砖及砌块材料具有轻质高强的性能,砂浆具有高强度,特别是高粘结强度,尤其是采用高强度空心砖或空心砌块砌体时。在墙体内适当配置纵向钢筋,对克服砌体结构的缺点,减小构件截面尺寸,减轻自重和加快建造速度,具有重要意义。相应地研究设计理论,改进构件强度计算方法,提高施工机械化程度等,也是进一步发展砌体结构的重要课题。

参考文献

[1]建筑结构设计统一标准修订组。我国建筑结构设计可靠度设定水平分析与改进意见。1999.7

砌体结构论文范文5

(湖南城市学院,益阳 413000)

摘要: 本文简单介绍了底部大空间配筋砌块砌体剪力墙结构抗震设计的一般要求,并结合工程实例,对比分析了底部大空间配筋砌块砌体剪力墙结构与底部大空间钢筋混凝土剪力墙结构在一维与多维地震作用下的结构反应,以便为以后设计提供必要的参考。

关键词 : 底部大空间;配筋砌块砌体剪力墙;动力弹性分析;动力弹塑性分析

中图分类号:TU364 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)03-0137-02

基金项目:省级科研项目:强震环境下高填方加筋挡墙结构体系的灾变失效机制及多尺度模拟,项目号14B034;湖南城市学院科技计划项目,项目号:2013xj004。

作者简介:谢金(1986-),女,湖南益阳人,国家二级注册结构工程师,硕士研究生,研究方向为建筑结构抗震。

1 抗震设计的一般要求

1.1 房屋总高度的限值 根据相关的震害现象表明,在其他条件相同的情况下随着房屋高度的增高,地震反应也会更加明显。《规范》对部分框支抗震墙钢筋混凝土房屋适用的最大高度进行了相关规定:6度为120m,7度为100m,8度0.2g时为80m,0.3g时为50m,9度地区不再适用。《规范》规定部分框支配筋砌块砌体剪力墙结构的适应的最大高度为:6度55m,7度0.10g时49m,0.15g时40m,8度0.20g时31m,0.3g时为24m,9度区不再适应。因此底部大空间配筋砌块砌体剪力墙结构其适应高度可近似取与部分框支配筋砌块砌体剪力墙一致的数值。

1.2 结构布置 结构的规则性布置对结构的抗震性能和经济合理性影响很大。在结构布置中平面和竖向上力求简单、规则、均匀,尽量做到三心重合,避免出现体型复杂,平立面不规则的建筑。

底部大空间配筋砌块砌体剪力墙结构在平面布置中,剪力墙布置应尽量对称,在底部大空间与上部剪力墙的过度尽量做到均匀、连续,抗侧刚度避免出现过大的突变。

1.3 结构体系 一个合理的抗震设计,其结构的传力路径应明确、合理,具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和耗能能力。底部大空间配筋砌块砌体剪力墙结构底部大空间由于抗侧刚度没有上部剪力墙层大,在地震的作用下往往成为薄弱部位,如何合理处理大空间层往往成为抗震设计的关键点。

2 结构振动分析模型

2.1 力学模型

从文献[2]可以得到:底部大空间配筋砌块砌体剪力墙为剪切型,本文中采用层间剪切型的串联多自由度振动模型。

2.2 恢复力模型 曲线型和折线型是目前恢复力两种主要数学模型。曲线型的数学模拟具有精度高,但其有大量计算的特点,所以在实际运用中较少采用。相比较而言折线型的恢复力模型由于虽然其计算工作量小,即使精度较曲线型低高,但是在实际运用中用得更加广泛。本文采用折线型恢复力模型。

2.2.1 配筋砌块砌体剪力墙 配筋砌块砌体剪力墙结构的模型,大量的实验研究[3]统计出剪力墙的力—位移滞回曲线有无量纲化三线型骨架曲线和四线型的归一化骨架曲线两种,由于分析方法的不同,虽然结果稍有差异,但区别不大。本文中配筋砌块砌体剪力墙采用三折线恢复力模型表示。

2.2.2 框剪部分 综合考虑到梁、柱,配筋砌块砌体剪力墙构件的工作特性,本文采用恢复力模型。

3 地震作用下结构反应分析

本文为了更好地分析底部大空间配筋砌块砌体在地震作用下的结构反应,分别对在相同地震作用下两个相互垂直的地震波单独作用和同时作用下结构的响应进行了分析。

3.1 工程简介 本文主要对两个11层的小高层进行了计算分析,两个工程均为底部一层的框架剪力墙结构,结构平面布置基本相同。工程一上部为配筋砌块砌体剪力墙,工程二上部为钢筋混凝土剪力墙。

3.2 分析结果 两个结构为明显带有转换层的建筑物,根据相关规范规定对薄弱层尽量对其弹塑性变形进行验算,所以本文除了计算地震作用下结构弹性反应阶段的几个主要参数,还对结构的弹塑性阶段也进行了计算分析。

3.2.1 动力弹性分析

图1-图4为算例一与算例二在三条地震波作用下层间位移值的包络值和反应谱法计算结果的对比图,根据相关规范层间位移应该取两者的较大值,从图中可以得到两个垂直的方向其层间位移的最大值并不一定都出现的薄弱层,这也是设计的时候应该要考虑的。

图5-图8为算例一与算例二在三条地震波作用下的层间位移角的包络值与反应谱法所得到的结果的对比图,从图中可以看出均满足规范限值要求。

由于算例一与算例二为规则结构,耦合作用不作主要考虑,所算出的多维地震作用其结果与单维作用相差不大,可以基本忽略差异。

3.2.2 动力弹塑性分析

图9-图12为两个算例在单维与多维地震作用下的层间位移角,从图中可以看出在弹塑性阶段多维地震作用下的反应比单维要大。

图13为两个工程框架铰在一维与多维地震作用下的屈服状态,从图中可以明显看到多维地震中框架铰要比一维地震作用下出现得早。

4 结论

本文从理论和计算分析得到以下结论:地震作用下底部大空间体剪力墙结构与部分框支抗震墙钢筋混凝土结构在小高层中反应基本相同,由于底部大空间剪力墙结构具有明显的施工优势,在小高层中可以广泛推广。多维地震作用下结构在弹性阶段与一维地震作用的反应区别不大,但是到了弹塑性反应阶段,这种差异变得非常明显,所以结构在实际地震中,尤其是强震作用下,不能简单的按照的一维简化实际的地震,应该考虑多维地震的作用。

参考文献:

[1]沈汝伟.底部三层框架—抗震墙砖房抗震性能及抗震设计的探讨[J].贵州工业大学学报,2006.

砌体结构论文范文6

关键词:底框架剪力墙砌体结构,ANSYS,数值模拟,模态分析

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

概述

底部框架剪力墙砌体结构这种结构形式经济实用,在我国乡镇建筑中仍有较多的底框剪力墙砌体结构形式。从目前的研究成果来看,底部框架剪力墙砌体结构相比传统的砌体结构具有一定的抗震优势,但也存在较多问题。现阶段对结构的抗震性能缺乏系统的研究,需要对结构的变形能力、内力分布、结构计算简图做详细的探讨,需要对相同条件下结构在抗震构造措施方面的特殊需要进行研究。本文拟对底部一层框架剪力墙,上部四层砖混结构的实例进行有限元计算,分别采用shell63单元和solid65单元模拟砌体结构部分,分析比较其受力特点及变形,为工程实例提供可供参考的数值模型。

2.实例简介

某底部框架剪力墙结构-上部砖砌体结构,五层底框架砖房,底层顶板为钢筋混凝土板150mm厚,梁的截面尺寸为250mm×650mm,柱的截面尺寸为450mm×450mm,砼抗震墙厚180mm,圈梁尺寸240mm×180mm和构造柱240mm×240mm,均采用C30混凝土。砖房墙体采用Mu10的砖,M10的砂浆,砖墙基本于梁下设置。房屋平面和立面尺寸如图1所示。

图1 底框砖房基本结构的底层平面和剖面图

3.数值模拟

本文采用有限元软件ANSYS对实例进行建模分析,因为结构为底部框架剪力墙结构-上部砖砌体结构,所以用两种方法模拟,主要区别在于上部结构的模拟单元选择不一样。

方法一:框架柱、框架梁采用beam188单元,剪力墙采用shell63单元,砌体墙采用shell63单元模拟。Beam188单元适合于分析从细长到中等粗短的梁结构,该单元基于铁木辛格梁结构理论,并考虑了剪切变形的影响,beam188是三维线性或者二次梁单元,每个节点六个或七个自由度。shell633既有弯曲能力和又具有膜力,可以承受面内荷载和法相荷载。本单元每个节点有6个自由度,应力刚化和大变形能力已经考虑其中[1]。其中砌体墙也考虑用shell63单元进行模拟,分析整体变形及模态分析,材料用C15,厚度10mm进行简化建模。

方法二:框架柱、框架梁采用beam188单元,剪力墙采用shell63单元,砌体墙采用solid65单元模拟。Solid65单元为八节点六面体单元,针对此单元开发的混凝土材料具有拉裂与压碎性能。两种方法建模时都省略了上部砌体结构的圈梁和构造柱。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[2]的规定,混凝土泊松比采用0.2,砌体结构泊松比采用0.15。建立有限元模型,进行网格划分[3]。

目前砌体结构有限元模型主要分为两种:(1)将砖与砖之间灰缝分别采用各自的弹性模量按不同的单元处理;(2)另一种是将砖砌体和灰缝共同看作一个单元。前者单元多,弹性模量离散型太大,粘结强度不易模拟。通常选用第二种方法。

3.1振型分析

砌体墙选择shell63单元模拟结构和solid65单元模拟结构的自振频率列于表2。

表2各阶模态频率

从上述两种单元模拟的振型可以看到,shell63单元模拟时结构的自振频率较大,而solid65单元模拟时结构的自振频率相对较小。分析其原因是:选择单元尺寸时,用shell63单元模拟砌体墙体时,选择的模拟单元具有较好的抗弯性能,抗剪性能,而实际的砖墙抗弯和抗剪性能较差,所以对墙体的尺寸进行了折减,选择的厚度为100mm。用solid65单元模拟墙体时,选择的模拟单元和砖墙体的性能接近,所以墙体的厚度用原厚度240mm。由于四层墙体的厚度变化,带来的自振频率的变化和理论结果是一致的,厚度小,频率高,厚度大,频率就小。

3.2结构受力分析

数值模拟时,采用shell63单元模拟结构和solid65单元模拟结构的结点最大受力如下表3所示:

表3各结点最大受力

(a) shell63单元变形图(b) solid65单元变形图

图2 模拟墙体时结构变形图

从上述表格及受力比较看出,受力最大结点在楼板中央及纵墙上,用solid65单元模拟墙体时结构的受力明显高于用shell63单元模拟墙体时结构的受力。通过上述受力变形分析可以看出,分析整体结构的受力和变形时,砌体墙采用shell63单元计算上更简单,也能满足结构分析要求,solid65单元数值模拟更复杂,所以进行墙体开裂分析时,适合采用solid65单元模拟。

采用shell63单元和solid65单元模拟分析时,结构总体变形分别如图2所示。

从上述变形图中可以看出,采用solid65单元模拟分析时,最大变形集中在楼板中央,而且分布范围较大,纵墙和横墙也有较大变形;shell63单元模拟分析时,最大变形集中在每块楼板中间,较大大变形分布范围较小,横墙的变形较小。采用shell63单元分析时,X方向变形主要集中在底部剪力墙部位,沿Y方向的变形很小。采用solid65单元模拟分析时,X方向变形很小,沿Y方向变形主要集中在一层和二层相交处的纵墙部位。两种方法分析得到的变形值都能够满足规范要求。

通过上述受力变形分析可以看出,分析整体结构的受力和变形时,砌体墙采用shell63单元计算上更简单,也能满足结构分析要求,solid65单元数值模拟更复杂,所以进行墙体开裂分析时,适合采用solid65单元模拟。

4.结论

通过对底框架剪力墙-上部砌体结构进行数值分析,分别选用shell63单元和solid65单元模拟砌体结构,进行了模态分析,位移分析。从分析的结果可以得知:

(1)采用有限元方法分析底部框架剪力墙结构-上部砖砌体结构时,可以将砌体结构模型简化为shell63单元进行计算,提高计算效率。在今后进行的开裂分析中考虑采用solid65单元进行模拟。

砌体结构论文范文7

关键词 建筑工程;无筋砌体;绿色建材

中图分类号TU3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)79-0086-02

随着改革开放的不断深入,国民经济得到持续发展,国民基础设施建设也迈入了新的阶段,在现代工程建设方面,技术有了较大的提升,新设备、新技术、新材料的应用,施工进度、施工质量得到进一步提高,为了满足不断发展、不断进步的施工需要,在施工过程中,砖砌体工程的发展对工程起到至关重要的作用。

砖砌体工程的特点是:历史悠久、使用量大、适应各种结构、拓展空间广阔。为了开发更新型的砖砌体,研究砖砌体的这些特点至关重要。

1 历史悠久

砖砌体在我国使用广泛,并且砖砌体结构在我国起源较早,历史遗留下的诸多古建筑就是最好的佐证。诸如,矗立了千年的万里长城,就是世界史上最伟大的砖砌建筑结构;春秋战国大兴水利建设,历经千年沧桑的都江堰就是秦代以来,我国伟大的水利砖砌体工程;在距今1 400年前的安济桥,就是世界史上最早的砖砌体拱桥,并且安济桥还列入了世界土木工程里程碑的行列之中,代表了我国古代杰出的砖砌体技术。对于这些灿烂而辉煌的砖砌体结构建筑,我们值得自豪,但与此同时我们要更多地去继承,把优秀的砖砌体文化弘扬下去。解放以来,我国在砖砌体结构方面,取得了较大的发展,尤其是在材料、技术等方面,实现了现代化的发展。

各地本着因地制宜的原则,根据当地特点选择适宜结构特点的材料进行砌体工程,随着新材料的应用,砖砌体中的页岩空心砖成为了砖砌体中的主要材料。

2 使用量大

我国自解放以来,砖的产量逐年增加。据相关统计数据[3], 1980年全年的砖产量为1 600亿块,1996年产砖量增长至6 000亿块,跻身为世界产砖量最多的国家。在我国,诸如办公楼、民用住宅等基础建设工程,多以砖砌体作为墙体的建材。我们都知道,50年代,这些基础建筑结构多少4层左右,城市也不过在8层。而现在,每年兴建的砖砌体建筑就大1亿平方米。就重庆市而言,在1980年~1983年的三年间就形成了503万平方米的住宅面积。

3 适应各种结构

砖砌体结构应用广泛,目前运用于各种建筑结构之中。诸如,镇江市,就建设高60m、内外径为4.78m和2.218m的砖砌体烟囱结构,利用料石建设了高达80余米的排气塔;湖南省,建设了高达12.4m、宽6.3m的砖砌体粮仓;福建省,利用毛石建设了云霄至东山的大型向东渠,并且岱渡槽就有25座,形成了高12.4m、宽6.3m的砖砌体结构。此外,我国致力于古代技术的发展,在1959年建成的现代桥,其石拱桥段的跨度达60m,高约52m;而建设的湖南鸟巢和大桥,其跨度更是达到120m。据相关统计,我国现已建成的砖砌体石拱桥,在100m以上的就达10座,创造了诸多的世界纪录。

我国砖砌体充分吸收地震灾害的房屋建设经验。目前,我国大部分的城市都设有6度以上的设防区。于是,地震强度小于6度的情况下,砖砌结构不会发生较大的结构损坏。随着现代技术的改进、设计的科学性,在大于7度的区域,仍建设有一定量的砖砌体建筑群。据相关统计,我国在近10余年中,大中城市实现了砖砌体建筑面积80亿[4]。

4 拓展空间广阔

1)以前使用砖砌体的材料特点与状况

从近十年来看,我国在砖块、河砂、煤矸石等建材上有较大的发展。我国1985年所建设的房屋结构,多以砖块作为墙体结构,在将近40年的发展进程中,墙体的革新主要面向于砖砌体结构,是实现建设现代化的关键方面。砖块的种类繁多,且规格较繁杂,就中小型的砖块使用最为普遍。目前,在小型砖块的基础上,又纷纷研发出结构强度大的具有装饰效果的砖砌块。

此外,新编的《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)就墙梁的设计,尤其是地震区的设计,要切实推广该结构形式的使用程度。同时,基于多年来的研究,砖砌体结构开始研发新型墙体材料,尤其是在抗温、高稳定性方面,近几年也有了较大的发展。

2)未来砖砌体所要具备的特

其实,砖体的材料成分复杂,而砖石是最为传统的建材之一。基于几千年的发展,砖石稳定的物理性能、便于生产和取材、廉价等的优越点,其在几千年中都受到人们的青睐。不过,在现代技术的背景下,我国砖砌体材料也存在较大的缺陷,诸如强度小、污染大、自重大等的技术短板,所以砖砌体建筑结构在使用上缺乏较大的耐用性,在抗震上缺乏稳定的性能。据此,针对这些已有的问题,笔者认为需要进行如下的工作改进。

(1)节能环保型建材的研发

“绿色建材”的概念提出已有20余年,在1992年的环境和发展的首脑会议上,又通过了“21世纪议程”宣言,标志着全球框架下可持续发展的进程。对于可持续而言,旨在环境保护、协调人与自然的和谐相处、减小自然的消耗、实现废弃资源的循环使用等,并把保护自然环境作为人类生存在的首要任务。

随着可持续发展战略的深入,发达国家纷纷实施绿色建材计划,并在取得了一定程度的进展。我国依托于1992年的首脑大会,以为经济发展的总指导,实现人与自然的和谐发展,杜绝出现先污染后治理的发展倒库。与此同时,大力推行科技创新,针对绿色建材的研发,以形成绿色和谐的建筑产业发展。

利用页岩生产多孔砖。我国资源丰富,就页岩资源而言,分布广泛,储存量大。烧结页岩砖,就实现了低消耗、高强度、外观美的砖体研发,并且烧结页岩砖的强度达到了MU30,可以较好地运用于清水墙体的堆砌,据此,页岩砖成为了建材的“宠儿”。

对于发展废渣轻型砼墙板,具有较大的意义。该板是以粉煤灰为主料,配以矿渣、炉渣等骨料,并同时加入一定量的纤维和轻材料,这样就可以较大程度的提高施工技术。

发展复合板墙和砖块。目前,建筑材料还无法满足于即保温隔热又实现防水的高强度性能。这就说明,我们需要大力发展复合型材料以形成多功能的墙体。诸如,钢丝网水泥夹芯板,就是良好的复合材料,但从实际的施工效果来看,在墙体龟裂处理上仍需改进。

对于复合砌块墙体材料而言,是世界建材研发的方向,诸如利用灰砂砌块或砼空心砌块与一种绝缘材料复合,都可以较好的实现外墙体的需求。我国在该方面具有较好的基础,主要的技术需要改进,以适应绿色建材发展的需求。

(2)研发高强砌体材料

就目前而言,我国在砖砌材料的研发上,与发达国家的差距较大,尤其是在强度和稳定上比较欠缺。诸如,粘土砖的强度只在8MPa左右;承重空心砖的空洞过大过多。在该方面,发达国家的强度在45MPa,承重空心砖的承重量达13kN每平方米。 对于国外的优秀技术,我国需要在配料、烧制等方面进行全面的改进,以提高烧砖的质量,满足现代建筑的建设需求。诸如,太平洋砖厂,就是立足于中美合资,实现了页岩砖强度的80MPa。且基于页岩砖的高强度、高稳定性和色彩性,其还广泛运用于装饰材料,出口到各个国家运用于高档建筑的建设。其实,高强度建材相对于低强度的建材,在价格方面具有较大的差异。

基于当前的发展趋势来看,为提高砖块的质量,商品浆和干拌浆浆有较大的市场需求。而且干拌浆实现了加水搅拌即可的方便性,具有较强的实用性。

(3)强化砌体结构理论方面的研究

强化转体结构的理论研究,是从本质上优化该领域发展的重要内容。在进一步的研究中,我们发现,在物理和数学的基础上,建立科学而完善的砖砌体结构理论,是世界砖砌体结构的研究课题。在此方面上,我国具有较好的基础,有一定深度的针对研究,这对于后续研究工作奠定了基础。

参考文献

[1]丁大钧.《砌体结构》教学刍议[J].建筑结构,1999(3).

[2]施楚贤主编.砌体结构理论与设计[M].中国建筑工业出版社,1992.

砌体结构论文范文8

关键词:砌块结构体系加固修补

砌块属于非烧结性的块材。它是由胶凝材料、骨料按一定比例经机械成型、养护而成的块材。在材料组成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌块;以浮石、火山渣、天然煤矸石为骨料的轻骨料混土砌块、保温砌块、装饰砌块、铺路混凝土砌块等。它为建筑师提供了建筑设计所需的最广泛的可能性和选择。砌块结构是在砖结构基础上发展起来,由混凝土取代粘土,它既保留了传统材料砖结构取材广泛、施工方便、造价低廉的特点,又具有强度高延性好的钢筋混凝土结构的特性,它是唯一融砌体和混凝土性能于一体的一种新型材料。

一、 砌块结构体系

根据配筋方式和受力情况,砌块结构分为以下两种:约束配筋砌块结构和均匀配筋砌块结构。

1、约束配筋砌块结构

指仅在砌块墙体的局部配置构造钢筋,如墙体的转角、丁字接头、十字接头和墙体较大洞口边缘设置竖向钢筋,并在这些部位设置一定的拉接网片。构造钢筋顾名思义,仅为构造需要,无明确的配筋率要求,但规范规定这些部分的竖向钢筋宜为φ12,构造钢筋的主要作用是作为芯柱将建筑物的砌块墙体变为约束砌体构件,达到在水平地震作用下有足够的延性和变形能力,在大震作用下裂而不倒。约束砌体仅用于多层砌块结构,我国建筑抗震设计规范和混凝土小型空心砌块建筑技术规程规定,一般情况下,在6、7、8度分别允许层数为7、6、5层,当采取加强构造措施后,可在原允许层数增加一层,即允许层数为8、7、6层。统计表明,多层住宅房屋是居住建筑中数量最大的,约占80%~90%,而多层砌块结构只需中等强度等级的材料:≤MU10 190厚砌块,≤M10砂浆和C20注芯混凝土,墙体的平均注芯率≤25%。这类砌块完全可采用国产机械生产,其造价和多层粘土砖房相比具有一定的综合优势。

2、均匀配筋砌块结构

即通常说的配筋砌块,这种砌体和钢筋混土剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于混凝土剪力墙结构,它是利用配筋剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体的注芯率一般大于50%。由于砌体的强度高,延性好,和钢筋混凝土剪力墙性能十分类似,可用于大开间和高层建筑结构。如美国抗震规范规定,配筋砌体的适用范围同钢筋混凝土结构。我国的研究和计算表明,用配筋砌块砌体,可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。

对于配筋砌体结构,由于荷载大和抗震要求,其墙体材料要比多层砌块结构需要较高的等级,即高强材料:MU10~MU20或更高,190~290厚的混凝土砌块,M10~25砂浆,和C20~35注芯混凝土,并宜按等强的原则,选取砌体的组成材料。

配筋砌体需要的高强材料,特别是高强混凝土砌块,则需要高质量高性能的砌块成型机械,据调查目前国产机的能力尚难生产高强砌块,为此我国一些大中城市已引进或正在引进国外砌块成型机械,这些成型机性能好,成型压力大,生产的砌块质量好,可满足各种强度等级的要求。

二、砌体结构加固方法:

砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

(一)、适用于砌体结构的直接加固方法一般为:

1、钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

3、增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。

(二)、适用于砌体结构的间接加固方法一般为:

1、无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。

2、预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。

三、砌体结构构造性加固与修补

1、增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固

2、增设梁垫加固

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。

3、砌体局部拆砌

当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

4、砌体裂缝修补

在进行裂缝修补前,应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定造成砌体裂缝的原因,以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

四、砌块结构的优越性

1、生产不用土,能耗低

和粘土砖相比,砌块建筑的最大优势在于其生产不毁坏耕地和能耗较低,符合国家技术发展政策。这是砌块结构得以发展的根本前提。

2、自重轻、有利于地基处理和抗震

混凝土砌块标准块尺寸为390×190×190,空心率46%,重18kg,相当9.6块标准砖,砌块墙体自重比240和370粘土砖墙分别减轻30%和50%,不仅减轻了基础的负载,易于地基处理,减少了施工中的材料运输量,也增大了结构的地震可靠度。

3、节省砂浆

砌体结构论文范文9

关键词:砼小型空心砌块墙体,裂缝

 

砼小型空心砌块砌筑的墙体普遍会发生开裂现象,再加上外墙面渗水和隔热效果差,也影响到这些墙体材料的应用,本文归纳各种裂缝状态,分析其产生的原因,提出几项主要了防裂措施与大家讨纶。

1.裂缝产生原因主要有以下几个方面

1.1小型砌块的干缩变形问题

一般生产小型号砌块的厂家,规模小,管理制度不健全,虽存在产品强度偏低的质量问题,但墙体开裂很少发生在砌块本身。为了加快推放的周转场地,提高产量,砌块在厂内仅静置几天就售出,施工单位缺乏材料管理把关,使砌块砌筑后易发生很大的干缩变形.

1.2屋面温差应力问题

平屋面保温隔热层性能差,或是屋面隔热层放到最后施工,层顶温度高,而屋面下墙保温度低,上下温度差到20-30゜C,使屋面系统产生了剧裂的温度变形,加上屋顶墙体轻,墙体自重产生的正应力小,使之引起的砌块的摩擦力也就小,而在门窗四角出现应力集中现象,所以在产生较大的约束力的部位如接近房屋顶端1-2个开间的屋檐下墙面或在窗口角出现斜裂缝,或在屋顶梁底与墙体梁面处出现水平裂缝。

1.3施工问题

砂浆饱满度不够,厚度不足。

1.4砌体的构造措施问题

如房屋结构设计和施工中,没有按相应规范要求采取必要的构造措施,就削弱小型砌块的抗裂性,易造成裂缝。

2.对照有关技术要求,提出如下治理措施

2.1设计和施工应严格执行有关规范和技术标准

建筑设计平面布置应规正,布置均匀对称,应采用合理结构措施,加强地基及圈梁的强度,增强基础对建筑物沉降变形的协调能力,用以提高建筑物整体性的抗侧力能力。

2.2提高砂浆的粘结性能

宜采用较大灰膏比的混合砂浆,可优先采用聚物砂浆,提高砂浆和粘结强度,增强其弹性模量降低砂浆的收缩性,提高砌体的抗剪强度。

2.3要严把材料关

小型砌块生产后养护龄期不足28d的不得使用小型块严禁浇水砌筑或先温润再砌筑,天气干燥时可稍喷水湿润,不得使用饱和水的小型砌块,雨天砌块和已砌墙体应遮盖防雨。砌体施工中砌筑工艺应合理,做到灰缝饱满,错缝搭接,小型砌块孔肋相对,对于承重墙小型砌块,粘土砖等不同品种不得同层混砌。论文格式。论文格式。

2.4减少屋面温度变形的影响

在屋面板施工完毕后,应抓紧做好屋面保温隔热层。对现浇屋面,要加强顶层屋面圈梁,并在屋面板或圈梁与支承墙体之间采用隔离滑动或缓冲层做法。论文格式。对预应力多孔板屋面,要注意,做好屋面板与女儿墙之间的温度伸缩缝。在平屋面的适当部位,要设分格缝。

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