框架剪力墙与框支剪力墙 详细说明.docx
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框架剪力墙与框支剪力墙详细说明
框架剪力墙和框支剪力墙,还有纯剪力墙结构、框架结构,这些都是设计上为了表现不同的建筑形式而灵活采用的结构。
一般来说,是由于抗侧向力的不同而采用不同的形式,抗侧向力由大到小一般为剪力墙结构、框支剪力墙、框架剪力墙、框架结构。
从另一方面来说,即从房间分割的灵活布置方面,框架结构更灵活,而剪力墙结构不好分割房间,框架剪力墙和框支剪力墙正处于两者之间。
框支剪力墙就是为了利用下部几层的空间,能够灵活分割,或者是采用大空间,而采用框架的形式,然后采用转换层将框架结构转换成剪力墙结构,以使建筑能够抵抗水平侧向力,从而突破高度的限制;而框架剪力墙从下到上都是框架和剪力墙两种形式的结合,一般是利用电梯井或楼梯井作为剪力墙,外部采用框架形式。
如果再变换一下,外墙也采用剪力墙的形式,就成了筒体结构了。
框架结构:
以混凝土梁柱组成的框架来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
剪力墙结构:
以混凝土剪力墙来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
框架-剪力墙结构:
以混凝土梁柱组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
框架-核心筒结构:
以内部设置混凝土筒体,外围周圈设置框架,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
(筒体其实是剪力墙的一种特殊形式)
筒中筒结构:
以内部外部设置双重混凝土筒体,来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
板柱-剪力墙结构:
以混凝土柱和楼板(即无梁楼盖体系)组成的框架及剪力墙共同工作来作为抗侧力体系并承担竖向荷载的结构。
部分框支剪力墙结构:
剪力墙结构的一种。
其中部分剪力墙不落地,通过转换梁(也叫框支梁)把荷载传至框支柱(框架柱的一种特殊形式)。
“汶川5.12”地震灾后重建之建筑物结构形式浅析2009年9月(上)89期
犹爽黄明恨邓正清李天和 (四川大学水电学院)
“汶川5.12·特大地震造成了灾区相当一部分建筑物的破坏与倒塌。
为了避免重建的建筑物在再次遭受地震时不至因建筑物结构形式设计不合理等种种原因而遭受严重破坏,对重建建筑物的结构型式等方面进行相关的探究和改进是很有必要的。
本文作者团队在地震之后先后到过映秀、都江堰、虹口、彭州等地震灾区进行了实地考察,通过总结分析,就灾区灾后重建建筑物结构型式的选择提出一些参考性的建议。
1、砖混结构
砖混结构是本次检测中遇到最多的结构形式,建造的时间跨度也很长,从70年代一直到21世纪,故震害的差别也较大。
砖混结构很多墙体是承重结构、地震时能抗剪,所以具有很高的抗剪刚度,且水平圈梁和构造柱相连形成钢筋骨架结构,具有很好的整体性,抗震性能很好,此次地震中该结构形式的建筑物受到的破坏都不是特别严重。
但此次地震中还是发现了一些因为刚度不匹配等原因而致使房屋遭受破坏的实例,应当引起注意。
“六层楼”位于映秀镇西北端,地震烈度Ⅺ度。
该楼是刚刚封顶的六层砖混结构楼房,其底层是商铺,其纵向与断裂带基本垂直。
该楼的地基、建材和施工都没问题,其破坏的特征是二层完全被剪坏,底层和三楼以上的部分都没明显的破坏,三楼和一楼的纵向错位为120mm左右。
2、框剪结构
框剪结构又称为框架—剪力墙结构,它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能
体现这种结构的优越性能的典型例子是彭州市的白鹿中学勤学楼,勤学楼共有三层,每层5间教室,纵向每隔三米左右设钢筋混凝土立柱,立柱与圈梁、横梁相连,纵横墙为砖砌剪力墙,现浇板。
属于框架剪力结构。
大楼离断裂带3-5m,位于上盘,地震时地面隆起3m以上,地震烈度Ⅺ度以上,但大楼几乎看不到任何破坏。
说明这种结构形式的抗震性能相当好,宜在重建中得到推广。
3、不完全砖混结构
不完全砖混结构的一种结构形式是在设计时只设了水平圈粱,而没有构造立柱。
这种结构的特点是没有形成完整的钢筋混凝土固架结构,所以整体性不强,抗震能力差。
新建小学教学楼就是这样的例子。
新建小学教学楼离震中24km,烈度VII-VIII度.其结构为不完全砖混结构,四层,只设了水平圈梁,且与楼梯间框架结构相连,没有构造立柱,整体性不强。
地震后该楼在20秒之内完全垮塌。
结构形式相同的聚源中学同样出现了类似的破坏,虹口乡里很多没有构造柱的不完全砖混结构也受到严重破坏。
(建筑设计不合格—孩他爸注)说明这种形式的抗震性能很差,重建时不宜采用这种形式。
不完全砖混结构的另一种结构形式是底层因为开商铺需要而采用框架结构,二层以上为住宿房需要而采用砖混结构。
这种结构破坏的典型例子是映秀发电总厂的物资大楼。
该楼为四层框架结构,现浇整体楼板。
震损破坏特征是大楼底层正面柱顶偏移30到50厘米,柱顶结点全部被压缩破坏。
破坏的原因是上层为砖混结构,重量大,而底层只设框架立柱,没有纵横剪力墙,抗剪刚度小,出现了头重脚轻的情况,地震来时就很容易坍塌。
所以这种结构形式不宜在重建中大力推广。
4、结论及建议:
通过对灾区部分房屋的震损情况的实地考察和分析总结可知砖混结构建筑物的抗震性能良好,宜在灾后重建中重点推广。
现提出以下几点建议:
(1)在多层砖混结构建筑物中的适当部位设置钢筋混凝土构造柱,并与圈梁连接使之共同工作,可以增加房屋的延性,提高房屋的抗侧力能力,防止或者延缓房屋在地震作用下发生突然倒塌,或者减轻房屋的破坏程度。
(3)不完全砖混结构只设了水平圈梁,而没有构造立柱,没有形成完整的钢筋混凝土骨架结构,所以整体性不强,抗震能力差,在灾后重建中应尽量避免建造这种结构形式的建筑物。
(4)框剪结构的建筑物抗震性能很好,在灾后重建中在条件允许的情况下可大力推行,但应注意增大梁柱截面或在节点处进行改进以增大其抗震性能。
汶川地震中学校建筑震害研究 四川大学学报 第41卷第3期2009年5月
李碧雄1,2,雷涛1,邓建辉2,王哲1,王清远1(四川大学 建筑与环境学院)
摘要:
对汶川8O级特大地震导致大量教学楼严重破坏或完全坍塌进行了广泛调研,分析了砖木结构、砖混结构和框架结构教学楼的震害特征和震害原因。
分析结果表明,传统的砖木结构和砖混结构缺乏必要的整体连接措施;建筑体型不对称加剧了地震中建筑的倾倒。
建议高烈度地区的框架结构教学楼应重视剪力墙的设置,砌体结构的窗间墙采用组合砌体:
合理的建筑平面布局方案是提高教学楼抗震能力的重要途径,并重视对建筑质量的全过程控制。
四川汶川8O级地震。
地震中为数众多的学校建筑的严重破坏或倒塌造成了大量的师生伤亡,整个社会为之震惊。
地震发生后,来自世界各地的建筑抗震工作者对学校建筑,尤其是教学楼的倒塌原因极为关注,四川大学组织了相关专业人员和国外专家奔赴受灾地区进行了广泛的调研和深入的讨论。
文中介绍的受灾学校建筑主要处于以下乡镇:
汶川县映秀镇,烈度为Ⅺ度;彭州市通济镇,烈度为Ⅷ一Ⅸ度;彭州市白鹿镇,烈度为Ⅸ一X;绵竹市汉旺镇,烈度为Ⅸ~Ⅺ。
总体而言,在地震烈度越高的地区,学校建筑破坏越严重。
但是也有一些让老百姓不能理解和接受的现象,在地震烈度不是特别离的某些地区,绝大部分建筑能不倒塌的情况下,学校建筑发生坍塌,造成了大量的学生伤亡。
相反,也有一些位于高烈度地区的学校建筑.在大震中能屹立不倒,使成千上万的学生和教师幸免于难。
此次地震灾区的教学楼采用的结构型式有多种,如钢筋混凝土的框架结构、无构造柱和罔梁的砌体结构、有构造柱和圈粱的砌体结构、以及传统的砖术结构。
林树枝、韩军、周铁钢、王亚勇、李建中、赵西安等认为.作者深入灾区累积3个多月的调研也表明,按现行抗震规范设计的各类建筑均表现出良好的抗震性能。
(四川官方坚称,抗震规范有错,至使房屋倒塌,但四川官场无错。
权威专业论文与四川官方立场对立—孩他爸注)与住宅建筑相比,由于学校建筑墙体的数量较少,建筑物的质量较轻,地震作用相对较小。
从学校建筑自身的建筑和结构特点出发,分析5.12汶川地震巾学校建筑的破坏特征,研究其破坏特征与结构型式、结构构造特点之问的关系,总结成功的经验,汲取失败的教训,从震害中提炼出提高教学楼抗震能力的设计方法和施工措施。
l 地震灾区学校建筑的常见结构型式及其破坏分析
1.1砖木结构
由于灾区的经济条件限制和建造年代较早等原因,汶川地震灾区部分学校建筑采用传统的砖木结构,该类建筑一般为平房或者两层楼房。
该类结构的震害丰要表现在以下几个方面:
1)溜瓦现象非常普遍,如图2所示。
地震中,滑落的瓦片造成了一定的人员伤亡,这是其不利的一面。
有利的一面是滑落的瓦片减轻了建筑的质量,从而减小了地震作用。
2)墙体发生平面外坍塌。
建筑物的部分墙体因与整体结构的联系很弱,地震作用下局部发生坍塌,如图3所示。
对于单层建筑,纵墙平面外的稳定性很差。
再加之砂浆的强度较低(建筑质量不合格—孩他爸注),致使墙体在地震时因不能抵抗平面外的作用而发生倒塌,屋盖系统也相继失去支撑而垮塌,如图2(b)所示。
绵竹市的玉泉、拱星,兴隆等学校建筑均有类似的震害现象发生。
1.2砖混结构
竖向为砖砌体墙承重、水平承重构件为钢筋混凝土楼屋盖的结构体系称为砖混结构。
典型的砖混教学楼结构平面布置如图5所示,横墙和窗间墙均为主要的竖向承重构件。
砖混结构的教学楼在汶川地震灾区非常普遍。
1990年以后建造的大部分砖混结构教学搂大都能按照《建筑抗震设计规范》(GBJ—1189)或《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的要求来进行设计和施工,其中也不乏表现较好的建筑.一部分按7度设防设计的教学楼,在汶川地震烈度达到8度、9度的情况下.有的基本完好,有的轻微损伤。
确有一部分学校建筑不能满足现行规范的要求,此类建筑震害非常严重。
(符合规范的教学楼地震中不会倒----孩他爸注)
砖混结构的震害主要有以下几种:
1)窗间墙承载力不足引发的破坏。
大量严重受损或完全坍塌的教学楼的破坏特征表明,纵向窗间墙承载力不足是导致建筑严重受损或完全坍塌的重要原因。
窗间墙的裁面尺寸一般较小.再加之某些砌筑砂浆的强度较低(建筑施工质量不合格—孩他爸注),窗间墙在压力或拉力、剪力共同作用下极易发生破坏。
3)预制板坍塌。
汶川地震中教学楼预制板坍塌导致的人员伤亡非常惨重。
地震发生后,要求禁止使用预制板的呼声非常强烈。
就作者广泛调查收集的资料来看,地震中可怕的不是预制板本身,而是支撑预制板的墙体破坏。
台湾是一个地震多发地区,1999年集集地震后,预制构件在台湾的使用并没有受到影响和限制。
预制构件自身具有一定的优越性,问题的本质应该是预制板与预制板之间、预制板和竖向承重构件之间缺少必要的拉结和整结措施(建筑质量不合格—孩他爸注),建筑物的空间整体性差。
1.3钢筋混凝土框架结构
汶川地震极震区少数新建教学楼采用的钢筋混凝土框架结构,如位于汶川映秀镇的漩口中学、位于绵竹市的绵竹中学。
钢筋混凝土框架结构教学在此次地震中较好地做到了“中震可修”。
但是,很多都没能实现“小震不坏”和“大震不倒”。
此次地震成都的烈度大约为6度,而成都的设防烈度为7度,地震中一部分框架结构教学楼的填充墙发生了不同程度的破坏,使得震后的维修工作非常艰巨。
相反,成都的很多砖混结构教学楼完好无恙。
位于震中映秀的漩口中学的几乎所有钢筋混凝土框架结构教学楼坍塌,如图7所示,学生伤亡惨重。
值得注意的是,该中学的所有砖混结构教工宿舍很好地实现了“极震不倒”,对于传统观念“钢筋混凝土框架结构的抗震性能优于砌体结构”值得反思。
此次地震中框架结构的破坏形态主要有以下几种:
1)“弱柱强粱”是汶川地震中钢筋混凝土框架结构最主要的破坏特征之一,教学楼也不例外。
图7所示的教学楼因框架柱上下端承载力不足,除顶层以外,下部四层呈柱子全部折断,建筑物倒塌成三明治状。
漩口中学几乎所有框架结构教学楼的坍塌均源于柱子的折断。
类似的破坏现象在土耳其Bingol地震中也有发生。
2)位于地震烈度为7一10度区的框架结构教学楼,其主要破坏形态为框架上下端出现塑性铰.以及填充墙发生不同程度的损坏。
在烈度相对较低的地区,框架结构教学楼的破坏主要表现为填充墙的破坏,如图8所示。
历次地震中,平面和体型不规则的房屋破坏严重。
汶川地震中,映秀镇漩口中学教学搂几乎全部倒塌,如图7和图10所示。
3栋教学楼呈院落式布局,两侧两栋由图中依然屹立的楼梯间和连廊部分连接。
三栋教学楼全部横向倾倒,均倒向教室一侧,明显地表现为倒向重心—侧。
台湾集集地震中,外廊式多层砖房或外廊式混凝土框架震害也普遍严重。
调查过程中。
作者发现.与其中一栋完全倒塌的教学楼相邻的另一栋四层内廊式钢筋混凝士框架建筑也实现了大震不倒,如图10(b)所示。
3 结构的整体性差是导致大量学校建筑严重破坏或坍塌的重要原因
大量震害表明,教学楼的严重震害或坍塌,与其整体性差有着密切的联系。
汶川地震发生后,有专家称预制板为“棺材板”,要求禁止使用预制板的呼声很高。
其实,正如赵西安的观点,预制板伤人是表面现象,实质问题是砖墙倒塌飞散,墙之不存,板将焉附?
调查表明,大量坍塌的预制板楼屋盖砖混结构房屋中,预制板楼屋盖基本没按现行抗震规范的要求进行设计和施工,缺少必要的拉结和整结措施,钢筋混凝土圈梁和构造柱的数量也达不到规范的相关要求,甚至连砂浆的强度也达不到基本的要求。
楼屋盖对建筑物空间整体性提高所起的作用甚微,导致整个建筑物的整体性差,且竖向承重构件墙体的承载力偏低.因此,地震中这类建筑物极易发生严重破坏或完全坍塌。
由此可见,缺少连接和加强措施,使得整个建筑物的整体性低而降低其抗震能力。
作者在调研过程中发现,有一栋采用预制板楼屋盖的砖混结构教学楼在汶川地震高烈度地区完好无损。
该教学楼位于彭州市白鹿镇,教学楼按7度设防,(当地地震烈度约10度-—孩他爸注注注)。
而且教学楼前几米处有一条竖向错动2m左右的地表破裂带通过。
如图14(a)所示,图14中右侧(断裂带上盘)的勤学楼完好无损+左侧求知楼(离断裂带较远)严重破坏。
图15为勤学楼二层的结构设计图和局部构造详图,由中国建筑西南设计研究院提供。
从图14~15可知,该楼几乎所有的纵横墙连接处均设置了构造柱,并考虑到窗间墙的承载力需要,构造柱的截面尺寸大于规范要求的最低标准,配筋也高于规范的最低要求。
每层均设置了圈粱,预制板之间也按规范要求采用拉结措施。
(即使在极震区,建筑设计施工满足规范最低要求就可避免完全坍塌,甚至完好无损—孩他爸注)
4结论和建议
广泛深入的实地调查研究表明:
1)竖向结构体系强度和刚度不足是教学楼严重破坏甚至倒塌的关键原因。
高烈度地区使用框架结构时,应重视剪力墙的设置。
对高烈度地区的砖混结构,窗间墙足够的承载力是实现“大震不倒”的关键;
3)大量教学楼严重破坏或坍塌与结构的整体性差有密切关系,有效设置加强结构整体性的构造措施,确保结构在地震作用下能整体协调工作,避免局部破坏导致整体坍塌;
5)加强建设和使用过程管理,从设计、施工到维护均应有严格监督措施;
6)教学搂的选址。
教学楼的选址一定要进行详细的地勘,避开断裂带,并考虑适当的安全距离。
[致谢]本文的部分数据来自四川绵竹市教育局,部分照片由硕士研究生甘立刚提供,部分设计图由中国建设两南设计研究院提供,现场调研工作得到了四川大学科技处和外事处的大力支持.在此一并表示感谢。
汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思 第四章 教学楼倒塌问题的讨论
作者:
徐有邻 职务或职称:
教授;出生日期:
1943年;民族:
汉;最高学位:
博士;毕业学校:
清华大学;目前所在单位:
中国建筑科学研究院建筑结构研究所
1966年、1981年、1990年分别毕业于清华大学土建系、结构理论研究班及研究生院,获工学硕士、工学博士学位。
现工作于中国建筑科学研究院建筑结构研究所规范室,并被聘为清华大学、同济大学、浙江大学等高校的客座教授。
长期从事混凝土结构基本理论及工程应用的研究并参加了有关标准规范的编制、修订工作。
涉及钢筋与混凝土粘结锚固、混凝土结构用钢筋的优化、混凝土结构的裂缝控制、建筑结构构件的试验检验、预制构件及叠合结构的工程应用、混凝土施工质量验收的研究等领域。
参予、主持了《混凝土结构设计规范》、《建筑工程施工质量验收统一标准》、《混凝土结构施工质量验收规范》等国家标准及一系列行业、协会标准的修订工作,并负责组织混凝土结构规范的科学研究及下一轮混凝土类规范的编制工作。
在国内外会议、期刊发表论文近200篇,专著4本。
曾多次获国家、部级科技进步奖。
第一节教学楼倒塌概况.
在这次汶川大地震中,村镇地区学校的教学楼多有倒塌。
因此在校师生伤亡惨重,媒体报道后舆论哗然。
引起了极大的社会反响。
“教学楼倒塌”的问题也成了媒体报道和公众舆论的焦点。
汶川地震中灾区共倒塌学校校舍93.7万平方米,占灾区学校建筑面积3142万平方米的2.98%;在灾区倒塌的房屋面积4241万平方米中,教学楼倒塌的面积约占2.21%。
所占的这两个比例数字相对都不算大,但却造成了相对不小的伤亡。
这是因为地震不幸正好发生在下午上课的时间,教室又是人员高度密集的场所。
从伤亡人数的统计看,统计当时四川灾区共死亡学生4664.人,占总死亡人数68212人的6.84%;占在校学生总人数414.8万人的O.11%。
受伤的学生13768人,占受伤总人数342531人的4.02%;占在校学生总人数的O.33%。
相对学生总数(包括一般灾区)而言,在灾区总伤亡人数中所占的比例相对偏高,这是因为学校教室人员密集的缘故。
由于学校建筑一般都处在城镇交通便捷、人口集中的区域,而震害倒塌的后果又带有集团伤亡的特点,因此造成了巨大的影响。
这些早期建造的简易建筑,安全度严重不足。
在使用阶段又缺乏管理,甚至根据需要随意进行结构改造,最常见的方式是未经设计复核就任意加层。
因此这些早期的村镇学校教学楼大多存在着相当多的安全隐患,在这次大地震中倒塌的也正是此类建筑。
在震害调查中,最感困难的是这些早期建造房屋多数没有设计图纸和施工验收资料。
上一个世纪后期建造的教学楼也可能在设计、施工、验收的过程中存在缺陷;当然也不排除偷工减料而造成“豆腐渣工程”的可能性。
但只要存有真实、完整的设计、施工资料,通过必要、全面的检测,是可以从技术上作出明确结论的。
(批驳了地方当局无法调查校舍损毁原因的论点--—孩他爸注)但如能下决心集中必要的专家、学者和检测人员,提供足够的经费和条件,将这些老旧教学楼的倒塌原因彻底查清也并非没有可能。
这样起码就可以对痛失孩子的家长和社会舆论作出明确的交代,也可以对那些企图歪曲、丑化我国的境外媒体以有力的回击。
可惜的是当时未能实行,现在随着灾后重建和废墟清理,已成为不可能的事情了。
中国建筑西南设计研究院在本世纪初设计了“普九工程”的学校教学楼104幢,其中在强震区65幢。
汶川地震后,这些教学楼都基本完好,无一倒塌。
成功的根本原因只不过是严格按规范、标准进行设计、施工和验收罢了。
对此不知挽救了多少师生性命,而且能增强抗震信心的重要事情,媒体却很少进行报道,给予肯定。
遵守有关标准、规范建造的教学楼多未倒塌,在这次特大地震中挽救了很多生命,避免了更大的损失。
第二节 教学楼结构的安全隐患
一、教学楼的建筑特点
在城市中,多采用混凝土框架结构的形式。
而在广大村镇地区,则多采用砖混结构的形式,而且往往没有正规的设计、施工和验收。
本次地震中,因倒塌而造成伤亡的也多属于此类教学楼。
从技术上分析,引起教学楼倒塌的主要原因并非“豆腐渣工程”,致命的弱点也不是施工质量问题,而是因为其结构形式、传力途径和连接构造上带有根本性的致命缺陷。
(食肉者鄙,专家前后的论述相矛盾,有话不敢直说—孩他爸注)
二、结构形式的安全隐患
由于所有的横墙都与楼板(现浇或装配整体)连成一体,只要其中的一堵横墙倒塌,就可能因拉结作用而引发连续倒塌。
例如,中间教室底层某外廊的窗间墙因不堪重负而破坏倒塌,则相邻两边的横墙就会向内倾覆,结果必然引起各个楼层所有墙体的倾覆。
楼板失去支承而下坠,整个教学楼就会在顷刻间一垮到底。
3.无圈梁一构造柱体系
根据规范要求,在地震区砖混结构的砌体墙中必须有完整的圈梁一构造柱体系。
对此,《砌体结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》中都有明确的要求。
调查发现,在灾区凡是倒塌的数学楼都没有按规范的要求设置圈梁一构造柱;有些教学楼虽然每层都有圈梁,但不设构造柱,因此砖砌墙体中仍未能形成完整的圈梁一构造柱体系。
由于未能受到有效的约束,墙体不能形成整体受力,难以抗拒地震的作用而破坏,倒塌就是必然的后果了。
5.任意改变结构形式
这次调查中发现,有个别倒塌的教学楼曾未经正规设计而任意加层。
最严重者,原一楼一底的两层楼分别加了1~2层,变成了3~4层的楼房。
由于荷载加大太多,房屋更加头重脚轻,地震时就更容易倒塌了,而且会造成更大的伤亡。
四、连接构造不规范
结构各部分构件之间的连接构造,但却是保证结构能够按计算简图承载传力所必须的条件。
这些来自长期工程经验的连接构造措施一般都在规范中有所反映。
如不加以重视而忽略未执行,往往就会引起局部破坏或失效,引发更严重的后果。
1.梁下砌体无垫块
按规范要求,教室顶上的混凝土大梁支承在砖砌窗间墙上时,应加混凝土垫块分散压力,避免局部承压而导致砌体裂缝和破坏。
调查中,除个别近年建造的教学楼按规范要求设置了梁垫以外(照片2.2.9),几乎所有的梁下均无垫块。
以致普遍引起墙体裂缝,造成破碎,容易引发破坏和倒塌(照片2.2.4)。
2.砖墙中无加筋
规范还规定:
在砖砌墙体的重要部位还应在砌筑时于灰缝中加配钢筋。
“砖夹筋’’对于改善砌体的受力性能(延性)和拉结不同部位砌体以形成整体受力,都十分有效。
本次震害调查,特别仔细地在废墟的残墙中寻找砖墙中有无夹层钢筋。
尤其在转角墙、丁字墙等应配钢筋的部位,也进行过反复搜寻,但从未发现过有“砖夹筋”的迹象。
这种构造上的缺陷,也是造成砌体砖墙倒塌的原因之一。
3.砌体界面无拉结筋
在灾区倒塌的教学楼中,砌体与周边构件之问普遍不按规定设置拉结筋(胡子筋),因此砖砌墙体与混凝土之间的连接和共同受力性能很差。
例如,墙中混凝土构造柱与砖砌体之间没有拉结筋就难以共同受力,承载时内力的分配也不明确,影响了窗间墙的抗力。
此外,一些非承重的砖砌构件如屋顶女儿墙、走廊栏杆板、填充一隔断墙等,按规定也应有周边构件伸出的拉结筋(胡子筋)固定。
可是在调查中也发现多数情况下,并未按规定执行。
造成在地震时这些构件失去依持而大量倾覆、倒塌、下坠,也造成了不少伤亡(照片3.1.17)。
4.预制板拼缝未咬合
按规范和标准图规定,圆孔板的侧面应为双齿边,而且要用具有一定强度的豆石混凝土灌缝。
这样才能使预制板侧由于销键咬合而共同受力,形成装配整体式楼盖。
考察倒塌的教学楼,所有的圆孔板均为斜平边形式,无法靠灌缝咬合。
而且几乎都没有用混凝土灌缝,连水泥砂浆的痕迹都没有。
像这样毫无咬合力的单纯拼装预制圆孔板,仅靠单板承载而不能形成楼盖的整体受力,在地震有重物塌落、撞击时极易折断。
而且会散开、下坠而引起伤亡(照片2.2.15)。
5.预制板端未锚固
按规范和标准图规定,预制圆孔板板端还应伸出锚固钢筋(胡子筋)互相弯折扭接或焊接,并与圈梁钢筋连接。
同时板端拼缝及端孔一定深度范围内(用堵头解决)应一体浇筑具有一定强度的豆石混凝土。
这种构造措施远比前面照片2.2.16中简单处理的锚固效果要牢靠得多。
因而完全可以保证预制圆孔板充分地锚固,形成可靠的装配整体式楼盖。
在灾区倒塌的教学楼中,预制板普遍只浮搁在墙顶或挑耳梁上,所有用于锚固的钢筋一律紧贴板端弯起,根本起不到锚固的作用。
板端没有灌缝,或者只用没有强度的落地砂浆填塞了事。
像这样毫无连接的散板拼装而成的楼盖,与装配整体式楼盖相比性能相去甚远,经不住地震作用就会板端脱落、板体下坠而造成伤亡。
五、材料施工缺陷
1.采用卵石混凝土
调查中发现,某些地区倒塌混凝土构件的断面上暴露的骨料为粒径很大的卵石。
显然这像是附近河滩上的毛石,未经任何处理就拿来填塞到施工中的混凝土里了。
当时村镇地区的建筑多由这些队伍施工,混
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