砌体结构的未来发展趋势

2010年08月20日 17:39:18

2楼

砌体结构源远流长．在我国使用已有几千年的历史。河
北定县宋开元寺的料敌塔高逾84m．乃我国砌体结构高度之
冠。由于砌体结构具有取材方便、易砌、保温、隔热、隔音、抗
腐蚀等优点，砌体建筑乃占建筑量的80％左右
单纯的砌体结构抗压强度高．但抗拉、抗弯、抗剪强度低
延性差．在历次震害中，此类结构的破坏率乃居首位因此，
我国颁布的抗震规范对砌体结构的层数和高度都作了限制。
七度区高度、层数不超过21m、7层．八度区不超过18m．6层，
为了保证房屋的稳定性．避免发生整体弯曲破坏，对高宽比也
作了相应限制。
由于我国经济尚欠发选，决定了今后大量房屋建筑仍以
砌悼结构为主，但由于土地资源有限，需考虑砌体结构能否采
取措施．提高砌体扰剪、弯、拉能力，改善其延性．提高其抗侧
能力．从而跨入高层的行列
一
、实践及理论表明砌体结构进人高层是可行的
1美国加州建造的希尔顿饭店，为高强混凝土砌块结构．
高13层，曾经历过地震的考验而未遭损坏。
2 北京设计院国家地震局工程力学研究所对配有水平钢
筋及构造柱的砌体结构在振动台上作礴拟试验称：墙体的极
限位移随配筋量的增加和砌体强度的增加而增加配筋墙体
的延性系数为3．05，是无筋体的1 78倍。有水平钢筋有构造
柱时，其延性系数分别为5 27、6．72 与钢筋砼均件的延性系
数接近或相当。
3．1992年我国首次进行8层砌体房屋的抗震试验，输入
模拟地震加速度峰值0 229．相当于八度地震烈度．取得相当
成功。由此可见，以砌体为主，采取其它的材料配台盈技术手
段把砌体结构推向高层是完全可行的，经过几年的实践取得
下进展。
(一)砌体组合型剪力墙结构。此种结构在砌体的两端中
部均设钢筋砼柱．中柱的间距一般小于5m 边框柱断面>240
×240．中柱一般为240×240，配筋率：边角柱0为1．8～
2．0％．中柱口为0．6～1．4％．直径~~12- l6 箍筋为 @100
(200)，每层楼盖标高处全部墙体均设边框梁，梁高h>
180mm、配筋总数不少于6中l2，梁柱砼≥C20、砖MU≥10．砂
浆用M5、M7，5、M10 在砌体内沿高度设2 @≤500(370墙
用3中6)水平钢筋，沿墙体生长设置。施工时先砌墙．后浇梁
桂，砌体与边框结构融为一体，相互约束，共同工作变形协调，
使砌体的抗侧刚度远大于二者之和．延性系数较纯砌体提高1
～ 2倍。此类剪力墙的计算要点为：①全部水平力由与其平行
可“ ．吖
的纵横墙承担，每片墙体承担多少．按其抗侧刚度分配；@每
片墙柱之间的剪力分配，按其等效的抗侧刚度分配。
(二)高层混合结构形式
1．底部两层底框——抗震墙结构，上部为4～6层砌体结
构或4～8层砌体组台型剪力墙结构，此类结掏的计算可参照
底框—— 抗震墙的设计原则执行。但应注意以下一些问题：
①抗震设防区宜把底层与2层、2层与3层的纵横向抗侧刚度
比控制在1．4左右．使各层的刚度尽量接近．防止刚度突变；②
框架柱的计算高度可按各自层高考虑．抗震墙的计算高度按
底部二层层高之和的广义层高考虑；③3层楼板除了传递本层
的楼面荷载外，还承担上部砌体结构的水平力及倾覆力矩的
分配及传递，具有转换层的作用，故本层楼的整体性应特别加
强，厚度宜甩120～160ram。
2．底部为多层钢筋砼框— — 剪结构，上部为5～7层砌体
组合型剪力墙结掏。此类结构应注意：①上部的砌体组合型
剪力墙一定按其构造要求严格设计施工．在砌体内配置适度
的水平筋．在砌体周边需设钢筋砼约束梁拄。②砌体组合型
剪力墙结构与底部框剪结掏的结合部楼层已属转换层结构．
故楼层的板厚及配筋、梁系应按转换层结构要求特别加强。
3 底部为钢筋砼剪力墙结掏．上部为多层砖混结构或砌
．奉组合型剪力墙结构此种结掏底部的钢筋砼剪力墙的刚度
远大于上部剐度．一种是各按自身副度计算内力与位移．一种
是把下部的刚度折算为砌体的等效刚度．统一计算其内力与
位移。
=、我国今后的努力方向
1．加强轻质、高强度、新型砖、砌块、砂浆的开发利用。将
块体材料空心化，使之轻质、高强、空心砖在国外应用已久．其
抗压强度普遍达到30～60MPa，且重力密度仅为6～]3KN／
m 。另外，由于砂浆强度低，当然也就得不出高强度的砌体
若采用高牯结力、高咬台力的砂浆，则砌体的各种强度可大
幅度增长，从而有效地提高砌筑结构的整体性和抗震性。
2．配置予应力筋，根据砌体的受力特性在适当的部位配
筋并施加予应力，可以提高砌体的竖向承载力．提高抗拉强
度，加强结构的刚度，提高延性。这无疑为砌体结构进入高层
开辟一条途径
参考