一級(jí)結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)輔導(dǎo):砌體結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)(99)

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2.多層磚房的構(gòu)造措施
    (1)鋼筋混凝土構(gòu)造柱(簡稱構(gòu)造柱)
    在多層砌體結(jié)構(gòu)房屋中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱是一項(xiàng)非常有效的抗震措施。構(gòu)造柱不但使砌體結(jié)構(gòu)房屋承受變形的性能大為改善,而且使已開裂的墻體的位移受到限制,從而提高房屋的抗震性能。
    墻砌體是脆性材料,震害和試驗(yàn)都表明,在水平地震剪力作用下,通常墻面的中部會(huì)突然出現(xiàn)裂縫,隨著地震作用的加大,裂縫快速沿灰縫呈階梯形斜向延伸,直至貫通整個(gè)墻體,交叉的裂縫將墻面分割成上下左右四塊對(duì)頂?shù)娜切螇K體。在反復(fù)的水平力作用下,兩側(cè)的三角形塊體不斷地左右晃動(dòng),并受到上、下塊體的擠壓,逐漸向外推移而傾塌。
    當(dāng)在墻砌體的左右兩側(cè)設(shè)置有鋼筋混凝土構(gòu)造柱、上下兩邊設(shè)置有鋼筋混凝土圈梁時(shí),雖然其破壞過程和上述的墻體類似(即墻體中部先出現(xiàn)裂縫,然后裂縫沿對(duì)角線伸展,最后是柱端混凝土被斜向剪斷而破壞),但由構(gòu)造柱與圈梁形成的閉合框架,猶如對(duì)墻體加一豎向和橫向形成的箍一樣,對(duì)破裂后的墻體起約束作用,使墻體不致散落解體,仍然具有相當(dāng)?shù)某惺茇Q向荷載的能力和承受水平地震作用的抗震能力。只要構(gòu)造柱的縱向鋼筋不斷裂,破裂的墻體就依舊能夠在原來的平面內(nèi)來回滑移、摩擦、變形,從而耗散大量的地震能量,達(dá)到大震時(shí)保持房屋裂而不倒的目的。在這個(gè)意義上說,構(gòu)造柱對(duì)在地震區(qū)建造磚砌體結(jié)構(gòu)房屋所起的作用是重大的。
    試驗(yàn)和研究表明,構(gòu)造柱對(duì)墻體的開裂強(qiáng)度無明顯的提高,對(duì)墻體的抗剪強(qiáng)度約可提高10%--30%左右(提高幅度與墻體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關(guān))。但是,直至破壞,構(gòu)造柱始終能與墻體結(jié)合在一起共同工作,對(duì)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性效果很好;同時(shí),構(gòu)造柱是在墻體破裂之后才能充分發(fā)揮作用的,而當(dāng)墻體破壞之后,水平地震力又將大為降低。因此,構(gòu)造柱也不必使用過大的截面或配置過多的鋼筋來提高它本身的抗剪能力。
    根據(jù)對(duì)多層砌體磚房抗震實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和上述的分析,就可以得出:構(gòu)造柱的設(shè)置部位(一般應(yīng)當(dāng)設(shè)置在震害較重、連接構(gòu)造比較薄弱,和易于應(yīng)力集中的部位),構(gòu)造柱與圈梁、墻體和基礎(chǔ)的連接方法,以及構(gòu)造柱的截面和配筋等設(shè)計(jì)問題。