混合结构的抗震问题探讨

混合结构的抗震问题探讨混合结构是我国建筑工程中使用最为广泛的结构形式,大量的住宅、办公楼、学校、医院、商店等都是多层混合结构.我国是一个多地震国家,所以,提高混合结构房屋的抗震能力是一个关系到千家万户切身利益的问题.混合结构是用粘土实心砖或砌块和混合砂浆或水泥砂浆砌筑,通过内外墙砌体咬槎和圈梁、构造柱的连接作用,来达到较好的整体抗震目的.但是,在具体操作过程中,多层混合房屋在抗震构造设置,施工质量等方面存在着不少问题.1构造设计方面存在的问题(1)圈梁的设置:设计人员不遵守《规范》规定,任意设置,圈梁兼过梁时,圈梁顶标高板底标高且示按过梁要求配筋;圈梁设置过多、过密、有的甚至在间距很窄的120mm的隔断墙上也设置圈梁,圈梁在转角处连接方式不规范,搭接方式错误;有些设计人员错误认为圈梁只需封闭即可,而在纵墙和横墙中出现水平方向的凹凸圈梁,圈梁与预制构件没有可靠的构造连接或拉筋不规范,使整体质量降低;楼梯间顶部和尾面应相应增加圈梁的密度,但设计中未作任何交待等.(2)构造柱的设置:未按《规范》要求位置设置构造柱,该设的未设,不需设的反而设置;将构造柱作为受力柱进行设置,而纵向钢筋的数量仍按构造要求配置;《规范》要求在纵横墙交接处须设置构造柱,有些设计人员机械地认为在较大空间房屋无横梁的纵墙上可不设构造柱,忽略在内纵墙与横墙交接处设置构造柱.(3)墙柱、梁板的拉结:结构设计施工图交代不清,墙与柱之间不设拉结筋,楼板搁置长度不够,楼坂与圈梁,楼板与墙体的拉结,梁与墙、板与板的拉结,均不符合要求.2施工方面存在的问题(1)构造柱方面:①构造柱与砖墙的马牙槎连接施工不符合《规范》要求.马牙槎时有时无,忽略了混凝土浇筑后形成的伸入砖墙内的刚性键作用,影响了构造柱与墙体的连接质量.②构造柱与砖墙的水平拉结筋施工不规范.主要表现在拉结筋的长拉度不够(1m);拉结筋的平面位置距墙皮的距离太小,或将两根钢筋放在了墙体中部;拉结筋不直,影响钢筋在灰缝中的握裹力;拉结筋的布置沿高度设置不均匀或间距过大,超过规范要求.③构造柱在楼层和屋盖节点外箍筋未加密或加密不符合规范要求.④构造柱插筋移位,达100mm之多,并强行扳到构造柱的竖筋位置.⑤浇筑混凝土时采用整层高浇筑,不能确保构造柱质量,致使构造柱下部的混凝土离散,骨料堆积柱底部,或振捣不密实,造成构造柱根部出现严重露筋缝隙带渣.(2)圈梁方面:①圈梁在转角处,钢筋搭接方式错误,出现“浮筋”,或搭接方式不满足锚固长度需求.②圈梁浇筑不久,强度还很低,进行预制空心板的安装,出现圈梁被踏酥和压裂现象,影响圈梁质量.③圈梁在楼梯间窗洞等部位出现截断,但并未按构造要求设置附加圈梁,使圈梁不闭合.圈梁的箍筋间距大于规范要求的箍筋间距.④圈梁在楼面或屋面与预制混凝土梁相交处,钢筋和圈梁截面均发生变化,甚至出现圈梁断开.(3)其他方面:①墙体转角处拉结筋间距超过构造要求的距离,且拉结筋长度不够,钢筋不直,漏布现象时有发生.②空心板堵头作法不合理,或堵头不完全.空心板底坐浆达不到设计要求,特别是用撬棍安装时,更为明显.③房屋端部大房间的楼盖、屋盖、钢筋混凝土预制板与梁、墙或圈梁无拉结.④板端加筋时有时无,或未按板端构造要求设置,有些钢筋虚放于板端,起不到拉结作用.⑤抗震设防烈度为8度地区,顶层楼梯间横墙和外墙未设通长拉筋;抗震缝缝宽很小(50mm)起不到抗震作用.3对抗震构造措施的几点看法抗震构造措施作为计算的一种补充和保证,主要是加强构件连接和增强房屋整体性.从以上的情况来看,多层混合结构房屋抗震构造存在的问题,都不同程度地削弱了建筑物的抗震能力,应当引起设计部门和施工单位的重视.《规范》对不同的烈度有不同要求,对6~7度区,外墙及内纵墙要求在屋盖处及隔层楼盖处设置,内横墙除同外墙及内纵墙要求外,屋盖处间距不应大于7m,楼层处不大于15m..当烈度为8度区时,外墙及内纵墙,内横墙要求在屋盖及其他每层均须设置,屋盖处沿所有横墙设置,楼盖处间距应不大于7m.圈梁必须是现浇的,构造截面高度不小于120mm,混凝土不小于C15.圈梁必须交圈闭合,遇有洞口不能通过时,应设附加圈梁并保证搭接长度不小于1m,如图1所示.(1)圈梁的设置:在多层混合结构房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,加强了内外墙的连接,增强了房屋的整体性和刚度,抗震效果很明显.圈梁的设置标高宜与楼板平,或在楼板标高的上下皮紧贴处.当然,若为现浇楼板时,不必另设圈梁,但应在现浇板边沿长度方向另加板边钢筋,以代替圈梁配筋.当为装配整体式楼板时,应在现浇层处设有后铺钢筋,与底部装配式楼板浇成整体,此后浇混凝土层的板边,亦应单加2根10园钢筋,以代替圈梁配筋的作用.圈梁的设置应按规范规定,灵活应用.如对内纵墙不贯通的住宅楼,圈梁的设置要符合闭合的原则,可以在断断续续的内纵墙上,通过部分横圈梁与纵圈梁拉结为一曲折的整体.为弥补其不足,可在断续的内纵墙楼板上增加现浇板带,使其与断续的圈梁成为一个整体.(2)构造柱的设置:《抗震规范》对多层混合结构房屋构造柱设置作了要求,主要是从构造柱的防倒塌作用出发对设置的部位、层数、开间作了规定:①必须设置构造柱的部位:对不同设防地区的混合结构房屋,在房屋四大角、错层部位的横墙两侧,较大洞口和大房间两侧墙处,均应设置构造柱.如6度地区四~六层以上的房屋;7度地区三~四层以上房屋;8度地区二~三层以上房屋;9度地区的二层以上房屋,均应按上述要求设置构造柱.②在房屋其他部位设置构造柱的要求:根据烈度和层数不同,应按相应的要求来设置,如6度区六~八层,7度区五~六层,8度区四层,9度区二层的混合房屋,除按上述要求在房屋四大角,楼梯间等部位的墙体设住外,还应按房屋开间,每开间设构造柱,不论纵向还是横向墙体承重,均应在内外墙交接处设柱,如为大房间时,房间的四角均应设柱.当房屋层数较高时,构造柱设置应适当增加.7度区七层,8度区五~六层,9度区三~四层,构造柱应沿房屋纵向的每一开间设置.同理,对大房间两侧墙,楼梯间墙以及中间走道而两侧不对齐的墙体两端均应设置构造柱.③没有横墙的纵向墙体处应该设置构造柱:对于无横墙而采用进深梁的方案,在外墙垛上有进深梁搁置时,构造柱不仅对纵墙起约束作用,同时还将支承梁的梁中荷载,为此该处的构造柱应适当加大断面和增加钢筋,荷载较大应按组合截面计算.④构造柱的截面及配筋:一般情况下的构造柱截面要求和配筋数量应按照《规范》规定,当构造柱设置在房间四大转角处时,截面可以适当加大,或采用其他措施.如用包角的L型截面.一般主筋采用4根12园,箍筋间距不大于250mm,墙与柱之间应沿墙高每500mm设2根6园钢筋连接,每边伸入墙内不小于1m.施工时必须先砌墙,随着墙体的上升而逐段现浇钢筋混凝土柱身(图2).综上所述,构造柱的布置变化很多,就规则的房屋来说,一般布置比较规律,易于取得一致.对于不规则平面或变化较大的异形平面,构造柱的布置应掌握如下原则:构造柱应当设置在每道墙体的阳角,就内外墙而言,首先设在外墙上.另外,在楼梯间,尽端山墙等部位,一般应设置构造柱.总之,凡承重墙的边缘尽端,尤其是转角的部位,都是应当考虑设置构造柱的部位.(3)施工方面:施工质量是保证结构抗震的重要环节.目前,各施工单位在施工方面存在的问题很多,其原因是多方面的.有的施工单位抗震意识薄弱,对工程质量要求不严;有的施工单位不完全按图纸施工,关键部位不能落实;有的不按施工操作规程施工,偷工减料,致使工程质量存在严重隐患,有的施工单位未经设计人员变更,仅征得建设单位同意,就私自变更设计图纸,达不到设计要求,出现质量问题,降低了结构的抗震能力.