2013年結構工程師：砌體結構

　　一、引言

　　砌體的結構是一種傳統(tǒng)的墻體材料，在我國的各類建筑中仍占80%以上的比例。近些年來，隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，新型墻體材料也不斷涌現(xiàn)，如從歐美引進的混凝土小型空心砌塊就是其中的一種。另外，結合就地取材的原則生產的各種地方性砌體材料，如蒸壓類和燒結類的非粘土多孔磚和實心磚。這都為砌體結構的應用擴大了領域和范圍。

　　現(xiàn)代砌體結構已與傳統(tǒng)的砌體有許多區(qū)別。按照砌體中的配筋率大小可將其分為無筋砌體結構、約束砌體和配筋砌體三類，它們的界限定義為：僅有少量的拉結鋼筋，含筋量在0.07%以下時為無筋砌體;約束砌體適用于地震設防地區(qū)的砌體結構，如在墻段邊緣設置邊緣構件(鋼筋混凝土構造柱)，同時墻段上下設置有圈梁，此類砌體結構的特點是在砌體周邊均有鋼筋混凝土約束構件，砌體配筋量在0.07%-0.17%左右;配筋砌體適用于10層以上的中高層建筑，如配筋混凝土空心砌塊，其實就是一種砌筑成型的剪力墻結構，其配筋率也接近于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構，即在0.2%左右。

　　1966年的邢臺地震和1976年的唐山地震等數十次破壞性大地震，以及1923年日本關東大地震等，幾乎無一例外的表明無筋砌體結構不能承受大地震的考驗。因此目前國外抗震規(guī)范一般只允許建造3層及三層以下的砌體結構。

　　盡管砌體結構的抗震性能如此之差，然而在城鎮(zhèn)建設中，由于我國人口集中，土地有限，所以我們不可能把砌體結構限制過嚴，而是要適應發(fā)展的需要，在研究和總結震害的基礎上，改進砌體的抗震性能，提高它的建造層數和高度，滿足業(yè)主需要。

　　二、約束砌體

　　砌體結構的脆性性質可以通過配筋或加強邊緣約束來改善。1976年唐山大地震后，總結地震中八棟裂而不倒的砌體房屋的經驗，提出了在承重墻體中設置邊緣約束構件的規(guī)定。經過二十多年的實踐考驗證明，設有構造柱的砌體房屋，在經受九度地震后未發(fā)現(xiàn)有倒塌的實例，此種做法是安全的。但應注意以下幾點：

　　1、約束墻體的構造柱截面不宜過大，配筋不宜過多。且必須是先于墻后澆構造柱混凝土，使柱與墻體能夠緊密結合，共同工作。此類構造柱在墻體受水平地震作用初期應力極小，剛度也不大。但當墻體開裂后柱內應力逐步增大，直到裂縫貫通墻體，構造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時的墻體已破碎，構造柱的約束使得墻體破碎而不至于倒塌，從而達到“裂而不到”的目標。如果構造柱截面和配筋過大，由于混凝土剛度遠大于砌體墻體，所以構造柱會吸收大多數的地震力，結果構造柱先于墻體破壞，起不到約束墻體的作用。

　　2、構造柱的設置不能改變砌體剛性的性質。墻體在豎向和水平地震作用下首先沿45°主拉應力的軌跡開裂，并逐步延伸，形成對角的“x”形裂縫;如果墻段的高寬比較大，則在墻體中段會出現(xiàn)水平裂縫段。因此構造柱的間距不能過大，否則將會消弱對墻段砌體的約束作用，基本上是縱墻內每開間均設，橫墻內間距不大于層高的兩倍。

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