砌體結(jié)構(gòu)歷史悠久,天然石是最原始的建筑材料之一。長期以來我國占主導(dǎo)地位的砌體材料燒結(jié)黏土磚已有二千多年的歷史,與黏土瓦并稱為“秦磚漢瓦”。就地取材、修建簡單、形式多樣,成為砌體結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)。大量的砌體結(jié)構(gòu)并不完全按照規(guī)范要求建設(shè),可能按照經(jīng)驗(yàn)、因地制宜建造。因此演變出磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)等不同材料搭配的混合式結(jié)構(gòu),演變出底框結(jié)構(gòu)、內(nèi)框結(jié)構(gòu)、框架-砌體抗震墻等結(jié)構(gòu)形式,演變出空斗墻、筒拱房屋等特殊類型的房屋,甚至出現(xiàn)兩種不同結(jié)構(gòu)形式套嵌的情況。
由于結(jié)構(gòu)形式的多樣化,并不是所有情況都能用統(tǒng)一的做法進(jìn)行鑒定,但仍可回歸到本質(zhì)進(jìn)行分析。首先,應(yīng)從整個結(jié)構(gòu)體系的調(diào)查開始,了解體系的豎向和水平傳力路徑,確定關(guān)鍵構(gòu)件并重點(diǎn)檢測查勘;其次,應(yīng)熟悉各階段的設(shè)計規(guī)范,了解材料參數(shù)、設(shè)計參數(shù)的轉(zhuǎn)化本質(zhì)(如砌體強(qiáng)度、高厚比等);最后,簡化計算,采用電算輔以手算復(fù)核的方式進(jìn)行分析。
一、要點(diǎn)歸納
1、熟練掌握填充墻、承重墻的判別方式,是結(jié)構(gòu)體系分析的重點(diǎn);
2、理解規(guī)范中安全系數(shù)法和極限狀態(tài)設(shè)計法的區(qū)別,了解各時期規(guī)范保證率的變化,以及對材料屬性取值的影響。應(yīng)充分理解軟件中參數(shù)取值的邏輯,其并不一定完全正確,需要人工修正;
3、空斗墻、筒拱房屋、土墻可結(jié)合各時期規(guī)范,探討電算的可能性;
4、注意挑梁傾覆性、過梁承載力的手算復(fù)核驗(yàn)算,了解其承載力不足時可能出現(xiàn)的損傷;
5、注意砌體和混凝土無序搭配時可能產(chǎn)生的體系不規(guī)則性,水平剪力分配不合理等對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。
二、案例分析
(一)框架-砌體抗震墻
某項(xiàng)目采用框架-抗震墻結(jié)構(gòu),其中抗震墻采用砌體墻砌筑。該結(jié)構(gòu)采用YJK砌體設(shè)計模塊驗(yàn)算時,墻體剪力值偏小;采用YJK上部結(jié)構(gòu)計算模塊時,墻體剪力值屬于正常范圍。需注意,剪力墻在Y向規(guī)定水平力下傾覆力矩占比為94%。與混凝土抗震墻不同,砌體抗震墻的延性和變形能力偏弱。因此,在抗震鑒定計算時,砌體抗震墻的水平力和框架部分的水平力均需進(jìn)行一定程度的放大,才可保證整個結(jié)構(gòu)的抗震性能滿足要求。
圖1房屋結(jié)構(gòu)模型
(二)套嵌結(jié)構(gòu)
某騎樓原建筑功能1層為商業(yè),2~3層為住宅,現(xiàn)已空置,二~屋面層標(biāo)高分別為3.500m、6.100m、8.900m。該建筑具有多次改造的特點(diǎn),存在兩種結(jié)構(gòu)體系:外圍為以混凝土框架結(jié)構(gòu)為主的混合結(jié)構(gòu),框架部分地上1層,梁標(biāo)高在7.500m處(三層中部),框架上部砌筑磚木屋面,屋面標(biāo)高在8.900m處;內(nèi)部為磚木混合結(jié)構(gòu),套嵌于混凝土框結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi),以木樓蓋和局部混凝土樓板將蓋區(qū)域分割為2層,樓板標(biāo)高分別為3.500m和6.100m。
該結(jié)構(gòu)經(jīng)過現(xiàn)場查勘具有兩套傳力系統(tǒng),故建模驗(yàn)算時采用兩個計算模型分別驗(yàn)算,模型具體如下:
圖2房屋砌體部分計算模型
圖3房屋框架部分計算模型
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