砌體結(jié)構(gòu)幼兒園抗震設(shè)計(jì)的要求
1、幼兒園高寬比的限制
隨著幼兒園高寬比的增大,地震作用效應(yīng)將增大,由整體彎曲在墻體中產(chǎn)生的附加應(yīng)力也將增大,幼兒園的破壞將加重。因此,砌體幼兒園總高度與總寬度的比值宜符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。
2、墻體的布置
墻體是承擔(dān)地震作用的主要構(gòu)件,墻體的布置和間距對(duì)幼兒園的空間剛度和整體性影響很大。因而,對(duì)建筑物的抗震性能有重大影響。墻體布置時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)合理確定墻體的主要承重體系結(jié)構(gòu)布置應(yīng)優(yōu)先選用橫墻承重和縱橫墻共同承重的方案,縱橫墻的布置應(yīng)均勻?qū)ΨQ(chēng),沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù),同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。
(2)橫墻間距。在橫向水平地震作用的影響下,如果樓蓋有足夠的剛度,橫墻間距較密且有足夠的承載力,則縱墻承受的作用是很小的,一般不至于出現(xiàn)水平裂縫。
(3)墻段的局部尺寸。從表面上看,墻體的局部尺寸不當(dāng),有時(shí)僅造成局部破壞,并不影響幼兒園的整體安全,事實(shí)上,它往往降低了幼兒園總的承載能力。
3、平立面的布置和防震縫的設(shè)置
幼兒園的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng),幼兒園的質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻,樓層不宜錯(cuò)層。幼兒園的防震縫可按實(shí)際需要設(shè)置。當(dāng)幼兒園體型復(fù)雜不設(shè)防震縫時(shí),應(yīng)選用符合實(shí)際的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,進(jìn)行較精細(xì)的抗震分析,采取措施提高抗震能力。當(dāng)設(shè)置防震縫時(shí),應(yīng)將幼兒園分成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元,留有足夠的寬度,使兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)完全分開(kāi)。伸縮縫、沉降縫應(yīng)符合防震縫的要求。
4、幼兒園總高度和層數(shù)的限制
隨著幼兒園高度的增加,地震作用也將增大,因而,幼兒園的破壞將加重。震害調(diào)查表明,幼兒園的破壞程度隨層數(shù)的增多而加重,基于砌體材料的脆性性能和震害經(jīng)驗(yàn),限制其層數(shù)和高度是主要的抗震措施。
幼兒園砌體結(jié)構(gòu)主要抗震措施
1、外加鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁及鋼拉桿
當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)幼兒園的整體性能不能滿(mǎn)足要求時(shí),可采用外加鋼筋混凝土構(gòu)造柱連同圈梁加固,利用外加鋼筋混凝土構(gòu)造柱、圈梁和替代內(nèi)墻圈梁的拉桿,在水平和豎向?qū)⒍鄬悠鲶w結(jié)構(gòu)的墻段加以分割和包圍,形成對(duì)墻段的約束,用來(lái)加強(qiáng)幼兒園的整體性,提高抗倒塌能力。
2、外加鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層
當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)幼兒園的抗震強(qiáng)度不足時(shí),可采用配有鋼筋網(wǎng)片的水泥砂漿抹面層進(jìn)行加固,這一方法通常稱(chēng)為夾板墻加固法,目前被普遍應(yīng)用在磚墻的加固上。其是通過(guò)外加鋼筋網(wǎng)片和高標(biāo)號(hào)水泥砂漿面層來(lái)提高墻片的抗震承載能力,從而使幼兒園在地震時(shí)不致倒塌破壞。
3、粘鋼加固
粘鋼加固法是在磚柱的四周(或磚墻的兩側(cè))包以型鋼(或鋼板),橫向用綴板將鋼構(gòu)件連接成整體。當(dāng)被加固的磚砌體截面尺寸受到限制,而又需要大幅度提高承載力時(shí),采用粘鋼加固較為合適。其主要特點(diǎn)是將薄鋼板用環(huán)氧樹(shù)脂之類(lèi)的粘合劑直接粘貼在砌體的墻面或墻片的兩端,以此來(lái)提高墻片的抗剪承載能力和砌體墻片的整體工作能力。
4、混凝土板墻加固
混凝土板墻加固類(lèi)似于鋼筋網(wǎng)水泥面層加固,具有較大的靈活性:首先,可根據(jù)結(jié)構(gòu)綜合抗震能力指數(shù)提高程度的不等,增設(shè)不同數(shù)量的混凝土板墻。板墻可設(shè)置為單面或雙面,甚至可在樓梯間部位設(shè)置封閉的板墻,形成混凝土筒。其次,采用混凝土板墻加固時(shí),可根據(jù)業(yè)主的意圖采用“內(nèi)加固”或“外加固”方案。當(dāng)希望保持原有建筑風(fēng)貌時(shí),可采用“內(nèi)加固”方案;當(dāng)需結(jié)合抗震加固進(jìn)行外立面裝修時(shí),則可采用以“外加固”為主的方案。
5、增設(shè)抗震墻
這種加固方法一般是剛性多層磚房因墻體抗剪強(qiáng)度不足而采用的。新增加的抗震墻可以是磚抗震墻,也可以是鋼筋混凝土抗震墻。
6、X形鋼支撐加固
意大利佛羅倫薩大學(xué)土木工程系的LCalan。和V.Cusella通過(guò)試驗(yàn)研究,提出一種比較有效的提高墻體抗震能力的加固方法,即在墻體的側(cè)面架設(shè)x形鋼支撐。鋼支撐的下端與基礎(chǔ)底板相連,上端與砌體連接,連接部位施工時(shí)必須保證其可靠性,因?yàn)檫B接質(zhì)量的好壞直接影響到這種受力體系的綜合性能。
7、粘貼碳纖維材料加固
碳纖維復(fù)合材料(CFRP)加固修復(fù)砌體結(jié)構(gòu)技術(shù)是20世紀(jì)80年代末90年代初在美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家興起的一項(xiàng)新型結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。粘鋼加固法由于在粘結(jié)膠和鋼板的交接面處容易發(fā)生銹蝕,從而削弱粘結(jié)強(qiáng)度,影響了加固的效果。與粘鋼法相比,粘碳纖維加固法沒(méi)有界面粘結(jié)強(qiáng)度的削弱問(wèn)題。