免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法技術

一種免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法，屬于土木建筑結構的抗震防災減災技術領域。其特征在于是一種砌體墻設豎向隔離縫或分隔洞的、砌體墻為免剪切破壞型的高效抗震抗倒建筑，重點抗震防區(qū)先于普通抗震防區(qū)發(fā)生彎曲屈服；在建造時，窗臺墻及楣墻與洞側砌體抗震墻間設豎向隔離縫，一字形截面的砌體墻分割時在截面長邊中部設豎向分段縫或分隔洞，控制砌體墻的抗震承載力超強系數使其地震下呈彎曲屈服，避免了整截面脆性剪壞滑移，且屈服后承載力及剛度退化小、延性好。該建筑有高效抗倒能力，用于新建或既有砌體建筑的抗震設防、抗震加固改造，特別適用于高烈度區(qū)砌體房屋及震后恢復重建。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術，屬于土木建筑結構的 抗震防災減災
具體涉及一種免剪切破壞、搖擺抗倒型高效抗震抗倒砌體建筑及建 造方法，尤其屬于無筋、配構造筋或配受力筋的砌體房屋在高烈度地震區(qū)或強震下的高效抗 倒防災
，主要用于砌體建筑與土木結構工程的抗震防災，更重要的是適用于汶川特 大地震后的恢復重建。
技術介紹
砌體房屋是中國城鄉(xiāng)的一種主要建筑結構型式，占總建造面積60%以上。中國高烈度區(qū)涵蓋面大，7度以上地區(qū)占抗震設防區(qū)的50%，包括10多個8度抗震設防的省會 城市及直轄市。2008年汶川8.0級特大地震使災區(qū)大量建筑結構倒塌，特別是數以萬計的磚 砌體房屋倒塌，造成生命和財產的巨大損失，大災面前只能舉全國或世界之力抗震救災，磚 砌體結構房屋也成為汶川大地震后中國學校校舍抗震安全排査的重點。嚴峻的災害給砌體房 屋建筑的抗震防災敲響了警鐘，創(chuàng)新型的高效抗震抗倒砌體結構房屋的問世迫在眉睫。面對一次次的慘痛震害，不得不思索砌體建筑該怎么辦？是仍然沿用老技術倒了重建？還是摒棄砌體建筑這種結構型式？還是對砌體建筑大力進行技術創(chuàng)新以建造新型高效抗震抗倒房屋？值得指出，沿用老技術恢復重建是應急性的、暫時的；摒棄砌體結構是"因噎廢食"，從 國外發(fā)達國家的經驗看也是不可能摒棄的。不言而喻，選擇后者，對砌體結構進行技術創(chuàng)新 才是從長計議的正確出路。中國高烈度區(qū)砌體建筑大多采用無筋或構造配筋的砌體結構，少 量為配置水平或豎向抗剪鋼筋的砌體結構，塊材一般采用普通磚、多孔磚或混凝土小砌塊。上述砌體結構在抗震抗倒設計中，存在的問題是 一、在砌體抗震設計規(guī)范中，往往重在追求改善砌體墻的剪切破壞延性，未注意到墻體的非剪切型延性破壞模式，強震下抗倒減災能力較差；二、在砌體工程施工質量驗收規(guī)范中，為了增強墻體的接槎連結，要求磚砌體上下 錯縫、內外搭砌，要求砌塊墻體錯縫搭砌，要求門窗間墻無通縫，從而一律將門窗洞口上下 的非承重砌體墻與洞口兩側的承重墻咬砌接槎，這種千古不變的措施使得洞口兩側的墻體在 地震作用下，成為剪跨比很小的抗震墻，容易遭受脆性剪切破壞甚至倒塌；三、此外，雖重 視砌體房屋結構構件的整體性，但忽視了單個承重砌體抗震墻構件的延性。承重墻材革新及 節(jié)能減排正不斷向新的深度和廣度邁進，但砌體結構抗震理論、技術和構造仍類似過去的老 墻材傳統(tǒng)砌體結構，難以滿足當今強震災害的防御要求，與可持續(xù)發(fā)展步伐不協(xié)調。砌體結 構抗震抗倒設計中的傳統(tǒng)思維模式及作法亟待革新改變。
技術實現思路
本專利技術，目的在于解決傳統(tǒng)砌 體結構體系在地震下易發(fā)生脆性剪切型破壞及倒塌的關鍵問題和難題。從而公開一種砌體墻 在地震下采用免剪切破壞并呈彎曲屈服模式的搖擺抗倒型砌體結構建筑及其建造方法的技術 方案。本專利技術免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于是一種砌體抗震墻在水平地震下 為非剪切破壞并呈彎曲屈服模式的搖擺抗倒型延性抗震砌體結構建筑，該建筑的1/3高度以 上具有一個水平分界面，分界面及以下區(qū)域為重點抗震防區(qū)，分界面以上為普通抗震防區(qū)， 重點抗震防區(qū)主要由洞側砌體抗震墻3、豎向隔離縫4、連梁8、圈梁9、無洞砌體墻14構成， 洞側砌體抗震墻3與窗臺墻1及楣墻7之間具有通長的豎向隔離縫4，洞側砌體抗震墻3和 無洞砌體墻14在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式，重點抗震防區(qū)墻 底的彎曲屈服先于墻上部的彎曲屈服；普通抗震防區(qū)主要由洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻 14和圈梁9構成，普通抗震防區(qū)砌體墻的屈服發(fā)生在重點抗震防區(qū)的彎曲屈服之后。上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于所述的重點抗震防區(qū)，對于無翼緣 的水平截面為一字形的無洞砌體墻14或一字形截面的洞側砌體抗震墻3，沿一字形截面的長 邊分隔為多個并聯(lián)的砌體抗震墻子段17時，多個并聯(lián)的砌體抗震墻子段17之間具有豎向分 段縫15或分隔洞16，砌體抗震墻子段17在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲 屈服模式；所述的普通抗震防區(qū)設置有豎向隔離縫4、豎向分段縫15、分隔洞16、連梁8或 砌體抗震墻子段17時，洞側砌體抗震墻3和砌體抗震墻子段17在控制抗震承載力超強系數 下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式。上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于是一種通過在建筑中設 置重點抗震防區(qū)和普通抗震防區(qū)、在砌體墻上設置豎向隔離縫、豎向分段縫或分隔洞、并控 制或調整砌體墻的抗震承載力超強系數，來建造免剪切破壞型砌體建筑的方法，在該建筑的 1/3高度以上設置一個水平分界面，分界面及以下區(qū)域為重點抗震防區(qū)，分界面以上為普通 抗震防區(qū)，在重點抗震防區(qū)內，在門窗洞口處，在窗臺墻1與窗洞2兩側的洞側砌體抗震墻 3之間設置通長的豎向隔離縫4，并在窗洞2或門洞5的過梁6上的楣墻7與洞側砌體抗震墻 3之間設置通長的豎向隔離縫4，窗臺墻1和楣墻7通過沿高度設置均布的水平拉筋11與洞 側砌體抗震墻3拉結，豎向隔離縫4的邊緣用彈性密封膏嵌縫材料填充，相鄰洞側砌體抗震 墻3之間在洞口處用連梁8連接，連梁8在洞口處通長連續(xù)設置，連梁8采用鋼筋混凝土材 料，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固，同一水平軸線的洞側砌體抗震墻3的同標高處的 連梁8之間用鋼筋混凝土材料的圈梁9連接；洞側砌體抗震墻3通過連梁8及圈梁9與樓板 10拉結或與水平隔板拉結；對于無翼緣的水平截面為一字形的無洞砌體墻14或一字形截面 的洞側砌體抗震墻3，當沿一字形截面的長邊分隔成數個并聯(lián)的砌體抗震墻子段17時，在無 洞砌體墻14或洞側砌體抗震墻3的一字形截面長邊的中部位置設置豎向分段縫15或分隔洞 16來分隔，豎向分段縫15兩側的砌體抗震墻子段17之間在每層用圈梁9連結，且沿高度設 置均布的水平拉筋11，分隔洞16兩側的砌體抗震墻子段17之間在洞頂部用連梁8連接，連 梁8在洞口處通長連續(xù)設置，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固，同一水平軸線的砌體抗 震墻子段17的同標高處的連梁8之間用圈梁9連接，分隔洞16內設置填充墻，該填充墻與 砌體抗震墻子段17之間設置豎向分段縫15并用水平拉筋11連接，豎向分段縫15的邊緣用 彈性密封膏嵌縫材料填充；在普通抗震防區(qū)內，當設置豎向隔離縫4、豎向分段縫15、分隔洞16時，建造方法與重點抗震防區(qū)相同，并同樣設置連梁8、圈梁9。上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的豎向隔離縫4及 其兩側墻體在施工時，豎向隔離縫4兩側的窗臺墻1或楣墻7與洞側砌體抗震墻3分別砌筑， 窗臺墻1或楣墻7與洞側砌體抗震墻3之間留直槎，隨砌隨在水平灰縫中安放水平拉筋11， 但楣墻7上部的頂緊砌體12應在連梁8施工完畢后砌筑并頂緊連梁8;或者按下列方法對豎 向隔離縫4及其兩側墻體進行施工先施工洞側砌體抗震墻3、過梁6和連梁8，并安放預留 水平拉筋ll，再砌筑窗臺墻1或楣墻7、頂緊砌體12,其中，窗洞的上下部分施工時，按過 梁6、楣墻7及水平拉筋11、連梁8、頂緊砌體12、窗臺墻l的先后工序進行，門洞頂部施 工時，按過梁6、楣墻7及水平拉筋11、連梁8、頂緊砌體12的先后工序進行。上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的豎向分段縫15及 其兩側墻體施工時，先分別砌筑豎向分段縫15兩側的砌體抗震墻子段17,相鄰的砌體抗震 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于：是一種砌體抗震墻在水平地震下為非剪切破壞并呈彎曲屈服模式的搖擺抗倒型延性抗震砌體結構建筑，該建筑的１／３高度以上具有一個水平分界面，分界面及以下區(qū)域為重點抗震防區(qū)，分界面以上為普通抗震防區(qū)，重點抗震防區(qū)主要由洞側砌體抗震墻（３）、豎向隔離縫（４）、連梁（８）、圈梁（９）、無洞砌體墻（１４）構成，洞側砌體抗震墻（３）與窗臺墻（１）及楣墻（７）之間具有豎向隔離縫（４），洞側砌體抗震墻（３）和無洞砌體墻（１４）在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式，重點抗震防區(qū)墻底的彎曲屈服先于墻上部的彎曲屈服；普通抗震防區(qū)主要由洞側砌體抗震墻（３）、無洞砌體墻（１４）和圈梁（９）構成，普通抗震防區(qū)砌體墻的屈服發(fā)生在重點抗震防區(qū)的彎曲屈服之后。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張文芳，武玉龍，常建蘭，李葉，韓磊，郭煒，
申請(專利權)人：太原理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：14[中國|山西]