6 配筋砌体的构造要求
与结构计算相匹配,本章给出了所有配筋砌体构件设计中涉及到的构造要求。它包括配筋砌体的截面配筋形式、配筋砌体截面含钢率要求、配筋砌体最小和最大钢筋规格要求、钢筋的锚固和搭接、钢筋的间距、钢筋的保护、予应力钢绞线、砂浆和注芯砼的等级、墙体的连接、槽孔管道的设置、砌体的冷热变形、变形缝设置等等。根据构件受力特点,对配筋砌体最小含钢率有不同的规定:在低烈度区的抗震墙除在某些部位(如墙的转角、端部、洞口四周和顶部、底部)设置一定数量的竖向和水平钢筋外,无最小配筋率要求;对高烈度区,如≥7度区的抗震墙(包括承重墙),除满足上述部位的配筋外,墙的垂直和水平方向均应配置足够的钢筋,并满足每个方向不小于0.07%,两方向之和不小于0.2%的最小配筋率的要求,这主要是从延性要求考虑的。
另外,在此对钢筋的保护问题略加说明。钢筋保护方面本规定给出了非常明确的环境条件,且对不同的环境条件有相应的钢筋保护要求,值得学习和借鉴。我国正修订的砼结构设计规范也采取了类似的规定(见表5)。
表5 钢筋耐久性的选择
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环境分类 |
钢筋位于砂浆中 |
钢筋位于注芯砼中 |
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1、正常居住及办公建筑内部干燥环境,包括外填充空腔墙的内叶墙 |
碳钢① |
碳钢 |
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2、处于洗衣店或外露的潮湿环境(不论结冻与否),包括处在无侵蚀性土和水中的构件 |
重镀锌或具有等效保护的碳钢 |
碳钢;当用砂浆填充孔洞时,应采用重镀锌或具有等效保护的碳钢 |
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3、处于冻结或化冰盐的潮湿环境中的构件(不论在内部还是在外部) |
不锈钢或等效的保护 |
重镀锌或具有等效保护的碳钢 |
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4、直接与海水接触或处于海岸地区的饱和的海水空气中的构件(不论结冻与否) |
不锈钢或等效的保护 |
不锈钢或等效的保护 |
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5、处于有化学侵蚀性的气体、液体或固体环境,包括有侵蚀性土壤中的构件 |
不锈钢或等效的保护 |
不锈钢或等效的保护 |
注①对空腔外墙的内叶墙,应采用重镀锌或具有等效保护的碳钢。
7 配筋砌体的抗震设计
本章对配筋砌体结构的抗震设计,从基本原则、结构布置和选择、结构的地震性能分类,以及地震作用的计算、配筋砌体抗震构造要求等均作了较为系统的规定。其中抗震设防基本原则、地震作用计算与我国抗震规范很相似:如小震不坏、大震不倒、结构布置和场地选择、地震作用分析方法。但也有些差异,如地震区划与烈度的表达方式,抗震性能分类等与我国抗震规范不尽相同。下面对此加以说明。
7.1 地震分区对应的地震烈度直接由加速度表示(见表6)。
表6 地震区和相应的地震加速度av
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地震区 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
av |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
表中0区相当我国6度区,1、3、5相当我国7、8、9度区。地震加速度应根据建筑物所处区域的地震烈度图获得。表中地震区划等级间隔较细,需由国家或地区的地震区划图提供这些数据。该表系在美国抗震规范区划的基础上演变而来。
7.2 地震性能分类。
它是根据结构的重要性、地震烈度大小,针对结构的类别和规则程度,采用的计算分析方法和相应构造措施的一种划分,如表7所示。
表7 地震性能分类
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地震区 |
结构重要性分类 |
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0 |
Ⅰ |
Ⅱ |
|
1 |
A |
A |
|
2 |
B |
C |
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3 |
C |
C |
|
4 |
C |
D |
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5 |
D |
E |
|
6 |
D |
E |
表中共有A~E个结构的地震性能分类。不难看出,随着地震烈度增加和结构重要性程度的提高,其地震性能的等级也随之增加。每种地震性能分类均有非常具体的内涵。如A级,规范规定可不必进行地震设计;而B级则必须满足连接、锚固、孔洞处理、抗侧力构件设计、楼屋盖刚度、承重墙等要求和对结构计算和构造等方面的规定。本规范对什么是规则结构与不规则结构均作了明确的定义,并规定了相应的分析方法和构造要求,并归到相应的结构地震性能分类中。这种将结构按地震性能划分的方法是本规范的一个较突出的特点。
本章最后是关于约束砌体结构的抗震设计与构造,这是来自我国规范的内容。
8 配筋砌体的施工
本章给出了配筋砌体的施工技术要点,如砌体的砌筑、钢筋的设置和注芯砼材料的要求和浇注程序。在配筋砌体结构的施工中,除去其它因素外,注芯砼的施工质量的好坏是配筋砌体结构整体性、强度、延性好坏的关键。本章重点规定了注芯砼施工质量控制程序。这些要求与我国现行混凝土小砌块结构施工要求相比要高得多,这正是本规范定义的配筋砌体与我国砌块不同之处,也正是值得我学习和借鉴之处。正在修订的《砌体结构设计规范》GBJ3-88,已明确了这种配套材料的性能要求,但应对其在施工规范中的实施加以规定。
9 附录
附录A给出了配筋砌体构件各种受力状态下的应力应变图形。附录B给出了配筋砌体结构施工控制等级(A和B)的具体内容。为便于参考简介表-2中的施工控制等级。A级包括实施和监督、工作质量要求、检查、初始试验室的砂浆测试、施工现场砂浆强度的抽检和砂浆搅拌和配料要求等6个项目。
而B级则包括4个项目,而其中的检查可为非定期的,C级仅有实施和监督及工作质量要求两项内容。从上可以看出,光有设计规定的可靠度是不全面的,而施工的质量好坏,对结构的安全度影响很大,因此不加区别施工质量控制,规定一种结构可靠度是不科学的,我国应借此吸收国外的好的经验,在规范修编时,加上施工质量控制的要求。