砌体结构的脆性性质可以通过配筋或加强边缘约束来改善。1976年唐山大地震后,总结地震中八栋裂而不倒的砌体房屋的经验,提出了在承重墙体中设置边缘约束构件的规定。经过二十多年的实践考验证明,设有构造柱的砌体房屋,在经受九度地震后未发现有倒塌的实例,此种做法是安全的。但应注意以下几点:
1、约束墙体的构造柱截面不宜过大,配筋不宜过多。且必须是先于墙后浇构造柱混凝土,使柱与墙体能够紧密结合,共同工作。此类构造柱在墙体受水平地震作用初期应力极小,刚度也不大。但当墙体开裂后柱内应力逐步增大,直到裂缝贯通墙体,构造柱才明显受力直到钢筋屈服。此时的墙体已破碎,构造柱的约束使得墙体破碎而不至于倒塌,从而达到“裂而不到”的目标。如果构造柱截面和配筋过大,由于混凝土刚度远大于砌体墙体,所以构造柱会吸收大多数的地震力,结果构造柱先于墙体破坏,起不到约束墙体的作用。
2、构造柱的设置不能改变砌体刚性的性质。墙体在竖向和水平地震作用下首先沿45°主拉应力的轨迹开裂,并逐步延伸,形成对角的“x”形裂缝;如果墙段的高宽比较大,则在墙体中段会出现水平裂缝段。因此构造柱的间距不能过大,否则将会消弱对墙段砌体的约束作用,基本上是纵墙内每开间均设,横墙内间距不大于层高的两倍。
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