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房屋结构有多种形式,我们经常见的有砌体结构、砖混结构、框架结构等。提起它们的抗震能力,大家总是存在很多疑惑,那么,框架结构真的抗震吗?
建筑结构的尺度一般都很大,而且绝大多数建成之后都被掩盖在装修材料之下,可能很少有机会能够一览全貌。那我们就用身边的小例子来说明吧。
抗震能力,可以简单理解成承担水平荷载的能力。你站在公交车里,没抓扶手,公交车突然启动或者刹车,你的感觉就像是有人突然推了你一把。地震来了,建筑物的反应也是如此,就像是整个建筑被推来推去一样。
我们都知道,与三角形相比,矩形不是一个稳定的结构,很容易在外力作用下变成平行四边形。比如上面图片中,用四根木条做成一个画框,在水平外力作用下,这个画框很容易就变形成平行四边形。而三角形的画框就没有这个问题。但是,我们很少见到三角形的画框,我们也很少见到三角形剖面的房子。
由于我们对建筑空间的需求,普遍意义上,矩形是zui合适的形式,三角形剖面的房子无论是空间观感还是使用体验都比不上我们早已习惯了的矩形小房间。如何才能让这个四边形画框具有抵抗水平外力的能力呢?如何能够让这个四边形画框不会变成平行四边形呢?
方法有很多种,zui常见的可能是上图中所示意的这三种:
1.在画框的角部钉加固小木条,让木条与木条之间的夹角保持90度,这样一来,画框就不会变成平行四边形了。
2.在这个画框的背面钉一个 X 形的木条,变四边形为多个三角形的组合,这样画框也很难再变形了。
3.在画框的四根木条之间镶进去一块木板,因为木板很难变形,所以,画框被里面的这块木板撑住,也不会变形了。
在实际的结构工程中,diyi种叫做“框架 moment frame”,第二种叫做“带支撑的框架 braced frame”,第三种叫做“带边框的框架-剪力墙”。中文所称的狭义的“框架”特指的是diyi种。第三种属于框架-剪力墙体系。第二种带支撑的框架,以及带偏心支撑的框架,跟我们狭义所指的这种“框架”有很多不同。大家重点来看一下狭义的“框架”,也就是diyi种moment frame。
四边形的框架画框之所以能够不再轻易变成平行四边形,关键就在于四角加钉的加固小木条让木条和木条之间始终保持90度。框架结构的要害也是如此,关键就在于梁柱节点是否能够形成足够的框架效应。所以,框架结构很重要的一个设计原则就是“强节点弱杆件”。节点一定要有足够的承载力,如果节点先于杆件破坏,丧失了节点的四边形框架会一下子变成平行四边形,即使构成四条边的杆件再结实也无济于事了。
如何保证框架的梁柱节点足够结实呢?拿zui常见的钢筋混凝土框架来说吧,钢筋混凝土结构的优点之一就是能够通过内部钢筋的布设来控制结构性能。两个看起来完全一样的混凝土结构,很可能因为内部钢筋布置的不同而具有差异很大的结构性能。对于钢筋混凝土框架结构来说,梁柱节点处的钢筋锚固非常重要。锚固的形式要合理、锚固的长度要足够、节点核芯区的箍筋要足够。
我们知道,绑扎钢筋的时候,zui常见的是钢筋节点的各种锚固形式。这些锚固形式的目的,就是要起到那个加固小木片的作用,让框架梁和框架柱保持刚性连接,保持足够的节点承载力。
此外,框架结构是一种很敏感的结构形式,内部钢筋的配置情况对整体性能影响比较大。合理的配筋、合理的梁端柱端加密区、合理的节点配筋,可以让结构具有相当好的变形能力和水平荷载承载力。反过来,设计粗劣的框架结构非常糟糕,还不如施工质量良好的砌体结构。事实上,这种粗制滥造的框架结构在自建房中非常普遍。
框架结构的一个好处就是解放了墙体,建筑物的墙体不再承担结构荷载,因此,可以随心所欲的采用各种墙体材料。建筑物的墙体,变成了画框里的画,所有的外荷载都由画框承受,画框里面可以是油画、水彩、水粉、写意、工笔......就像上图所示的,同样的框架结构,填充墙可以采用各种材料,砖头、玻璃、木材、彩钢板、GRC板、塑料、玻璃砖、竹子......只要你想,都可以用来当墙体。各种各样的梦幻神奇的建筑效果,也正是这样达成的。
相信大家也已经明白了,框架结构里的墙体是不承受任何结构作用的。事实上,如果你去工地上观察一下,就像上面这两张照片一样,这些砌体填充墙zui上面的那一排砖头都是斜着垒的,根本不与上面的框架梁接触。即使把这些填充墙都砸掉、都换成玻璃、或者都换成屏风,其实都可以。当然,隔音保温需要额外考虑。像“掉墙皮”问题以及墙体开裂,可能会影响建筑使用,比如会不美观,会吸潮,会导致外装修层开裂破坏等等。但这些与结构安全无关,完全是另外的问题。
但是,有一个问题需要注意。虽然这些墙体不承受任何结构作用,但是在地震的时候,它们本身有可能倒塌伤人,就像家里的书橱、衣橱等大家具也可能在地震的时候翻倒伤人。为了防止这种情况,框架结构的砌体墙里都要加入拉结钢筋,把混凝土框架之间的砌体填充墙牢靠的固定好,防止填充墙在地震中倒塌。
应定期检查房屋内的家具、电器和其他设备,以确保它们没有损坏。定期检查可以有效地帮助降低教育房屋的安全风险,以确保学生的安全。
建筑物结构安全性鉴定
(1)营业性娱乐场所、旅馆业等公共场所的建筑,需要在许可审批前进行建筑物的安全性鉴定
(2)在施工场地周边的建筑物,为了判别其在施工前后的安全性、判断受损程度、分析受损原因,在施工前后需要对建筑物进行安全性鉴定。
(3)临时性建筑物需要延长使用期的时候,对建筑物的安全性进行鉴定,为后续使用年限提供建议。
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建筑前期检测的目的是对周围房屋现状进行“证据保全”,记录被检测房屋的初始状态,然后对施工结束后进行复查、比对,判断原有损坏的变化情况和影响程度,并根据原结构的变化情况,对房屋结构的影响进行评估,评估是否对房屋结构的初始状态进行检测,判断原有损坏的变化情况和影响程度。除险情隐患明显外,还可以根据危险房屋鉴定标准对危房进行评定,出具房屋安全鉴定报告书。
建筑沉降观测是监测建筑物沉降情况的重要方法,它能够有效地检测建筑物的沉降情况,确保建筑物的安全性和稳定性。
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钢结构厂房检测工程中主要的检测内容有:
1、构件尺寸及平整度的检测;
2、构件表面缺陷的检测;
3、连接(焊接、螺栓连接)的检测;
4、钢材锈蚀检测;
5、防火涂层厚度检测。
6、如果钢材无出厂合格证明,或对其质量有怀疑,则应增加钢材的力学性能试验,必要时再检测其化学成分。
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鉴定房屋的安全等级,首先要了解房屋结构。房屋的承重墙是房屋的承重构件,它不仅是承受上部楼层所有荷载和基础传来的地震力的主要结构,而且也承受着风荷载、雪载荷等外部荷载。因此,在房屋设计时对墙体厚度、构造要求都作了明确规定。承重墙一般是指:
钢筋混凝土墙(包括薄壁型钢混凝土墙)、砖混结构中的非承重梁、柱或支撑物;以及由楼板和屋面板组成的框架结构的梁、柱或支撑物。在进行安全鉴定之前必须弄清哪些部位属于承重构件?如何确定其承载力是否满足要求?
一.根据《建筑抗震设防分类标准》gb-2001规定:"一)重要建筑和高层建筑;(二)多高层公共建筑和大型厂房"; (三)学校教学楼和学生宿舍;(四)医院住院部和老年病房大楼;(五)图书馆和大中型办公建筑。(六)《民用建筑设计通则》(gb -2005); (七)《工业建筑可靠性规范》。
二.根据《砌体结构设计统一标准》(jgj 36-88),对于不同耐火等级的砌体材料分别规定了不同的小厚度指标。《多层住宅设计规程》(cec101-91)中规定:当采用240mm厚普通粘土砖时,每层允许使用块数不超过400块;当采用370mm厚的烧结普通砖或蒸压加气混凝土砌块时,可减少为350-400块;《中小学校建筑设计规范》(cecs39-90)、《托儿所、幼儿园建筑设计规范》、《老年人居住建筑设计规范》、 《旅馆建筑设计规范》、《影剧院建筑设计防火规范》等均按此执行。《木结构设计技术规程》(jgj 17-88)、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(cecs 68-2006)、《冷弯薄壁型钢结构技术规程》等同上述的规定基本相同。
三.根据国家现行有关标准的规定:
1.单跨跨度超过6米的多层钢筋混凝土结构和单跨跨度超过4米的框剪结构的楼梯间及前室的楼板应设置整体现浇钢筋混凝土楼板;
2.多层钢筋混凝士框架结构的填充墙体高度不宜小于;
1.2m且不应少于两道水平钢筋直径12@200双向配筋连接;
3.无梁或有少量梁的建筑可采用圈梁代替过粱增加竖向刚度以降低造价;
4.有较大开洞的建筑宜增设门窗洞口加强薄弱部位的抗风能力。
再者,为了确保房屋安全,新建房屋完工后,还需要对房屋进行安全检查,检查人员要对房屋的结构安全性、电气安全性、防火安全性等进行的检查,以确保房屋安全。 房屋裂缝检测鉴定是一项重要的房屋维修检测项目,这项工作的重要性不言而喻。只有通过检测,才能有效地减少房屋出现裂缝的可能性,从而确保房屋的安全可靠性。
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