6.1 单层砖柱厂房
⒈震害概况
历次地震各烈度区内震害调查统计表明,未经抗震设计的单层砖柱厂房,7度区主体结构一般无破坏,少数房屋的砖柱(或砖墙)出现水平弯曲裂缝;8度区主体结构有破坏,少数房屋局部倒塌或全部倒塌;9度区破坏严重,倒塌比率也更大(表1.6.1)。
⒉主要震害现象
⑴7度区破坏程度较轻,仅少数厂房(包括仓库)出现下述震害:①山墙外倾,檩条由墙内拔出1~2cm;②房屋中段的纵墙(包括壁柱)在窗台高度处出现细微水平裂缝;③与屋架无锚拉的纵墙,发生轻度外倾,屋架与砖墙间的水平错位约10~20mm;④地面裂缝通过处,墙体被拉裂。
唐山地震单层砖柱厂房震害统计 表1.6.1
⑵8度区震害较重,不少厂房出现下列破坏现象:①山墙外倾,少数砖木厂房的山尖向外倒塌,端开间屋面局部塌落;②外纵墙在窗台高度处水平折断,并常伴有壁柱砖块局部压碎崩落,情况严重的,整个厂房沿横向倾倒;③内部独立砖柱发生水平裂缝,柱顶混凝土垫块底面出现水平裂缝,少数还发生错位;④木屋架沿厂房纵向倾斜,下弦被屋架间的竖向支撑顶弯,木屋架的竖向支撑,或节点拉脱,或木杆被拉断;⑤重屋盖的天窗架竖向支撑,或节点拉脱,或钢杆件被压曲;⑥地面裂隙通过处,墙体被拉裂。
⑶9度区破坏情况与8度区类似,只是破坏程度更重、更普遍,厂房整栋倒塌的事例增多。此外,山墙和纵墙除发生出平面的弯曲破坏外,也发生平面内的剪切破坏,窗间墙和实墙出现很宽的交叉斜裂缝。
⒊震害特点
⑴单层砖柱厂房的薄弱部位是砖排架,抗弯能力低,是厂房倒塌的主要原因。
⑵山墙和承重纵墙(或带壁柱),主要发生以水平裂缝为代表的平面外弯曲破坏,与多层砌体房屋砖墙以斜裂缝或交叉裂缝为主的平面内剪切破坏不同。
⑶砖木厂房,纵墙(包括壁柱)窗台口处或下端的水平裂缝,一直延伸到离山墙仅一两开间处。与此同时,山墙却很少出现交叉斜裂缝,说明瓦木屋盖的空间作用差。
⑷重屋盖厂房的破坏程度重于轻屋盖厂房。
⑸稀铺望板的瓦木屋盖,纵向水平刚度也很差,不能阻止木屋架的倾斜。
⑹山墙与檩条、屋架与砖柱间的水平错位,暴露了连接的脆弱。
⒋震害照片
图1-6-1为汉旺镇某砖柱厂房砖柱折断,屋盖塌落。图1-6-2为什邡市某单层砖柱轻钢屋盖厂房,由于砖柱截面尺寸较大,屋盖较轻,主体结构基本完好,镂空围护墙发生倾倒。图1-6-3为绵竹某单层砖柱轻钢屋盖厂房,砖柱出现压碎、水平和斜向开裂,山墙倒塌。
图1-6-1汉旺镇某砖柱厂房倒塌
图1-6-2 什邡市某单层砖柱轻钢屋盖厂房
图1-6-3绵竹某单层砖柱轻钢屋盖厂房
6.2 单层空旷房屋
⒈震害概况
单层空旷房屋主要指剧场、礼堂和食堂等房屋,是由不同使用功能、不同结构类型房屋组成的建筑群。这类房屋的体型和结构比较复杂,地震后的破坏情况与一般房屋相比,存在着较大的差异。历次地震表明未经抗震设计的单层空旷砖房,6、7度区为基本完好或轻微损坏;8度区多为轻微破坏,或基本完好,少数中等破坏,个别严重破坏;9度区多数中等破坏和严重破坏,部分倒塌(表1.6.2、表1.6.3)。
海城地震单层空旷砖房震害程度 表1.6.2
唐山地震单层空旷砖房震害程度 表1.6.3
⒉主要震害现象
⑴6、7度区
①大部分基本完好,只有少数轻微破坏,有看台的影剧院,有的由于局部构造不当,有轻微破坏,如在看台梁入墙处墙面有竖向裂缝,看台梁下墙体增设洞口附近墙面有裂缝。
②观众厅与舞台相接部位是抗震薄弱环节,舞台口大梁上砌筑的悬墙部分破坏较普遍,个别严重甚至局部倒塌而砸坏舞台。
③观众厅舞台的后山墙发生轻度外闪,浮搁在山墙上的檩条由山墙内拔出数厘米。(www.daowen.com)
④后山墙与观众厅交接处局部出现细微裂缝。
⑤观众厅内紧靠舞台口角部的后砌弧形砖墙,出现细微裂缝。
⑥观众厅与门厅放映室相接处山墙的顶部砖块松动。
⑦舞台的墙体比观众厅墙体更高,墙体沿突出部分四周常有局部裂缝或局部外闪现象,特别是山尖部分墙体,甚至倒塌。
⑧观众厅与毗连休息厅等附属用房间留缝不满足防震缝要求而产生局部损坏。
⑵8度区
①大部分门厅的主要抗侧力构件(墙体)或内框架基本完好或部分砖墙出现斜裂缝的轻微破坏;高大女儿墙与檐墙间产生通长水平裂缝,严重者局部倒塌砸坏屋面。
②观众厅纵墙常出现纵墙的下部或窗台口高度处水平通缝,呈现出平面外弯曲破坏,有的观众厅中部纵墙女儿墙压顶塌落在休息厅屋面上。
③观众厅两侧休息厅的纵墙底部以及观众厅内独立砖柱底部出现水平裂缝。
④舞台口横墙及与之连接的角部弧形砖墙,出现较宽的斜裂缝,舞台口上方悬墙局部倒塌。
⑤与门厅放映室相接处的观众厅前山墙外闪,山尖底部出现水平裂缝或局部倒塌。
⑥舞台后山墙,山尖部分的底部出现水平裂缝或局部倒塌,山墙的壁柱不到顶时,水平裂缝多出现在壁柱顶端。
⑦观众厅纵墙与加宽舞台的台口横墙交接处的丁字形连接,出现上宽下窄的竖裂缝。
⑧附墙砖烟囱在出屋面附近筒体严重斜裂缝或倒塌。
⑵ 9度区
破坏部位与8度区基本相同,但破坏程度更重一些,观众厅(与门厅相接处)的前山墙、舞台的后山墙、舞台口的横墙和弧形墙以及观众厅的纵墙发生局部倒塌的情况比较多。
⒊震害特点
⑴观众厅两侧纵墙为带柱砖墙,沿房屋横向的平面外抗弯强度低于沿房屋纵向的平面内抗剪强度,因而纵墙常发生出平面弯曲破坏的水平裂缝,较少发生因剪切强度不足而引起的斜裂缝。
⑵观众厅纵墙下部的通长水平裂缝多出现在观众厅的中段,说明观众厅部分存在着空间作用,与单层砖柱厂房或食堂相比,纵墙的高厚比虽然更大些,然而两道山墙之间的屋盖长宽比要小得多,而且影剧院普遍设置吊顶,空间作用要强得多,空旷砖房观众厅的纵墙出平面弯曲破坏程度要轻一些。
⑶以往建造的影剧院,观众厅纵墙的厚度一般不小370mm,多数为490mm,比单层砖柱厂房或食堂要厚,而且门窗开洞面积较小,所以观众厅纵墙很少像砖柱厂房或食堂那样发生窗间墙的交叉裂缝。
⑷舞台口横墙的破坏程度比观众厅纵墙和舞台后山墙都重,7度时出现斜裂缝,8度时严重酥裂,甚至有倒塌的,这是因为它有一定宽度,横向刚度比纵墙壁柱大得多,其位置又比后山墙靠近观众厅,更多地分担了由于空间作用传来的横向地震力。
⑸观众厅的前后山墙,由于墙体较厚,门窗洞口少,7、8度时很少发生平面内的剪切破坏,9度时的剪切破坏也不严重。山墙的震害主要发生在平面外,或水平折断,或向外倾倒。
⑹当砖结构影剧院观众厅内设置钢筋混凝土看台时,由于重量增加,刚度突变往往使观众厅和门厅的震害加重。
⑺门厅部分由于比较空旷,有效墙面积少,而且要额外负担观众厅传来的地震力,震害程度比一般多层砖房要重。
⑻影院和剧院舞台的震害有明显差别,虽然影院的舞台部分的体量比剧院的要小得多,但影院舞台一般无其他附房,吊幕布用的天桥也较单薄,纯属高大的砖房,震害明显;剧院的舞台由于外侧有化妆室、后台等附属房屋以及本身沿墙高有二、三道较强的天桥等,舞台墙体大都基本完好。
⑼由于房屋比较空旷,整体竖向刚度较小,因砂土液化或软土震陷引起的上部结构震害,比一般砌体房屋更重一些。
⒋震害照片
图1-6-5绵竹实验学校礼堂,吊顶破坏
图1-6-6 绵阳市党校礼堂,18m跨三角形木屋架,屋脊面瓦震落,结构基本完好
图1-6-7 三台县体育馆,轻钢屋架完好
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