淺析底框-抗震墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計要點

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1、淺析底框-抗震墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計要點　　【摘要】本文基于底部框架抗震墻磚房抗震性能進行了分析，并結(jié)合以往的震害資料及設(shè)計實踐，提出了抗震設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題。【關(guān)鍵詞】底部框架；砌體房屋；抗震設(shè)計　　底部框架一抗震墻磚砌房屋，是指底部為鋼筋混凝土框架一抗震墻結(jié)構(gòu)，上部為多層磚墻承重房屋。底部框架抗震墻磚房是砌體房屋中的一種特殊形式，它由底部框架抗震墻結(jié)構(gòu)和上部磚混結(jié)構(gòu)共同組成。由于上下結(jié)構(gòu)材料不同，抗震性能存在著較大差異，使得這類結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計較為復(fù)雜。如果設(shè)計不當就會對結(jié)構(gòu)抗震性能留下隱患。底部框架抗震墻磚房主要用于臨街底部商店上部住宅工程，底部可設(shè)置一層或兩層商店。雖然此類結(jié)構(gòu)對抗震

2、而言不值得提倡，但經(jīng)濟上有一定的優(yōu)勢，所以仍很受開發(fā)商青睞，特別是中小城市應(yīng)用更為廣泛?！　?抗震設(shè)計基本要求　　建筑高度和層數(shù)　　以往震害分析表明，底部框架砌體房屋的震害隨著樓層數(shù)的增加而加劇。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-XX)在總結(jié)歷次震害經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國的國情，制定出了我國在不同設(shè)防烈度下的底部框架砌體房屋總高度和層數(shù)限值。設(shè)計中房屋總高度和層數(shù)限值應(yīng)同時滿足，因為樓蓋重量占到房屋總重的一半左右，房屋總高度相同，多一層樓蓋就意味著增加半層樓的地震作用；同時對底部的傾覆力矩大大增加，在中、強地震作用下，因傾覆力矩過大，使得邊柱產(chǎn)生較大的附加軸力，底部承載力急劇下降，

3、部分邊柱出現(xiàn)拉斷的現(xiàn)象，震害加劇。減少層數(shù)、降低層高、增加過跨抗震墻的數(shù)量是削弱傾覆力矩影響的有效途徑?！　〗ㄖ矫娴木鶆蛐?、整體性　　建筑平面布置應(yīng)簡潔、規(guī)則、對稱，盡可能減少上部房單元形式。對于上部磚房，縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，同一軸線的窗間墻寬度宜均勻。樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。煙道、風道等不應(yīng)削弱墻體。對于下部框架抗震墻結(jié)構(gòu)，要求柱網(wǎng)對應(yīng)上部磚房布設(shè)，盡可能使較多的墻體落于柱網(wǎng)上。縱橫向均應(yīng)給結(jié)構(gòu)專業(yè)留出設(shè)置抗震墻的位置，特別是臨街一便I開設(shè)門窗洞口設(shè)置縱向抗震不受開發(fā)商喜歡，這就要求建筑師與結(jié)構(gòu)師密切配合，同時做好開發(fā)商的工作。只有注意平面的均勻性、

4、良好的整體性，做到質(zhì)心與剛心相一致，才能減小地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)?！　?底部框架抗震設(shè)計存在的問題　　底部抗震墻的設(shè)置　　部分地區(qū)在采用底層框架抗震墻結(jié)構(gòu)時，底部未設(shè)置抗震墻或僅設(shè)置磚抗震墻。對于這個問題《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11—89規(guī)定“抗震墻宜采用鋼筋混凝土墻，6度和7度時可采用嵌砌于框架之間的粘土磚墻”；而《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB500l1—200l則作了明確界定：“6、7度且總層數(shù)不超過5層的底層框架——抗震墻房屋，應(yīng)允許采用嵌砌于框架之間的砌體抗震墻，但應(yīng)計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力；其余情況應(yīng)采用鋼筋混凝土抗震墻”?！　×硗庥行┕こ讨写嬖谥@樣一些問題

5、，如：底部鋼筋凝土剪力墻設(shè)置數(shù)量不當，剛度比不滿足規(guī)范要求；剪力墻位置偏于一側(cè)，造成底層剛度中心和質(zhì)量中心存在明顯的偏差，容易因扭轉(zhuǎn)而引起結(jié)構(gòu)的破壞；墻肢的長度差別較大，部分墻肢的長度超過8米，造成該墻肢受力過于集中，不符合設(shè)置多道抗震防線的概念設(shè)計要求；抗震橫墻間距不滿足規(guī)范要求等。　　需要說明的是，底部剪力墻設(shè)置數(shù)量不當分為兩種情況：一種為底部剪力墻布置數(shù)量過少，過渡層與底層的剛度比大于規(guī)范的限值要求，使得底層成為明顯的薄弱樓層；另一種情況為底部剪力墻布置數(shù)量過多，過渡層與底層的剛底比小于1，造成薄弱層的轉(zhuǎn)移?！　∑矫嫱拱疾灰?guī)則　　為了解決住宅客廳、廚房和衛(wèi)生間的采光問題，上部平面

6、凹進部位尺寸較大，加之相鄰的樓梯間的影響(在樓梯間處樓板不連續(xù))，使得平面存在嚴重的凸凹不規(guī)則，樓蓋剛度較弱，整體性較差，不利于抗震?！　翘蓍g承重墻體　　部分建筑為了保證底部使用面積的完整性，將上部各層的樓梯間墻體不落地，改為從室外樓梯登上二層或三層平臺，再進人住宅樓體間，這樣的設(shè)計不利于抗震。　　3底部框架抗震設(shè)計措施　　底部框架一抗震墻磚房的磚砌體和混凝土結(jié)構(gòu)部分除應(yīng)分別滿足多層磚房和多層混凝土結(jié)構(gòu)房屋的有關(guān)構(gòu)造措施外，還應(yīng)滿足下列要求：　　(1)構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置部位：磚混過渡層各橫墻(軸線)與內(nèi)、外縱墻(軸線)交接處及門窗洞口處均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，且每軸線均設(shè)置圈梁；其它磚混層應(yīng)

7、根據(jù)房屋的總層數(shù)按抗震規(guī)范中多層磚房的規(guī)定設(shè)置。(2)構(gòu)造柱的截面尺寸宜采用300mm×300mm，且不應(yīng)小于240mm×240mm；圈梁的截面尺寸宜采用240mm×300mm，且不應(yīng)小于240mm×240mm。(3)構(gòu)造柱的縱向鋼筋不宜小于4l4，箍筋間距不宜大于200mm(柱上、下端500mm范圍內(nèi)為100mm)，箍筋直徑應(yīng)≥8；圈梁的縱向鋼筋不宜小于4l0，箍筋間距不宜大于200mm。(5)磚混過渡層構(gòu)造柱縱筋在相鄰框剪層柱(梁)內(nèi)錨固長