底層框架-上部磚房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防問(wèn)題淺析

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1、底層框架-上部磚房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防問(wèn)題淺析底層框架-上部磚房結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防問(wèn)題淺析郭泉源祁大成(紹興市第三建筑安裝工程公司)改革開(kāi)放以來(lái)，建設(shè)領(lǐng)域萬(wàn)舟競(jìng)發(fā)，呈現(xiàn)一派繁榮景象，步入90年代，紹興同全國(guó)一樣也建設(shè)了一大批底層框架-上部磚房的建筑。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人們憂(yōu)患意識(shí)的增強(qiáng)，紹興由非地震區(qū)列為六度地震區(qū)。因此，正確選擇底層框架-上部磚房的結(jié)構(gòu)方案，在地震區(qū)的房屋建筑設(shè)計(jì)中顯得極為重要，成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要問(wèn)題，它直接關(guān)聯(lián)到房屋的抗震性能、工程造價(jià)、施工工期和結(jié)構(gòu)安全度。然而，據(jù)筆者了解，有些工程設(shè)計(jì)因過(guò)份遷就建設(shè)單位的要求，對(duì)此尚不夠重視，致使設(shè)計(jì)不符合抗震要求，

2、給建筑物留下嚴(yán)重后患，因此很有必要對(duì)底層框架-上部磚房的結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行探討。1底層框架-上部磚房結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防問(wèn)題1.1大底盤(pán)商住多層建筑這類(lèi)建筑在紹興大多為農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，即將一層架空作商場(chǎng)，幾乎將建筑用地全部占滿(mǎn)，從而形成大底盤(pán)，然后在其上建造若干棟住宅或?qū)懽謽堑冉ㄖ?，一層頂部大多作為住?hù)的院落。其優(yōu)勢(shì)是節(jié)地、施工方便，比增設(shè)地下室造價(jià)低、使用便利。由于此種結(jié)構(gòu)形式雖一層面積大，但經(jīng)實(shí)際計(jì)算仍屬下柔上剛，對(duì)抗震極為不利，筆者認(rèn)為大底盤(pán)若不加抗震墻，做成底層純框架而上部磚混的結(jié)構(gòu)，在地震區(qū)仍有問(wèn)題。除底層不設(shè)抗震墻外，此類(lèi)建筑還有超高和超層問(wèn)題。如某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)設(shè)層高3

3、.2m的“半地下室”1層(南面開(kāi)敞，在地面以上，北面埋入土內(nèi))，市場(chǎng)部分層高為6。5m，并在周邊設(shè)置夾層(實(shí)際應(yīng)算作兩層，而其中間部分為1層，結(jié)構(gòu)上按復(fù)式框架考慮)，其上為6層2。8m高的住宅，因此總高度達(dá)26。5m，總層數(shù)為8～9層，大大超過(guò)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ11-89)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《89規(guī)范》)中此類(lèi)建筑在六度地震區(qū)總高度≤19m和總層數(shù)≤6層的規(guī)定。又由于商場(chǎng)在使用上的要求，框架梁的跨度較大，使得梁的截面尺寸較大，而中間柱高度相對(duì)較高，從而使得梁的剛度較大，而按《89規(guī)范》要求，抗震結(jié)構(gòu)體系中的混凝土構(gòu)件，應(yīng)避免剪切先于彎曲破壞，混凝土的壓潰先于

4、鋼筋屈服，鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞，使得“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁和更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則難于遵循實(shí)現(xiàn)。綜觀紹興市的多個(gè)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)及其它大底盤(pán)的商住建筑，包括正在建設(shè)中的大底盤(pán)商住建筑，或多或少均存在上述問(wèn)題，其設(shè)計(jì)思路仍然沿用非地震區(qū)的設(shè)計(jì)思路，倘遇地震災(zāi)害，則上述大底盤(pán)建筑因結(jié)構(gòu)上未設(shè)防，其后果將不堪設(shè)想。1.2一般商住建筑這類(lèi)建筑多為住宅小區(qū)街道兩側(cè)的商住建筑，底層開(kāi)設(shè)商店，上部為磚房(或砌塊)住宅。其底層商店，層高3.9～4.2m；上設(shè)自行車(chē)庫(kù)、管道夾層，層高2.2m；再上面設(shè)5層住宅，層高2.8m，以致總層數(shù)為7層和總高度達(dá)20.1～20.4m，因此除了大底盤(pán)

5、商住建筑不設(shè)抗震墻、超高、超層等問(wèn)題不符合《89規(guī)范》規(guī)定的條款外，還由于通常較多采用底層前面部分為框架結(jié)構(gòu)，后面部分為磚混結(jié)構(gòu)，底層前面為梁柱體系而后面部分為砌體結(jié)構(gòu)，而存在著結(jié)構(gòu)受力不明確(或者說(shuō)結(jié)構(gòu)體系混亂)，無(wú)法進(jìn)行力學(xué)分析的嚴(yán)重現(xiàn)象，《89規(guī)范》規(guī)定結(jié)構(gòu)可以有多層砌體房屋、多層鋼筋混凝土房屋、底層框架和多層內(nèi)框架房屋等形式，但明確底層框架不能設(shè)計(jì)成純框架，其中第7.1.1條明確規(guī)定“本章是用于底層為框架-抗震墻和多層內(nèi)框架承重的粘土磚房”。然而在多個(gè)實(shí)際工程中，抗震墻往往被忽略而省去，這就違背了規(guī)范的要求。1.3地震區(qū)對(duì)建筑設(shè)計(jì)布置合理性的要求《89

6、規(guī)范》第2.2.1條明確規(guī)定“建筑的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻，樓層不宜錯(cuò)層”。這一條列入抗震設(shè)計(jì)的基本要求，足見(jiàn)其重要性。范的條文說(shuō)明中還指出：“合理的建筑布置是抗震設(shè)計(jì)中頭等重要的”。但在實(shí)際工作中，建筑布置的合理性往往被忽視。目前的一些建筑設(shè)計(jì)，由于仍沿襲不設(shè)防時(shí)的設(shè)計(jì)思路，將抗震基本要求擱置一邊，為片面追求建筑效果，將底層框架房屋平面上多處凹進(jìn)凸出，導(dǎo)致各部分質(zhì)量極不均勻，建筑物外縱墻多處被人為割斷，嚴(yán)重影響抗震剛度。此外，在立面上又設(shè)置了許多不利于抗震的裝飾物，如某公寓女兒墻竟高達(dá)3m以上。紹興由原先不設(shè)防到現(xiàn)在六度設(shè)防

7、，在目前的經(jīng)濟(jì)條件下，要求對(duì)歷史遺留問(wèn)題即對(duì)原有未設(shè)防房屋都進(jìn)行加固顯然是不現(xiàn)實(shí)的，只能根據(jù)財(cái)力逐步分批分期加以解決。但當(dāng)前應(yīng)該痛下決心，不允許再產(chǎn)生違背《89規(guī)范》的新問(wèn)題。倘上述問(wèn)題解決得不好，抗震設(shè)防問(wèn)題就會(huì)越積越多，一旦發(fā)生大地震，代價(jià)將會(huì)十分慘重。2建議除了底層框架-上部磚房的選型問(wèn)題外，其他類(lèi)型的結(jié)構(gòu)選型也存在著不符合《89規(guī)范》的現(xiàn)象，本文不再一一展開(kāi)。為有效執(zhí)行《89規(guī)范》，遏制新的“不設(shè)防”建筑產(chǎn)生，筆者建議：2.1從城市規(guī)劃設(shè)計(jì)上強(qiáng)化宏觀控制(1)對(duì)城市總體規(guī)劃與小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)，要由抗震設(shè)防部門(mén)審查批準(zhǔn)，做到從規(guī)劃上符合抗震設(shè)防的要求，嚴(yán)格

8、設(shè)計(jì)圖紙審批，搞好抗震設(shè)防質(zhì)量檢查及驗(yàn)