《多层砖房抗震设计中的主要问题和意见》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多层砖房抗震设计中的主要问题和意见（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、多层砖房抗震设计中的主要问题和意见摘要： 本文介绍了砖房的 应用 及其抗震缺陷, 分析 了砖房抗震设计中存在的 问题 。在执行国家标准和 总结 有关科研成果的基础上,提出了多层砖房抗震设计的具体作法。 关键词： 抗震 砌体 设计 1 前言 我国位于四川西部的南北地震构造带 , 其地震的频度高、强度大。我国大陆地震活动 目前 正处于本世纪以来的第五个活跃期。四川已经缺震 7 级以上地震近 23 年 , 缺震 6 级以上地震近 10 年。目前 , 四川的地震形势十分严峻。 地震造成人民生命财产损失的主要原因 , 是由地震引起的建筑物 ( 绝大部分是砖房 ) 和工程设施的破坏 , 以及次生灾害。国内
2、外历次地震的经验告诉我们 : 抓好抗震设防地区建设工程的抗震设计 , 是减轻未来地震灾害损失最积极、最有效和最根本的措施。 据 文献 4 记载 , 全国城镇民用建筑中以砖砌体作为墙体材料的占 90% 以上 ; 据有关部门近两年对四川省的 16 个城镇各类公建房屋统计显示 , 多层砖房 ( 含底框砖房 ) 所占 ( 面积 ) 比例达 89%; 筠连县城的这类房屋 , 预计所占比例在 90% 以上。所以 , 砖房是我国房屋建筑的主体。同时 , 砖房在历次地震中的震害又是严重的。据对 1976 年我国唐山 7.8 级地震震害统计 , 砖房是 100% 破坏 , 其中 85% 以上倒塌。砖房之所以地震
3、破坏比例如此大 , 主要原因是砖砌体是一种脆性结构 , 其抗拉和抗剪能力均低 , 在强烈地震作用下 , 砖结构易于发生脆性的剪切破坏 , 从而导致房屋的破坏和倒塌。如果在多层砖房的设计中再过度追求大开间、大门洞、大悬挑 , 甚至通窗效果等 , 必将大大削弱房屋的抗震能力 2 目前多层砖房抗震设计中存在的主要问题 (1) 城市住宅砖房建设中 , 房屋超高或超层时有发生 , 尤其是底层为“家带店”的砖房 , 高度超过限值 1m 以上。 (2) 在“综合楼”砖房中 , 底层或顶层有采用“混杂”结构体系的 , 即为满足部分大空间需要 , 在底层或顶层局部采用钢筋砼内框架结构。有的仅将构造柱和圈梁局部加
4、大 , 当作框架结构。 (3) 住宅砖房中为追求大客厅 , 布置大开间和大门洞 , 有的大门洞间墙宽仅有 240mm, 并将阳台作成大悬挑 ( 悬挑长度大于 2m) 延扩客厅面积 ; 部分“局部尺寸”不满足要求时 , 有的不采取加强措施 , 有的采用增大截面及配筋的构造柱替代砖墙肢 ; 住宅砖房中限于场地或“造型” , 布置成复杂平面 , 或纵、横墙沿平面布置多数不能对齐 , 或墙体沿竖向布置上下不连续等等。 (4) 多层砖房抗震设计中 , 未作抗震承载力 计算 的占多数 , 加之缺乏工程经验 , 使相近的多层砖房采用的砌体强度等级相距甚远。 (5) 多层砖房抗震设计中 , 所采取的抗震措施区
5、别较大。构造柱和圈梁的设置 : 多数设计富余较大 , 部分设计设置不足 ( 含大洞口两侧未设构造柱 ); 抗震连接措施 : 多数设计不完整或未交待清楚 , 有的设计还采用“一本图集打天下”的作法 , 不管具体作法和适用与否 , 全包在“图集”身上。 3 多层砖房抗震设计意见 我国建筑抗震设防的目标是三个水准。多层砖房可通过一阶段设计达到下列要求 : 满足抗震承载力要求 , 房屋可“小震不裂” ; 满足结构体系、平立面布置和抗震措施等要求 , 房屋可符合“中震可修” ; 满足房屋高度和层数及构造柱和圈梁等要求 , 房屋可做到“大震不倒”。 确保多层砖房抗震设计质量 , 主要有以下三个方面的 内容
6、 。 3.1 抗震概念设计 3.1.1 房屋的高度和层数 实心粘土砖的多层砖房 , 墙厚不小于 240mm, 总层数不应超过文献 1 表 5.1.2 的规定 , 总高度不宜超过表 5.1.2 的规定 , 高度允许稍有选择的范围应不大于 0.5m 。需要特别指明的是 , 表 5.1.2 是适用于横墙较多的多层砖房。横墙较多是指同一层内开间大于 4.2m 的房间占该层总面积的 1/4 以内。对于 医院 、教学楼等横墙较少的多层砖房总高度 , 应比表 5.1.2 的规定降低 3m, 层数相应减少一层 ; 对横墙很少的多层砖房 , 应根据具体情况 , 在横墙较少的基础上 , 再适当降低总高度和减少层数
7、 ; 对抗震横墙最大间距超过文献 1 表 5.1.5 要求的多层砖房 , 已不属于侧力作用下的刚性房屋 , 不能按多层砖房设计 , 应按空旷房屋进行抗震设计。多层砖房总高度与总宽度的最大比值 , 不应超过文献 1 表 5.1.3 的要求。 房屋的总高度指室外地面到檐口的高度 , 半地下室可从地下室室内地面算起 , 全地下室和嵌固条件好的半地下室 ( 符合文献 2 第 250 页半地下室在地面下嵌固的条件 ) 可从室外地面算起 ; 顶层利用阁楼坡屋面设跃层时应算到山尖墙的半高处。多层砖房的层高不宜超过 4m 。房屋总宽度的确定 , 可分下列四种情况 : 对于规则平面 , 可按房屋的总体宽度计算
8、, 不考虑平面上局部凸出或凹进 ; 对于凸出或凹进的较规则平面 , 房屋宽度可按加权平均值计算或近似取平面面积除以长度 ; 对悬挑单边走廊或单边由外柱承重的走廊房屋 , 房屋宽度不包括走廊部分的宽度 ; 对设有外墙的单面走廊房屋 , 房屋宽度可以包括 1/2 走廊部分的宽度。 3.1.2 结构体系 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。同一结构单元中应采用相同的结构类型 , 不应采用砖房与底框砖房或内框架砖房或框架结构等“混杂”的结构类型。墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。纵横向应具有合理的刚度和强度分布 , 应避免因局部削弱或突变造成薄弱部位 , 产生应力集中或塑性变形集中 ;
9、 对可能出现的薄弱部位 , 应采取措施提高其抗震能力。 3.1.3 平、立面布置 建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称 , 平面形状应具有良好的整体作用。纵、横墙沿平面布置不能对齐的墙体较少 , 楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处 ; 建筑的立面和竖向剖面力求规则 , 结构的侧向刚度宜均匀变化 , 墙体沿竖向布置上下应连续 , 避免刚度突变 ; 竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小 , 避免抗侧力构件的承载力突变。 8 度和 9 度时 , 当房屋的立面高差较大、错层较大和质量及刚度截然不同时 , 宜采用防震缝将结构分割成平面和体形规则的独立单元。房屋的顶层不宜设置大会
10、议室、舞厅等空旷大房间 , 房屋的底层不宜设铺面等通敞开大门洞。当确需设置时 , 应采取弥补薄弱部位的加强型措施或进行专门 研究 。 多层砖房门窗间墙的局部尺寸宜符合文献 1 表 5.1.6 的要求。当部分的局部尺寸不满足要求时 , 如该部位已设构造柱 , 可对已设构造柱增大截面及配筋 ; 如该部位原未设构造柱 , 则可用增设构造柱来满足要求。房屋转角处的门窗间墙承受双向侧向应力 , 其局部尺寸应不小于 1m; 其余外纵墙的门窗间墙局部尺寸部分不满足 1m 要求时 , 其限值可放宽到 0.8m; 内墙门间墙局部尺寸不满足要求时 , 可用设构造柱来满足。 值得指出的是 , 近几年在多层砖房的抗震
11、设计中 , 较普遍存在为了客厅开大门洞 , 不惜牺牲门间墙宽度的现象。这是个对局部尺寸认识不足的概念设计问题 , 一是认为部分不满足局部尺寸要求关系不大 ; 二是认为只要用扩大了的构造柱替代门间墙就没有问题了 , 在设计中将构造柱当作“灵丹妙药”到处使用。应当明白 , 砖砌体和砼的变形模量差别很大 , 虽然砖砌体与构造柱和圈梁可以协同工作 , 增加房屋的延性 , 但是它们不能同时段进入工作状态 , 在“中震”阶段的抗震承载力主要由砖砌体承担。因此 , 砌体结构中过多配置砼的杆系构件 , 其作用是有限的。 3.2 抗震计算 抗震计算是抗震设计的重要组成部分 , 是保证满足抗震承载力的基础。多层砖
12、房的抗震计算 , 可采用底部剪力法。对平面不规则和竖向不规则的多层砖房 , 宜采用考虑地震扭转 影响 的分析程序。目前 , 多层砖房的抗震设计中 , 不作抗震验算是较普遍的现象 , 这样就必然存在一是不安全二是浪费的问题。多层砖房的抗震计算比较容易 , 文献 2 中有较完整的计算实例 , 可供手算时 参考 。笔者经对 7 度区若干幢规则的 7 层住宅砖房抗震计算分析显示 , 底层所用混合砂浆的强度等级不能低于 M10 。 3.3 抗震措施 保障多层砖房的抗震措施 , 是多层砖房“大震不倒”和不作“二阶段设计”的关键。多层砖房的抗震措施内容较多 , 概括起来 , 可分为三部分。 3.3.1 构造
13、柱和圈梁的设置 对横墙较多的多层砖房 , 应按文献 1 表 5.3.1 的要求设置构造柱 ; 对横墙较少或横墙很少的多层砖房 , 应根据房屋增加一层或二层后的层数 , 按表 5.3.1 的要求设置构造柱。表中的“较大洞口” , 设计中可界定为 : 门洞宽不小于 2m 和窗洞宽不小于 2.3m; “大房间”可界定为 : 层高超过 3.6m 或长度大于 7.2m 。 对横墙承重或纵横墙共同承重的装配式钢筋砼楼、屋盖或木楼、屋盖的多层砖房 , 应按文献 1 表 5.3.5 的要求设置圈梁 ; 对于隔开间或每开间设置构造柱的多层砖房 , 应沿设有构造柱的横墙及内、外纵墙在每层楼盖和屋盖处均设置闭合的圈
14、梁。 值得注意的是 , 圈梁的截面和配筋不宜过大 , 通常按文献 1 第 5.3.6 条要求的数值或提高一个等级采用就可以了 , 不宜无限提高。同理 , 圈梁的作用也是有限的。 3.3.2 构件间的连接措施 多层砖房各构件间的抗震构造连接是多层砖房抗震的关键。抗震构造连接的部位较多 , 重要部位的连接措施有下列几项。 a) 构造柱与楼、屋盖连接 当为装配式楼、屋盖时 , 构造柱应与每层圈梁连接 ( 多层砖房宜每层设圈梁 ); 当为现浇楼、屋盖时 , 在楼、屋盖处设 240mm × 120mm 拉梁 ( 配 4 10 纵筋 ) 与构造柱连接。 b) 构造柱与砖墙连接 构造柱与砖墙连接处应砌成马牙槎 , 并沿墙高每隔 500mm 设 2 6 拉结钢筋 , 每边伸入墙内不小于 1m 。 c) 墙与墙的连接 7 度时层高超过
