談?wù)効拐饓ζ鲶w房屋的抗震構(gòu)造措施

摘要：通過(guò)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)易損性分析，對(duì)其結(jié)構(gòu)選型與抗震設(shè)計(jì)中的建筑體型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及改善框架柱和上部磚房抗震性能等問(wèn)題進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：抗震墻；構(gòu)造措施

1 前言

底框結(jié)構(gòu)是我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)條件下特有的一種結(jié)構(gòu)，從抗震上講它是一種不合理的結(jié)構(gòu)形式，但限于我國(guó)當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，目前還無(wú)法取消，因此在我國(guó)內(nèi)地及廣大中西部地區(qū)臨街建筑中仍普遍采用。其具有“頭重腳輕”、“上剛下柔”的特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震墻如何設(shè)置，有時(shí)需要反復(fù)計(jì)算，多次與建筑專業(yè)協(xié)調(diào)。由于底部框架抗震墻磚房是由鋼筋混凝土框架抗震墻和上部磚房?jī)煞N承重和抗側(cè)力體系構(gòu)成，這兩種抗側(cè)力體系在抗震性能等方面的差異，使得這類結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)選型與抗震設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。臨街建筑采用這類結(jié)構(gòu)，底部臨街一側(cè)常不設(shè)置抗震墻或設(shè)置的數(shù)量較少，而另一側(cè)則設(shè)置的數(shù)量較多，造成結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與剛度中心不一致，地震時(shí)引起較為嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，加劇了地震的破壞作用。通過(guò)對(duì)這類房屋結(jié)構(gòu)易損性分析，結(jié)合歷次的震害資料及設(shè)計(jì)實(shí)踐，可對(duì)其結(jié)構(gòu)選型與抗震設(shè)計(jì)中的建筑體型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及改善框架柱和上部磚房抗震性能等問(wèn)題進(jìn)行了研究。

2 抗震構(gòu)造措施

底部框架--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。

2．1 上部磚混層構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置及其構(gòu)造

底部框架一-抗震墻磚房的上部磚混層應(yīng)設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，當(dāng)采用裝配式樓蓋時(shí)，各層均應(yīng)設(shè)置必要的圈梁，并應(yīng)符合下列要求：

2.1.1 構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置部位：磚混過(guò)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)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。2.1.2 構(gòu)造柱的截面尺寸宜采用300 mm×300mm，且不應(yīng)小于240 mm× 240 mm；圈梁的截面尺寸宜采用240 mm ×300 mm，且不應(yīng)小于240mm× 240mm。2.1.3 構(gòu)造柱的縱向鋼筋不宜小于4φ4，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4φ10，箍筋間距不宜大于200mm。2.1.4 構(gòu)造柱應(yīng)與每層圈梁連接，或與現(xiàn)澆板可靠拉結(jié)。2.1.5 磚混過(guò)渡層構(gòu)造柱縱筋在相鄰框剪層柱(粱)內(nèi)錨固長(zhǎng)度：?jiǎn)卧慕翘帯?0 d，其余部位≥35 d，或在柱(梁)內(nèi)留出短筋與過(guò)渡層構(gòu)造柱縱筋搭接，搭接長(zhǎng)度≥1.2倍錨固長(zhǎng)度。當(dāng)構(gòu)造柱與框架梁連接時(shí)，粱的相應(yīng)部位應(yīng)采用間距100mm、直徑≥8的箍筋加強(qiáng)。2.1.6 構(gòu)造柱與墻連接處宜砌成馬牙槎，先砌墻，后澆柱，并應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2φ6拉結(jié)鋼筋，鋼筋伸人墻內(nèi)不宜小于1 m。2.1.7 磚混過(guò)渡層的外縱墻窗臺(tái)以下應(yīng)每隔500mm設(shè)置通長(zhǎng)的2φ6鋼筋，并在窗臺(tái)標(biāo)高處設(shè)置600mm、厚240mm寬的配筋砂漿(或混凝土)帶，砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥M7．5(混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥C20)，鋼筋宜采用2φ10，且應(yīng)錨入兩側(cè)的構(gòu)造柱內(nèi)；另外，過(guò)渡層墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)，不應(yīng)低于M7．5。2.1.8 上部的承重墻和厚度不小于240mm的自承重墻，其中心線宜與底部的框架梁、抗震墻的軸線相重合；構(gòu)造柱宜與框架柱上下貫通。2.1.9 為了改善房屋的整體抗震性能，應(yīng)盡量減輕上部結(jié)構(gòu)的重量，如采用空心磚、加氣混凝土砌塊等。

2．2 樓(屋)蓋的形式及其構(gòu)造

底部框架一-抗震墻磚房的轉(zhuǎn)換層的樓板應(yīng)采用現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓板。并應(yīng)具有足夠的平面內(nèi)剛度，為此，截面厚度應(yīng)按前述方法計(jì)算定，并應(yīng)少開洞、開小洞，當(dāng)洞口尺寸大于800 mm時(shí)，應(yīng)設(shè)洞邊梁；如必須設(shè)樓、電梯而開大洞時(shí)，應(yīng)采用抗震墻圍成的筒體。且對(duì)裝配整體式板，要先澆面層后砌墻，面層厚度不應(yīng)小于40 mm，內(nèi)設(shè)不少于φ4@250 mm的雙向鋼筋網(wǎng)，且配筋面層與其下的大梁要用φ8＠500 mm(錨固長(zhǎng)度200 mm)鋼筋拉結(jié)。轉(zhuǎn)換層樓板除要求抗震橫墻滿足最大間距限值外，在設(shè)防烈度為6、7、8、9度時(shí)，其長(zhǎng)度比還宜分別滿足≤4、3、2．5 m的要求。轉(zhuǎn)換層樓板應(yīng)采用雙層雙向通長(zhǎng)配筋，且每方向配筋率不應(yīng)低于0．25％；板外側(cè)邊緣應(yīng)設(shè)置邊緣拉梁予以加強(qiáng)，拉梁可利用縱向框架梁或底部外縱墻，拉梁的負(fù)筋至少應(yīng)有50％且不低于0．25％配筋率的鋼筋貫通梁全長(zhǎng)。其它樓層，采用裝配式鋼筋混凝土樓板時(shí)均應(yīng)設(shè)現(xiàn)澆圈梁，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板時(shí)可不設(shè)圈梁，但樓板應(yīng)與相應(yīng)的構(gòu)造柱可靠連接。

3 底部框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)問(wèn)題

3．1 底部抗震墻數(shù)量不夠造成上、下側(cè)向剛度比超過(guò)規(guī)定。

3．2 側(cè)向剛度比符合要求，但上層縱向墻體開間過(guò)大，下部抗震墻幾乎沒(méi)有，這種上、下縱向剛度都很小，相對(duì)比值卻能滿足。對(duì)于這類房屋，首先要求上層砌體應(yīng)滿足砌體結(jié)構(gòu)的局部尺寸限值，再調(diào)整底部抗震墻，使之滿足側(cè)向剛度比。

3．3 單片抗震墻過(guò)長(zhǎng)，有的整個(gè)山墻12米多全按抗震墻設(shè)計(jì)，形成“剛度集中”。對(duì)于高層建筑，抗震墻不宜超過(guò)8米，而對(duì)于高度矮很多底框房屋墻更不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)。低矮抗震墻破壞特征是“剪切型”，具破壞起于混凝土剪壞，屬脆性破壞。規(guī)范規(guī)定底框房屋抗震墻高寬比不宜小于2．0，較長(zhǎng)的抗震墻可設(shè)豎縫予以處理。

3．4 托墻梁支承于底部抗震墻上，這是一種嚴(yán)重的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。其錯(cuò)在于：(1)由于托墻梁截面一般都很大，受力很大，使得抗震墻承受很大的出平面彎曲作用，也使得抗震墻局部區(qū)段軸壓比過(guò)大。(2)底框房屋抗震墻一般在200-250之間，托墻梁縱向鋼筋的錨固難以達(dá)到規(guī)范強(qiáng)制性條文7、5、3條的要求。(3)由于墻很薄，托墻梁線剛度很大，形成“強(qiáng)梁弱支座”，節(jié)點(diǎn)易于破壞，托墻梁配置很多負(fù)筋不起作用。對(duì)這類問(wèn)題，應(yīng)在托墻梁下設(shè)框支柱，或設(shè)垂直的抗震墻以平衡厚墻體出平面的彎曲作用。在一些錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)中，托墻梁下抗震墻連暗柱都沒(méi)有設(shè)置，這應(yīng)該引起大家的重視。

3．5 當(dāng)有次梁托墻時(shí)，應(yīng)注意支承托墻次梁的主框架梁的抗剪、抗扭設(shè)計(jì)，此時(shí)不能按一般多層框架梁的構(gòu)造作法，在支座邊1．5倍梁高或1／6跨度范圍內(nèi)加密箍筋。由于托墻次梁傳來(lái)很大的集中力和扭矩，有可能使得跨中剪力與支座剪力相差不很大，對(duì)這類情況要注意跨中抗剪強(qiáng)度的驗(yàn)算。注意一下這個(gè)問(wèn)題，或許可以避免大錯(cuò)誤。

3．6 底部框架房屋抗震墻應(yīng)設(shè)置自己的基礎(chǔ)。常有這樣的設(shè)計(jì)：抗震墻通過(guò)墻下暗梁或構(gòu)造地梁支承在兩端的柱下基礎(chǔ)上。這違反了抗震規(guī)范強(qiáng)制性條文7、1、8第5款。

如果搞震兩端柱下為樁基礎(chǔ)，應(yīng)沿墻下布樁，用帶形承臺(tái)連接兩端柱下承臺(tái)形成整體。如果抗震墻兩端柱下為獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)，抗震墻下可設(shè)置條基連接兩端形成整體?？傊?，應(yīng)讓抗震墻直接傳力于基礎(chǔ)。