譚亞偉

武漢建工科研設(shè)計有限公司（430000）

淺談底部框架砌體房屋的抗震設(shè)計

譚亞偉

武漢建工科研設(shè)計有限公司（430000）

介紹了底部框架砌體房屋的結(jié)構(gòu)特點，探討了其平、立面布置，抗震墻的設(shè)置，過渡層、上部砌體的抗震構(gòu)造措施等，提出了該類建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計中應注意的問題。

底部框架砌體;抗震設(shè)計;結(jié)構(gòu)布置

底部框架砌體房屋是指底層或底部兩層為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、上部為多層砌體結(jié)構(gòu)的房屋。這種結(jié)構(gòu)上重下輕，地震時的破壞大多發(fā)生在底層框架部位，特別是柱頂和墻底的破壞，從而造成房屋全部倒塌，其主要原因是上部各層縱、橫墻較密，側(cè)移剛度較大，而底層側(cè)移剛度比上部要小得多。從國內(nèi)外發(fā)生的多次較大破壞性震害分析來看，這種結(jié)構(gòu)形式遭受震害最為嚴重。因此，有必要對底層框架磚房設(shè)計中容易出現(xiàn)的問題進行探討，以引起設(shè)計人員注意。

1 選擇有利的建筑平、立面

建筑平面應盡量簡潔、規(guī)則，結(jié)構(gòu)的剛心與質(zhì)心相一致,以減小地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應。建筑立面應避免頭重腳輕，結(jié)構(gòu)重心應盡量降低。突出屋面部分如女兒墻、水箱間等，由于根部與下部結(jié)構(gòu)連接薄弱，剛度突變，受鞭梢效應影響嚴重，在地震時容易先被破壞，所以突出屋面建筑部分的高度不應過高。

2 結(jié)構(gòu)布置

底部抗震墻磚房結(jié)構(gòu)的布置要保證合理的地震作用傳遞途徑,使結(jié)構(gòu)具有必要的抗震承載力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力。

2.1 保證樓蓋平面內(nèi)的剛度

采用剛性樓蓋是確保同一層內(nèi)抗側(cè)力構(gòu)件共同受力的關(guān)鍵，也是各抗側(cè)力構(gòu)件按各自側(cè)向剛度分配地震作用的保證。底部框架抗震墻與上部磚房的剛度差異,底部樓板又起著剛度轉(zhuǎn)換的作用，在地震作用下，上部磚房對底部產(chǎn)生較大的地震剪力和傾覆力矩將通過底部樓蓋進行傳遞。為了保證底部樓蓋的剛度，減小樓蓋平面內(nèi)的彎曲變形，底部樓蓋應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板厚不應小于120 mm,雙層雙向通長配置鋼筋，保證每層每個方向的配筋率在0.25%以上。對上部砌體也應采用現(xiàn)澆樓屋蓋,增強樓板的剛度，保證房屋的整體性，這樣才有利于地震水平剪力的傳遞和分配。

2.2 合理設(shè)置抗震墻

抗震墻是結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件。為保證結(jié)構(gòu)的空間剛度，減少變形，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》對抗震橫墻的最大間距作了明確規(guī)定[1]。對于上部磚房應采用縱橫墻混合承重方案,加強縱橫墻的連接，這樣才利于限制墻體的側(cè)向變形,避免平面外失穩(wěn)，進而增強房屋的空間剛度和保證房屋的整體性。底部框架磚房的底部設(shè)置為框架—抗震墻體系，可使底層具有多道抗震防線?？拐饓κ堑谝坏婪谰€，當它吸收相當?shù)卣鹉芰慷鴵p壞后，框架部分起到第二道防線的作用。底部抗震墻應是雙向、對稱布置。底部框架砌體房屋在6、7度區(qū)且總層數(shù)不超過5層時，抗震墻可為框架填充墻，當?shù)讓拥拇u填充墻較少時，應設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋混凝土抗震墻。

3 加強過渡樓層的抗震能力

底框—磚混結(jié)構(gòu)中的過渡層受力比較復雜，在地震作用下，底層墻先開裂；但第二層磚墻開裂后，其破壞狀態(tài)要比底層嚴重得多。因此，應增強過渡樓層的抗剪與抗彎能力，如：托墻梁的混凝土強度等級不應低于C30，過渡層墻體的砌筑砂漿等級不應低于M7.5，過渡層宜在底層框架柱對應位置設(shè)置構(gòu)造柱并采取加強措施。一般情況下，縱向鋼筋應錨入下部的框架柱內(nèi),鋼筋錨固長度不小于35倍鋼筋直徑。當縱向鋼筋錨固在框架梁內(nèi)時，除滿足錨固長度外,還應對框架梁相應位置采取增設(shè)吊筋、附加箍筋等措施。過渡層的樓板應采用現(xiàn)澆混凝土板，且板厚不應小于120 mm。

4 上部砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

每層設(shè)置水平向連通的圈梁,防止墻散落倒塌。同時設(shè)置構(gòu)造柱,除了在墻體周邊設(shè)置構(gòu)造柱，在所有主要縱橫墻的交接處都要設(shè)置構(gòu)造柱[2]。構(gòu)造柱對多層砌體房屋的抗震起到的作用：一是加強內(nèi)外墻間的連接，增強房屋的整體性；二是在墻出現(xiàn)裂縫時增強砌體抗震變形能力，以其塑性變形滑移和摩擦來消耗地震能量。構(gòu)造柱在限制破碎墻位移方面具有突出的作用,只要構(gòu)造柱的主筋不全部斷裂，墻體被約束在其自身的平面內(nèi)滑移，摩擦作用繼續(xù)存在，墻體就能承擔豎向壓力和一定的水平地震作用，這也正是砌體結(jié)構(gòu)房屋在強震中要求達到的目的——裂而不倒。

5 結(jié)論

在底部框架砌體房屋抗震設(shè)計時：

1）結(jié)構(gòu)體型和結(jié)構(gòu)方案的選擇應以安全為前提，力求簡單、規(guī)則、對稱。

2）抗震墻的布置也是非常重要的問題，不能因功能和造價等原因而減少，甚至忽略。

總之，底部框架砌體房屋的抗震設(shè)計要從概念設(shè)計、強度驗算、構(gòu)造措施等三方面來保證，以達到《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》所提出的“三個設(shè)防水準”的原則要求，在罕遇地震作用下裂而不倒，減少人民生命財產(chǎn)的損失。

[1]GB 50011-2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2010.

[2]GB 50003-2011,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社,2010.