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砌体结构设计中常见问题分析

2013-04-29李会玲

关键词:砌体常见问题建议

摘 要:对在施工图审查中砌体结构中常见问题,逐一分析并提出建议。

关键词:图纸审查、砌体、常见问题、分析、建议

一、多层砌体结构的房屋超层、超高

1.1 如某设计院送审的某6度区抗震设防类别为标准设防类,采用普通砖砌体,地上7层,地下1层,地下室层高2.4m,地上每层层高2.80m,室内外高差0.90m。地下室每个开间内设有宽600,高300的窗洞。屋面设坡顶作为阁楼层。阁楼层处建筑地面标高为19.60m,从标高19.60m处外纵墙高1.20m的地方起坡,坡顶最高处2.40m。

1.2 建议

将地下室窗洞取消,室内外高差改为0.65m,则结构为嵌固条件好的半地下室,结构总层数为7层。坡顶外纵墙高度由1.20m改为1.10m,则结构总高度为0.65+19.60+1.1+(2.4-1.2)/2=21.95m,满足不大于22.0m的要求。

上述仅是一个工程的实例,2008年汶川地震之后,2010版的《抗震规范》,已将6度区采用普通砌体砌筑的砌体结构由8层降为7层,目的是为了防止砌体结构在大震时突然倒塌,保证裂而不倒。因此,结构设计时应严格执行《抗震规范》对砌体结构房屋总高度及层数的限制要求。

二、局部墙垛不满足要求

2.1 送审的施工图中经常发现,不少局部墙垛不满足《抗震规范》第7.1.6条要求。设计人员往往将局部墙垛,如仅剩500墙垛,统统设计为墙厚X500的构造柱,目的是提高局部墙垛的强度和刚度。

2.2 分析 混凝土与砌体是不同的材质,当地震来临时,混凝土构造柱的刚度远远大于砌体的刚度,失去了构造柱的作用,形成了钢筋混凝土的墙体,使同一轴线上既有砌体墙又有钢筋混凝土墙,受力极其不均匀,对抗震更不利。因此,出于地震作用的同步考虑,不能将局部小墙垛全部改为构造柱。

三、漏设构造柱

3.1 在楼梯间斜梯段上下端,横墙凸出部位与第二道纵墙交接处,单面走廊的内纵墙与横墙交接处,往往漏设构造柱。

3.2不少设计人员认为,自己设计的楼梯为折板式楼梯,在斜梯段上下端的处未设楼梯梁,因此可以不设构造柱。其实不然,由于楼梯间的墙没有楼板的侧向支撑,抗震时极为不利,因此,从2008年汶川地震之后,《抗震规范》将楼梯间作为人们的逃生通道,是一个安全岛。不论在斜梯段上下端是否设楼梯梁,都应设构造柱。将楼梯间设6根或8根构造柱,与楼梯间的圈梁及半层处钢筋混凝土带或配筋砖带,约束了砌体结构中容易受剪破坏的墙体,使墙体在遭受地震作用开裂后,不致突然倒塌,目的依然是在大震下裂而不倒,增加人们的逃生机会。

3.3 横墙凸出部位与第二道纵墙交接处漏设构造柱。因为设计人员普遍认为,在此部位是阴角而非传统意义上的阳角。但本人认为,所有凹凸拐角处,均是砌体结构的薄弱部位,应设构造柱,目的是提高砌体结构的变形能力和延性,地震时使开裂的墙体不致突然倒塌。

四、抗震设防类别为重点设防类时,圈梁的设置及配筋不满足规范的要求

4.1 对于学校、医院等的抗震设防分类为重点设防类的建筑,其横墙的间距应满足《抗震规范》表7.1.5,圈梁的设置、配筋应满足《抗震规范》表7.3.3,7.3.4要求。不少设计人在查上述表格的要求时,依然采用本地区的抗震设防烈度,而忽略了按《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008第3.0.3-2条,重点设防类的建筑,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施,即6、7、8度设防时,分别按7、8、9度采取抗震措施的要求。因此就出现了不满足规范的要求。

4.2 此类问题在送审的图纸中,常有发生。关键是设计人员对规范不熟悉,校正、审核人员仅仅是在图纸中签字,而未起到三级校审的作用,一味依赖施工图审查,责任心较差引起的。

五、跨度不小于6m的大梁下仅设构造柱,未采取其它加强措施

5.1 跨度不小于6m的大梁下仅设构造柱,不满足《抗震规范》第7.3.6条中:应采用组合砌体等加强措施的要求。这里有个概念,什么是组合砌体?按照《砌体结构设计规范》GB50003-2011第8.2节“组合砖砌体构件”,分为砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层的组合砌体构件及砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙两种形式,因此仅在大梁下设构造柱是不够的。

5.2 大梁下的构造柱,实际是受力柱,此柱不仅承担梁传来的弯矩,还应考虑压、弯、剪的联合作用下的受力,应通过设计计算,对墙垛和柱的配筋作出规定。建议此处的构造柱尺寸应不小于墙厚X梁宽+每边宽出梁宽50,纵筋不小于14,当墙下采用砖基础的条形基础时,梁下设800X800的柱垫,纵筋锚入此柱垫内La。

六、跨度大于9m的梁未考虑对其支撑墙体产生弯矩的影响

6.1 不少办公楼、教学楼等多层砌体结构房屋,梁跨度大于9m时,采用单向梁或井子梁,设计时,往往通过电算计算和配筋。这样的结果是不一定能满足《砌体结构设计规范》第4.2.5-4条的要求。

6.2梁跨度大于9m时,当梁受较大荷载作用发生弯曲变形后,会使与其相连接的墙体一起弯曲,使墙产生附加约束弯矩,如不考虑可能使墙体产生裂缝。

七、砌体受压不足时,未采取有效的措施

7.1 砌体结构的受压计算,往往采用PKPM系列程序,一般情况下,计算书仅提供了平面中设构造柱的计算结果,程序是考虑了构造柱的作用。当构造柱参与砌体结构的受压计算时,砌体结构的受压往往是满足《砌体结构设计规范》的要求,但图纸中的构造柱未按《砌体结构设计规范》第8.2.9条设计。

7.2建议做砌体结构的受压计算时,先删除构造柱,复核砌体的受压计算,若某处不足,与其相连的构造柱、圈梁应满足《砌体结构设计规范》第8.2.9条的相关要求。

八、顶层做坡顶设计时,不少横墙的高度不满足规范的要求

8.1 多数建设方为了增加顶层的卖点,要求设计院在做顶层设计时,做成坡顶。这样造成不少横墙的高度超过了《抗震规范》第7.1.3条中不大于3.6m的要求。

8.2 《抗震规范》第7.1.3条注中:当使用功能确有需要时,采用约束砌体等加强措施对普通砖房屋,层高不应超过3.9m。约束砌体是指:圈梁和构造柱组成的墙体,同时墙中设拉结钢筋网片符合相应的构造要求的为约束砌体墙。

8.3 建议顶层做坡顶时,尽量先设平屋顶,确实不能设坡顶时,在横墙内设间距不大于2.0m左右的构造柱,在平屋顶及坡顶处设置圈梁,构造柱与墙体间沿每两皮砖高设2?6水平钢筋与?4@200分布短筋平面内点焊组成拉结网片等加强措施。

结语 当前的建筑工程中,由于设计周期普遍偏短,广大的设计人员往往依靠电算程序进行计算和生成图纸,往往忽略了概念设计和对规范的熟悉、理解,加之三级校审不到位,造成了图纸中问题较多。希望设计人员加强概念设计,在熟悉规范的前提下,保证砌体结构设计中的质量,真正做到大震时的砌体结构裂而不倒。

李会玲 本科 一级注册结构工程师 高级工程师。

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