浅谈底部框架砌体房屋的抗震设计

2016-03-12谭亚伟

河南建材 2016年2期

关键词：砖房楼盖砌体

谭亚伟

武汉建工科研设计有限公司（430000）

浅谈底部框架砌体房屋的抗震设计

谭亚伟

武汉建工科研设计有限公司（430000）

介绍了底部框架砌体房屋的结构特点，探讨了其平、立面布置，抗震墙的设置，过渡层、上部砌体的抗震构造措施等，提出了该类建筑结构在设计中应注意的问题。

底部框架砌体;抗震设计;结构布置

底部框架砌体房屋是指底层或底部两层为钢筋混凝土框架结构、上部为多层砌体结构的房屋。这种结构上重下轻，地震时的破坏大多发生在底层框架部位，特别是柱顶和墙底的破坏，从而造成房屋全部倒塌，其主要原因是上部各层纵、横墙较密，侧移刚度较大，而底层侧移刚度比上部要小得多。从国内外发生的多次较大破坏性震害分析来看，这种结构形式遭受震害最为严重。因此，有必要对底层框架砖房设计中容易出现的问题进行探讨，以引起设计人员注意。

1 选择有利的建筑平、立面

建筑平面应尽量简洁、规则，结构的刚心与质心相一致,以减小地震作用下结构产生的扭转效应。建筑立面应避免头重脚轻，结构重心应尽量降低。突出屋面部分如女儿墙、水箱间等，由于根部与下部结构连接薄弱，刚度突变，受鞭梢效应影响严重，在地震时容易先被破坏，所以突出屋面建筑部分的高度不应过高。

2 结构布置

底部抗震墙砖房结构的布置要保证合理的地震作用传递途径,使结构具有必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。

2.1 保证楼盖平面内的刚度

采用刚性楼盖是确保同一层内抗侧力构件共同受力的关键，也是各抗侧力构件按各自侧向刚度分配地震作用的保证。底部框架抗震墙与上部砖房的刚度差异,底部楼板又起着刚度转换的作用，在地震作用下，上部砖房对底部产生较大的地震剪力和倾覆力矩将通过底部楼盖进行传递。为了保证底部楼盖的刚度，减小楼盖平面内的弯曲变形，底部楼盖应采用现浇钢筋混凝土板，板厚不应小于120 mm,双层双向通长配置钢筋，保证每层每个方向的配筋率在0.25%以上。对上部砌体也应采用现浇楼屋盖,增强楼板的刚度，保证房屋的整体性，这样才有利于地震水平剪力的传递和分配。

2.2 合理设置抗震墙

抗震墙是结构的主要抗侧力构件。为保证结构的空间刚度，减少变形，《建筑抗震设计规范》对抗震横墙的最大间距作了明确规定[1]。对于上部砖房应采用纵横墙混合承重方案,加强纵横墙的连接，这样才利于限制墙体的侧向变形,避免平面外失稳，进而增强房屋的空间刚度和保证房屋的整体性。底部框架砖房的底部设置为框架—抗震墙体系，可使底层具有多道抗震防线。抗震墙是第一道防线，当它吸收相当地震能量而损坏后，框架部分起到第二道防线的作用。底部抗震墙应是双向、对称布置。底部框架砌体房屋在6、7度区且总层数不超过5层时，抗震墙可为框架填充墙，当底层的砖填充墙较少时，应设置一定数量的钢筋混凝土抗震墙。

3 加强过渡楼层的抗震能力

底框—砖混结构中的过渡层受力比较复杂，在地震作用下，底层墙先开裂；但第二层砖墙开裂后，其破坏状态要比底层严重得多。因此，应增强过渡楼层的抗剪与抗弯能力，如：托墙梁的混凝土强度等级不应低于C30，过渡层墙体的砌筑砂浆等级不应低于M7.5，过渡层宜在底层框架柱对应位置设置构造柱并采取加强措施。一般情况下，纵向钢筋应锚入下部的框架柱内,钢筋锚固长度不小于35倍钢筋直径。当纵向钢筋锚固在框架梁内时，除满足锚固长度外,还应对框架梁相应位置采取增设吊筋、附加箍筋等措施。过渡层的楼板应采用现浇混凝土板，且板厚不应小于120 mm。

4 上部砌体结构设计要点

每层设置水平向连通的圈梁,防止墙散落倒塌。同时设置构造柱,除了在墙体周边设置构造柱，在所有主要纵横墙的交接处都要设置构造柱[2]。构造柱对多层砌体房屋的抗震起到的作用：一是加强内外墙间的连接，增强房屋的整体性；二是在墙出现裂缝时增强砌体抗震变形能力，以其塑性变形滑移和摩擦来消耗地震能量。构造柱在限制破碎墙位移方面具有突出的作用,只要构造柱的主筋不全部断裂，墙体被约束在其自身的平面内滑移，摩擦作用继续存在，墙体就能承担竖向压力和一定的水平地震作用，这也正是砌体结构房屋在强震中要求达到的目的——裂而不倒。