底層框架抗震墻磚房抗震設(shè)計的基本要求

1、底層框架抗震墻磚房抗震設(shè)計的基本要求作者:佚名 ?來源: ?類別:結(jié)構(gòu)設(shè)計、論文 ?日期今日/總瀏覽: 1/851底層框架抗震墻磚房的震害特點未經(jīng)抗震設(shè)防的底層框架抗震墻磚房，其底層的縱橫墻數(shù)量較少且平面布置不對稱， 而上部磚房則縱橫墻的間距較密，上部磚房的側(cè)移剛度較底層大得多，在強烈地震作 用下，由于底層的抗側(cè)力剛度和極限承載能力相對于第二層薄弱，結(jié)構(gòu)將在底層率先 屈服、進(jìn)入彈塑 性狀態(tài)，井將產(chǎn)生變形集中的現(xiàn)象。底層的率先破壞將危及整個房 屋的安全。我國近十幾年來的強烈地震震害表明，這類房屋的地震震害較為普遍，未經(jīng)抗震設(shè)防 的 這類房屋的震害特點是：1震害多數(shù)發(fā)生在底層，表現(xiàn)為“上輕下重”；

2、2底層的震害規(guī)律是：底層的墻體比框架柱重，框架柱又比梁重； 3房屋上部幾層的破壞狀況與多層磚房相類似，但破壞的程度比房屋的底層輕得多。但這底層框架抗震墻磚房抗震設(shè)計的基本要求底層框架抗震墻磚房的底層框架抗震墻和上部磚房部分均具有一定的抗震能力， 兩 部分不同承重和抗側(cè)力體系之間的抗震性能是有差異的，而且其過渡樓層的受力 也比較復(fù)雜。 為了使這類房屋的抗震設(shè)計滿足“小震”不壞，設(shè)防烈度可修和“大 震”不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)，應(yīng)符合下列基本要求。一、房屋的平、立面布置應(yīng)規(guī)則、對稱歷次震害調(diào)查說明，體型復(fù)雜或結(jié)構(gòu)構(gòu)件（墻體、柱網(wǎng)等）布置不合理，將加重房屋 的震害對于底層框架抗震墻磚房，其抗震性能相對于多

3、層鋼筋砼房屋要差一些。因 此，這類 房屋平、立面布置的規(guī)則要求應(yīng)更嚴(yán)格一些，即房屋體型宜簡單、對稱， 結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的 布置也應(yīng)盡量對稱，這樣可以減少水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)。二、房屋的高度要限制、高寬比要適當(dāng)在唐山大地震中，未經(jīng)抗震設(shè)防的底層框架抗震墻磚房的破壞較為嚴(yán)重。其主要原因是 底層沒有設(shè)置為框架抗震體系。在震害較為嚴(yán)重的底層框架磚房中，底層為半框 架沿街一 跨為框架另一跨為磚墻承重體系，底層為內(nèi)框架體系以及底層大部分為框 架體系而山墻與樓梯間墻處不設(shè)框架梁柱等?；诳偨Y(jié)震害經(jīng)驗等， 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GBJ11一 89 對這類房屋的總層數(shù)給予了 較嚴(yán)格的限制，即 6、7 度區(qū)不宜超過六層

4、， 8 度區(qū)不宜超過五層， 9 度區(qū)不宜超過三 層，其總層數(shù)相對于該地區(qū)多層磚房的總層數(shù)均有所減少， 在 7、8、9 度區(qū)減少一層。 在 6 度區(qū)減少二層。近些年來，通過對底層框架抗震墻磚房的模型試驗和一系列分析研究，深入探討了這 類房屋的抗震性能，提出了改善底層低矮鋼筋砼墻抗震性能，增強過渡樓層和房屋整 體抗震能 力的抗震設(shè)計方法和構(gòu)造措施。對房屋較為規(guī)則且沿豎向較為均勻和滿足 增強過渡摟層及房 屋整體抗震能力要求的；其房屋總層數(shù)和總高度可適當(dāng)放寬，但 不應(yīng)超過表 22- 2- 1 的規(guī)定。表 總高度 (m) 和層數(shù)的限值注：（1）房屋的總高度指室外地面到檐口高度，半地下室可從地下室內(nèi)地面算

5、起，全地下室 可從室外地面算起。（2）上部磚房部分的層高，不宜超過。 上部磚房部分橫墻的間距大 4 2m 的房間 面積在一層內(nèi)大于該層總面積的 1 4 時為橫墻 較少，對于上部磚房部分橫墻較少者 房屋總高度應(yīng)降低 3 0m，總層數(shù)應(yīng)減少一層。 底層框架抗震墻磚房總高度與總寬 度的最大比值，應(yīng)符合表 22 一 2 的要求。表 房屋最大高寬比三、第二層與底層的側(cè)移剛度比要控制在地震作用下底層框架抗震墻磚房的彈性層間位移反應(yīng)均勻和減少在強烈地震作用 下的 彈塑性變形集中，能夠能夠提高房屋的整體抗震能力。文獻(xiàn) 1 對底層框架抗震 墻磚房的彈性和彈塑性位移以及層間極限剪力系數(shù)進(jìn)行了分析， 在分析研究的基

6、礎(chǔ)上 提出了底層框架抗震磚房第二層與底層側(cè)移剛度比的合理取值范圍為1218。根據(jù)不同設(shè)防烈度的地震作用強弱和既安全又經(jīng)濟(jì)的抗震設(shè)防原則， 底層框架抗震墻磚 房第二層與底層的側(cè)移剛度比值在 6 度時不應(yīng)大于 30，在 7 度時不應(yīng)大于 25， 在 8 度時不應(yīng)大于，在 9 度時不應(yīng)大于；且均不應(yīng)小于。四、抗震墻的最大間距限值 底層框架抗震墻磚房的抗震墻間距分為底層和上部磚房兩部分， 上部磚房備層的橫墻 間距要求應(yīng)和多層磚房的要求一樣；底層框架抗震墻部分，由于上面幾層的地震作用 要通過底層的樓蓋傳至底層抗震墻， 樓蓋產(chǎn)生的水平變形將比一般框架抗震墻房屋分 層傳遞地震作用的樓蓋水平變形要大。因此，在

7、相同變形限制條件下，底層框架抗震 墻磚房底層抗震墻的間距要比框架抗震墻的間距要小一些。 底層框架抗震墻磚房 的底層框架抗震墻具有一定的承載能力和較好的變形、 耗能能力，而上部磚房部分的， 變形和耗能能力相對比較差。為了避免底層過多強于上部磚房的抗震能力，除了計算 底層框架抗震墻磚房的層問極限剪力系數(shù)、 判斷薄弱層外， 還在一般規(guī)定上強調(diào)兩點， 一是第二層與底層的側(cè)移剛度比不應(yīng)小于等于 二是底層抗震橫墻的最大間距較建 筑抗震設(shè)計規(guī)范 GBJ11-89有所放寬，具體要求列于表 22-3 。表 2 2-3 抗震墻的最大間距五、底層鋼筋砼抗震墻的高寬比在實際工程中， 底層框架抗震墻磚房的底層鋼筋砼墻的

8、高寬比往往小于 , 通常把高寬 比小于 l 的鋼筋砼墻稱為低矮墻。高寬比小于的低矮鋼筋砼墻是以受剪為主，由剪力引起的斜裂縫控制其受力性能， 其破壞狀態(tài)為剪切破壞。 結(jié)合底層框架抗震墻磚房中的底層鋼筋砼墻為帶邊框的鋼筋 鹼低矮墻的特點，文獻(xiàn) 2 進(jìn)行了帶邊框開豎縫鋼筋砼低矮墻的試驗和分折研究，試驗 結(jié)果表明：放入砂漿板和鋼筋砼板的帶豎縫鋼筋砼墻的抗震性能明顯優(yōu)于整體鋼筋砼 低矮抗震墻，這 種開豎縫的抗震墻具有彈性剛度較大，后期剛度較穩(wěn)定，達(dá)到最大 荷載后，其承載力沒有明顯降低，其變形能力和耗能力有較大提高，達(dá)到了改善低矮 墻抗震性能的目的。根據(jù)試驗和分析研究， 建議帶邊框開豎縫鋼筋砼墻用豎縫分割

9、的墻板高寬比不應(yīng)小于 ，但也不宜大子。六、底層框架抗震墻磚房的結(jié)構(gòu)體系根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GBJ11一 89 對抗震結(jié)構(gòu)體系的要求， 結(jié)合底層框架抗震墻 磚房的特點，提出以下要求。（一） 底層框架抗震墻磚房的底層應(yīng)設(shè)置為框架一抗震墻體系底層框架抗震墻磚房的底層受力比較復(fù)雜，而底層的嚴(yán)重破壞將危及整個房屋的安 全，加上地震傾覆力矩對框架柱產(chǎn)生的附加軸力使得框架柱的變形能力有所降低等因 素，對底層的抗震結(jié)構(gòu)體系的要求應(yīng)更高一些。1.底層框架抗震墻磚房的底層應(yīng)設(shè)置為縱、 橫向的雙框架體系， 避免一個方向為框架、 另一個方向為連續(xù)梁的體系。這主要是由于地震作用在水平上是兩個方向的。一個 方向為連 續(xù)

10、梁體系則不能發(fā)揮框架體系的作用， 則該方向的抗震能力要降低比較多。 同時，也不應(yīng)設(shè) 置為半框架體系或山墻和樓梯間軸線為構(gòu)造柱圈梁約束磚抗震墻的 狀況。這是由于底層的地震剪力按各抗側(cè)力構(gòu)件的剛度分配，半框架體系或山墻為構(gòu) 造柱、圈梁約束的磚抗震墻體系中， 磚墻較框架的抗側(cè)力剛度大得多， 在地震作用下， 磚墻先開裂和肢壞，加上磚墻的變形能力較框架要差得多，會形成磚墻構(gòu)件先退出工 作，導(dǎo)致加重半框架或部分框架的破壞。2.底層框架抗震墻磚房的底層應(yīng)設(shè)置為框架抗震墻體系。在6、7 區(qū)底層為小型商店 時， 其抗震墻可為框架填充墻；當(dāng)?shù)讓拥拇u填充墻較少時應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋砼 抗震墻，在 8、 9 度時，均

11、應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋砼抗震墻，使底層形成具有二道防 線的框架抗震墻體系，有利于提高底層的抗震能力。3底層的鋼筋砼墻應(yīng)設(shè)置為帶邊框開豎縫的鋼筋砼墻（ 二 ） 過渡樓層的抗震能力應(yīng)適當(dāng)加強整體模型試驗研究結(jié)果表明，底層框架抗震墻磚房的過渡樓層受力比較復(fù)雜，雖然底 層的抗震墻先開裂，但是一旦第二層磚墻開裂后、其破壞狀態(tài)要比底層要重得多。因 此，應(yīng)增 強過渡樓層的抗剪和抗彎能力。在設(shè)計時可以考慮加強底層框架與上部磚 砌體結(jié)構(gòu)接合處樓板的整體剛度，可將此處樓板做成同厚度的一塊大現(xiàn)澆板，板鋼筋 通長布置；還應(yīng)考慮底框豎向結(jié)構(gòu)與上部磚混豎向結(jié)構(gòu)，在接合處豎向鋼筋盡可能上 通下行，在構(gòu)造上加強過渡樓層的抗剪、

12、抗彎能力。七、底層框架抗震墻磚房的底層與上部磚房部分的抗震能力宜相匹配結(jié)構(gòu)抗震能力沿豎向分布的均勻牲，有助于提高房屋的整體抗震能力。底層框架抗震 墻磚房是由兩種承載能力和抗側(cè)體系構(gòu)成的， 底層具有一走的承載能力和較好的變形 能力，上部磚房部分具有一定的抗震能力，但變形和耗能能力相對比較差。文獻(xiàn)（3）對底層框架抗震墻磚房的均勻性進(jìn)行了探討， 提出了判斷薄弱樓層在底層還是在上部 磚房部分的分析方法，即可根據(jù) y（1）是否小于 08R（ 2）來判斷，若y（1） 09R（2） ，則第二層為薄弱樓層， 若y（1）為 9） R（ 2），則該結(jié)構(gòu) 較為均勻。i =Vu /Vei 結(jié)構(gòu)第 i 層極限剪力系數(shù)Vu 結(jié)構(gòu)