談談抗震墻砌體房屋的抗震構造措施

摘要：通過對房屋結構易損性分析，對其結構選型與抗震設計中的建筑體型、結構構造及改善框架柱和上部磚房抗震性能等問題進行了研究。

關鍵詞：抗震墻；構造措施

1 前言

底框結構是我國現階段經濟條件下特有的一種結構，從抗震上講它是一種不合理的結構形式，但限于我國當今的經濟發展水平，目前還無法取消，因此在我國內地及廣大中西部地區臨街建筑中仍普遍采用。其具有“頭重腳輕”、“上剛下柔”的特點。結構設計中抗震墻如何設置，有時需要反復計算，多次與建筑專業協調。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兩種承重和抗側力體系構成，這兩種抗側力體系在抗震性能等方面的差異，使得這類結構的結構選型與抗震設計較為復雜。臨街建筑采用這類結構，底部臨街一側常不設置抗震墻或設置的數量較少，而另一側則設置的數量較多，造成結構的質心與剛度中心不一致，地震時引起較為嚴重的扭轉效應，加劇了地震的破壞作用。通過對這類房屋結構易損性分析，結合歷次的震害資料及設計實踐，可對其結構選型與抗震設計中的建筑體型、結構構造及改善框架柱和上部磚房抗震性能等問題進行了研究。

2 抗震構造措施

底部框架--抗震墻磚房的磚砌體和混凝土結構部分除應分別滿足多層磚房和多層混凝土結構房屋的有關構造措施外，還應滿足下列要求。

2．1 上部磚混層構造柱和圈梁的設置及其構造

底部框架一-抗震墻磚房的上部磚混層應設鋼筋混凝土構造柱，當采用裝配式樓蓋時，各層均應設置必要的圈梁，并應符合下列要求：

2.1.1 構造柱和圈梁的設置部位：磚混過渡層各橫墻(軸線)與內、外縱墻(軸線)交接處及門窗洞口處均應設置構造柱，且每軸線均設置圈梁；其它磚混層應根據房屋的總層數按抗震規范中多層磚房的規定設置。2.1.2 構造柱的截面尺寸宜采用300 mm×300mm，且不應小于240 mm× 240 mm；圈梁的截面尺寸宜采用240 mm ×300 mm，且不應小于240mm× 240mm。2.1.3 構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范圍內為100mm)，箍筋直徑應≥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 構造柱應與每層圈梁連接，或與現澆板可靠拉結。2.1.5 磚混過渡層構造柱縱筋在相鄰框剪層柱(粱)內錨固長度：單元四角處≥40 d，其余部位≥35 d，或在柱(梁)內留出短筋與過渡層構造柱縱筋搭接，搭接長度≥1.2倍錨固長度。當構造柱與框架梁連接時，粱的相應部位應采用間距100mm、直徑≥8的箍筋加強。2.1.6 構造柱與墻連接處宜砌成馬牙槎，先砌墻，后澆柱，并應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結鋼筋，鋼筋伸人墻內不宜小于1 m。2.1.7 磚混過渡層的外縱墻窗臺以下應每隔500mm設置通長的2φ6鋼筋，并在窗臺標高處設置600mm、厚240mm寬的配筋砂漿(或混凝土)帶，砂漿強度等級應≥M7．5(混凝土強度等級應≥C20)，鋼筋宜采用2φ10，且應錨入兩側的構造柱內；另外，過渡層墻體的砂漿強度等級，不應低于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，應盡量減輕上部結構的重量，如采用空心磚、加氣混凝土砌塊等。

2．2 樓(屋)蓋的形式及其構造

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

3 底部框架結構設計中的常見問題

3．1 底部抗震墻數量不夠造成上、下側向剛度比超過規定。

3．2 側向剛度比符合要求，但上層縱向墻體開間過大，下部抗震墻幾乎沒有，這種上、下縱向剛度都很小，相對比值卻能滿足。對于這類房屋，首先要求上層砌體應滿足砌體結構的局部尺寸限值，再調整底部抗震墻，使之滿足側向剛度比。

3．3 單片抗震墻過長，有的整個山墻12米多全按抗震墻設計，形成“剛度集中”。對于高層建筑，抗震墻不宜超過8米，而對于高度矮很多底框房屋墻更不應過長。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。規范規定底框房屋抗震墻高寬比不宜小于2．0，較長的抗震墻可設豎縫予以處理。

3．4 托墻梁支承于底部抗震墻上，這是一種嚴重的設計錯誤。其錯在于：(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段軸壓比過大。(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到規范強制性條文7、5、3條的要求。(3)由于墻很薄，托墻梁線剛度很大，形成“強梁弱支座”，節點易于破壞，托墻梁配置很多負筋不起作用。對這類問題，應在托墻梁下設框支柱，或設垂直的抗震墻以平衡厚墻體出平面的彎曲作用。在一些錯誤的設計中，托墻梁下抗震墻連暗柱都沒有設置，這應該引起大家的重視。

3．5 當有次梁托墻時，應注意支承托墻次梁的主框架梁的抗剪、抗扭設計，此時不能按一般多層框架梁的構造作法，在支座邊1．5倍梁高或1／6跨度范圍內加密箍筋。由于托墻次梁傳來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，對這類情況要注意跨中抗剪強度的驗算。注意一下這個問題，或許可以避免大錯誤。

3．6 底部框架房屋抗震墻應設置自己的基礎。常有這樣的設計：抗震墻通過墻下暗梁或構造地梁支承在兩端的柱下基礎上。這違反了抗震規范強制性條文7、1、8第5款。

如果搞震兩端柱下為樁基礎，應沿墻下布樁，用帶形承臺連接兩端柱下承臺形成整體。如果抗震墻兩端柱下為獨立擴展基礎，抗震墻下可設置條基連接兩端形成整體。總之，應讓抗震墻直接傳力于基礎。