注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

伊建康 伊莉莉 伊晨熙

如何度过业余时间决定一个人的未来

 
 
 

日志

 
 

底框结构设计中需要注意的问题  

2010-10-17 22:07:18|  分类: 房屋结构设计 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

1 前言
  对于地震区需要抗震设防的多层商住建筑,底层为钢筋混凝土框架的大空间商店,上部为小开间砖房或砌块建筑。结构设计中有的未作纵横两方面的抗震验算(包括承载力和变形),有的仅作了横向底层框架的验算,而纵向却按一般连续梁计算。在构造上,有些设计忽视了在底层纵横方向设置一定数量的抗震墙,或只有横向抗震墙,使整幢建筑上刚下柔,或横刚纵柔;地震作用下即容易产生较大的弹塑性变形。如果框架柱箍筋间距太大,特别是在柱上、下端箍筋没有按规范要求进行加密时,其破坏就更加严重。此类建筑即使是全框架结构,从震害的调查来看,也有许多同样的破坏情况。抗震结构在总体布置上有两大忌:一是上部刚度大,底层仅有柱的鸡腿式建筑;二是平面刚度不均匀,产生大扭转的建筑。两者在设计上全是难以解决的问题。有足够剪力墙或有核心筒的建筑,对维持整体稳定有利,并很大程度上减弱框架的受力;对一般建筑尽可能做框剪结构,避免做纯框架结构,以节约建筑材料。

2 常见问题
1)抗震设防不当

  商住多层建筑近年来在中、小城市中很常见,即将一层作商场,然后在其上建造住宅或写字楼等建筑。此种结构形式实际计算属下柔上刚,对抗震极为不利,如果不加抗震墙,做成底层纯框架而上部砖混的结构,在地震区将存在一些问题。
除底层不设抗震墙外,此类建筑还有超高和超层问题。如某农贸市场设层高3.2m的“半地下室”1层(南面开敞,在地面以上,北面埋入土内),市场部分层高为6.5m,并在周边设置夹层(实际应算作两层,而其中间部分为1层,结构上按复式框架考虑),其上为6层2.8m高的住宅,因此总高度达26.5m,总层数为8~9层,超过《建筑抗震设计规范(GB50011- 2001)》(以下简称《抗规》)中此类建筑在七度地震区总高度≤22m和总层数≤7层的规定。而且由于商场在使用上的要求,框架梁的跨度及荷载都较大,使得梁的截面尺寸较大,而中间柱高度相对较高,从而使得梁的刚度较大,而按《抗规》要求,抗震结构体系中的混凝土构件,应避免剪切先于弯曲破坏,混凝土的压溃先于钢筋屈服,钢筋锚固粘结先于构件破坏,因此违背了“强剪弱弯、强柱弱梁和强节点”的设计准则。综观某县级市的多个农贸市场及其它大底盘的商住建筑,包括正在建设中的大底盘商住建筑,或多或少均存在上述问题,其设计思路仍然沿用非地震区的设计思路,如遇地震灾害,则上述大底盘建筑因结构上未设防或设防不当,其后果将变得非常严重。

2)建筑布置不合理

  《抗规》第3.4.2条明确规定“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变”。但在实际工作中,建筑布置的合理性往往被忽视。目前的一些建筑设计,由于仍沿袭不设防时的设计思路,将抗震基本要求搁置一边,为片面追求建筑效果,将底层框架房屋平面上多处凹进凸出,导致各部分质量极不均匀,建筑物外纵墙多处被人为割断,严重影响抗震刚度。此外,在立面上又设置了许多不利于抗震的装饰物,如某公寓女儿墙竟高达3m以上。,如果上述问题解决得不好,抗震设防问题就会越积越多,一旦发生大地震,代价将会十分惨重。

3)人为因素

  抗震设防问题设计人一定要重视,应当严格遵守《抗规》的相关要求进行设计。在日常设计中注意下面的情况:
  a)仔细理解规范的要求,搞清楚底框结构在地震时的破坏情况。上面几层砌体结构,由于开间小、横墙多,不仅重量大,侧移刚度也大,而底层框架侧移刚度比上层小得多。刚度的急剧变化使得在结构刚柔交接处,应力高度集中,在柱端产生塑性铰,并使房屋的变形集中发生在相对薄弱的底层。这种比较薄弱的底层或中间层,可称之为“软层”,对于这种“软层”在抗震设计中应引起足够重视。
   b)底层框架一般为大空间的公共建筑,由于使用功能上的需要,在客观上给纵横抗震墙的布置带来了不少困难。
  c)设计人有时未作详细计算,仅凭习惯上的概念,错误地认为底层框架的侧向刚度一定比砖房好,纵向框架侧向刚度一定比横向好,而实际上并非如此。

3 防治措施
  对于底层框架抗震墙的砖房,底层框架抗震墙和上部砖房部分均具有一定的抗震能力,但这两部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的,而且其过渡楼层的受力也比较复杂。为了使这类房屋的抗震设计满足“小震不坏”,“中震可修”和“大震不倒”的抗震设防目标,其防治措施可从以下几个方面进行考虑:
  1)底层框架砖房的底层,不应采用纯框架结构。结构设计人员要及早介入建筑方案与初步设计,并和建筑工种与建设单位反复协商,在不影响或少影响功能的前提下,使纵横外墙、室内分隔墙等尽量对称,并均匀地在纵横两个方向设置一定数量的抗震墙,使上层与底层的纵横向侧移刚度比,能够满足规范要求。根据《砌体结构设计规范(GB50003- 2001)》条文说明,底层设置一定数量抗震墙的框支墙梁房屋模型振动台试验表明,其抗震性能不仅不比同样层数的多层房屋低,甚至还要好些。所以,在底框结构中合理设置一些抗震墙是非常重要的。
  2)底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对于具有薄弱底层的底层框架砖房,应考虑塑性变形集中的影响。另外,经分析知道提高软层的屈服强度可以减少软层塑性变形的集中。因此,底部剪力法对底层地震剪力要乘以一个1.2~l.5的增大系数。
  3)底层框架砖房的剪力分配不能按照框架抗震墙的方法进行,因为底层框架砖房只有底层是框架抗震墙,且底层还有塑性变形,所以要采取双保险的办法。对抗震墙要使其承担全部剪力,对框架要按刚度比分配,不过要注意,在刚度计算时框架是按弹性计算的,而抗震墙开裂后刚度会退化。据有关试验数据得知,其刚度将下降到弹性刚度的20~30%。
  4)底房框架柱应考虑地震的倾复力矩引起的附加轴力。
  5)在底层框架砖房的上层,构造上仍应设置构造柱,并应每层设置圈梁,底层的顶板应为现浇或装配整体式楼盖。软层中的柱,特别是结构刚柔相接的地方,要避免出现塑性铰。
  6)设计人员要转变设计思路,提高设计部门及设计人员的业务素质,尽快走出“不设防”的误区。要在严格执行《抗规》的前提下,在合理的平面布置上多做文章,同时设计单位可安排专人严把抗震设计关。

  评论这张
 
阅读(121)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017