【摘 要】針對實際工程多層磚混結(jié)構(gòu)住宅設計中存在的問題進行了分析,并對這些問題提出了解決方案。 

  【關(guān)鍵詞】淺談 多層 砌體 住宅 設計 

  改革開放后,隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)無論從理論還是施工技術(shù)都有長足發(fā)展。建筑物結(jié)構(gòu)形成越來越多,使用的材料也越來越豐富,其中砌體結(jié)構(gòu)在土木工程領域的應用非常廣泛。 

  在多層住宅建筑中,用砌體內(nèi)外承重墻和鋼筋混凝土樓板組成的混合結(jié)構(gòu)房屋占主導地位。砌體結(jié)構(gòu)有其自身優(yōu)點,如耐久性好、耐火性好、便于就地取材、施工技術(shù)要求低、造價低廉等;但其也有缺點,如強度低,整體性能和延性差,自重大,砌筑工作量大,勞動強度高等。為充分發(fā)揮其優(yōu)勢,砌體結(jié)構(gòu)在材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造方式上進行了很多的探討,取得了一些新進展,如采用配筋砌體、組合砌體和預應力砌體等新的結(jié)構(gòu)形式,可以克服材料的性能不足,改善砌體結(jié)構(gòu)的受力性能;采用空心稱重砌塊,降低結(jié)構(gòu)自重;進行墻體材料改革,發(fā)展非燒結(jié)材料,利用工業(yè)廢料,減少對農(nóng)田的占用。 

  在商品房住宅小區(qū)設計中,大部分建筑采用了砌體結(jié)構(gòu)。由于用戶對房屋使用功能要求的多樣化,使得建筑平面布置和立面造型都較為復雜,增加了設計難度。主要表現(xiàn)在以下幾個方面: 

  一、總高度和層數(shù)接近規(guī)范限值 

  《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)7.1.2條規(guī)定"房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度,半地下室從地下室內(nèi)地面算起,全地下室和嵌固條件好的半地下室應允許從室外地面算起;對帶閣樓的坡屋面應算到山尖墻的1/2高度處。"城鎮(zhèn)中小區(qū)內(nèi)多數(shù)住宅樓均采用一層為車庫,頂層帶閣樓或是坡屋面的形式。這樣房屋的總高度和層數(shù)就會接近或超過規(guī)范規(guī)定的極限值。這時,橫墻內(nèi)的構(gòu)造柱間距不宜大于層高的2倍,即一般不宜超過5.4米;縱墻內(nèi)的構(gòu)造柱一般不超過3.9米(外縱墻)和4.2米(內(nèi)縱墻),即大致每開間均應設置一根構(gòu)造柱,如此要求是十分必要的,實驗證明墻段的寬高比超過2時,構(gòu)造柱的約束作用會降低。 

  二、縱向布置較弱 

  隨著住宅商品化,使得砌體住宅樓的客廳面積增大,由于業(yè)主使用要求不同,大房間內(nèi)不設置縱墻或只設置較短的墻段,便于其以后用隔斷自由分割。眾所周知,多層砌體房屋的抗震性能主要取決于砌體墻,而水平方向地震作用分為兩個方向,房屋的縱向相對于橫向比較弱,在地震作用下率先產(chǎn)生裂縫,嚴重者會出現(xiàn)傾斜、錯動、倒塌等現(xiàn)象,進而使房屋遭到破壞。所以在拿到建筑專業(yè)的條件圖后,結(jié)構(gòu)設計人員要先思考分析,務必要和建筑設計人員溝通,盡量做到縱、橫墻的布置均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對齊,沿豎向應上下連續(xù),同時一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。 

  多層磚混住宅一般采用橫墻承重或縱橫共同承重的結(jié)構(gòu)體系。由于內(nèi)縱墻體少,因而房屋該方向空間剛度和整體性均較差,拉震能力低。當縱墻不能貫通布置時,可在縱橫墻交界處采取加強措施,如在縱、橫墻交接處增設鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并適當加強構(gòu)造配筋或者可以在縱橫墻交接處每隔一定高度放置水平拉結(jié)構(gòu)筋如2ф6@500,以加強房屋整體性,防止縱、橫墻交界處在地震力的作用下被拉開。另外,構(gòu)造柱與墻體必須依靠樓層上下樓蓋圈梁的拉結(jié)才能成為一個整體。構(gòu)造柱作為一種豎向構(gòu)件,一般沿墻截面不變,配筋也少有變化。因此,在各樓層柱高處必須有圈梁作為錨固點,以形成上下和左右墻段的約束作用。樓蓋圈梁在多層結(jié)構(gòu)中很難準確計算,它的作用是多方面的,如增強拉接,提高結(jié)構(gòu)的整體性,抵御地基的不均勻沉降,加強樓板與墻體的連接等。 

  三、墻體上下不連續(xù) 

  住宅樓底層平面局部內(nèi)收或外伸,形成上下層墻體不連續(xù),或底層作為汽車庫、小商店以致外墻的門洞間墻寬度較小時,底部應采用框架-抗震結(jié)構(gòu)體系。6、7度且總層數(shù)不超過五層的底層框架之間的砌體震墻,但應計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力;其余情況應采用鋼筋混凝土抗震墻。底層框架-抗震墻房屋,應允許采用嵌砌于框架之間的砌體抗震墻,但應計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力;其余情況應采用鋼筋混凝土抗震墻。底層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向,第二層與底層側(cè)向剛度的比值,6、7度時不應大于2.5,8度時不應大于2.0,且均不應小于1.0。底部兩層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向,底層與底部第二層側(cè)向剛度應接近,第三層與底部第二層側(cè)向剛度的比值,6、7度時不應大于2.0,8度時不應大于1.5,且均不應小于1.0。 

  底部抗震墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,避免由于水平地震作用下扭轉(zhuǎn)導致破壞;抗震橫墻間距應滿足規(guī)范要求;同時調(diào)整底部大片剪力墻的布置形式和開洞方式,當墻體較寬時可考慮開設一些洞口,以減少該大墻片的剛度。鋼筋混凝土抗震墻周邊應設置由梁(或暗梁)和邊框柱(或框架柱、暗柱)組成邊框;各墻段的高寬比不宜大于2。底層框架-抗震墻的縱、橫地震剪力設計值應乘以增大系數(shù),以提高底層或底部兩層結(jié)構(gòu)的安全度,滿足規(guī)范對于薄弱部位應采取必要措施的要求。其值應根據(jù)第二層與底層的側(cè)向剛度比值的大小在1.2-1.5范圍內(nèi)選用。對于采用嵌砌于框架之間的普通磚砌抗震墻,墻厚不應小于240mm,砌筑用的砂漿強度等級不應小于M10的要求,且施工時應先砌墻后澆筑框架的施工方案。 

  四、異形樓板的配筋 

  現(xiàn)代住宅為了保證空間的整體性和使用靈活性,有時上下墻體不能對齊,有時建筑要求在某些房間中不能布置梁,這樣就會產(chǎn)生一些"L"形,"刀把"形的異形板。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點,是較理想的抗震構(gòu)件。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋對平面上墻體對齊的要求也可予以適當放寬。異形樓板的配筋可以采用雙層雙向拉通配筋,也可以采用分離式配筋。實踐證明,分離式配筋雖較雙層雙向拉通配筋的用筋量有所減少,但在異形板內(nèi)凹的陰角處板面應力集中情況突出,容易出現(xiàn)貫穿裂縫。所以,要在這些部位的板面根據(jù)計算布設雙向鋼筋網(wǎng)片以覆蓋板面應力集中區(qū)域,板底和其他板面支座處按常規(guī)配筋,板厚基本按1/45來考慮。 

  以上為本人在磚混結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)設計中總結(jié)的四方面常見問題及其解決方案,供同行參考。廣大同仁可以根據(jù)實際情況采用相應處理方法,不足之處請多批評指正。