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多層磚混結構房屋的抗震設計探討

來源:233網校 2008年6月2日
  磚混結構由于選材方便、施工簡單、工期短、造價低等特點,多年來磚混房屋是我國當前建筑中使用最廣范的一種建筑形式;其中民用住宅建筑中約占90%以上。磚混結構多采用粘土磚和混合砂漿砌筑,通過內外磚墻的咬砌達到具有一定整體連接性的目的。在地震設防地區,多層磚混砌體房屋由于組成的基本材料和連接方式決定了其脆性性質,變形能力小,導致房屋的抗震性能較差;因此改善砌體結構延性,提高房屋的抗震性能具有極其重要意義。根據現行建筑抗震設計規范、砌體結構設計規范,結合自身設計的實踐經驗,我認為,在多層磚混房屋抗震設計上應注意以下幾方面。
  一、科學布局建筑平面和立面
  
建筑平面和立面的規整性是整個結構設計中一個十分基礎、重要的內容。抗震設計中,建筑平面、立面宜盡可能簡潔、規則,結構質量中心與剛度中心相一致。對于結構平面布置不規則的房屋質心與剛度中心往往不容易重合,在地震作用下會產生扭轉效應,大大加劇地震的破壞力度;對體型不規則的房屋應注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。建筑立面應避免頭重腳輕,房屋重心盡可能降低,避免采用錯落的立面,突出屋面建筑部分的高度不應過高,以免地震時發生鞭梢效應,同時應控制好結構豎向強度和剛度的均勻性。
  建筑設計應符合抗震概念設計的要求,不應采用嚴重不規則的設計方案,即使不可避免時,也應盡量在適當部位設置防震縫,將體型復雜,平面特別不規則的建筑布局分割成幾個相對規則的獨立單元。在實際工程設計中,應盡可能兼顧建筑造型,又滿足使用功能要求的前提下,將平面布置、立面外觀造型設計得較為規整、簡潔、美觀大方;同時又能有效地提高工程的抗震性能。
  二、砌體房屋的總層數及總高度不應該超限值
  
歷次震害證明,砌體房屋的層數越多,高度越高,它的地震破壞程度越大,所以控制磚砌體房屋的總高度及總層數對減少地震時帶來的震害有很大的作用。現行建筑抗震設計規范(GB50011—2001)對多層砌體房屋的總高度和總層數有了強制性規定:多層砌體房屋的總高度及層數應滿足表1中的限值。
  表1房屋的層數和高度限值(m)

  (注:室內外高差大于0.6m時,房屋總高度應允許比表中數據適當增加,但不應多于1.0m)
  在設計中房屋總高度及總層數應同時滿足上標的限值,因為樓蓋重量占房屋總重的一半左右,房屋總高度相同,多一層樓蓋就意味著增加半層樓的側向地震作用,同時加大對底部的傾覆力矩。在中、強地震作用下,因傾覆力矩過大,使得底部墻體產生過大的壓力或剪刀而被破壞,故此減輕自重、減少層數、降低層高是削弱地震影響的有效途徑之一。
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