【摘 要】針對(duì)實(shí)際工程多層磚混結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析,并對(duì)這些問(wèn)題提出了解決方案。 

  【關(guān)鍵詞】淺談 多層 砌體 住宅 設(shè)計(jì) 

  改革開(kāi)放后,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)無(wú)論從理論還是施工技術(shù)都有長(zhǎng)足發(fā)展。建筑物結(jié)構(gòu)形成越來(lái)越多,使用的材料也越來(lái)越豐富,其中砌體結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)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(dǎo)地位。砌體結(jié)構(gòu)有其自身優(yōu)點(diǎn),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(jià)低廉等;但其也有缺點(diǎn),如強(qiáng)度低,整體性能和延性差,自重大,砌筑工作量大,勞動(dòng)強(qiáng)度高等。為充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),砌體結(jié)構(gòu)在材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造方式上進(jìn)行了很多的探討,取得了一些新進(jìn)展,如采用配筋砌體、組合砌體和預(yù)應(yīng)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(chēng)重砌塊,降低結(jié)構(gòu)自重;進(jìn)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(duì)農(nóng)田的占用。 

  在商品房住宅小區(qū)設(shè)計(jì)中,大部分建筑采用了砌體結(jié)構(gòu)。由于用戶(hù)對(duì)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(fù)雜,增加了設(shè)計(jì)難度。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 

  一、總高度和層數(shù)接近規(guī)范限值 

  《建筑抗震設(shè)計(jì)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(yīng)允許從室外地面算起;對(duì)帶閣樓的坡屋面應(yīng)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(chē)庫(kù),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(huì)接近或超過(guò)規(guī)范規(guī)定的極限值。這時(shí),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(guò)5.4米;縱墻內(nèi)的構(gòu)造柱一般不超過(guò)3.9米(外縱墻)和4.2米(內(nèi)縱墻),即大致每開(kāi)間均應(yīng)設(shè)置一根構(gòu)造柱,如此要求是十分必要的,實(shí)驗(yàn)證明墻段的寬高比超過(guò)2時(shí),構(gòu)造柱的約束作用會(huì)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(shè)置縱墻或只設(shè)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(gè)方向,房屋的縱向相對(duì)于橫向比較弱,在地震作用下率先產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)傾斜、錯(cuò)動(dòng)、倒塌等現(xiàn)象,進(jìn)而使房屋遭到破壞。所以在拿到建筑專(zhuān)業(yè)的條件圖后,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要先思考分析,務(wù)必要和建筑設(shè)計(jì)人員溝通,盡量做到縱、橫墻的布置均勻?qū)ΨQ(chēng),沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù),同時(shí)一軸線(xiàn)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(dāng)縱墻不能貫通布置時(shí),可在縱橫墻交界處采取加強(qiáng)措施,如在縱、橫墻交接處增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱,并適當(dāng)加強(qiáng)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(qiáng)房屋整體性,防止縱、橫墻交界處在地震力的作用下被拉開(kāi)。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(gè)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(diǎn),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(zhǔn)確計(jì)算,它的作用是多方面的,如增強(qiáng)拉接,提高結(jié)構(gòu)的整體性,抵御地基的不均勻沉降,加強(qiáng)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?jī)?nèi)收或外伸,形成上下層墻體不連續(xù),或底層作為汽車(chē)庫(kù)、小商店以致外墻的門(mén)洞間墻寬度較小時(shí),底部應(yīng)采用框架-抗震結(jié)構(gòu)體系。6、7度且總層數(shù)不超過(guò)五層的底層框架之間的砌體震墻,但應(yīng)計(jì)入砌體墻對(duì)框架的附加軸力和附加剪力;其余情況應(yīng)采用鋼筋混凝土抗震墻。底層框架-抗震墻房屋,應(yīng)允許采用嵌砌于框架之間的砌體抗震墻,但應(yīng)計(jì)入砌體墻對(duì)框架的附加軸力和附加剪力;其余情況應(yīng)采用鋼筋混凝土抗震墻。底層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個(gè)方向,第二層與底層側(cè)向剛度的比值,6、7度時(shí)不應(yīng)大于2.5,8度時(shí)不應(yīng)大于2.0,且均不應(yīng)小于1.0。底部?jī)蓪涌蚣?抗震墻房屋的縱橫兩個(gè)方向,底層與底部第二層側(cè)向剛度應(yīng)接近,第三層與底部第二層側(cè)向剛度的比值,6、7度時(shí)不應(yīng)大于2.0,8度時(shí)不應(yīng)大于1.5,且均不應(yīng)小于1.0。 

  底部抗震墻的布置宜均勻?qū)ΨQ(chēng),避免由于水平地震作用下扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致破壞;抗震橫墻間距應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求;同時(shí)調(diào)整底部大片剪力墻的布置形式和開(kāi)洞方式,當(dāng)墻體較寬時(shí)可考慮開(kāi)設(shè)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(yīng)設(shè)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(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù),以提高底層或底部?jī)蓪咏Y(jié)構(gòu)的安全度,滿(mǎn)足規(guī)范對(duì)于薄弱部位應(yīng)采取必要措施的要求。其值應(yīng)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(duì)于采用嵌砌于框架之間的普通磚砌抗震墻,墻厚不應(yīng)小于240mm,砌筑用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于M10的要求,且施工時(shí)應(yīng)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(shí)上下墻體不能對(duì)齊,有時(shí)建筑要求在某些房間中不能布置梁,這樣就會(huì)產(chǎn)生一些"L"形,"刀把"形的異形板,F(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(diǎn),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(duì)平面上墻體對(duì)齊的要求也可予以適當(dāng)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(shí)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(yīng)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(jì)算布設(shè)雙向鋼筋網(wǎng)片以覆蓋板面應(yīng)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(lái)考慮。 

  以上為本人在磚混結(jié)構(gòu)住宅小區(qū)設(shè)計(jì)中總結(jié)的四方面常見(jiàn)問(wèn)題及其解決方案,供同行參考。廣大同仁可以根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)處理方法,不足之處請(qǐng)多批評(píng)指正。