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岩土专业知识辅导:底框结构设计中常见问题

|0·2009-10-19 15:27:29浏览0 收藏0

  底框结构设计中常见问题

  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。

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