sg109-2民用建筑工程設計常見問題分析及圖示05sg109-2-資料下載頁

【導讀】發生，合理和優化設計，提高設計質量。本圖集共分四冊。第一冊為工程設計管理、荷載與地震作用、地基與基礎，第二冊為砌體結構，第三。冊為混凝土結構，第四冊為鋼結構和空間網格結構。采用圖文并茂及對照編排方式給出設計中工程技術人。員容易混淆、容易忽視的問題及相關規定和改進措施示例。據規范、規程的規定應采取的做法。使用本圖集應嚴格執行國家現行標準、規范和規程的規定，如涉及地方規定的，還應協調考慮。磚型選用不當，地震區選用蒸壓多孔和空心磚，水泥多孔磚等材料。但蒸壓類的空心或多孔磚，以及KPl型和M型以外的多孔磚型，均不得用于地震區作為承重墻體。室外地面以下的墻體或基礎采用燒結多孔磚或混凝土小型空心砌塊，但沒有相應措施。因素，都可能對多孔磚壁造成損壞，進而造成地下部分破壞，勢必影響結構安全。體考慮，基礎部分不應采用多孔磚砌體。對于孔洞率達50%左右的混凝土小型空心砌塊來說，理由是相同的。

　　

【正文】 屋沒有設置構造柱的要求，僅當不同設防烈度的房屋達到一定層數和高度時，才要求設置構造柱，這是對構造柱作用的初始認識階段。 改進措施： 現行抗震規范已普遍提高了不同設防烈度區允許建造房屋的高度。因此，構造柱的設置是普遍的要求和基本的構造措施，不是解決房屋超高或超層的手段。 單層砌體房屋不應按多層房屋的要求設置構造柱。 改進措施： 單層房屋一般不包括在多層砌體房屋之列，規范對此亦無明確規定。 對不 同設防烈度的單層砌體房屋，可根據建筑結構情況區別對待。比如，對一些高烈度區的重要建筑，至少應在房屋的四角墻體內設置構造柱，也可以在相隔一定距離的橫墻內設置構造柱。 對一般的單層砌體房屋，只要求有頂部圈梁和內外墻的拉結措施， 隨意將構造柱沿房屋高度方向逐層減少或改變截面及配筋。 改進措施： 構造柱的設置目的既然是約束墻體的構件，因此就一般要求而言，各層均應連續設置。除符合《抗震規范》 GB 50011 第 條第 5 款規定，需在房屋下部 l/3 樓層增設的構造柱，當延伸到上層的墻體時，可適當減少或改變 配筋及截面。 構造柱在多層砌體中除有約束構件功能之外，同時還能夠增強內外墻、墻與墻的連接功能。這些也不能忽視。因此，如果沿高度方向要減少構造柱的數量時，一定要強調墻相互間的拉結措施，否則是危險的。 誤將構造柱伸入房屋基礎的大放腳或基底。 原因分析： 《抗震規范》 GB 50011 要求，構造柱可不單獨設置基礎，但應伸入室外地面下 500mm，或與埋深小于 500mm 的基礎圈梁相連，構造柱作為整個墻體的一部分，構造柱的作用不是柱，它所承擔的作用主要是對墻體起水平約束，因此不必要有基礎。 改進措施： 構造柱是 墻體的一部分，它不是承重柱，因此也不單獨承擔豎向荷載。其主要作用是對墻體起水平約束作用。不需要有單獨的基礎。規范規定構造柱可不單獨設置基礎，但應伸入室外地面下 500mm，或與埋深小于 500mm 的基礎圈梁相連，遇有管溝時，應伸到溝底。如圖 所示。 民用建筑工程設計常見問題分析及圖示 (砌體結構 ) 21 構造柱的截面設計過大，數量設置過多。 原因分析： 構造柱的作用不是代替墻體抗剪，而是約束墻體。《抗震規范》 GB 50011 規定了構造柱的最小截面，設計中不宜將構造的截面任意擴大，這樣做有幾個弊端： (1)構造柱的截面增大以后，勢必增大它的剛度。 如果構造柱在墻段中的剛度過大，它將影響作為砌體墻的特性，甚至成為以混凝土柱為主的墻段，而使墻段的抗剪作用由混凝土起主導作用，顯然這不是我們所要求的。正確的構造柱設計應當使其剛度很小而約束較強，這樣才能對墻段有所幫助，而不是使其剛度增加，造成地震剪力的加大。 (2)眾多試驗也證明：如按常規設計的構造柱做法，包括截面大小和配筋，有構造柱墻段和未設構造柱墻段的初裂荷載基本不增大。 改進措施： 構造柱設置過多也是設計上常見的問題，比如有些設計在所有墻的連接處均設構造柱等等。 構造柱對墻段的約束作用，特別表現在房屋四大 角最為明顯，角部的構造柱能夠起到對兩個方向墻段的約束作用，并有利于抗扭，所以四角必須設構造柱，對于其它部位的構造柱設置，要根據實際情況按規范要求布置。 陰角是否一律可以不設構造柱，也不是絕對的。要視其總體平面上墻段所處的位置而定。如圖 所示陰角部位由于處于局部墻段的兩端，一般可以不設構造柱。 鋼筋混凝土樓板是裝配整體式的，圈梁做預制裝配整體式的。 原因分析： 鋼筋混凝土圈梁的抗震作用也是經過長時間的考驗，被證明為行之有效的抗震措施之一。《抗震規范》 GB 50011 第 條對此作了明 確規定。鋼筋混凝土圈梁在抗震上的作用主要是：一是能夠加強樓蓋的水平剛度，使之樓蓋能夠在各道墻體間傳遞水平地震作用，二是作為沿高度方向上的構造柱的連接點 (支點 )，使構造柱能夠在各層約束墻體；三是作為墻側面的邊框的一部分，墻段兩端由構造柱約束，而墻段上下邊緣由抗震圈梁約束。 改進措施： 為了實現這些目的，抗震圈梁應是現澆鋼筋混凝土的。如做成裝配式或裝配整體式，圈梁與墻的連接僅靠一層鋪墊砂漿，與墻頂的結合較差，不利于板將水平地震作用傳至墻。作為樓蓋的水平邊框作用，若采用預制裝配圈梁結合也不可能緊密，影響樓蓋的水平剛 度。地震區曾經發現過裝配式圈梁破壞的例子，地震時圈梁與墻無可靠粘接，圈梁脫離樓板摔下。 民用建筑工程設計常見問題分析及圖示 (砌體結構 ) 22 橫墻承重的砌體結構，采用裝配式樓蓋層，內外墻圈梁不交圈沒有處理。 原因分析： 裝配式樓蓋中，如果橫墻承重，樓板的圈梁一般均設在板底，此時，外縱墻的圈梁由于沒有樓板的擱入，其底面與板底位于同一標高，這樣就造成內外墻的抗震圈梁不在同一標高的問題。 改進措施： 在地震設防地區，對此必須在內外墻交接處，設置一段圈梁的交接段，搭接長度可取二倍到三倍的標高差，如圖 、 2 所示： 民用建筑工程設計常見問題分析及圖示 (砌體結構 ) 23 現澆樓蓋可以 不單獨設置圈梁，但未沿墻周邊設置加強鋼筋。 改進措施： 現澆樓蓋已經有較大的水平剛度，其樓板的整體性也較好。因此，不必再單獨另設置樓蓋的邊緣圈梁。 但是，考慮到現澆樓蓋在支承墻體上，僅靠樓板內的一般配筋，包括分布鋼筋，則是不夠的。因為受力筋和分布筋可能都較稀，有一定的間距，還不足以形成樓板結構的邊框作用。為此，為了加強樓板的邊緣，《抗震規范》 GB 5001l 第 條第 2 款規定必須另行設置加強配筋，并應與相應的構造柱鋼筋可靠連接。一般的做法可以是：在樓板支承在墻上的長度內，沿板厚方向上下設置 2 12 鋼筋， 并應沿墻長通長設置；也可以在板的支座長度內，水平擱置 2 12 加強筋。這些加強鋼筋都必須與樓板的受力主筋或分布筋綁扎在一起，以起到樓板的水平邊框作用。 裝配式樓蓋中，只在外墻上設周邊的圈梁，內墻中用板縫或支承板端的配筋不另設圈梁。 原因分析： 一般情況下是不允許的。因為作為樓蓋邊緣的圈梁是針對各間樓蓋的整體性而設置的。一幢建筑中如果僅在外墻周邊設置圈梁，顯然是過于薄弱了。更何況較長的外墻圈梁還須要在中段設有拉結，否則單靠圈梁本身的剛度也是遠遠不夠的。 不論在內墻中利用板縫或支承在墻上的板端配 筋，其作用是很有限的，遠不足以代替正規的鋼筋混凝土圈梁。 當然，在現澆樓蓋中不存在此類問題。因為對內墻面言，樓板是在墻上滿搭的，因此能夠較好的傳遞地震作用。 民用建筑工程設計常見問題分析及圖示 (砌體結構 ) 24 改進措施： 應按《抗震規范》 GB 50011 第 條的要求在外墻和內縱墻以及內橫墻上設置封閉的抗震圈梁。 裝配式樓蓋中，當有現澆的板底圈梁時，預制板伸入墻上的長度也按梁上的支承長度要求。 原因分析： 應當可以，因為現澆鋼筋混凝土圈梁也是梁，作為預制板的支承長度，主要看它是磚墻還是混凝土，如果是混凝土，可以按支承在梁上的長度要求。 改進 措施： 按《抗震規范》 GB 50011 第 條的規定，板端伸進內墻的長度按規范要求為≥ 100mm。如果板端伸進圈梁頂面時，則不應小于 80mm 要求。 房屋端部設置大房間時，缺少樓屋蓋與墻或梁的拉結。 原因分析： 所謂大房間一般指開間大于 。 設置在端部的大房間，在抗震中會發生兩種情況，第一，房屋端部包括轉角墻在內的外墻，由于“邊端效應”，將會使端部墻體首先破壞。原因是端部角墻的剛度較大，應力集中，地震作用時將受到較大的作用力。同時，由于角部難免的扭轉作用，也使角墻首當其沖遭到破壞 。第二，端部處于外墻盡端，在地震作用中，此外墻不僅承擔墻體平面內的作用力，同時也要承擔平面外的作用。因此，必須要求采取措施，加強端部大房間的樓屋蓋與相應墻或梁的拉結，加強端部的整體作用能力。 改進措施： 如為預制樓板時，按《抗震規范》 GB 5001l 第 條第 4 款執行；如為現澆樓蓋時，應加強現澆板的邊緣配筋，有意識地加強盡端墻體的出平面外的抵抗能力，避免破壞。 地震區的樓屋蓋大梁、屋架沒有對其采取加強抵抗水平作用力的措施。 原因分析： 梁或屋架作為集中荷載支承在墻或柱上時，其連接是十分重要 的，地震作用的傳遞也是要靠它們的連接程度來決定。靜力設計中所要求的主要是它的支承面積，因為它們主要傳遞的是垂直荷載。但是在地震作用下，它們傳遞的卻是水平方向的力。因此在連接構造上也必須適應水平力的傳遞。 改進措施： 大梁、屋架等跨度較大的構件支承在墻或柱上時，應注意下列幾點： (1)大梁、屋架支座除了傳遞豎向壓力以外，一般都是按簡支考慮。但是地震作用下，即使是簡支的梁或屋架也將承擔水平向的慣性作用。所以還必須在支座處設置抵抗水平向的作用力的措施。如增加屋架支座的螺栓數量和強度，加大大梁的支承長度或采取其它有效 拉結措施等。 (2)大梁、屋架支承部位的墻或柱，不論簡支與否，都要考慮梁、屋架所可能產生的嵌固彎矩，并由此會對墻柱造成的不利影響。 支承頂層的大梁或屋架的外墻，其支承處如墻內設有構造柱時，則此構造柱也應考慮承擔梁和屋架帶來的彎矩作用，因此必須增大構造柱內的配筋，把構造柱作為排架柱來考慮。 非承重的墻體未按規范要求采取抗震措施。 原因分析： 非承重墻可以分為幾種： 如輕質隔墻，一般僅作為隔斷之用，且墻體的側向剛度很小，不足以對房屋起到抗側移的作用。因此，對此類墻體，只要考慮隔墻本身地震時不會倒塌 傷人就可以了。例如在墻的兩端設有與主要墻體的拉結措施即可。 對不承擔靜力垂直荷載，而只承擔自身重量的內外縱墻，也稱為自承重墻。對此類墻體，不能不考慮其承擔地震作用。因為在側向力的作用下，所有與之平行的、有一定剛度的墻體都將分擔地震水平作用的影響。因此，雖不是承重墻，但在地震中也要按承擔水平地震作用來分擔地震荷載。 改進措施： 此類墻體的抗震措施應按《抗震規范》 GB 50011 第 條規定設置拉結筋、水平系梁、圈梁、構造柱等與主體結構可靠拉結。 “橫墻很少”的多層砌體房屋在采取與“橫墻較 少”的房屋相同的措施后，高度和層數可降低一層。 民用建筑工程設計常見問題分析及圖示 (砌體結構 ) 25 改進措施： 對于橫墻較少的房屋，規范在提出須要降低一層高度的同時，又給了一條出路，即按《抗震規范》 GB 50011 第 條規定，采取加強措施，來彌補由于橫墻較少帶來的對抗震不利的影響，從而達到不降低層數和高度的要求。 而橫墻很少的房屋一般指全部為教室樓或食堂、俱樂部等的建筑。它們的抗震能力比橫墻較少的更差。規范沒有提出對此類房屋采取類似加強的措施后，可以不降或少降其層數和高度。 對于橫墻很少的房屋，如果采取了措施，橫墻的布置達到了橫墻較少的條件時，可以按 橫墻較少來對待。此時按照規范的規定，也就可以少降一層或甚至于不降低高度和層數了。 多層混凝土小型空心砌塊房屋的抗震構造措施 多層混凝土小型空心砌塊房屋中，可以采用芯柱體系，也可以采用構造柱體系，選用上應區別對待。 原因分析： 多層混凝土小型空心砌塊房屋是利用混凝土空心小砌塊砌筑而成的建筑。由于砌塊有較大的集中孔洞，因此可以插入鋼筋并注入混凝土形成芯柱。 小砌塊的型號、規格基本上是采用國外引進的尺寸，做法也與國外大致一樣。我國經過近二十年來的應用，并進行了相應的科研試驗，已經取得了一定的經 驗，建造了一大批小砌塊建筑。 但是，在實際應用中也發現一些問題。比如小砌塊的孔洞較小 (120x120)，插入鋼筋并澆注芯柱時，往往混凝土不易澆灌密實，容易造成空洞。而且，對芯柱澆注的質量又很難進行檢查。為此，曾出現過許多質量問題。 另外，由于地震區的小砌塊建筑，要求有比較多的芯柱，給施工也帶來麻煩，特別是高烈度區更為突出。 隨著國內建造小砌塊建筑的數量日益增加，特別是南方地區，為了使小型空心砌塊用于外墻能夠增加保溫和隔熱效果，不少地區將單排孔的小砌塊改為雙排甚至多排孔。這樣又帶來的一個問題，即無法再在孔洞中 設置芯柱了。 北京地區地震烈度較高，為了研究提高小砌塊建筑的抗震性能，同時能夠適當減少墻體中芯柱數量的目的。北京市建筑設計研究院提出在混凝土空心小砌塊建筑中采用構造柱的做法，并在試驗室進行了一批墻體試驗，繼而又做了一幢九層房屋的整體模型抗震試驗。得到了相關數據，取得了很好的抗震效果。另外，在天津、南京、哈爾濱等地的高校和科研單位也相繼進行了混凝土小型空心砌塊結構中采用構造柱的試驗研究，結論也是一致的。 混凝土空心小砌塊建筑不同于一般多層砌體房屋。因為它的材料是混凝土，不論是砌塊本身、芯柱或構造柱，都是同一種 材料。因此，在適當配置必要的構造鋼筋后，能夠形成混凝土剪力墻結構。特別當小砌塊砌體中配置較多的鋼筋時，還可以形成配筋砌體結構，在高度上可以大大突破一般多層小砌塊房屋的限值。 改進措施： 《小砌塊規程》 JGJ/T14 為小砌塊房屋規定了兩種抗震構造措施：同時設置構造柱和芯柱做法，以及芯柱做法。設計應根據具體的地區條件和烈度大小等因素進行選擇。圖 、 是兩種做法的示意圖。例如，在使用雙排或多排孔小砌塊的地區，它只能采用構造柱做法而無法用芯柱做法。 又如在一些烈度較高地區，由于地震作用強度較大 ，因此要求小砌塊建筑具有更好的抗震性能。所以采用構造柱加芯柱的做法更為恰當。所謂構造柱加芯柱做法是指墻體與墻體交接處，包括內外墻交接處，外墻轉角處，內墻交接處等部位可采用與墻厚相同的構造柱；而對于一般的門窗洞口