抗震設(shè)計(jì)中常見問題之管見

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1  存在問題?

    多年來，筆者曾參與了600多項(xiàng)各類工程建設(shè)項(xiàng)目(包括新建工程和已建加層改造工程，有多層建筑和高層建筑，有住宅、商住、綜合、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、市政工程，有砌體、鋼筋混凝土、底框磚混等結(jié)構(gòu))的抗震設(shè)計(jì)審查，從中發(fā)現(xiàn)如下一些普遍性問題。
    (1)缺乏巖土工程勘察資料或資料不全。有的在擴(kuò)初設(shè)計(jì)階段還缺建筑場(chǎng)地巖土工程的勘察資料，有的在擴(kuò)初設(shè)計(jì)會(huì)審之后就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)，有的在規(guī)劃設(shè)計(jì)或方案設(shè)計(jì)會(huì)審后就直接進(jìn)入了施工圖設(shè)計(jì)。無巖土工程勘察資料，設(shè)計(jì)缺少了必要的依據(jù)。
    (2)結(jié)構(gòu)的平面布置。外形不規(guī)則、不對(duì)稱、凹凸變化尺度大、形心質(zhì)心偏心大，同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度不均勻不對(duì)稱，平面長(zhǎng)度過長(zhǎng)等。
    (3)一個(gè)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)采用兩種不同的結(jié)構(gòu)受力體系。如一半采用砌體承重，而另一半或局部采用全框架承重或排架承重；底框磚房中一半為底框，而另一半為磚墻落地承重［這種情況常發(fā)現(xiàn)在平面縱軸與街道軸線相交的住宅，其底層為商店，設(shè)計(jì)成一半為底框磚房(有的為二層底框)，而另一半為磚墻落地自承，造成平面剛度和豎向剛度二者都產(chǎn)生突變，對(duì)抗震十分不利］。
    (4)底框磚房超高超層。如1996年，對(duì)在杭設(shè)計(jì)單位作的一次專題普查，發(fā)現(xiàn)有69幢底框磚房超高超層。新項(xiàng)目亦普遍存在此現(xiàn)象，1999年某地塊住宅竣工交付使用驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)有三幢底框磚房超高超層，甚至有超三層的。
    (5)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)掌握不當(dāng)。有一些項(xiàng)目擅自提高了設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，按照《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(GB 50223-95)》劃分應(yīng)屬六度設(shè)防的，但設(shè)計(jì)中提高了一度按七度設(shè)防，提高了建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)增加工程投資；有的項(xiàng)目嚴(yán)格應(yīng)按七度采取抗震措施的，但設(shè)計(jì)中又按六度設(shè)防，減低了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，不利抗震。
    (6)結(jié)構(gòu)的豎向布置。在高層建筑中，豎向體型有過大的外挑和內(nèi)收，立面收進(jìn)部分的尺寸比值B1/B不滿足≥0.75的要求。
    (7)抗震構(gòu)造柱布置不當(dāng)。如外墻轉(zhuǎn)角處，大廳四角未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱不成對(duì)設(shè)置；以構(gòu)造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設(shè)抗震構(gòu)造柱；過多設(shè)置抗震構(gòu)造柱等。
    (8)框架結(jié)構(gòu)砌體填充墻抗震構(gòu)造措施不到位。砌體外圍護(hù)墻砌筑在框架柱外又沒有設(shè)置抗震構(gòu)造柱，框架間砌體填充墻高度長(zhǎng)度超過規(guī)范規(guī)定要求又沒有采取相應(yīng)構(gòu)造措施。
    (9)結(jié)構(gòu)其他問題。有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長(zhǎng)；有的僅北側(cè)縱墻落地，南側(cè)全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫(kù)，設(shè)計(jì)時(shí)橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內(nèi)框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設(shè)計(jì)，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內(nèi)柱來承重以代替磚墻承重，實(shí)際上將磚混結(jié)構(gòu)演變?yōu)閮?nèi)框架結(jié)構(gòu)，這比底框磚房還不利，因內(nèi)框磚房的層數(shù)、總高度控制比底框磚房更嚴(yán)，因此存在著嚴(yán)重抗震隱患。更為嚴(yán)重的是這種情況并未引起目前大多數(shù)結(jié)構(gòu)工程師的重視。
    (10)平面布局的剛度不均?？拐鹪O(shè)計(jì)要求建筑的平、立面布置宜規(guī)正、對(duì)稱，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻，否則應(yīng)考慮其不利影響。但有的平面設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重的不對(duì)稱：一邊進(jìn)深大，一邊進(jìn)深??；一邊設(shè)計(jì)大開間，一邊為小房間；一邊墻落地承重，一邊又為柱承重。平面形狀采用L、π形不規(guī)則平面等，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫(kù)的住宅，一側(cè)為進(jìn)出車需要，取消全部外縱墻，另一側(cè)不需進(jìn)出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均。這些都對(duì)抗震極為不利。
    (11)防震縫設(shè)置。對(duì)于高層建筑存在下列三種情況時(shí)，宜設(shè)防震縫：①平面各項(xiàng)尺寸超過《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(JGJ 3-91)》中表2.2.3的限值而無加強(qiáng)措施；②房屋有較大錯(cuò)層；③各部分結(jié)構(gòu)的剛度或荷載相差懸殊而又未采取有效措施；但有的竟未采取任何抗震措施又未設(shè)防震縫。
    (12)墻體局部尺寸限值。在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)此有專門的限制性規(guī)定，這是從宏觀上保證砌體房屋安全度的有效措施。但發(fā)現(xiàn)有承重窗間墻最小寬度＜1.0m(六度設(shè)防)；承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離＜1.0m；非承重墻外墻盡端至門窗洞邊的最小距離＜1.0m，甚至只有幾十厘米等情況，片面追求開敞明亮卻忽視了房屋的抗震安全。
    (13)同一結(jié)構(gòu)單元基礎(chǔ)形式不同。有關(guān)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定了“同業(yè)結(jié)構(gòu)單元中不宜部分采用天然地基，部分采用樁基”，“高層建筑在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，不宜采用局部箱形基礎(chǔ)”，但發(fā)現(xiàn)有高層建筑部分采用樁基，部分又采用天然地基(主要指裙房部分)；同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，部分有地下室，部分無地下室的情況。
    (14)基礎(chǔ)的埋置深度。有關(guān)規(guī)程明確規(guī)定，采用天然地基時(shí)基礎(chǔ)埋置深度不小于建筑高度的1/12，采用樁基時(shí)可不小于建筑高度的1/15，樁的長(zhǎng)度不計(jì)在埋置深度內(nèi)。但發(fā)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)人員忽視了基礎(chǔ)的埋置深度必須滿足地基變形和穩(wěn)定的要求，在選擇天然地基時(shí)或是樁基時(shí)都達(dá)不到上述規(guī)定的要求。
    (15)結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)掌握不準(zhǔn)。有的提高了，而有的又降低了，主要是對(duì)場(chǎng)地土類型、結(jié)構(gòu)類型、建筑高度、設(shè)防烈度等因素綜合評(píng)定不準(zhǔn)造成。
    (16)閣樓問題。其內(nèi)收外墻不是支撐在墻上，而是支撐在樓板上，又未采取任何其他抗震構(gòu)造措施。?

2  問題的原因?

    上述這些問題的原因是多方面的，有認(rèn)識(shí)方面的原因(如杭州雖屬六度地震區(qū)，但在新規(guī)范(GBJ 11-89)未頒布前是不抗震設(shè)防的，故存在著麻痹思想)，有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)的原因，有設(shè)計(jì)人員忽視了抗震概念設(shè)計(jì)方面的原因(未能從整體、全局上把握好)，有法律建設(shè)方面的原因(在工程抗震設(shè)防管理方面缺乏國(guó)家政府法律依據(jù)，特別是處罰方面)，有工程抗震設(shè)計(jì)會(huì)審方面的原因(缺乏系統(tǒng)過程抗震設(shè)計(jì)審查)，還有設(shè)計(jì)人員的水平(有的設(shè)計(jì)人員從大學(xué)到工作單位都未系統(tǒng)學(xué)習(xí)過抗震設(shè)計(jì)規(guī)范)和其他原因等。
    上述這些問題的存在，倘若不能得到改正，勢(shì)必對(duì)建筑物的安全帶來隱患。最近，杭州市人民政府頒布了杭州市人民政府令第149號(hào)《杭州市建設(shè)工程抗震設(shè)防管理辦法》，從1999年1 2月28日發(fā)布之日起施行；2月14日《中國(guó)建設(shè)報(bào))公布了中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第279號(hào)《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》，從1月30日起施行。希望能借這個(gè)東風(fēng)進(jìn)一步提高建設(shè)工程質(zhì)量，保證按規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)防。