底框抗震墻

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對底部框架結(jié)構(gòu)的規(guī)范理解和應(yīng)用提要：底框抗震墻合理布置方法，開洞抗震墻在PKPM中正確的輸入方法，低矮抗震墻的處理，關(guān)鍵詞：底框 抗震墻 PKPM 一，抗震墻的布置應(yīng)符合“均勻，對稱，周邊，分散”的布置原則。1， 在滿足抗震墻間距要求的前提下，盡量均勻分散的布置抗震墻：《抗震規(guī)范》7.1.5對房屋抗震橫墻的間距有明確規(guī)定，如：7度區(qū)不應(yīng)超過18米，6度區(qū)不不應(yīng)超過21米。底框結(jié)構(gòu)房屋的橫向地震力主要由橫墻承擔，不僅橫墻須具有足夠的承載力，而且樓蓋須具有傳遞地震力給橫墻的水平剛度，本條規(guī)定就是為了滿足樓蓋對傳遞水平地震力所需的剛度要求。在滿足抗震墻間距要求的前提下均勻分散的布置抗震墻會使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和承載力分布。2，縱橫兩方向盡量對稱布置：《抗震規(guī)范》7.1.8第2條：底部兩層框架-抗震墻房屋的底部，應(yīng)沿縱橫兩方向設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻，并應(yīng)均勻?qū)ΨQ布置或基本均勻?qū)ΨQ布置。一般情況下，沿橫向比較容易實現(xiàn)對稱布置，而縱向不容易滿足，主要因為底框底層一般為車庫或是商場，其正立面一般會開大洞口或落地通窗，從而造成沿建筑外縱墻只有一側(cè)布置有抗震墻，這種布置方法雖然在計算時能通過，但其實是違背抗震墻的布置原則的，其結(jié)果使房屋的剛心與質(zhì)心嚴重不重合，加大在地震作用下的整個結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。3， 抗震墻應(yīng)盡量沿建筑物的周邊布置：周邊就是指建筑物的外墻。具體的說就是縱向指外縱墻，而橫向指山墻和端開間內(nèi)縱墻?？拐饓ρ亟ㄖ锏闹苓叢贾脮菇Y(jié)構(gòu)具有盡量大的抗扭剛度。二， 開洞抗震墻在PKPM中正確的輸入方法：PKPM是一種常用的結(jié)構(gòu)計算輔助軟件，但它不是萬能的，所以我們使用時要仔細閱讀使用說明，了解其對不同構(gòu)件計算的使用條件。現(xiàn)版本PKPM對大開洞抗震墻是不能辨別的，即其對帶洞口的抗震墻均按小洞口抗震墻處理。而我們知道小洞口和大洞口的抗震墻的抗側(cè)移剛度計算是不一樣的。小開洞抗震墻抗側(cè)移剛度等于洞口影響系數(shù)α乘以無洞口抗震墻抗側(cè)移剛度，α＝洞口面積除以墻體面積后開根號當α≤0.4時為小開口抗震墻當α≧0.6或洞口高度≧0.8倍層高時：抗側(cè)移剛度等于洞口兩側(cè)抗震墻抗側(cè)移剛度之和所以當抗震墻上開大洞口和開高度很高的洞口時，應(yīng)該將洞口兩側(cè)的墻體按獨立墻體輸入。即在洞口兩側(cè)加節(jié)點，刪除洞口處的墻體，洞口處另設(shè)邊框梁，使之形成兩片無洞口的墻體。否則計算出來的抗側(cè)剛度偏大，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)實際抗側(cè)移剛度不足。三，抗震墻應(yīng)符合高寬比要求，避免出現(xiàn)低矮抗震墻。通常把高寬比小于1的鋼筋混凝土抗震墻稱之為低矮抗震墻。而低矮抗震墻的抗側(cè)剛度和承擔的地震剪力較大，變形和耗能能力較差，其破壞形式為剪切破壞。不符合《抗震規(guī)范》3.5.2 第3條結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力的要求?！犊拐鹨?guī)范》7.5.5第2條規(guī)定，抗震墻宜開設(shè)洞口形成若干墻段，各墻段的高寬比不宜小于2。（注：墻段的高寬比指層高與墻長之比，對門窗洞邊的小墻段指洞凈高與洞側(cè)墻寬之比。）即凡是高寬比小于2的墻體都應(yīng)該開設(shè)洞口。對于即使開設(shè)洞口也無法滿足高寬比要求的墻體，可在墻中設(shè)置豎縫的方法，墻體分成兩個或三個高寬比大于1.5的墻板單元。被豎縫分成的墻板單元，在PKPM輸入時應(yīng)按節(jié)點獨立墻體輸入。要注意的是墻體開豎縫后各個墻板單元的側(cè)移剛度之和要小于原墻體的側(cè)移剛度，因為墻體側(cè)移剛度和墻寬不是線性變化關(guān)系。即開縫后需要設(shè)置更多的抗震墻來滿足樓層側(cè)移剛度比的要求。豎縫處的構(gòu)造做法：⑴豎縫兩側(cè)應(yīng)設(shè)置暗柱。暗柱截面高度為1.5倍的墻厚，縱筋不宜小于4Φ16，箍筋直徑同墻體水平分布筋，間距不大于200mm。⑵抗震墻的豎縫應(yīng)開到梁底，水平鋼筋在豎縫處斷開。⑶邊框梁除滿足其它箍筋加密要求外應(yīng)在豎縫的兩側(cè)1.5倍梁高范圍內(nèi)箍筋加密，其箍筋間距不應(yīng)大于100mm。⑷豎縫的寬度可與墻厚相等，豎縫處可用預(yù)制鋼筋混凝土塊填入，并做好防水。四，抗震墻上邊框梁應(yīng)按照普通框架梁來設(shè)計計算內(nèi)力和配筋。《抗震規(guī)范》3.5.3 第1條規(guī)定結(jié)構(gòu)體系宜有多道抗震防線?！犊拐鹨?guī)范》3.5.2 第2條結(jié)構(gòu)體系應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。抗震墻和框架組成了底框結(jié)構(gòu)的多道防線。當在地震作用下抗震墻開裂喪失承載力后，為使邊框梁仍然具有對重力荷載的承載能力而不至于導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌，所以抗震墻上邊框梁按照普通框架梁來設(shè)計計算內(nèi)力和配筋。五，謹慎使用“按規(guī)范墻梁方法確定托梁上部荷載”。按規(guī)范墻梁方法計算時由于考慮了梁與墻的整體作用，因而計算配筋和截面較小，相對經(jīng)濟。但當由于地震作用下，上層墻體開裂將會破壞托墻梁的整體性，所以建議謹慎使用。最好按經(jīng)驗考慮墻梁上部作用的荷載折減，一般無洞口墻可取0.80，有洞口可取0.90，但折減后的荷載值不應(yīng)小于4層荷載。六，混凝土抗震墻側(cè)移剛度計算應(yīng)考慮邊框柱的作用。Pkpm在計算抗震墻側(cè)移剛度有一個“是否考慮邊框柱的作用”的選項，若勾選此項，則程序在計算側(cè)移剛度比時，與邊框柱相連的抗震墻將作為組合截面考慮。否則程序分別計算墻、柱側(cè)移剛度。一般而言，對混凝土抗震墻可選擇考慮邊框柱的作用，對磚抗震墻可選擇不考慮邊框柱的作用。參考文獻：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2001《砌體結(jié)構(gòu)CAD原理及疑難問題解答》  陳岱林 金新陽 張志宏編著《PKPM新天地》2004第5期 再談底框磚房的結(jié)構(gòu)設(shè)計 許恩孚