6　框架和多層砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防

博白縣的建筑房屋主要是以框架結(jié)構(gòu)和多層磚砌體結(jié)構(gòu)為主，因此，主要從這兩方面討論抗震設(shè)防措施。

6.1　多層磚砌體抗震設(shè)防

多層磚砌體是目前我國(guó)比較常用的民用建筑承重結(jié)構(gòu)。這種由砌體與樓板組成的結(jié)構(gòu)體系其整體剛度極差，地震時(shí)，常造成倒塌壓死人、壓傷人，故必須在砌體內(nèi)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱與圈梁采用先砌墻后現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱而使磚砌體構(gòu)成具有填充墻且考慮填充墻與框架指構(gòu)造柱與圈梁協(xié)同抗震的弱框架體系這種弱框架體系由于仍以砌體受力為主，故水平抗震受力仍以抗剪力為其特征，不考慮地震剪力與重力荷載效應(yīng)的組合，但考慮垂直荷載對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響，多層磚房按抗震要求，砌體要具有足夠的抗剪強(qiáng)度和一定的變形能力，前者為滿足小震不壞，它決定于地震剪力的分配，而后者為抗御大震不倒則決定于一系列正確的構(gòu)造措施。

7度區(qū)的多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防主要從如下幾方面進(jìn)行控制：

（1）限制使用范圍和建房高度。歷次震害表明砌體的抗震性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，震害宏觀調(diào)查說(shuō)明磚砌體結(jié)構(gòu)層數(shù)越低震害越輕，故適當(dāng)限制磚房的高度是減輕地震災(zāi)害的一種比較經(jīng)濟(jì)而有效的辦法新規(guī)范規(guī)定，當(dāng)設(shè)防烈度為7度時(shí)，總高度一般不超過(guò)21m，層數(shù)不超過(guò)7層。有些磚房要求層高較大，因此，不能完全按層數(shù)控制，應(yīng)該按層數(shù)與總高度實(shí)行雙控制。另外，對(duì)醫(yī)院教學(xué)樓等及橫墻較少的多層砌體房屋總高度應(yīng)比規(guī)定降低3m，層數(shù)相應(yīng)減少一層，各層橫墻很少的多層砌體房屋還應(yīng)根據(jù)具體情況再適當(dāng)降低總高度和減少層數(shù)。

（2）房屋高寬比的限制。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋，除限制其高度外，《規(guī)范》曾規(guī)定對(duì)房屋可以不作整體彎曲驗(yàn)算，但是，近些年來(lái)，有些房屋高度雖未超過(guò)規(guī)定，但房屋的寬度卻越來(lái)越窄，造成極為不利的結(jié)構(gòu)體系，有些甚至連靜力驗(yàn)算也難以滿足要求，規(guī)范除保留對(duì)一般砌體結(jié)構(gòu)房屋不需作整體彎曲驗(yàn)算的規(guī)定外，重新明確了不同設(shè)防烈度下的房屋高寬比的限制，7度區(qū)為2.5，這一限制將使多層砌體房屋在不致因整體彎曲而破壞方面得到了保證。

（3）抗震磚墻的布局要均勻?qū)ΨQ、規(guī)則。由于砌體結(jié)構(gòu)是由脆性材料建成，延性差，抗震耗能能力低，在建筑體型上要求平面規(guī)則，縱橫向各軸均勻布置承重磚墻，優(yōu)先采用橫墻承重，或縱橫墻混合承重方案。一般縱墻承重，必然橫墻間距較大，對(duì)抗震不利，立面上不作大的凹凸，各縱橫方向抗震墻在立面上應(yīng)上下各層連續(xù)。在平面布局上宜縱橫墻交接，窗間墻垛尺寸大小、位置宜相近而均勻、對(duì)稱，樓梯間因在各樓層標(biāo)高處削弱樓板，不宜布置在端開(kāi)間，防止地震時(shí)樓梯間破壞而影響人員疏散同時(shí)，堅(jiān)決廢止預(yù)制懸臂樓梯，全部采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓梯。

（4）堅(jiān)持貫徹規(guī)范中的構(gòu)造措施。由于磚砌體的多層房屋脆性大、延性差，為此采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱及圈梁的弱框架體系，增加結(jié)構(gòu)延性以避免地震下的突然倒塌是十分有效的，構(gòu)造柱要求先砌磚墻，后現(xiàn)澆混凝土，并用拉結(jié)鋼筋使柱和墻連接。構(gòu)造柱做成馬牙搓，從每層柱腳開(kāi)始，先退后進(jìn)，以保證柱腳為大斷面。據(jù)有關(guān)資料表明構(gòu)造柱對(duì)砌體的受剪承載力雖只能提高約10％—30％，但構(gòu)成的弱框架體系對(duì)約束砌體變形有顯著作用，能改善砌體的脆性破壞性質(zhì)，減輕砌體在拐角、連接等部位由于應(yīng)力集中產(chǎn)生的震害程度。構(gòu)造柱設(shè)置部位原則要求是根據(jù)房屋層數(shù)、設(shè)防烈度來(lái)確定。

6.2　框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防

在對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)防時(shí)，要強(qiáng)調(diào)如下原則：

（1）“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)剪弱彎”。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員無(wú)論是設(shè)計(jì)什么工程，都要有這樣一個(gè)設(shè)計(jì)概念“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”、“強(qiáng)剪弱彎”，特別是“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的要求因?yàn)榭蚣芄?jié)點(diǎn)發(fā)生剪切脆性破壞時(shí)，抗彎能力極小，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)基本上處于彈性狀態(tài)，不出現(xiàn)明顯的剪切裂縫。在框架柱的設(shè)計(jì)時(shí)，特別是對(duì)于底層柱、邊柱、角柱要控制不同的軸壓比以及框架柱的最小配筋率和體積配筋率抗震設(shè)防，框架柱的箍筋應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)加密，框架柱的角柱、邊柱是受力復(fù)雜的重要部位，特別是角柱。在考慮地震作用組合時(shí)，通常總是處于雙向偏心受力狀態(tài)，而且角柱的柱端約束條件也較差，歷次地震中由于角柱破壞而導(dǎo)致整棟建筑物破壞的例子很多。因此，對(duì)于角柱、邊柱、底層柱，要適當(dāng)提高其設(shè)計(jì)內(nèi)力，配筋予以加強(qiáng)。

（2）建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有多道抗震防線。結(jié)構(gòu)多道抗震防線的概念一是要求結(jié)構(gòu)具有良好的吸能能力，二是要求結(jié)構(gòu)具有盡可能多的贅余度。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的吸能和耗能能力，主要依靠結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在預(yù)定部位產(chǎn)生塑性鉸，但結(jié)構(gòu)體系或構(gòu)件如果沒(méi)有贅余度，則某些部位塑性鉸的形成，使“結(jié)構(gòu)”變成“機(jī)構(gòu)”，并可能失穩(wěn)和倒塌。所以，在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)，使梁、柱的節(jié)點(diǎn)部位有足夠的贅余度，使這些并不危害的部位首先形成塑性鉸，即“梁鉸”，使主要的承重構(gòu)件如梁得到很大程度上的保護(hù)框架結(jié)構(gòu)，不能用或限制使用粘土實(shí)心磚做填充墻或隔墻，應(yīng)優(yōu)先選用預(yù)制輕質(zhì)墻板或預(yù)制混凝土空心砌塊。

（3）抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有良好的“強(qiáng)韌性”，即抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)同時(shí)具有必要的強(qiáng)度、剛度和良好的韌性延性或變形能力。如果抗震結(jié)構(gòu)體系有較高的抗側(cè)力強(qiáng)度，但同時(shí)卻缺乏足夠的延性，如前面提到的多層磚房砌體結(jié)構(gòu)或常規(guī)的框架結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)很容易破壞，其抗震性能是不好的，所以需加上周邊約束如框架柱、圈梁和增大角柱、邊柱、底層柱的內(nèi)力和配筋，使之有較好的變形能力，其抗震潛力就大了。另一方面，如純框架結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)有較大的延性，但抗側(cè)力的強(qiáng)度不高，剛度不足，在地震作用下就會(huì)產(chǎn)生較大的變形，其抗震性能是不好的。因此，在純框架結(jié)構(gòu)中，適當(dāng)增加剛度較大帶框的抗震墻，使之形成有足夠強(qiáng)度和延性的抗震結(jié)構(gòu)體系。