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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流民用建筑工程设计常见问题分析及图示砌体结构.精品文档.民用建筑工程设计常见问题分析及图示(砌体结构)批准部门：中华人民共和国建设部批准文号：建质200514号主编单位：中国建筑标准设计研究院、北京市建筑设计研究院统一编号：GJBT789实行日期：二00五年三月一日图集号：05SGl09-2目录编制说明砌体结构1.1材料选用l.2结构布置l.3结构分析与计算1.4多层砖房的抗震构造措施1.5多层混凝土小型空心砌块房屋的抗震构造措施1.6底部框架抗震墙房屋的抗震构造措施1.7内框架房屋的抗震构造措施编制说明1，主要编制依据：建设部建质20041
2、46号文“关于印发二00四年国家建筑标准设计编制工作计划的通知”建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001(简称可靠度标准)建筑抗震设防分类标准GB 50223-2004(简称设防分类标准)建筑结构荷载规范GB 50009-2001(简称荷载规范)建筑抗震设计规范GB 50011-2001(简称抗震规范)砌体结构设计规范GB 50003-2001(简称砌体规范)多孔砖砌体结构技术规范JGJl372001(简称多孔砖规范)混凝土小型空心砌块建筑技术规程JGJ/T142004(简称小砌块规程)混凝土结构设计规范GB 50010-2002(简称混凝土规范)建筑工程设计文件编制深度规定建质2
3、00384号(简称设计文件深度)施工图设计文件审查要点建质20032号(简称审查要点)2，编制目的：根据现行的国家有关规范、规程，对民用建筑工程设计中由于设计人员的考虑不周和对规范、规程的理解不够全面，造成的一些不当做法和错误，以及在施工图设计文件审查中常出现的问题，进行汇总、整理、分析，并提出改进措施及依据，从而加强设计人员对规范及规程全面、准确的理解，避免类似错误的发生，合理和优化设计，提高设计质量。3，主要内容：本图集共分四册。第一册为工程设计管理、荷载与地震作用、地基与基础，第二册为砌体结构，第三册为混凝土结构，第四册为钢结构和空间网格结构。采用图文并茂及对照编排方式给出设计中工程技术
4、人员容易混淆、容易忽视的问题及相关规定和改进措施示例。本分册主要内容包括：砌体结构的材料选用、结构布置、结构分析及计算、多层砖房的抗震构造措施、多层混凝土小型空心砌块房屋的抗震构造措施、底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施及内框架房屋的抗震构造措施等。4，适用范围：本图集适用于民用建筑或一般工业建筑工程设计，可供设计、审图、监理、施工和管理等部门的技术人员使用。5，使用说明：5.1本图集所列常见问题是指不符合现行国家规范、规程或不够合理、不够完善的做法，改进措施是指根据规范、规程的规定应采取的做法。5.2鉴于工程的具体情况，解决问题的措施不是唯一的，设计时应根据工程实际情况，注意避免本图集提出的
5、“常见问题”，采取合理的解决措施，不宜拘泥于本图集提供的改进方案。5.3使用本图集应严格执行国家现行标准、规范和规程的规定，如涉及地方规定的，还应协调考虑。砌体结构1砌体结构1.1材料选用1.1.1砖型选用不当，地震区选用蒸压多孔和空心砖，水泥多孔砖等材料。根据国家有关规范标准砌体规范GB 50003、多孔砖规范JGJ l37和小砌体规程JGJ/T14的规定，由粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原材料的烧结普通砖、烧结多孔砖、蒸压类的灰砂实心砖和粉煤灰实心砖；以及由普通混凝土和轻骨料混凝土制成小型混凝土空心砌块等均适用于非抗震设防区和抗震设防烈度为6度至9度的地区。但蒸压类的空心或多孔砖，以及K
6、Pl型和M型以外的多孔砖型，均不得用于地震区作为承重墙体。1.1.2室外地面以下的墙体或基础采用烧结多孔砖或混凝土小型空心砌块，但没有相应措施。原因分析：多孔砖砌体用于室外地面以下，由于0.000下的湿度变化、水的化学浸蚀，以及自然风化等因素，都可能对多孔砖壁造成损坏，进而造成地下部分破坏，势必影响结构安全。因此，从结构安全的整体考虑，基础部分不应采用多孔砖砌体。对于孔洞率达50%左右的混凝土小型空心砌块来说，理由是相同的。小砌块的外壁厚度一般也不会超过30mm，因此它也存在同样的弊端。改进措施：多孔砖或空心混凝土小砌块如果必须用于地下基础部分时，根据多孔砖规范JGJ l37第4.4.11条以
7、及，小砌块规程JGJ/T14第5.6.2条第l款的规定，对多孔砖砌体，其孔洞应用水泥砂浆灌实；对混凝土小型空心砌块砌体，其孔洞灌芯混凝土应采用具有高流动度，低收缩性能，且不应低于C20，应采用普通硅酸盐水泥，粗集料(直径510mm碎、卵石)、细集料和掺和料以及外加剂等配制成专用灌孔混凝土。1.2结构布置1.2.1多层砌体房屋采用不利于结构抗震性能的纵墙承重布置，并且未采取必要措施改善其抗震性台巨。原因分析：抗震规范GB 50011第7.1.7条第l款规定：多层砌体房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。多层砌体结构中的主要抗震构件是承重的墙体，不论纵墙或横墙都将承担与之平行的地震作用
8、。在以纵墙为承重墙的结构布置方案中，一般横墙数量将大为减少，相隔间距相对较大(尽管满足了抗震横墙最大间距的要求)。但是横墙数量的减少将会直接影响多层砌体结构的整体抗震能力，因此对房屋抗震是不利的。其次，由于纵墙较长，其侧向刚度也相对较大。地震作用时将比横墙更早地出现裂缝、损坏甚至倒塌，这将造成整个结构的较早破坏，因此是很不利的。改进措施：纵墙承重布置有时候可能是难以避免的，可以采取下列几种措施加以改善：(1)尽可能增加横墙数量，或将纵墙沿长度方向分段，留置门窗洞口，以缩小纵墙的贯通长度，减小刚度；(2)缩短独立单元长度，如结合温度伸缩缝的设置，住宅中尽可能按二或三个单元组成一个独立的抗震单元；
9、(3)尽量布置成纵、横墙混合承重的方案，即使是局部混合承重布置也是对抗震有利的。采用现浇楼盖时，纵横墙都将承担楼屋盖的分布荷载，因此抗震验算时都应作为承重墙体对待。1.2.2多层砌体结构中墙体布置不能满足均匀性和对称性的要求。原因分析：多层砌体房屋一般指少筋或无筋砌体。因此基于砌体材料的特点，它们都是属于脆性材料，能够承受的变形很小，而刚度较大。这就决定了这类结构的抗震能力较弱，即变形能力和延性都小。地震作用是一种突发性的偶然荷载，根据有关的地震记录，一般一次地震从发生到终结不会超过一分钟，更多的地震仅有数十秒钟。在这样短促时间内，如果承担地震作用的墙体布置、传力途径不直接简捷，而是曲折间接，
10、地震时将对多层砌体房屋造成破坏。改进措施：作为多层砌体中的纵横墙体，不论是承重的或自承重的墙体，在水平地震作用下，都将承担一定比例的地震作用力。因此，纵墙或者横墙都应当在建筑平面内均匀地和对称地布置。均匀是为了地震作用时不会因刚度突变而出现应力集中；对称是为了避免扭转。图1.2.2-1所示为一般多层住宅的典型结构布置，基本体现了对称和均匀性的原则。图1.2.2-2所示多层住宅，由于在平面上有较多的凹凸变化，使相当大部分纵横向的墙不能贯通、连续，特别是出现较多的房屋转角突出在平面外，对抗震甚为不利，容易在这些部位首先遭受破坏。设计中应尽量避免如图所示阴影部分的布置。1.2.3工程设计中纵横墙体不
11、能分别在平面内对齐、贯通，但未采取有效措施。原因分析：多层砌体房屋中的横墙或者纵墙由于建筑功能需要而不能在平面布置时，使纵、横墙分别沿轴线上对齐、贯通。改进措施：需要区别对待，分别采取有效措施：(1)横墙不能对齐：如果在一个住宅单元内(一般为五个开间)，有34道对齐贯通的横墙墙体即可满足要求。如图1.2.3-1所示。所谓对齐贯通，不应单纯理解为必须轴线和轴线完全对齐。实际上墙体作为抗侧力构件承担水平地震作用时，首先通过水平楼屋盖的传递，才逐层到达基础的。因此，墙体的对齐贯通还与楼盖的结构型式有关。根据试验和震害调查，在现浇楼盖中，两段横向墙体相对错位在500mm左右时，可以认为是连续贯通的。在
12、预制楼盖中，相对错位在300mm左右时，也可以认为是连续贯通的。上述情况下，为了增强楼盖的局部传递水平荷载的能力，应当在稍有错位的两墙段之间的楼板内增设暗梁。(2)纵墙不能对齐：纵向墙体的道数一般较少，通常为三至四道，个别情况也有仅两道外墙的。但是，纵向墙体一般较长，因此要求每道纵墙都连续贯通有时比较困难。震害调查表明，纵墙的破坏并不完全是整个墙长上的剪切破坏。地震时纵墙的破坏先是从其薄弱部位开始的，即先在纵墙上门窗洞口过梁处开裂，然后在其中的部分墙段中出现对角斜裂缝，继而发生剪切破坏。设计时允许将纵墙均匀地分为若干墙段分段对齐，如图1.2.3-2所示。当然，应尽量使各段纵墙的长度大致接近，以
13、避免侧向刚度上的过大差异而导致受力不均，各个击破。说明：横墙不对齐，但轴线和，和仅差300，通过在楼板内加设暗梁连接，可以视为贯通。说明：纵墙虽通长不对齐，但分段贯通，可均衡承担纵向地震作用。1.2.4房屋有错层或相邻楼板的高差较大时，未采取有效措施。原因分析：抗震规范GB 50011第7.1.7条规定，房屋有错层，且楼板高差较大时，宜设置防震缝，缝宽可采用50100mm。规范没有明确楼板间的高差多大才算较大(北京市建筑设计技术细则结构专业中规定，现浇楼板高差大于750mm，预制楼板高差大于600mm，宜考虑设缝。)房屋错层带来的破坏一般是局部的，经常发生在错层墙体附近，墙体断裂或局部倒塌。遇
14、有此种情况，应采取相应措施。改进措施：房屋有错层或相邻楼板高差较大，宜设缝。不设缝时，应当将两侧的楼盖质量作为两个质点来考虑。并采取其他有效的加强措施，如在错层两侧与之垂直的纵墙设置防撞墙等。1.2.5复式住宅中的跃层建筑层数计算有误，或未采取构造加强措施。原因分析：所谓复式住宅，就是在同一个单元内，设置不同层高的房间，以充分利用其空间，达到提高使用效率的目的。复式住宅中的跃层布置一般是比较有规律的，跃层的高度也大致相近。在计算复式住宅的层数时，我们仍然应按抗震计算中的前提和原则，将楼盖作为集中质点，将上下各半层墙体分别计入上下质点中。因此，跃层中凡是有楼盖的标高处就是质点所在的部位，有多少层
15、楼盖就应算多少层。对于复式住宅中的跃层，实际上也是一种错层。但是，对此应予单独考虑，因为复式住宅中跃层一般都在一个单元的范围内，而且在某一楼盖标高上，不完全连续、交圈的，因此它不同于一般意义上的错层。改进措施：在如何加强复式住宅中的跃层结构时可以有两种考虑，一种是局部加强，即对局部跃层部位的墙体、构造柱梁及圈梁等的局部加强，使之减轻可能造成的局部损坏。另外一种加强是从复式住宅整体考虑的，即在一个独立的抗震单元内，就加强整体结构采取有效措施，使整体结构有较强的抗震能力，然后对内部的局部跃层可以附属于整体结构抗震的加强而不另采取加强措施。1.2.6多层砌体的楼梯间设在尽端或转角处，未取更加有效的加
16、强措施。原因分析：抗震规范GB 50011第7.1.7条规定，多层砌体房屋的楼梯间不宜设置在房屋的尽端或房屋转角处。大量的震害调查中发现，凡设在房屋尽端的楼梯间，地震中尽端楼梯间先发生局部倒塌；同时，在一些L形或形平面的建筑中，凡楼梯间设在拐角处的也破坏较重。从结构动力的整体分析也能够说明，设在转角处的楼梯间是结构应力比较集中的部位。此外，端部楼梯间震害还与结构“边端效应”有关。从楼梯间的结构构造上说，楼梯间没有各层楼板的支承，楼梯间的墙处于休息板、斜跑楼梯板的局部支承下。尤其不利的是顶层楼梯间的上方墙体，有一层半高处于无侧边支承的情况。因此，楼梯间墙也易较早破坏。改进措施：对设在房屋尽端或拐
17、角处的楼梯间，除应符合抗震规范GB 50011第7.3.8条规定对设在房屋中段的楼梯间的加强要求外，应采取更加有效地加强措施。措施一：楼梯间四周的墙体沿墙高方向设置水平配筋，并宜在水平面上交圈(遇门窗洞口可中断)，其间距根据设防烈度的不同区别对待。如6、7度时可沿高度方向每隔500mm左右设置一道，8度时每隔300mm左右设置一道，从底层到顶层都需设置。上述水平配筋，也可以用60mm厚的钢筋混凝土水平带代替。措施二：加大楼梯间墙在楼板标高处的圈梁尺寸，同时加大楼梯间墙四角处的构造柱截面。以加强楼梯间的侧向约束，提高楼梯间墙的抗震能力。楼梯间墙四角的构造柱设置应符合抗震规范GB 50011第7.
18、3.1条的规定，为了加强楼梯间的刚度，当楼梯间处于房屋尽端或拐角时，可以考虑将墙四角的构造柱截面改为L形，这将会使楼梯间墙的刚度有一定的提高。1.2.7多层砌体房屋设置较大的会议室时布置在底层，或平面位置不够合理。原因分析：抗震规范GB 50011第3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构平面布置宜规则、对称，并且有良好整体性，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。多层砌体房屋由于材料的性质决定了对结构布置提出更为严格的要求。希望各层层高相同或接近；希望各层的墙厚及数量一致；希望各层的抗侧移
19、刚度相近，等等。大会议室布置在底层，上下刚度差别大，有“头重脚轻”之感，不利于抗震。改进措施：大会议室布置在顶层较有利。顶层具有取消部分横墙的便利，还可以适当加大层高；以适应大空间的要求，而且顶层大会议室的屋盖也比较好处理。当然从动力学角度分析顶部的地震作用可能会增大，但从抗震验算及加强构造上不难解决，比起将大会议室放在底层或中间层有利。从平面的对称性要求，对大会议室房间的布置，宜设在中段或两端对称布置会议室。当设在顶层尽端应采取加强措施，如采用抗侧排架结构，调整在平面布置上刚度的分布等。1.2.8各层横墙很少(开间大于4.2m的房间占该层总面积远超过80%，如中、小学的教学楼）的多层房屋，房
20、屋层数和总高度限值应较各层横墙较少的房屋再降一层。原因分析：横墙数量的多少与多层砌体房屋的抗震性能直接相关，规范除对横墙间距有明确限制外，另外还提出了“横墙较少”和“横墙很少”的概念。目的是区别一般的小开间住宅以外的多层砌体房屋，如办公楼、医院建筑等。但是，多层砌体房屋还用于教学楼、食堂、俱乐部等建筑。这些建筑的横墙间距可以在规范规定之内，但是它们作为主要抗震构件的墙体却比较少，因此需要从降低房屋的总层数和总高度来加以限制。抗震规范GB 50011第7.1.2条明确规定：开间大于4.2m的房间面积占本层总面积的40%以上时，称为“横墙较少”，总层数限值减少一层，总高度降低3m。规范还规定，各层
21、横墙很少的多层砌体房屋，尚应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。但没有对“各层横墙很少”下定义。改进措施：一般的中小学教学楼的教室都集中在一幢建筑中，即以教室为主的教学楼中，或者仅有个别的教师休息和备课的小房间时，此时大于4.2m的开间的面积将占到80%以上(北京市规定)，如图1.2.8所示。此类多层房屋应视为“横墙很少”的房屋，从层数和高度上还应比抗震规范表7.1.2的规定分别降低二层和6m，以确保教学楼的安全。1.2.9不同种类的墙体材料在同一幢建筑中混用，如下部用砌块或混凝土墙，上部用砖砌体。原因分析：多层砌体房屋中的承重墙体作为抗震构件应当是上下连续的由同一种材料砌成的。房屋在计算
22、分析时作为一个悬臂杆件，应当要求质量和刚度沿高度都是均匀的。如果材料种类不同，破坏了结构的连续性，造成上下层的刚度突变。同时，两种材料建造的房屋在温度变形、材料收缩、结构受力诸方面都是不同的。这样做的结果必将造成房屋较早损坏，地震中将会出现严重的破坏甚至倒塌。改进措施：应当禁止在地震区采用此类结构做法。1.2.10楼梯间做成现浇剪力墙或筒体，其他仍为砖砌体结构。原因分析：多层砌体房屋将楼梯间四周的墙改做成现浇钢筋混凝土墙，形成多层砌体结构中的“混凝土筒体”。由于只进行过个别的试验研究，没有更多可靠的试验数据或理论分析，因此，目前被禁止采用。，原因如下：(1)砌体墙与钢筋混凝土墙的破坏不会是同步
23、的，协同工作等问题没有解决；(2)砌体与钢筋混凝土墙体的刚度差别较大，在一般砌体结构中平面刚度或侧移刚度的突变都会引起应力的集中，从而造成各个击破。因此，不符合抗震设计中结构均匀性的原则。改进措施：这方面曾进行过少量的试验研究，但尚无定论，更无震害可以借鉴。为安全起见，目前不应用于有抗震设防的多层砌体房屋。1.2.11继续采用内浇外砌结构。原因分析：所谓“内浇外砌”是泛指凡内墙都采用现浇混凝土剪力墙，外墙采用各种砌体材料的组合结构。此类结构最早可见于由沈阳市城建委于1984年编写的大模板多层住宅结构设计与施工规程JGJ2084。其中除内外墙均为混凝土全现浇结构以外，还提出当内墙为钢筋混凝土、外
24、墙为砖砌体的内浇外砖结构。当时规定设防烈度为8度时，内浇外砌砖结构可建到六层。此后在各地相继兴建了相当数量的此类住宅，如北京地区就建有数百万平米的内浇外砌结构。改进措施：二十多年来尚未见有此方面的研究成果，以及修改和增补的内容。特别是此次各本国家标准结构规范都已进行了修订，原有规程已无法与新规范配套使用。因此，在工程设计中不宜再继续采用内浇外砌结构。1.2.12房屋局部尺寸略小于规范要求，只经强度验算而无其他构造措施。原因分析：抗震规范GB 50011第7.1.7条规定，纵横墙的布置宜均匀对称；同一轴线上的窗间墙宽度宜接近，这对多层砌体房屋是一条很重要的原则，其目的主要是为了各墙段有相近的刚度
25、，在分配本轴线内的地震作用时，使各墙段能够均匀承受，达到“等强度”的要求。但是，如果由于某些原因，如开大门窗洞等，使个别墙垛的宽度小于规范局部尺寸的限制时，其后果必将使该轴线方向上的大小不均的墙段先后破坏，造成各个击破的局面，这是我们设计所不希望看到的。因此，局部墙垛尺寸不满足要求不是计算强度是否满足要求的问题。按强度分配，较小墙垛将分到较小的地震作用，当然能够满足要求。所以，对局部墙垛尺寸的要求，主要是结构布置和构造上的要求，不是以计算通过与否来判断的。改进措施：当墙垛局部尺寸不满足规范要求时，可以有两种补充构造措施：第一种是控制最小墙垛尺寸，使之不小于层高的1/4，比如当层高为3m时，可使
26、局部墙垛尺寸不小于750mm。同时适当加强构造柱的配筋数量。第二种，可以将此类墙垛视为非承重墙垛，通过采用过梁等措施跨越小墙垛，以避免各墙段间的刚度差异过大，以利于抗震。1.2.13房屋高度在限定的范围内，但房屋的高宽比不满足规范要求。原因分析：多层砌体房屋的高宽比是控制房屋在地震时是否会整体倾覆的重要指标。这一指标是通过大量的地震区的宏观调查以及试算得到的。由于地震是一种动力作用，在发生地震时房屋将在短促的数十秒钟之内反复水平振动数十次之多。而且，地震作用力是往复作用于房屋的，它不同于一般的水平静力的作用。所以，我们假设把静力水平作用于房屋时，一般房屋只能建造三层，再高后将因整体弯曲破坏而倾
27、覆。但实际地震中却没有发现过整体倾覆的多层砌体房屋。只有唐山地震时，天津作为8度区曾经有数幢塔形住宅，高为六层，高宽比大致为2.0，发现在房屋底层地面以上出现水平裂缝，很明显是整体弯曲破坏的例子。但是，考虑到天津市的场地土为类软土地基，因此出现此种现象是可以理解的。改进措施：基于上述考虑，主要依据大量宏观调查的结果，抗震规范GB 50011表7.1.4规定了对房屋高宽比的限制。只要满足规范要求，多层砌体房屋就满足了抗震设计要求而不必进行整体弯曲验算。否则就应进行地震作用下的整体弯曲验算，做到地震时不发生整体弯曲破坏。1.2.14带单边走廊的砌体房屋，计算房屋总宽度时，没有区别对待将走廊宽度计入
28、房屋总宽度之内。原因分析：多层砌体单边走廊房屋比一般房屋宽度要小，区分能否将单边走廊宽度计入房屋总宽度之内，关键是看房屋的实际落地宽度。如果房屋有悬挑式的外廊，其底部无支承结构，房屋的实际宽度不能计入走廊的宽度。对封闭的非悬挑式的外廊，可以将走廊宽度计入房屋总宽度之内。对开敞的非悬挑式外廊，如果仅有砖柱支承，此类结构的房屋宽度应视基础的做法而定。如果整个房屋包括外廊在同一基础底板内，对整体倾覆能够形成共同工作时，此时可计入外廊宽度。如果支承外廊的柱基为单独柱基且无拉梁时，考虑地震作用时难以与房屋的其它部分共同工作，抵抗倾覆，则仍不应将外廊宽度计入总宽度之内，如图1.2.14所示。改进措施：应按
29、上述分析区别不同情况确定房屋总宽度。1.2.15房屋在平面上有凹进或凸出的墙体时，计算房屋的宽度有误。原因分析：住宅将楼梯间凸出在平面外，或者凹进在纵向外墙以内，和办公楼或住宅平面布置成L形、形，医院平面布置成I形等等，这类房屋的总宽度计算应根据凹进或凸出的墙体在防止房屋整体倾覆中的作用而定(限制房屋总宽度是为了防止房屋地震时发生整体倾覆)。改进措施：图1.2.15所示平面中为典型的住宅设计平面，其中凹进和凸出部分都有。图示中的楼梯间凸出部分仅为一个开间的宽度，在整个纵向长度所占比例很小，楼梯间墙四角虽然都布置有构造柱，并且圈梁也是交圈封闭的。但是突出楼梯间的长度不能计入房屋总宽度之列，因为它
30、对阻止横向倾覆的作用不大。图示的凹进部分的宽度所占比例较少，主要房间凸出在平面外，在整体倾覆中不会影响整个房屋的抗倾覆能力，此时可将占较大比例的房间宽度计入总宽度。1.2.16多层砌体房屋的总高度和总层数突破限值。原因分析：(1)抗震规范GB 50011第7.1.2条规定，多层砌体房屋对层数和高度的限制是砌体结构主要的抗震措施。从某种意义上说，只有限制了砌体结构的层数才能保证设防三个水准目标“小震不坏，中震可修，大震不倒”的实现。从大量的地震区对砌体结构不同破坏程度的调查统计，得到的结论是多层砌体房屋的震害程度与层数成正比，即层数越多的砌体房屋其相对的震害程度也越严重，这一规律已经被历次地震结
31、果所证实。作为无筋或少筋的砌体房屋，破坏模式主要以剪切破坏为主。首先会在各个墙段上出现主拉应力轨迹的斜裂缝，陆续发展直至破坏倒塌。一般来说砌体发生弯曲破坏的实例很少。但是作为砌体材料，它的抗剪能力是很有限的，要求建造更多层数的砌体结构也是不现实的。限制层数实际上也限制了总高度，因为一般多层砌体房屋的层高不会太高，规范按每3m作为标准层高来换算。当然层数比高度更为重要，层数代表质点的个数，质点越多也就破坏越严重，而在相同层数时高度上的差别就不十分明显了，所以首先应限制层数。(2)地震作用是一种惯性力，按照动力学原理和地震作用计算的假定，凡是有质量的地方均将产生地震作用，一般均假定将质点集中于楼层
32、或屋盖。对于多层砌体房屋，楼盖集中了各层的主要质量，因此将各层楼盖作为各质点的集中部位。而对于各层的内外墙体，因为分散在沿高度的全高，无法计算其质量产生的地震作用，为此将其分别按1/2层高为界，分别计入各楼层的质点。在采用简化的底部剪力法计算结构等效总重力荷载时，多质点可取总重力荷载代表值的85。根据这样的原则，不论房屋高度如何变化，一般来说，有多少层楼盖就按多少层计算，也就按多少个计算质点。一个质点只考虑一个自由度，这是底部剪力法的基本前提。改进措施：多层砌体房屋在层数上和高度上超过限值是不允许的。这是由砌体材料本身的脆性性质决定的。超过规范规定的高度和层数限值时，应考虑采用其他结构型式，或
33、采用配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋。在砌块的孔洞中配置竖向钢筋，并在专门的水平槽中配置水平钢筋，此类砌体的配筋量一般要求达到0.07%0.13%，实际上是一种配筋混凝土砌块剪力墙。因此它已超出了一般概念上的砌体结构，所以其层数和高度可以远大于一般的砌体结构。除此之外的其他砌体材料很难实施配置较多双向钢筋的目的，因此其总层数和总高度都应受到严格限制。1.2.17有半地下室或全地下室时，在计算房屋高度和层数时，没有区别对待。原因分析：规范对砌体结构的层数和高度均有严格限制，当有全地下室或半地下室时，应区别情况确定其层数和高度。改进措施：对砌体结构中的全地下室，地震时可以和下部土体共同工作，抗震规范
34、GB 50011表7.1.2注1规定，可不作为一层考虑，高度从室外地面算起。对半地下室处于地面以下和地面以上的交界处，可以分为下列三种情况，确定它们的层数和高度，如图1.2.17所示：(1)第一种半地下室是带有窗井的、部分露于室外地面以上的情形。这种半地下室一般均可利用来居住或人们活动场所，层高较高。由于这种半地下室顶的楼盖突出在地面以上，且高度较大，地震作用时将产生一定的惯性力，应按照一层确定房屋高度。(2)第二种半地下室是嵌固条件好的。抗震规范表7.1.2注1规定嵌固条件好的半地下室，房屋高度允许从室外地面算起，也就是说可不作为一层考虑。嵌固条件好即意味着楼层墙体全部伸入地下，或者底部有较
35、大的底盘，地震获用计算时将房屋结构视为嵌固在地下的悬臂杆。如果将半地下室层做成整体性能较好的钢筋混凝土墙；或者将半地下室的外窗井的墙体，由半地下室的内横墙延伸出去，并在窗井处形成封闭的墙体，这样就扩大了半地下室的底盘面积，可以认为是嵌固条件好的情况。(3)第三种半地下室是露出地面以上较少，如在1m左右，不设窗井，而且地下室的层高也较小，如2m左右，地下仅作为储室物之用。露出地面部分仅有通气窗孔，孔的水平截面积很小。对此种情形，由于其露出地面较少，且削弱外墙的截面也很少，因此可以不将此种半地下室作为一层考虑。1.2.18确定带阁楼房屋的层数和高度时没有区别对待。原因分析：抗震规范GB 50011
36、表7.l.2注1规定，带阁楼的坡屋面房屋总高度应算到山尖墙的l/2高度处，但对阁楼是否按一层计算没有明确规定。参照建筑抗震设计手册(2002年第二版)应区别对待。改进措施：(1)当阁楼高度较小，坡屋顶为现浇钢筋混凝土结构、钢屋架或钢筋混凝土屋架，坡屋顶下部设有轻质吊顶时，坡屋顶可作为一层的质点，阁楼不作为单独的一层计算，房屋高度计算到坡屋面的1/2高度处，如图1.2.18(a)所示。(2)当阁楼层较高，且用于居住或储藏室时，坡屋面下边有现浇或装配式钢筋混凝土楼板，上边坡屋面为钢，混凝土或木屋盖时，坡屋面和楼板形成两个集中质点，阁楼层应单独按一层考虑，房屋高度算到坡屋面的1/2高处。如果屋面与顶
37、层楼板间的空间很小，不足以形成储物或人的活动空间，即形成”闷顶”或其高度小于1.5m左右时，则可以不作为二个质点考虑，而将它们视作同一质点计算，且阁楼层不作为一层计算。但应从构造上加强两部分的连接，以保证其为一个质点的作用。如图1.2.18(b)所示。(3)对屋面有部分突出的阁楼层，且高度在l.5m以上，并可作为储物或人的活动空间时，应视阁楼层所占顶层的面积比例而定。当局部阁楼层面积占顶层总面积的1/3或者不超过一半时，此时计算时不作为一层，而将突出部分按规范中的局部突出计算，将其质量作为顶板层的荷载计入。然后在验算局部突出部分的房屋时，应按规定加大三倍地震作用计算；但该部分荷载只对验算突出部
38、分时计算，并不传递给下一层。当阁楼层面积超过顶层面积的一半时，应将阁楼层也作为一层确定层数。如图1.2.18(c)所示。1.2.19层数未超过规范规定，但高度稍有超过。改进措施：多层砌体房屋的层数和高度均应满足规范规定，但应注意层数限制比高度更为重要。如果层数已符合规范规定，高度稍有出入时，抗震规范GB 50011对房屋总高度的放宽措施，当室内外高差大于或等于600mm时，房屋总高度应允许比表7.1.2数据适当增加，但不应多于1m。当然，如果总高度上有较大突破时则是不允许的。1.2.20底部框架-抗震墙房屋中，底部抗震墙在布置和数量上未满足规范相应的要求。原因分析：首先需要明确，底部框架-抗震
39、墙房屋是一种不利于抗震的结构体系，因为它既是上下层不同材料组成的结构，又是上下层刚度差异较大的结构。由于我国还处于发展中国家，从经济上考虑可采用此类结构，但必须采取相应的措施加以严格限制，以保证结构抗震的安全。底部框架结构必须有底部抗震墙是从国内外的震害经验中得到的，地震中底部框架较大的变形会使此类结构一塌到底，造成生命和财产的重大损失。改进措施：柔性框架对于抵抗侧力的能力较弱，作为底部框架结构必须按抗震规范GB 50011第7.1.8条要求设置一定数量的抗震墙，以抵抗水平地震作用。底部抗震墙的间距除应满足规范规定最大间距的限制外，还考虑此类结构的特点，即按二道抗震设防防线来考虑底部抗震墙的数
40、量。规范规定底部抗震墙必须承担100%的地震作用，布置必要数量的抗震墙。同时，作为安全储备，还要求框架也应能承担20%的地震作用，以便作为底部框架抗震墙的第二道抗震设防防线。1.2.21对“过渡层”应采取的加强措施应用不当。原因分析：对于底部框架-抗震墙房屋，上层为各类砌体结构，其间的第一层砌体房屋称之谓过渡层。过渡层是材料和刚度变化的交接处，为了达到沿房屋的高度方向的刚度尽量不要发生突变，因此应使过渡层的刚度处于底部框架抗震墙和上部结构之间，以形成一个刚度渐变过程。改进措施：根据抗震规范GB 50011第5.5.l、7.5.3、7.5.6条规定：(1)过渡层应采用现浇钢筋混凝土或装配整体式钢
41、筋混凝土楼盖，楼板厚度不得小于120mm。并应少开洞口或开小洞口。当洞口尺寸大于800mm时，洞口周边应设置边梁，以使过渡层楼盖有较大的水平刚度。(2)过渡层的构造柱应进行加强，包括适当扩大截面积和增大纵向钢筋。同时，应使过渡层的构造柱纵筋插入下层框架梁或柱或墙中，形成良好的锚固。(3)保证过渡层所使用的各种材料强度等级较高。以上这些措施都是仅限于过渡层的，至于上部各层砌体的设置，则不必特别加强。1.2.22底部框架-抗震墙房屋，上部砌体与底部抗震墙或框架不能全部对齐，未采取有效措施。原因分析：底部框架-抗震墙、上部为各种砌体承重的房屋，是一种抗震性能较差，地震时易造成破坏较重的结构形式。为了
42、保证上下层结构的连续性，规范要求上部砌体承重墙要与底部框架或抗震墙对齐。如用于一般底部用作商店、办公等需要空间较宽敞的场所。而上层则是一般的住宅或小开间的房间。所以上下层墙只可能有一部分对齐。改进措施：规范规定“基本对齐的原则，即大部分的上部承重墙应落在框架梁或墙上。在一个独立的抗震单元中(一般为五个开间六道横墙)，当有二道横墙不对齐，且此二道横墙不是紧相邻的时候，可认为符合规范规定的基本对齐的原则。如图1.2.22所示。对于不能落在底层框架梁或墙上的砌体承重墙，应当在过渡层设置次梁。在次梁设计时，应考虑由于竖向抗侧力构件不连续的影响，对次梁构件的两端支座适当加强，并宜对传递给水平转换构件的地
43、震作用乘以l.251.50的增大系数。此外，还应对过渡层在构造上予以加强，如对过渡层支承在次梁上的墙段配置水平钢筋，以增强该墙的刚度，减少裂缝的可能性。1.2.23在底部框架-抗震墙房屋设计中，必须在纵横二个方向上都设有抗震墙。误以为底部的抗震墙越多、越强越好。原因分析：底部框架-抗震墙房屋中，必须在两个方向都设置底部抗震墙，这是保证这类结构安全所必须的。但是，也不是说底层布置的抗震墙，数量越多越好，抗侧刚度越强越好。从概念设计的要求出发，应使上下各层的侧移刚度一致或沿高度均匀变化。因此，不能使任何层的侧移刚度有过强或过弱的偏向。工程设计中，由于底部大多采用钢筋混凝土抗震墙，因此其刚度远比上层
44、砌体的刚度大得多。所以在设计中务必协调好上下层的刚度比，特别不要使底部的刚度比过大，以免造成底部承担过大的地震剪力，使过渡层遭到破坏。改进措施：底部框架层应按抗震规范GB 50011第7.l.8条的规定，布置一定数量的剪力墙；同时应保证底层与底部第二层侧向刚度接近，第三层与底部第二层侧向刚度比满足规范的限值要求；除6、7度且总层数不超过五层的底部框架-抗震墙房屋允许框架之间采用砌体抗震墙外，其余情况均应采用钢筋混凝土抗震墙。为了降低底部抗震墙的侧移刚度，可以采取在抗震墙上开设结构洞口或设置带缝的剪力墙，即墙的钢筋仍为连续设置，在浇注混凝土墙时留置一道垂直向的缝隙，宽度在1020mm，可用聚苯板
45、嵌入。规范中对上层与底层的侧移刚度比不应小于1的规定就是出于此考虑的。1.2.24底框-抗震墙房屋中，没有正确确定框架和抗震墙的抗震墙的抗震等级。改进措施：底部框架-抗震墙房屋的底部框架及其抗震墙承担着上部各层砌体结构的地震作用，其重要程度如前已述，因考虑到此类结构所处的不利条件，因此，对底部框架及抗震墙比一般框架抗震墙提出更高的要求。如对底层的抗震墙的设计剪力，要乘以增大系数；底部抗震墙要承担全部的纵向或横向地震剪力等。在确定底部框架-抗震墙房屋的框架和墙的抗震等级时，虽然底框结构的层数和总高度均有较严格的限制，比一般的现浇钢筋混凝土框架-剪力墙要低得多，但是，出于对此类不利的结构形式的安全
46、考虑，抗震等级取用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构中的高限值。按抗震规范GB 5001l第7.1.10条规定，6度时，底部框架和抗震墙均取三级；7度时，底部框架和抗震墙均取二级；8度时，底部框架和抗震墙均取一级。1.2.25设计内框架结构的多层砌体房屋时，未根据其结构的特殊性来满足规范的要求。原因分析：内框架结构是一种内设钢筋混凝土梁、板、柱和抗震墙，而外墙均为砌体的结构。在不同材料组成的整体结构中，内外不同材料和刚度上的差异对抗震不利，需要通过精心设计来保证结构整体安全。改进措施：抗震规范GB 50011第7.1.9、7.2.12条和7.6节对内框架房屋的结构布置、外墙组合柱以及构造的有关规定
47、。(1)对内框架从结构布置上要加以较严格的限制，如尽量采用矩形平面；均匀地布置抗震横墙；尽量采用各层层高相等，截面变化最小的内、外柱和墙垛；立面布置应规则，上下洞口尽量大小一致并对齐等。(2)在布置楼梯间时，应尽量布置在中段。如果布置在尽端，则宜另行采取加强措施。在楼梯间的布置上应特别注意，即楼梯间的横墙应沿房屋宽度全长布置，而不允许只有局部横墙布置在楼梯两侧。如图1.2.25所示。(3)对于内框架结构的横墙布置，作为内框架中的抗震横墙，其间距有明确规定，即6、7、8度时分别为25m、21m和18m。此限值已比89年的抗震规范严格，这是考虑到横墙间的地震作用的传递要靠楼盖的水平刚度。而内框架结
48、构房屋一般用作轻工业、电子、印染等厂房，有的难免要开有洞口等要求。因此横墙限值从严掌握。(4)内框架结构中的内部框架梁板柱的设计，可以按一般框架结构设计，不论是现浇钢筋混凝土还是装配式钢筋混凝土结构都一样。对其抗震等级6、7、8度时分别取四级、三级和二级。(5)内框架结构设计中的外砌体墙的设计也是重要一环。宏观地震调查证明，内框架结构的破坏，一般首先从抗震墙开始，也即作为结构的第一道防线首当其冲。然后不是内框架而是外砌体墙破坏。由于内框架中的内柱截面较小，它所承担的地震剪力也较小，所以先破坏的是外墙砌体墙垛。基于这种考虑，我们对于外砌体墙垛，要求有一定的宽度，此宽度要求应严于多层砌体房屋的局部尺寸要求。当然具体还要视内框架房屋的开间大小确定。对于外墙砌体墙垛,一般规定了最