砖混结构住宅底层储藏室或车库结构设计三

第卷第期山东大学学报（工学版）年月Vol.No.JOURNALOFSHANDONGUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCE)Month.Year收稿日期：yyyy-mm-dd作者简介：张树胜（1968-），男，河北省枣强县，高级工程师，大学本科，结构技术应用。电话E-mail:zpssbb@126.com文章编号:1672-3961(2005)0n－砖混结构住宅底底层（储藏室室或车库）结结构设计探讨讨张树胜1；陈松松2；孙立勇2德州市建诚勘察察设计审查有有限公司；德德州市建筑规规划勘察设计计研究院山东东省德州市邮编2530000）山东省鲁北地质质工程勘察院院山东省德州市邮编2530115）摘要：本论文主主要讨论砖混混结构住宅的的底层，作为为储藏室或车车库使用时，外外纵墙开洞对对结构承载力力的影响，以以及针对开洞洞应该采取的的结构措施，尽尽量提高整体体结构的抗震震性能，在满满足《抗震规规范》要求的的前提下，需需要采取的构构造加强措施施。关键词：砖混结结构住宅底层层；最大洞口口宽度；最小小墙垛尺寸；；构造加强措措施。中图分类号：TTU文献标识码码：A1、计算模型概概况计算模型以两居居室和三居室室各一个单元元进行组合的平平面作为计算算单元，建筑筑平面形式基基本按照商品品住房的一般般模式。结构总层数数为七层，高高度19.1米，底层为为储藏室或车车库（层高2.5米），二~五层为住宅宅（层高2.9米），顶层层为坡屋顶（闷闷顶），抗震震设防烈度为为七度（第一一组），设计计基本地震加加速度值为0.01g，场地类别别为Ⅲ类，特征周周期0.45s，墙材采用用蒸压砖，计计算单元轴线线长度37.6米，满满足采用新墙材、现现浇板砌体房房屋伸缩缝最大间间距的要求。通通过对比计算算分析，确定定合理的外纵纵墙开洞尺寸寸和构造加强强措施，使结结构设计在基基本满足建设设方功能要求求的前提下，符符合现行规范范对砖混结构构抗震和构造造的要求。计计算模型的三三维透视图（图1）和底层平面（图2）如下：图1结构计计算三维透视视图图2住宅底层平平面图2、结构设计砖混结构住宅的的底层通常作作为车库或储储藏室使用，尤尤其是作为车车库使用时，底底层外纵墙上上需要开设较较大的洞口才才能满足车辆辆进出的要求求，由于各种种原因，设计计人员首先考考虑满足建设设方的功能要要求，对于外外墙开洞对整整体结构抗震震能力的影响响考虑不足，甚甚至有些3.0米~3.9米开间的房房间，完全取取消了外纵墙墙，造成整体体结构出现较较大的扭转效效应，降低了了结构的抗震震能力。2.1外墙开开设较大洞口口时结构的抗抗震性能将开间3.6米米以下的外纵纵墙全部开洞洞，3.9米以上开间间的洞口宽度度设为2700（开洞率已已经超过《砼砼砖砌体结构构技术规程》（DBJ14-042-2006）的规定，目前有相当一部分项目是这样设计的），底层抗震（PKPM）计算结果如图3。图中椭圆内的纵向墙体整体抗震能力不足，抗力与效应之比分别为0.78、0.82、0.90、0.93，各墙段配筋面积分别为933、767、1050、1728mm2（配筋面积偏大）。图3外墙开设大大洞口时底层层抗震验算采用SATWEE软件确定结结构的重心和和刚度中心位位置，可以看看出刚度中心心偏置较大，结结果如图4。由于eq\o\ac(○,A)轴、eq\o\ac(○,B)轴抗震墙的的减少，造成成刚度中心向向上移动，Y方向刚心偏偏移达1.5米（偏心率11.111%），在地震震工况下将产产生较大的扭扭矩，同时薄薄弱部位（图图3中，椭圆内内的墙体）首首先破坏，刚刚度中心随后后下移，此时时由于eq\o\ac(○,A)轴的抗震墙墙很少，且各各段墙的抗力力系数分别为为（从左到右右）1.47、1.24、1.17，将会出现现eq\o\ac(○,A)轴墙体从右右到左各个击击破，进而整整体工程失去去抗震能力。图4外墙开设大大洞口时底层层重心和刚度度中心2.2控制外墙墙洞口尺寸时时结构的抗震震性能将开间3.6米米~3.9米的外纵墙墙洞口设为2400宽的门洞，3.6米以下开间间的洞口设为为1500宽的窗洞或1000宽的门洞，底底层抗震（PKPM）计算结果果如图5。此时各纵纵向墙体整体体抗震能力均均满足要求。图5控制外墙开开洞尺寸时底底层抗震验算算同样，采用SAATWE软件确定结结构的重心和和刚度中心位位置，此时刚刚度中心和重重心位置基本本重合，Y方向刚心偏偏移0.54米（偏心率4%），整体结结构扭转效应应很小。结果果如图6。图6控制外墙开开洞尺寸时底底层重心和刚刚度中心3、计算结果对对比外墙开设大洞口口时的重力荷荷载Nd=644466.66KN,控制外墙开开洞尺寸时的的重力荷载Nx=644819.88KN,以上两种情情况下的对比比结果见表1。可以看出出：在控制外外墙开洞尺寸寸的情况下，X方向的偏心心距（Xp）减小了14.522%，扭矩（Xn）减小了14.055%，Y方向的偏心心距（Yp）减小了64%，扭矩（Yn）减小了63.8%，结构的整整体抗震能力力得到有效的的提高，避免免在地震作用用下产生较大大的扭转。表1计算结结果对比项目大洞口小洞口减小值百分比Xm（m）3.543.470.071.98%Ym（m）24.7224.540.180.73%Xs（m）2.922.940.020.68%Ys（m）26.2225.081.144.35%Xp（m）-0.62-0.530.0914.52%Yp（m）1.50.540.9664%Xn（knm）-39969-34354561514.05%Yn（knm）96699350026169763.8%4、洞口尺寸控控制按照《建筑设计计资料集》（第第二版）有关关汽车库的相相关尺寸，2.4米宽的洞口口小型车可以以通行，能够够满足作为车车库使用的要要求。同时需需要满足《抗抗震规范》（GB500011-20001）第7.1.6条砌体墙段段局部尺寸限限值的规定，建建议在结构计计算满足抗震震设防的前提提下，根据房房间的开间大大小来控制外外纵墙的开洞洞尺寸：在七七度设防区，以3.9米开间为基准，在开间居中的最大洞口宽度为2.4米；大于3.9米开间的房间洞口宽度可适当增加，但应该保证两侧墙垛的最小宽度不小于0.75米（构造要求）；小于3.9米开间的房间，应该首先保证两侧墙垛的最小宽度不小于0.75米，同时必须满足承重外墙开洞率不大于50%的限制；对六度设防区，在满足承重外墙开洞率不大于55%的前提下，3.6米~3.9米开间居中开设的最大洞口宽度可以为2.4米（但施工不方便，且小墙垛的砌筑质量不容易保证），小于3.6米和大于3.9米开间的房间按七度设防区的设置原则执行。5、构造加强措措施按照《建筑抗震震设计规范》（GB50011-2001）、《砼砖砌体结构技术规程》（DBJ14-042-2006）、《蒸压粉煤灰砖砌体技术规程》（DBJ14-048-2007）中有关抗震构造加强的规定，较大洞口（宽度2.4米、2.1米、2.0米）两侧需要设置构造柱（或边框柱）予以加强。建议按照图7、图8的构造措施控制最小墙垛尺寸，图8中的尺寸600~750仅用于六度设防区3.6米~3.9米开间的外纵墙。图7七度设防区区最小墙垛尺尺寸及加强措措施图8六度设防区区最小墙垛尺尺寸及加强措措施参考文献: