確保多層磚房抗震設計質量,主要有以下三個方面的內容。
3.1 抗震概念設計
3.1.1 房屋的高度和層數
實心粘土磚的多層磚房,牆厚不小於240mm,總層數不應超過文獻［1］表5.1.2的規定,總高度不宜超過表5.1.2的規定,高度允許稍有選擇的範圍應不大於0.5m。需要特別指明的是,表5.1.2是適用於橫牆較多的多層磚房。橫牆較多是指同一層內開間大於4.2m的房間占該層總面積的1/4以內。對於醫院、教學樓等橫牆較少的多層磚房總高度,應比表5.1.2的規定降低3m,層數相應減少一層;對橫牆很少的多層磚房,應根據具體情況,在橫牆較少的基礎上,再適當降低總高度和減少層數;對抗震橫牆最大間距超過文獻［1］表5.1.5要求的多層磚房,已不屬於側力作用下的剛性房屋,不能按多層磚房設計,應按空曠房屋進行抗震設計。多層磚房總高度與總寬度的最大比值,不應超過文獻［1］表5.1.3的要求。
房屋的總高度指室外地面到檐口的高度,半地下室可從地下室室內地面算起,全地下室和嵌固條件好的半地下室(符合文獻［2］第250頁半地下室在地面下嵌固的條件)可從室外地面算起;頂層利用閣樓坡屋面設躍層時應算到山尖牆的半高處。多層磚房的層高不宜超過4m。房屋總寬度的確定,可分下列四種情況:對於規則平面,可按房屋的總體寬度計算,不考慮平面上局部凸出或凹進;對於凸出或凹進的較規則平面,房屋寬度可按加權平均值計算或近似取平面面積除以長度;對懸挑單邊走廊或單邊由外柱承重的走廊房屋,房屋寬度不包括走廊部分的寬度;對設有外牆的單面走廊房屋,房屋寬度可以包括1/2走廊部分的寬度。
3.1.2 結構體系
應優先採用橫牆承重或縱橫牆共同承重的結構體系。同一結構單元中應採用相同的結構類型,不應採用磚房與底框磚房或內框架磚房或框架結構等“混雜”的結構類型。牆體布置應滿足地震作用有合理的傳遞途徑。縱橫向應具有合理的剛度和強度分布,應避免因局部削弱或突變造成薄弱部位,產生應力集中或塑性變形集中;對可能出現的薄弱部位,應採取措施提高其抗震能力。
3.1.3 平、立面布置
建築的平面布置和抗側力結構的平面布置宜規則、對稱,平面形狀應具有良好的整體作用。縱、橫牆沿平面布置不能對齊的牆體較少,樓梯間不宜設在房屋的盡端和轉角處;建築的立面和豎向剖面力求規則,結構的側向剛度宜均勻變化,牆體沿豎向布置上下應連續,避免剛度突變;豎向抗側力結構的截面和材料強度等級自下而上宜逐漸減小,避免抗側力構件的承載力突變。8度和9度時,當房屋的立面高差較大、錯層較大和質量及剛度截然不同時,宜採用防震縫將結構分割成平面和體形規則的獨立單元。房屋的頂層不宜設定大會議室、舞廳等空曠大房間,房屋的底層不宜設鋪面等通敞開大門洞。當確需設定時,應採取彌補薄弱部位的加強型措施或進行專門研究。
多層磚房門窗間牆的局部尺寸宜符合文獻［1］表5.1.6的要求。當部分的局部尺寸不滿足要求時,如該部位已設構造柱,可對已設構造柱增大截面及配筋;如該部位原未設構造柱,則可用增設構造柱來滿足要求。房屋轉角處的門窗間牆承受雙向側向應力,其局部尺寸應不小於1m;其餘外縱牆的門窗間牆局部尺寸部分不滿足1m要求時,其限值可放寬到0.8m;內牆門間牆局部尺寸不滿足要求時,可用設構造柱來滿足。
值得指出的是,近幾年在多層磚房的抗震設計中,較普遍存在為了客廳開大門洞,不惜犧牲門間牆寬度的現象。這是個對局部尺寸認識不足的概念設計問題,一是認為部分不滿足局部尺寸要求關係不大;二是認為只要用擴大了的構造柱替代門間牆就沒有問題了,在設計中將構造柱當作“靈丹妙藥”到處使用。應當明白,磚砌體和砼的變形模量差別很大,雖然磚砌體與構造柱和圈樑可以協同工作,增加房屋的延性,但是它們不能同時段進入工作狀態,在“中震”階段的抗震承載力主要由磚砌體承擔。因此,砌體結構中過多配置砼的桿系構件,其作用是有限的。