PKPM关于底框-抗震墙砌体结构设计的一些问题

底部框架—抗震墙砌体房屋的抗震概念设计和计算要点摘要：底部框架—抗震墙砌体房屋是由框架—抗震墙和上部砌体结构组成的，我国特有的一种砌体结构形式。

由于其具有造价低，便于施工，性价比较高的优点，在中小城市被广泛采用。

但其抗震性能不理想，提高此类房屋的抗震性能，满足抗震设防要求是亟待解决的问题。

本文根据完善调查和模拟试验分析底部—抗震墙砌体房屋震害特点，从概念设计出发论述了提高上述建筑结构的抗震性的方法和措施。

底层采用整的框架抗震墙结构体系。

合理的抗震墙的布置。

选用适宜的上下层侧向刚度比。

并对底部—抗震墙砌体结构设计的计算要点做简单阐述，以供设计者参考。

关键词：侧向刚度比；抗震性能的匹配性；低矮抗震墙；完整的框架—抗震墙体系Abstract: The bottom frame-aseismic wall masonry buildings is formed by the framework-aseismic wall and the upper masonry structure, which is a kind of special form of masonry structure of our country. Due to advantages of low cost, convenient installation and high cost performance, it is widely used in small-medium cities. However, there exists the unsatisfactory aseismic performance. Toimprove such aseismatic performance of building, meet the requirements for seismic resistance is a problem to be solved. According to the perfect investigation and simulation test of bottom-aseismic wall masonry buildings, the paper analyses the earthquake features, and from conceptual design, discusses the processes and measures to improve the vibration resistance. Theauthor puts that the bottom should apply the whole frame aseismic wall structure system and should set reasonable seismic wall arrangement, and choose appropriate up-down lateral stiffness ratio, and briefly explains the key points of the design calculation. All of the paper offers reference.Keywords: the lateral stiffness ratio; the matching of seismic performance; low aseismic wall; complete framework-seismic wall system底部框架—抗震墙砌体房屋是多层砌体房屋的一种特殊形式。

底部框架─抗震墙砌体房屋抗震设计的思考和建议[摘要]根据相关标准，介绍了底部框架─抗震墙砌体房屋抗震设计的要点,抗震构造措施及相关问题，设置地下室的问题。

[关键词] 底部框架─抗震墙砌体房屋抗震设计要点抗震构造措施地下室底部框架─抗震墙砌体房屋是我国砌体房屋中的一种特殊形式，是一种沿竖向刚度变化且上下由两种不同材料和承重体系组成的复合结构体系。

但由于其能为多层房屋建筑下部（一层或两层）提供较大空间商业网点用房的需求，并且造价较低，受到房地产开发商和业主的普遍关注，在我区中小城镇沿街位置的商住楼（或其它底部大空间用房）采用较多。

从抗震概念设计原则来讲，底部框架─抗震墙砖房存在“上刚下柔”、“头重脚轻”不利情况，在水平地震作用下侧移大、对扭转反应敏感，刚度突变使房屋变形相对集中于薄弱的底部。

基于上述特点，与多层砌体房屋不同，《建筑抗震设计规范》GB50011-2011（以下简称《抗规》）对底部框架─抗震墙砌体房屋规定，无论是抗震措施还是计算要求都更为严格，且许多为强制性条文（共计4条14款），7度（0.15g）及8度（0.3g）烈度区层数和总高度的限值，与相同烈度区多层砌体房屋相比减少一层和降低2m；8度（0.3g）烈度区和6、7度、8度（0.2g）烈度区的乙类建筑不应采用底部框架─抗震墙砌体房屋。

一、抗震设计要点1.对底部框架选型的要求（1）底部不过框架应采用全框架，不应采用半框架，即沿纵向前半部采用钢筋混凝土框架（作为商业门面），后半部为纵、横砖墙承重（作为辅助用房），框架与砌体两种截然不同的结构体系在底部混合使用，这种体系不管底部是一层还是两层都严禁采用。

(2)底部框架应设计成双向梁柱结构体系。

除个别部位外，均应采取刚接，允许个别横向框架梁沿横向全长可不在同一轴线上（俗称“梁搭梁”），此时纵向框架梁计算中必须考虑由倾覆弯矩引起的附加轴向力的影响。

(3)底部两层框架一抗震墙砖房不分地震烈度及层数均应采用钢筋砼抗震墙；这与6度且总层数不超过四层的底层框架一抗震墙砖房，允许采用嵌砌于框架之间的砖砌体抗震墙含义不同。

（底框-）砖混结构设计总结一、分析建筑条件，准备初步工作：1. 底框部分：（1）根据建筑条件图布置框架柱轴网，由抗震概念设计，尽量不要出现单根柱而不能形成一榀框架的情况，柱距一般为6米；（2）柱截面初步设计；单层商铺部分的框架柱截面设为350X350，底框部分的框架柱设为400X400；（3）根据柱轴网确定剪力墙的分布（长度和距离）；（4）剪力墙一般分布在楼梯间处，与电信专业协调，预留电表箱位置；（5）剪力墙往往矮而长，变形能力差，多为剪切破坏，宜开竖缝保证高宽比大于1.5；（6）根据底层店面部分的墙厚确定框架梁、柱偏心；（7）根据框架柱的设置和柱距，确定框架梁的高度和宽度（一般上面有出承重墙的框架梁宽度不小于350，其它墙梁宽度不小于300，高度不小于净跨的1/5）；（框架结构梁截面尺寸控制办法：计算时用TAT，看计算结果配筋图内的配筋率图；要求全截面配筋率1.5-1.7之间）（8）其框架和抗震墙的抗震等级，6、7度可分别按三、二级采用；2. 砖混部分：（1）根据纵横墙的布置及可能会有的屋面构架，确定构造柱的位置和种类，（最外围的构造柱直接升到女儿墙，门窗洞口处的构造柱尺寸最好与门洞处的短墙吻合）（2）根据户型布置设置梁，包括其宽度和高度（其位置应把楼板分成规则的矩形，在阳台较大窗洞处或门窗连续设置处应设置过梁，且其高度加上门窗的高度应等于楼层高度）；（3）根据户型布置确定板厚，一般取短向跨度的1/35，但是最好不要小于100，客厅不小于120，否则影响使用；阳台、厨卫一般为90，屋面板厚120，楼梯梯板厚度为板跨的1/28，且平台梁高度与其下的窗高之和要等于建筑标高；（4）根据墙体外立面的腰线做法，确定外围圈梁的高度和做法；（5）根据总体要求，设置不同的结构标准层与荷载标准层；（6）阳台处的挑梁高度为挑出长度的1/3-1/6；二、输入计算模型，进行程序计算：1. 底框部分：（1）SAT-8计算底框时不能考虑风荷载。

简述底部框架—抗震墙砌体房屋抗震设计的计算要点作者：刘尚彬荣德刚来源：《房地产导刊》2014年第02期摘要：底部框架-抗震墙砌体房屋是目前城市周边到郊区中小区临街建筑一种比较实用实现建筑功能的结构形式。

在总结汶川地震底部框架-抗震墙砌体房屋震害教训基础上，从新旧规范比较来看01新规范对底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震措施的规定更加严格，底部剪力墙合理布置更加关键。

关键词：底部框架-抗震墙砌体房屋震害剪力墙合理布置计算要点一. 底部框架剪力墙结构总的震害情况1. 部分底部框架房屋由于在底部设置未设或者设置数量不足抗震墙体，造成底层层间刚度和强度不足，在底部形成不规则的薄弱层，地震时由于变形集中，导致底层倒塌，倾斜。

震害特点是：（1）震害基本集中发生在底层，为严重破坏或倒塌。

（2）底层结构构件的破坏规律是：墙体比框架重，框架柱比梁重。

（3）房屋上部几层砖混破坏程度比底层轻很多。

2. 按规范要求设置足够数量底部抗震墙体的底部框架房屋，地震中表良好，破坏主要表现在框架上部墙体的裂缝。

主要表现在：（1）结构薄弱部位可能出现在底部，也可能出现在过度楼层。

当薄弱部位在底部时，虽然抗震墙、框架梁柱节点，填充墙破坏严重，但底部不会出现倒塌情况。

（2）当底部框架抗震墙体多，刚度较大，底层侧向刚度和强度均大于二层以上的砌体结构，由于过渡层所受地震剪力大，上部结构会在过渡层出现薄弱层，该层破坏严重，甚至出现整体塌跨，过渡层及以上各层砌体部分全部倒塌，而底部破坏较轻。

3. 当房屋底部框架抗震墙部分和上部砌体部分抗震性能比如抗侧刚度匹配较好时，抗侧刚度上下部比较均匀，房屋受损部位趋于均匀化，分散化。

这样就有效实现了抗震三水准的抗震设防目标要求。

二. 底部框架剪力墙结构房屋的各部分震害情况1. 底部抗震墙。

（1）房屋在底部设置足够数量的抗震墙时，在地震作用下，由于墙体侧向刚度大，故抗震墙分担大部分地震作用，在地震中受损现象明显，而钢筋混凝土抗震墙破坏情况又好于砖抗震墙，因为砖抗震墙延性较钢筋混凝土抗震墙差。

结构设计电算常见错误做法常见错误做法总结于下。

1．暗梁当楼面梁使用。

这是最常见的错误。

暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够，荷载不能按自己设想的方式传递，即楼面荷载—板—暗梁—柱的传递方式几乎是不可能的。

这样将大大低估板的内力。

我个人认为，根据内力按最短距离传递的原则，用暗梁代替梁只有在板受集中力时，在集中力处沿板的最短方向（双向板沿两个垂直方向）设置暗梁，可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求，此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑。

但很多时候，这种做法也没有必要，直接加大板的受力钢筋即可，除非因抗剪（冲切）需要箍筋而使用暗梁。

2．与上一个问题相对应的是，在刚度发生较大突变（增加）处，应视为梁。

典型的问题是不同高程的板之间出现的错台，错台本身平面外刚度比较大，而板的平面外刚度较小，不管你是否愿意，板上的荷载都要传递到错台上，因此应当按梁来设计，尤其是抗剪钢筋应满足要求。

地下通道、车站遇到的这种情况较多，其荷载又比较大，但大多数人对错台的处理却非常草率，这很令人担忧。

3．框架结构形成事实上的铰接。

最常见的是梁刚度比柱大的多，使柱对梁的约束作用较弱，形成事实上的铰。

这样减少了超静定次数，于抗震不利，也难以形成“强柱弱梁”。

坂神地震时，地铁车站柱的破坏相当严重，也提醒我们不能忽视这个问题。

地铁车站顶底板可看作筏板，其梁的刚度当然大于柱，但中板处不宜将梁的刚度做得较大。

另外，地下工程如通道、涵洞、地铁车站等，有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙，这样横剖面就形成铰接的四边形，两侧墙土压力相差较大时很容易失稳，也不利于抗震。

4．板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧。

很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋，因此配筋不小心就这样倒置。

分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置，传递受力及防止温度收缩裂缝，它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出，更重要的是，板墙截面高度较小，为增加有效高度发挥受力筋作用，一般情况下应当外置受力钢筋。

PKPM专混结构抗震及其他计算全攻略程序适用于12 层以下任意平面布置的砌体结构及底框- 抗震墙砌体结构的计算。

底框- 抗震墙砌体结构层数为 1 或2。

一、砌体结构抗震验算（1）砌体结构抗震验算的计算过程用底部剪力法计算各层地震力——按楼面刚度和墙体侧向刚度分配地震剪力到每个墙段——导算楼面荷载和墙体自重计算墙体压应力——按墙体截面的抗震受剪承载力计算公式验算个墙段的受剪承载力。

（2）砌体结构抗震验算的计算内容验算每一大片墙体的抗震受剪承载力，计算对象包括门窗洞口在内的大片墙体，求出每一片墙体在抗震受剪时考虑压力影响的沿阶梯形截面坡坏的抗震抗剪强度。

计算结果是抗力与效应的比值。

验算各门窗间墙段的抗震受剪承载力，当墙段的抗震受剪承载力不满足时，将计算出墙段所需水平配筋的总截面面积。

（3）参数输入地下室结构嵌固高度（mm）<3 层：当有地下室或者有半地下室时，输入地下室或半地下室至计算水平地震力的地平面的高度，该高度值小于房屋 3 层高度。

（当输入的嵌固高度大于0 时，在计算基底总地震力时不计算地平面以下结构部分的重力荷载代表值，在计算各层的地震力和地震剪力时，结构总高度将减去高高度值）。

施工质量控制等级：1，2，3级对砌体的强度作相应的调整系数为 1.05 ， 1.00 ，0.89 。

砂浆类型：选择水泥砂浆对砌体的抗压强度（*0.9 ）、抗剪强度（*0.8 ）。

（4）计算结果黄色数据：是个大片墙包括门窗洞口的抗震验算结果，数值结果是抗力与荷载效应的比值，标注方向与该片墙的轴线垂直。

计算结果小于一，不满足抗震强度要求，用红色显示。

兰色数据：是个门窗间墙段的验算结果。

标注方向与该墙段平行。

不满足用红色显示，旁边括号给出层间竖向截面中所需水平钢筋的总截面面积（mm*m）m。

白色数据：为混凝土剪力墙的剪力设计值（kn），可以根据次值对墙体进行配筋。

（5）墙体剪力设计值计算结果各大片墙剪力设计值垂直于该墙比标注，各墙段平行标注，都为白色。

PKPM关于底框-抗震墙砌体结构设计的一些问题底框结构注意问题▲底框结构上部砖混荷载？●底框结构里程序自动会把上部砖混荷载传至底框,不用自己再加●用STAWE算底框是,砌体方面有一个选项:1.按PM主菜单8算法;2.有限元整体算法.此处应该选1有限元整体算法对底框不太准,只供参考(PKPM技术人员说的)▲ sat－8计算底框时，结构体系选什么？●引用《pkpm新天地》2004年第5期咨询台的信息：计算砖混底框时，satwe第一项中的结构体系参数已经失效。

所以在计算底框时，satwe第一项中的结构体系参数无论选框架还是框剪结构都是无用的。

▲底框建模问题：（1）建模时在底层砼抗震墙处我同时输入砼抗震墙和框架梁是否正确？有开洞的墙处我将洞口直接开到框架梁底，这样对吗？●可以同时输入抗震墙和框架梁，框架梁作为边框梁。

若是底部二层框架时，中间一层可以不用输入抗震墙。

洞口可以直接开到框梁底。

（2）在PM楼层组装里面的设计参数里，总信息里结构主材应填什么？材料信息里主要墙体材料又该怎样填？●在PM地设计参数应当填“底框”，结构主材可以填混凝土。

在SATWE-8中的材料信息中应当填砌体。

（3）SATWE-8算完后，发现连梁超筋，而在墙洞上方有框梁，这是怎么回事？●底框主梁直接可按规范要求计算，应考虑荷载直接作用在梁上，超筋就调整梁断面尺寸。

（4）平法绘图时，应该将框架柱旁的墙肢与柱一起画配筋吗？●既然柱与墙肢接在一起，那柱是构造边缘构件，应当查计算结果中抗震墙中的计算结果，按边缘构件配筋并画在一起。

▲新规范中第7.1.8条1款要求底部框架-抗震墙房屋结构布置中，上部砌体抗震墙与底部框架梁或抗震墙对齐或基本对齐，在定量上如何把握？●底框房屋是一种不利于抗震的结构类型。

为提高其抗震能力，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中7.1.8条1款要求，上部砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙的轴线对齐或基本对齐，即大部分砌体抗震墙由下部的框架主梁或钢筋混凝土抗震墙支承，每单元砌体抗震墙最多有二道不落在框架主梁或钢筋混凝土抗震墙上，而是由次梁支托上部抗震墙。