民用建筑工程设计常见问题分析及图示Word文档下载推荐.docx
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根据国家有关规范标准《砌体规范》GB50003、《多孔砖规范》JGJl37和《小砌体规程》JGJ/T14的规定，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KPl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。
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，于±
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》JGJl37第条以及，《小砌块规程》JGJ/T14第条第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5～10mm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。
结构布置 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》GB50011第条第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。
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，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。
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；
（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。
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。
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，地震时将对多层砌体房屋造成破坏。
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。
图所示多层住宅，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。
工程设计中纵横墙体不能分别在平面内对齐、贯通，但未采取有效措施。
多层砌体房屋中的横墙或者纵墙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。
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3～4道对齐贯通的横墙墙体即可满足要求。
如图所示。
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，如图所示。
当然，应尽量使各段纵墙的长度大致接近，以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①和⑦，⑤和②仅差300，通过在楼板内加设暗梁连接，可以视为贯 通。
纵墙虽通长不对齐，但分段贯通，可均衡承担纵向地震作用。
房屋有错层或相邻楼板的高差较大时，未采取有效措施。
《抗震规范》GB50011第条规定，房屋有错层，且楼板高差较大时，宜设置防震缝，缝宽可采用50～100mm。
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。
遇有此种情况，应采取相应措施。
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。
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。
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。
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。
多层砌体的楼梯间设在尽端或转角处，未取更加有效的加强措施。
《抗震规范》GB50011第条规定，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П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。
对设在房屋尽端或拐角处的楼梯间，除应符合《抗震规范》GB50011第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》GB50011第条的规定，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。
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。
《抗震规范》GB50011第条规定，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。
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。
各层横墙很少（开间大于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，房屋层数和总高度限值应较各层横墙较少的房屋再降一层。
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》GB50011第条明确规定：
开间大于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。
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，此时大于的开间的面积将占到80%以上（北京市规定），如图所示。
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》表的规定分别降低二层和6m，以确保教学楼的安全。
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。
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同一种材料砌成的。
房屋在计算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。
应当禁止在地震区采用此类结构做法。
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”。
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。
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。
继续采用内浇外砌结构。
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》JGJ20—84。
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。
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。
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。
《抗震规范》GB50011第条规定，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，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。
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。
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。
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。
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，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Ⅳ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》GB50011表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。
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房屋总宽度之内。
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，如图所示。
应按上述分析区别不同情况确定房屋总宽度。
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。
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、П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）。
图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。
多层砌体房屋的总高度和总层数突破限值。
（1）《抗震规范》GB50011第条规定，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度，这是底部剪力法的基本前提。
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%～%，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。
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。
规范对砌体结构的层数和高度均有严格限制，当有全地下
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