[分享]温州地区“框混结构”民房存在的隐患

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温州地区“框混结构”民房存在的隐患


1  前言
    改革开放以来，温州地区经济蓬勃发展，住房建设更是一派兴旺景象。笔者所见不少临街底层带商店的住宅楼，下面几层采用原250mm实心“承重”砖墙，上面几层采用空斗“承重”砖墙，而墙体又均按后砌填充墙砌筑，这种结构体系既非砖混结构，也非框架结构，姑且名之为“框混结构”。这类体系的民房，在温州、瑞安一带已呈燎原之势。温州市区及其所属瑞安市、平阳县、苍南县抗震设防烈度为六度，场地类别为Ⅳ或Ⅲ类，这种房屋明显不符合国家现行抗震设计规范要求。它们的设计者多属私人无证违规设计，也偶有正规设计单位的，设计很粗糙，结构与建筑矛盾颇多，图纸交代不清、不全之处甚多。这样的施工图居然仍能开工，说明国家建设部门对村镇民房建设的监督管理应加大力度已到了刻不容缓的地步。
2  工程概况
    本工程实例为浙江温州瑞安市××镇××村十二户村民联建房，建筑面积5660m２，建筑总长度44.25m，总宽度15.60m，共8层，一层为商店，二层为商店业主生活用房，三至八层为住宅。一层层高3.50m，二层层高2.90m，三至八层层高3.20m，屋面板起坡点标高25.60m，坡度2%，最高点25.73m。在10～１１轴间设有电梯1台。室内外高差在设计说明中为0.450m。卫生间楼板厚90mm，其余均厚120mm。柱、梁截面及桩基础设计概况见下述。混凝土强度等级均为C20。瑞安市抗震设防烈度为六度。
3  主要问题分析
3.1 结构体系问题
    (1)从设计图纸上来看，设计者采用的是“框混结构”体系，而非框架结构体系。这种结构体系传力途径不明确(与施工顺序有关)，明显不符合国家抗震设计规范要求。设计说明中说 ：“一-四层承重墙体采用厚250mm、MU10机制大仑砖(又称八五砖，温州地区采用的规格为250mm×75mm×50mm的实心粘土砖)、M5混合砂浆实砌，厚250mm；五～八层承重墙采用MU10机制大仑砖、M5混合砂浆平砌空斗，厚250mm。所有框架填充墙均为MU10机制大仑砖、M5混合砂浆平砌空斗，厚250mm；厚75mm半砖墙用M5混合砂浆实砌，在距地0.9m、2.1m处设二道钢筋混凝土过梁。”承重墙与填充墙如何区分未有交代，本来在框架结构体系中，就只有填充墙，没有承重墙。如一～四层施工时均能先砌墙(留马牙槎)后浇梁柱，则一～二 层的横向框架梁所承受的荷载可通过墙体传至基础承台梁，而三层以上除①、④、⑦、⑩轴外均无墙；如施工时也是先浇梁柱后砌墙(笔者看到的此类房子均是如此)，则这种实心砖墙除增加重量及造价外，仍只能起填充墙的作用。纵向框架梁下因无墙，故荷载只能全部传给柱子。
    (2)其楼梯间采用厚250mm实心砖墙承重，设250mm×250mm及250mm×300mm构造柱与局部圈梁，“框架”与砖墙承重混用，不妥。
    (3)10～15轴间柱网混乱，纵、横柱位均对不齐，出现“框架梁”台“框架梁”在抬“框架梁”的情况，不妥。
3.2 结构分析
    这种“框混结构”体系不符合我国现行抗震设计规范要求，且传力途径不明确，故无现成的电算程序，现按框架结构体系进行分析。本工程共八层，房屋总高度也大于24m，属高层建筑，按《国家高层建筑结构设计与施工规程(JGJ 3-91)》第3.3.1条，本工程宜进行抗震分析，场地类别估计为Ⅳ类，框架抗震等级为三级，抗震设计烈度为六度，分别用TBSA和TAT程序进行计算，二者结果基本接近。现取用TBSA的计算结果。
    (1)结构自振周期、位移等满足规范要求。
    (2)柱子：柱子轴压比及配筋均不满足要求，而且相差太大。本工程共设62根柱子，底层仅2根柱子的轴压比为(0.86～0.89)＜0.90，一、二层柱子的箍筋仅说明为6@100～200，而无截面图表示箍筋形式，配箍率非常低，均小于0.4%。按《JGJ 3-91》或抗震规范要求，柱子箍筋直径宜为8，配箍率应达0.6%～1.2%。三层以上柱子截面均变小，轴压比六层以上才＜0.90，配筋及配箍率也相差太远。所以本工程的柱子截面及配筋绝大多数均需加大，有些需加大一倍以上。在抗震设计中，强柱弱梁是基本原则，本工程柱子太弱，因此存在极大的安全隐患。
    (3)框架横梁：本工程在①～⑩轴线分别布置横向框架KJ1、2、3，根据实际正负弯矩配筋情况，我们将梁端弯矩调幅系统取较低值0.80，尽量减少负弯矩值，计算结果表明横向框架梁抗弯、抗剪、抗剪扭承载能力严重不足。
    (4)纵向框架梁：本工程纵向框架梁均用连梁(LL或L、TL)表示，未按框架梁设计，其典型纵向梁抗弯、抗剪、抗剪扭承载能力不足。
    (5)纵、横向框架梁计算裂缝宽度太大超过规范要求。
3.3 楼、屋面板问题
    本工程楼、屋面板除卫生间厚90mm外其余均厚120mm，实际最大板块仅3450mm×5500mm，板厚可取110～100mm，其余板块除卫生间外均可取厚100mm。总体看，楼、屋面板混凝土及钢筋均存在浪费现象。
3.4 基础问题
    (1)本工程无地质资料。按照国家有关规定，无地质资料不得进行设计及施工。
    (2)本工程“根据临近已建建筑物情况和业主要求”，采用φ500钻孔灌注桩，桩身混凝土C20，有效长度32m的桩14根，单桩承载力420kN，有效长度35m的桩16根，单桩承载力460kN，承台梁截面350mm×(800～1000)mm，柱子放在承台梁上。按该设计，桩总承载能力〔Ｎ〕＝４２０×１４４＋４６０×１６＝６７８4０kN，房屋总重量Ｗ＝８２５０３kN，〔Ｎ〕／Ｗ＝６７８４０ ／８２５０３＝0.822＜1.0，不满足要求。
3.5 构造问题
   (1)抗震规范或高规第5.2.16条规定，三级框架的柱箍筋最小直径为8，本工程全为6 ，且配箍率太低，均不符合规定，当柱截面为350mm×450mm及450mm×450mm时，箍筋最大肢距为400mm，超过不宜大于300mm的规定。
    (2)抗震规范或高规第5.2.34条规定，三级框架的梁端加密区箍筋最小直径为8，最大间 距hb/4＝(300～500)/4＝７５～１２５及150，现框架纵、横 梁箍筋均为6，梁端加密区箍筋间距也大部分为@200，不符合要求。
    (3)二层楼面按建筑图每间均有楼梯间，但其结构平面布置图中无洞，不知施工时如何开洞 ，洞口大小为1100mm×3500mm及1100mm×2100mm，如洞边不加梁，楼板有可能断裂垮塌。
    (4)三～八层楼面有少数板块上有卫生间隔墙，设计说明为“位置自定，做止水线反梁150mm×50mm，内加配2φ12”，此钢筋多数未伸入支座，也未另加小梁，是极不恰当的，存在安全隐患。
    (5)10～11轴间有电梯井，但屋面或八层均未设电梯机房，不知施工时如何解决。
    (6)本工程柱子型号居然有16种之多，柱子截面尺寸有12种之多，配筋种类也太多，实在太复杂，且易使施工时引起混淆和混乱，实无必要。
    (7)设计图中错、漏、碰、缺问题甚多，不胜枚举。
4 讨论
   (1)本工程土建设计严重违规，结构体系严重不妥，构件设计及构造错误严重，柱子截面太小、轴压比太大、配筋太小，梁抗弯、抗剪、抗扭承载能力严重不足，梁计算裂缝宽度太大，不能保证建筑物正常安全使用，更不能满足六度抗震设防要求，一些构件又不经济、不合理、浪费严重，设计粗糙，交代不全、不清之处甚多，错、漏、碰、缺严重，图纸质量低劣 ，且无地质资料，本应不得施工。
    (2)本工程竣工后，住户装修切忌任意加大荷载或在屋面违章搭建用房。并应进行仔细观察，如发现有异常情况(梁开裂的可能性很大)，应进入危房监管程序。
    (3)据了解温州地区村镇民房建筑的施工质量也普遍较低，但笔者未闻有此类“框混结构”房屋垮塌的报道。按我国现行设计规范设计的房屋是有一定的安全储备的，其“安全系数”约为1.5～2.5，即当结构构件的承载力设计值与内力组合设计值之比小于1/1.5～1/2.5＝0.66～0.4时有破坏的危险，本工程有很多构件已属于此范围。
    (4)国家对民房建筑(特别是农村村镇的民房建筑)的监管应加强力度。如温州地区这种无证设计、违规设计的“框混结构”房屋，可能只有到发生垮塌、造成重大人员伤亡及财产损失时，有关部门才会出面进行管理，则未免为时已太晚了。