【摘 要】我國農(nóng)村民居抗震能力非常脆弱,5級以上的地震就會造成嚴(yán)重的破壞,原因是大多數(shù)農(nóng)村民居是磚混結(jié)構(gòu)且沒有考慮抗震設(shè)計(jì)。汶川地震深刻的教訓(xùn)警示我們,規(guī)范農(nóng)村民居設(shè)計(jì)和施工,提高農(nóng)村民居的抗震能力至關(guān)重要。而現(xiàn)在泛湘西北地區(qū)農(nóng)村民居設(shè)計(jì)和施工缺乏有效的約束。為此,筆者針對泛湘西北地區(qū)農(nóng)村民居的防震設(shè)計(jì)提出了一些可行性高的對策。
【關(guān)鍵詞】泛湘西北地區(qū);農(nóng)村民居;防震設(shè)計(jì);防震對策
1 區(qū)位概況與分析
泛湘西北地區(qū)包括湖南省常德市、張家界市、湘西土家族苗族自治州和懷化市以及重慶市東南地區(qū)、貴州聲東北地區(qū)等區(qū)域。常德市位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺向華南褶皺系的過渡地帶,地處武陵、雪峰山脈隆起與洞庭湖斷陷盆地沉降帶交接部位,區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)環(huán)境造錯(cuò)綜復(fù)雜,分布有北西、北北西、東西向多組規(guī)模較大的活動斷裂帶,太陽山、澧水和漢壽—南縣3大斷裂帶橫穿全境,具備發(fā)生中強(qiáng)以上地震的構(gòu)造條件,2006年被國務(wù)院確定為未來10—15年全國24個(gè)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)之一。錯(cuò)綜復(fù)雜的泛西北地區(qū)農(nóng)村民居遭受地震襲擊的機(jī)率也相當(dāng)高。
2 常德市河洑鎮(zhèn)民居防震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
2.1 農(nóng)村建筑市場管理亟需“升級換代”
通過對常德市河洑鎮(zhèn)楊橋村、青林村和三星村新建住房的調(diào)查圖表1顯示:在蓬勃發(fā)展的社會主義新農(nóng)村建設(shè)中,富裕起來的農(nóng)民把改善住房條件、營造寬敞舒適的居住環(huán)境作為新的追求目標(biāo),農(nóng)民建房熱正在廣大農(nóng)村悄然興起。,在人們到大城市尋求工作的同時(shí),各地農(nóng)村也出現(xiàn)了不少本土建筑隊(duì),這些建筑隊(duì)走鄉(xiāng)串戶搞“開發(fā)”,農(nóng)村新宅遍地開花。正是因?yàn)榍也徽f這些建筑施工隊(duì)的施工資質(zhì)、施工安全許可證了,就連營業(yè)執(zhí)照都沒有,幾個(gè)瓦匠、木匠,再加上幾個(gè)力工、一些建筑工具就成立“包活”的施工隊(duì)。民居基本上是未進(jìn)行抗震規(guī)范設(shè)計(jì)的,其材料強(qiáng)度低,結(jié)構(gòu)整體性差,施工質(zhì)量不高。
圖表1:2007——2011新建住房面積
2.2 農(nóng)村新住宅建設(shè)“千篇一律”浪費(fèi)多
由圖表2表明:大多數(shù)農(nóng)民只注重住房的舒適度,住房的抗震意識卻很淡薄,抗震設(shè)計(jì)技術(shù)沒跟上,甚至被忽視?,F(xiàn)在農(nóng)村的新建住宅非常多,但是給人的印象是房屋越來越寬,越來越高,但是顏色、格局、樣式則千篇一律,既與周圍環(huán)境不協(xié)調(diào),又造成金錢和資源的浪費(fèi)甚至環(huán)境污染,我國農(nóng)村曾經(jīng)引以自豪的“民居”建筑都變成了“古跡”,如今泛湘西北地區(qū)農(nóng)民大多住上了同樣的“磚瓦房”,少了地域特點(diǎn)、沒了居住個(gè)性。農(nóng)村住宅設(shè)計(jì)、規(guī)劃的缺失,造成路不成路、村不像村,農(nóng)村住宅千篇一律。
圖表2 人們對新房的滿意度
2.3 農(nóng)村建房的方式仍然有些比較傳統(tǒng)和落后
“拆一棟老房,肥二畝土地”,過去誰家要翻蓋老房子,老房子的土坯墻砸碎后拉到農(nóng)田里,還能夠起到農(nóng)家肥的作用,現(xiàn)在的房屋翻蓋留給農(nóng)村的都是建筑垃圾,造成環(huán)境污染不說,還影響耕地的質(zhì)量。在一些村,城市里正在逐漸取消黏土磚在建筑材料中的應(yīng)用,而農(nóng)村建筑中石頭、黏土磚、水泥等使用逐漸增多,有的農(nóng)民為了節(jié)省成本甚至自己建窯燒磚,自己家的耕地被取走一層泥土用來燒磚,這樣既影響了耕地質(zhì)量,又不符合抗震設(shè)計(jì)規(guī)范。
3 常德市河洑鎮(zhèn)民居防震設(shè)計(jì)對策的思考
隨著新農(nóng)村住宅的推進(jìn),泛湘西北地區(qū)農(nóng)村居住條件有所改觀,但沿襲的多年的農(nóng)村建筑市場要達(dá)到真正意義的新農(nóng)村,還差的很多,在抗震設(shè)計(jì)方面的重視度還很不夠。
3.1 選址
選址對農(nóng)村民居非常重要,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在汶川地震中,三分之一的建筑不是毀于地震的直接破壞,而是毀于因地震引起的次生災(zāi)害,泛湘西北地區(qū)農(nóng)村多位于山地、丘陵地帶,靠近自然景觀和農(nóng)田。因此在進(jìn)行建造房屋之前,進(jìn)行地質(zhì)勘測是必須的,選擇一個(gè)穩(wěn)定的地段進(jìn)行建造。應(yīng)遵循以下四個(gè)原則:從地形地貌來看,要避開非巖質(zhì)的陡坡;從地質(zhì)構(gòu)造來看,要避開活動斷層,可能發(fā)生滑坡、山崩、地陷的地段;從地基土質(zhì)來看,要避開飽和砂層、軟弱土層、硬軟不均的土層;從水文條件來看,避開河流、古道兩岸地區(qū)。
3.2 設(shè)計(jì)
在農(nóng)村民居設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的,高水平和規(guī)范的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能增強(qiáng)建筑的安全性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑構(gòu)造中要達(dá)到以下要求:
3.2.1 限高。
一般情況下,房屋的層數(shù)和高度不應(yīng)超過《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB11—2008》規(guī)定的房屋層數(shù)和總高度限值的規(guī)定。
3.2.2 基礎(chǔ)埋深。
埋置深度要求:一般可取建筑總高的l/l0—1/12,不宜少于500mm。同一結(jié)構(gòu)單元設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基時(shí),應(yīng)加大建筑物基礎(chǔ)的埋置深度,從而提高地基土對建筑物的嵌固作用,減輕震害。
3.2.3 設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱。
汶川地震震害表明:圈梁和構(gòu)造柱的合理設(shè)置可明顯增強(qiáng)建筑物的抗倒塌性能,其設(shè)置應(yīng)借鑒《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5001 1-2001)》(中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2001)中的要求。
3.2.4 樓梯的選用。
地震中樓梯間極易破壞,梯段板平臺梁跨中會產(chǎn)生嚴(yán)重震害,樓梯板不像柱子有箍筋,抗剪切作用比較弱,所以樓梯應(yīng)該采用整體現(xiàn)澆式鋼筋混凝土建造。
3.2.5 樓板的選用。
宜優(yōu)先采用現(xiàn)澆混凝土板。當(dāng)采用混凝土預(yù)制裝配式樓、屋蓋時(shí),應(yīng)在樓蓋體系和構(gòu)造上采取措施,確保各預(yù)制板之間連接的整體性。在選取樓蓋類型時(shí),應(yīng)盡量選取重量較輕的樓蓋。根據(jù)各地的不同習(xí)慣,由各地研究提出方案。
3.2.6 非承重墻的設(shè)計(jì)
非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離:6、7、8度不小于lm;承重墻厚度不應(yīng)小于240mm,嚴(yán)禁使用120mm墻承重。
3.2.7 無錨固女兒墻的設(shè)計(jì)
無錨固女兒墻(非出入口處)的最大高度:6、7、8度不大于0.5m。裝飾物和附加構(gòu)件應(yīng)加強(qiáng)與主體的連接,避免岡震動墜落而傷人。
3.2.8 框架結(jié)構(gòu)的填充墻剛度適宜。
采用剛度大的磚砌體做填充墻看起來似乎可靠,但實(shí)際上兩者的剛度相差較遠(yuǎn),更不利于抗震。填允墻的布置應(yīng)考慮整體結(jié)構(gòu)水平和豎向均勻,并與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接。
3.2.9 結(jié)構(gòu)形式。
農(nóng)村民居結(jié)構(gòu)形式考慮滿足以下要求:形式簡單,縱、橫墻沿平面布置應(yīng)盡量對齊,樓梯問不宜設(shè)在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處;建筑的立而和豎向剖面力求規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,墻體沿豎向布置上下慮連續(xù),避免剛度突變;豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的截而和材料強(qiáng)度等級自下而上宜逐漸減小,避免抗側(cè)力構(gòu)件的承載力突變。對于8度和9度設(shè)防地區(qū),當(dāng)房屋的立面高差較大、錯(cuò)層較大、質(zhì)量及剛度截然不同時(shí),宜采用防震縫將結(jié)構(gòu)分割成平面和體形規(guī)則的獨(dú)立單元。
3.2.10 建筑間距。
結(jié)構(gòu)類型不同或高度相差很大的建筑需滿足建筑間距要求,其取值應(yīng)以有利于倒塌時(shí)不互相影響的距離為宜。不宜建連體房,一定要建時(shí)必須設(shè)抗震縫。
參考文獻(xiàn):
[1]雷中生,王玉華,張富芳.中國小城鎮(zhèn)的防震減災(zāi)[ J ]1地方地震工作, 2003, (1) : 33 – 351.
[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2001.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011.2001).北京:中國建筑工業(yè)出版社.
[3]中華人民共和國建設(shè)部,2008.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB11—2008.
基金項(xiàng)目:2011年湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目;2011年湖南文理學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究項(xiàng)目
作者簡介:
譚濤(1990-),男,湖南岳陽人,湖南文理學(xué)院土木建筑工程學(xué)院2010級本科生
覃永暉(1978—),男,湖南懷化人,湖南文理學(xué)院土木建筑工程學(xué)院城市規(guī)劃教研室主任,副教授,研究方向:城鄉(xiāng)規(guī)劃