【摘 要】多層磚混結(jié)構(gòu)的房屋建筑由于選材方便、施工簡單、工期短、造價(jià)低等特點(diǎn)而獲得了廣泛的應(yīng)用。但是由于其自身的特點(diǎn)也導(dǎo)致了其抗震的性能比較差，因此，研究多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)對于指導(dǎo)我們工作的開展，進(jìn)而保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著非常重要的作用。

【關(guān)鍵詞】多層磚混；房屋抗震；構(gòu)造措施

1、引言

磚混結(jié)構(gòu)的房屋在我國是比較常見的建筑，主要是由于這種結(jié)構(gòu)無論在選材上，還是施工的工藝上，抑或施工的成本上都有著非常大的優(yōu)勢。但是在關(guān)注其優(yōu)點(diǎn)的時(shí)候，也應(yīng)該注意到其不足之處，多層磚混砌體房屋建筑大部分使用機(jī)制空心磚以及混合砂漿來完成其砌筑的過程，并利用其內(nèi)外磚墻的咬砌來實(shí)現(xiàn)整體的連接性，就決定了其脆性性質(zhì)，抗震性比較差。由于多層磚砌體房屋對地震的敏感程度除與平面布置、防震縫、立面體形、結(jié)構(gòu)的整體性和施工質(zhì)量有關(guān)外，還與房屋的總高度有直接的聯(lián)系。因此多層磚砌體房屋高度限值應(yīng)符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。結(jié)構(gòu)的整體性連接包括；圈梁、構(gòu)造柱、墻體、樓（屋蓋）結(jié)構(gòu)及其相互間的連接。確保多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)。

（二）抗震計(jì)算方法

抗震計(jì)算是抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分，是保證滿足抗震承載力的基礎(chǔ)。多層磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震計(jì)算，可采用底部剪力法。對平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的多層磚房，宜采用考慮地震扭轉(zhuǎn)影響的分析程序。

底框-抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算內(nèi)容有三部分：第一部分與砌體結(jié)構(gòu)相同，計(jì)算底框-抗震墻中磚填充墻及其他各層磚墻的抗震承載力，以及底框-抗震墻中混凝土剪力墻設(shè)計(jì)值.計(jì)算過程與砌體結(jié)構(gòu)相同.在底框-抗震墻計(jì)算中，不考慮框架承擔(dān)的地震作用，也即地震作用全部由抗震墻承擔(dān)。第二部分計(jì)算底部各榀框架承受的側(cè)向地震作用及每榀框架中各框架柱由地震傾覆力矩產(chǎn)生的附加軸力.底框-抗震墻的地震剪力要根據(jù)上下層側(cè)移剛度比乘以一個1.2～1.5的增大系數(shù)；然后將地震剪力在框架-和抗震墻之間進(jìn)行分配，分配時(shí)混凝土剪力墻的側(cè)移剛度要乘以0.3的折減系數(shù)，磚填充墻要乘以0.2的折減系數(shù)，非抗震墻（如隔墻）則不應(yīng)在模型交互輸入中輸入；上部砌體房屋產(chǎn)生的地震傾覆力矩按剛度分配到各榀框架和抗震墻，再按各柱的轉(zhuǎn)動慣性力矩計(jì)算柱的附加軸力。第三部分在底框-抗震墻中的混凝土剪力墻，軟件將根據(jù)其承受的剪力、軸力和由傾覆力矩產(chǎn)生的彎距設(shè)計(jì)值，計(jì)算出各片剪力墻的端部縱向鋼筋面積和水平分布筋面積。

2、多層磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)存在的問題

2.1房屋超高或超層問題

城市磚混結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)中，房屋超高或超層問題。特別是底層使用功能設(shè)計(jì)為商鋪的磚房，高度往往超過限值1m以上，超過了規(guī)范限值；在“綜合樓”、“商住樓”一類的磚混結(jié)構(gòu)房屋中，底層或頂層有采用“混合”結(jié)構(gòu)體系，即為滿足部分大空間需要，在底層或頂層局部采用鋼筋砼內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，甚至有的僅將構(gòu)造柱和圈梁局部加大，當(dāng)作框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體系不明確、不合理。

2.2部分設(shè)計(jì)設(shè)置不足

磚混結(jié)構(gòu)住宅中為追求大客廳，布置大開間和大門洞，有的大門洞間墻寬僅有240mm，并將陽臺作成大懸挑（懸挑長度大于2m）；部分“局部尺寸”不滿足要求時(shí)，有的不采取加強(qiáng)措施，有的采用增大截面及配筋的構(gòu)造柱替代磚墻肢；住宅磚房中限于場地或“造型”，布置成復(fù)雜平面，或縱、橫墻沿平面布置多數(shù)不能對齊，或墻體沿豎向布置上下不連續(xù)等等。多層磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)中，所采取的抗震措施區(qū)別較大。構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置多數(shù)設(shè)計(jì)富余較大，部分設(shè)計(jì)設(shè)置不足（含大洞口兩側(cè)未設(shè)構(gòu)造柱）；抗震連接措施設(shè)計(jì)不完整或未交待清楚。

3、多層磚混房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)具體要點(diǎn)

3.1 多層砌體房屋的總高度和層數(shù)限值及構(gòu)造柱

多層砌體房屋的總高度和層數(shù)，不超過相關(guān)的規(guī)定，應(yīng)根據(jù)具體情況再適當(dāng)降低總高度和減少層數(shù)。磚砌體房屋各層數(shù)和烈度在外墻四角、錯層部位橫墻與外墻交接處、較大洞口兩側(cè)、大房間內(nèi)外墻交接處均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱。構(gòu)造柱最小截面可采用240mm×180mm，縱向鋼筋宜采用4?12，箍筋間距不宜大于250mm且在柱上下端宜適當(dāng)加密；7度時(shí)超過6層、8度時(shí)超過5層和9度時(shí)，構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用4?14，箍筋間距不應(yīng)大于200mm；房屋四角的構(gòu)造柱可適當(dāng)加大截面及配筋。構(gòu)造柱與墻連接處宜砌成馬牙槎，并應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2?6拉結(jié)筋、每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。

構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁連接；隔層設(shè)置圈梁的房屋，應(yīng)在無圈梁的樓層增設(shè)配筋磚帶，僅在外墻四角設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)，在外墻上應(yīng)伸過一個開間，其他情況應(yīng)在外墻和相應(yīng)橫墻上拉通，其截面高度不應(yīng)小于四皮磚，砂漿等級不低于M5。 構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)里基礎(chǔ)，但應(yīng)伸入室外地面下500mm，或錨入淺于500mm的基礎(chǔ)圈梁內(nèi)。

3.2對于建筑平面以及立面的布局要求

建筑平面和立面的規(guī)整性是整個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個十分基礎(chǔ)、重要的內(nèi)容?？拐鹪O(shè)計(jì)中，建筑平面、立面宜盡可能簡潔、規(guī)則，結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心相一致。對于結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的房屋質(zhì)心與剛度中心往往不容易重合，在地震作用下會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，大大加劇地震的破壞力度，對體型不規(guī)則的房屋應(yīng)注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端墻段的抗震驗(yàn)算。建筑立面應(yīng)避免頭重腳輕，房屋重心盡可能降低，避免采用錯落的立面，突出屋面建筑部分的高度不應(yīng)過高，以免地震時(shí)發(fā)生鞭梢效應(yīng)，同時(shí)應(yīng)控制好結(jié)構(gòu)豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性。

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案，即使不可避免時(shí)，也應(yīng)盡量在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫，將體型復(fù)雜，平面特別不規(guī)則的建筑布局分割成幾個相對規(guī)則的獨(dú)立單元。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能兼顧建筑造型，又滿足使用功能要求的前提下，將平面布置、立面外觀造型設(shè)計(jì)得較為規(guī)整、簡潔、美觀大方，同時(shí)又能有效地提高工程的抗震性能。

3.3對于縱墻以及橫墻的布置要求

在我們對于多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)首先考慮使用橫墻承重或者縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系， 這種結(jié)構(gòu)體系比較對稱，受力比較均勻，沿平面內(nèi)最好要對齊， 沿豎向最好要上下連續(xù)，針對同一軸線上的窗間墻寬度最好做到均勻。

多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的整體剛度、穩(wěn)定性和其抗震的性能有著直接關(guān)系，因此，我們在設(shè)計(jì)過程中普遍使用縱墻或橫墻承重。應(yīng)注意的是因?yàn)榉浅兄胤较虻募s束墻體比較少， 而且間距又比較大，所以房屋在這一方向上的剛度會相比較弱一些，空間的剛度以及整體性也會較差，所以抗震的能力比較差。在地震比較嚴(yán)重的時(shí)候，墻體由于平面外的失穩(wěn)而首先受到破壞，然后才會導(dǎo)致房屋的倒塌。針對這一特點(diǎn)，在兩個方向上做好縱、 橫墻混合承重的布置，可以有效地對其變形進(jìn)行控制，進(jìn)而增加了空間的剛度以及整體性，，對于房屋的抗震性能有著較好的提升作用。

在對墻體進(jìn)行布置的時(shí)候，應(yīng)首先考慮使用縱墻貫通這種平面布置方法，如果縱墻不可以進(jìn)行貫通布置，那么我么要做好在縱橫墻交接位置的布置，比如設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱等。 當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生的時(shí)候，橫墻承擔(dān)了地震中的橫向震力，因此，不僅要確保橫墻具有足夠的承載力，還要確保在地震發(fā)生時(shí)能夠很好地將橫向震力傳遞到橫墻的水平剛度。此外，針對抗震墻的設(shè)計(jì)，要確保其能夠很好地傳遞水平震力。目前，GB 50011 -2010中對于多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑抗震墻之間的間距有著明確的規(guī)定：7度設(shè)防的時(shí)裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋的多層磚混房屋抗震橫墻最大間距為 15 m。如果這一橫墻間的距離比較大，縱向磚墻則會由于比較大的變形而導(dǎo)致平面之外出現(xiàn)彎曲破壞，進(jìn)而樓蓋將不再能夠傳遞水平地震力，這就使得多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震能力有所下降。

3.4對于剛度以及整體性的要求

在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮剛度以及整體性方面的要求，主要是因?yàn)榉课菔怯煽v、橫向承重構(gòu)件以及樓蓋組成的，有一定空間剛度的結(jié)構(gòu)體系，這就使得其抗震性能與房屋的剛度、整體性之間存在著直接關(guān)系，確保樓蓋的剛性是保證其它側(cè)力構(gòu)件合理的分配震力的前提。在抗震設(shè)計(jì)中，當(dāng)樓蓋在澆灌以后，對于平面上墻體對齊的要求則可以在一定程度上進(jìn)行放寬，這是因?yàn)榇藭r(shí)砌體結(jié)構(gòu)的空間變形是可控制的。在抗震驗(yàn)算中，多層磚混房屋底層往往不容易滿足抗震要求，即使有時(shí)在適當(dāng)部位加設(shè)構(gòu)造柱也不能完全滿足抗震承力驗(yàn)算。為了提高墻體的抗震能力，可在抗震力不夠的承重墻段內(nèi)配置水平鋼筋，使地震力由砌體及水平鋼筋共同承擔(dān)。一些試驗(yàn)表明，配筋多孔磚墻體可以有效地提高墻段的抗震性能，減少脆性，增加延性，增強(qiáng)磚混房屋的抗震性能。水平配筋磚砌體的砌筑砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M7.5，水平鋼筋宜采用HPB235、HRB335鋼筋，配筋率不應(yīng)小于0.07% ，也不宜大于0.17%，間距不應(yīng)大于400mm，鋼筋錨固長度不宜小于180mm。

3.5對于設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱的要求

在多層磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑中，圈梁是一種性價(jià)比很高的措施，它對于提高房屋的抗震能力十分有利。這主要是因?yàn)樵诘卣疬^程中，圈梁可以與構(gòu)造柱共同作用，這樣就對墻體在豎向平面內(nèi)進(jìn)行了約束，對于墻體裂縫的擴(kuò)大有著很好的遏制作用。圈梁是增強(qiáng)房屋整體性、加強(qiáng)各部分墻體連接的有效措施。多層黏土磚房的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：圈梁應(yīng)閉合、遇有洞口應(yīng)上下搭接，圈梁宜與預(yù)制板設(shè)在同一標(biāo)高處或緊靠板底，規(guī)范規(guī)定增設(shè)的基礎(chǔ)圈梁。截面高度不應(yīng)小于180mm，配筋不應(yīng)少于4?12，（磚拱樓、屋蓋房屋的圈梁應(yīng)按計(jì)算確定，但配筋不應(yīng)少于4?10。

設(shè)置構(gòu)造柱可以明顯改善多層磚混房屋的抗震性能。多層砌體房屋應(yīng)在外墻四角；錯層部位橫墻與外縱墻交接處；大房間內(nèi)外墻交接處；較大洞1：1兩側(cè)設(shè)置構(gòu)造柱。

構(gòu)造柱截面尺寸。縱向鋼筋和箍筋間距應(yīng)符合抗震規(guī)范要求，箍筋間距在柱上下端宜適當(dāng)加密：構(gòu)造柱與墻連接處宜砌成馬牙槎，并應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)2?6拉結(jié)鋼筋，每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m；構(gòu)造柱應(yīng)與圈梁連接，以增加構(gòu)造柱的中間支點(diǎn)，構(gòu)造柱的縱筋應(yīng)穿過圈粱的主筋，保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。

4、結(jié)束語

多層磚混結(jié)構(gòu)是當(dāng)前多層住宅的主要結(jié)構(gòu)形式。重視多層磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)，提高房屋抗抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量，是減輕地震災(zāi)害損失最積極、最有效和最根本的措施，才能保障廣大人民在可能發(fā)生的地震災(zāi)害中的生命、財(cái)產(chǎn)安全。

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