浙江綠城東方建筑設(shè)計(jì)有限公司 杭州 310012

摘要：砌體結(jié)構(gòu)房屋由于施工簡(jiǎn)單、選材方便、造價(jià)低，多年來(lái)已成為我國(guó)應(yīng)用最廣泛的建筑形式。但砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體材料為脆性材料，結(jié)構(gòu)整體性較差，使得抗震性能相對(duì)較低。因此，在分析砌體結(jié)構(gòu)抗震性能的基礎(chǔ)上，本文對(duì)多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：多層；砌體結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)

一、引言

在地震力作用下，多層砌體結(jié)構(gòu)由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其抗拉、抗剪、抗彎強(qiáng)度及變形能力都比較低。由于多層砌體結(jié)構(gòu)自重和剛度大，自振周期短，極易產(chǎn)生脆性破壞。這一類房屋大量破壞甚至倒塌，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。雖然地震造成房屋破壞的因素較多，但總的來(lái)說(shuō)有兩方面：一是地震烈度和場(chǎng)地的地質(zhì)條件；二是建筑物本身的抗震能力。多層砌體結(jié)構(gòu)震害調(diào)查表明，只要經(jīng)過(guò)合理的抗震設(shè)防，構(gòu)造措施得當(dāng)，保證施工質(zhì)量，多層砌體結(jié)構(gòu)仍具有一定的抗震能力。

二、限制房屋層數(shù)和總高，合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置

為降低房屋可能受到的震害，新修訂的“建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB50011-2010）首先對(duì)多層砌體房屋的層數(shù)和總高度作了嚴(yán)格而明確的規(guī)定，并且作為強(qiáng)制性條文。在有限的土地上，建造較高層數(shù)的房屋以發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益是可以理解的。但隨著房屋層數(shù)的增多、總高度的增加，使多層磚房的彎曲變形增加、剪切變形減小。作為以抵抗剪切變形為主的磚墻體，由于彎曲變形的增加，其上部墻體的抗震效果降低，下部墻體的抗剪能力下降。

為解決上述問(wèn)題，目前設(shè)計(jì)中通常采用增加構(gòu)造柱數(shù)量，增大圈梁、構(gòu)造柱的斷面及配筋，以及采用配筋砌體等措施。隨著國(guó)內(nèi)住房制度的改革，住宅的開(kāi)發(fā)建設(shè)必須面對(duì)住宅消費(fèi)的個(gè)人?，F(xiàn)在人們買房子時(shí)，已不再僅為解決生存問(wèn)題，還要關(guān)注起居、環(huán)境、生活質(zhì)量等方面的綜合需要。住宅的高度太高，上、下樓太吃力，居住不方便。因此，多層磚房的層數(shù)和高度，以不突破規(guī)范的要求為好。

三、房屋的體型應(yīng)力求規(guī)整

（一）平面

一般房屋的平面最好為矩形，縱橫墻的設(shè)置盡可能對(duì)稱于房屋平面的兩個(gè)主軸，且上下層墻體應(yīng)對(duì)齊。這樣遇地震時(shí)可使房屋能較好地保持協(xié)調(diào)一致，減少抗震不利環(huán)節(jié)，抗震效果較好。如果房屋的質(zhì)量中心和剛度中心不重合，地展時(shí)將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)作用，使房屋的震害加重。震害調(diào)查表明，房屋轉(zhuǎn)角處的破壞，往往比其它部位嚴(yán)重，平面上凸出或凹進(jìn)的房屋，對(duì)抗震不利。

（二）立面震害調(diào)查表明，建筑立面上的不規(guī)則要比平面上不規(guī)則帶來(lái)的震害更嚴(yán)重。立面上各部分高差過(guò)大，或有局部突出的小建筑物，或剛度突變、質(zhì)量懸殊，地震時(shí)都易造成嚴(yán)重震害，甚至引起房屋倒塌。因此，當(dāng)無(wú)特殊功能要求時(shí)，房屋應(yīng)設(shè)計(jì)成質(zhì)量和剛度沿高度對(duì)稱、均勻分布的型式。一般情況下，應(yīng)將重設(shè)備、倉(cāng)庫(kù)、檔案庫(kù)、書(shū)庫(kù)等房間，盡可能布置在房間的下部樓層，使結(jié)構(gòu)重心降低，以減輕震害。在磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不應(yīng)過(guò)度追求大開(kāi)間、大門洞、大懸挑及階梯形。由于剛度突變和高振型的影響，其頂部因地震時(shí)的鞭梢效應(yīng)所造成的震害比正常情況下大得多，因此應(yīng)盡量避免。

四、縱橫墻體的合理布置和連接

磚砌體房屋中縱橫向的墻體應(yīng)對(duì)齊，使之與樓（屋）蓋形成空間剛度大、整體性好的空間單元，以提高房屋的整體抗剪能力?？v、橫墻對(duì)齊貫通，還能減少磚墻、樓板等受力構(gòu)件的中間傳力環(huán)節(jié)，受力明確。在進(jìn)行地震內(nèi)力分析時(shí)，減少了誤差。

（一）橫墻間距的限制

磚墻在平面內(nèi)的抗剪強(qiáng)度較大，但平面外的抗剪強(qiáng)度很低。因此，多層磚房的水平剪力主要由橫墻承擔(dān)。為了使大部分地震荷載由樓板傳遞給橫墻，要求樓板有足夠的剛度。為了防止因?yàn)闄M墻過(guò)大的變形，引起縱墻的破壞，除對(duì)橫墻進(jìn)行抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算外，還需根據(jù)“建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB50011-2010）第7.1.5條的規(guī)定，限制橫墻間距。

（二）縱橫墻的連接

縱橫墻連接處的豎向裂縫，在歷次地震中屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重時(shí)縱墻脫離橫墻而倒塌。出現(xiàn)這種裂縫的主要原因，是內(nèi)外墻沒(méi)有同時(shí)砌筑，咬搓不好。為避免這種破壞，除必須同時(shí)咬搓砌筑外，在地震烈度為7度的地區(qū)，長(zhǎng)度大于7.2m的大房間、以及烈度在8度和9度的地區(qū)外墻轉(zhuǎn)角及內(nèi)外墻的交接處，當(dāng)未設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)，應(yīng)沿墻高每隔500mm配置2φ6拉結(jié)鋼筋，并伸人墻內(nèi)每邊不小于lm。值得一提的是，經(jīng)常見(jiàn)到一些多層住宅的用戶，在房屋裝修中為了把小房間改成大房間，隨意拆除房屋內(nèi)的墻體，使原來(lái)完整的墻體結(jié)構(gòu)受損。或?yàn)榱藬U(kuò)大室內(nèi)空間，封上陽(yáng)臺(tái)，打掉外縱墻，甚至在窗間墻上拆磚來(lái)擴(kuò)大窗洞寬度，破壞了原來(lái)連續(xù)的墻體，這將大大削弱結(jié)構(gòu)的空間剛度和房屋的整體性，留下隱患，對(duì)抗展十分不利。

五、有效設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁

（一）構(gòu)造柱

震害分析和試驗(yàn)研究表明，在多層磚砌體房屋的適當(dāng)部位設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并與圈梁連接使之共同工作，便可增加房屋的延性，提高房屋的整體性，防止或延緩在地震作用下房屋的突然倒塌，減輕房屋的損害程度，為了提高多層磚房的抗倒塌能力，抗展規(guī)范中根據(jù)抗展設(shè)防烈度、房屋高度和抗展薄弱部位的不同，規(guī)定多層磚房在一般情況下應(yīng)按“建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范”（GB50011-2010）第7.3.1條規(guī)定設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。

鋼筋混凝土構(gòu)造柱雖然對(duì)提高磚房的受剪承載力作用有限，僅提高10%-30%，但是對(duì)于墻體的約束和防止墻體開(kāi)裂后磚的散落起到非常顯著的作用。構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)設(shè)置在震害較重、連接構(gòu)造比較薄弱和易于應(yīng)力集中的部位。

（二）圈梁

鋼筋混凝土圈梁是增加墻體的整體連接、提高樓（屋）蓋剛度、限制墻體裂縫延展、提高房屋抗展能力的有效構(gòu)造措施。圈梁還是減少構(gòu)造柱計(jì)算長(zhǎng)度，充分發(fā)揮其抗展作用的不可缺少的連接構(gòu)件。

六、附屬構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠的連接和錨固

對(duì)于女兒墻、出屋面煙囪、屋頂間等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，地震作用時(shí)，由于受到“鞭梢效應(yīng)”的影響，這類出屋面的房屋附屬物，地震反應(yīng)強(qiáng)烈，破壞率極高。在地震烈度為6度的地區(qū)，高出屋面的塔樓、樓梯間、水箱間的墻面上出現(xiàn)交叉裂縫；屋面小煙囪、女兒墻的根部出現(xiàn)水平裂縫、錯(cuò)動(dòng)、甚至倒塌。7度、8度烈度區(qū)，上述展害更加普遍和嚴(yán)重。而在地震低烈度區(qū)，地震時(shí)的人員傷亡主要是由于房屋附屬物倒塌所致。因此對(duì)于女兒墻、雨棚、挑檐等附屬構(gòu)件，應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨固，以免地震時(shí)倒塌傷人，產(chǎn)生附加災(zāi)害。

房屋頂層應(yīng)盡量采用現(xiàn)澆板，以利防水，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及確保裝飾性挑沿的穩(wěn)定。突出屋面的樓、電梯間的構(gòu)造柱應(yīng)向下延伸一層，不應(yīng)直接錨人頂層圈梁，出屋面的煙囪四角應(yīng)加構(gòu)造柱，女兒墻內(nèi)應(yīng)加構(gòu)造柱，頂部加壓頂。出人口處的女兒墻不管多高，均應(yīng)加密間距增加構(gòu)造柱。裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠連接，避免吊頂塌落傷人以及貼鑲或懸吊的較重裝飾物的墜落。當(dāng)不可避免時(shí)，應(yīng)注意采取可靠的防護(hù)措施。

七、結(jié)束語(yǔ)

重視抗震概念設(shè)計(jì)，在確定房屋總體方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造中，遵守抗震設(shè)計(jì)的有關(guān)要求和合理原則，進(jìn)行必要的抗震驗(yàn)算，采取適當(dāng)?shù)目拐饦?gòu)造措施，保證施工質(zhì)量，才能使多層磚砌體房屋的抗震能力有所提高。當(dāng)建筑物遭受本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，建筑物可能有一定損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。當(dāng)建筑物遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。

參考文獻(xiàn)：

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