龐文忠
(河北建研科技有限公司,河北石家莊 050000)
河北省農(nóng)村房屋結(jié)構(gòu)形式及其危險點分析
龐文忠
(河北建研科技有限公司,河北石家莊 050000)
通過入戶查看、測量和問卷方式,對河北省2 031棟農(nóng)房進行了實地調(diào)查,分析了磚土木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)房屋的特點,并探討了不同結(jié)構(gòu)房屋存在的危險點,為農(nóng)村危房改造提供參考。
農(nóng)村房屋,磚混結(jié)構(gòu),磚木結(jié)構(gòu),磚土木結(jié)構(gòu),危險點,抗震措施
農(nóng)村房屋主要以村民自建為主,一般是采取就地取材原則,村民根據(jù)當(dāng)?shù)氐馁Y源和氣候條件、自身需要和經(jīng)濟實力,再結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕り犖榈慕?jīng)驗進行修建,無合理設(shè)計和相應(yīng)施工管理、建筑材料質(zhì)量低、施工技術(shù)水平低等,造成多數(shù)農(nóng)村房屋缺乏相應(yīng)抗震構(gòu)造措施和存在諸多安全性問題。本文通過對河北省農(nóng)村房屋進行抽樣調(diào)查和檢測,分析農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)形式特點及其存在的危險點。
本項目調(diào)查范圍是在近幾年對部分村莊民房檢測的基礎(chǔ)上,對部分村莊進行了擴大檢測,增加了樣本數(shù)量。
本項目調(diào)查包括河北省7個村莊,其名稱和抽樣數(shù)量依次為:楊村全數(shù)抽樣,計295棟房屋;西街村,抽樣74棟房屋;西北街村,抽樣47棟房屋;北張村,抽樣66棟房屋;南張村,抽樣72棟房屋;東郭莊村,抽樣58棟房屋;大吳莊村,抽樣1 419棟房屋;共計2 031棟房屋。
調(diào)查采用入戶查看、測量和問卷方式,根據(jù)《農(nóng)村危險房屋鑒定技術(shù)導(dǎo)則(試行)》,對所調(diào)查房屋進行檢測評定,并對房屋進行拍照。
根據(jù)《農(nóng)村危險房屋鑒定技術(shù)導(dǎo)則(試行)》,并根據(jù)實際檢測情況,現(xiàn)場調(diào)查內(nèi)容主要包括以下三個方面:1)房屋概況,具體包括戶主信息、房屋建造年代、使用狀況、修繕情況、建造材料等; 2)房屋的抗震措施,主要包括結(jié)構(gòu)體系、基礎(chǔ)形式、圈梁和構(gòu)造柱設(shè)置;對房屋的開間和進深尺寸、墻體高厚比、門窗洞口和窗間墻等尺寸、層高等進行測量,并據(jù)此對房屋的抗震措施進行評價; 3)房屋安全現(xiàn)狀,主要包括地基是否產(chǎn)生不均勻沉降、上部結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)的損傷、裂縫起始位置、寬度、走向等,并據(jù)此對房屋的安全現(xiàn)狀進行評價。
本文通過對抽樣樣本的建筑材料和結(jié)構(gòu)形式進行統(tǒng)計分析,房屋的結(jié)構(gòu)形式和建筑材料密切相關(guān),建筑材料的種類決定了房屋的結(jié)構(gòu)形式。本次調(diào)查的農(nóng)村房屋結(jié)構(gòu)形式分為三類:第一類為磚土木結(jié)構(gòu):土坯墻或磚包土墻為承重墻,柁、檁、椽子等木質(zhì)構(gòu)件組成屋架系統(tǒng),在屋架上面鋪蓋瓦片或草席、白灰和粘土等組成屋面,簡稱為磚土木結(jié)構(gòu)。第二類為磚木結(jié)構(gòu):此混合結(jié)構(gòu)以砌體墻作為豎向承重體系,由木質(zhì)構(gòu)件組成支承系統(tǒng)、形成屋面系統(tǒng)的一種常用結(jié)構(gòu)形式。本次調(diào)查樣本中磚木結(jié)構(gòu)的豎向承重墻體主要以燒結(jié)粘土磚和白灰砂漿砌筑而成的墻體為主,承重方式分為橫墻承重、縱墻承重或者縱橫墻混合承重。第三類為磚混結(jié)構(gòu):是以砌體墻作為豎向承重體系,用混凝土預(yù)制板或現(xiàn)澆板作為屋面系統(tǒng)的一種常用結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)抽查樣本,磚混結(jié)構(gòu)中豎向承重墻體以燒結(jié)粘土磚和混合砂漿砌筑而成的墻體為主,承重方式亦分為橫墻承重、縱墻承重或者縱橫墻混合承重;屋面為預(yù)制板的磚混結(jié)構(gòu)房屋,其承重方式多為橫墻承重,預(yù)制板依次擱置在橫墻上;屋面為現(xiàn)澆板的磚混結(jié)構(gòu)房屋,其承重方式多為縱橫墻承重。
本部分主要從房屋的結(jié)構(gòu)形式分析現(xiàn)存房屋的特點及其存在的危險點。
5.1 磚土木結(jié)構(gòu)房屋的特點及其存在的危險點
1)磚土木結(jié)構(gòu)房屋的特點。由于經(jīng)濟和環(huán)境因素的制約,磚土木結(jié)構(gòu)房屋多為1980年以前建造的,分為土坯墻承重或磚包土墻承重,根據(jù)文獻[1],在7個樣本村莊中其在房屋中現(xiàn)存占比在0%~20.68%之間。a.土坯墻承重房屋特點。土坯墻是指用未焙燒而僅做簡單加工的原狀土為材料建造的墻體。土坯墻承重、木屋面房屋是以生土墻作為豎向承重體系,由木質(zhì)構(gòu)件組成支承系統(tǒng)、形成屋面系統(tǒng),如圖1所示。木屋架通過柁、檁、椽子等木質(zhì)構(gòu)件構(gòu)成,柁是房架前后兩開間之間的大梁,檁分立于兩側(cè),椽子橫向搭于檁之上,上面鋪蓋瓦片或草席、白灰和粘土等,構(gòu)造見圖2。b.磚包土墻承重房屋特點。磚包土墻是指同一面墻由兩部分組成,外側(cè)為磚墻、內(nèi)側(cè)為生土墻,見圖3。磚包土墻承重多是指山墻和后縱墻,而前縱墻多采用“下磚上土”型,即墻體下部窗臺(約為1 m)以下為磚墻,上部墻體為生土墻,見圖4。屋架若有柁、檁、椽子等木質(zhì)構(gòu)件構(gòu)成時,做法同土坯墻承重房屋;屋架若無柁,則檁直接擱置在墻上,形成硬山擱檁,椽子橫向搭于檁之上,上面鋪蓋瓦片或草席、白灰和粘土等,見圖5。
圖1 土坯墻、木屋面房屋外觀現(xiàn)狀圖
2)磚土木結(jié)構(gòu)房屋存在的危險點。根據(jù)調(diào)研資料,抽樣樣本中磚土木房屋的危險點主要出現(xiàn)在以下幾部位:a.基礎(chǔ)與墻體連接處附近區(qū)域出現(xiàn)斜向裂縫,如圖6所示;b.門、窗、洞口等角部出現(xiàn)斜向裂縫,如圖7所示;c.柁、檁擱置處墻體出現(xiàn)豎向受壓裂縫,如圖8所示;d.縱墻出現(xiàn)豎向通長、通透裂縫或斜向通長通透裂縫,如圖9所示;e.縱橫墻連接處無拉結(jié)筋,缺乏相應(yīng)的構(gòu)造措施,出現(xiàn)豎向裂縫,如圖10所示;f.屋架柁、檁和椽子等木質(zhì)構(gòu)件遭受蟲蛀受損等嚴(yán)重,如圖11所示;g.部分屋架柁、檁等木質(zhì)構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或已斷裂,如圖12所示(此檁已斷裂,在其兩側(cè)分別增加一根檁條);h.屋面草席破損、粘土層脫落,如圖13所示;i.屋面白灰面層開裂,漏雨、滲水等(此情況易造成白灰層下的粘土層膨脹、重量增加,增加屋面的危險性);j.缺少圈梁和構(gòu)造柱等抗震措施。
圖2 土坯墻、木屋面房屋屋架內(nèi)部構(gòu)造圖
圖3 磚包土墻構(gòu)造圖
圖4 前縱墻現(xiàn)狀圖
圖5 檁、椽子、草席等屋架系統(tǒng)構(gòu)造圖
圖6 基礎(chǔ)與墻體連接處斜向裂縫
圖7 門、窗、洞口處斜向裂縫
圖8 柁擱置處墻體出現(xiàn)受壓裂縫
圖9 縱墻出現(xiàn)斜向通透裂縫
圖10 縱橫墻連接處豎向裂縫
圖11 屋架木質(zhì)構(gòu)件受蟲蛀損傷嚴(yán)重
5.2 磚木結(jié)構(gòu)房屋的特點及其存在的危險點
1)磚木結(jié)構(gòu)房屋的特點。根據(jù)文獻[1],隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展,1980年—1990年期間,磚木結(jié)構(gòu)房屋開始出現(xiàn),并逐步替代了磚土木結(jié)構(gòu)房屋,1990年—2000年期間,在房屋結(jié)構(gòu)中占據(jù)主體地位。根據(jù)統(tǒng)計樣本,磚木結(jié)構(gòu)房屋在現(xiàn)存房屋中所占比例在10.61%~32.76%之間。
圖12 檁斷裂
圖13 屋面草席破損,粘土層脫落
磚木結(jié)構(gòu)房屋是以砌體(主要是燒結(jié)粘土磚)墻作為豎向承重體系,由木質(zhì)構(gòu)件組成支承系統(tǒng)、形成屋面系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)本次調(diào)查樣本,磚木結(jié)構(gòu)房屋豎向承重方式分為橫墻承重、縱墻承重或者縱橫墻混合承重。與磚土木結(jié)構(gòu)房屋相比,磚木結(jié)構(gòu)中豎向承重體系由土坯墻或磚包土墻演變?yōu)槠鲶w,屋面系統(tǒng)相似。承重墻體主要以粘土磚和白灰砂漿砌筑而成,如圖14所示。
2)磚木結(jié)構(gòu)房屋存在的危險點。根據(jù)調(diào)研資料,抽樣樣本中磚木結(jié)構(gòu)房屋的危險點主要出現(xiàn)在以下幾方面:a.部分墻體砌筑方式不合理或不正確,以及基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降,導(dǎo)致墻體開裂或傾斜,如圖15所示(粘土磚豎向砌筑);b.部分房屋走廊頂部懸挑板為預(yù)制樓板,預(yù)制樓板間多出現(xiàn)裂縫或走廊頂部預(yù)制板出現(xiàn)錯位或滑移,減少了支承長度,如圖16所示;c.基礎(chǔ)與墻體連接處出現(xiàn)斜向裂縫,門、窗、洞口等處出現(xiàn)放射性裂縫,檁擱置處墻體出現(xiàn)受壓裂縫,縱橫墻連接出現(xiàn)豎向裂縫,屋架柁、檁和椽子等木質(zhì)構(gòu)件遭受蟲蛀受損等,部分縱墻出現(xiàn)豎向通長、通透裂縫或斜向通長通透裂縫,無圈梁和構(gòu)造柱、缺少抗震措施等特點與磚土木結(jié)構(gòu)房屋存在的危險點相似。
圖14 磚木結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)狀圖
圖15 砌筑方式不當(dāng)
圖16 走廊懸挑預(yù)制板裂縫
圖17 磚混結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)狀圖
5.3 磚混結(jié)構(gòu)房屋的特點及其存在的危險點
1)磚混結(jié)構(gòu)房屋的特點。根據(jù)文獻[1],隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展,進入1990年以后,磚混結(jié)構(gòu)房屋開始發(fā)展,2000年以后逐步替代了磚木結(jié)構(gòu)房屋,在房屋結(jié)構(gòu)中逐步占據(jù)主體地位。截至目前,根據(jù)統(tǒng)計樣本,磚混結(jié)構(gòu)房屋在現(xiàn)存房屋中所占比例在63.73%~84.85%之間,多數(shù)建于2000年以后。
磚混結(jié)構(gòu)房屋(抽檢樣本村莊中多為單層平房,2層~3層極少,故本文未考慮2層~3層磚混結(jié)構(gòu)房屋)是以砌體墻為豎向承重體系,以混凝土預(yù)制板或現(xiàn)澆板作為屋面系統(tǒng)的一種現(xiàn)代常用結(jié)構(gòu)形式,與磚木結(jié)構(gòu)房屋比較,其砌體種類和材質(zhì)未變,砌筑砂漿由白灰砂漿演變?yōu)樗嗌皾{或混合砂漿,承重方式仍分為橫墻承重、縱墻承重或者縱橫墻混合承重。
屋面為預(yù)制板的磚混結(jié)構(gòu)房屋,其承重方式多為橫墻承重,預(yù)制板依次擱置在橫墻上;屋面為現(xiàn)澆板的磚混結(jié)構(gòu)房屋,其承重方式多為縱橫墻承重。磚混結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)狀如圖17所示。
圖18 樓板和墻體交界處裂縫
圖19 預(yù)制板間裂縫
2)磚混結(jié)構(gòu)房屋存在的危險點。根據(jù)調(diào)研資料,抽樣樣本中磚木結(jié)構(gòu)房屋的危險點主要出現(xiàn)在以下位置:a.現(xiàn)存磚混結(jié)構(gòu)房屋為了增大采光面積,多采用大窗戶或門聯(lián)窗,造成洞口面積過大、窗間墻和承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離過小,如圖17所示;b.分現(xiàn)澆樓板板底,位于線管下面部位,易出現(xiàn)微裂縫; c.樓板和墻體交接處,易出現(xiàn)裂縫,如圖18所示;d.預(yù)制板間拼縫多拉開,如圖19所示;e.基礎(chǔ)與墻體連接處出現(xiàn)斜向裂縫,門、窗、洞口等處出現(xiàn)斜向裂縫,縱橫墻連接處易出現(xiàn)豎向裂縫,縱橫墻易出現(xiàn)豎向或水平裂縫,無圈梁和構(gòu)造柱、缺少抗震措施等特點,與磚木結(jié)構(gòu)房屋存在的危險點相似。
根據(jù)上述統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn):1)隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展,村鎮(zhèn)房屋的結(jié)構(gòu)體系逐步從磚土木結(jié)構(gòu)房屋發(fā)展到磚木結(jié)構(gòu)房屋,最后發(fā)展到磚混結(jié)構(gòu)房屋。2)對于豎向承重墻體出現(xiàn)裂縫,是三種結(jié)構(gòu)形式房屋出現(xiàn)問題的最直觀體現(xiàn);無圈梁和構(gòu)造柱等抗震構(gòu)造措施,也是三種結(jié)構(gòu)形式房屋的共性。3)對于屋面系統(tǒng),磚土木結(jié)構(gòu)房屋和磚木結(jié)構(gòu)房屋的木質(zhì)構(gòu)件易受蟲蛀、腐朽等損傷,建議在使用過程中定期進行防腐處理;預(yù)制樓板和現(xiàn)澆板易出現(xiàn)裂縫等。4)目前,新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)村危房改造工程正在開展中,本文為農(nóng)村危房改造提供一定的參考。
[1]龐文忠.河北省村鎮(zhèn)房屋調(diào)查和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,工程質(zhì)量錄用稿[Z].
[2]《農(nóng)村危險房屋鑒定技術(shù)導(dǎo)則(試行)》編制組.農(nóng)村危險房屋鑒定技術(shù)導(dǎo)則(試行)[Z].2009.
[3]唐 寬.農(nóng)村砌體房屋危險性分析與處理方法研究[D].長沙:湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2011.
[4]潘長明.西北農(nóng)村地區(qū)房屋調(diào)查分析與危險性鑒定方法研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2012.
[5]GB 50011—2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].
Analysis on rural housing structural forms and its dangerous points in Hebei
Pang Wenzhong
(Hebei Construction and Research Technology Limited Company,Shijiazhuang 050000,China)
This paper made field survey to 2 031 building houses in Hebei through the household view,measurement and questionnaire investigation,analyzed the characteristics of brick-clay structure,masonry-timber structure and masonry-concrete structure,and discussed the risk points of different housing structure,provided reference for the renovation of dilapidated buildings in rural areas.
rural housing,masonry-concrete structure,masonry-timber structure,brick-clay structure,dangerous point,seismic measure
TU318
:A
1009-6825(2016)36-0052-03
2016-10-17
龐文忠(1983-),男,工程師