文/郭嘉 云南宜良 652100

學校建筑的砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建議

文/郭嘉 云南宜良 652100

與鋼結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)進行比較，在抗震性能上砌體結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)越，但是據(jù)我國國情來說，砌體結(jié)構(gòu)建筑具有施工方便、就地取材、良好的耐火性、耐久性、耐候性以及造價低廉等特點。汶川地震后進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，嚴格的根據(jù)規(guī)范設(shè)計施工的砌體建筑沒有整體倒塌。為了提高砌體結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能，本文首先分析了目前砌體結(jié)構(gòu)建筑存在的不足，并針對提高學校砌體建筑的抗震性能提出了具體的設(shè)計建議。

砌體結(jié)構(gòu)；抗震性能；學校建筑；規(guī)范設(shè)計；整體性能

砌體結(jié)構(gòu)建筑是使用磚砌體、砌塊砌體或者石砌體進行建造的一種結(jié)構(gòu)，在一般的建筑工程中，砌體在整個建筑自重中約占50%【1】。解放后我國磚產(chǎn)量的大幅度提升，全國砌體結(jié)構(gòu)的建筑業(yè)明顯增多。針對砌體結(jié)構(gòu)抗震性能弱的這一特點，相關(guān)學者與專家進行了深入的研究，提出了一系列建議，這讓我國砌體結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能得到了巨大的提升。

一、氣體機構(gòu)建筑現(xiàn)狀分析

發(fā)生汶川地震以后，工程界與學術(shù)界針對抗震方面進行了多次調(diào)研，對我國建筑抗震性能設(shè)計規(guī)范進行了及時修改。針對我國國情來說，砌體建筑具有良好的耐火性、耐久性、耐候性的特點，除此之外砌體建筑還具有成本低廉、取材方便以及施工周期短的優(yōu)勢，目前砌體結(jié)構(gòu)建筑對于西北地區(qū)來說仍然會被沿用【2】。汶川地震后調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，嚴格按照規(guī)范設(shè)計修建的氣體建筑沒有完全倒塌，部分不符合規(guī)范的建筑也保存良好。經(jīng)過認真的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，砌體結(jié)構(gòu)剛度較大的建筑，變形更小，在地震烈度較低的地區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)以及裝修基本沒有發(fā)生損壞。在地震烈度中微地區(qū)，建筑墻體以及窗下墻發(fā)生了輕微的損壞，需要進行維修。在地震烈度較強的地區(qū)，砌體結(jié)構(gòu)的縱橫墻沒有被嚴重破壞，主要結(jié)構(gòu)基本沒有倒塌。從地震災(zāi)害中分析建筑抗震性能，不斷吸取經(jīng)驗，對建筑抗震性能設(shè)計規(guī)范進行改進，建立完善的建筑構(gòu)造措施，確保優(yōu)良的建筑施工質(zhì)量，砌體結(jié)構(gòu)建筑在抗震方面同樣能夠取得較好效果。上述分析我們發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計存在一定的不足，部分會直接給抗震造成影響，針對存在問題進行改善，提高砌體結(jié)構(gòu)建筑抗震性能刻不容緩。

二、砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計改進條例

（一）局部尺寸限值

在建筑設(shè)計中對不符合墻段局部尺寸限值時采取的措施是加筋或者加構(gòu)造柱，以某建筑是8度抗震設(shè)防，規(guī)范中設(shè)定承重外墻的盡端妍至門口或者創(chuàng)口的最小距離不能低于1.2m，在局部尺寸不足時，應(yīng)當采取加強措施進行彌補。某建筑的橫墻端部沒有翼墻，即距離低于1.2m，不滿足規(guī)范要求，根據(jù)條例應(yīng)當在橫墻端部增加構(gòu)造柱【3】。如果在橫墻端部有1.2m的翼墻，根據(jù)規(guī)范中的標注，也需要采取措施，例如：在角部增加構(gòu)造柱。但是研究表明上述兩種做法在抗震性能方面存在著較大的差別，在審核時也容易發(fā)生爭議。為例解決這一問題，規(guī)范應(yīng)對翼墻尺寸進行限制，確?？v墻剛度，學校建筑應(yīng)當給出最強規(guī)范。

（二）外墻窗洞口一致性

原有規(guī)范中注明縱橫墻的布置應(yīng)當對稱、均勻，平面內(nèi)應(yīng)對齊，豎向應(yīng)連續(xù)。且墻體上下連續(xù)和統(tǒng)一軸線建筑的墻體寬度應(yīng)當一致，這存在一定的矛盾【4】。雖然在設(shè)計時進行了嚴格的要求，但是在進行審核時，不同人員理解差異。有時會出現(xiàn)為了獲得立面效果，出現(xiàn)外立面上下窗大小不一、位置不一等情況，這種類型的建筑在地震時容易被破壞。如果是學校教學樓，便會導致本身容易發(fā)生彎曲的縱橫墻更加危險。針對這一情況，必須規(guī)定上下創(chuàng)口必須保持一致。

（三）窗洞口大小

原有規(guī)定中外縱墻洞口的寬度不宜較大，不應(yīng)大于2.1m或者是開間尺寸的50%。但是現(xiàn)階段建筑最求落地窗，當建筑的開洞與建筑規(guī)范不一致時，需要在洞口的兩側(cè)增加構(gòu)造柱。一般外墻窗間墻上有大梁，如此就會導致外墻剛度不一致。一旦發(fā)生地震，建筑吸收地震的能力不同，剛度較大的墻體必然會先破壞，一旦破壞便會導致整體性的連續(xù)坍塌。磚混結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計需要重視縱向墻的抗震性能，抗震墻具有一定比例，讓每一道墻剛度盡量保持一致，讓其能夠共同作用，故外墻上的洞口不能大于開間的50%或者2.1m。對于過人洞的設(shè)置，現(xiàn)在還沒有明確規(guī)定，施工中的監(jiān)管也不強。汶川地震后發(fā)現(xiàn)，過人洞是內(nèi)墻最薄弱的部分。針對以上問題進行改進，學校建筑應(yīng)注重整體抗震性能的鹽酸，過人洞的設(shè)置應(yīng)當詳細規(guī)定，并將其納入建筑整體性能驗算中。

三、學校砌體建筑設(shè)計建議

（一）注重整體性

對于磚混結(jié)構(gòu)的學校建筑，應(yīng)適當?shù)脑黾訖M向承重墻的厚度，增加混凝土構(gòu)造柱，來增加建筑的抗側(cè)能力。在外廊的外側(cè)邊應(yīng)增加鋼筋混凝土柱，避免發(fā)生外廊懸挑。對于縱向窗間墻應(yīng)增加斷面較大的混凝土構(gòu)造柱。層層增加環(huán)狀性的封閉圈梁。使用外廊式的單跨多層轉(zhuǎn)，禁止建筑中使用預制樓梯或者預制的空心板樓蓋。

（二）層數(shù)限定

如果是普通的中小學教室，教學樓的建筑層數(shù)應(yīng)當在三層以內(nèi)，包含三層。如果是大學階梯教室，建筑層數(shù)應(yīng)當在兩層以內(nèi)，包含兩層，如果是大學的普通教室，建筑的層數(shù)也不能超過五層，包含五層。

（三）概念設(shè)計

學校建筑設(shè)計一般采用的是矩形的規(guī)則平面，不適宜局部突出設(shè)計，也不適宜將其與其他建筑進行接連成為一體。學校建筑的重心必須與剛度重心重合，這樣能夠顯著的降低建筑在地震中的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

結(jié)語：

綜上所述，砌體建筑由于其本身的優(yōu)勢將會是西北地區(qū)延用的一種建筑結(jié)構(gòu)。針對西北地區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀，建設(shè)學?；齑u結(jié)構(gòu)建筑，除了應(yīng)當嚴格的根據(jù)抗震規(guī)范進行設(shè)計與施工以外，還需要設(shè)置圈梁與構(gòu)造柱，同時還應(yīng)具有可靠的拉結(jié)措施。建筑外立面應(yīng)當滿足整齊、規(guī)矩要求，門口、窗洞口的設(shè)置在滿足采光條件下，還應(yīng)保持上下一致。學校建筑墻段的局部尺寸以及窗口上下連續(xù)部位和過人洞的留設(shè)都必須嚴格的按照抗震規(guī)范中的最強規(guī)定執(zhí)行。確保增加學校建筑的整體抗震性能，保障學校學生的生命安全。

［1］林樹枝，李剛，程耿東等.提高學校建筑抗震能力的對策建議［J］.大連理工大學學報，2009，49（5）:644-649.

［2］邵禹銘.由汶川大地震談起--學校建筑的抗震思考［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（15）:5689-5689.

［3］楊顯麗.隔震技術(shù)在學校建筑的設(shè)計應(yīng)用［J］.城市建筑，2015，（27）:57-57.

［4］陳青青.提高學校建筑抗震能力若干對策與探討［J］.福建建設(shè)科技，2010，（3）:22-24.

郭嘉（身份證：370205197807195514），1978.07—，男，漢族，畢業(yè)于青島建筑工程學院。研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。