磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)探究

朱寶行

（身份證號(hào)：13063819651010655X）

磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)探究

朱寶行

（身份證號(hào)：13063819651010655X）

由于磚混結(jié)構(gòu)是脆性結(jié)構(gòu)，抗震性能差，因此，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)具有重要意義。本文針對(duì)磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題，提出了磚混房屋抗震設(shè)計(jì)的策略。

磚混結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；策略

磚混結(jié)構(gòu)由于選材方便、施工簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低等特點(diǎn)，多年來(lái)一直是我國(guó)房屋建筑中使用最廣泛的一種建筑形式。但磚混結(jié)構(gòu)的材料整體性差，易發(fā)生脆性破壞，抗震性能低，未經(jīng)合理抗震設(shè)計(jì)和正常施工的磚混結(jié)構(gòu)在地震中破壞嚴(yán)重。

1　磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題

1.1建筑結(jié)構(gòu)體系不規(guī)則

縱、橫沿平面布置多數(shù)不能對(duì)齊，或墻體在豎向上下不對(duì)齊，不能形成規(guī)則完整的抗震體系。建筑物立面造型過(guò)于復(fù)雜，有的在頂層有局部突出，易產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，這樣對(duì)抗震是極為不利的。

1.2建筑物超高

磚混結(jié)構(gòu)的建筑物的抗震性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物。磚混結(jié)構(gòu)層數(shù)越低，震害的破壞程度越輕，五六層的建筑在相同設(shè)防烈度的條件下要比二三層建筑的震害程度嚴(yán)重的多，倒塌的比例也較高。因此，在設(shè)計(jì)中適當(dāng)限制建筑物的高度是減輕震害的一種比較有利的方法。

1.3磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施設(shè)置不合理

在多數(shù)設(shè)防烈度較低的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者在構(gòu)造措施上考慮抗震，設(shè)置了圈梁和構(gòu)造柱，但表達(dá)不清晰，不完整，與整個(gè)結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)。

（1）圈梁的設(shè)置不遵守規(guī)范規(guī)定的要求，任意設(shè)置。圈梁兼過(guò)梁時(shí)，圈梁頂標(biāo)高低于板底標(biāo)高；圈梁在轉(zhuǎn)角處連接方式不規(guī)范，搭接方式錯(cuò)誤；圈梁兼作過(guò)梁時(shí)，未按過(guò)梁要求配筋；樓梯間頂部和屋面應(yīng)相應(yīng)增加圈梁的密度，而設(shè)計(jì)中未做任何交待等。

（2）設(shè)計(jì)人員未按規(guī)范要求的位置設(shè)置構(gòu)造柱，將構(gòu)造柱作為受力構(gòu)造進(jìn)行設(shè)置，而縱向鋼筋數(shù)量仍按構(gòu)造要求配置；對(duì)較大空間房屋無(wú)橫墻的縱墻上未設(shè)構(gòu)造柱；在縱橫墻門(mén)窗局部尺寸不滿足要求時(shí)，未設(shè)置構(gòu)造柱。

1.4材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求不當(dāng)

一般磚混結(jié)構(gòu)，磚砌體是主承重構(gòu)件，砌體強(qiáng)度要滿足靜載和地震動(dòng)載的作用。

2　磚混房屋抗震設(shè)計(jì)的對(duì)策

2.1采用簡(jiǎn)單規(guī)整的平面立面布局

結(jié)構(gòu)的總體布置是影響建筑抗震性能的關(guān)鍵問(wèn)題。建筑抗震計(jì)算本來(lái)就是復(fù)雜而且不是非常成熟的科學(xué)，只有結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)單規(guī)整，才能盡量準(zhǔn)確地確定結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖并計(jì)算和分配地震作用。盡量采用橫墻承重體系或者縱橫墻共同承重體系。

2.2控制砌體房屋的總層數(shù)及總高度

歷次震害證明，砌體房屋的層數(shù)越多，高度越高，它的地震破壞程度越大，所以控制磚砌體房屋的總高度及總層數(shù)對(duì)減少地震時(shí)帶來(lái)的震害有很大的作用?，F(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001，以下簡(jiǎn)稱《抗震規(guī)范》）對(duì)多層砌體房屋的總高度和總層數(shù)有了強(qiáng)制性規(guī)定。在設(shè)計(jì)中房屋總高度及總層數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足上標(biāo)的限值，在中、強(qiáng)地震作用下，因傾覆力矩過(guò)大，使得底部墻體產(chǎn)生過(guò)大的壓力或剪刀而被破壞，故此減輕自重、減少層數(shù)、降低層高是削弱地震影響的有效途徑之一。

2.3設(shè)置圈梁

圈梁的作用是箍住樓板，貫穿墻身，增加建筑物整體性，發(fā)揮各片磚墻在平面內(nèi)的抗剪承載力，提高樓蓋的水平剛度，限制墻體斜裂縫的開(kāi)展和延伸，提高房屋的豎向剛度，防止建筑物不均勻沉降，抵抗地震和其他振動(dòng)對(duì)建筑物的不良影響。由圈梁和構(gòu)造柱等延性構(gòu)件組成的帶鋼筋混凝土邊框的抗側(cè)力體系，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)形成分割、包圍，雖然整個(gè)砌體的承載力提高不多但可增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的整體性，其變形能力、耗能能力和防倒塌能力大幅度提升。因此，每層均宜設(shè)置圈梁，基礎(chǔ)、外墻和屋面處圈梁截面和配筋宜加大，圈梁應(yīng)拉通。

2.4設(shè)置構(gòu)造柱

構(gòu)造柱的主要作用在于較大幅度的增大墻體的變形能力，特別是對(duì)墻段塑性變形后的約束作用。墻段兩端的構(gòu)造柱既不能阻止墻體裂縫的出現(xiàn)，也不能大幅度的提高墻段的抗剪能力，但它使墻段和房屋取得了較大的延性，從而減小了突然發(fā)生倒塌的危險(xiǎn)性。設(shè)置構(gòu)造柱之后，墻體的抗剪能力一般提高20%左右。約束墻體的構(gòu)造柱截面不宜過(guò)大，配筋不宜過(guò)多。且必須是先于墻后澆構(gòu)造柱混凝土，使柱與墻體能夠緊密結(jié)合，共同工作。構(gòu)造柱的間距不能過(guò)大，否則將會(huì)消弱對(duì)墻段砌體的約束作用，基本上是縱墻內(nèi)每開(kāi)間均設(shè)，橫墻內(nèi)間距不大于層高的兩倍。構(gòu)造柱作為一種豎向構(gòu)件，一般沿墻截面不變，配筋也少有變化。

2.5過(guò)梁布置

在設(shè)置過(guò)梁時(shí)，要核算圈梁下的高度是否足夠放預(yù)制過(guò)梁，如果不夠，則應(yīng)圈梁兼過(guò)梁或圈梁局部加高。盡量采用過(guò)梁與圈梁整澆方式，此法方便施工并對(duì)抗震有利。當(dāng)過(guò)梁與柱或構(gòu)造柱相接時(shí)，柱應(yīng)甩筋，過(guò)梁現(xiàn)澆。過(guò)梁配筋不得過(guò)小，以考慮地震時(shí)過(guò)梁上墻體出現(xiàn)裂縫不能形成拱的作用。當(dāng)有大梁壓在過(guò)梁上時(shí)，過(guò)梁一般用較大截面，兼梁墊用。過(guò)梁支承長(zhǎng)度改360，并應(yīng)驗(yàn)算過(guò)梁下砌體的局部承壓。360墻可用一120矩形過(guò)梁加一120帶挑沿過(guò)梁。

2.6設(shè)置抗震縫

當(dāng)建筑或使用要求必須將平面或立面設(shè)計(jì)成較復(fù)雜的體型時(shí)，可將房屋自下而上用抗震縫分開(kāi)（基礎(chǔ)可以不分），抗震縫兩邊應(yīng)設(shè)置墻體，將房屋分成若干個(gè)體形簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)剛度均勻的獨(dú)立單元，以免在地震時(shí)各部位發(fā)生不同振動(dòng)而造成嚴(yán)重災(zāi)害。實(shí)踐證明，抗震縫是減輕地震對(duì)房屋破壞的有效措施。

3　結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，磚混結(jié)構(gòu)朝著輕質(zhì)、高強(qiáng)、大型化、多功能的材料和預(yù)制砌體方面發(fā)展，設(shè)計(jì)人員則希望研究出更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)造類型，以適應(yīng)多層、高層建筑和地震區(qū)的要求。其實(shí)，無(wú)論是哪種結(jié)構(gòu)的房屋，在設(shè)計(jì)時(shí)都已經(jīng)考慮到了抗震因素。只要施工時(shí)嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范操作，預(yù)制板和磚混結(jié)構(gòu)建筑等都可達(dá)到防震要求。

[1]孫麗，馬全明.磚混結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題.建筑科學(xué)，1998（6）.

[2]田志勇.磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震概念設(shè)計(jì).山西建筑，2006（13）.

[3]孫麗，馬全明.磚混結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱與女兒墻的抗震設(shè)計(jì).住宅科技，1998（6）.

TU398.2

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1673-0038（2015）31-0011-02

2015-7-1