摘要：磚混房屋是我國當(dāng)前建筑中使用最廣范的一種建筑形式，由于在磚混房屋的抗震設(shè)計存在著許多問題，從而降低了建筑物抵御地震災(zāi)害的能力，給建筑物的抗震和安全埋下隱患。本文作者從抗震設(shè)計的問題出發(fā)，就實際工程設(shè)計過程中所采取的一系列措施進行了分析，以供參考。

　　關(guān)鍵詞：磚混房屋,建筑結(jié)構(gòu),抗震設(shè)計,應(yīng)對措施

　　一、磚混結(jié)構(gòu)建筑物抗震設(shè)計方面存在的問題

　　1、平面不規(guī)則

　　對于結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的磚混結(jié)構(gòu)，建筑物質(zhì)心與剛度中心往往不易重合，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;平面布局凹凸不齊，局部突出的尺寸太大，外墻拐角過多，地震時產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)易受破壞;平面剛度不均勻。建筑設(shè)計要求虛實對比，使窗間墻寬窄不一，使窗間墻剛度分布不均，地震時變形不協(xié)調(diào)，寬墻段因剛度大而容易受剪破壞，窄墻段則易發(fā)生彎曲破壞，致使薄弱部位提前破壞引起結(jié)構(gòu)整體破壞。

　　2、豎向剛度不均勻

　　由于建筑使用功能的需要，局部設(shè)置大空間房屋，造成豎向墻體不連續(xù)，產(chǎn)生剛度突變和出現(xiàn)薄弱層。轉(zhuǎn)換承重梁過多，傳力復(fù)雜，對抗震極為不利;建筑立面設(shè)計過分追求立面效果，出現(xiàn)“頭重腳輕”造成房屋重心過高。有些建筑物采用錯落的立面，突出屋面建筑部分的高度過高，地震時發(fā)生鞭梢效應(yīng)而造成結(jié)構(gòu)豎向強度和剛度的不均勻。外墻窗尺寸越來越大，而窗間墻尺寸則越來越小，有的開間甚至取消整門外墻，在外墻上設(shè)帶形通窗、玻璃幕墻，使外縱墻幾乎完全喪失抗震能力。地震時變形不協(xié)調(diào)，薄弱部門提前破壞引起結(jié)構(gòu)整體破壞。

　　3、磚混結(jié)構(gòu)建筑物設(shè)計中構(gòu)造柱設(shè)置過多，抗震磚墻不足資料表明，磚墻增設(shè)構(gòu)造柱后能提高磚混結(jié)構(gòu)建筑物體側(cè)向擠出塌落的約束作用，設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱能使砌體的抗剪承載力顯著提高，提高砌體的變形能力，是有效的抗倒塌措施。但構(gòu)造柱對墻體的抗裂效果不明顯，一些磚混結(jié)構(gòu)在墻體數(shù)量少，抗震不足時，往往以增加構(gòu)造柱來彌補，造成構(gòu)造柱兩側(cè)的磚砌體長度不足，致使構(gòu)造柱不能有效地與磚砌體協(xié)同工作，形成了“頭重腳輕”的結(jié)構(gòu)體系，對抗震極為不利。

　　二、科學(xué)合理的布局建筑平面和立面

　　建筑平面和立面的規(guī)整性是整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個十分基礎(chǔ)、重要的內(nèi)容。抗震設(shè)計中，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)剛心遠端墻段的抗震驗算。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，以免地震時發(fā)生鞭梢效應(yīng)，同時應(yīng)控制好結(jié)構(gòu)豎向強度和剛度的均勻性。建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案，即使不可避免時，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)則的獨立單元。在實際工程設(shè)計中，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)計得較為規(guī)整、簡潔、美觀大方；同時又能有效地提高工程的抗震性能。

　　三、建筑物總高度和總層數(shù)不應(yīng)超過規(guī)范限值

　　新規(guī)范對建筑物總高度和總層數(shù)的限值有很明確的要求，設(shè)計人員在設(shè)計時應(yīng)注意總高度的計算方法和坡屋面時頂層高度的取值。通過近幾年的實際工程的抗震電算文件結(jié)果分析比較感覺到，磚混砌體房屋層數(shù)越多，高度越高，結(jié)構(gòu)抗震越難合格。建筑高度和層數(shù)越接近規(guī)范限值，地震造成的破壞越嚴重。所以控制房屋的總高度和總層數(shù)對減小地震危害作用很大。樓蓋重量約占建筑物總總量的一半左右，多一層樓蓋即意味著增加半層樓的地震作用，而且增大了地震侵覆力矩，在中強地震下，因地震侵覆力矩過大，可能導(dǎo)致建筑底部墻體的壓力或剪力超過材料容許值而被破壞。所以應(yīng)盡量減少層數(shù)，降低層高，采用輕質(zhì)建筑材料以減輕建筑物自重。

　　四、合理布置縱墻和橫墻

　　多層磚混房屋的主要承重構(gòu)件是縱、橫墻體，在地震中主要由于承重縱、橫墻在地震力作用下產(chǎn)生裂縫，嚴重者會出現(xiàn)傾斜、錯動、倒塌等現(xiàn)象，進而使房屋造到破壞；所以合理布置縱、橫墻對提高房屋抗震性能起到很大的作用。多層磚混房屋應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系，縱、橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)，同時一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。房屋的空間整體剛度和整體穩(wěn)定性決

　　定著房屋抗震能力的高低，多層磚混房屋一般采用縱墻或橫墻承重，由于非承重方向的約束墻體少，間距大，因而房屋該方向剛度較弱，空間剛度和整體性均較差，拉震能力低；在高烈度地區(qū)，墻體由于平面外的失穩(wěn)而先行破壞，進而引起整個房屋倒塌。而在兩個方向適當(dāng)布置縱橫、墻混合承重的房屋，由于其限制了縱、橫墻的側(cè)向變形，增強了空間剛度和整體性，對承受縱、橫兩個方向的水平地震作用及抗彎、抗剪都非常有利。墻體布置

　　時，應(yīng)盡量采用縱墻貫通的平面布置，當(dāng)縱墻不能貫通布置時，可在縱橫墻交接處采取加強措施，也可在縱、橫墻交接處增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并適當(dāng)加強構(gòu)造配筋；必要時還可以每隔一定高度放置水平拉結(jié)構(gòu)筋如2Φ6@500，以加強房屋整體性，防止縱、橫墻交接處被拉開。

　　五、有效設(shè)置圈梁與構(gòu)造柱

　　砌體房屋中設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，共同組成磚混結(jié)構(gòu)的“弱框架”，使結(jié)構(gòu)在遭遇“大震”時可有較大的非彈性變形，這種變形應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)，使結(jié)構(gòu)不致發(fā)生倒塌，遭遇設(shè)防地震時，結(jié)構(gòu)部分進入非彈性變形，損壞控制在可修范圍內(nèi)。

　　多次震害調(diào)查表明，圈梁是提高多層磚房抗震性能的一種經(jīng)濟有效的措施，有利于減輕震害。在多層砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置沿樓板標高的水平圈梁，可以加強內(nèi)外墻的連接，增強房屋的整體性。由于圈梁的約束作用使樓板與縱橫墻構(gòu)成整體的箱形結(jié)構(gòu)，能有效約束板，使磚墻平面外倒塌的可能性大大減小，可以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。圈梁作為邊緣構(gòu)件，對樓屋蓋進行平面內(nèi)約束，可以提高樓屋蓋的水平剛度，同時能保證樓蓋能起到整體橫隔板的作用。圈梁與構(gòu)造柱一起對墻體在豎向平面內(nèi)進行約束，限制墻體裂縫的開展，且不延伸出兩道圈梁間的墻體，并減小裂縫與水平面的夾角，保證墻體的整體性和變形能力，提高墻體抗剪能力。設(shè)置圈梁還可以有效減輕地基不均勻沉降對房屋的影響，特別是屋蓋和基礎(chǔ)頂面處的圈梁具有提高房屋豎向剛度和抵御不均勻沉陷的作用。新抗震規(guī)范規(guī)定：現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁應(yīng)閉合，遇到洞口應(yīng)上下搭接，圈梁宜與板設(shè)在同一標高處，斷面高度大于等于120mm，配筋應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。磚混結(jié)構(gòu)設(shè)置構(gòu)造柱能提高房屋的延性，可使砌體的抗剪承載力提高百分之十到三十。

　　六、在合理位置的墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋

　　在抗震驗算中，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，增強磚混房屋的抗震性能。水平配筋磚砌體的砌筑砂漿強度等級不應(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。

　　參考文獻：

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