摘要：汶川大地震中，震區(qū)校舍倒塌現(xiàn)象嚴(yán)重、比例較高。本文對(duì)現(xiàn)有的磚混結(jié)構(gòu)校舍提高其抗震能力提出了一些建議和措施，并進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)于即將新建的校舍建筑，建議不再采用磚混結(jié)構(gòu)，而應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，并應(yīng)根據(jù)新頒布的《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于教育建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)。
　　關(guān)鍵詞：校舍建筑；抗震能力；磚混結(jié)構(gòu)；抗震加固；鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)
　　1引言
　　四川汶川大地震給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。在這次的地震中，震區(qū)大部分中小學(xué)磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)用房倒塌現(xiàn)象嚴(yán)重或損毀，甚至有的被夷為平地。根據(jù)四川省各地教育部門(mén)不完全統(tǒng)計(jì)，校舍倒塌6898間。除此次重災(zāi)區(qū)四川省以外，其他地方教學(xué)樓倒塌的現(xiàn)象也非常嚴(yán)重，在漢中檢查指導(dǎo)救災(zāi)工作的陜西省副省長(zhǎng)朱靜芝的秘書(shū)劉飛霞透露，僅漢中市一個(gè)地方，教育系統(tǒng)倒塌校舍1315間，建筑面積總計(jì)3萬(wàn)平方米；形成危房17571間，建筑面積50萬(wàn)平方米。
　　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)磚混房屋是我國(guó)當(dāng)前建筑中使用最廣泛的一種建筑形式；其中民用住宅建筑中約占80%以上[1]。磚混結(jié)構(gòu)一般采用粘土磚和混合砂漿砌筑，通過(guò)內(nèi)外磚墻的咬砌達(dá)到具有一定整體連接性的目的，大部分的墻體都屬于無(wú)筋砌體,即僅有少量的拉結(jié)筋,含筋量在0.07%以下，其結(jié)構(gòu)具有明顯的脆性。在地震作用下，易發(fā)生脆性的剪切破壞,從而導(dǎo)致房屋的破壞和倒塌。
　　2磚混結(jié)構(gòu)校舍抗震加固
　　2.1磚混結(jié)構(gòu)校舍地震破壞分析
　　根據(jù)文獻(xiàn)[3]對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的震害分析，大量的震害統(tǒng)計(jì)表明，未經(jīng)抗震設(shè)防的多層磚混結(jié)構(gòu)房屋，在10～11度地區(qū)，整體倒塌情況嚴(yán)重，在9度區(qū)，房屋普遍遭到破壞，局部倒塌較多。造成房屋整體倒塌的主要原因是底層承重墻體抗剪能力不足，底層倒塌導(dǎo)致房屋整體倒塌，或是由于承重墻大量減少造成剛度突變，或是上部砌體強(qiáng)度過(guò)低，地震時(shí)上部首先倒塌而砸壞下部結(jié)構(gòu)，使房屋整體倒塌。
　　農(nóng)村中小學(xué)校舍建筑多采用磚混結(jié)構(gòu)，工程抗震專(zhuān)家、中國(guó)科學(xué)院周錫元院士表示，校舍抗震能力差是世界性的普遍問(wèn)題[2]。校舍建筑普遍跨度大，大跨度也降低了抗震性能。磚混結(jié)構(gòu)校舍建筑在使用設(shè)計(jì)上因?yàn)榻淌倚枰�空間大（近深及開(kāi)間大），為了獲得良好光線(xiàn)，使用大面積的窗戶(hù)設(shè)計(jì)以及多數(shù)走廊多由柱子支撐，從而減少了墻壁的面積，橫墻比重偏少，兩個(gè)方向剛度比相差較大，減弱了校舍整體的抗震能力，抗震性能與住宅、辦公用房（住宅、辦公用房開(kāi)間�。┫啾容^差，地震作用只是靠較少的內(nèi)橫墻山墻承擔(dān)，墻體承擔(dān)荷載面積較大，相當(dāng)于教室開(kāi)間的從下到上的所有荷載，在地震作用下，地震作用力超過(guò)墻體的抗剪強(qiáng)度時(shí)就會(huì)造成墻體破壞，甚至房屋倒塌。單廊式建筑，橫墻偏心受力，抗傾覆力矩大；樓屋面板還有的采用早期的預(yù)制板,可見(jiàn)這些校舍年代相當(dāng)久遠(yuǎn)，這種結(jié)構(gòu)整體性差,板間、板與墻體之間易產(chǎn)生裂縫,甚至?xí)�出現(xiàn)整體性的散架塌垮。
　　2.2磚混結(jié)構(gòu)校舍抗震加固
　　林樹(shù)枝[4]認(rèn)為可以現(xiàn)存的中小學(xué)校舍建筑按不同的建造年代分為四類(lèi)，可以按照規(guī)范的修訂時(shí)間將建筑進(jìn)行分類(lèi),建議按以下時(shí)間段:(1)1980年以前；(2)1981年～1989年；(3)1990年～2000年；(4)2001年以后類(lèi)。對(duì)于1990年～2000年間的校舍建筑主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型有框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu),這些校舍建筑的抗震能力有較大的提高，對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)，仍需進(jìn)行一定的抗震加固。而2001年以后的校舍建筑，大多根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011–2001）進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)其抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)有了較大的提高，只要設(shè)計(jì)合理，施工正常，驗(yàn)收合格，這類(lèi)校舍建筑還可以繼續(xù)使用。
　　李興晶[5]認(rèn)為國(guó)內(nèi)常用的抗震加固方法主要分為抗力加固方案和增加整體性方案。其中主要的抗力加固方案有面層加固法、水泥砂漿面層加固、鋼筋網(wǎng)水砂漿面層加固等；增加整體性方案有設(shè)置鋼拉桿加固法、增設(shè)圈梁加固法、樓屋蓋加設(shè)剛性面層加固法等等。本文根據(jù)校舍建筑磚混結(jié)構(gòu)的特性、抗震設(shè)防要求、可行性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等方面出發(fā)，提出以下幾種施工方便、廣泛使用的磚混結(jié)構(gòu)校舍抗震加固措施。具體建筑的加固方法的選擇還必須考慮建筑的功能、原有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度等因素。
　　2.2.1增設(shè)拉桿加固法
　　當(dāng)外縱墻或山墻連接強(qiáng)度不足,屋架連接不可靠時(shí)，為使內(nèi)橫墻與外縱墻更好地拉結(jié)，適當(dāng)間隔沿橫墻頂設(shè)圓鋼拉桿,沿橫墻貫通,錨固于兩外縱墻。鋼筋拉桿可以沿房屋四周上下布置多道,在墻角墊以長(zhǎng)角鋼,并將縱橫向拉桿相連,該措施可起到將房屋箍住和加強(qiáng)墻的作用。在某些情況下也可以起到內(nèi)墻圈梁的作用。
　　2.2.2增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁加固法
　　圈梁對(duì)磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震有非常重要的作用,圈梁將房屋的縱橫墻體連接起來(lái)，增大了整體性，從而提高了抵抗地震作用的能力。構(gòu)造柱能夠提高墻體的抗剪力,約束墻體,提高其變形能力和抗倒塌能力。因此設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁是提高磚混結(jié)構(gòu)抗震能力的有效措施。張敬書(shū)[5]等認(rèn)為如果原有磚混結(jié)構(gòu)未設(shè)構(gòu)造柱或構(gòu)造柱設(shè)置不足,可設(shè)置鋼筋混凝土外加構(gòu)造柱。外加構(gòu)造柱可以和增設(shè)的圈梁、鋼拉桿形成一個(gè)整體,起到共同約束墻體的作用,減輕,提高了抗剪力,減少了磚墻在地震時(shí)的破壞，防止磚墻整體倒塌破壞。
　　2.2.2增設(shè)混凝土板墻加固法
　　磚混結(jié)構(gòu)中,磚墻是抵抗地震作用的主要抗側(cè)力構(gòu)件�；炷�土板墻加固類(lèi)似于鋼筋網(wǎng)水泥面層加固,但具有較大的靈活性[7]，可根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震能力提高程度的不同增設(shè)不同數(shù)量的混凝土板墻。采用混凝土板墻加固可更好地提高磚墻的承載能力,能夠抑制墻體裂縫的發(fā)展。如果在板墻四周采用集中配筋形式取代外加柱、圈梁和鋼拉桿,以提高墻體的延性性能和變形能力[9]。
　　3新建校舍建筑抗震設(shè)計(jì)建議
　　為了保障未成年人學(xué)習(xí)生活的安全，為確保中小學(xué)、中等師范、幼兒師范的學(xué)校建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，早在1986年，原國(guó)家建委就頒布了《中小學(xué)校建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》。1996年發(fā)布的《農(nóng)村普通中小學(xué)校建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》第三十三條規(guī)定，農(nóng)村中小學(xué)建筑結(jié)構(gòu)要安全可靠。“農(nóng)村中小學(xué)校校舍建筑宜采用磚混結(jié)構(gòu)，有條件地區(qū)的教學(xué)樓亦可采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；所有校舍建筑均不得采用空斗磚墻和生土墻體的承重結(jié)構(gòu)�！�2002年，建設(shè)部頒布了《城市普通中小學(xué)校校舍建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)城市校舍建筑的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的規(guī)范。汶川大地震發(fā)生以后，四川成都市出臺(tái)了《成都市中小學(xué)校災(zāi)后重建建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》。《標(biāo)準(zhǔn)》要求小學(xué)、初中的教學(xué)辦公樓、教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓不宜超過(guò)四層。并且，對(duì)建筑凈高也作了詳細(xì)規(guī)定，嚴(yán)格控制建筑物層高：中學(xué)教學(xué)樓凈高為3.40米，小學(xué)教學(xué)樓層高為3.10米，行政辦公樓層高為2.80米，學(xué)生宿舍按雙層床考慮，小學(xué)凈高為3.00米，中學(xué)凈高為3.40米設(shè)計(jì)。
　　林樹(shù)枝提出了今后在新建中小學(xué)校建筑的設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)理念上做較大的調(diào)整[4]。對(duì)于新建的校舍建筑在結(jié)構(gòu)體系的選擇上應(yīng)該采用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)體系；對(duì)于需要大空間的校舍建筑限制采用磚混結(jié)構(gòu)，宜采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；若仍然采用磚混結(jié)構(gòu)的校舍建筑必須保證其由良好的抗震能力，必須嚴(yán)格按照最新發(fā)布的抗震規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)和施工。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]肖中華，淺談磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)[J]，建筑與設(shè)計(jì)，2007.12。
　　[2]唐岱新，砌體結(jié)構(gòu)[M]，高等教育出版社，2003:157～158。
　　[3]林樹(shù)枝，汶川地震災(zāi)區(qū)房屋抗震加固及設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議[J]，工程抗震與加固改造，2008，30（4）。

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