探究農(nóng)村多層磚房的抗震設(shè)計(jì)

1、    探究農(nóng)村多層磚房的抗震設(shè)計(jì)    林武鳴【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，新農(nóng)村建設(shè)的逐步推進(jìn)，農(nóng)村建筑日趨增多，當(dāng)前農(nóng)房建筑一般都使用多層磚房結(jié)構(gòu)，磚混結(jié)構(gòu)是農(nóng)村住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)類型。本文分析了農(nóng)村多層磚房設(shè)計(jì)中存在問題，對(duì)農(nóng)村多層磚房設(shè)計(jì)的要求以及農(nóng)村多層磚房抗震設(shè)計(jì)的措施進(jìn)行了研究分析。【關(guān)鍵詞】農(nóng)村多層磚房；抗震設(shè)計(jì)；問題；要求；措施我國建筑抗震設(shè)防的目標(biāo)是三個(gè)水準(zhǔn)。多層磚房可通過設(shè)計(jì)達(dá)到下列要求：滿足抗震承載力要求，房屋可“小震不裂”，房屋可符合“中震可修”；滿足房屋高度和層數(shù)及構(gòu)造柱和圈梁等要求，房屋可做到“大震不倒”。從震害分析表明，合理

2、的抗震布置和措施對(duì)提高多層磚房結(jié)構(gòu)抗震能力效果明顯，在某種程度上，抗震設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)比強(qiáng)度計(jì)算更重要。一、農(nóng)村多層磚房抗震設(shè)計(jì)中存在問題農(nóng)村多層磚房抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問題。（1）多層磚房抗震設(shè)計(jì)中，未作抗震承載力計(jì)算的占多數(shù)，加之缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，使相近的多層磚房采用的砌體強(qiáng)度等級(jí)相距甚遠(yuǎn)。（2）多層磚房抗震設(shè)計(jì)中，所采取的抗震措施區(qū)別較大。構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置：多數(shù)設(shè)計(jì)富余較大，部分設(shè)計(jì)設(shè)置不足（含大洞口兩側(cè)未設(shè)構(gòu)造柱）；抗震連接措施：多數(shù)設(shè)計(jì)不完整或未交待清楚，有的設(shè)計(jì)不管具體作法和適用與否，全包在“圖集”身上。（3）農(nóng)村住宅磚房建設(shè)中，房屋超高或超層時(shí)有發(fā)生，尤其是底層為“家?guī)У辍钡拇u房，高

3、度超過限值1m以上。（4）在“綜合樓”磚房中，底層或頂層有采用“混雜”結(jié)構(gòu)體系的，即為滿足部分大空間需要，在底層或頂層局部采用鋼筋砼內(nèi)框架結(jié)構(gòu)。有的僅將構(gòu)造柱和圈梁局部加大，當(dāng)作框架結(jié)構(gòu)。（5）住宅磚房中為追求大客廳，布置大開間和大門洞，有的大門洞間墻寬僅有240mm，并將陽臺(tái)作成大懸挑（懸挑長(zhǎng)度大于2m）延擴(kuò)客廳面積；部分“局部尺寸”不滿足要求時(shí)，有的不采取加強(qiáng)措施，有的采用增大截面及配筋的構(gòu)造柱替代磚墻肢；住宅磚房中限于場(chǎng)地或“造型”，布置成復(fù)雜平面，或縱、橫墻沿平面布置多數(shù)不能對(duì)齊，或墻體沿豎向布置上下不連續(xù)等等。二、農(nóng)村多層磚房抗震設(shè)計(jì)的要求1、建設(shè)場(chǎng)地的選擇。為達(dá)到減輕建筑物震害的目

4、的，應(yīng)根據(jù)掌握的工程地質(zhì)資料、地震活動(dòng)情況、建設(shè)項(xiàng)目的要求等，合理選擇建筑場(chǎng)地。應(yīng)選擇對(duì)抗震有利的地段，避開不利的地段，無法避開的應(yīng)采取有效措施。不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑。有利地段指堅(jiān)硬土或開闊平坦均勻密實(shí)的中硬土等。不利地段指軟弱土、液化土、突出孤立的山嘴山丘、非巖質(zhì)的陡坡、河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層等；危險(xiǎn)地段指可能震發(fā)滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等的部位。2、結(jié)構(gòu)選型和布置。多層磚房要注意平、立面規(guī)則的體型，應(yīng)優(yōu)先采用抗震性能較好的橫墻承重或縱橫墻共同承重方案，一般縱墻承重必然造成橫墻間距較大的情況，對(duì)抗震不利；抗震橫墻間距要符合規(guī)范要求，間距

5、過大時(shí)，縱向磚墻會(huì)因過大的層間變形而產(chǎn)生出平面的彎曲破壞，應(yīng)加以防止；縱橫墻特別是承重墻體應(yīng)沿豎向?qū)χ?，宜在平面?nèi)也對(duì)齊；墻體平面布置要求均勻和大體對(duì)稱，這樣可使地震作用能勻稱地分配到各個(gè)墻段，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和局部墻段扭轉(zhuǎn)破壞。3、房屋高度的限制。震害調(diào)查表明，在同樣的地基條件下，磚房層數(shù)越多、高度越大，震害程度越嚴(yán)重，破壞比例也越高。這是由于作用于多層磚房的水平地震力隨房屋層數(shù)、高度增大而增加所致。因此對(duì)房屋總高度和層數(shù)進(jìn)行雙控制，是既經(jīng)濟(jì)又有效的抗震措施，目前有些設(shè)計(jì)只注重滿足甲方要求，滿足單一控制，而忽視抗震規(guī)范對(duì)房屋高度的雙控制，這種做法是不可取的。新規(guī)范特別指出對(duì)醫(yī)院、教學(xué)樓等及橫

6、墻較少的多層砌體房屋應(yīng)比一般規(guī)定降低3m，層數(shù)降低一層。4、房屋高寬比的限制。如果房屋的寬度太窄，在地震傾覆力矩的作用下，墻體水平截面產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力超過磚砌體的抗拉強(qiáng)度，底層外墻可能出現(xiàn)水平裂縫?？拐鹨?guī)范不要求對(duì)一般砌體房屋進(jìn)行整體彎曲驗(yàn)算，但明確提出了房屋高寬比的限制。三、農(nóng)村多層磚房抗震設(shè)計(jì)的措施1、加強(qiáng)墻體、樓屋蓋連接的措施?，F(xiàn)澆鋼混樓板或屋面板伸進(jìn)縱、橫墻內(nèi)的長(zhǎng)度均不應(yīng)小于120mm；裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板，當(dāng)圈梁未設(shè)在板的同一標(biāo)高時(shí)，板端伸進(jìn)外墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm，伸進(jìn)內(nèi)墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm，在梁上不應(yīng)小于80mm；當(dāng)板的跨度大于4.8m并與外墻平行時(shí)，靠外墻的預(yù)制

7、板側(cè)邊應(yīng)與墻或圈梁拉結(jié)；房屋端部大房間的樓蓋，8度時(shí)房屋的屋蓋和9度時(shí)房屋的樓屋蓋，當(dāng)圈梁設(shè)在板底時(shí)鋼筋混凝土預(yù)制板應(yīng)相互拉結(jié)，并應(yīng)與梁、墻或圈梁拉結(jié)。預(yù)制板端部宜留錨固鋼筋，以與其它構(gòu)件拉結(jié)?，F(xiàn)有的地區(qū)禁止使用預(yù)制空心板作樓屋蓋，而必須用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，這是加強(qiáng)房屋整體性、增強(qiáng)其抗震性能有利措施。2、設(shè)置鋼筋混凝土圈梁。圈梁在多層磚房結(jié)構(gòu)中有多方面的作用，它可以增強(qiáng)縱橫墻體的連接，增強(qiáng)房屋的整體性和穩(wěn)定性；與構(gòu)造柱協(xié)同作用，它可提高整個(gè)建筑物的空間剛度和整體性，加強(qiáng)墻體的抗彎、抗剪能力，約束墻面裂縫的開展；抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均勻沉降對(duì)房屋的破壞等。規(guī)范對(duì)不同設(shè)防烈度下圈梁

8、的設(shè)置和內(nèi)橫墻間距有明確的要求。圈梁應(yīng)交圈閉合設(shè)置，不在同一標(biāo)高時(shí)應(yīng)有可靠搭接。圈梁宜設(shè)于樓板同一標(biāo)高處、或緊靠樓板的位置。3、設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)踐，設(shè)置構(gòu)造柱已被公認(rèn)為多層磚房結(jié)構(gòu)最有效的抗震措施，可以明顯地提高多層磚房的抗震性能，使磚混結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度特別是變形能力得到提高。墻體即使開裂，在構(gòu)造柱的約束作用下，以其塑性變形和滑移、摩擦來消耗地震能量，而且只要構(gòu)造柱主筋不全部斷裂，破碎的墻體被約束在其自身的平面內(nèi)滑移，摩擦作用繼續(xù)存在，墻體仍能承擔(dān)豎向壓力和一定的水平地震力。這就使結(jié)構(gòu)達(dá)到了“裂而不倒”的目標(biāo)。新規(guī)范表7.3.1列出了不同設(shè)防烈度的多層磚房構(gòu)造柱的設(shè)置

9、要求。在房屋四大角、錯(cuò)層部位的橫墻兩端、較大洞口和大房間兩側(cè)墻處均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱；構(gòu)造柱必須是先砌墻后澆筑柱混凝土，并有馬牙槎和拉結(jié)鋼筋使墻和柱連接，拉結(jié)鋼筋沿墻高每500mm設(shè)26，伸入每邊墻體不宜小于1m。以上構(gòu)造措施最主要的是使結(jié)構(gòu)的整體性、變形能力得到提高，從而使其脆性得以改善，極大提高結(jié)構(gòu)吸收、消耗地震能量的能力和抗倒塌能力，從而增強(qiáng)多層磚房結(jié)構(gòu)的抗震性能。新規(guī)范強(qiáng)調(diào)甲、乙類建筑的抗震措施應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，并把上面三條作為多層磚房設(shè)計(jì)的強(qiáng)制性措施，必須嚴(yán)格執(zhí)行。結(jié)束語我國是地震的多發(fā)性國家，地震區(qū)（基本烈度6度及以上地區(qū)）的面積占全部國土面積的60%以上。在目前無法準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、無法消除地震的情況下，抗震防災(zāi)工作是減輕地震災(zāi)害的根本措施。因此，廣大建筑工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工人員必須對(duì)農(nóng)村多層磚房設(shè)置抗震構(gòu)造的重要性予以高度重視，以高度的責(zé)任感和緊迫感，認(rèn)真學(xué)習(xí)鉆研有關(guān)規(guī)范規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造圖集手冊(cè)，采取有效的技術(shù)和管理措施，積極采用國家推廣的對(duì)房屋抗震有利的新工藝、新材