【摘 要】砌體結(jié)構(gòu)是一種傳統(tǒng)的墻體材料,在我國的各類建筑中仍占80%以上的比例。但對歷次地震對砌體震害的調(diào)查分析,得出此種結(jié)構(gòu)在震害中受到破壞較大,究其影響震害的主要因素,提出震害防治的對策和設(shè)計(jì)建議;并提出對砌體抗震的新發(fā)展。在地震設(shè)防地區(qū),多層磚混砌體房屋由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了其脆性性質(zhì),變形能力小,導(dǎo)致房屋的抗震性能較差;因此改善砌體結(jié)構(gòu)延性,提高房屋的抗震性能具有極其重要意義。根據(jù)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,結(jié)合自身設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我認(rèn)為,砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下幾方面。 

【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);震害;抗震設(shè)計(jì) 
  多層砌體房屋是我國民用建筑的主要結(jié)構(gòu)類型之一,在我國城鎮(zhèn)建設(shè)中,這類房屋的數(shù)量最多,分布最廣。在今后相當(dāng)一段時(shí)期內(nèi),雖框架,剪力墻等其他結(jié)構(gòu)形式迅猛發(fā)展,但由于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及人口環(huán)境等的現(xiàn)實(shí)情況,多層砌體房屋仍將是多數(shù)城鎮(zhèn)民用建筑筑的主要結(jié)構(gòu)形式,在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)尤其如此,此類建筑在我國各類建筑中仍占80%以上的比例。但是這類房屋建筑,由于是由脆性材料的粘土磚和砂漿砌筑而成,在未合理的抗震設(shè)計(jì)時(shí),其抗震性能一般來說是較差的。砌體結(jié)構(gòu)多采用粘土磚和混合砂漿砌筑,通過內(nèi)外磚墻的咬砌達(dá)到具有一定整體連接性的目的。在地震設(shè)防地區(qū),多層磚混砌體房屋由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了其脆性性質(zhì),變形能力小,導(dǎo)致房屋的抗震性能較差;因此改善砌體結(jié)構(gòu)延性,提高房屋的抗震性能具有極其重要意義。根據(jù)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,結(jié)合自身設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我認(rèn)為,在多層磚混房屋抗震設(shè)計(jì)上應(yīng)注意以下幾方面。 
  1 科學(xué)布局建筑平面和立面 
  建筑平面和立面的規(guī)整性是整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)十分基礎(chǔ)、重要的內(nèi)容。抗震設(shè)計(jì)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(yuǎn)端墻段的抗震驗(yàn)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(shí)發(fā)生鞭梢效應(yīng),同時(shí)應(yīng)控制好結(jié)構(gòu)豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性。 
  建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案,即使不可避免時(shí),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(gè)相對規(guī)則的獨(dú)立單元。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)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(jì)得較為規(guī)整、簡潔、美觀大方;同時(shí)又能有效地提高工程的抗震性能。 
  2 對于配筋砌體,主要是對于當(dāng)房屋層數(shù)比較高時(shí)應(yīng)用,對于大量的民用建筑中,應(yīng)用還不是很廣泛,在此我們就不多談了。 
  但對于永城地區(qū)而言,氣候潮濕、抗震設(shè)防六度,住宅建設(shè)中的通常做法是在地面設(shè)架空層或半地下室,坡屋頂,實(shí)際層數(shù)達(dá)到8層,已超出規(guī)范限值。規(guī)范中的用詞為“不宜”超過7層,也就是說只要采取合理有效的措施,還是可以實(shí)現(xiàn)的。具體做法是: 
  2.1 樓層圈梁層層設(shè)置,截面適當(dāng)加大; 
  2.2 墻體交接處均設(shè)置構(gòu)造柱; 
  2.3 構(gòu)造柱間距不大于4米; 
  2.4 大于米的洞口兩側(cè)設(shè)構(gòu)造柱; 
  這樣處理的中心意思就是按組合砌體來考慮這類情況。但這樣處理后,因?yàn)楝F(xiàn)在的住宅設(shè)計(jì)要求較高,平面一般情況下都比較復(fù)雜,縱墻很少有連通的,所以墻體內(nèi)的構(gòu)造柱數(shù)量較大,對砌體本身而言是不利的,所以構(gòu)造柱的截面不能過大,否則達(dá)不到我們要求的結(jié)果。 
  3 增強(qiáng)砌體房屋的剛度及整體性 
  房屋是縱、橫向承重構(gòu)件和樓蓋組成的一個(gè)具有空間剛度的結(jié)構(gòu)體系,其抗震能力的強(qiáng)弱取決于結(jié)構(gòu)的空間整體剛度和整體穩(wěn)定性。剛性樓蓋是各抗側(cè)力構(gòu)件按各自側(cè)移剛度分配地震作用的保證,F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋具有整體性好、水平剛度大的優(yōu)點(diǎn),是較理想的抗震構(gòu)件,不但可消除滑移、散落問題,增加房屋的整體性,增大樓板的剛度,而且對平面上墻體對齊的要求也可予以適當(dāng)放寬,因作為以剪切變形為主的砌體結(jié)構(gòu),層間變形是可控制的。較強(qiáng)的樓板及屋蓋水平剛度使荷載傳遞具有良好的條件,平面上,當(dāng)上下墻體不對齊時(shí),現(xiàn)澆樓板及屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用,同時(shí)樓、屋蓋現(xiàn)澆增加了樓板對墻體的約束。因此,采現(xiàn)澆樓、屋蓋是一種較好的增強(qiáng)樓房結(jié)構(gòu)空間剛度和整體穩(wěn)定性的方法,在適當(dāng)?shù)牟课辉鲈O(shè)構(gòu)造柱,并配置些構(gòu)造鋼筋,也能達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的作用;另外,設(shè)置配筋圈梁可限制散落問題,增強(qiáng)空間剛度,提高結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,從而提高房屋的抗震性能。 
  4 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(yán)重者會出現(xiàn)傾斜、錯動、倒塌等現(xiàn)象,進(jìn)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(shí)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(jìn)而引起整個(gè)房屋倒塌。而在兩個(gè)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(qiáng)了空間剛度和整體性,對承受縱、橫兩個(gè)方向的水平地震作用及抗彎、抗剪都非常有利。墻體布置時(shí),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(shí),可在縱橫墻交接處采取加強(qiáng)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(qiáng)構(gòu)造配筋;必要時(shí)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(qiáng)房屋整體性,防止縱、橫墻交接處被拉開。 
  在地震中多層磚混房屋的橫向地震力主要由橫墻承擔(dān),不僅要求橫墻有足夠的承載力,而且樓蓋必須具有能將地震力傳給橫墻的水平 
  5 適當(dāng)增加墻體面積與合理提高砂漿強(qiáng)度 
  歷次震害表明,多層磚混房屋的抗震能力與墻體面積大小及砂漿強(qiáng)度等級高低成正比,提高墻體面積、砂漿強(qiáng)度等級能有效地提高房屋的抗震能力,是減輕震害的有效途徑之一。在6層磚混房屋的抗震驗(yàn)算中,上面幾層的地震作用較小,容易滿足抗震承載力的要求,而底部一、二兩特別是第一層的地震作用力較大,是薄弱層,往往不容易滿足要求;但若改變部分墻體的承載面積或適當(dāng)提高砂漿的強(qiáng)度等級,如將部分240mm寬的承重墻改為360mm寬的墻,或?qū)⑸皾{強(qiáng)度等級由M5體高到M10,則在抗震結(jié)果中顯示滿足抗震要求。可見在進(jìn)行6層磚混房屋的抗震驗(yàn)算時(shí),適當(dāng)增加底部1~2層墻體面積或提高砂漿強(qiáng)度能有效地提高房屋的整體抗震能力。 
  6 有效設(shè)置房屋圈梁和構(gòu)造柱 
  多次震害調(diào)查表明,圈梁是多層磚房的一種經(jīng)濟(jì)有效的措施,可提高房屋的抗震能力,減輕震害。在多層磚混房屋中設(shè)置沿樓板標(biāo)高的水平圈梁,可加強(qiáng)內(nèi)外墻的連接,增強(qiáng)房屋的整體性。由于圈梁的約束作用使樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成整體的箱形結(jié)構(gòu),能有效地約束預(yù)制板的散落,使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低,以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力。圈梁作為邊緣構(gòu)件,對裝配式樓、屋蓋在水平面內(nèi)進(jìn)行約束,可提高樓蓋,屋蓋的水平剛度,同時(shí)能保證樓蓋起一整體橫隔板的作用。圈梁與構(gòu)造柱一起對墻體在豎向平面內(nèi)進(jìn)行約束,限制墻體裂縫的開展,且不沿伸超出兩道圈梁之間的墻體,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,提高墻體的抗剪能力。設(shè)置圈梁還可以減輕地震時(shí)地基不均勻沉陷與地表裂縫對房屋的影響,特別是屋蓋和基礎(chǔ)頂面。