浅谈多层砖混结构房屋建筑的抗震设计

关键词：砖混结构；建筑；抗震设计；构造柱

　　引言

　　砖混结构与其他类型的建筑结构相比，有选材方便、施工简单，施工周期短，建造成本低廉等优点，因此，砖混结构更多地被用于民用建筑设计中，如学校，住宅等。有关统计数据表明，民用建筑中采用砖混结构的比例占到90%以上，可见，砖混结构已经发展成为国内现阶段使用最为广泛的建筑形式。砖混结构砌筑时主要是选择粘土砖以及混合砂浆，并通过内外砖墙咬砌方式，使墙体具备整体连接性。由于多层砖混砌体房屋砌筑选用的材料及连接方式的限制，决定了该类型结构具有较差的抗震性能。若砖混砌体房屋结构应用于地震多发地区，则需通过加设圈梁以及构造柱的方式，以改善砌体结构延性，这对于提升砖混结构房屋的整体抗震性能具有非常重要的作用。笔者根据多年的领域内工作经验，就如何提升砌体房屋抗震性能进行了深入探讨。

　　1选择适宜的建筑场地

　　在选择建筑场地时，应当结合工程需要，深入了解工程所处区域的地震活动情况，详细分析工程地质以及地震地质的有关资料，综合评价建筑场地，并按照抗震有利、不利以及危险地段的划分，对建筑场地进行归类。若发现工程建筑场地处于不利地段，则需向有关方面提出合理避开请求；若无法避开时，则可采取针对性的有效措施。

　　2 遵循平、立面布置规则

　　在整个建筑结构设计中，需对建筑平、立面规整性进行深入分析。有关地震灾害数据表明，地震发生时，简单、对称的建筑具有更好的抗震性能。因此，对建筑进行抗震设计，应力求建筑结构布置简化，提倡平面和立面具备规整性。采取规整性布局有利于抗震的原因其实较为简单，即对称、简单的结构更容易适应地震时的水平作用力，能迅速地针对地震作用进行抗震的细部处理。

　　建筑结构设计时，需遵循平、立面布置规则，尽量使建筑结构的各部位受力保持均匀，减少薄弱环节。众多周知，地震作用具有随机性，较为复杂性，通过对以往的震害案例的分析发现，震害较重的建筑结构往往是体型表现不规则的结构。若设计时不能改变建筑布局，则可采取设置防震缝的方式，将布置不规则的建筑分成平、立面较为规则的单元，以此降低震害。总而言之，实际的建筑结构设计中，应在满足建筑功能需求基础上，尽量地兼顾建筑造型，提升建筑结构的抗震性能，使建筑结构在平面布局以及立面布置上，尽量规则，简洁，这可是建筑保持良好的外观造型的同时，又不缺失抗震能力。

　　3 砖混房屋砌体高度及层数需符合规范

　　通过深入分析已发生的震害后发现，砌体房屋层数及高度与房屋的抗震性能是成反向关系，即层数、高度越高，则其所具备的抗震性能越低，地震灾害发生时，越容易造成较大的震害。因此，降低地震过程中的震害有效的方式之一是控制砖砌体房屋的层数、高度。为使房屋砌体在地震作用下具有较好地抗震性能，有关设计规范针对房屋砌体的高度、层数均作了强制性规定。所以，多层砌体房屋建设时总高度及层数需符合现行抗震设计规范的相关规定。

　　若多层砌体房屋横墙数量较少，则其建设时的总高度需比规范规定的高度调低3m，层数也需降低一层。而对于某些多层砌体房屋各层横墙均很少的状况，则还需按照实际情况，对房屋的层数和高度进行合理的调整。规范对多层砖混结构房屋的总高度进行了限制，规定层高不能大于3.6 m。

　　4 重视纵、横墙体的合理布置

　　纵、横墙体主要用于多层砖混房屋的承重。若地震发生时，墙体出现较大范围的裂缝，并且墙体产生错动、倾斜等情况，则会对整个房屋产生严重破坏。因此，对纵、横墙进行合理、科学地布置，会有效地提高房屋的抗震性能。在多层砖混房屋结构设计时，单独采用横墙或者纵墙承重均不会大幅度提高抗震性能，现阶段，最好的方式是使用横、纵墙共同承重的方式，则可有效地提升房屋的抗震能力。该类结构体系中，墙体在平、立面布置均较为均匀，水平方向保持平齐。墙体布置是提高抗震性能重要的方面，应引起足够的重视，需优先使用纵墙贯通的平面布置方式，若纵向墙体无法穿透布置时，则可在横纵墙体结合处采用相关的强化措施。除此之外，还可于横纵墙体结合处加设构造柱，同时适度地加固构造配筋。为进一步防止纵、横墙交接处在地震作用时被拉开，可每隔一定高度放置水平拉结筋，这可有效地加固房屋整体性能，提高对抗震害的能力。

　　5 充分利用圈梁、构造柱等延性构件

　　经过大量的震害调查研究，圈梁在提高多层砖房抗震性能，降低震害方面有突出的效果，是一种较为经济、有效的抗震措施。多层砖混房屋结构设计过程中，若加设水平圈梁，可强化混砖结构房屋内外砌体的连接性，从而提高了混砖房屋整体的整体性，提升了房屋在地震作用下的抗震能力，避免了较严重的震害。圈梁的约束作用可使楼盖与纵、横墙之间形成整体箱形结构，这可避免预制板构件在地震作用下散落，强化了各片墙体在地震灾害中的抗震能力。圈梁是一种边缘构件，能约束水平面内的装配式楼、屋盖，可有效提升楼盖、屋盖的水平刚度。在竖向平面内，圈梁和构造柱可共同约束墙体，阻止墙体裂缝程度进一步恶化，防止裂缝穿透混砖房屋墙体，带来更严重的安全隐患。圈梁和构造柱在竖向平面内的共同作用还可缩小裂缝的倾斜程度，这对于提高墙体整体性以及变形能力，增强墙体的抗剪能力非常有帮助。增设圈梁可有效地降低地震作用下地基出现不均匀沉陷的情况，这可使混砖房屋避免因地基不均匀沉降而造成房屋墙体形成裂缝，尤其是屋盖和基础顶面处的圈梁，功能更加显著，可有效提高房屋纵向上的刚度。多层砖混房屋的每层都最好加设圈梁，且基础、外墙以及屋面处的圈梁截面和配筋均可适度加大。

　　构造柱的作用主要是提升砌体墙的延性，强化混砖房屋内外砌体连接的整体性，从而使房屋砌体墙一旦处于地震强烈作用下，受构造柱影响，可有效防止砌体突然倒塌。构造柱的功能与墙体有较大区别，主要是具有约束墙体的功能，而不是提高墙体的受剪承载力，因此，构造柱截面一般与墙体厚度相同，且位于角柱、边柱以及楼梯间的构造柱需适度的提高配筋。构造柱施工需注意的是，应在墙体砌筑完毕后，方可浇构造柱混凝土，并随着墙体高度的变化，每隔一定距离拉结筋，墙体与构造柱的连接处需砌成马牙槎形状。构造柱每端进入墙内的长度需超过1 m，构造柱与圈梁连接位置，应使构造柱纵筋贯穿圈梁，从而使其上下具有连续性。构造柱需伸入室外地面0.5m，或者相连于埋深不大于0.5m的基础圈梁。

　　在混砖房屋结构设计时，采用构造柱、圈梁等具有延性特点的构件，尽管不能大幅度提升砖混砌体承载力，但是却能够有效地强化砌体结构的整体性，提升房屋砌体的耗能能力、变形能力以及防倒塌能力。

　　结束语

　　多层砖混结构作为目前应用非常广泛的多层住宅结构形式，虽然有许多优点，但是抗震性能却存在缺陷。因此，多层砖混结构房屋一般通过合理布局建筑结构，加强结构上的构造措施等途径，提升砌体房屋在震害作用下的抗震能力。人们生活的房屋大多数为砖混结构，因此，更需加强和注重砖混结构房屋的抗震设计，使抗震设防地区建设工程的抗震设计质量达到规范要求的标准，这对有效降低地震灾害造成的损失有非常积极、有效的作用，对保障人们的生命、财产安全也有重要意义。

　　参考文献

　    ［1］ 徐正忠． 建筑抗震设计规范( GB 50011-2001) ［M］． 北京: 中国建筑工业出版社，2001．

　　［2］ 韩杰． 多层砖混结构房屋的抗震设计探讨［J］． 内蒙古石油化工，2005( 10) : 65-67．

　　［3］ 刘志敏，闫小兵． 砖混结构建筑在抗震设计中的主要问题和改进［J］． 山西建筑，2010，36( 8) : 73-74．