關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)的分析

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摘  要：本文分析了砌體機(jī)構(gòu)房屋容易倒塌的原因，指出了砌體結(jié)構(gòu)建筑在抗震設(shè)計(jì)中存在的問題，提出了砌體結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)和施工時(shí)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計(jì)；分析 Abstract: This paper analyzes the reasons of the masonry body housings easily collapse, points out the problems of the masonry structure buildings in the seismic design, and puts forward the matters needing attention in the masonry structure building design and construction. Key words: masonry structure; seismic; design; analysis   中圖分類號(hào)：TU3  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）   地震的教訓(xùn)是深刻的，建筑物質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到人類的生命及財(cái)產(chǎn)的安全。因此在設(shè)計(jì)中我們要切實(shí)貫徹抗震設(shè)防的要求，在施工中要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。把“小震不壞，中震可修，大震不倒”這三句箴言落到實(shí)處。近年來(lái)，地震活動(dòng)日益頻繁，某些砌體房屋在地震中經(jīng)受著極大的挑戰(zhàn)。本文從各方面報(bào)道及震區(qū)倒塌房屋的實(shí)際情況簡(jiǎn)單分析了一下砌體結(jié)構(gòu)房屋在抗震設(shè)計(jì)及施工中存在的幾點(diǎn)問題。 1 砌體結(jié)構(gòu)房屋容易倒塌原因分析 1.1 很多房屋采用了預(yù)制空心板，預(yù)制板不能形成良好的空間剛度，抗震能力很差，如果設(shè)計(jì)上采用加強(qiáng)措施，建筑應(yīng)該是發(fā)生嚴(yán)重開裂而不至于倒塌，但是因?yàn)槭┕べ|(zhì)量的問題，也導(dǎo)致大量預(yù)制板房屋的倒塌。 1.2 部分倒塌房屋上下層的隔墻位置不對(duì)齊，下層倒塌的隔墻整齊的被切掉說(shuō)明：該承重橫墻在施工時(shí)不符合施工縫的留設(shè)規(guī)定，不符合施工規(guī)范，應(yīng)該有施工責(zé)任，由于是縱橫向混合承重的結(jié)構(gòu)，估計(jì)部分墻體倒塌是罪魁禍?zhǔn)住?1.3 倒塌的房屋有 370 墻變成了兩個(gè) 120 墻的。在建筑設(shè)計(jì)中，120 墻是不允許作為承重墻使用的，在抗震驗(yàn)算時(shí)，120 墻的抗震性能是忽略不計(jì)的，也就是當(dāng)作“零”來(lái)計(jì)算，那么用這樣的墻來(lái)承重和抗震，該建筑物的抗震能力幾乎為零，那么在地震中坍塌也就是必然的了。 1.4 部分房屋采用扶壁柱加強(qiáng)，某種程度上保證了結(jié)構(gòu)不倒塌。 2 從大量砌體結(jié)構(gòu)房屋倒塌看目前砌體結(jié)構(gòu)房屋在抗震設(shè)計(jì)中存在的主要問題 2.1 城市住宅磚房建設(shè)中，房屋超高或超層時(shí)有發(fā)生，尤其是底層為“家?guī)У?rdquo;的磚房，高度超過(guò)限值 1m 以上。 2.2 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)。 2.3 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(yáng)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。 2.4 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)。 2.5 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)還采用“一本圖集打天下”的做法，不管具體作法和適用與否，全包在“圖集”身上。 3 砌體結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計(jì)及施工中幾點(diǎn)注意事項(xiàng) 3.1 科學(xué)布局建筑平面和立面。對(duì)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(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，大大加劇地震的破壞力度；對(duì)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。 3.2 砌體房屋的總層數(shù)及總高度不應(yīng)該超限值。我國(guó)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）對(duì)多層砌體房屋的總高度和總層數(shù)有了強(qiáng)制性規(guī)定。在抗震設(shè)計(jì)中砌體房屋的總層數(shù)及總高度不應(yīng)該超限值。 3.3 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)。另外在適當(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。 3.4 合理布置縱墻和橫墻。砌體結(jié)構(gòu)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(huì)出現(xiàn)傾斜、錯(cuò)動(dòng)、倒塌等現(xiàn)象，進(jìn)而使房屋遭到破壞；所以合理布置縱、橫墻對(duì)提高房屋抗震性能起到很大的作用。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，以加強(qiáng)房屋整體性，防止縱、橫墻交接處被拉開。 3.5 適當(dāng)增加墻體面積與合理提高砂漿強(qiáng)度。砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力與墻體面積大小及砂漿強(qiáng)度等級(jí)高低成正比，提高墻體面積、砂漿強(qiáng)度等級(jí)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。 3.6 有效設(shè)置房屋圈梁和構(gòu)造柱。多次震害調(diào)查表明，圈梁和構(gòu)造柱可提砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力，減輕震害。在砌體結(jié)構(gòu)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。圈梁作為邊緣構(gòu)件，對(duì)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。在磚墻增設(shè)構(gòu)造柱后能提高磚混房屋的延性，發(fā)揮防止磚砌體側(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提高 10~30%，提高砌體的變形能力，是有效的抗倒塌措施。另外，在多層磚混房屋中合理地設(shè)置構(gòu)造柱，能起到增強(qiáng)房屋整體性的作用，還可以利用其塑性變形和滑移摩擦來(lái)消耗地震能量，從而大大提高抗震能力。我國(guó)現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50011-2010）對(duì)圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)要求做了詳細(xì)規(guī)定。 3.7 在合理位置的墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋。在抗震驗(yàn)算中，砌體結(jié)構(gòu)房屋底層往往不容易滿足抗震要求，即使有時(shí)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(yàn)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)。 4 結(jié)束語(yǔ) 砌體結(jié)構(gòu)由于材料來(lái)源廣泛，施工設(shè)備和施工工藝比較簡(jiǎn)單，可以不用大型機(jī)械就能連續(xù)施工，再加上造價(jià)低廉，因而在房屋建筑工程中被廣泛采用。但是由于砌體的抗拉、抗彎、抗剪性能較差，加上施工管理人員對(duì)進(jìn)料把關(guān)不嚴(yán)，還有設(shè)計(jì)、施工等方面的原因造成工程質(zhì)量問題嚴(yán)重。我國(guó)大陸地震活動(dòng)目前正處于本世紀(jì)以來(lái)的第五個(gè)活躍期。在 5.12 四川汶川 8.0 級(jí)地震中，很多倒塌的房屋基本都成了一片廢墟，嚴(yán)重違背了我國(guó)抗震規(guī)范關(guān)于“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)計(jì)原則。本文結(jié)合各方面報(bào)道及倒塌房屋實(shí)例簡(jiǎn)單分析了一下砌體結(jié)構(gòu)房屋在抗震設(shè)計(jì)及施工中存在的幾點(diǎn)問題。 參考文獻(xiàn)： [1] 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S（]GB50011-2010）. 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