關于砌體結構房屋的抗震

摘要砌體結構根據就地取材的原則，有蒸壓和燒結的實心磚和多孔磚。砌體結構的抵抗變形的能力小，抗震性能差。為滿足砌體結構抗震性能的要求，需要提高砌體結構的抗震性能。

關鍵詞砌體結構 抗震

中圖分類號:TU3文獻標識碼:A

砌體結構抗震砌體結構房屋在設計上，優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重。砌體結構要使地震作用的影響降到最低，必須在結構上剛度分布要均勻。對可能出現(xiàn)的薄弱部位采取技術措施來提高其抗震能力。

1 抗震設計

1.1 砌體結構的高度

多層砌體房屋的高度和層數應按《建筑抗震設計規(guī)范》進行取值。在具體設計時，應根據具體情況適當降低總高度和減少層數。砌體房屋的層數越高，高度相應越大，地震時的破壞也就越大，所以控制層數的方法來控制層高是削弱地震影響的有效方法。

1.2 結構體系

結構要采用橫墻承重或縱橫墻共同承重。多層結構房屋縱橫墻布置宜均勻，豎向上下連續(xù)，平面對齊。窗間墻寬度設置盡量均勻。沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續(xù);同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。

在兩個方向適當布置縱橫墻，因非承重方向的約束墻體少，要采用縱墻貫通布置的平面布置方法。適當控制橫墻間距，因為砌體結構中橫墻間距過大時，縱向磚墻會因過大的層間變形而產生出平面的彎曲破壞，使樓蓋失去傳遞水平地震力的能力，從而導致地震力還未傳到橫墻，縱墻就已先破壞。提高墻體面積、砂漿強度也能有效地提高房屋的抗震能力。

1.3 平立面布置

建筑平面盡量對稱規(guī)則，房屋的端頭和轉角處不設樓梯間，結構的側向剛度均勻變化，墻體沿豎向布置應連續(xù)，避免剛度突變。當不可避免采用不規(guī)則方案時，將不規(guī)則的建筑布局分成幾個相對規(guī)則的單元，設置防震縫，縫寬可以根據烈度和房屋高度確定，采用50-100mm。

當局部尺寸不滿足要求時，可用增設構造柱來滿足。砌體結構中也不宜過多配置混凝土構件，因為磚砌體和混凝土的變形模量不同。

2 結構抗震要求

結構抗震要求多層砌體結構的抗震計算采用底部剪力法。抗震能力取決于結構的空間整體剛度和整體穩(wěn)定性。空間剛度的結構體系由縱、橫向承重墻和樓蓋組成。各構件按各自的剛度來分配地震的作用，故可多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。剛度大的樓板及屋蓋較好的荷載傳遞，使其以剪切變形為主，層間變形就可控制。當上下墻體有不對齊的情況，剛度大的樓板能起到傳遞水平力的作用，也可以增大對墻體的約束。在適當部位設構造柱，配構造筋，也能增強整體性。設置圈梁可提高結構穩(wěn)定性，提高抗震性能。

3 砌體結構抗震設置

3.1 設置構造柱和圈梁

圈梁使樓蓋與縱、橫墻構成整體箱形結構，使磚墻平面倒塌的可能性大大降低，墻體的抗震能力提高。圈梁對樓屋蓋有著水平約束，可以提高水平剛度;圈梁與構造柱對墻體有豎向約束，可以減少墻體豎向裂縫，提高抗剪能力。還可以減輕地基不均勻沉降與地表裂縫對房屋的影響，提高砌體整體性，提高抗震能力。圈梁的混凝土強度等級應要大于砌塊強度等級2倍，但不應低于C20。圈梁應閉合設置，寬度宜為墻厚，高度宜大于200mm，縱向鋼筋直徑不應小于墻中水平分布鋼筋的直徑，且不宜小于412，箍筋直徑大于6，間距小于200mm。

樓蓋圈梁的功能是多方面的，如防止地基不均勻沉降，增強拉接，提高整體性，加強樓板墻體連接。構造柱的功能也如此，在加強墻體連接方面的作用是明顯的，但約束功能要在墻體開裂后才能發(fā)揮。

構造柱主要起到約束邊緣構件的作用。規(guī)定其最大間距在一定程度上提高了砌體結構的抗震性能。設置構造柱可提高砌體抗剪承載力10%~30%。在多層砌體結構中合理設置構造柱，能增強房屋整體性，提高了結構延性，對砌體側向變形有約束作用，因為墻兩端的構造柱既不能阻止墻體裂縫的出現(xiàn)，也不能大幅提高墻的抗剪能力，但它使墻段和房屋取得了較大的延性，從而減小了忽然發(fā)生倒塌的危險性，提高抗震力。設置構造柱可使墻體的抗剪能力提高20%，較大幅度的增大墻體的變形能力。

構造柱混凝土要在墻體砌筑后澆筑，以保證和墻體緊密結合。約束墻體的構造柱配筋不要過多，截面不宜過大，因為混凝土剛度遠大于砌體墻體，一旦構截面和配筋過大，按照剛度來承當地震作用，構造柱將會吸收大部分的地震作用，比墻體先破壞。所以約束墻體的構造柱配筋不要過多，截面不要過大。構造柱沿墻的上下截面不變，作為豎向構件一般配筋很少變化。所以在各樓層柱頂處需圈梁作為錨固點，對上下和左右墻段的約束功能才得以實現(xiàn)，依靠樓層上下樓蓋圈梁的拉結樓蓋圈梁的功能是多方面的，如防止地基不均勻沉降，增強拉接，提高整體性，加強樓板墻體連接。構造柱的功能也如此，在加強墻體連接方面的作用是明顯的，但約束功能要在墻體開裂后才能發(fā)揮。

構造柱的間距的確定有兩種情況。當只約束邊緣構件時，此類設置主要考慮約束墻段的長度需要，因為縱墻設置構造柱時只要求在兩端設，構造柱的數量太少使得墻段的破壞很難控制，所以在縱橫墻交接處及橫墻的中部也應設構造柱來約束墻段砌體的作用。二是構造柱設置在橫墻內時，間距不宜大于層高的2倍。

3.2 砌體結構中水平鋼筋的設置

當加設構造柱也不能滿足結構的設計驗算時，為了達到設計要求，可在砌體結構中設置水平鋼筋。砌體墻的高度方向每隔60-300mm來配置水平鋼筋，或者在砌體墻中設置混凝土水平條帶，即在沿砌體墻每隔一定高度，以現(xiàn)澆細石混凝土60-100mm厚并配置若干根細鋼筋或鋼筋網。砌體結構設置鋼筋時，砂漿強度等級要大于M7.5，其中采用HPB235或HRB335的鋼筋，錨固長度大于180mm，鋼筋間距小于400毫米，配筋率大于0.07% ，小于0.17%。配筋砌體在地震作用下砌體墻裂縫不會出現(xiàn)對角主拉應力軌跡的主裂縫，使得墻面的裂縫可以較均勻的分布，抗剪強度可以提高15%-30%。當水平鋼筋兩端錨固可靠時，其抗剪性比無錨固提高10%。配筋后提高墻體的抗震性能，延性明顯增加，脆性減少，改善脆性性質。

3.3 砌體結構中各項構件的連接

多層砌體抗震的關鍵就是各構件間的連接。重要部位可以采用下列措施進行施工。

在外墻轉角及內外墻交接處，以及層高超過3.6米或長度大于7.2米的大房間，應沿墻高每隔500mm設構造柱，伸入墻內至少1米。構造柱與砌體墻連接時留馬牙槎，沿墻高每隔500mm設直徑6的拉結鋼筋兩根，每邊伸入墻內也必須大于1米。構造柱一般是不單獨設置基礎的，一般施工處理為將柱伸入室外地面下500mm，或錨入地圈梁。在裝配式樓屋蓋里設置構造柱要和每層圈梁連接，在現(xiàn)澆樓屋蓋結構設置構造柱要在樓屋蓋處設內配直徑10縱筋四根，且截面不小于240mm€?20mm的拉梁。砌體結構的隔墻，需要每隔500mm設直徑6的鋼筋兩根，每邊伸入墻內大于0.5m。頂部的構造柱一般需要和圈梁相連。屋頂間的構造柱和磚墻以及磚墻和磚墻的連接設置連接鋼筋。

3.4 砌體結構懸臂構件

(1)女兒墻:抗震設防烈度6到8度時，無錨固女兒墻的高度必須小于500mm(厚度為240mm)。當女兒墻高度超過500mm時，必須對女兒墻進行錨固連接或者設置構造柱。

(2)懸挑構件:挑梁外挑長度必須小于1.8m。禁止樓梯懸挑踏步，或采用墻體固定的樓梯。

4 結語

砌體結構的抗震需要在結構構造的設計和施工中不斷完善，來達到抗震的要求。特別是汶川地震以后，對于砌體結構抗震更加需要完善和提高。在抗震設計時為了達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目標，我們要在設計和施工質量以及設防要求這三方面進行改進，才能確保工程質量。

參考文獻

[1]GB50011-2001.建筑抗震設計規(guī)范.

[2]GB50223-2004.建筑工程抗震設防分類標準.

[3]劉大海.房屋抗震設計.2002.

[4]唐岱新.砌體結構設計.2004.

[5]王社良.抗震結構設計.2007.

[6]鄭山鎖.砌體結構抗震.2008.