增強多層砌體結構房屋抗震能力的設計探討

摘要：多層砌體房屋的合理抗震結構體系，對于提高其整體抗震能力是非常重要的，是抗震設計應考慮的關鍵問題，也是保護人民生命財產的一道重要保障，因此，文章主要從多層砌體結構房屋在地震中常見的問題進行分析研究，探討增強多層砌體結構房屋的抗震能力的方法及措施。

關鍵詞：多層砌體；房屋；抗震能力；設計

中圖分類號：TU364文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）18-0122-02

1多層砌體結構房屋在地震中常見的問題分析

砌體結構，通常是指由混凝土砌塊、黏土磚等砌成的結構，由于砌體是一種脆性材料，其抗拉、抗剪、抗彎強度均較低，因而砌體房屋的抗震性能相對較差。在國內外歷次強烈地震中，砌體結構的破壞率相當高，據多次的地震調查發現，在地震中，最容易損壞的就是墻體，因為墻體是砌體結構房屋的主要承重構件，它不僅承受豎直方向的荷載，也承受水平和豎直方向的地震作用，受力復雜，加之砌體本身的脆性性質，地震時在墻體上很容易產生裂縫。在反復地震作用下，裂縫將不斷發展、增多、加寬，最后導致墻體崩塌，樓蓋塌落，房屋破壞。其震害情況大致如下：

①房屋的倒塌。當房屋局部或上層墻體抗震強度不足時或者個別部位構件間連接強度不足時，就會很容易造成房屋的局部倒塌；當房屋墻體特別是底層墻體整體抗震強度不足時，就會造成房屋的整體倒塌。

②墻體出現裂縫。墻體出現斜裂縫的主要原因是抗剪強度不足，高寬比較小的墻片易出現斜裂縫；當縱橫墻交接處連接不好時，易出現豎向裂縫；當墻片平面外受彎時，易出現水平裂縫；高寬比較大的窗間墻易出現水平偏斜裂縫。

③墻角破壞。墻角為縱橫墻的交匯點，地震作用下其應力狀態復雜，因而其破壞形態多種多樣，有受剪斜裂縫、受壓豎向裂縫、塊材被壓碎或墻角脫落。

④縱橫墻連接破壞。一般是因為施工時縱橫墻沒有很好的連接槎，加之地震時兩個方向的地震作用使連接處受力復雜，應力集中，這種破壞將導致整片縱墻外閃甚至倒塌。

⑤樓蓋與屋蓋破壞。主要是因為樓板支承長度不足，引起局部倒塌，或是因其下部的支承墻體破壞而倒塌。

⑥樓梯間破壞。主要是因為墻體受到了破壞，而樓梯本身很少被破壞，這是因為樓梯在水平方向剛度大，不易破壞，而墻體在高度方向缺乏有力支撐，空間剛度小，且高厚比較大，穩定性差，容易造成破壞。

2增強多層砌體結構房屋的抗震能力的方法及措

施

對于多層砌體結構房屋而言，可以通過采取以下幾個方法及措施來增強其抗震能力。

①鋼筋混凝土構造柱的設置與功能。鋼筋混凝土構造柱的設置部位、截面尺寸和配筋，依地震的烈度、房屋的高度和結構類型的不同而異，從鋼筋混凝土構造柱的設置部位來看，大致分為三種。

第一種：在容易損壞的部位，例如在房屋外墻四角、洞口寬度大于2.0 m的較大洞口和大房間內外墻交接處、錯層部位的橫墻與外縱墻交接處，每隔15 m左右的橫墻與外縱墻交接處，六度區四、五層以下，7度區三、四層以下，8度區二、三層就要按此要求設置鋼筋混凝土構造柱，還有樓、電梯間的橫墻與內外墻交接處在7、8度時均要設計鋼筋混凝土構造柱。

第二種：隔開間的設置，這是根據烈度和層數不同區別對待設置鋼筋混凝土構造柱的要求。例如六度六、七層，7度五層，8度四層，9度二層，其鋼筋混凝土構造柱的設置除滿足必須設置部位外，還要在房屋隔開間的橫墻與外縱墻交接處，山墻與內縱墻的交接處設置鋼筋混凝土構造柱。

第三種：每開間設置，當房屋層數較多時，鋼筋混凝土構造柱設置應適當增加，如6度八層，7度六、七層，8度五、六層，9度三、四層的內墻（軸線）與外墻交接處設置，還有內墻局部較小墻垛處設置，9度三、四層還有內縱墻與橫墻交接處設置，具體規定見抗震設計規范GB50011-2001第7.3.1條。對于外廊式、單面走廊式的多層磚房，應根據房屋增加一層的層數，按抗震設計規范的要求設置鋼筋混凝土構造柱，且單面走廊兩側的縱墻均要按外墻的要求設置鋼筋混凝土構造柱。

②樓（屋）蓋結構及其連接技術。樓（屋）蓋的鋼筋混凝土梁或屋架應與墻、柱（包括構造柱）或圈梁可靠連接，梁與磚柱的連接不應削弱柱截面，各層獨立磚柱頂部應在兩個方向均有可靠連接。橫墻較少的多層黏土磚、多孔磚住宅樓房屋的最大開間尺寸不宜大于6.6 m；房屋端部大房間的樓蓋，8度時房屋的屋蓋和9度時房屋的樓（屋）蓋，當圈梁設在板底時，鋼筋混凝土預制板應相互拉結，并應與梁、墻或圈梁拉結；現澆鋼筋混凝土樓板或屋面板伸進縱、橫墻內的長度，不應小于120 mm。裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板，當圈梁未設在板的同一標高時，板端伸進外墻的長度不應小于120 mm，伸進內墻的長度不應小于100 mm，在梁上不應小于80 mm；當板的跨度大于4.8 m并與外墻平行時，靠外墻的預制板側邊應與墻或圈梁拉結；一個結構單元內橫墻錯位數量不宜超過總墻數的三分之一，而且連續錯位不宜多于兩道；橫墻和內縱墻上洞口的寬度不宜大于1.5 m外縱墻上洞口的寬度不宜大于2.1 m或開間尺寸的一半；錯位的墻體交接處均應增設構造柱，且樓（屋）面板應采用現澆鋼筋混凝土板；內外墻上洞口位置不應影響外縱墻和橫墻的整體連接；所有縱橫墻均應在樓（屋）蓋標高處設置加強的現澆鋼筋混凝土圈梁；所有縱橫墻交接處及橫墻的中部，均應增設滿足下列要求的構造柱：圈梁的截面高度不宜小于150 mm，上下縱筋各不應少于3Ф10，箍筋不小于Ф6，間距不大于300 mm；在橫墻內的柱距不宜大于層高，在縱墻內的柱距不宜大于4.2 m，最小截面尺寸不宜小于240 mm×240 mm。

同一結構單元的樓（屋）面板應設置在同一標高處；房屋的底層和頂層在窗臺板處宜設置沿縱橫墻通長的水平現澆鋼筋混凝土帶，其厚度不小于60 mm，寬度不小于240 mm，縱向鋼筋不少于3Ф6，7度時或長度大于7.2 m的大房間及8度和9度時外墻轉角及內外墻交接處，應沿墻高每隔500 mm配置2Ф6拉結鋼筋，并每邊伸入墻內不宜小于1 m。

③對樓梯間的要求。樓梯間是發生地震時的疏散通道，同時，歷次地震震害表明，由于樓梯間比較空曠常常破壞嚴重，在9度及9度以上地區曾多次發生樓梯間的局部倒塌，當樓梯間設置在房屋盡端時破壞尤為嚴重。因此，要求8度和9度時，頂層樓梯間橫墻和外墻應沿墻高每隔500 mm設2Ф6通長鋼筋，9度時其他各層樓梯間應在休息平臺或樓層半高處設置60 mm厚的配筋混凝土帶或配筋磚帶，縱向鋼筋不應少于2Ф10，其砂漿強度等級不應低于M7.5；8度和9度時，樓梯間及門廳內墻陽角處的大梁支承長度不應小于500 mm，并應與圈梁連接；裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接；突出屋頂的樓（電）梯間，構造柱應伸到頂部，并與頂部圈梁連接，內外墻交接處應沿墻高每隔500 mm設2Ф6拉結鋼筋，且每邊伸入墻內不應小于1 m，不能采用墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯，不應采用無筋磚砌欄板。

3結語

綜上所述，多層砌體結構房屋的施工設計與結構布置的具體做法，以及結構構件的具體選擇對建筑物的抗震性能關系重大，因此，在具體進行建筑平面、立面以及結構抗震體系的布置與選擇方面，利用鋼筋混凝土構造柱和鋼筋混凝土圈梁的設置，嚴格按照樓（屋）蓋連接技術和對樓梯間的要求來進行設計，才能更好地提高多層砌體結構房屋的抗震能力。

參考文獻：

[1] 陳艮田.在房屋抗震設計中對底部框架結構的研究[J].今 日科苑，2008，(4).

[2] 唐群詩.砌體結構的主要震害特征及抗震設計[J].國外建 材科技，2007，(6).