磚混結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)淺析

朱麗媛

山東萊克工程設(shè)計(jì)有限公司

磚混結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)淺析

朱麗媛

山東萊克工程設(shè)計(jì)有限公司

地震是一種突發(fā)性的較為常見(jiàn)的自然災(zāi)害，它給人們的生活帶來(lái)了無(wú)法估量的傷害和損失。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，地震造成的人員傷亡90%以上是因?yàn)榉课莸目拐鹦阅懿粔?，致使房屋倒塌。磚混建筑由于抗變形能力差，易倒塌，在地震中的破壞往往也是最為嚴(yán)重的。目前，我國(guó)居民住宅大多是以磚混結(jié)構(gòu)為主的建筑，因此，如何提高磚混建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，在地震來(lái)臨時(shí)能夠有效應(yīng)對(duì)，是建筑行業(yè)中的重要的問(wèn)題。

磚混結(jié)構(gòu)；抗震；加固設(shè)計(jì)

1 磚混結(jié)構(gòu)概念

磚混結(jié)構(gòu)這一概念一般出現(xiàn)在建筑物中，主要是指建筑物豎向承重墻、帶壁柱墻等結(jié)構(gòu)采用的是磚或者砌塊砌筑，梁、樓(屋)面板等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。就是說(shuō)，磚混結(jié)構(gòu)一般是由豎向結(jié)構(gòu)體系采用磚墻承重，水平結(jié)構(gòu)體系采用鋼筋混凝土構(gòu)件，也叫作混合結(jié)構(gòu)。

2 我國(guó)磚混結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 豎向剛度不均勻

現(xiàn)有的建筑大多底層是地下室，中高部分結(jié)構(gòu)大致相似穩(wěn)定，而最高層是天臺(tái)。中高部分的高度是一致的，但與其他樓層就不盡相同了。這種情況下，設(shè)計(jì)者就會(huì)把重心放在了中間的部分，做到了中高層的極度穩(wěn)定性，而由此忽略了在地基之上的低層面的結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。從方向來(lái)看，豎向結(jié)構(gòu)不均勻，而地震的作用方向剛好是由下而上產(chǎn)生的一種沖擊，一旦面臨地震，此結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就不堪一擊。

2.2 磚混結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)造柱設(shè)置過(guò)多，抗震砌墻不足

砌墻增設(shè)構(gòu)造柱后能提高磚混結(jié)構(gòu)建筑物體側(cè)向擠出塌落的約束作用。增設(shè)構(gòu)造柱能夠提高磚混建筑物的抗震性能以及墻體的變形能力。過(guò)多的增設(shè)構(gòu)造柱，一定程度上增加了豎向的牢固，但也削弱了橫向的穩(wěn)定，使建筑的外體變得輕薄。而且構(gòu)造柱過(guò)于堅(jiān)厚，對(duì)建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定的影響，使建筑的抗震性能減弱。

2.3 建筑整體結(jié)構(gòu)抗震性能差

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)磚混結(jié)構(gòu)建筑的抗震結(jié)構(gòu)中，往往注重地基上的抗震設(shè)計(jì)，認(rèn)為這樣才能首先保證建筑物的抗震性能，例如，房屋頂部上的抗震設(shè)計(jì)卻顯得十分不足，不是設(shè)計(jì)不合理(與整體的地基已設(shè)置好的抗震結(jié)構(gòu)不相匹配)，就是忽視頂部的抗震設(shè)計(jì)。這實(shí)際上是一種不科學(xué)、頭重腳輕的思想，顧前不顧后。一旦有地震發(fā)生，首先受災(zāi)的就是建筑物頂部，房屋就容易倒塌。

2.4 平面不規(guī)則

首先，平面不規(guī)則包括：平面強(qiáng)度偏心、平面剛度偏心、平面質(zhì)量偏心、平面作用力偏心等。平面不規(guī)則的類型有：不平行的體系、樓板不連續(xù)、凹角不規(guī)則、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、平面外分支。窗間墻寬窄不一，使窗間墻剛度分布不均，地震時(shí)變形不協(xié)調(diào)，簿弱部位受到破壞，引起結(jié)構(gòu)整體破壞。

3 加強(qiáng)磚混結(jié)構(gòu)建筑抗震性能的措施

3.1 提出合理的建筑方案

為了有效提升磚混房屋的抗震性，在建設(shè)之初就應(yīng)該選擇合理的建筑方案。磚紅建筑應(yīng)在平面、立面上盡量對(duì)稱。在設(shè)計(jì)上追求簡(jiǎn)單，避免錯(cuò)層和較大的外挑的出現(xiàn)，剛度和質(zhì)量中心盡可能重合，以減少地震時(shí)可能發(fā)生的扭轉(zhuǎn)，確保建筑的整體性。

3.2 增強(qiáng)房屋的剛度與整體性

構(gòu)件的連接是影響磚混結(jié)構(gòu)房屋的剛度及整體性的重要因素，下部房屋與樓蓋的連接，縱、橫墻交接處的連接等都對(duì)房屋的整體性有著重要影響，多以必須選擇合適的樓蓋類型。按照各抗側(cè)力構(gòu)件的剛度分配是剛性樓蓋的分配機(jī)制，磚混結(jié)構(gòu)房屋中，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋蓋和樓板具有良好的抗震特性。作為剛性樓蓋，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋蓋和樓板可以加強(qiáng)墻體和樓蓋的連接，并有效控制層間變形，同時(shí)它也避免了彈性樓蓋墻體沒(méi)有可靠的支座約束倒塌的弊端。

3.3 合理布置縱橫磚

研究表明，墻體面積與磚混房屋的抗震性是成正比的，這表明適當(dāng)?shù)脑黾訅w面積對(duì)提升房屋抗震性是有利的。磚混建筑的底層是承受地震效應(yīng)最大的結(jié)構(gòu)，在底層設(shè)計(jì)中增加墻體面積可以增強(qiáng)房屋的抗震性。磚混房屋的主要承重構(gòu)件即為縱、橫墻，合理的對(duì)縱、橫墻進(jìn)行布置，避免墻體出現(xiàn)裂縫、傾斜等問(wèn)題破壞房屋的整體性。在布置縱、橫墻時(shí)，兩個(gè)方向的剛度要盡量接近，避免出現(xiàn)非承重方向剛度薄弱的情況發(fā)生，結(jié)構(gòu)優(yōu)先考慮橫墻承重或與縱墻共同承重，保證結(jié)構(gòu)的剛度和整體性。此外，應(yīng)當(dāng)重視縱、橫墻的連接，在連接處要進(jìn)行加強(qiáng)，例如，可在建筑中增加強(qiáng)構(gòu)造配筋，增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱。為了防止地震時(shí)縱、橫墻連接處被拉開(kāi)，可增設(shè)水平拉筋，保證房屋結(jié)構(gòu)的整體性。

3.4 合理增加墻面面積及砂漿強(qiáng)度

在磚混結(jié)構(gòu)房屋建設(shè)中，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，上面幾層房屋在地震中影響不如底層，相對(duì)比較容易滿足其抗震需求。而在地震中，第一二層通常容易成為薄弱層，在地震中很難滿足抗震要求。要提高第一二層的抗震性能，可以通過(guò)提高砂漿的等級(jí)和改變墻體的承載面積來(lái)完成。

3.5 有效設(shè)置房屋圈梁及構(gòu)造柱

在磚混房屋結(jié)構(gòu)建設(shè)時(shí)，沿樓板水平面設(shè)置圈梁可以加強(qiáng)房屋的穩(wěn)定性和整體性，有效增強(qiáng)內(nèi)外墻體的連接。設(shè)置圈梁后，可以有效的約束樓板和縱橫墻形成箱體結(jié)構(gòu)。設(shè)置圈梁還可以有效減少地面裂縫的出現(xiàn)，以及非均勻沉降對(duì)房屋造成的危害，特別需要指出的是設(shè)置基礎(chǔ)頂和屋頂?shù)娜α菏欠乐勾u混結(jié)構(gòu)房屋不均勻沉降和提升房屋剛度最好的構(gòu)造措施。

此外，應(yīng)合理的在磚混結(jié)構(gòu)房屋中設(shè)置構(gòu)造柱，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，構(gòu)造柱發(fā)生的滑移摩擦及塑性變形可以消耗一部分地震能量，從而減輕地震損害。構(gòu)造柱的設(shè)置要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行。例如針對(duì)橫墻較少的房屋，應(yīng)按照房屋增加一的層數(shù)設(shè)置構(gòu)造柱。同時(shí)，做好構(gòu)件間的連接措施，例如，在構(gòu)造柱與磚墻連接處應(yīng)當(dāng)砌為馬牙槎，沿墻高每隔500mm?設(shè)置2φ6?拉結(jié)鋼筋與承重墻或柱拉結(jié)，每邊伸入墻內(nèi)不應(yīng)少于1m。

結(jié)語(yǔ)

總之，當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨的時(shí)候，安全可靠、質(zhì)量?jī)?yōu)良、抗震性能高的建筑物是可靠的保障，它可以避免或減少地震給我們帶來(lái)的損失。因此，建筑行業(yè)需要把社會(huì)責(zé)任時(shí)刻放在心上，在建筑物的硬性要求上更要力求建造出高質(zhì)量的房屋，把社會(huì)的安全做為己任，而社會(huì)各行業(yè)也有義務(wù)共同監(jiān)督這一環(huán)節(jié)的實(shí)施。

[1]葉富存.磚混結(jié)構(gòu)加層抗震加固設(shè)計(jì)研究[D].河北工程大學(xué)，2013. [2]錢煒.磚混抗震結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)初探[J].江西建材，2014，14：30.