探討磚混結構抗震設計存在的問題及防范措施

嚴德新

（廣東省電信規劃設計院有限公司）

1 引言

磚混結構是建筑工程中使用最為廣泛的結構形式，由于在磚混房屋的抗震設計與施工方面存在著一些問題，從而降低了建筑物抵御地震災害的能力，給建筑物的抗震和安全埋下了隱患，需引起我們的注意。

2 抗震設計方面的問題

2.1 建筑結構體系選擇不合理

建筑結構抗震設計在進行中首先要進行方案的確定，選擇合適的建筑結構體系對于建筑抗震性具有直接影響。在抗震設計過程中容易出現以下問題：①以偏概全，在建筑設計中由于對某個建筑結構設計不理想造成整個結構的抗震性能降低，在設計中應該進行建筑結構的整體性規劃，避免在出現個別部位損壞的情況下，影響建筑物整體的抗震性和穩定性。②沒有做好準確的計算，對于地震所造成的影響沒有合理分析，不清楚地震發生時所造成的傳遞路徑，對于豎向結構設計垂直度及荷載條件等都存在一定缺失，上部結構對豎向構件產生的垂直重力荷載不完整，嚴重影響抗震效果。③設計人原設計能力存在問題，對建筑結構設計的強度及剛度設計都不能做到很好的把我，在設計過程中結構構件所承受的剛度和強度分配不均勻，造成結構整體效果的不理想。

2.2 結構設計中的問題

建筑結構抗震設計的好壞直接影響到建筑整體安全性的高低。在實施建筑結構設計的過程當中，很多設計人員就算是考慮到抗震設計的相關內容，不過因為種種因素的限制，所設計出的結構卻并不能與實際相符，在形成資源浪費的同時，也并沒有實現良好的抗震效果。建筑抗震設計最為重要的就是提升建筑整體所具備的穩定性能，而為實現這個目標，一定要對建筑結構所對應的實際狀況以及地理因素等進行仔細的分析和考慮，繼而制定出更為合理的建筑結構設計方案，提升抗震性能。

3 工程概況

某信用社房屋結構為三層磚混結構，墻體厚度為240mm，樓板采用混凝土現澆，基礎形式為墻下條形毛石基礎，在房屋的外墻四個大腳處以及底層的（4、5）-（A、C）軸處澆筑有240mm混凝土構造柱，而且每一層都設有混凝土圈梁，該房屋目前的主要使用功能為營業廳與辦公室，二層以上的房間主要使用功能為住宿、會議室。房屋設計為不上人屋面，底層的高度為4.2m，二層與三層的高度均為3.3m。該房屋的底層平面布置如圖1。

圖1 房屋底結構平面布置示意圖

3.1 工程改造設計方法

針對該磚混結構進行抗震加固設計，提出的抗震加固設計方案以及房屋平面布置圖如圖2所示，其中有陰影的墻體為在改造以后需要保留的承重墻，而其他墻體為新增的隔墻。房屋加固方案中主要進行改造的部分為房屋底層的營業廳與辦公室，二層樓與三層的房屋結構均不發生變化，因此磚混結構的主要改造內容為下面內容。

圖2 擬改造后房屋底層平面布置示意圖

（1）根據拆除方案，拆除軸線（C）-（4-6）、（5）-（C-D）、（1/5）-（C-D）的承重墻體與軸線（5-6）-（C-D）的混凝土樓梯，在房屋功能的使用上將營業室的柜臺向后移動，這樣可以擴大營業廳的客戶等候服務區的面積，也能夠使得第一層的營業廳辦公室的空間更加寬敞，功能更強大。拆除樓梯之后，對留下來的板洞口進行封堵作業，并在軸線（4-5）-（1/C-D）處增加一個鋼筋混凝土的小金庫，將軸線（5-6）-（1/C-D）建造成憑證辦公室。

（2）根據實際狀況對軸線（D）-（4-5）、（1）-（B-C）、（1）-（C-D）進行窗洞口的封堵作業，并在軸線（1）-（C-D）處靠近C軸的位置設計一個門洞，封堵軸線（D）-（1-3）、（4）-（C-D）、（C）-（1-3）處，使其成為墻體，并在軸線（4）-（C-D）靠近 C 軸的位置增加一個門洞，以及對軸線（2）-（B-C）上原有的洞口進行封堵，在軸線（C）-（1-3）靠近1軸處以及軸線（2）-（A-B）靠近A軸處增加一個洞口，將軸線（1-2）-（A-C）位置改造成一個信貸辦公室，將軸線（3）-（C-D）靠近C軸的地方增加一個新的樓梯通道。

（3）根據現場情況以及設計內容，在軸線（a/C）-（1-3）處增加新的墻體，并將軸線（1-3）-（a/C-D）處建造一個辦公室。

（4）擬對（2-4）-（A-C）軸間監控室（取款機室）位置在該區域進行調整。

3.2 改造方法對房屋結構的影響分析

（1）改造方法對房屋上部結構的影響。根據現場原材料的強度以及加固改造方案，采用PKPM軟件對改造后墻體的承載能力以及原有的混凝土梁的承載能力進行計算。現場磚墻以及砂漿的強度均按照實際檢測所得的數據進行取值，已經進行了封堵的軸線1Q-（D）-（5-6）上的門窗洞口按照已經封堵后的實際狀況進行受力分析并計算，計算方案依據《砌體結構設計規范》，選擇抗震設防烈度為7度半，荷載按照設計值進行選擇。根據檢測以及擬加固改造的方案對改造后房屋的墻體與梁體的承載能力進行計算與分析的結果如下：房屋改造以后的第二層與第三層墻體抗震承載能力、靜力作用下受壓承載能力、局部承載能力以及房屋墻體的高厚比都能夠滿足改造后規范的相關要求。該房屋的梁體構件承載力也能夠滿足改造后的相關規范要求與規定。由于改造方案要求拆除掉房屋底層的軸線為（5）-（C-D）、（1/5）-（C-D）、（C）-（4-6）的承重墻體，并對軸線為（5-6）-（C-D）的混凝土樓梯進行了拆除，對拆除后的洞口進行了封堵，因此在拆除掉軸線為（C）-（4-6）、（5）-（C-D）的承重墻體后，房屋的二層圈梁以及底層軸線為（C）-（4、5）處墻體的構造柱會形成受壓柱或者承擔墻體荷載的單梁，因此承載能力以及設計均不滿足方案的相關要求，必須對該部分設計采取措施。

（2）改造方法對房屋現有地基基礎的影響。對地基進行開挖檢查，選擇（1）軸部位進行開挖，該房屋的墻體采用的是墻下毛石條形基礎，基礎的持力層為堅硬的巖石層，而且在基礎的頂部，房屋設置了地圈梁，圈梁已經閉合，而對圈梁進行檢查的過程中也沒有發現肉眼可見的裂縫與變形，房屋也沒有發生傾斜。但是由于軸線為（C）-（4、5）處構造柱拆除后承重墻形成了受力點，因此也應當進行相應的加固。

3.3 房屋加固處理設計

由于在擬加固改造的方案當中存在一些弊端，造成了房屋上部稱重墻體以及地基基礎的部分位置承載能力下降，因此針對這些安全問題，提出了加固處理設計，加固后的結構平面圖如圖3。

圖3 改造加固后的結構平面圖

4 磚混結構房屋抗震設計與施工注意事項

（1）在房屋的平面布置和結構方案上，要切實執行規范的設計原則。建筑設計應與結構設計配合，平面布局力求合理，盡量減小大凹凸，避免大懸挑，在體型布置上盡量可能使建筑結構的質量和剛度均勻分布，避免使建筑物在地震時發生扭轉變形。建筑立面應避免頭重腳輕，磚砌體女兒墻按規范要求沿長度方向每隔1.5～2.0m增設構造柱，其上設女兒墻壓頂，以增強女兒墻穩定性。

（2）結構體系的布置應嚴格按照規范有關條款。不應采取底層部分框架、部分磚混的結構布置。對框架部分應在縱橫兩個方向設置一定數量的鋼筋混凝土抗震墻，并且使抗震剛度均勻對稱。

（3）構造柱并非越多越好，而應根據實際情況合理設置。對不規則平面，應在外墻拐角處布置，內墻陽角處支承有梁時也要布置；對三面拉結的水平懸墻，應在自由端設置構造柱；內縱墻和山墻交接處，內縱墻和拉通的橫墻交接處，都應設構造柱。

5 結語

磚混結構的抗震設計應在滿足抗震強度驗算的基礎上，采取合理的構造措施，是搞好抗震設計的必要手段。同時設計和施工要密切配合，確保工程質量。本文磚混結構房屋抗震加固設計工程的改造面積雖然并不大，但是需要改造的構件較多，根據擬加固的方案，結合建筑物的實際情況進行加固設計方法分析，找出了受力薄弱的點，優化了原有的加固設計，最終在受力方面能夠滿足安全要求，解決了在施工中存在的一些問題，本工程獲得了較好的效果，值得類似工程采用。

[1]劉列鵬.磚混結構建筑的抗震鑒定加固的實用方法[J].民營科技，2017（2）：142.

[2]孫立琦.多層磚混結構房屋設計常見問題探討[J].建筑工程技術與設計，2016（5）.