抗震多层砖混房屋结构抗震设计案例

摘要：多层砖混房屋是我国当前建筑中最广泛的一种建筑形式，它具有选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点。抗震性是进行房屋建筑结构设计时应该考虑的重要因素，本文主要探讨多层砖混房屋结构在抗震设计过程中应该注意的问题。
关键字：砖混房屋结构；抗震；设计
Abstract: the multi-layered brick houses in our country at present is most widely in building an architectural form, it has the material convenient, simple construction and time is short, the cost low characteristic. Vibration resistance for housing construction structure design is an important factor should consider when, this paper mainly discusses the multi-layered brick building structure in the seiic design process should be noted.
Keyword: brick building structure; Seiic; design
砖混房屋结构是目前我国多层建筑中应用最广泛的建筑形式，据统计，我国民用住宅建筑中有90%以上是采用这种形式。因砖混结构选材方便、施工简单、工期短、造价低，因此在农村地区，几乎所有的房屋都采用砖混结构这种建筑形式。砖混结构是指采用粘土砖和混合砂浆砌筑而成的建筑结构，属于砌体结构的一种。多层砖混房屋的建筑材料及连接方式是决定建筑抗震性能的主要因素。2008年5月12日，我国四川省汶川县发生了里氏8.0级地震。是中国近年来破坏性最强的地震灾害，中倒塌的学校大都是砖混结构，砌体结构材料的整体性差是导致校舍坍塌的主要原因。因此，在房屋的抗震设计过程中，我们主要是考虑建筑的整体性、抗剪能力以及结构的延

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性。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范，本人从事房屋建筑结构设计多年，我认为，多层砖混房屋抗震设计应注意以下几个方面。

一、科学合理布局建筑的平面和立面

建筑平面和立面的设计是房屋设计中的基础内容。抗震设计中，建筑平面和立面应该遵循简洁、规则的原则，要保持结构质量中心和刚度中心一致。如果房屋的平面和立面设计不规则，那么建筑的结构质量中心和刚度中心不重合。一旦发生地震，由于地震产生的扭转效应，这样会加大地震的破坏力度。对于体型不规则的房屋，结构设计时我们要注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。设计的时候，应该尽可能的降低房屋的重心，不能采用错落的立面。虽然按照人们的习惯，建设设计的造型应该力求新颖，但是考虑到抗震设计要求，通常建筑设计不应采用严重不规则的设计方案。对于体型复杂，平面又特别不规则的建筑，我们通常将建筑布局分割成几个相对规则的小单元，然后在适当的部位设置防震缝。在实际的建筑设计中，在满足使用功能要求的前提下，设计师应尽可能的兼顾建筑造型，使建筑的平面和立面尽可能设计得比较规则、简洁，从而提高房屋建筑的抗震性。

二、房屋的总层数及总高度不应该超限值

实践证明，砌体房屋的总层数与它的地震程度成正比，即房屋的总高度越高，那么发生地震时，它的破坏性也越大。因此，在建筑的设计过程中，我们要适当控制建筑的高度设计。我国多层砌体房屋的总高度及层数应满足现行建筑抗震设计规范（GB50011—2001），见表1：
建筑每增加一层对底部的倾覆力矩就会增大，如果倾覆力矩过大，就会使底部墙体产生过大的压力或剪切力而被破坏。因此，减少房屋层数是抗震性设计的有效途径之一。

三、增强房屋的刚度及整体性

多层砖混房屋结构的抗震性设计主要是考虑空间刚度结构体系的整体刚度和整体稳定性。楼板要有较大的水平刚度，尽量采用现浇钢筋混凝土楼板,不宜采用预制楼板。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖是目前应用最广泛的抗震构件，具有整体性好、水平刚度大的优点，而且可以消除滑移、散落等问题。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖可以增加房屋的整体性、增大楼板的刚度。而且采用现浇钢筋混凝土楼板及屋盖设计后，对平面上墙体对齐的要求也可以适当放宽。因为砌体结构是以剪切变形为主的，这种情况下，层间变形是我们可以控制的。较强的楼板及屋盖还是良好的荷载传递的良好构件，当上下墙体不对齐时，现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用。总之，现浇楼板及屋盖是一种较理想的抗震构件，能够提高房屋结构整体的稳定性，从而提高抗震性能。

四、合理布置纵墙和横墙

纵、横墙体是多层砖混房屋的主要承重构件，合理布置纵、墙体是提高房屋抗震性能的有效途径。多层砖混房屋的纵、横强体的应布置均匀，使得纵横墙共同承担房屋的重量。上面我们已经说到了抗震性能的高低取决于房屋空间整体刚度和整体稳定性。但是我们看到农村地区的许多多层砖混房屋大多采用纵墙或横墙承重，非承重方向的约束墙体少，这样的房屋空间刚度和整体性较差，抗震能力低。墙体布置时，我们应在两个方向适当布置纵横墙混合承重，这样一来限制了纵、横墙的侧向变形，对抗弯、抗剪都非常有利。我们通常采用纵墙贯通的平面布置方式，某些特殊情况下，纵墙不能贯通布置时，我们可以采用在纵、横墙交接的地方适当增设构造配筋，必要的时候还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋。

五、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明，墙体面积越大，砂浆强度等级越高，多层砖混房屋的抗震能力就越强，因此，提高墙体面积和砂浆强度能够减轻地震的破坏程度。实验证明，若是6层砖混房屋，上面几层的地震作用较小，底下一层、二层的地震影响比较大，如果改变墙体的承载面积，如将部分的240mm宽的承重墙改为360mm，提高砂浆的强度等级，如将砂浆等级从M5体高到M10，则能够满足抗震要求。同样的，高层建筑也可以通过增加底部墙体面积和提高砂浆强度提高房屋的抗震性能。

六、有效设置房屋圈梁和构造柱

圈梁和构造柱是多层混转房屋一种有效的抗震措施。在多层砖混房屋中设置水平圈梁，可增加内外墙的连接，从而提高房屋的整体性。设置圈梁和构造柱以后，可以使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构，尤其对于预制的楼板，可以增加预制板的稳定性，防止预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低，以充分发挥各片墙体的抗震能力。设计的时候，圈梁一般作为边缘构件，它对装配式楼、屋盖在水平面内有约束作用，可以提高楼盖、屋面的水平刚度。圈梁和构造柱一起可以限制墙体裂缝的开展，提高墙体的抗剪能力。我国现行建筑抗震设计规范（GB50011—2001）对构造柱的设置也有相关要求，见表2：

七、在合理位置的墙段内设置水平钢筋

在抗震演算过程中，多层砖混房屋的底层往往不容易满足抗震要求，因此，我们要采取适当的措施增强底部的抗震能力。
我们常采用的方法是在抗震力不够的承重墙内配置水平钢筋，使得地震力由砌体和水平筋共同承担。而且在墙内设置水平筋可以减少墙体的脆性，增加延性，从而提高抗震能力。实验表明，水平钢筋宜采用HPB235、HRB335钢筋，配筋率不应小于0.07%，也不宜大于0.17%，间距不应大于400mm；钢筋锚固长度不宜小于180mm。
八．其他措施
以上七个内容是多层砖混房屋建筑抗震设计总体时应该注意的总体方向，下面我们再介绍一些设计过程中要注意的细节问题。例如，多层砖混房屋的楼梯间应设置在每个单元中部，不能靠近山墙处，对于突出屋顶的楼梯间设计，构造柱应延伸到顶部与顶部圈梁连接。如果需要设置电梯，电梯对楼板有较大的削弱作用，布置时应尽量避开端角和凹角。房屋的局部尺寸应满足抗震规范的限值要求。
总之，地震是破坏程度极大的自然灾害，给国家和人民带来巨大的损失，我们要吸取的教训，防患于未然，建筑设计必须考虑房屋的抗震性。本文从八个方面，对多层砖混房屋结构抗震设计过程中应该注意的问题进行了总结，仅供同行参考。
参考文献
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