粤北村镇典型房屋抗震加固分析

陈小兵

广东理工职业学院（510091）

0 引言

广东经济发展迅速，珠三角经过改革开放以来三十几年的快速发展仍然活力十足，在这发展的大潮中，曾经相对贫困的粤北山区也在逐渐融入珠三角。随着粤北经济的进一步发展和百姓生活水平的逐渐提高，人们对居住环境、生活条件的要求也在提高，发生自然灾害时所造成的损失也越来越惨重[1-6],如何尽量在发生自然灾害,特别是地震灾害时最大限度保护人民的生命财产安全免受损失，成了当地百姓及政府主管部门在发展之外的重要考量,而房屋建筑,特别是广大偏远村镇的房子，还普遍处在一种毫无抗震设防的状态，地震灾害发生时,将极大可能导致难以承受的的灾难。在今后的发展过程中，对原有住房的抗震加固和对新建房屋的抗震设计理应成为一项重要工作。

1 现状分析

如前所述,在粤北的广大偏远村镇，房屋建设还普遍处在不抗震设防的状态,甚至没有设计图纸，只是凭泥瓦工的经验和当地的习俗施工。原有房屋大部分为生土砖砌筑房屋（图1），砖与砖，墙与墙之间连接较弱，房屋整体性差，抗震性能普遍较差。虽然近年新建的房子大部分为烧结红砖砌筑（图2）或框架结构（图3），但由于当地百姓的抗震防灾意识较低，政府主管部门监管、宣传不到位，所以大部分的新建房子仍属于无规划、无勘察、无设计、无报建、无质量监督的建设质量不高的村镇房屋，其抗震能力也毫无保证，一旦发生地震灾害，极大可能导致毁灭性的灾难和后果。

2 抗震加固分析

就目前的情况，粤北村镇的房屋主要有三种类型:一类是传统类型的房屋，即生土砖直接砌筑而成的房屋，其几乎不具备抗震能力；一类是烧结砖砌体房屋，这也是近年来建造最多的房屋类型，这种房子的整体性较上一类型好。最后一类是框架结构房屋，抗震能力较前两者要强。下面将分别对这三种典型的房屋类型的抗震加固方法进行探讨。

2.1 传统类型房屋抗震分析

粤北村镇的传统房屋类型即为生土砖砌筑房屋，这种类型的房子整体性不好，抗震性能差，主要是因为:

1）不同的土质，生土砖刚度和强度相差较大，且普遍较低。

这类房子是墙体直接承重。生土砖的强度、刚度不足，本身就给房屋的安全带来隐患，而生土砖之间的刚度相差较大，这很容易导致同一房子不同的墙体之间刚度有较明显的差别，很难做到建筑物的刚心与形心的重合，还会导致墙体不同程度开裂等，这些都不利于房屋的防灾抗震。

2）墙体的砌筑砂浆强度低，粘结力小。

调查发现，大部分墙体的，为纯泥浆，日子一长，粘结力就下降的很多。而砌体房屋主要就是靠砖与砖之间的砂浆来维持整个建筑物的整体性，砌筑砂浆的粘结力不高将直接导致建筑物的防灾抗震性能下降。

3）墙体和墙脚裸露在外，且墙脚直接与地面接触。

南方雨水较多，天气比较潮湿，直接把泥砖墙体裸露在外，长年累月，墙体的截面将逐渐变小，本来就较小的墙体刚度将进一步减小，抗震能力也会降低。调查还发现，有极大部分的原建房屋，墙脚是直接与地面相接触，在潮湿的环境下，墙脚被雨水剥蚀的较厉害。导致整个房屋下面承重部分的截面积小于上面墙体的截面积，这对房屋在正常的稳定性就已经不利，更别说地震环境下了。

2.2 烧结砖砌体房屋抗震分析

在刚过去的十多年，粤北的一些地区，发生过一些洪涝、地质灾害。如韶关乐昌2006年的百年一遇洪水,韶关南雄在上世纪末发生的特大洪灾，清远连州多地的地质灾害等。都对当地的经济造成极大的损失及危害，房屋倒塌较多，村镇灾后重建的房屋中，大部分是烧结红砖砌筑房屋，这种房子的刚度和强度较之于传统的生土砖砌筑房屋虽然有较大提高，但还是存在一些抗震不利的方面，主要表现在:

1）砌筑砂浆强度虽有提高,但总体来说还很低。

施工人员没有经过专业的培训，按原来的方法和经验进行施工，这是造成砌筑砂浆强度仍然较低的原因，调查可知，虽然一些黏土泥浆掺入了少量白灰，但其强度仍不到M1，手捻即碎。也有部分近几年建造的房屋墙体为白水泥混合砂浆，其强度亦大多不到M2.5。

2）墙体单薄，不利于抗震。

从调查可见，因偷工减料，当地烧结红砖的尺寸普遍小于规范240 mm×115 mm×55 mm标准[7]，除外墙少量为240墙，大部分为160墙外，还有很多墙体是120甚至是80墙。这么薄的墙壁在地震作用作用下，将很容易发生拱曲变形而倒塌，抵抗外力的作用小。对于粤北大部分地区的6度设防的标准[8]，这显然是不满足的。

2.3 框架结构房屋抗震分析

框架结构是近些年在粤北村镇中出相较多的一种建筑结构形式，这种结构的特点是自身重量轻，可以减少地震作用时的结构地震反应。但是从调查中我们还是发现一些不利于抗震的方面:

1）很多房屋结构布置不合理，注重外形上的独特。

由于村镇百姓和施工者的抗震防灾概念单薄，不懂概念设计，追求外观美而忽略了安全性，建筑结构的平面布置不对称,或有的外形呈狭长形，或不注重刚心和形心的尽量重合，而导致房屋不利于抗震。

2）结构配筋不计算，没有规范意识。

由于村镇地区不存在设计者和施工者的区别，而且泥瓦工的文化水平普遍较低，给梁板和柱配什么钢筋和配多少都只是凭自己的经验，这就会在很大程度上造成少筋或超筋，甚至有些地方所配钢筋位置不对或钢筋截断、锚固不符合规范，如雨棚钢筋配在截面下部、梁柱节点处钢筋处理等导致结构安全隐患和不利于抗震。

2.4 抗震加固方法分析

针对粤北村镇的房屋抗震现状，我建议主要从下面几方面对原有房屋进行加固，对新建房屋进行抗震设防:

①传统房屋的加固可以通过对外墙粉刷一层30～50 mm厚的白灰水泥层，使外墙不露在外，避免雨水冲刷。新建这一类型的房屋时，要注意取一样的泥土做砖，并在做砖时加入适量稻草等韧性好的材料来增大砖的抗拉性能。砌墙时在墙角处配置一定的“类钢筋”如细竹条，加强墙与墙之间的拉接作用，提高房屋的整体性。还要注意砂浆的强度应尽量的大，加强砖与砖之间的粘结力；

②适当加大新建房屋的墙体厚度，尽量做到又经济又满足抗震要求；

③严格控制新建房屋墙体高厚比及承重墙间距。按新版抗震规范，生土房屋宜建单层，檐口高度不宜大于2.5m,且承重横墙间距不大于3.2 m;烧结红砖砌筑结构墙体厚度控制在最小240 mm,并于规定部位设置适量构造柱；

④加强村镇施工人员与百姓的抗灾防震意识教育，注重概验设计。

3 结语

随着粤北地区经济的发展和人们生活水平的不断提高，村镇新建或改建住房十分普遍，建筑结构的安全与抗震性能等技术问题将更加突出，在加强对原有建筑的抗震加固和对新建、改建建筑的抗震设计的同时，积极宣传，提高村镇居民的抗震防灾意识，让高村镇居民自主自愿地参与建筑的抗震加固及设计，将有助于有效提高粤北村镇房屋结构抵抗自然灾害、特别是地震灾害的整体能力。

[1] 徐启浩,左开挺,等.1999年3月25日广东河源ML4.7级地震宏观影响场[J].华南地震,1999,19(4).

[2] 魏柏林,陈定国,等.广东地区未来十年强震危险性预测[J].华南地震,1998,18(1).

[3] 左开挺,徐启浩,等.广东三水4.4级地震灾害损失评估[J].华南地震,1998,18(2).

[4] 吕坚,高建华,胡翠娥.东南沿海地震带地震活动性及近期形势分析[J].地震学刊,2001,21(4).

[5] 林进胜.关于做好广东省山洪灾害防治工作的思考[J].广东水利水电,2004,8(4).

[6] 于东华,吴超羽,等.广东沿海地区风暴潮灾害及其防御[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),2009,28(4).

[7] GB5101-2003,烧结普通砖[S].中国标准出版社出版,2003.

[8] GB50011-2001,建筑抗震设计规范[M].中国建筑工业出版社,2010.