学校建筑的砌体结构抗震设计建议

文/郭嘉 云南宜良 652100

学校建筑的砌体结构抗震设计建议

文/郭嘉 云南宜良 652100

与钢结构和框架结构进行比较，在抗震性能上砌体结构不够优越，但是据我国国情来说，砌体结构建筑具有施工方便、就地取材、良好的耐火性、耐久性、耐候性以及造价低廉等特点。汶川地震后进行调查发现，严格的根据规范设计施工的砌体建筑没有整体倒塌。为了提高砌体结构建筑的抗震性能，本文首先分析了目前砌体结构建筑存在的不足，并针对提高学校砌体建筑的抗震性能提出了具体的设计建议。

砌体结构；抗震性能；学校建筑；规范设计；整体性能

砌体结构建筑是使用砖砌体、砌块砌体或者石砌体进行建造的一种结构，在一般的建筑工程中，砌体在整个建筑自重中约占50%【1】。解放后我国砖产量的大幅度提升，全国砌体结构的建筑业明显增多。针对砌体结构抗震性能弱的这一特点，相关学者与专家进行了深入的研究，提出了一系列建议，这让我国砌体结构建筑的抗震性能得到了巨大的提升。

一、气体机构建筑现状分析

发生汶川地震以后，工程界与学术界针对抗震方面进行了多次调研，对我国建筑抗震性能设计规范进行了及时修改。针对我国国情来说，砌体建筑具有良好的耐火性、耐久性、耐候性的特点，除此之外砌体建筑还具有成本低廉、取材方便以及施工周期短的优势，目前砌体结构建筑对于西北地区来说仍然会被沿用【2】。汶川地震后调查分析发现，严格按照规范设计修建的气体建筑没有完全倒塌，部分不符合规范的建筑也保存良好。经过认真的调查分析发现，砌体结构刚度较大的建筑，变形更小，在地震烈度较低的地区，建筑结构以及装修基本没有发生损坏。在地震烈度中微地区，建筑墙体以及窗下墙发生了轻微的损坏，需要进行维修。在地震烈度较强的地区，砌体结构的纵横墙没有被严重破坏，主要结构基本没有倒塌。从地震灾害中分析建筑抗震性能，不断吸取经验，对建筑抗震性能设计规范进行改进，建立完善的建筑构造措施，确保优良的建筑施工质量，砌体结构建筑在抗震方面同样能够取得较好效果。上述分析我们发现，传统的砌体结构设计存在一定的不足，部分会直接给抗震造成影响，针对存在问题进行改善，提高砌体结构建筑抗震性能刻不容缓。

二、砌体结构抗震设计改进条例

（一）局部尺寸限值

在建筑设计中对不符合墙段局部尺寸限值时采取的措施是加筋或者加构造柱，以某建筑是8度抗震设防，规范中设定承重外墙的尽端妍至门口或者创口的最小距离不能低于1.2m，在局部尺寸不足时，应当采取加强措施进行弥补。某建筑的横墙端部没有翼墙，即距离低于1.2m，不满足规范要求，根据条例应当在横墙端部增加构造柱【3】。如果在横墙端部有1.2m的翼墙，根据规范中的标注，也需要采取措施，例如：在角部增加构造柱。但是研究表明上述两种做法在抗震性能方面存在着较大的差别，在审核时也容易发生争议。为例解决这一问题，规范应对翼墙尺寸进行限制，确保纵墙刚度，学校建筑应当给出最强规范。

（二）外墙窗洞口一致性

原有规范中注明纵横墙的布置应当对称、均匀，平面内应对齐，竖向应连续。且墙体上下连续和统一轴线建筑的墙体宽度应当一致，这存在一定的矛盾【4】。虽然在设计时进行了严格的要求，但是在进行审核时，不同人员理解差异。有时会出现为了获得立面效果，出现外立面上下窗大小不一、位置不一等情况，这种类型的建筑在地震时容易被破坏。如果是学校教学楼，便会导致本身容易发生弯曲的纵横墙更加危险。针对这一情况，必须规定上下创口必须保持一致。

（三）窗洞口大小

原有规定中外纵墙洞口的宽度不宜较大，不应大于2.1m或者是开间尺寸的50%。但是现阶段建筑最求落地窗，当建筑的开洞与建筑规范不一致时，需要在洞口的两侧增加构造柱。一般外墙窗间墙上有大梁，如此就会导致外墙刚度不一致。一旦发生地震，建筑吸收地震的能力不同，刚度较大的墙体必然会先破坏，一旦破坏便会导致整体性的连续坍塌。砖混结构建筑设计需要重视纵向墙的抗震性能，抗震墙具有一定比例，让每一道墙刚度尽量保持一致，让其能够共同作用，故外墙上的洞口不能大于开间的50%或者2.1m。对于过人洞的设置，现在还没有明确规定，施工中的监管也不强。汶川地震后发现，过人洞是内墙最薄弱的部分。针对以上问题进行改进，学校建筑应注重整体抗震性能的盐酸，过人洞的设置应当详细规定，并将其纳入建筑整体性能验算中。

三、学校砌体建筑设计建议

（一）注重整体性

对于砖混结构的学校建筑，应适当的增加横向承重墙的厚度，增加混凝土构造柱，来增加建筑的抗侧能力。在外廊的外侧边应增加钢筋混凝土柱，避免发生外廊悬挑。对于纵向窗间墙应增加断面较大的混凝土构造柱。层层增加环状性的封闭圈梁。使用外廊式的单跨多层转，禁止建筑中使用预制楼梯或者预制的空心板楼盖。

（二）层数限定

如果是普通的中小学教室，教学楼的建筑层数应当在三层以内，包含三层。如果是大学阶梯教室，建筑层数应当在两层以内，包含两层，如果是大学的普通教室，建筑的层数也不能超过五层，包含五层。

（三）概念设计

学校建筑设计一般采用的是矩形的规则平面，不适宜局部突出设计，也不适宜将其与其他建筑进行接连成为一体。学校建筑的重心必须与刚度重心重合，这样能够显著的降低建筑在地震中的扭转效应。

结语：

综上所述，砌体建筑由于其本身的优势将会是西北地区延用的一种建筑结构。针对西北地区的环境现状，建设学校混砖结构建筑，除了应当严格的根据抗震规范进行设计与施工以外，还需要设置圈梁与构造柱，同时还应具有可靠的拉结措施。建筑外立面应当满足整齐、规矩要求，门口、窗洞口的设置在满足采光条件下，还应保持上下一致。学校建筑墙段的局部尺寸以及窗口上下连续部位和过人洞的留设都必须严格的按照抗震规范中的最强规定执行。确保增加学校建筑的整体抗震性能，保障学校学生的生命安全。

[1]林树枝,李刚,程耿东等.提高学校建筑抗震能力的对策建议[J].大连理工大学学报,2009,49(5):644-649.

[2]邵禹铭.由汶川大地震谈起--学校建筑的抗震思考[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(15):5689-5689.

[3]杨显丽.隔震技术在学校建筑的设计应用[J].城市建筑,2015,(27):57-57.

[4]陈青青.提高学校建筑抗震能力若干对策与探讨[J].福建建设科技,2010,(3):22-24.

郭嘉（身份证：370205197807195514），1978．07—，男，汉族，毕业于青岛建筑工程学院。研究方向：建筑结构设计。