浅谈多层砌体结构住宅设计

郭文

【摘 要】针对实际工程多层砖混结构住宅设计中存在的问题进行了分析，并对这些问题提出了解决方案。

【关键词】浅谈 多层 砌体 住宅 设计

改革开放后，随着我国经济的迅速发展，建筑结构无论从理论还是施工技术都有长足发展。建筑物结构形成越来越多，使用的材料也越来越丰富，其中砌体结构在土木工程领域的应用非常广泛。

在多层住宅建筑中，用砌体内外承重墙和钢筋混凝土楼板组成的混合结构房屋占主导地位。砌体结构有其自身优点，如耐久性好、耐火性好、便于就地取材、施工技术要求低、造价低廉等；但其也有缺点，如强度低，整体性能和延性差，自重大，砌筑工作量大，劳动强度高等。为充分发挥其优势，砌体结构在材料和结构构造方式上进行了很多的探讨，取得了一些新进展，如采用配筋砌体、组合砌体和预应力砌体等新的结构形式，可以克服材料的性能不足，改善砌体结构的受力性能；采用空心称重砌块，降低结构自重；进行墙体材料改革，发展非烧结材料，利用工业废料，减少对农田的占用。

在商品房住宅小区设计中，大部分建筑采用了砌体结构。由于用户对房屋使用功能要求的多样化，使得建筑平面布置和立面造型都较为复杂，增加了设计难度。主要表现在以下几个方面：

一、总高度和层数接近规范限值

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）7.1.2条规定"房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室内地面算起，全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处。"城镇中小区内多数住宅楼均采用一层为车库，顶层带阁楼或是坡屋面的形式。这样房屋的总高度和层数就会接近或超过规范规定的极限值。这时，横墙内的构造柱间距不宜大于层高的2倍，即一般不宜超过5.4米；纵墙内的构造柱一般不超过3.9米（外纵墙）和4.2米（内纵墙），即大致每开间均应设置一根构造柱，如此要求是十分必要的，实验证明墙段的宽高比超过2时，构造柱的约束作用会降低。

二、纵向布置较弱

随着住宅商品化，使得砌体住宅楼的客厅面积增大，由于业主使用要求不同，大房间内不设置纵墙或只设置较短的墙段，便于其以后用隔断自由分割。众所周知，多层砌体房屋的抗震性能主要取决于砌体墙，而水平方向地震作用分为两个方向，房屋的纵向相对于横向比较弱，在地震作用下率先产生裂缝，严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象，进而使房屋遭到破坏。所以在拿到建筑专业的条件图后，结构设计人员要先思考分析，务必要和建筑设计人员沟通，尽量做到纵、横墙的布置均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。

多层砖混住宅一般采用横墙承重或纵横共同承重的结构体系。由于内纵墙体少，因而房屋该方向空间刚度和整体性均较差，拉震能力低。当纵墙不能贯通布置时，可在纵横墙交界处采取加强措施，如在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋或者可以在纵横墙交接处每隔一定高度放置水平拉结构筋如2ф6@500，以加强房屋整体性，防止纵、横墙交界处在地震力的作用下被拉开。另外，构造柱与墙体必须依靠楼层上下楼盖圈梁的拉结才能成为一个整体。构造柱作为一种竖向构件，一般沿墙截面不变，配筋也少有变化。因此，在各楼层柱高处必须有圈梁作为锚固点，以形成上下和左右墙段的约束作用。楼盖圈梁在多层结构中很难准确计算，它的作用是多方面的，如增强拉接，提高结构的整体性，抵御地基的不均匀沉降，加强楼板与墙体的连接等。

三、墙体上下不连续

住宅楼底层平面局部内收或外伸，形成上下层墙体不连续，或底层作为汽车库、小商店以致外墙的门洞间墙宽度较小时，底部应采用框架-抗震结构体系。6、7度且总层数不超过五层的底层框架之间的砌体震墙，但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力；其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。底层框架-抗震墙房屋，应允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙，但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力；其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不应小于1.0。底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0。

底部抗震墙的布置宜均匀对称，避免由于水平地震作用下扭转导致破坏；抗震横墙间距应满足规范要求；同时调整底部大片剪力墙的布置形式和开洞方式，当墙体較宽时可考虑开设一些洞口，以减少该大墙片的刚度。钢筋混凝土抗震墙周边应设置由梁（或暗梁）和边框柱（或框架柱、暗柱）组成边框；各墙段的高宽比不宜大于2。底层框架-抗震墙的纵、横地震剪力设计值应乘以增大系数，以提高底层或底部两层结构的安全度，满足规范对于薄弱部位应采取必要措施的要求。其值应根据第二层与底层的侧向刚度比值的大小在1.2-1.5范围内选用。对于采用嵌砌于框架之间的普通砖砌抗震墙，墙厚不应小于240mm，砌筑用的砂浆强度等级不应小于M10的要求，且施工时应先砌墙后浇筑框架的施工方案。

四、异形楼板的配筋

现代住宅为了保证空间的整体性和使用灵活性，有时上下墙体不能对齐，有时建筑要求在某些房间中不能布置梁，这样就会产生一些"L"形，"刀把"形的异形板。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件。采用现浇钢筋混凝土楼板及屋盖对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽。异形楼板的配筋可以采用双层双向拉通配筋，也可以采用分离式配筋。实践证明，分离式配筋虽较双层双向拉通配筋的用筋量有所减少，但在异形板内凹的阴角处板面应力集中情况突出，容易出现贯穿裂缝。所以，要在这些部位的板面根据计算布设双向钢筋网片以覆盖板面应力集中区域，板底和其他板面支座处按常规配筋，板厚基本按1/45来考虑。

以上为本人在砖混结构住宅小区设计中总结的四方面常见问题及其解决方案，供同行参考。广大同仁可以根据实际情况采用相应处理方法，不足之处请多批评指正。