砖混结构抗震设计浅析

2017-03-10朱丽媛

环球市场 2017年23期

关键词：砖混楼盖抗震

朱丽媛

山东莱克工程设计有限公司

砖混结构抗震设计浅析

朱丽媛

山东莱克工程设计有限公司

地震是一种突发性的较为常见的自然灾害，它给人们的生活带来了无法估量的伤害和损失。据有关统计，地震造成的人员伤亡90%以上是因为房屋的抗震性能不够，致使房屋倒塌。砖混建筑由于抗变形能力差，易倒塌，在地震中的破坏往往也是最为严重的。目前，我国居民住宅大多是以砖混结构为主的建筑，因此，如何提高砖混建筑结构的抗震性能，在地震来临时能够有效应对，是建筑行业中的重要的问题。

砖混结构；抗震；加固设计

1 砖混结构概念

砖混结构这一概念一般出现在建筑物中，主要是指建筑物竖向承重墙、带壁柱墙等结构采用的是砖或者砌块砌筑，梁、楼(屋)面板等采用钢筋混凝土结构。就是说，砖混结构一般是由竖向结构体系采用砖墙承重，水平结构体系采用钢筋混凝土构件，也叫作混合结构。

2 我国砖混结构建筑抗震设计中存在的问题

2.1 竖向刚度不均匀

现有的建筑大多底层是地下室，中高部分结构大致相似稳定，而最高层是天台。中高部分的高度是一致的，但与其他楼层就不尽相同了。这种情况下，设计者就会把重心放在了中间的部分，做到了中高层的极度稳定性，而由此忽略了在地基之上的低层面的结构是否稳定。从方向来看，竖向结构不均匀，而地震的作用方向刚好是由下而上产生的一种冲击，一旦面临地震，此结构的稳定性就不堪一击。

2.2 砖混结构建筑构造柱设置过多，抗震砌墙不足

砌墙增设构造柱后能提高砖混结构建筑物体侧向挤出塌落的约束作用。增设构造柱能够提高砖混建筑物的抗震性能以及墙体的变形能力。过多的增设构造柱，一定程度上增加了竖向的牢固，但也削弱了横向的稳定，使建筑的外体变得轻薄。而且构造柱过于坚厚，对建筑物内部结构有一定的影响，使建筑的抗震性能减弱。

2.3 建筑整体结构抗震性能差

设计人员在设计砖混结构建筑的抗震结构中，往往注重地基上的抗震设计，认为这样才能首先保证建筑物的抗震性能，例如，房屋顶部上的抗震设计却显得十分不足，不是设计不合理(与整体的地基已设置好的抗震结构不相匹配)，就是忽视顶部的抗震设计。这实际上是一种不科学、头重脚轻的思想，顾前不顾后。一旦有地震发生，首先受灾的就是建筑物顶部，房屋就容易倒塌。

2.4 平面不规则

首先，平面不规则包括：平面强度偏心、平面刚度偏心、平面质量偏心、平面作用力偏心等。平面不规则的类型有：不平行的体系、楼板不连续、凹角不规则、扭转不规则、平面外分支。窗间墙宽窄不一，使窗间墙刚度分布不均，地震时变形不协调，簿弱部位受到破坏，引起结构整体破坏。

3 加强砖混结构建筑抗震性能的措施

3.1 提出合理的建筑方案

为了有效提升砖混房屋的抗震性，在建设之初就应该选择合理的建筑方案。砖红建筑应在平面、立面上尽量对称。在设计上追求简单，避免错层和较大的外挑的出现，刚度和质量中心尽可能重合，以减少地震时可能发生的扭转，确保建筑的整体性。

3.2 增强房屋的刚度与整体性

构件的连接是影响砖混结构房屋的刚度及整体性的重要因素，下部房屋与楼盖的连接，纵、横墙交接处的连接等都对房屋的整体性有着重要影响，多以必须选择合适的楼盖类型。按照各抗侧力构件的刚度分配是刚性楼盖的分配机制，砖混结构房屋中，现浇钢筋混凝土屋盖和楼板具有良好的抗震特性。作为刚性楼盖，现浇钢筋混凝土屋盖和楼板可以加强墙体和楼盖的连接，并有效控制层间变形，同时它也避免了弹性楼盖墙体没有可靠的支座约束倒塌的弊端。

3.3 合理布置纵横砖

研究表明，墙体面积与砖混房屋的抗震性是成正比的，这表明适当的增加墙体面积对提升房屋抗震性是有利的。砖混建筑的底层是承受地震效应最大的结构，在底层设计中增加墙体面积可以增强房屋的抗震性。砖混房屋的主要承重构件即为纵、横墙，合理的对纵、横墙进行布置，避免墙体出现裂缝、倾斜等问题破坏房屋的整体性。在布置纵、横墙时，两个方向的刚度要尽量接近，避免出现非承重方向刚度薄弱的情况发生，结构优先考虑横墙承重或与纵墙共同承重，保证结构的刚度和整体性。此外，应当重视纵、横墙的连接，在连接处要进行加强，例如，可在建筑中增加强构造配筋，增设钢筋混凝土构造柱。为了防止地震时纵、横墙连接处被拉开，可增设水平拉筋，保证房屋结构的整体性。

3.4 合理增加墙面面积及砂浆强度

在砖混结构房屋建设中，经过检验，上面几层房屋在地震中影响不如底层，相对比较容易满足其抗震需求。而在地震中，第一二层通常容易成为薄弱层，在地震中很难满足抗震要求。要提高第一二层的抗震性能，可以通过提高砂浆的等级和改变墙体的承载面积来完成。

3.5 有效设置房屋圈梁及构造柱

在砖混房屋结构建设时，沿楼板水平面设置圈梁可以加强房屋的稳定性和整体性，有效增强内外墙体的连接。设置圈梁后，可以有效的约束楼板和纵横墙形成箱体结构。设置圈梁还可以有效减少地面裂缝的出现，以及非均匀沉降对房屋造成的危害，特别需要指出的是设置基础顶和屋顶的圈梁是防止砖混结构房屋不均匀沉降和提升房屋刚度最好的构造措施。

此外，应合理的在砖混结构房屋中设置构造柱，当地震发生时，构造柱发生的滑移摩擦及塑性变形可以消耗一部分地震能量，从而减轻地震损害。构造柱的设置要严格按照规范进行。例如针对横墙较少的房屋，应按照房屋增加一的层数设置构造柱。同时，做好构件间的连接措施，例如，在构造柱与砖墙连接处应当砌为马牙槎，沿墙高每隔500mm 设置2φ6 拉结钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内不应少于1m。