农村生土结构房屋抗震性能及施工技术分析
2018-03-28付慧
付 慧
(信阳职业技术学院, 河南 信阳 464000)
0 引言
我国是农业大国,农村人口占我国总人口的半数以上,由于受到经济模式与发展水平的限制,农村房屋的建筑类型多以原始的生土结构为主,在承重水平与抗震能力上有着明显的劣势条件,必须对其基本条件与性状表现进行深入的分析,才能更加有效的掌握生土结构下房屋的建设特点,从而采取具有针对性的施工技术提升建筑的抗震性水平。
1 生土结构概述
生土是未经过焙烧加工处理过的原状土,在形成结构上,有明显的松散性特点,尤其是应用在建筑房屋的材料中时,其强度条件虽可满足基础的承重结构,然而在硬性的抗震指标上却有着明显的不足。应用生土作为房屋建筑的基本材料时,由于其良好的可塑性,可以适应建筑形式的多种变化,并在保温效果上有明显的优势,可以与自然环境条件有效的融为一体,并展现出典型的生态性、环保性的建筑特征。正是由于这种应用中的优势性条件,使其在农村的房屋建筑中起到了关键性的作用,并发挥出了较大的功能性水平。
诚然,作为建筑材料的生土材质,在实际应用中有着典型化的应用特性,然而并不代表这种特性就是绝对理想化的。建筑房屋在实际施工中的技术水平与设计内容在很大程度上也影响着建筑材料本身特性的发挥。而在农村房屋的建筑施工中,大多数建设者都是凭借自身的经验作为工程的基础,没有明确的行为指导规范,在材料的配置与使用过程中,也存在着明显的差异性,这些因素都会导致实际使用过程中的差异化内容,从而影响建筑在使用过程中的功能性水平。而正是由于这些不稳定因素的存在,使生土结构房屋的稳定性条件,不仅在材料上表现出不足,也在技术方法中出现了弱化结构的问题,并最终导致其建筑结构安全性较低的特点,为居住着的人身安全构成了威胁条件。
根据相关的调查研究表明,生土结构的房屋建筑中,有73.85%的生土材料被用作建筑主体的承重墙体,而在此之中土坯墙所占的比例达到了 45%、夯土墙为25%,还有 20%的承重墙体是由土坯与夯土混合的结构。尤其在陕北、陕西、青海等西部地区,这一问题尤为严重,有24%的生土结构是以窑洞的形式存在的。
2 提高抗震性的设计施工措施
生土结构房屋的抗震性条件不仅受到结构材料的影响,在建筑设计与施工方法的内容中,对其也有着明显的作用水平,是控制其牢固条件的重要内容。
2.1 生土结构建筑设计中的强化措施
1.生土房屋结构选址
农村的生态环境较为复杂,尤其在居住条件上,受到多种自然与社会因素的影响,同时,由于抗震知识的缺失,在进行宅基地建设的过程中,不会对选址问题充分的关注,致使建筑房屋大多设置在了地质条件较为复杂的地区,为整体施工与抗震水平带来了较大的难度条件,使房屋的安全性被大大的拉低[1]。尤其在山区地区中,这一问题显得尤为突出,不仅在发生地质灾害后会造成极为恶劣的影响,甚至在房屋的使用过程中,就已经表现出明显的不安全因素。
所以,在进行农村生土结构房屋抗震性施工的过程中,必须要对房屋的设计选址工作进行认真的评估与科学的分析,以此才能保证后续施工与使用过程中的安全性与稳定性条件。使得提升建筑结构的施工方法可以充分的发挥出技术优势,从而改善农村生土房屋的抗震性水平。例如,在进行建筑选址的过程中,必须要避开软土与陡坡的地段,并尽可能的远离河岸等砂质化土壤,使地基的施工工作更加牢靠。
2.生土房屋进深设计
在房屋进深的设计上,农村的房屋建筑仍然保留着较为封建的思想,没有对其抗震性条件进行综合的分析,为了减少土地资源的消耗,或是为了提高整体住房的通风与采光效果,不是抗震性设计,这种问题在实际的调查中屡见不鲜。因此,在进行建筑设计的过程中,必须对其进深条件进行客观的分析,在房屋基础、建筑材料等条件作为基础参数的条件下,保证房屋建筑的抗震性水平[2]。
同时,在房屋的建筑设计工作中,为了提高抗震性水平,必须对生土住房的高度水平进行严格的控制,并在具体执行的设计施工中,将单层房屋的高度条件限制在3m以内,将双层住房的单层高度控制在3m以内,使整体高度保持在合理性状的基础上,提高抗震指数,并由此保证生土结构房屋的建筑安全条件。
3.生土房屋地基结构
设计中房屋的地基结构是保证整体稳定性的基础条件,必须在充分发挥设计合理性原则的基础上,尽可能的优化设计处理内容,从而使整体房屋的稳定性得到充分的保障。在进行地基处理中,可以详细的划分为平地地基处理与坡地地基处理着两种类型,以此更好的适应实际应用中的复杂情况。在进行平地地基处理的工作中,必须对地基的夯实水平进行确认,并尽可能的减少缺陷条件的影响,削弱诸如液化土、膨胀土等地质条件的负面作用,在必要的条件下,可以采用砂石垫层的处理方式,优化地基的土质条件。而在坡地地基的处理工作中,必须采用垫方的方式进行处理,从而减少出现不均匀沉降的问题,控制由此引发的墙体开裂或是倾斜等情况,提高房屋稳定性。
2.2 生土结构建筑施工中的强化方法
1.构造柱与梁圈的应用
生土结构房屋凭借自身的结构特点,无法完成高强度等级的抗震防烈度施工。当抗震设防烈度等级为 8度或以上时,必须在生土结构房屋的外墙转角处,或是在外墙与内墙的交接出设置相应的木构造支撑柱,并将其梢径条件控制在120mm以上,并保证其直接深入到墙体的基础结构内部,使生土强结构中的密封性效果为其提供防腐与抗潮保护,使其功能性得到长效且稳定的发挥。
同时,在纵横墙基础的定面位置,需设置相应的配筋砖圈梁结构,并在每个墙顶的标高位置处设置分别配置一道配有筋砖圈或是木圈梁的结构。并保证夯土墙结构在木圈梁的支撑作用下完成衔接、土坯强则需配置筋砖圈梁或是木圈梁,以此保证这两种生土结构墙房屋的抗震等级与稳定性条件[3]。
当抗震防烈度等级在 6-7度时,需在圈梁结构中适当的加入砂浆,以此保证整体结构的稳定性,使其砂浆等级在M5.0以上,而8级及以上的抗震防烈度等级,需保证砂浆等级条件在7.5M以上。同时,为了保证整体的施工条件满足抗震性的标准,必须将配筋砖全与砂浆层的厚度控制在3mm以上,并使配筋砂浆的厚度水平在50mm以上,将木圈梁的横截面积控制在40mm×120mm的区间左右,以此使各个具有支撑左右的结构构件的功能性得到充分发挥。
2.构件间连接方式改进
生土材料结构的农村房屋,在进行抗震性升级施工的过程中,可以在相应的构建部位上采取拉结的技术方法,使整体结构有效的连接在一起,以此提高整体结构的完整性,并提升房屋的看阵型水平。具体执行措施中,可以将每个横墙在屋檐的高度位置设置最少三道的纵方向水平系杆作为结构补充,并在横墙的两端,通过墙揽与纵向系杆的设置,保证整体连接方式的稳定性,利用方木与角铁材料的稳定性条件,对生土材料墙的强度水皮平进行适当的补充,在一定程度上充当剪力墙的作用[4]。同时,在进行结构强度补充的过程中,还可以适当的在山墙与山尖墙等结构中,增设木檀条、墙揽、系杆等连接结构构件,以此强化整体墙体的抗震性水平。
在生土强的纵墙施工操作中,可以每个500mm的距离,设置一层以荆条、树条结构为基础的补充结构,并由此形成拉接网片的编织,将墙体的稳定性得到巩固。同时,在每个深入墙体的补充结构材质,必须保证其 1000mm的长度延伸到门窗的结构中,并在交互编织的网络结构中完成绑扎操作。如果使用过程中,应用到了木构造的柱间连接结构,可以尝试用 8号的铅丝进行绑缚,以此提高连接点的稳定性条件。
另外,在生土强的的门窗结构两侧,可以尝试在每500mm的间距条件下,设置这种内嵌式的网络结构,将竹片、荆条、树枝等编网结构的优势性充分发挥出来。注意,当建筑的抗震防烈度等级达到 7级以上时,可以将这种勇于巩固墙体强度的内部编网结构进行时当的消减处理,在长度方向上,可以保持在500mm左右,以此更加有效的发挥出强度水平。
3.承重墙体优化施工方法
进行组合施工方式对于生土承重墙体进行优化,有着极为广泛的使用方法,可以根据材料条件的不同,展现出迥然相异的实用效果,最为典型的是砖砌体与土坯墙的组合类型。然而在具体的施工过程中,必须对异质材料混合墙体的衔接部位进行适当的强度控制,以此防止在使用过程中出现的裂缝问题,降低其抗震性水平,削弱在实际功能上的应用效果。通常在应用施工中,承重墙必须保证整体材料的一致性,以此才能更好的发挥出整体性优势,从而降低出现裂缝等质量问题的风险化水平。而在相应的生土称重墙中,可以在木结构支撑的作用下,构建起整体的防护作用,以此在内部结构与外部支撑中,都发挥出有效的抗震性效果。
4.局部墙体抗压力提升措施
墙体的构造中,必须重点管理容易受地震灾害影响的关键性部位,一旦墙体的完整性遭到破坏,就会使整体的功能性全部下降,并引发出一系列的建筑安全问题。为了保证房屋整体结构上的稳定性条件,可以尝试应用大梁的增设等方法,改变墙体的受力条件,从而有效的提高局部容易出现问题的关键节点,使整体的安全性得到充分的增加[5]。例如,在实际施工操作中,技术人员经常使用木垫板作为环节承受压力的重要手段,以此可以有效的分散受力水平,从而环节墙体的受压条件,提升其使用水平。
5.其它抗震施工方法
生土结构的房屋建筑中,可以采用木过梁的方法,进行抗震性加固,并在保证其截面条件与墙体厚度水平相当的条件下,通过垫木的设置完成对其结构的支撑。如果在实际施工中,有大量的木杆组成整体的过梁,可以在其连接的位置处设置铅丝、扒钉等将其连接固定。
如果在生土墙结构中使用木屋加或者木梁结构在外墙上进行支撑,可以将其长度水平控制在370mm以上,并尽可能多的设置支撑点。如果此时的前途厚度没有达到370mm以上,必须在相应的支撑点位置安设壁柱,以此方式墙体结构遭到破坏。
3 总结
在短期的时间范围内,生土结构的房屋建筑仍然会是农村房屋的主要建筑形式,为了有效的提高其抗震性水平,必须从设计结构、施工方法、材料使用等内容上进行深入的分析,并通过深入的实践研究,在论证其可行性条件的基础上,不断的优化房屋建筑的应用性水平,从而有效的提升整体房屋的建筑水平,使农村生土住房的居民在安全条件上得到一定程度的加强,将传统生土建筑工艺的精髓得到强化,成为保证居民申明财产安全的基础性条件。
[1]刘华贵,杨钦杰.广西苍梧 5.4级地震生土结构房屋震害分析[J].山西建筑,2018(23):41-42.
[2]周巧慧.历史土木结构房屋技术改良与抗震加固研究[J].科技视界,2018(18):157-158+161.
[3]崔秀丽.农村抗震结构设计的路径选择与实施步骤分析[J].四川水泥,2018(06):115+220.
[4]邓亚峰.盐城新农村房屋建设抗震规划研究[J].科技风,2017(14):131.
[5]陈琳.房屋抗震结构施工技术发展研究[J].建材与装饰,2016(46):16-17.