探讨砖混结构抗震设计存在的问题及防范措施

严德新

（广东省电信规划设计院有限公司）

1 引言

砖混结构是建筑工程中使用最为广泛的结构形式，由于在砖混房屋的抗震设计与施工方面存在着一些问题，从而降低了建筑物抵御地震灾害的能力，给建筑物的抗震和安全埋下了隐患，需引起我们的注意。

2 抗震设计方面的问题

2.1 建筑结构体系选择不合理

建筑结构抗震设计在进行中首先要进行方案的确定，选择合适的建筑结构体系对于建筑抗震性具有直接影响。在抗震设计过程中容易出现以下问题：①以偏概全，在建筑设计中由于对某个建筑结构设计不理想造成整个结构的抗震性能降低，在设计中应该进行建筑结构的整体性规划，避免在出现个别部位损坏的情况下，影响建筑物整体的抗震性和稳定性。②没有做好准确的计算，对于地震所造成的影响没有合理分析，不清楚地震发生时所造成的传递路径，对于竖向结构设计垂直度及荷载条件等都存在一定缺失，上部结构对竖向构件产生的垂直重力荷载不完整，严重影响抗震效果。③设计人原设计能力存在问题，对建筑结构设计的强度及刚度设计都不能做到很好的把我，在设计过程中结构构件所承受的刚度和强度分配不均匀，造成结构整体效果的不理想。

2.2 结构设计中的问题

建筑结构抗震设计的好坏直接影响到建筑整体安全性的高低。在实施建筑结构设计的过程当中，很多设计人员就算是考虑到抗震设计的相关内容，不过因为种种因素的限制，所设计出的结构却并不能与实际相符，在形成资源浪费的同时，也并没有实现良好的抗震效果。建筑抗震设计最为重要的就是提升建筑整体所具备的稳定性能，而为实现这个目标，一定要对建筑结构所对应的实际状况以及地理因素等进行仔细的分析和考虑，继而制定出更为合理的建筑结构设计方案，提升抗震性能。

3 工程概况

某信用社房屋结构为三层砖混结构，墙体厚度为240mm，楼板采用混凝土现浇，基础形式为墙下条形毛石基础，在房屋的外墙四个大脚处以及底层的（4、5）-（A、C）轴处浇筑有240mm混凝土构造柱，而且每一层都设有混凝土圈梁，该房屋目前的主要使用功能为营业厅与办公室，二层以上的房间主要使用功能为住宿、会议室。房屋设计为不上人屋面，底层的高度为4.2m，二层与三层的高度均为3.3m。该房屋的底层平面布置如图1。

图1 房屋底结构平面布置示意图

3.1 工程改造设计方法

针对该砖混结构进行抗震加固设计，提出的抗震加固设计方案以及房屋平面布置图如图2所示，其中有阴影的墙体为在改造以后需要保留的承重墙，而其他墙体为新增的隔墙。房屋加固方案中主要进行改造的部分为房屋底层的营业厅与办公室，二层楼与三层的房屋结构均不发生变化，因此砖混结构的主要改造内容为下面内容。

图2 拟改造后房屋底层平面布置示意图

（1）根据拆除方案，拆除轴线（C）-（4-6）、（5）-（C-D）、（1/5）-（C-D）的承重墙体与轴线（5-6）-（C-D）的混凝土楼梯，在房屋功能的使用上将营业室的柜台向后移动，这样可以扩大营业厅的客户等候服务区的面积，也能够使得第一层的营业厅办公室的空间更加宽敞，功能更强大。拆除楼梯之后，对留下来的板洞口进行封堵作业，并在轴线（4-5）-（1/C-D）处增加一个钢筋混凝土的小金库，将轴线（5-6）-（1/C-D）建造成凭证办公室。

（2）根据实际状况对轴线（D）-（4-5）、（1）-（B-C）、（1）-（C-D）进行窗洞口的封堵作业，并在轴线（1）-（C-D）处靠近C轴的位置设计一个门洞，封堵轴线（D）-（1-3）、（4）-（C-D）、（C）-（1-3）处，使其成为墙体，并在轴线（4）-（C-D）靠近 C 轴的位置增加一个门洞，以及对轴线（2）-（B-C）上原有的洞口进行封堵，在轴线（C）-（1-3）靠近1轴处以及轴线（2）-（A-B）靠近A轴处增加一个洞口，将轴线（1-2）-（A-C）位置改造成一个信贷办公室，将轴线（3）-（C-D）靠近C轴的地方增加一个新的楼梯通道。

（3）根据现场情况以及设计内容，在轴线（a/C）-（1-3）处增加新的墙体，并将轴线（1-3）-（a/C-D）处建造一个办公室。

（4）拟对（2-4）-（A-C）轴间监控室（取款机室）位置在该区域进行调整。

3.2 改造方法对房屋结构的影响分析

（1）改造方法对房屋上部结构的影响。根据现场原材料的强度以及加固改造方案，采用PKPM软件对改造后墙体的承载能力以及原有的混凝土梁的承载能力进行计算。现场砖墙以及砂浆的强度均按照实际检测所得的数据进行取值，已经进行了封堵的轴线1Q-（D）-（5-6）上的门窗洞口按照已经封堵后的实际状况进行受力分析并计算，计算方案依据《砌体结构设计规范》，选择抗震设防烈度为7度半，荷载按照设计值进行选择。根据检测以及拟加固改造的方案对改造后房屋的墙体与梁体的承载能力进行计算与分析的结果如下：房屋改造以后的第二层与第三层墙体抗震承载能力、静力作用下受压承载能力、局部承载能力以及房屋墙体的高厚比都能够满足改造后规范的相关要求。该房屋的梁体构件承载力也能够满足改造后的相关规范要求与规定。由于改造方案要求拆除掉房屋底层的轴线为（5）-（C-D）、（1/5）-（C-D）、（C）-（4-6）的承重墙体，并对轴线为（5-6）-（C-D）的混凝土楼梯进行了拆除，对拆除后的洞口进行了封堵，因此在拆除掉轴线为（C）-（4-6）、（5）-（C-D）的承重墙体后，房屋的二层圈梁以及底层轴线为（C）-（4、5）处墙体的构造柱会形成受压柱或者承担墙体荷载的单梁，因此承载能力以及设计均不满足方案的相关要求，必须对该部分设计采取措施。

（2）改造方法对房屋现有地基基础的影响。对地基进行开挖检查，选择（1）轴部位进行开挖，该房屋的墙体采用的是墙下毛石条形基础，基础的持力层为坚硬的岩石层，而且在基础的顶部，房屋设置了地圈梁，圈梁已经闭合，而对圈梁进行检查的过程中也没有发现肉眼可见的裂缝与变形，房屋也没有发生倾斜。但是由于轴线为（C）-（4、5）处构造柱拆除后承重墙形成了受力点，因此也应当进行相应的加固。

3.3 房屋加固处理设计

由于在拟加固改造的方案当中存在一些弊端，造成了房屋上部称重墙体以及地基基础的部分位置承载能力下降，因此针对这些安全问题，提出了加固处理设计，加固后的结构平面图如图3。

图3 改造加固后的结构平面图

4 砖混结构房屋抗震设计与施工注意事项

（1）在房屋的平面布置和结构方案上，要切实执行规范的设计原则。建筑设计应与结构设计配合，平面布局力求合理，尽量减小大凹凸，避免大悬挑，在体型布置上尽量可能使建筑结构的质量和刚度均匀分布，避免使建筑物在地震时发生扭转变形。建筑立面应避免头重脚轻，砖砌体女儿墙按规范要求沿长度方向每隔1.5～2.0m增设构造柱，其上设女儿墙压顶，以增强女儿墙稳定性。

（2）结构体系的布置应严格按照规范有关条款。不应采取底层部分框架、部分砖混的结构布置。对框架部分应在纵横两个方向设置一定数量的钢筋混凝土抗震墙，并且使抗震刚度均匀对称。

（3）构造柱并非越多越好，而应根据实际情况合理设置。对不规则平面，应在外墙拐角处布置，内墙阳角处支承有梁时也要布置；对三面拉结的水平悬墙，应在自由端设置构造柱；内纵墙和山墙交接处，内纵墙和拉通的横墙交接处，都应设构造柱。

5 结语

砖混结构的抗震设计应在满足抗震强度验算的基础上，采取合理的构造措施，是搞好抗震设计的必要手段。同时设计和施工要密切配合，确保工程质量。本文砖混结构房屋抗震加固设计工程的改造面积虽然并不大，但是需要改造的构件较多，根据拟加固的方案，结合建筑物的实际情况进行加固设计方法分析，找出了受力薄弱的点，优化了原有的加固设计，最终在受力方面能够满足安全要求，解决了在施工中存在的一些问题，本工程获得了较好的效果，值得类似工程采用。

[1]刘列鹏.砖混结构建筑的抗震鉴定加固的实用方法[J].民营科技，2017（2）：142.

[2]孙立琦.多层砖混结构房屋设计常见问题探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（5）.