浅议多层砖混结构房屋的抗震设计

摘要：在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差 。因此，改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有极其重要意义 。

关键词：多层砖 ； 混结构房屋 ； 抗震设计

中图分类号：U452.2+8文献标识码：A文章编号：

引言：

多年来砖混结构房屋是我国当前建筑中使用最广泛的一种建筑形式。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要的意义。

1.砖混结构房屋抗震设计中存在的主要问题

1.1建筑结构体系不规则

纵、横沿平面布置多数不能对齐，或墙体在竖向上下不对齐，不能形成规则完整的抗震体系。建筑物立面造型过于复杂，有的在顶层有局部突出，易产生鞭梢效应，这样对抗震是极为不利的。

1.2建筑物超高

砖混结构的建筑物的抗震性能远远低于钢筋混凝土结构建筑物。砖混结构层数越低，震害的破坏程度越轻，五六层的建筑在相同设防烈度的条件下要比二三层建筑的震害程度严重的多，倒塌的比例也较高。因此，在设计中适当限制建筑物的高度是减轻震害的一种比较有利的方法。

1.3砖混结构抗震构造措施设置不合理

在多数设防烈度较低的设计中，设计者在构造措施上考虑抗震，设置了圈梁和构造柱，但表达不清晰，不完整，与整个结构不协调。

1.3.1圈梁的设置不遵守规范规定的要求，任意设置。圈梁兼过梁时，圈梁顶标高低于板底标高；圈梁在转角处连接方式不规范，搭接方式错误；圈梁兼作过梁时，未按过梁要求配筋；楼梯间顶部和屋面应相应增加圈梁的密度，而设计中未做任何交待等。

1.3.2设计人员未按规范要求的位置设置构造柱，将构造柱作为受力构造进行设置，而纵向钢筋数量仍按构造要求配置；对较大空间房屋无横墙的纵墙上未设构造柱；在纵横墙门窗局部尺寸不满足要求时，未设置构造柱。

1.4材料强度的设计要求不当

一般砖混结构，砖砌体是主承重构件，砌体强度要满足静载和地震动载的作用。一般六层砖混结构，按延米荷载六层约在200kN/m左右，正确的材料强度设计应为：基础及一、二层采用MU10机制砖M5水泥砂浆或混合砂浆砌筑，三、四层采用MU7.5砖M5混合砂浆砌筑，顶部两层采用MU7.5砖M2.5混合砂浆砌筑。经核算其承载能力均符合设计规范要求，这样处理比较合理经济。但有些设计要求结构全部采用MU10砖，砂浆全部采用M10，这样将导致该标号砖货源紧张，供应不足。砂浆标号过高，也将造成水泥用量过多，浪费严重。

2.科学布局建筑平面和立面

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,凸出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案,即使不可避免时,也应尽量在适当部位设置防震缝,将体型复杂、平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中,应尽可能在满足建筑造型和使用功能的前提下,将平面布置、立面外观设计得较为规整、简洁,这样能有效地提高工程的抗震性能。

3.砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值

历次震害证明，砌体房屋的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范（GB50011—2010）对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定：多层砌体房屋的总高度及层数应满足表中的限值。

(注：室内外高差大于0.6m时，房屋总高度应允许比表中数据适当增加，但不应多于1.0m)

在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值，因为楼盖重量占房屋总重的一半左右，房屋总高度相同，多一层楼盖就意味着增加半层楼的側向地震作用，同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下，因倾覆力矩过大，使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏，故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。

4.增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。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,较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采取现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法,在适当的部位增设构造柱,并配置构造钢筋,也能达到增强结构整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可增强空间刚度,提高结构整体稳定性,从而提高房屋的抗震性能。

5.适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明，多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比，提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力，是减轻震害的有效途径之一。在6层砖混房屋的抗震验算中，上面几层的地震作用较小，容易满足抗震承载力的要求，而底部一、二两特别是第一层的地震作用力较大，是薄弱层，往往不容易满足要求；但若改变部分墙体的承载面积或适当提高砂浆的强度等级，如将部分240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙，或将砂浆强度等级由M5体高到M10，则在抗震结果中显示满足抗震要求。可见在进行6层砖混房屋的抗震验算时，适当增加底部1~2层墙体面积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震能力。

当施工质量控制等级为B级时，龄期为28天的以毛截面计算的普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值应按表2采用；砌体的轴心抗拉强度设计值，弯曲抗拉强度设计值和拉剪强度设计值应按表3采用。沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值，弯曲抗拉

比照以上两表，可见对于相同类别的砌体，烧结普通砖或烧结多孔砖用不同强度等级的砂浆砌筑，其抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值是不同的，随着砂浆强度等级的提高，同类别砌体的以上各设计强度也相应提高，所以可见提高砂浆强度等级，能有效提高砌体的强度，增加砌体的承载力，从而达到提高砖混房屋抗震性能的目的。

6.结束语

在我国人口居住现有条件下，据不完全统计，多层砖混结构房屋是目前使用最多的建筑形式，虽然其抗震性能较差，但是全部推倒重建也不可能，我们可以做的主要就是在新的建筑出现之前尽可能的做好相应的抗震设计工作，为将来人民群众的生命安全做出铺垫。相信只要我们认真研究，在成本得到控制的情况下还是可以实现多层砖混结构房屋的良好抗震的。

参考文献：

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