浅谈多层砌体房屋结构体系的合理性

【摘要】结合多层砌体房屋的震害经验，从多层砌体房屋结构设计时纵横墙的布置、防震缝的设置等方面出发，就进行多层砌体房屋抗震设计时结构体系应考虑的几方面作了探讨，以达到提高砌体房屋抗震能力的目的。

Abstract：By combining with the earthquake disaster experience of the multi—story masonry houses，the paper from the layout of the longitudinal a wall and the design of seismic joints，explores some aspects in the structural system for the seismic design of the multi—story masonry

houses，so as to achieve the purpose of improving the seismic capacity of the masonry houses．

Key words：multi—story masonry house，structural system，seismic design，longitudinal cross wall，seismic joint

【关键字】多层砌体房屋结构体系 合理性抗震设计防裂缝

中图分类号：TU973+.31 文献标识码：A 文章编号：

一、多层砌体房屋抗震设计中的合理性

1、采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系

墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。由于横墙开洞少，又有纵墙作为侧向支承，所以横墙承重的多层砌体结构具有较好的传递地震作用的能力。而纵横墙共同承重的房屋既能比较直接的传递横向地震力，也能直接或通过纵横墙的连接传递纵向地震作用。所以，从合理的地震作用传递途径分析，宜优先采用纵横墙共同承重的结构体系，尽量避免采用纵墙承重的结构体系。

2、合理布置平、立面，适当设置防震缝

多层砌体房屋的平、立面布置应规则对称，最好为矩形，这样可避免水平地震作用下的扭转影响。然而对于避免水平地震作用下的扭转仅房屋平面布置规则还是不够的，还应做到纵横墙的布置均匀对称。砖墙沿平面内对齐、贯通，能减少砖墙、楼板等受力构件的中间环节，使震害部位减少，使震害程度减轻；同时，由于地震作用传力路线简单，中间不间断，构件受力明确，其简化的地震作用分析能较好地符合地震作用的实际。

大量的震害表明，由于地震作用的复杂性，其对不对称的结构的破坏较均匀对称的结构要严重一些。但是，由于防震缝在不同程度上影响建筑立面的效果且增加工程造价，应根据建筑的类型、结构体系、建筑状态以及不同的地震烈度等区别对待。规范的原则规定为：当建筑形状复杂而又不设防震缝时，应选取符合实际的结构计算模型，进行精细抗震分析，估计局部应力和变形集中及扭转影响，判别易损部位并采用加强措施；当设置防震缝时，应将建筑分成规则的结构单元。对于多层砌体房屋，当有下列情况之一时宜设置防震缝：(1)房屋的立面高差在6m以上；(2)房屋有错层，且楼板高差较大；(3)各部分结构刚度、质量截然不同。

3、在多层砌体屋抗震设计应严格进行抗震计算

抗震计算是抗震设计的重要组成部分，是保证满足抗震承载力的基础。在多层砖房的抗震计算中，水平地震力作用计算可根据房屋的平、立面情况采用不同的方法。对于平、立面布置规则和结构抗侧力构件在平、立面布置均匀的可采用底部剪力法；对于立面布置不规则的宜采用振型分解反应谱法；对平面不规则和竖向不规则的多层砖房，宜采用考虑地震扭转影响的分析程序。

二、多层砌体房屋抗震构造中的合理性

1、纵横墙竖向应上、下连续，不宜采用上刚下柔的结构

房屋的纵横墙沿上下连续贯通，可使地震作用的传递路线更为直接合理。如果因使用功能不能满足上述要求时，应将大房间布置在顶层。若大房间布置在下层，则相邻上面横墙承担的地震剪力，只有通过大梁传递至下层两旁的横墙，这就要求楼板有较大的水平刚度。而从房屋纵横墙的对称要求来看，大房间宜布置在房屋的中部，而不宜布置在端头。而上刚下柔的房屋也只有通过大梁传递至下层两旁的横墙，这就要求楼板有较大的水平刚度。

2、楼梯间不应设在房屋的尽端和转角处

由于水平地震作用为横向和纵向两个方向，所以在多层砌体房屋转角处纵横两个墙面常出现斜裂缝。不仅房屋两端的四个外墙角容易发生破坏，而且平面上的其他凸出部位的外墙阴角同样容易破坏。楼梯间比较空敞和顶层外墙的无支承高度为一层半，在地震中的破坏比较严重。尤其是楼梯间设置在房屋尽端或房屋转角部位时，其震害更为加剧。

3、烟道、风道、垃圾道及配电箱洞口等不削弱墙体

墙体是多层砌体房屋承重和抗侧力的主要构件。局部削弱的墙体，不仅在削弱处率先开裂，还将产生内力重分布。因此，规范规定烟道、风道、垃圾道和配电箱洞口不应削弱墙体；当墙体被削弱时，应对墙体采取水平配筋等加强措施，对附墙烟囱及出屋面烟囱采用竖向配筋。

三、多层砌体房屋整体合理性

1、采用现浇钢筋混凝土楼板及屋盖

房屋是纵、横向承重构件和楼、屋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，是较理想的抗震构件，不但可消除预制楼板所产生的滑移、散落问题，还可以增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此，采现浇楼、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。

2、合理设置圈梁和构造柱

1976年的唐山大地震及2008年四川汶川大地震震害调查表明，两次地震砌体结构破坏严重的建筑破坏主要原因在于未合理的设置构造柱和圈梁，或者是构造柱上下端箍筋应加密而没有加密。构造柱是一种约束砌体的边缘构件，它不单独承受垂直荷载。在墙体受水平地震作用的初期，构造柱的应力极小，刚度也不大，但当墙体开裂后，柱内应力逐步增大，直到裂缝贯通墙体，构造柱才明显受力直到钢筋屈服。此时的墙体已破碎，构造柱的约束作用使得墙体虽破碎而不至于倒塌，从而达到“裂而不倒”的目标。构造柱的设置较大幅度地增强了墙体的变形能力，使房屋取得了较大的延性，从而减小了突然发生倒塌的可能性。

构造柱作为一种竖向构件，一般沿墙高截面不变，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，有了二者的拉结作用。才能形成上下和左右墙段的约束作用，从而限制墙体开裂的发展，并减小裂缝与水平面的夹角，保证墙体的整体性和变形能力，提高墙体的抗震能力。除此以外，圈梁作为一种重要的构造措施。它还加强了内外墙之间、楼板与墙体之间的连接，提高了结构的整体性，并减轻地震时地表裂缝对房屋的影响，特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋竖向刚度的能力和抵御地基不均匀沉陷的能力。

总结

多层砌体房屋是我国居住、办公、学校和医院等建筑中最为普遍的结构形式。总结多层砌体房屋的震害经验，房屋结构体系不合理性或存在缺陷是多层砌体房屋产生震害的主要原因之一。因此，多层砌体房屋合理的抗震结构体系合理性，对于提高房屋的抗震能力是非常重要的，也是房屋抗震设计中应考虑的关键问题。因此在进行多层砌体房屋抗震设计时，应充分结构体系的合理性。

【参考文献】

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