对提高砖砌房屋抗震能力的思考(陈德标)

1对提高砖砌房屋抗震能力的思考陈德标广东省化州市城郊建筑工程公司摘要要要在我国的小城镇和乡村，大部分五层以下的房屋为砖砌房屋，怎样提高其抗震能力，成为地震区群众非常关心的问题。本文从技术上探讨提高砖砌房屋抗震能力的措施，给从事砖房设计和施工的技术人员参考。关键词抗震能力方案措施我国是一个多地震的国家，唐山地震留给人们的思考是，建房子一定要根据当地的实际情况考虑抗震问题。在我国的小城镇和乡村中，砖砌房屋仍然是主要的房屋建筑结构形式之一。群众花一辈子的积蓄建一幢房子，首先想到的就是如何确保安全、实用和经济。因此，提高砖砌房屋的抗震能力，是业主非常关心的一个重要问题。砖砌房屋是由于其墙多、墙厚，刚度很大，自重亦大，因而作用于房屋体系的地震力必然也很大。但是砖砌房屋结构却又具有强度低、延性差的特点，因此，在设计房屋时，如何做到方案合理、构造措施得当，对提高房屋的抗震能力至关重要。当然施工质量的好坏，也是十分重要的。本文谈谈这方面的一些问题。1设计方面1.1控制房屋的总高度对历次震害的调查表明，在一般的场地条件下，砖砌房屋层数越多，高度越高，其震害和破坏也越大；而层数较少高度较矮的房屋；其震害相对轻得多。对于层多又高的房屋，由于砖砌体本身的强度低，无力抵抗强大的地震力作用，会使用于加强抗震能力的构造措施费用迅速提高，这从经济上考虑也是不合理的。因此《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）对砖砌房屋的层数和总高度作出了限制的规定（表1）。表1房屋的层数和总高度限值（m）房屋类别最小墙厚(mm)烈度6789高度层数高度层数高度层数高度层数多层砌体普通砖多孔砖多孔砖小砌块2402401901902421212187772121182177671818151866561212——44——注：1房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处；22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1m；3本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋。对于房屋的层高，规范也作了规定：普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。1.2限制房屋的高宽比震害调查表明，多层房屋的高宽比越大，在横向地震力的作用下，越容易发生整体弯曲破坏。为保证砖砌体房屋整体弯曲的承载能力，防止房屋失稳倒塌，《规范》对多层砌体房屋总高度与总宽度之比值也作了限制（表2）。表2房屋最大高宽比烈度6789最大高宽比2.52.52.01.5注：1单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度；2建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。1.3限制房屋抗震横墙的间距横向水平地震力的作用，主要由横墙承担。对横墙来说，既要满足抗震承载力，又要一定的刚度，以保证楼盖对传递水平地震荷载作用。因此，《规范》根据楼盖的水平刚度不同，限制房屋抗震横墙的间距（表3）。表3房屋抗震横墙最大间距（m）房屋类别烈度6789多层砌体现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖装配式钢筋混凝土楼、屋盖木楼、屋盖181511181511151171174注：1多层砌体房屋的顶层，最大横墙间距应允许适当放宽；2表中木楼、屋盖的规定，不适用于小砌块砌体房屋。1.4对房屋局部尺寸的限制在强烈的地震力作用下，房屋首先在薄弱处破坏，因此，《规范》对房屋中砌体墙段的局部尺寸作出限值（表4）。表4房屋的局部尺寸限值（m）部位6度7度8度9度承重窗间墙最小宽度1.01.01.21.5承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离1.01.01.21.5非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离1.01.01.01.0内墙阳角至门窗洞边的最小距离1.01.01.52.0无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度0.50.50.50.0注：1局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补；32出入口处的女儿墙应有锚固；3多层多排柱内框架房屋的纵向窗间宽度，不应小于1.5m。1.5对房屋承重结构的要求多层砖房应优良采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系；同时纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上窗间墙宽度宜均匀。1.6设置防震缝防震缝可以将不规则的建筑物分割成几个规则的结构单元，每个单元在地震力的作用下受力明确、合理，不致产生扭转或应力集中的薄弱部位。《规范》规定：当房屋的立面高差在6m以上、房屋有错层，且楼板高差较大、各部分结构刚度、质量截然不同时应设置防震缝。缝的两侧均应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用50~100mm。1.7减轻楼（屋）盖自重和增强其刚度多层砖房其楼（屋）盖越重，其震害也越大。因为地震力的分布规律是上大下小，质量越大，其惯性力也越大。设计时应尽量减轻屋面保温隔热层的重要。另外，为了增强楼（屋）盖的刚度，尽量不采用装配式钢筋混凝土楼（屋）盖。1.8梯间不宜设置于房屋的尽端和转角房屋的楼梯间本身由于楼板断开，结构的刚度和抗震能力被削弱，而在房屋的尽端和转角处的扭转效应和双向地震作用较中间部分大。两种因素加在一起就会导致震害严重。1.9处理好薄弱部位地震时薄弱部位首先遭到破坏，对突出屋面的小建筑、女儿墙、窗间墙、端墙等要特别重视其构造处理；对因安装管道等削弱的墙体应有补强措施。1.10要重视圈梁和构造柱的设置设置于房屋内的圈梁与构造柱形成一个空间框架，对纵横和横墙的墙体起着约束作用。在墙体达到强度极限后，破碎的墙体因为由圈梁和构造柱约束，不致散落，从而支承楼（屋）盖而使房屋不致突然倒塌。在房屋的墙体中设置构造柱，它和圈梁共同工作，可提高房屋的耐震能力和延性，防止和延缓房屋在地震力的作用下突然倒塌或减轻房屋的损坏程度。实践证明，圈梁能增强墙体的连接，提高楼（屋）盖的刚度，抵抗地基不均匀沉降，限制墙体裂缝的发展。圈梁和构造柱的合理设置，是抗震构造的一个主要技术措施。2施工方面主要是保证墙体的砌筑质量和楼（屋）盖的钢筋混凝土质量，以及各种抗震构造措施的落实。2.1保证墙体砌筑质量要选用操作熟练的工人进行施工，确保砖和砂浆的强度等级符合要求，砂浆的流动性和灰缝的饱满度符合规定。总的要求是：“横平竖直，注意选砖，灰缝均匀，砂浆饱满；浸水充足，咬槎严密，下跟棱，上跟绳，不游丁，不走缝”。4砌筑墙体时，要特别注意纵、横外墙和内、外墙间的拉结，务求同时砌筑，并按设计要求，设构造拉结筋提高墙体的整体性和耐震能力（图1）。当预制楼板的跨度大于4.8m时，还应在楼板与墙（或圈梁）间设置拉结筋（图2）；楼盖本身板与板的拉结也需加强。2.2保证钢筋混凝土楼（屋）盖以及圈梁、构造柱的浇筑质量。要控制好混凝土的配合比，保证其强度等级符合要求，钢筋的直径、数量、品种、位置等正确无误。构造柱与墙连接处要设马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1m。马牙槎的砌筑要先退后进（即柱脚处截面尺寸较大）。一句话：要造一幢抗震性能好的房子，一定要精心设计，认真施工，把好设计和施工每一个工序的质量关。参考文献GB50011-2001建筑抗震设计规范