探索多层砌体结构房屋抗震设计

探索多层砌体结构房屋抗震设计

杨勇

山西永华装饰工程有限公司山西太原030000

摘要：本篇论文先介绍与建筑行业结构相关的概念与定义，其次结合所学计算砌体房屋的安全性能以及在设计过程中遇到的问题，来改善多层砌体房屋结构。在砌体结构房屋的设计过程中，应重视房屋抗震设计，通过对砌体结构房屋的砌体结构的分析，通过地震对多层砌体结构房屋的破坏程度和原因的深层探析，提出有针对性的多层砌体结构的抗震设计。

关键字：多层砌体房屋，结构设计，常见问题

引言

多层砌体房屋的主要承重部件是由黏土、砌块、石块等构成。我国的房屋在1960年有了较大的改变，其中主要有混凝土构成的空心砌块，这种多层砌体房屋的优势在于生产原理简单、便于实际施工，节省土地面积，从而取代了之前较为流行的多层砌体房屋。我们在一些房屋建设过程使用的材料进行观察可有发现，目前房屋建设逐渐使用带孔的砖，通过简单的观察与分析我们可以发现这些带孔的砖可以有限减缓砖块承受的重量，并且散热性能要远远优于其他建筑材料，此类砖因为其独特的优势已经代替了实心砖的使用意义。我国目前使用的多层砌体房屋建设中一般都在使用这种砖，特别是在设计居住与办公房屋中。并且多砌层房屋是对于目前我国人民认可度最高的建筑结构。

1.震害及其分析

1.1墙体的破坏

对于砌体房屋而言，地震发生之后，当房屋的走向与地震能量传播方向相同时，墙体虽然岁保护建筑物，但是在墙体承受能力较差的情况下会损害。地震对于建筑物的摧毁是间断性的，因此，房屋的损伤会加大。形成这个现象的原因是多层墙体对地震剪力作用造成的。

1.2墙体角落处的破坏

墙角相相对于房屋而言，位置比较特殊，它抗震能力较差，因此在地震发生之后，墙角损坏的数量较多，并且锁随着地震的发生，房屋或者建筑物位置会发生改变，这也是墙角损坏数量较多的原因。

1.3楼梯间墙角的破坏

楼梯间的损坏程度与房屋的其他部分的损坏程度不同，因为一般层墙体对地震的抵抗性较差，在地震剪力的作用下，造成更为严重的伤害。而顶层墙体的设计在其高度上占劣势，稳定性差，更易遭受损坏。

1.4内墙与外墙连接部位的破坏

对于房屋而言，有一处房屋也容易被地震损坏，这些部位通常是两个墙连接部分，在地震中因能量横向与纵向传播，对其影响较大。

1.5楼盖预制板的破坏

就预制板本身而言，整体质量较差等，挡板的搭接长度不足以支撑在地震过程中的影响，易倒塌。

1.6地震对屋顶间等附属结构的影响

在房屋中，其附属结构也应该着重强调，例如屋顶间破坏程度已经高达6度左右。而女儿墙、出屋面的烟囱由于高度较高，7度区普遍背破坏，8到9度区更是严重。

1.7施工质量及其它损坏分析

房屋的抗震能力虽然与房屋的结构有关，但是与施工质量关系更为密切。在地震发生之后，研究损害较大的房屋可以发现，在墙体建设时所用的材料及灰缝饱和度、纵横墙体间等不同部件之间的连接的质量都影响着房屋的安全系数。一方面是因为砂浆。灰缝饱满臣服本身就决定这房屋的承受能力，房屋纵向连接的质量决定着房屋整体的承受能力。在地震损伤较为严重的灾区可以发现，损伤较大的灾区通常是施工质量较差的房屋，这些施工方自身的建筑知识与素质普遍低下，对于房屋的安全与抗震能力意识较差。

砖混结构的房屋容易发生损害主要原始是因为：因为伸缩缝的尺寸问题，无法有效抗震，地震发生之后对墙缝两侧的墙体会造成较大的损伤；油毡防潮处，因为地震的能量的传播会在水平方向造成较大的损伤；门框过梁两端容易在垂直方向发生损害。

2结构体系设计分析

房屋整体的重量大部分由纵强来承受，其次才是横强。一般而言，横强的设计主要是为了保障房屋空间较高的承受力，所以横墙之前的间隔可以较大，这种建构的房屋一般面积较大，可以从整体上进行布局与规划，其次横墙承受房顶重量不是很多，地震发生之后，横墙的损伤程度要比纵墙损伤程度小。

如果让横墙来承受屋顶的重量，横墙之间距离大，纵在纵向上分担一定的重量，这种设计的房屋整体承受能力强，当地震能力传递时，可以有效减缓地震的作用。

纵墙与衡量两者共同承担房屋质量时，可以大幅度减缓地震纵向与横向能量的传播，因此在房屋设计时，需要优先考虑让纵墙承受房屋的重量，再设计的阶段，就应该按照规范一丝不苟的设计。

3.砌体房屋的整体性及刚度设计分析

3.1采用现浇钢筋砼楼板及屋盖

地震发生时，地震波只作用在楼盖的水平处，进而再传送至下层的墙体，因此，二者之间必须有稳固的连接，才能有效保证地震作用的实际传递。现浇钢筋砼楼板及屋盖在水平面上刚度相对较大，而且具有较强的整体性，相对于其他构件，其在抗震方面优势突出，能够很大程度上避免楼板所运用的传统构件常常会出现的散架、移动，楼板刚度较强也大大有利于房屋的整体连接。而且，楼屋盖现浇的建筑技术工艺也使得楼板对墙体的约束在一定程度上得到了增强。构成具有一定刚度的空间要求房屋纵向与横向两者来承担房屋的重量，房屋的抗震指数主要取决于房屋整体的刚度与稳定性。地震能量主要作用于楼盖处，并且由此传递至墙体，因此，该处的连接至关重要，只有二者之间稳固联系，地震的影响才能得到一定的削弱。

3.2合理设置圈梁和构造柱

一项关于发生在1976年的唐山大地震和08年汶川大地震所造成的灾害严重程度与受灾具体情况的调查研究显示，两次地震所造成的灾害中普遍存在的砌体结构损毁现象，主要是圈梁和构造柱未能得到恰当的设置而造成的。根据数据进行推算，在充分考虑区域可能地震烈度的基础上，当墙体的承受力濒临极限，其周边的圈梁和构造柱能够避免墙体的分崩离析和碎块散落，使其在破碎后仍旧能够维持对楼盖的支撑，而不至于立即坍塌。

作为纵向构件，构造柱的截面和配筋通常并没有很大的变化，所以就需要圈梁的存在，作为各楼层柱高处不可或缺的锚固点，从而形成对墙段的拉结所用，保证其维持一定的整体性，提高变形能力，同时，也能够缩小墙体裂缝的倾斜程度，进而实现对墙体崩散的抑制作用。这样的设置能够在纵横方向上更好地联结房屋四面墙体和楼盖，提升整体性，使房屋的抗震能力增强。因此，实现了圈梁和构造柱的合理设置的房屋，可以在地震灾害后“裂而不倒”，减轻受灾程度与损失。

就当前而言，通过我国多次地震实际数据研究分析，一般从根本上解决现如今砌体重要结构以及全面提升抗震能力等，通常是怎样贯彻落实的实质性问题，尤其是进行圈梁等。

4.多层砌体结构房屋的地震破坏形式

地震对房屋的破坏多种多样，其中房顶、楼梯、外纵墙、内纵墙都会发生不同程度的损害，对房屋各个构造的受害程度进行分析，从而可以发现房屋设计时需要完善与改进的地方，从而提高房屋的抗震指数。

5.砌体结构的布置

对于多层砌体结构而言，当地震波传递到地壳后，主要作用在与水平地震作用平行的墙体，因此，该墙体也是抗震的主要构成部分。根据历年来的地震研究调查资料可以看出，水平墙体所承受的主要是剪切性的损坏，通常呈现越靠下层，破坏越严重的趋势。而纵向墙体的损伤原因主要是横向墙体之间距离的偏大或刚度没有达到抗震水平，从而导致平面弯剪，而使得窗口周围、尤其是上下方向的截面有横向的裂缝延展。此外，地震产生的扭转作用的集中也对墙角造成了较大的损伤，而在缺乏盒子空间结构的楼梯间，刚度偏低，则往往受到更为严重的破坏。综合以上分析，可以得出结论，多层砌体结构必须考虑的有下列几个方面：首先，结构上避免纵墙单独承重；其次，墙体均匀布置，应上下连续，且对称对齐；再者，参照相关规范设置布局合理的防震缝；此外还有，尽量避免在转角处设计的楼梯间；最后，不能忽略的是，无锚固的钢筋混凝土预制挑檐在结构中往往的难以提升抗震能力的，应当减少乃至尽量避免其使用。

结论

房屋的砌体结构在一定程度上被认为是较为简单的结构形式，并且在相应的建筑设计领域得到了广泛的应用。房屋的砌体结构的抗震设计具有一定的普遍性。地震给房屋结构带来了灾难性的破坏，由此更应从房屋建设和设计中注重抗震的设计。通过对建筑房屋在震后的破坏程度分析房屋建筑抗震的薄弱环节，合理设计房屋砌体结构以及楼梯间，构建具有较强抗震能力的多层砌体结构的房屋体系。

参考文献

[1]米尔卡米力?吐鲁甫.抗震设计在多层砖混结构房屋建筑的应用[J].四川水泥,2016,(11):57.

[2]王科亮,周珺,裴旭东.超高超层砌体结构房屋的抗震加固设计[J].水利规划与设计,2015,(11):110-113.

[3]孟亮.某多层砌体结构教学楼的抗震鉴定及加固设计[J].河南建材,2015,(05):15-16+18.

[4]周洋,郭迅,孙丽.底层商用多层砌体结构抗震性能与倒塌机理试验研究[J].地震工程与工程振动,2014,(05):118-128.

[5]黄征.多层砌体房屋结构抗震性能分析[J].民营科技,2014,(08):160.