由抗震新规范看多层砖混结构的抗震设计
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摘 要：根据抗震新规范从合理选择建筑物布局等方面论述了多层砖混结构房屋的抗震设计要点，并提出相关质量保证措施，从而保证建筑质量以最大限度地减少灾害给人类造成的损失。
关键词：多层砌体结构房屋、抗震设计、整体性、质量控制
近年来中国频发地震，尤其是2008年汶川的8级地震和2010年玉树的7.1级地震造成的巨大伤亡和财产损失，时刻警示着人们要重视建筑的安全性能和抗震设计的重要性。地震灾害学当中有这样的一句话“杀人的不是地震，而是建筑。”面对地震这一人力所无法抗拒的自然灾害，我们要竭尽全力以保证建筑能够成为人们可以信赖的居住场所而不是致命之地。
多年来，砖混结构因其选材方便，造价低，施工简单，工期短等特点一直是当前建筑中使用较多一种建筑形式。砖混结构多采用砖和砂浆砌筑，通过内外墙的相互咬砌以及圈梁构造柱的合理设置达到具有一定整体连接性的目的，以增强其抗震性能。然而，其基本材料和连接方式也决定了其脆性性质，房屋变形能力小、抗震性能较差，特别是在抵御侧向水平地震作用时，容易发生开裂，甚至倒塌，因此提高房屋的抗震性能具有极其重要的意义。2010年12月份，建设部颁布了最新的建筑抗震设计规范（GB50011-2010），对多层砌体结构的抗震设计提出了更高的要求。结合自身设计经验，我认为，在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几点：
一、科学合理的建筑布局
合理的建筑形体和布局，在抗震设计中是头等重要的，建筑平面和立面的规整性是整个抗震设计的关键。
新抗范中明确表明，“多层砌体结构房屋的建筑布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续。”这是为使房屋的质量中心和刚度中心尽可能重合，避免地震作用下因应力分布不均匀而产生扭转效应，加剧地震对建筑物的破坏。
这就要求在设计时尽可能避免建筑平面和立面内较大的错层、外挑及缩进。当方案中不可避免时，需采取有效措施，如在适当部位增设防震缝，可将体型复杂，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，在满足使用要求的前提下，实现建筑造型与抗震性能的统一。
层数及总高的严格控制
无筋或少筋的砌体房屋，在地震作用下其破坏主要以剪切破坏为主，而砌体房屋的主材抗剪能力有限。地震来临时，首先会在各个墙段上出现主拉应力轨迹的斜裂缝，并陆续发展直至倒塌。因此控制砖砌体房屋的总高及总层数对减少震害有很大的作用。新规范对各烈度区的建筑层高有了明确的规定，并增加了7度（0.15g）和8度（0.30g）的层数和高度限值。
层数更为重要，因为楼盖的重量占房屋总承重近一半，增加一层楼盖就意味着增加半层楼的侧向地震作用，这样就加大了对建筑底部的倾覆力矩。所以应首先限制层数。目前有很多建筑违规加层，这必然造成了建筑物潜在的安全隐患。
三、增强砌体房屋的空间刚度及整体性，并适度加强房屋底部的要求
砌体房屋是一个由楼盖以及纵、横向承重构件组成的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有整体性好、水平刚度大等优点，是理想的抗震构件，是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。它不但可消除滑移、散落问题，同时当遇到平面上墙体不对齐时，它可以起到传递水平力的作用，并且增加了楼板对墙体的约束，提高房屋的整体性。
构造柱及圈梁的合理设置，是必不可少的抗震构造措施。实验表明，砖墙增设构造柱后能提高砖混房屋的延性，并使其抗剪承载力提高10％~30％，同时还可以利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量，提高抗震能力。同时新《抗规》要求8度时底部1/2楼层，9度时全部楼层的构造柱与墙连接处沿墙高每隔500mm设2φ6水平钢筋和φ4分布短筋平面内点焊组成的拉结构件。着重提高了房屋的底部措施要求。
四、合理布置纵墙和横墙承重构件
纵、横墙体是多层砖混结构房屋的主要承重构件。如果墙体较少，间距大，当地震来临时，纵向砖墙会因过大的层间变形而产生出平面的弯曲破坏，使楼盖失去传递水平地震力的能力。从而导致地震力还未传到横墙，纵墙就已由于平面外的失稳而先行破坏，严重者会出现倾斜、错动甚至倒塌。因此要合理布置墙体，对其承受纵横两个方向的水平地震作用及抗弯抗剪都非常有利。
新《抗规》要求：多层砌体房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，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，且纵横向墙体数量不宜相差过大。8度区横墙间距也由原来的不大于15m修改为不大于11m。
现在有很多业主在装修时不顾原设计的抗震意图，为了满足大开间的目的而随意的打凿墙体，开大洞口，这是非常危险的做法，不仅使自己的房屋成为危房，同时也危害到了楼上其他住户的生命安全。
五、加强楼梯间使之成为抗震安全岛
楼梯间由于缺乏楼盖的侧向支承而易遭破坏，是抗震的薄弱环节。08版修订后的规范将原来的“楼梯间四角”设置4根构造柱加强为“楼梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处”共设8根构造柱，并且要求顶层楼梯间墙体沿墙高每隔500mm设2φ6水平钢筋和φ4分布短筋平面内点焊组成的拉结网片，以及在各层墙体中设钢筋混凝土带等，均可达到加强整体性的效果。楼梯是我们赖以逃生的通道，设计中我们必须重点加强，使之成为我们的抗震安全岛。
六、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度
砌体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。
在砌体房屋的抗震验算中，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、二两层地震作用力较大，不易满足，此时就需要提高底部墙体面积。因此我们会发现大多数砌体房屋内纵墙底部三层为370mm厚，上部三层为240mm厚。
七、施工质量控制
除了合理的结构设计以外，施工质量也是实现抗震设计的关键。施工时要做到照图施工，不偷工减料，不随意改变截面，减少构造柱或者圈梁，墙体砌筑时应相互咬砌，避免通缝发生，不随意改变混凝土及砂浆的标号，更不能随意改变建筑物的用途等。
砌体房屋虽然抗震性能较差，但我们可以通过合理的设计，优良的施工来提高其抗震能力。以确保做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”，最大限度地减少地震灾害给人类造成的生命财产损失。
参考文献：
[1]建筑抗震设计规范,GB 50011-2010.
[2]刘立新.砌体结构(第三版)[M].武汉理工大学出版社，2009
[3]王万江,金少蓉,周振伦.房屋建筑学[M].重庆大学出版社，2008
[4]丰定国,王清敏,钱国芳.抗震结构设计[M].1990
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