农村住宅震害及抗震思考.doc

武汉理工大学农村房屋震害及抗震思考Earthquake Damage and Aseismic Reflection of Rural Houses课程：地震工程概论授课老师：周强学生姓名：吴平学号：104972081971班级：土木研0803农村房屋震害及抗震思考吴平（土木研0803班）摘要 本文根据地震高发地区农村房屋的震害以及抗震能力现状，对农村房屋的抗震能力作出了简要思考。关键词震害；农村房屋；抗震能力Earthquake Damage and Aseismic Reflection of Rural HousesWu Ping(Department of Civil Engineering，Wuhan University of Technology)Abstract：Based on the introduction of the damage and aseismic status ,make some simple considers for rural houses.Key words: earthquake damage; rural houses; aseismic 我国是世界上遭受地震灾害最严重的国家之一，大陆69度地震区占国土面积的80%。我国地震高发地区具有发震频度高的特点。全面建设小康社会，不能忽略农村、农民，尤其不能忽略自然灾害高发、经济不发达地区的农村、农民。我国大部分农村住房的抗震性很差。2008年5月12日发生的汶川大地震，倒塌的民房不计其数，而以农村的民房倒塌为甚，造成了很大的人员伤亡以及巨大的经济损失。因此，重视和研究农村住宅的抗震能力，具有很大的现实意义。一、我国农村房屋抗震能力基本情况不容乐观 以5.12汶川地震为背景，概括了农村房屋在地震中遭受损毁的几点原因： 在5.12汶川地震中，广大农村地区大量农房受到了毁灭性破坏，而城市房屋的损毁程度明显较农房损毁程度轻。究其原因，我国长期以来农村农房无抗震设防的强制性规定，农村农房质量也一直是政府部门监管的盲区。5.12汶川地震前，农村农房一般都由当地工匠或农户自行修建，政府部门较少提供技术支持或技术指导，农村农房一般都自生自灭，很少有人去过问。当然这主要是因为我国广大农村地区多处山区，长期以来交通不便、经济发展极不均衡，还存在许多极端贫困地区，广大农民朋友的主要精力还主要停留在解决温饱问题上。因此，广大农村地区目前还存在着大量的生土建筑和石砌建筑，这些生土建筑和石砌建筑抗震性能差，有的使用时间还很长，维护也较差。因此，在5.12汶川地震中这些生土建筑和石砌建筑损毁也最为严重。其次广大农民朋友的整体文化素质也不高，修建房屋时首先考虑的时经济、实用和美观，很少把建筑物的质量和抗震设防放在房屋修建的首位。由于大地震发生周期都比较长，年轻一代普遍缺少大地震的经历，农村地区地震知识又不普及，年轻一代不知道本地区历史上曾经发生过的大地震及危害，错误地认为本地区将来不会发生毁灭性大地震。因此农村建房时抗震意识就比较低，如果有了多余的钱，农民朋友会追求大、追求气派、追求豪华，不会充分重视建筑物的抗震。5.12汶川地震前，政府部门未向农民免费提供过技术标准、标准设计图集等。由于担心多花钱，农村地区修建的砖混结构、底框结构等结构形式的房屋普遍未委托正规设计单位进行设计，也没有委托正规施工单位进行施工。5.12汶川地震前，农房修建，一般在批准土地，计划好修建的面积、层数后，就聘请工匠修建或自行修建，因此，5.12汶川地震前农村地区修建的农房普遍存在质量安全隐患，农村地区修建的农房也普遍缺乏抗震性能。 从5.12汶川地震灾区的绵阳、成都、德阳、广元、阿坝等地区农村修建的砖混结构、底框结构房屋来看，农村修建的砖混结构、底框结构房屋普遍存在较大的质量安全隐患，大部分砖混结构、底框结构房屋抗震性能较差。如5.12汶川地震灾区农村修建的砖混结构、底框结构房屋普遍存在以下问题：底框结构房屋的底层结构是既有梁柱承重又有砖墙承重的混合承重体系，梁柱板等承重构件的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级等均凭经验进行施工，底框结构房屋的底层未设置抗震墙等；为扩大房屋使用面积，农村房屋大量采用二层以上悬挑房屋的梁挑房结构；砖混结构房屋使用12墙、18墙、空斗墙作为承重墙也较为普遍；另外，砖混结构房屋的钢筋混凝土圈梁、构造柱设置也很不规范。如有的砖混结构农房根本就没有设置钢筋混凝土圈梁、构造柱；有的砖混结构农房底层、顶层未设置圈梁，中间某层却设置有圈梁；有的砖混结构农房的房屋四大角、楼梯间、错层处、大房间的四角未设置构造柱，其他部位却设置有构造柱；再有就是农村房屋的屋面女儿墙（栏杆）、阳台、外走廊栏板（栏杆）设置也很不规范。如屋面女儿墙（栏杆）、阳台、外走廊栏板（栏杆）采用与主体结构无可靠连接的预制花瓶栏杆，采用未设置钢筋混凝土构造柱、钢筋混凝土压顶的砖砌12墙栏板，砖砌12墙栏板也未与主体结构可靠拉（连）结等。由于以上原因，在5.12汶川地震中，这部分房屋和房屋的附属构件都受到了极大的破坏。 在农村地区农房修建时，还有一个因素应值得关注，就是农房修建时的建筑材料质量问题。农房修建一般以户为单位进行修建，由于单户农房建设的规模一般都不大，所以其使用的钢材、水泥等主材一般都是在分销商处购买。由于对分销商销售的建筑材料质量缺乏监管，因此在分销商处购买的钢材、水泥等主材质量往往难以保障，有时还容易购买到“地条钢”或者购买到过期水泥等。对砖、瓦、砂、石等地方材料，由于缺少检测手段或判断经验，农房修建时一般采取在确定了所需数量和价格后就直接购买进行使用。农房修建一般很少对进场建筑材料进行复检，因此农房修建时很容易购买到不合格的建筑材料，如果将这些不合格建筑材料用到工程中，就形成了重大质量安全隐患。其次，在农村地区农房修建时，还普遍存在着使用旧的建筑材料和旧的建筑构件等问题，如农房修建时使用房屋拆迁后留下的旧砖、旧钢筋、旧预制板等。笔者并不是反对使用旧的建筑材料和旧的建筑构件等，而是认为使用旧的建筑材料和旧的建筑构件一定要慎重。比如说对于使用旧砖问题，由于旧砖可能是从不同的楼层上甚至可能是从不同的房屋上拆下来的，对旧砖的强度等级就较难检验和判断，因此旧砖最好不要用于修建楼房、不要用于修建承重墙体等。另外还要注意旧砖中的断砖很多，使用旧砖砌筑墙体时不要集中使用断砖。对于旧钢筋、旧预制板，不但对旧钢筋的强度较难判断，对旧预制板的荷载等级也较难判断。而且旧钢筋、旧预制板在原建筑使用过程中或拆除过程中可能已经产生了某些损伤，如钢筋可能已经产生了疲劳和屈服，预制板可能已经产生了断裂等，另外钢筋在拆除过程中反复弯曲也极易造成损伤，这些损伤往往靠肉眼是很难发现的。一旦将这些受到损伤的旧钢筋、旧预制板用到新建房屋的承重结构上，极易发生工程质量事故，更不要谈建筑物的抗震了。 通过以上的分析不难看出，5.12汶川地震农村地区的农房受损严重，主要是因为农村地区农房勘察设计、施工的缺失以及对建筑材料的把关不严造成的。 (一)农村房屋抗震能力普遍较低。1.在经济欠发达的部分农村，土木、砖结构的两坡水瓦屋顶和砖平房居多。土木结构的房屋由于生土建材不具备抗震能力，历次地震中先是外墙闪出，接着屋顶塌落。2.农村的房屋纵横之间无必要的拉结，纵横墙不同时砌筑；墙角处无拉接钢筋；檐口无过梁，不设圈梁、构造柱；墙体的整体性很差，地震时墙体不倒即裂，难以继续使用。3.农村住宅，通常把划分的宅基地建满，左邻右舍靠的很近，破坏性地震时往往产生“多米诺”骨牌效应。就已汶川地震中倒塌的民房为例：在此次地震中，大量农村房屋损毁，造成了巨大的生命财产损失。倒塌的房屋虽然修建于不同年代，但均为自建自住，没有设计图纸，没有正规单位施工。绝大多数已垮塌的一、二层房屋采用的材料几乎都是砼空心砌块或者粘土砖，墙厚以180、120为主，绝大部分为石灰砂浆，少数为泥浆，砂浆强度低，用手一捻就碎。楼面为砼预制板，屋面为木檩条冷摊瓦，无圈梁、构造柱等抗震构件。这种抗震性能极差的房屋在地震中粉碎性垮塌。总的来说农村房屋普遍未进行抗震设防或设防不足，与城镇相比相当脆弱。地震易损性高，地区分布差异大。一是受经济发展水平制约阻碍了抗震性能好的现代结构类型房屋在农村地区的采用，使得农村地区房屋总体较差，抗震能力低。二是农村缺少抗震知识、工程建设缺乏管理，即使抗震能力好的砖混结构和框架结构房屋，由于传统习惯的不当施工做法，使得房屋存在许多抗震薄弱环节。二、提高农村住宅抗震能力的措施1场地选择要恰当选择地势平坦、开阔，上层密实、均匀或稳定基岩等有利的地段。不宜在软弱土层、可液化土层、河岸、湖边、古河道、暗埋的滨塘或沟谷、陡坡、松软的人工填土，以及孤突的山顶或山脊等不利地段建房。不应在可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流以及有活动断裂、地下溶洞等危险地段建房。在此类危险地段上。即使把房屋建得很坚固， 旦遭受地震灾害，轻则墙倒屋塌，重则会造成毁灭性灾难。2地基要做牢做稳在软弱土层等不利地段建房，基础沟槽必须宽厚，槽底均匀铺设灰土层并分层夯实后，用水泥浆砌砖或石料混凝土做好基础，还可用加桩等技术加固地基。对于一般的软土地基，应设置大脚，预防不均匀沉降。如果是建楼房，应设置地圈梁，以防不均匀沉降对上部结构的影响。在盐碱地地区建房屋，应加强基础防潮、防碱、排水等措施，防止碱潮对用体的腐蚀作用，以避免降低强度。3房屋结构布局要合理房屋体形要合理。设计房屋时，要避免立面上突然变化，平面形状也宜简单、规则，墙体布置得均匀、对称些，使房屋具有良好的抗震性能。对于土坯房，房屋高度要低些，一般是一间一道横墙，硬山搁檩，双坡四出檐式；楼房采用内廊式平面，纵横墙较密，加上墙体间咬砌搭接，房屋的整体性就好。 横墙要加密。横墙支撑着纵墙，限制纵墙的侧向变形，同时还承受屋顶、楼层和纵墙等传来的地震力，在房屋抗震上起着很大的作用。所以，在地震区建造的房屋，在满足使用要求的情况下，横墙宜布置得密一些，一般居住用房以不超过两个开间为宜。如果使用上需要有更大的空间时，就要采用诸如加墙垛、圈梁等措施，来增强纵墙的强度和稳定性。 墙壁上开洞要恰当。墙壁上开洞，削弱了墙的强度和整体性。应尽量少开洞或开小洞。开洞要均匀，不要在靠近山墙的纵墙上或靠近外纵墙的横墙上开大洞。4屋顶要轻屋顶要轻。般民用房屋的屋顶，常用的草棚、泥顶和瓦顶等几种。由于各地做法不，它们的重量差别很大，轻的每平方米只有十几公斤，重的每千方可达数百公斤。在地震区建房，应优先采用轻质材料做屋顶。 围护墙和隔墙要轻。围护墙虽然是房屋的非承重部分，但地震时笨重围护墙的倒塌，同样会造成重大的灾害。例如，某度地震区的房屋，绝大多数是质量比较好的穿斗木骨架二层楼房，用土坯墙做围护墙，地震后木骨架大部分基本完好，而土坯围墙却大都倒塌。因此，地震区需要采用轻质的围护墙和隔墙。尤其高烈度区的木骨架承重房屋，可以采用下部做重的墙、上部做轻质墙的方法。 屋顶上不要做笨重的附属物。屋顶上的附属物，如女儿墙、高门脸等，既笨重又不稳定，在度左右地震中就会大量破坏，甚至造成人员伤亡。所以，地震区应当尽量不做或少做这类装饰性的附属物，如果必须建造时，就要做得矮些和稳固些。5墙体要有足够的强度和稳定性墙体要选择好材料。墙体材料选择时要考虑强度和耐久性。一般来说，采用砖墙比土坯墙和石头墙好。对于石头房屋，有棱角毛石比光滑卵石好。土坯墙的耐久性，同土质的好坏有很大的关系，粘性较好的泥土比砂性太大或杂质太多的泥土好。有条件时，最好在制坯或夯墙的粘性土中掺和一些草筋（如麦桔、稻草、或干净的杂草等），以增强土坯或或土墙的强度。注意墙体砌筑形式和方法。普通粘土砖砌筑的墙体，除卧砌实心砖墙外，还有空斗墙、墙和墙。这三种墙在地震区使用时，必须采取加强措施。首先，房屋的高度应加以限制。其次在施工中，除应确保施工质量外，还须在墙体联结处加砖垛、拉结钢筋等。在屋顶和楼层下加砌一砖宽的卧砌实心砖带（不少于三匹砖）。这样，梁（屋架）或楼板的支承，不但加宽了，而且较为坚固。为了使砌体受力尽可能比较均匀，各类砌体中的块材在砌筑时都必须上下错缝。纵墙与横墙、内墙与外墙结合要牢靠，墙体之间互相依靠，方能更好地共同发挥抗震作用。采用一系列构造措施。为了保证房屋具有必要的抗震能力，除使结构具有必要的强度外，一系列的构造措施也可以提高房屋结构的延性和刚度。除注意纵横墙、内外墙间的拉接外，宜增设钢筋混凝土构造柱和圈梁，以提高房屋的耐震能力。确保施工质量墙、柱要错缝咬砌，土坯、砖石块体应错锋咬砌，方有良好的整体性。为了保证墙体咬砌良好，内外墙最好同时砌筑。如果不能同时施工，宜放踏步岔，不要用马牙岔。受力大的小断面砖柱，砌筑要精心，要砌实心柱，不留通天缝。灰浆要饱满，不要用“带刀灰”（只在砖石边角抹灰浆），不要单纯地用砂浆和泥。要适当加水泥、石灰，以提高灰浆强度和粘结力。砖石表面要干净，干砖还要浸水后再砌。这样才能使砖石与灰浆粘结牢靠。木构件结合要好。木骨架的榫眼要开得恰当，使榫头结合紧密。如果木柱不够粗壮，或是在烈度为度以上的地区建房，应对木构件进行；加固处理，这样可有效地提高其抗震能力。三结语大地震是破坏力极强的自然现象，给人类带来了巨大的灾难。人类目前虽然还不能阻止和准确预测地震的发生，但可以依靠自身的智慧从鲜血和生命的代价中不断总结、研究和提高，从而指导灾后恢复重建、最大限度减轻未来地震灾害造成