浅析砖混结构设计中应注意的问题及改进措施

浅析砖混结构设计中应注意的问题及改进措施摘要：目前,在我国大部分民用和工业建筑中,砖混结构在我国城乡建设中普遍应用，具有造价低、工期短、施工简单等优势，是我国民用建筑的几个主要结构形式之一。现行的砖混结构就整个建筑而言,由于其组成的基本材料和连接方式决定了它的脆性性质,抗震性能差。关键词：砖混结构建筑；抗震设计；问题；中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：多层砖混住宅是我国建筑的主要结构类型之一，在我国城镇建设中，这类住宅的数量最多，分布最广。调查资料显示:目前我国砖混结构的房屋占房屋总数的90%以上。1976年唐山7.8级地震震害统计表明,砖混结构85%以上倒塌。因此，提高砖混结构建筑工程的抗震设计质量,是非常重要的。一、砖混结构房屋抗震设计中存在的问题1)中国目前住宅砖混结构超高、超层现象时有发生。历次震害表明,砖混结构的建筑物的抗震性能远远低于钢筋混凝土结构的建筑物。而适当的限制砖混结构房屋的高度是减轻地震灾害的一种比较经济而有效的办法。2)许多设计人员在进行多层砖混结构房屋抗震设计时,只着重考虑下部几层的抗震强度问题,而很少有人去考虑顶层的抗震强度是否满足要求。因而设计时底部砂浆强度较高,上部砂浆强度逐渐降低。一般来说,这种做法是对的,但对于那些立面上有局部突出的顶层和楼梯间,砂浆强度较低,当地震发生时,由于鞭梢效应会造成顶层有较严重的破坏。3)在砖混结构布置大门洞时,门洞间尺寸仅有240mm。个别砖混住宅楼将阳台作成大悬挑(悬挑长度大于2m)延扩客厅面积,且不采取加强措施。4)有的砖混结构纵、横墙沿平面布置多数不能对齐,或墙体沿竖向布置上下不连续等等。二、抗震设计应考虑的主要因素1)房屋的高度和层数。实心粘土砖的多层砖房,墙厚不小于240mm,总层数和高度不应超过建筑抗震设计规范的规定,高度允许稍有选择的范围应不大于0.5m,当室内外高差大于0.6m时,房屋总高度超过允许值不应大于1m。对于医院、教学楼等横墙较少的多层砖房总高度,高度应比规定降低3m,层数相应减少1层；对横墙很少的多层砖房,应根据具体情况,在横墙较少的基础上,再适当降低总高度和减少层数；对抗震横墙最大回距超过要求的多层砖房,已不属于侧力作用下的刚性房屋,不能按多层砖房设计,应按空旷房屋进行抗震设计。结构体系。应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。同一结构单元中应用相同的结构类型,不应采用砖房与底框砖房或内框架砖房或框架结构等“混合”的结构类型。墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径。纵横向应具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变造成薄弱部位,产生应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。平、立面布置。建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,平面形状应具有良好的整体作用。纵、横墙沿平面布置不能对齐的墙体较少,楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处；建筑的立面和竖向剖面力求规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,墙体沿竖向布置上下应连续,避免刚度突变；竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小,避免抗侧力构件的承载力突变。8度和9度时,当房屋的立面高差较大、错层较大和质量及刚度截然不同时,宜采用防震缝将结构分割成平面和体形规则的独立单元。房屋的顶层不宜设置大会议室、舞厅等空旷大房间,房屋的底层不宜设铺面等通敞大门洞。当确需设置时,应采取弥补薄弱部位的加强型措施或进行专门研究。三、砖混结构房屋的具体抗震设计我国建筑抗震设防的目标是“小震不坏、中震可修、大震不倒”,中震相当于我们地震烈度区划图中给出的50年超越概率10%的烈度值,这里用I表示,这时,小震就用I-1.55表示,大震就用I+1表示,小震的地震动峰加速度为中震的1/3,而大震的峰加速度为中震的4倍6倍。1)砖混结构房屋的高度和层数抗震横墙最大间距:现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖在烈度为6度时为18m,在烈度为7度时为18m,在烈度为8度时为15m,在烈度为9度时为11m；底部框架-抗震墙底部或底部两层在烈度为6度时为21m,在烈度为7度时为18m,在烈度为8度时为15m；多排柱内框架在烈度为6度时为25m,在烈度为7度时为21m,在烈度为8度时为18m。多层砖混结构总高度与总宽度的最大比值不应超过表1的要求。表1房屋最大高宽比烈度6度7度8度9度最大高宽比2.52.52.01.5科学布局建筑平面和立面。建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。建筑平面形状应具有良好的整体作用,布置宜规则、对称。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度；对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。增强砌体房屋的刚度及整体性。房屋是纵、横向承重构件和楼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。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。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,不但可消除滑移、散落问题,增加房屋的整体性,增大楼板的刚度,而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,平面上,当上下墙体不对齐时,现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用,同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此,采用现浇楼、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。构件间的连接措施。构造柱可不单独设基础(承重构造柱除外),但应伸入室外地面下500mm,或锚入室外地面下不小于300mm的地圈梁,构造柱与砖墙连接处应砌成马牙槎,并沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m；砖砌栏板应配水平钢筋,且压顶卧梁应与混凝土立柱相连,压顶卧梁宜锚入房屋的主体构造柱。7度时层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间,以及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,当未设构造柱时,应沿墙高每隔500mm设26拉结钢筋,每边伸入墙内不小于1m。后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500mm设2结束语砖混结构是我国房屋建筑的一种主要结构形式。加强多层砖混结构抗震设计,重视多层砖混结构抗震设计中可能存在的问题,就能