浅谈砌体结构房屋抗震措施

1、    浅谈砌体结构房屋抗震措施    黄文哲摘 要：2008年5月12日，汶川大地震造成了重大人员伤亡和经济损失，在地震中对各类房屋建筑震害的调查发现，在高烈度区，理论上抗震性能较好的钢筋砼结构倒塌了，而抗震性能相对较差的砌体结构却裂而不倒，笔者就砌体结构房屋抗震措施谈谈看法。关键词：砌体结构；房屋；抗震；措施砌体结构是一种传统的结构形式，是当前建筑工程中常用的结构形式之一，在我国的各类建筑中占据着75%以上的比例。由于其原材料来源广泛易于就地取材，具有良好的耐火性和耐久性，且保温、隔热等性能较好，砌体结构在一定的适用范围内具有优于其他结构的经济效益和

2、良好的使用性能，在各类建筑与构筑物中得到广泛的应用。但是砌体砂浆和块体间的粘结力较弱，与钢筋混凝土结构等相比其整体性差。所以在砌体结构的设计施工中要采取一定的措施加强结构的整体性，提高其抗震性能，使其更好为我们服务。1 地震对砌体结构房屋的破坏分析。地震对建筑物的破坏作用主要是由于地震波在土中传播引起强烈的地面运动而造成的。由地震引起的建筑物破坏情况主要有受震破坏，地基失效引起的破坏和次生效应引起的破坏。砌体结构房屋受震害破坏的情况是，地震时，在地震的作用下，主要是水平地震作用影响下，砌体结构房屋的破坏情况随着结构类型和抗震措施的不同而不同。对于多层砌体结构的房屋，当水平地震作用沿着房屋的横向

3、时，水平地震作用主要通过楼盖传至横墙，再传至基础和地基，这时横墙主要受到剪切，当地震作用在墙内产生的剪力超过砌体所能承担的抗剪承载力时，墙体就会产生斜裂缝或交叉裂缝。当水平地震作用沿着房屋的纵向时，它主要通过楼盖传至纵墙，再传至基础和地基，如果窗间墙很宽，纵墙将以剪切破坏为主，如果窗间墙很窄，就可能产生压弯破坏。以上破坏属于第一类破坏，又如内外墙之间以及楼板与墙体之间缺乏可靠的连接，在地震时连接破坏房屋丧失了整体性，墙体发生了“出平向”的倾倒，楼板随之由墙上滑落等。这种现象在地震中也是常见的，这种破坏属于第二类破坏。2 砌体结构房屋抗震措施。2.1 对地基和基础设计严格要求。2.1.1 同一结

4、构单元不宜设置在性质截然不同的地基土上。2.1.2 同一结构单元宜采用同一类型的基础，基础底面宜埋置同一标高上，不然因地面运动传递到基础不同标高处而造成害。如设置在同一标高困难时，则应设置基础圈梁并应按1：2的台阶逐步放坡过渡，高差不宜有过大的突变。2.1.3 在软弱地基上的房屋应在外墙及所有承重墙下增设圈梁以加强抵抗不均匀沉陷和增强房屋基础部分的整体性。2.2 砌体房屋的高度，宽度及横墙间距的限制。多层砌体房屋的总高度和层数不宜超过规定的限制。为保证房屋的刚度，多层砌体房屋的总高度与总宽度的最大比值应符合规定。多层砌体房屋的横向地震力主要由横墙承担，不仅要求横墙具有足够的承载力，而且楼盖必须

5、具有足够的水平刚度，以便将地震力传给横墙。因此对横墙最大间距应加以限制。以使楼盖满足传递水平地震力所需的刚度要求。2.3 对结构进行合理布置。2.3.1 结构平、立面布置。多层砌体房屋的平、立面布置力求简单、规整、对称，最好为矩形，尽量减少平、立面上的局部突出，这样可避免水平地震作用下的扭转影响。在平面和立面上纵横墙布置要均匀对称，尽量各自贯通、对齐，同一轴线上窗间墙宜均匀。2.3.2 墙体的布置。承重墙布置要简单、规则纵墙有拉还，避免断开和转折。砖墙沿平面内对齐、贯通能减少砖墙、楼板等受力构件的中间环节，使可能的震害部位减少，震害程度减轻，同时，由于地震作用传力路线简单，中间不间断，构件受力

6、明确，其简化的地震作用分析能较好地符合地震作用的实际。每隔一定距离位置设置一道横墙，将内外纵墙拉结在一起，形成空间受力体系，增加房屋的空间刚度。承重墙所承受的荷载力求明确，荷载传递的途径应简捷、直接。当墙体有门窗可各种管道的洞口时，应使各层洞口上下对齐，有助于各层荷载的直接传递。结合楼盖、屋盖的布置，使墙体避免承受偏心距过大的荷载或过大的弯矩。房屋的纵向地震作用分至各纵轴后，其外纵墙的地震作用还要按各窗间墙的侧移刚度再分配。由于宽窗间墙的刚度比窄窗间墙的刚度大很多，往往承受较多的地震作用而遭破坏，因高宽比大于4的墙垛其承载力更差，已先遭破坏，对于宽窄差异较大的外纵墙，易使窗间墙被各个击破，降低

7、了外纵墙和房屋纵向的抗震能力。因此，要求同一轴线的窗间墙宽度均匀，尽量做到等宽度。在阳台和窗之间留一个240mm宽的墙垛等做法不利于抗震，宜采取门连窗的做法。纵横墙竖向应上、下连续，不宜采用上刚下柔的结构。房屋的纵横墙沿上下连续贯通，可使地震作用的传递路线更为直接合理。如果使用功能不能满足上述要求时，应将大房间布置在顶层。若大房间布置在下层，则相邻上面横墙承担的地震剪力，只有通过圈梁传递至下层两旁的横墙。这就要求楼板有较大的刚度。从房屋纵横墙的对称要求来看，大房间宜布置在房屋的中部，不宜布置在端头。2.3.3 防震缝的设置。当房屋平面或立面形状复杂时，可用防震缝把房屋分成若干个规则简单的体系的

8、组合。大量的震害表明，由于地震作用的复杂性，体形不对称的结构遭受的破坏较体形对称的结构要重一些。但是，由于防震缝在不同程度上影响建筑立面的效果并影响工程造价，应根据建筑的类型、结构体系以及不同的地震烈度等区别对待。规范的原则确定为，当建筑物形状复杂而又不设防震缝时，应选取符合实际的结构计算模型，进行精细抗震分析，估计局部应力和变形及扭转影响。判别易损部位并采用加强措施。当设置防震缝时，应将建筑物分成规则的结构单元。对于多层砌体房屋，当有下列情况之一时，宜设置防震缝。房屋的立面高差在6m以上的，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。防震缝应沿房屋全高设置，基础可不分开。2.3.

9、4 楼梯间的设置。楼梯间空间刚度较差，不宜设在房屋的尽端或平面转角处。由于水平地震作用为横向和纵向两个方向，所以在多层砌体房屋转角处纵横两个墙面常出现斜裂缝。不仅房屋两端的两个外墙角容易发生破坏，而且平面上的其他凸出部位的外墙阴角同样容易破坏。楼梯间比较空敞，顶层外墙的无支承高度为一层半，在地震中的破坏比较严重，尤其是楼梯间设置在房屋尽端或房屋转角部位时其震害更为剧烈。2.4 钢筋混凝土构造柱设置。在多层砌体结构房屋中设置钢筋混凝土构造柱是一项非常有效的抗震措施。构造柱不但使砌体房屋承受变形的件大为改善，而且使已开裂的墙体的位移受到限制，从而提高房屋抗震性能。试验研究表明，构造柱对墙体的开裂强度无明显的提高 ，对墙体的抗剪强度约可提高10%-30%左右。提高幅度与墙高宽比，竖向压力和开洞情况有关。但是直至破坏，构造柱始终与墙体结合在一起共同工作。对加强结构的整体性效果良好；同时，构造柱是在墙体破坏之后，水平地震又将大为降低。因此构造柱也必使用大的截面， 或配置过多的钢筋来提高它本身的抗剪能力。根据多层砌体砖房抗震实践的经验，构造柱一般应设置在害较生、连接构造比较薄弱和易于应力集中的部位。2.5 钢筋混凝土圈梁的设置。设置钢筋混凝 圈梁可以加强多层砖房纵横向各墙体间连接，增强房屋