论述砌体结构房屋的抗震设计研究

吴健辉

大庆高新技术产业开发区规划建筑设计院

论述砌体结构房屋的抗震设计研究

吴健辉

大庆高新技术产业开发区规划建筑设计院

伴随着现阶段我国的经济社会发展趋势，建筑行业的快速发展，高层房屋已随处可见。近年来，自然灾害频繁发生，其中地震对房屋的损害尤为严重。想要从根本上防治地震灾害对高层房屋的震害情况，要从房屋的砌体结构入手，根据实际的情况，进行对砌体结构的改进和优化。本文将以地震对高层房屋的震害程度为背景，对砌体结构房屋的抗震设计进行研究和探讨。

砌体结构；震害；抗震设计

一、砌体结构房屋的震害

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。砌体结构房屋受震害破坏的情况是：地震时，在地震作用下，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构造措施的不同而不同。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，就可能会产生压弯破坏。

二、砌体结构房屋抗震设计的一般规定

1、房屋总高度和层数的限制

如今建筑行业发展形式迅速，随着城市化进程的不断加快，越来越多的高层建筑开始进行施工建设。据建筑施工调查显示，房屋的楼层越高，当发生地震时受到的震害就越大。根据对砌体结构的主要特点与受震事例表明，房屋的高度和楼层层数进行限制对减少房屋受震害程度是很有必要的。

2、房屋高宽比的限制

房屋建设总体上在楼层增加的同时，对房屋内部的使用面积也在逐渐扩大。经过试验可得知，大面积户型的受震害程度会比户型较小的房屋受震害程度严重，墙体的弯曲破碎程度也明显有所不同。对此，在房屋的建设设计时，要根据到房屋受震害的最大限度来进行对房屋高宽比例的设定。

3、墙体的布置

房屋内部的主要空间通常都是有墙体进行切割分布的。同样，墙体也是在震害中主要的承受力量，所以，对房屋墙体的设计和建设对房屋的抗震能力有很大的影响。我们在对墙体的设计布置时要从多角度进行分析和考虑，并要经过多次抗震害检测。主要的注意事项有以下几点：

3.1合理确定墙体的主要承重体系

墙体作为主要的承重体系，在分布中应注意纵横墙分担承重的方法，目的在于将承重力量进行分解，减轻承重压力。并且在对窗间墙宽的设计中，要注意同一轴线上的创建宽要均匀，以免在受震过程中出现墙体的歪斜和弯曲。

3.2横墙间距

在横纵强承重中，横墙是主要的承重部分。当房屋内的横墙之间的间距小且分布密集，那么房屋的承重能力较为良好。但当如果房屋的楼盖质量较差，刚度不够，那么房屋中承重能力较弱的部位率先受到破坏，反之纵墙在其中起到了主要承重的作用。如果墙体出现裂缝，裂缝的位置靠近其中的一面承重墙，那么在地震来临时，裂缝靠近的那一面墙首先受到震害的威胁。通过这几种情况，我们可将对抗震因素分为三点，分别是楼盖的刚性程度、横纵墙体在房屋中的承重水平以及墙体分布的密度。三种因素在房屋砌体结构的抗震效果中，起到了非常关键的作用。

3.3墙段的局部尺寸

在地震发生时，通常是墙体的某个局部受到的震害比较严重，不影响房屋的整体安全性能。但是往往是因为局部的受损，降低了房屋整体的抗震能力。如果是房屋的主承重墙的局部受到严重的震害导致破裂和扭曲，很容易对房屋的整体结构造成影响，从而引起房屋的整体坍塌。地震发生是突发性的灾害，强度也时而不同。对于强度剧烈的震害发生时，对墙体的破坏程度也会越重，所以要控制地震对房屋墙体的破坏是非常重要的。

4、平立面的布置和防震缝的设置

在进行对房屋的平立面构图设计时，对房屋内部墙体的布局、以及楼层的整体构造都要进行科学的、合理的设计布置。需要注意的是，在对防震缝的设计时，要根据房屋的实际情况进行设置。但是当房屋内部的总体形势复杂，没有适合设置方针分的位置时，要对房屋结构的抗震性能做整体的评估，加强总体上的抗震性能。

5、抗震结构体系

①抗震结构体系的建立，要从多方面进行考虑和分析。首先房屋的设计图要清晰简明，对抗震措施和主要部位要做明显标注；其次对主要受震区域做好抗震强度预警，防治因地震造成的墙体扭曲和变形等情况的发生；

②抗震砌体结构的组成和分布，要按照抗震设计中的标准规定来对建筑材料进行选购和使用，要求砌体的结构构件拥有良好的抗震减震能力，从根本中对地震灾害进行防范；

③房屋结构的连接，要做到房屋的整体统一，不能出现分节、脱离整体的现象；

④房屋的设计和建造时要建立起房屋的抗震支撑系统，充分做好对地震灾害的预防工作，保证震害对房屋结构的破换程度达到最小。

6、对地基和基础设计的要求

①对结构单元的设定要根据不同的地基结构进行设置和建设；

②在同一个地基上，对房屋结构的主体要具有完整性，并且对结构的设置和抗震能力程度要做到统一标准，以免在地震中由于局部抗震能力较弱，引发房屋的歪曲和坍塌现象的发生。

③对于房屋地基的建造，如果地基较为柔软，那么就要在房屋承重墙的建造时，加设基础圈梁，防止在地震发生时，地基下陷，影响房屋整体的抗震性能。

三、砌体结构房屋抗震设计构造措施

1、钢筋混凝土构造柱

提高幅度与墙体高宽比、竖向压力和开洞情况有关。但是直至破坏，构造柱始终能与墙体结合在一起共同工作，对加强结构的整体性效果很好；同时，构造柱是在墙体破裂之后才能充分发挥作用的，而当墙体破坏之后，水平地震力又将大为降低。因此构造柱也不必使用过大的截面或配置过多的钢筋来提高它本身的抗剪能力。

2、现浇钢筋混凝土圈梁

设置钢筋混凝土圈梁可以加强多层砖房纵横向各墙体间的连接，增强房屋的整体性和刚度。圈梁形同一个箍紧楼、屋盖的水平横箍；圈梁连同构造柱一起，加强了楼屋盖、墙体的整体性、稳定性，以约束墙体裂缝的开展，使之有较高的变形能力，有效地提高了房屋的抗震性能。因此设置圈梁是多层砖砌体结构房屋抗震的重要措施。

參考文獻：

[1]邢晓东.对砌体结构房屋的抗震设计方法探讨[J].理论研究，2011（7）

[2]砌体结构房屋的抗震鉴定与加固研究[J].山西建筑，2011（17）