砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易忽視的幾個(gè)問題

摘要：雖然砌體結(jié)構(gòu)由于其施工快捷性及經(jīng)濟(jì)性，在很多中小城市，特別是在農(nóng)村，砌體結(jié)構(gòu)還是占有很大比例，但是由于其本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具有很多局限性，在工程設(shè)計(jì)中有很多需要注意的問題。本文結(jié)合工程實(shí)例主要闡述在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些抗震構(gòu)造措施，及一些設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；構(gòu)造措施

砌體結(jié)構(gòu)是由塊體和砂漿砌筑而成的受力結(jié)構(gòu)。塊體主要有磚、砌塊和天然石材；砂漿主要有水泥砂漿、混合砂漿。由于砌體房屋取材容易，造價(jià)低；運(yùn)輸和施工方便；結(jié)構(gòu)耐久性和耐火性好；保溫、隔熱、隔聲性好，因此在很多中小城市應(yīng)用比較廣泛。但是砌體結(jié)構(gòu)抗震性能不盡理想，在實(shí)際設(shè)計(jì)中規(guī)范對(duì)砌體結(jié)構(gòu)限制較為嚴(yán)格，設(shè)防烈度對(duì)應(yīng)的抗震構(gòu)造措施也很多，因此下面主要對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及在設(shè)計(jì)中容易忽視的幾點(diǎn)問題做個(gè)人簡(jiǎn)單總結(jié)，以共同探討。

1 結(jié)構(gòu)布置中應(yīng)注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)

1.1 在設(shè)計(jì)前期，在應(yīng)將建筑布置合理，體型規(guī)則、對(duì)稱。砌體結(jié)構(gòu)的房屋應(yīng)確保在地震作用下傳力路線簡(jiǎn)單、明確，因此房屋最好為簡(jiǎn)單、對(duì)稱的矩形。這樣能減少震害部位，減輕地震帶來的損失。

1.2 砌體房屋層數(shù)和總高度。經(jīng)過有關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)砌體房屋隨著高度的增加，在地震中損害越嚴(yán)重，因此《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中對(duì)砌體房屋層數(shù)和總高度有了嚴(yán)格的規(guī)定。例如寶雞（7度，0.1g）某煤礦單身宿舍樓為砌體結(jié)構(gòu)（P型多孔磚），6層，高度19.15m，突出屋面樓梯間3m。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表7.1.2規(guī)定層數(shù)7層，高度限值21米。在計(jì)算軟件PKPM建模計(jì)算時(shí)，會(huì)提示超出規(guī)范限值，實(shí)際突出屋面的樓梯間可以不記入總高度取值，即突出屋面的樓梯間高度可不計(jì)入總高度。

1.3 在很多砌體房屋中，橫墻為主要承重構(gòu)件，因此橫墻應(yīng)該有足夠的承載力，而且樓蓋必須有足夠的剛度，以便能將地震力傳遞給橫墻。在砌體房屋設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注意橫墻間距的要求，在現(xiàn)行的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）表7.1.5中有明確的要求，對(duì)于7度區(qū)房屋抗震橫墻最大間距為15m。寶雞某煤礦單身宿舍樓，由于功能要求，橫墻間距為3.9m。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)構(gòu)造措施

2.1 構(gòu)造柱及圈梁的布置。

在很多初做設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師，總覺得把構(gòu)造柱及圈梁截面大一些，配筋大一些，這樣結(jié)構(gòu)就更安全，實(shí)際上這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)中的構(gòu)造柱和圈梁對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)來說是約束構(gòu)件，而不是承重和受力構(gòu)件。在砌體結(jié)構(gòu)中需要構(gòu)造柱和圈梁的柔性，而不是其剛性。所以，構(gòu)造柱和圈梁的截面在滿足規(guī)范條件下，截面不宜過大，配筋滿足構(gòu)造要求即可。在地震作用下，構(gòu)造柱和圈梁共同作用形成一個(gè)“箍”，這樣可以有效用來約束墻體，使墻不開裂或開裂程度減輕。若構(gòu)造柱和圈梁截面過大或配筋過大，由于其剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砌體墻體，因此構(gòu)造柱和圈梁會(huì)吸引大部分地震力。這樣構(gòu)造柱和圈梁形成的“箍”會(huì)提前破壞，使砌體結(jié)構(gòu)整體破壞。

2.2 在較大洞口處的構(gòu)造措施。

在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中表7.3.1中規(guī)定在較大洞口（不小于2.1m）處應(yīng)設(shè)構(gòu)造柱，但是外墻和內(nèi)勤交接處已設(shè)置構(gòu)造柱應(yīng)允許適當(dāng)放寬。例如寶雞某煤礦單身宿舍樓窗洞為2.4m。如下圖：

如果遇到這種情況，洞口還需要加構(gòu)造柱嗎？顯然在2.4m洞口兩端再布構(gòu)造柱就不太合適了，而且施工也很難做到在這么一小段墻設(shè)置三根構(gòu)造柱。對(duì)于這種情況，我們可以將洞口兩側(cè)的墻體加強(qiáng)，可以沿墻200～250設(shè)置2￠6通長(zhǎng)鋼筋和￠4分布短鋼筋平面內(nèi)點(diǎn)焊組成的拉結(jié)網(wǎng)片。這樣的情況將墻體加強(qiáng)就可以不用在較大洞口設(shè)置構(gòu)造柱。

2.3 對(duì)于突出屋面的樓梯間邊梢效應(yīng)處理的措施。

在多層砌體結(jié)構(gòu)中突出屋面的樓梯間，特別是對(duì)于突出屋面的樓梯間超過規(guī)范規(guī)定的總高度限值的砌體結(jié)構(gòu)，在抗震計(jì)算中很難計(jì)算通過。對(duì)于這樣的樓梯間不僅在滿足規(guī)范要設(shè)置構(gòu)造柱外，還應(yīng)在必要的地方增加構(gòu)造柱，以通過抗震計(jì)算。

2.4 砌體中過梁的設(shè)置

在砌體結(jié)構(gòu)中洞口上設(shè)置過梁，如果洞口上距離與過梁間距較小，則可將圈梁兼做過梁，但是應(yīng)注意的是，圈梁兼做過梁時(shí)，梁高和圈梁配筋是否滿足洞口過梁的要求。如果不滿足則需將過梁做成“大肚子”，滿足過梁梁高，同時(shí)增加鋼筋，滿足過梁受力要求。

另外，在PKPM砌體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)計(jì)算中還應(yīng)注意將所有荷載設(shè)置為沿軸線分布，對(duì)于點(diǎn)荷載（構(gòu)造柱），在程序設(shè)置中點(diǎn)“無基礎(chǔ)柱”。

2.4 討論與結(jié)語

根據(jù)上述我們可以看出，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)看似較為簡(jiǎn)單，但是構(gòu)造要求很多，在設(shè)計(jì)很容易忽視，所以在設(shè)計(jì)中我們更加細(xì)心，必須深刻理解規(guī)范。這樣才能保證設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5003-2011

[2]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50011-2010

[3]《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第三版）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社