淺談砌體結構設計中的抗震設計

鄭展展 劉姍姍

摘要：地震作為危害最大的自然災害之一，在社會經濟不斷發展與人口密度不斷增加的今天會造成越來越大的損失。提高房屋建筑的抗震能力是有效降低地震危害的方法之一，因此，如何提高房屋建筑的抗震性能成為建筑設計中的熱點議題之一。而砌體結構在我國房屋建筑設計中應用廣泛，及時發現房屋建筑砌體結構中的問題并有效解決，同時進行正確的抗震設計，不僅能為解決建筑學議題提供一個方向，也能為減少地震對砌體結構房屋的危害做出獨特的貢獻，減少人員傷亡及經濟損失，因此是勢在必行的。

關鍵詞： 砌體結構，抗震設計，自然災害

1 砌體結構設計中的問題

現今房屋建筑中的砌體結構，由于剛度大，且為了經濟性及砌體結構結構形式的特殊性，墻體中配置鋼筋有限，延性較差，耗能能力較差，導致砌體結構的抗震性能較差，這些問題由砌體結構的材料特性及設計人為等因素造成。想要彌補房屋建筑砌體結構設計中的抗震性能差的缺陷，就需要認真研究房屋建筑砌體結構設計中的不同因素造成的問題，做到有的放矢，有針對性的提出解決方法。

1.1 砌體結構設計不規范

房屋建筑需要按統一的標準與規范進行建造，遵守相關法律法規，達到相關的安全標準。我國也有有關房屋建筑抗震的法律法規要求，建造房屋建筑時達到法律要求的這些標準，有利于提高房屋的抗震性能，在地震中更好的保護人員與財產安全。然而現實生活中，在房屋建筑砌體結構設計中，常常出現房屋超層或超高等有違建筑設計規范的現象。而這一現象在建筑的底層是商鋪時出現的更多，有時更是會出現高度超出限值1 m 以上這一嚴重降低房屋建筑抗震性的現象。

在作為住宅的房屋建筑砌體結構的設計中，不遵守設計規范的現象也時有出現。為了吸引購房者，房地產商在進行房屋建筑的設計時，會為了滿足購房者的購房心理，做出違反房屋建筑砌體結構設計規律的設計。如為了滿足購房者追求大客廳的心理，在設計時會設計大開閘或制作大門洞，由此造成門洞間墻只有240 mm。或是為了滿足部分大空間需要，在房屋建筑的底層或頂層采用“混雜”結構體系，局部采用鋼筋混凝土內框架結構。當這些局部的尺寸與需要不相符，建筑結構出現混雜時，房屋建筑砌體結構設計中往往沒有與之相關的加強措施，無法及時應對這些臨時事件，會使房屋建筑砌體結構設計的抗震性能進一步降低。

1.2 砌體結構設計不完善

或是由于抗震理念樹立的不到位，或是由于進行房屋建筑其結構設計的經驗不足，或是由于設計者專業水平不夠，在房屋建筑砌體結構設計時總是會出現設計不完善的現象，或是交代不清楚，或是忽視建材采用標準。例如，在多層磚房砌體結構設計時，有時相近的多層磚房也會采用等級相差甚遠的砌體或是采用區別較大的抗震措施。在構造柱和圈梁的設置上，有些設計有較大的富余，有些設計則會設置的不足，并且多數設計會出現設計不完整或未交待清楚的現象。

2 房屋建筑砌體結構設計中的抗震設計

為達到“小震不壞”“中震可修”“大震不倒”這三個我國建筑抗震設防水準的目標，提高房屋建筑砌體結構的抗震性，對房屋建筑砌體結構進行抗震設計，需要針對房屋建筑砌體結構設計中的問題與砌體結構的特點提出方案。

2.1 抗震概念設計

在房屋的高度和層數上，根據相關法律規定，多層砌體承重房屋，墻的厚度應該不小于240mm。并且由于砌體結構的高度層數與地震災害中建筑的破壞程度成正比，采用砌體結構的房屋建筑的總層數不應超過GB50003-2011砌體結構設計規范的砌體結構構件抗震設計中所要求的條件。在結構體系上，應在條件允許的情況下率先使用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系，同時注重提升墻體中薄弱環節的抗震能力，使墻體均勻受力并避免因一處破壞導致整個墻體乃至整個單元結構的坍塌。在立面布置與平面布置方面，建筑的平面布置和抗側力結構的平面布置最好做到規則、對稱，平面形狀應有良好的整體作用。如無必要情況，在房屋建筑的屋頂不要有大會議室等空曠房間，在房屋建筑的底層不要設計較多的大門洞，即使一定要進行這樣的設計，也要有必需的結構措施來加強薄弱環節的設計與建設，以彌補由此造成的安全隱患等情況，防止房屋建筑抗震性大幅度降低。

2.2 抗震設計中的抗震措施

在布置與實施具體的抗震措施之前，要注意進行抗震計算這一工作。抗震計算是房屋建筑砌體結構設計中的抗震設計的重要組成部分，能為實施抗震措施提供數據支持，使得抗震措施能夠準確有效的解決安全隱患。可以使用擬靜力法即底部剪力法進行一般性的計算，但是也要考慮到現實生活中的多種因具體情況而異的地震效應，靈活的進行計算。

構造柱及圈梁設置方面，正確使用構造柱能有效提高砌體結構房屋建筑的抗震性及豎向承載能力和抗壓性，而且圈梁的設置經事實證明對抵抗地震災害也是行之有效的，并且圈梁還有方便施工的優點。但在構造柱的使用中要注意設置構造柱不能破壞或改變砌體的剛性性質，構造柱的截面不宜過大，數量不易過多，構造柱的截面過大或數量過多，將影響砌體墻的特性，甚至成為以混凝土柱為主的墻段，而使墻段的抗剪作用由混凝土起主導作用（國家建筑標準設計圖集）。構件間的連接方面，構造柱應與每層的圈梁連接以保障房屋建筑整體性要求。為達到最佳抗震效果，構造柱與磚墻的連接處最好砌成馬牙槎。墻體轉角、T字或十字交接處應同時砌筑以保護墻與墻的連接處，加強這一薄弱點的抗震性能。構造柱應從下一層伸到屋頂間頂部并與頂部圈梁連接來穩定屋頂間的連接。懸臂構件的連接部分也是不可忽視的部分之一，女兒墻的穩定措施6度～8度時，240mm厚無錨固女兒墻高度不宜超過0.5m。各處間的連接屬于房屋建筑的薄弱部分，尤其應該加以關注以采取加強措施。房屋整體性及剛度方面，要注意提高砌體結構房屋建筑的整體性，這是由于建筑物整體的穩定性能夠對房屋建筑的抗震能力起較大作用。

3 結語

砌體是一種多應用于民用建筑的制作墻體的傳統材料，砌體結構則是由塊材和砂漿砌筑而成的墻，柱作為建筑物主要受力構件，是以砌體為主制作的結構。砌體結構包括磚結構、石結構和其他材料的砌塊結構，可分為無筋砌體結構和配筋砌體結構這兩種結構。砌體結構在我國的中小城市與部分城鎮中應用比較廣泛，這是由于它有可以就地取材，具有很好的耐久性及較好的化學穩定性和大氣穩定性，有較好的保溫隔熱性能等優點。同時，與鋼筋混凝土結構相比更為節約水泥和鋼材，并且砌筑時不需模板及特殊的技術設備，較為簡便易操作，具有普適性，還適應環保理念潮流，可節約木材。然而金無足赤，砌體結構也有著自重大、體積大與砌筑工作繁重等由于自身特點而有的缺陷。最為重要的是，砌體結構由于這些缺陷而抗震性能較差，一旦有地震發生，砌體結構會產生破壞，易造成房屋倒塌等災害，從而加大了地震對財產與人員安全的危害。

由于砌體建筑的經濟性，其在城鎮及村莊的建設中具有很大優越性，所以提出對砌體結構設計中增強抗震性能的建議，以期減少地震災害中人員傷亡及財產損失。1、建筑設計人員在設計中嚴格執行抗震規范及砌體規范，不做超規范的設計，底框結構從嚴設計，內框架等被新規范取締的結構形式，不予設計，對甲方提出的要求，合理即采納；尤其對地基處理，雜填土，濕陷性黃土等影響建筑安全的隱患，一定要求處理；要求施工方嚴格按照圖紙施工，不偷工減料，保證施工質量；尤其對圈梁及構造柱的設置及施工，保證結構整體性，提高結構延性及耗能能力，提高砌體結構的抗震性能。