簡析建筑砌體結構工程的安全設計

陳春紅

【摘 要】 砌體結構是建筑結構中很常見的一種形式，其是根據建筑構造所采用的材料，將其進行分類而成的。無論采用什么結構形式來設計都要因地施宜，必須滿足建筑結構的安全要求。本文闡述了建筑砌體工程的特點，對建筑砌體結構工程的布置及其安全設計進行了簡要分析。

【關鍵詞】 建筑砌體結構工程 特點 結構布置 安全設計

一、建筑砌體結構工程的特點

砌體結構工程的主要優點為： 1）容易就地取材，造價低。磚主要用粘土燒制；石材的原料是天然石，砌塊可以用工業廢料礦渣制作，來源方便，價格低廉。2）磚、石或砌塊砌體具有良好的耐火性和較好的耐久性。3）運輸和施工方便，砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設備，可以節省木材。新砌筑的砌體上即可承受一定荷載，因而可以連續施工；4）保溫、隔熱、隔聲性能好，節能效果明顯。所以既是較好的承重結構，也是較好的圍護結構。

主要缺點：1）與鋼和混凝土相比，砌體的強度較低，因而構件的截面尺寸較大，材料用量多，自重大。2）砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動量大。3）砌體的抗拉、抗剪強度都很低，因而抗震較差，在使用上受到一定限制；磚、石的抗壓強度也不能充分發揮；抗彎能力低。4）粘土磚需用粘土制造，在某些地區過多占用農田，影響農業生產。

現在砌體結構正在向輕質高強、約束砌體、利用工業廢料和工業化生產等方向發展。

二、建筑砌體結構工程的布置分析

建筑砌體結構工程根據荷載的傳遞路線不同，其可分為橫墻承重、縱墻承重、縱橫墻承重以及內框架承重四種形式。橫墻承重結構的特點：橫墻數量較多、間距較小。因此建筑的橫向剛度較大，整體性能較好，抵抗風荷載、地震作用以及調整地基不均勻沉降的能力較強；屋蓋，樓蓋結構通常采用鋼筋混凝土板，因此屋蓋，樓蓋結構較簡單，施工方便；外縱墻屬自承重墻，建筑立面易處理，門窗大小及位置較靈活；橫墻較密，建筑平面布局不靈活，今后欲改變建筑的使用條件，拆除橫墻較困難。橫墻承重結構主要用于房間大小固定、橫墻間距較密的住宅、宿舍以及招待所等建筑中。縱墻承重結構的特點：把荷載傳給梁，由梁傳給縱墻，縱墻是主要承重墻，橫墻只承受小部分荷載，橫墻的設置主要為了滿足建筑剛度和整體性的需要，它的間距比較大。建筑的空間可以比較大，平面布置比較靈活，墻面積較小。縱墻承重結構主要用于開間較大教學樓、醫院、食堂、倉庫等建筑中。縱橫墻承重結構的特點：建筑沿縱、橫向剛度均較大，砌體應力，而且抗風能力較強；在占地面積相同的條件下，外墻面積較小。縱橫墻承重結構主要用于多層塔式住宅等建筑中。內框架承重結構的特點：內部可形成空間大，平面布局靈活，容易滿足使用要求；與全框架結構相比，由于利用外墻承重，可節約鋼材、水泥、降低建筑的工程造價；橫墻較少，因此建筑空間剛度較差；砌體和鋼筋混凝土是兩種力學性能不同的材料，因此這種承重結構在荷載作用下將產生不同的壓縮變形而引起較大的附加內力，抵抗地基不均勻沉降的和抗震能力均較差。

三、建筑砌體結構工程的安全設計分析

1、樓板安全設計分析。建筑砌體結構工程中樓板安全設計的注意事項：（1）注意最小配筋率，PKPM軟件在自動生成樓板配筋時，樓板的配筋不一定滿足最小配筋率要求。這就要求我們必須自己核對。（2）與大跨度樓板相鄰的小跨度樓板板厚不宜與之相差太大，一般不宜超過30mm否則板彎矩難以協調，且不利于抗震時水平力的傳遞。（3）注意當砌體結構的連梁作為大跨度樓板的支撐時，不宜小于250mm寬。因為大跨度樓板配筋一般直徑較大，如果梁寬較小，就可能無法滿足鋼筋水平錨固長度要求，所以應盡量避免。（4）設計人員經常忽略的一個問題是：樓板配筋圖漏畫鋼筋。一般是將PKPM軟件生成的圖修改為樓板施工圖，由于軟件差異需要我們認真核對補上遺漏。

2、女兒墻安全設計分析。建筑砌體結構工程中的女兒墻由于沒有樓板拉結，平面外的剛度較差，在地震、臺風時容易發生倒塌的安全事故，而構造柱與壓頂設置是影響女兒墻安全的兩個重要因素，因此，為了防止女兒墻的坍塌，除應設置足夠數量的構造柱及斷面較大的壓頂外，還應根據不同的地震烈度在女兒墻內設置拉結墻體與構造柱的鋼筋。

3、陽臺安全設計分析。建筑砌體結構工程中的陽臺已成為現代住宅設計中一道非常亮麗的風景線，與此同時其相關安全問題也增多。設計人員在設計陽臺時大多采用懸挑形式，而懸挑構件是最容易出現安全問題的，必須采取一定的措施加以防范。筆者在多年的設計經驗中，總結了二點防范措施：一是挑梁上的荷載一定要算準算夠。二是做好挑梁的抗傾覆問題。陽臺挑梁壓長應滿足抗傾覆的要求并符合規范規定。當然，頂層的挑梁也應引起重視，因為頂層挑梁上部沒有墻體荷載只有樓板荷載，傾覆問題更容易發生。

4、凸窗安全設計分析。建筑砌體結構工程設計中的凸窗對住宅樓的外觀起到了很好的裝飾作用。目前流行的飄窗多分為兩種形態，一種是有臺階的，一種是完全落地、與地面渾然一體的，它們不僅增加了戶型采光、通風的功能，而且也為商品房的外立面增添了無窮的建筑魅力。但是凸窗的安全問題與結構設計密切相關，也是凸窗美觀、實用的前提，因此，應引起高度的重視。凸窗分為上、下挑板，有的還設有兩側或單側的側板，在設計時，為安全起見應注意以下問題：一是挑板與側板的厚度不宜過小，80～100mm比較合適，且挑板與側板應采用同一厚度，否則難以保證澆筑的混凝土質量；二是在設計上、下挑板時，一定要考慮到可能出現的人體荷載以及抗傾覆問題，宜在下挑板的端部做一壓梁，壓梁要伸到窗洞兩側橫墻內或構造柱內。

結束語

建筑砌體結構安全設計主要是為了滿足砌體材料的抗壓強度等力學性能，砌體結構承重計算等的要求，并且使建筑結構具有良好的抗震、抗壓、耐久和耐用性，在保障安全的同時達到某種美觀效果。

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