關(guān)于部分農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)類型及抗震性能的調(diào)查★

楊孝剛 盧 偉 吳忠鐵

(西北民族大學(xué)，甘肅 蘭州 730100)

關(guān)于部分農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)類型及抗震性能的調(diào)查★

楊孝剛 盧 偉 吳忠鐵

(西北民族大學(xué)，甘肅 蘭州 730100)

從建筑分布特征與結(jié)構(gòu)形式兩方面，對江蘇北部與河北承德地區(qū)農(nóng)村房屋進(jìn)行了調(diào)查研究，分析了農(nóng)村房屋的結(jié)構(gòu)類型和抗震性能，并根據(jù)所分析的結(jié)果，提出了一些提高房屋安全性的措施。

村鎮(zhèn)房屋，分布特征，結(jié)構(gòu)形式，抗震性能

0 引言

隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的形式多種多樣，施工工藝以及技術(shù)手段不斷創(chuàng)新優(yōu)化，使得建筑的穩(wěn)定性、安全性不斷提高，但在我國部分地區(qū)特別是農(nóng)村地區(qū)的建筑物抵抗自然災(zāi)害的能力不強、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、施工過程不規(guī)范、建筑抗震效果差等問題仍然存在。本文主要以查閱相關(guān)資料、走訪調(diào)研的形式，以江蘇北部和河北承德為例對農(nóng)村地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)類型以及其抗震情況進(jìn)行調(diào)研分析，對于在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題提出了相應(yīng)的技術(shù)管理措施。

1 調(diào)查地區(qū)基本情況

1.1 江蘇北部地區(qū)

江蘇北部地區(qū)處在華中地震帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，本區(qū)規(guī)模較大的斷裂有東西向、北東向、南北向等斷裂系，著名的郯廬地震帶貫穿省市，小震不斷，中強地震時有發(fā)生。調(diào)研地區(qū)江蘇省連云港贛榆區(qū)的地震烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.10g，常住人口為116萬。

目前蘇北地區(qū)村鎮(zhèn)房屋在結(jié)構(gòu)類型上大部分的房屋由生土、磚木結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為磚混結(jié)構(gòu)。由于受傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，村鎮(zhèn)房屋在建筑布局、使用功能等方面發(fā)生的變化不是很大，并且適用性和舒適性都較差，表現(xiàn)在夏季悶熱、冬季室內(nèi)陰冷、房屋的空間設(shè)計不科學(xué)，沒有考慮人體工效學(xué)、村鎮(zhèn)房屋中新型的建筑材料使用的不多，基本上都是砌體，混凝土等基本材料、房屋結(jié)構(gòu)抗震等方面。

1.2 河北承德地區(qū)

承德市位于東經(jīng)115°54′～119°15′，北緯40°11′～42°40′，處于華北和東北兩個地區(qū)的連接過渡地帶，地近京津，背靠蒙遼，省內(nèi)與秦皇島、唐山兩個沿海城市以及張家口市相鄰，河北承德的地震烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g。

承德是一個多山的地區(qū)，山地巖石組成成分十分復(fù)雜，其中包括火山巖、礫巖、砂巖、沉積巖等。對于農(nóng)村來說，當(dāng)?shù)氐臍夂蝾愋汀⒌刭|(zhì)條件、地形地貌的特征以及經(jīng)濟發(fā)展的情況決定了其房屋建筑的結(jié)構(gòu)形式。

2 調(diào)查內(nèi)容

2.1 主要建筑分布特征

在蘇北地區(qū)，村鎮(zhèn)建筑受當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟條件、風(fēng)俗習(xí)俗影響，其結(jié)構(gòu)類型和建筑特色帶有獨特的地域特點。

村鎮(zhèn)中的居民自建房，以1層或2層居多，基本上都是由當(dāng)?shù)厝狈Y質(zhì)的施工隊建造，既從當(dāng)?shù)孛窬拥膫鹘y(tǒng)樣式和工匠自身經(jīng)驗出發(fā)，又根據(jù)房主的資金和居住要求建造，大部分沒有設(shè)計圖紙，施工簡單且經(jīng)驗化嚴(yán)重。其特點是結(jié)構(gòu)類型相似，形式單一，造價偏低，缺少施工機械。

在承德農(nóng)村地區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)類型多種多樣，農(nóng)村的房屋分布比較密集，主要集中建在平坦地區(qū)，四面環(huán)山。主要形式有混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)[1]，在河北省承德市周邊地區(qū)的主要建筑結(jié)構(gòu)形式與南方的地區(qū)有所差異，因承德地區(qū)氣候干燥，四季分明，且多面環(huán)山，對于農(nóng)村地區(qū)，主要以磚石建筑材料的砌體結(jié)構(gòu)為主，而在市區(qū)以及縣城地區(qū)，大多以鋼混為主，另外，對于承德避暑山莊等保存相對完好的園林，主要的建筑結(jié)構(gòu)形式多為木結(jié)構(gòu)，在北方，除了在古建筑方面多采用木結(jié)構(gòu)，在日常生活中并無廣泛應(yīng)用，故在此略提一筆。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)形式

1)土石結(jié)構(gòu)[2]。生土材料取材便利，同時具有一定的吸防濕能力和蓄熱性；而且生土墻不易受蟲害的侵害。生土建筑主要方式就是先把生土做成磚，再用這種磚來砌墻。但是生土建筑房屋質(zhì)量、結(jié)構(gòu)性能很差。磚石土木混合承重房屋的墻體主要由一部分石墻和一部分土坯墻或夯土墻組成；僅自建房的四個角設(shè)有磚柱，采用土墻承重屋蓋的重量，檁條放在硬山墻上。

2)磚木結(jié)構(gòu)。在河北承德地區(qū)，木結(jié)構(gòu)并不多見，多見于一些古建筑、園林景區(qū)中，沒有過多的涉及到人們的生活中，而磚木混合結(jié)構(gòu)就相對多一些，磚表現(xiàn)在主體上，墻體為紅磚砌筑而成，外層涂抹水泥漿主要為了美觀，木主要在屋架上的椽子，通過木材拼裝組合在一起的椽子，以此承受屋頂?shù)闹亓俊檫@種磚木結(jié)構(gòu)加固，可采用配筋砂漿帶圈梁、門窗采用鋼結(jié)構(gòu)框架等措施[3]。

3)石砌結(jié)構(gòu)。連云港地區(qū)多山，很多傳統(tǒng)建筑房屋的結(jié)構(gòu)形式采用石砌體結(jié)構(gòu)，其特點是耐腐蝕性好，且造價低廉、取材容易等。石結(jié)構(gòu)房屋由石墻承受荷載。

4)磚混結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)類型主要是以其承重結(jié)構(gòu)所用材料來劃分的，目前在農(nóng)村這類建筑大多以單層為主，磚混結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)是粘土磚和小部分鋼筋混凝土構(gòu)件，這種結(jié)構(gòu)對于住宅來說，它的優(yōu)點是造價低，保溫、隔熱性能好，便于施工。缺點是房屋開間、進(jìn)深受限制，室內(nèi)格局一般不能改變，墻體結(jié)構(gòu)占據(jù)空間過多，整體性、耐久性較差。

3 調(diào)查結(jié)果分析

1)建筑場地是房屋震害的重要影響因素，場地條件不同，建筑物的震害有明顯的差異。在地震作用下，房屋會因為開裂而使其自振周期增大，這會減輕堅硬場地上房屋的共振效應(yīng)，而加重軟弱場地上的房屋破壞程度[2]。村民在建造房屋時不會考慮地基土性質(zhì)和地基承載能力的問題，而是在天然地基上做一些淺基礎(chǔ)。

2)很多老式房屋缺少構(gòu)造柱的設(shè)置，導(dǎo)致墻片之間拉結(jié)性差，降低了結(jié)構(gòu)整體性，從而使結(jié)構(gòu)的抗震性能大大降低。

3)結(jié)構(gòu)材料(如磚、木材、水泥、鋼筋、砂子等)的強度和質(zhì)量堪憂，實踐表明，質(zhì)量不合格的原材料，在地震中總會出現(xiàn)大的損壞。

4)局部墻段尺寸不合格，為了追求室內(nèi)光線，人為地增加住宅縱墻的門窗洞口，住宅縱墻和橫墻上所開的門窗洞口過大導(dǎo)致窗間墻寬度較小(大部分都在70 cm～80 cm，不滿足抗震設(shè)計規(guī)范中規(guī)定)。有的住宅甚至在山墻墻上開有窗洞，大大降低了山墻的整體剛度，不利于結(jié)構(gòu)抗震。

5)現(xiàn)存的很多老式結(jié)構(gòu)房屋，過梁的形式大多為無筋磚過梁、木過梁，即使是少數(shù)采用混凝土過梁的房屋，其支承長度也不滿足要求(規(guī)范中明確提出門窗洞口過梁不得采用無筋磚過梁，過梁支承長度在磚石砌體上不應(yīng)小于240 mm，在生土結(jié)構(gòu)墻體上的支承長度不宜小于300 mm)。

6)住宅的主體結(jié)構(gòu)為粘土磚，現(xiàn)實中很多村民建筑用的磚砌塊都是從老建筑拆下來的，砌塊的抗壓抗拉強度等都不達(dá)標(biāo)。

7)在建造中一般沒有特別地來處理檁條和山墻的搭接處，大部分只是用砂漿將圓木固定，形成了不牢固的連接。在地震發(fā)生時，很容易因為各自的振動特性不同而分離倒塌，有較大的危險性。

4 提高房屋安全性措施建議

4.1 提高房屋結(jié)構(gòu)抗震能力

1)修補和灌漿：對已開裂的墻體，可采用壓力灌漿修補。

2)增加抗震墻：對局部強度過低的原墻體可拆除重砌。

3)添加構(gòu)造柱：在墻體交接處增設(shè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱，以提高抗震性能。外加柱應(yīng)與圈梁連成整體，并與原有鋼筋混凝土樓、屋蓋可靠連接。

4)加強磚木結(jié)構(gòu)在構(gòu)件連接、砂漿強度等不滿足抗震要求方面的不足。

4.2 提高房屋結(jié)構(gòu)抗震整體性

1)結(jié)構(gòu)布置方面：避免布置對抗震不利的建筑平面。在房屋的建筑平面、立面設(shè)計中，在滿足使用功能條件下，盡量不采用較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，宜優(yōu)先選擇簡單規(guī)則的體型。

2)為了增加墻體的剛度，應(yīng)該加大住宅局部墻段尺寸，適當(dāng)減小住宅的門窗洞面積。同時要注意減小縱墻和橫墻的剛度差距從而提高住宅的整體剛度。

4.3 加強農(nóng)村房屋建設(shè)規(guī)劃管理

經(jīng)過實踐調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)廣大蘇北農(nóng)村地區(qū)房屋建筑管理混亂，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管。由于農(nóng)村的攀比風(fēng)氣愈演愈烈，村民建房大多只注重外觀，對建筑內(nèi)部構(gòu)造，防震措施基本不懂。政府應(yīng)逐步建立健全村鎮(zhèn)一級工程建設(shè)管理機構(gòu)，將農(nóng)村房屋建設(shè)納入規(guī)劃、設(shè)計和施工管理程序，并指派專業(yè)技術(shù)人員對在建房屋結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督。

5 結(jié)語

本文通過實地調(diào)研對部分農(nóng)村地區(qū)的建筑形式的分析，如何讓農(nóng)村地區(qū)的建筑在允許的情況下能夠規(guī)范的施工，盡可能的提高結(jié)構(gòu)的強度和抵抗自然災(zāi)害的能力，讓農(nóng)民也能住上結(jié)實舒適的房子，這些都是目前農(nóng)村地區(qū)亟待解決的問題。無論是政府相關(guān)部門還是人民自身，都要提高建筑物抗震防災(zāi)意識，在建造房屋或其他建筑物時采用新技術(shù)，新工藝，新形式，增強結(jié)構(gòu)的整體性，提高其安全性、實用性、耐久性，為人民的生活安全提供有力的保障，在自然災(zāi)害發(fā)生時能夠?qū)⒇敭a(chǎn)損失降到最低。

[1] 陳 琦,殷慧銘.淺談各種建筑結(jié)構(gòu)形式的抗震性能[J].科技向?qū)В?013(8)：101-102.

[2] 卜永紅.村鎮(zhèn)生土結(jié)構(gòu)房屋抗震性能研究[D].西安：長安大學(xué),2013:20-22.

[3] 楊 威,王滿生,紀(jì)曉東，等.北京農(nóng)村磚木結(jié)構(gòu)抗震加固動力特性分析[D].北京：北京交通大學(xué)，2014.

[4] GB 50011—2001，建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

The investigation on some rural houses structure type and seismic performance★

Yang Xiaogang Lu Wei Wu Zhongtie

(NorthwestUniversityForNationalities,Lanzhou730100,China)

From the construction distribution characteristic and structure form two aspects, this paper investigated the rural houses in northern Jiangsu and Hebei Chengde area, analyzed the structure type and seismic performance of rural houses, and according to the analysis results, put forward some measures to improve housing security.

rural house, distribution characteristic, structure form, seismic performance

1009-6825(2017)05-0045-02

2016-12-08

楊孝剛(1992- ),男，在讀本科生； 盧 偉(1993- )，男，在讀本科生； 吳忠鐵(1982- )，男

TU352

A

★:西北民族大學(xué)本科生科研創(chuàng)新項目(項目編號：URIP16261)和西北民族大學(xué)引進(jìn)人才科研項目(xbmuyjrc201405)資助