(哈爾濱鐵路局哈爾濱鐵路房建置業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)公司 黑龍江 哈爾濱 150001)

論多層砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)要點(diǎn)與常見問題

張雷

(哈爾濱鐵路局哈爾濱鐵路房建置業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)公司黑龍江哈爾濱150001)

多層砌體結(jié)構(gòu)房屋由于其材料呈脆性的特點(diǎn),抗震性能比較差。但由于其造價低,施工周期短,施工工藝簡單,在我國中小城市的民用建筑和大部分農(nóng)村建筑中仍普遍采用。本文首先分析了多層砌體結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)之中的問題，主要在于過梁、抗震與樓板、慎重選擇場地等方面，最后分析了適應(yīng)社會發(fā)展的結(jié)構(gòu)的改善。

房屋；多層；設(shè)計(jì)；技術(shù)

21世紀(jì),我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)飛速發(fā)展,土地價格大漲,各種結(jié)構(gòu)材料不斷豐富,城市建筑形式從多層向高層發(fā)展,承重結(jié)構(gòu)大多以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等為主,砌體結(jié)構(gòu)作為承重結(jié)構(gòu)已經(jīng)大大減少。綜上所述,墻體材料的革新和建筑結(jié)構(gòu)形式的改變給砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向提出了新的挑戰(zhàn),給砌體結(jié)構(gòu)的研究和設(shè)計(jì)規(guī)范提出了新的課題。

一、多層砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中易忽視的問題

(一)抗震設(shè)計(jì)方面存在的不足

在多層砌體結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)之中，如若對房屋的場地選擇不善將會出現(xiàn)一定的問題。由此，需要在整個多層砌體的結(jié)構(gòu)之中考慮到抗震的效果和理論上的出現(xiàn)的有不相符的部分，由此，因?yàn)榻ㄖ≌亩鄬訂栴}造成了抗震性能不穩(wěn)定。

(二)過梁設(shè)計(jì)不合理

過梁設(shè)計(jì)不合理對于住宅建筑的過梁進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候,也容易出現(xiàn)相應(yīng)的問題。其一,對于過梁的設(shè)計(jì),如果所設(shè)計(jì)的過梁支承長度不夠,那么極易導(dǎo)致過梁處的砌體結(jié)構(gòu)存在強(qiáng)度不足的問題,一旦受到高強(qiáng)度的壓力,可能會導(dǎo)致住宅建筑的傾斜或倒塌。其二,在進(jìn)行過梁設(shè)計(jì)的時候,需要將過梁與構(gòu)造柱作通盤考慮,以保證多層砌體結(jié)構(gòu)具有更高的可靠性。然而在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,往往因忽視這一點(diǎn)而導(dǎo)致多層砌體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足的問題。

(三)樓板配筋問題

對于多層砌體結(jié)構(gòu)的住宅建筑設(shè)計(jì),還需要保證其樓板配筋的充足,這樣能夠使得多層砌體結(jié)構(gòu)具有更高的可靠性。然而在實(shí)際的施工過程中,由于樓板配筋過程中所需要使用到的鋼筋數(shù)量龐大,一些開發(fā)商為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)收益,往往會從控制砌體結(jié)構(gòu)樓板鋼筋使用量方面過分要求,這樣往往會導(dǎo)致住宅建筑多層砌體結(jié)構(gòu)的樓板配筋率不足,在住宅建筑樓板后期的使用過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)樓板變形或者是開裂的情況,這將會對使用者的生命財產(chǎn)安全造成極其嚴(yán)重的影響。因此,也需要采取有效的措施加以解決。

二、適應(yīng)社會發(fā)展需要的結(jié)構(gòu)體系問題

(一)淘汰社會發(fā)展需要的結(jié)構(gòu)體系

當(dāng)前在較為特殊的年代，我國出現(xiàn)并且建造了大量的經(jīng)濟(jì)便利型的結(jié)構(gòu)和建筑。由此，大部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式之中已然無法適應(yīng)結(jié)構(gòu)安全和社會發(fā)展的需求。由此，應(yīng)該淘汰。

頂層為空曠、橫墻間距較大或中間無橫墻的柔性結(jié)構(gòu),而以下各層為橫墻間距較小的剛性結(jié)構(gòu),這類房屋稱為上柔下剛多層房屋,如頂層為禮堂、以下各層為辦公室的多層房屋。這類房屋由于頂層剛度比下層小很多,地震時容易產(chǎn)生“鞭梢效應(yīng)”,造成頂層振幅劇烈增大,地震作用也大大增加,且抗震墻很少,容易發(fā)生破壞或倒塌。

(二)推廣應(yīng)用性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)體系

第一，約束砌體房屋。多次地震表明,純粹的無筋砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能很差,房屋倒塌很嚴(yán)重。自從唐山地震以后,我國首先提出在無筋砌體房屋中設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁的結(jié)構(gòu)體系,經(jīng)過大量試驗(yàn)研究和地震實(shí)踐,證明這種構(gòu)造措施能大大提高房屋的變形性能,對無筋砌體房屋的抗裂、抗倒有十分明顯的作用。這種體系在歐盟規(guī)范EC6和南美國家砌體設(shè)計(jì)規(guī)范中得到了推廣應(yīng)用。

第二，復(fù)合墻砌體房屋。復(fù)合砌體房屋的墻體內(nèi)頁墻采用砌體承重結(jié)構(gòu),外頁采用燒結(jié)或其他飾面磚,中部留有間隙,設(shè)置保溫層和空氣層,保證水分能從墻下的滯水孔漏出。這種體系可采用增減保溫層材料和厚度的方法,使得滿足不同地區(qū)的保溫隔熱要求,其防滲、冷凝、耐火、隔聲等性能十分優(yōu)越,在歐美一些國家應(yīng)用比較廣泛。

復(fù)合墻的另外一種特殊形式是取消空腔，這種墻體的厚度雖然減小了,但由于外墻裂縫或者灰縫不飽滿,導(dǎo)致風(fēng)夾雨將雨水滲入而無法排除,影響墻體節(jié)能效果和墻體耐久性。

(三)合理進(jìn)行建筑布局

建筑的平面布置宜簡單、規(guī)則、對稱,并具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,且自下而上逐漸減小。平面布置要避免扭轉(zhuǎn)不規(guī)則;凹凸不規(guī)則;樓板局部不連續(xù)。豎向布置要避免側(cè)向剛度不規(guī)則;豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù);樓層承載力突變。另外,控制墻段的開洞率,有利于提高建筑的整體剛度。還有,房屋不要設(shè)計(jì)的太薄。因?yàn)?地外,巷子中磚瓦緊湊地接著淅淅瀝瀝的水滴?！暗未鸬未鹣滦∮炅?種子說我要發(fā)芽,我要發(fā)芽?！庇浀贸鮼頃r,我在小巷中震波往往不規(guī)則,無規(guī)律,如果傳播方向恰好與房屋的短軸方向一致,就容易受到破壞,而總寬大的建筑抗震性能要好一些。合理安排施工順序,先重后輕,先高后低,先深后淺。注意施工工藝和施工方法,基礎(chǔ)施工時,注意對基槽底部的保護(hù),減少擾動。

(四)慎重選擇建筑場地

地基不穩(wěn)定,地基不均勻,承載力差,具有軟弱下臥層,都會影響建筑質(zhì)量,甚至對建筑安全產(chǎn)生威脅。場地選擇的原則首先要考慮地基的穩(wěn)固性,要避開地震時可能發(fā)生地基失效的松軟場地,選擇堅(jiān)硬場地。建房時要選擇基巖或干燥密實(shí)的土層作為地基。不宜在人工填土層、古河道、松散砂層、淤泥層及活動斷層地段建房。對軟弱的地基要采取措施,防止不均勻沉降。山區(qū)建房還要避開突出的高崗、陡峭的山腳及可能發(fā)生滑坡、泥石流的地段。

結(jié)束語

多層砌體房屋是指由燒結(jié)普通粘土磚、燒結(jié)多孔粘土磚、混凝土小型空心砌塊等砌體承重的多層房屋。通常砌體結(jié)構(gòu)房屋給人們的印象多數(shù)是建筑高度不大、層數(shù)較少、層高較低、窗戶較小、內(nèi)部橫墻較多,立面造型簡單,這種印象正好說明了砌體結(jié)構(gòu)的建筑特點(diǎn)。砌體結(jié)構(gòu)由粘土磚或砌塊砌筑而成,材料呈脆性,其抗剪、抗拉和抗彎強(qiáng)度較低,因此抗震性能較差,即便有圈梁、構(gòu)造柱等加固措施,在強(qiáng)烈地外,巷子中磚瓦緊湊地接著淅淅瀝瀝的水滴。我國是一個發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展還很不平衡,在今后很長一段時間里,多層砌體結(jié)構(gòu)房屋還會在中小城鎮(zhèn)、廣大農(nóng)村,尤其是廣大民居建筑中還將廣泛采用。因此,設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范和相應(yīng)的構(gòu)造要求,只有這樣才能有效消除設(shè)計(jì)質(zhì)量隱患,保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全。另外,還要深入開展科學(xué)研究,充分挖掘技術(shù)潛力,努力克服材料弱點(diǎn),進(jìn)而提高多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。

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張雷(1989.5-)，男，漢族，吉林吉林市人，科員，助理工程師，大學(xué)本科，研究方向：房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。