摘 要:我国的民用建筑结构形式包括有框架结构、钢筋混凝土结构、砖混结构等。今天我们要探讨的是砖混结构。它为了达到整体连接效果,在构造柱、圈梁和内外墙的作用下,需要用到粘土砖和混合砂浆进行砌筑。由于它的这种材料和连接方式的缘故,导致它的抗震性在现在的建筑结构形式中是最差的。为了让这种结构的房屋具有更好的抗震能力,我们需要在材料、构造设计、施工方法等方面进行创新改造。 

  关 键 词:砖混结构;抗震设计;不足;对策 

  汶川大地震给人们带来很深的伤害。而地震中倒塌的房屋90%都是砖混结构,造成的人员伤亡大部分也都是倒塌的房屋引起的。这种结构因为材料和连接方式的原因,变形能力极差,当发生地震时,稍稍侧向,即使房屋有很小的变形,墙体也会开裂,继而倒塌。但是,由于现在我国大部分的民房都是这种结构,加上现在地震频频,所以,如何提高它的抗震能力便成了迫在眉睫的事。 

  本文就砖混结构抗震设计上的不足提出了一些相关的对策,仅供参考。 

  一 抗震设计上的不足 

  1.1 不规则的平面结构 

  砖混建筑结构的楼梯间通常都是设在转角处和拐弯处的,这样的设计产生了凹凸不平的平面布局,当地震时房屋扭转,房屋的中心和承受力的中心没有重合,破坏的力度必然会加剧。另一方面,过多的外墙拐角,太大的局部突出尺寸,都让建筑结构的平面不规则,从而极易受破坏。墙的宽窄也跟地震的承受力息息相关。在窗户间的墙体,建筑设计方面要求有宽有窄,虚实对比。但也为墙体间的刚度不均匀导致地震易变形埋下了隐患。受剪破坏的通常都是刚度大的宽墙体;发生弯曲破坏的都是刚度小的窄墙体。这样便引起整体的结构破坏。 

  1.2 不均匀的竖向刚度 

  现在城市人口密集,房价高涨,如何在有限的地域内创造最大化的使用空间和最佳的立体效果,成为了设计师们的一致追求。因此,他们会使立面错落,突出屋顶,从而出现“头重脚轻”的后果,鞭梢效应便会在地震时发生,从而产生不均匀的竖向强度和刚度。有些建筑物会造成不连续的竖向墙体是由于在某个部位设计了非常大的房屋空间,在地震时,这种薄弱层便容易产生刚度突变。还有些建筑物因为过于追求立面效果,会在外墙上设计一些玻璃幕墙,本来这种建筑物的外墙窗的尺寸就很大,内墙窗间的尺寸很小,如此一来,几乎没有任何抵抗地震的能力了。 

  1.3 大悬挑过于复杂且多 

  砖混结构是很呆板和单一的。因此,如何在单一和呆板中创造新颖的空间结构便成了设计师们的研究方向之一。但是,过犹不及,往往因为想要创造新颖而没有考虑到抗震设计上的不足也成了很多设计师的通病。例如,他们会设置过高的屋顶女儿墙和过于复杂的附属构件,以此来突显立面效果,但是却超出了相关的抗震规定。 

  1.4 过多的构造柱 

  构造柱通常是钢筋混凝土做的,它能提高砌体的抗剪承载力和变形能力,在砖混结构建筑物中设置,更加有约束侧向挤出塌落的作用,因此,很多设计师都喜欢用它来作为抗倒塌的措施。但有利也有弊。当墙体崩裂时,这种构造柱明显不能起到抵抗作用。而且,有些设计师过于扩大了它的作用,在少数量的墙体抗震不足时,他们就会增加很多构造柱,以此来弥补。但事与愿违,正是因为墙体数量少的构造柱过多,而墙体数量多的构造柱过少,所以两侧的砖砌体长度不足,这种“头重脚轻”的结构体系下的构造柱和砖砌体是不能很好地协同工作的,对抗震也就有害无利了。 

  1.5 圈梁偏多、偏大 

  圈梁的作用是可以让内外墙连接,让房屋的整体性增强。但是,圈梁的抗侧力作用是不能被过于扩大化的。如果这建筑物本身的结构不合理,抗震能力偏差,即使增设再多再大的圈梁,也是不能满足抗震需求的。因此,我们要在建筑物本身有着合理的结构、充足的砖墙情况下再增设合理的圈梁,便能更好地防止房屋倾覆破坏。 

  二 提高砖混结构建筑抗震设计上的措施 

  2.1 平面结构要合理布置 

  建筑的平面要简洁,有规则。每一层的结构要一致,这样的话,它的传力便一致,对扭转效应的减小有很大的作用。前后,左右的砖墙体要对称,受力中心和刚度中心要一致。上下的墙体要对齐以防止高度突变的发生。在同一轴线下,各墙体的抗震度要均匀,遇到地震时便能同时协调。当然,这些都是要在必要的建筑功能得到满足的前提下实现的。如果设计师能在此基础上设计出立面效果便更好了。 

  2.2 抗震缝的合理设置 

  有些体型复杂,平面又特别不规则的建筑,就要让其变成几个独立的单元,这几个单元要相对规则,而且里面要有宽度足够的抗震缝。防震缝在多层砖房设计中显得尤为重要。它可以将这些建筑分割成体型规整,刚度均匀的独立单元。当然,如果不设置防震缝,就要有其它防震措施了。 

  2.3 纵、横墙的合理布置 

  很多砖混结构建筑都是采用纵墙或横墙承重,这就让非承重部位的抗震能力比较弱。所以,合理地布置纵、横墙承重可以提高房屋的抗震性。自然,纵横墙共同承重的结构体系是砖混建筑的优先选择。这样,可以让前后、左右、上下各墙体所承受的正压应力几乎相等,那些薄弱的楼层,薄弱的部位便少出现了。当然,这种结构体系一定要均匀对称,同一轴线下要对齐,上下要连续,宽度要均匀,如此一来,房屋的空间刚度便会提高,整体性也得到加强。 

  2.4 墙体抗震强度的提高 

  砖混结构建筑所用到的粘土砖和混合砂浆的强度是与抗震能力成正比的。因此,我们也要提高材料的的强度。同时,承重部份的墙体一定要比非承重部分的墙体高,下面那层要比上面那层高。还有,最好不要在顶层设置舞厅,大会议室等比较空旷的房间。 

  2.5 构造柱和圈梁的设置 

  上面提到,合理数量的构造柱会有约束侧向挤出塌落的作用的,而且还可以让整体性结构增强,提高了建筑物的刚度。另外,设置圈梁可以让内外墙的连接加强,使墙体的变形能力减少,从而提高房屋的抗震能力。 

  2.6 设置合理的水平钢筋 

  水平钢筋有整体性能好,水平刚度大的优点,因此,在多层砖混房第一层满足不了抗震需求时,建筑设计师便会在适当的部位配置水平钢筋,以便提高墙体的整体抗震能力。 

  三 结语 

  从2008年的汶川大地震到今年的云南地震,每一次灾难都一次又一次地提醒我们抗震的重要性。而砖混结构建筑又是我国最主要的建筑结构,所以,如何在合理的布局下,通过各种措施提高抗震能力便成了现代建筑设计师们的首要任务。而砖混结构因为材料,本身的结构特性决定了它的脆性性质,本身抗震性极差。这便要求我们要用多种方法去弥补这种不足,以达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”战略目标。 

  参考文献: 

  [1]王宇鹏. 砖混结构建筑抗震设计浅析[J]广东:广东土木与建筑,2010(7):15-19 

  [2]孙丽; 杨冬婷. 多层砖混结构建筑抗震设计浅析[J] 山东:科技信息,2008(8):95 

  [3]张建芳; 何荣刚. 关于砖混结构建筑抗震设计原理的分析[J]黑龙江: 黑龙江科技信息,2009(7):233 

  [4]宋华. 砖混结构抗震设计的若干思考[J]宁夏:宁夏工程技术,2009,8(2):154-157