关于多层砌体结构房屋设计的思考

关于多层砌体结构房屋设计的思考
文章结合近年来我国发生的几起地震灾害，分析了砌体结构的特点，详细探讨了砌体结构的设计要点，以提高砌体结构的设计质量，消除设计质量隐患，保护人民生命财产安全。

【关健词】砌体结构特点；设计要点控制；问题
由唐山大地震、汶川大地震、青海玉树地震等多次震害结果显示，砌体结构房屋倒塌损坏非常严重，其原因是由于砌体材料的脆性特点所致。

但由于砌体结构房屋造价比较低，施工周期短，施工工艺简单，因而目前中小城市的多层建筑和农村建筑仍普遍采用，因此，改善砌体结构的延性，提高房屋的抗震性能应该引起广泛重视。

1 砌体结构的特点
多层砌体房屋是指由烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。

通常砌体结构房屋给人们的印象多数是建筑高度不大、层数较少、层高较低、窗户较小、内部橫墙较多，立面造型简单，这种印象正好说明了砌体结构的建筑特点。

砌体结构由粘土砖或砌块砌筑而成，材料呈脆性，其抗剪、抗拉和抗弯强度较低，因此抗震性能较差，即便有圈梁、构造柱等加固措施，在强烈地外，巷子中砖瓦紧凑地接着淅淅沥沥的水滴。

“滴答滴答下小雨了，种子说我要发芽，我要发芽。

”记得初来时，我在小巷中震作用下，破坏率仍然较高。

2 加强结构设计要点控制
2.1 严格控制房屋层数和建筑高度
震害调查表明，同等条件下，房屋层数越多，高度越高，其震害程度和破坏率也越大，所以控制砌体房屋的层数和总高度对减轻震害有很大作用。

房屋要尽可能建得矮一些，屋盖尽可能轻一些，以便降低重心，提高稳定性。

多层房屋的层数和高度应符合表1 的规定，对于医院、教学楼等橫墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表中规定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少的多层房屋还应再适当降低总高度和减少层数。

设计时我们较多取表中的上限，但却容易忽略其他限制条件。

根据震害实际和发达国家的情况，笔者认为规范对于多层砌体房屋的层数和总高度限制还应该更严格一些，医院、学校和人员密集的场所应该限制或禁止采用多层砌体结构。

框架结构也属于抗震不利结构，但相对而言，框架结构比砖混结构抗震性能外，巷子中砖瓦紧凑地接着淅淅沥沥的水滴。

“滴答滴答下小雨了，种子说我要发芽，我要发芽。

”记得初来时，我在小巷中要好一些，随着经济水平的提升，近些年来部分地外，巷子中砖瓦紧凑地接着淅淅沥沥的水滴。

“滴答滴答下小雨了，种子说我要发芽，我要发芽。

”记得初来时，我在小巷中震设防地区四层以上建筑已经采用框架结构。

在高层建筑中，剪力墙结构、框
架剪力墙结构应用普遍，抗震性能较好。

表1多层砌体房屋的层数和总高度限制（m）
房屋类别最小墙厚度（mm）烈度
0 7 0 9
高度层数高度层数高度层数高度层数普通砖
多孔砖
多孔砖
小砌块 240
240
190
190 24
21
21
21 8
7
7
7 21
21
18
21 7
7
6
7 18
18
15
18 6
6
5
6 12
12
—
—4
4
—
—
2.2 严格控制房屋层高和横墙间距
普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高，不应超过 3.6m。

同等条件下，层高降低房屋的整体性和空间刚度可以提高，有利于抗震。

房屋是由纵、横向承重构件和楼、屋盖组成的具有空间刚度的结构体系，其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。

一般情况下，房屋的横向尺寸较纵向尺寸小，如果横墙间距再大，势必该方向的刚度就小，容易引起破坏。

为保证有足够的抗侧能力，横墙的作用至关重要，因此，应尽量少设置大开间房间。

房屋抗震横墙的间距，不应超过表2 的规定。

表2多层砌体房屋抗震横墙的最大间距（m）
房屋类别烈度
6 7 8 9
现浇或装配整体式钢筋混凝土樱、屋盖装配式钢筋混凝土楼、屋盖木樱、屋盖18
15
11 18
15
11 15
11
7 11
7
4
2.3 正确选择砌体材料
砌块的强度直接影响墙体的承载力，砂浆强度的高低、粘结力强弱，影响墙体整体强度，以至建筑的整体性。

震害表明，提高砌体强度或提高墙体的承载面积、适当提高砂浆强度等级能有效提高房屋的整体抗震能力。

规范从提高房屋的耐久性出发，对砌块和砂浆的最低强度提出了要求。

对安全等级为一级或设计使用年限大于50 年的房屋，墙、柱所用材料的最低等级至少还应提高一级。

另外，地面以下或防潮层以下的砌体及潮湿房间的墙，所选材料的最低强度等级规范也有要求。

地震烈度大于7度的地区，一般工业和民用建筑不宜采用混凝土空心小型砌块作为承重构件。

2.4 慎重选择建筑场地
地基不稳定，地基不均匀，承载力差，具有软弱下卧层，都会影响建筑质量，甚至对建筑安全产生威胁。

场地选择的原则首先要考虑地基的稳固性，要避开地震时可能发生地基失效的松软场地，选择坚硬场地。

建房时要选择基岩或干燥密实的土层作为地基。

不宜在人工填土层、古河道、松散砂层、淤泥层及活动断层
地段建房。

对软弱的地基要采取措施，防止不均匀沉降。

山区建房还要避开突出的高岗、陡峭的山脚及可能发生滑坡、泥石流的地段。

2.5 妥善进行地基处理及基础设计
持力层选择，地基处理方案确定，基础形式确定，基底面积的计算，都是影响基础稳定和上部结构安全的因素。

基础刚度不够，不能有效调整地基的不均匀沉降带来的危害；基础底面积偏小，不能有效控制地基的沉降量。

另外，基础类型还应与上部结构协调一致，使之共同发挥作用。

2.6 合理进行建筑布局
建筑的平面布置宜简单、规则、对称，并具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，且自下而上逐渐减小。

平面布置要避免扭转不规则；凹凸不规则；楼板局部不连续。

竖向布置要避免侧向刚度不规则；竖向抗侧力构件不连续；楼层承载力突变。

另外，控制墙段的开洞率，有利于提高建筑的整体刚度。

还有，房屋不要设计的太薄。

因为，地外，巷子中砖瓦紧凑地接着淅淅沥沥的水滴。

“滴答滴答下小雨了，种子说我要发芽，我要发芽。

”记得初来时，我在小巷中震波往往不规则，无规律，如果传播方向恰好与房屋的短轴方向一致，就容易受到破坏，而总宽大的建筑抗震性能要好一些。

多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值，宜符合表3 的要求。

表3房屋最大高宽比
烈度 6 7 8 9
最大高宽比 2.5 2.5 2.0 1.5
2.7 认真处理局部尺寸
脆性与失稳破坏常常导致倒塌，这种破坏常见于设计不良的细部构造，故应防止。

砌体结构房屋的砌体不但要承受竖向荷载而且要承受水平荷载，要保证足够的强度和刚度，房屋的局部尺寸必须满足表4要求，局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补。

表4房屋的局部尺寸限值（m）
部位烈度
6 7 8 9
承重窗间墙最小宽度 1.0 1.0 1.2 1.5
承重外墙尽端到门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.2 1.5
非承重外墙尽端到门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.0 1.0
内墙阳角至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.5 2.0
无锚固女儿墙(非出入口处)的最大高度0.5 0.5 0.5 0.0
2.8 加强和完善构造措施
合理设置圈梁、构造柱及板与板、板与墙、墙体与周边构件的拉结钢筋，提高结构和构件的强度和延性。

构造柱和圈梁，房屋结构构件要连成整体，同时要加强连接点的强度和韧性。

在适当部位增设构造柱，并配置构造钢筋，能起到增强结构整体性的作用；设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。

墙体交接处要咬合砌筑，应尽量减小门窗数量，少开洞。

预制板在墙或梁上要有足够的支撑长度，并要互相连接。

砌筑墙时，尽量预埋一些钢筋，以增加墙体的整体性能。

实践证明，沿墙高方向间隔一定距离设置钢筋混凝土拉结带对提高墙体的整体稳定性作用显著。

2.9 正确选择施工方案
合理安排施工顺序，先重后轻，先高后低，先深后浅。

注意施工工艺和施工方法，基础施工时，注意对基槽底部的保护，减少扰动。

3 设计中常见的问题
3.1 地质勘察不详细
钻孔位置布置不恰当、钻孔数量不足、钻探深度不够、对建筑场地未进行认真勘察评价等，影响设计人员做出正确的判断；有时为了图省事采用邻近建筑地质资料，造成基础设计与实际地质情况不相符。

3.2 基础方案欠合理
地基处理方法欠妥当，处理深度、处理范围、处理效果不能满足要求；基础类型选择欠恰当，基础不能与上部结构协调一致共同发挥作用；基础刚度不够，基底面积偏小，不能较好调整地基的不均匀沉降和有效控制沉降量。

3.3 建筑构造欠周密
建筑形体太过复杂，纵、横墙布置不合理；建筑刚度单元划分欠妥当；楼、屋面板布置或配筋方式欠恰当；建筑高度取值过大，对不利条件考虑不周全。

3.4 结构计算不准确
少算或漏算荷载，导致结构计算不准确；承载力计算不完整，虽然进行了总的承载力计算，但忽略了墙体高厚比和局部承压计算，使墙体承载力不足。

3.5 构造措施欠妥当
构造柱、圈梁设置欠妥当；墙体拉结筋缺少；采用预应力多孔板时，板与梁、板与板间缺少必要的拉结，导致房屋整体性欠佳。

3.6 设计说明欠详尽
设计说明不甚清楚或不完整，多数情况下，对建筑、结构设计有关事项进行了交待，而对施工工艺、施工顺序、验收标准和相关专业配合的注意事项未作必要的说明，导致施工过程随意，影响工程质量。

4 结语
我国是一个发展中国家，经济发展还很不平衡，在今后很长一段时间里，多层砌体结构房屋还会在中小城镇、广大农村，尤其是广大民居建筑中还将广泛采用。

因此，设计人员必须严格执行规范和相应的构造要求，只有这样才能有效房屋的安全系数，确保人民生命财产安全。