多层砌体结构房屋抗震措施

多层砌体结构房屋抗震措施的浅析摘要：本文阐述了多层砌体房屋抗震设计中存在的主要问题，从抗震概念设计的要求提出了主要的抗震措施。

关键词：多层砌体房屋抗震概念设计抗震措施

目前我国砌体房屋普遍用于住宅、办公楼、医院、教学楼等民用建筑和公用建筑。其所用材料的脆性，抗拉、抗剪和抗弯的能力很低，抗震能力差，特别未经抗震设计的破坏尤为严重。

多层砌体房屋震害规律主要有：1.不同烈度区震害差异较大,特别在高烈度区以严重破坏或倒塌为主。2. 结构整体性差、抗连续倒塌能力低。3. 未进行抗震设计的老旧房屋破坏严重。4. 砌体与钢筋混凝土混合体系中砖砌体破坏严重。5. 不同结构体系抗震性能不同, 房屋复杂体形比简单体型破坏重；房屋震害横墙承重最轻,纵横墙承重次之,纵墙承重最重；空旷底层破坏重,端头大房间的震害加重；大空间顶层破坏重。特别村镇建筑震害严重，是最薄弱的环节。

一．多层砌体结构房屋抗震设计中存在的主要问题

1．建筑体型复杂，平立面严重不规则使得房屋在水平和垂直方向上刚度分布不均匀，地震时易因扭转效应和鞭梢效应而严重破坏。

2．房屋超高、超层，建筑在地震中震害严重易倒塌。

3．房屋底层空旷或顶层为大空间，砖墙数量减少而结构又未采取有效方法避免刚度的突变，地震时易破坏。

4．构造柱、圈梁问题，数量不够或配筋不足，结构的整体性、延性和抗塌性能很差。

5．墙体问题，采用120mm或180mm厚薄墙、预制板支撑长度不够、墙肢尺寸不足、山墙开洞过多或墙体承载力不足等，均在地震中易破坏。

6．悬臂构件挑出长度过大，易倾覆。

二．建筑结构抗震设防的目标和内容

新建筑抗震设计规范gb50011-2010继续采用“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准设防目标。地震的不确定性和复杂性使得建筑抗震设计依赖于设计人员的设计理念，抗震计算和抗震措施是不可分割的两个组成部分，其中“概念设计”（conceptual design）要远比“计算设计”（numerical design）更为重要。所谓“概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。良好的概念设计是建筑结构抗震性能的决定因素。

建筑结构抗震概念设计主要考虑以下几点：建筑平立面布置及其外形尺寸；抗震结构体系的选取、抗侧力构件的布置及结构质量的分布，结构构件与主体结构的关系及两者之间的锚拉；材料与施工质量等。

三．多层砌体房屋的抗震概念设计要求

多层砌体房屋抗震概念设计主要包括：

1．房屋的高度和层数。限制层数和高度是提高多层砌体房

屋的抗震能力主要的抗震措施。砌体房屋的高度限制是指设置了构造柱的房屋高度。

2．建筑形体的规则性要求。科学合理的建筑形体和平立面布置，对多层砌体房屋抗震尤为重要的。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。规则的建筑方案体现在体型(平面和立面的形状)简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀，平面布置基本对称。即在平立面、竖向剖面或抗侧力体系上，没有明显的、实质的不连续(突变)。

3．抗震结构体系的选择。首先，要使所选结构体系的计算简图受力明确、传力合理且传力路线不间断，这是结构选型与布置抗侧力体系时首先要考虑的条件。其次，应使结构体系具有多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整体破坏。一个多道抗震设防的结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。

4．结构整体性要求，各抗震构件之间的连接必须可靠。构件节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；预埋件的锚固承载力不应低于连接件的承载力；装配式结构中各抗侧力构件必须有可靠措施以保证结构的空间协同工作。

四．多层砌体房屋的抗震措施

抗震措施不等同于抗震构造措施。抗震措施的内容包括，建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施、考虑概念设计对地震作用

效应（内力和变形等）的调整，以及各种抗震构造措施等。根据笔者多年的设计经验，以七度抗震区的多层砌体房屋为例，有以下几点体会：

1．层数及高度控制。按照规范gb50011-2010严格要求多层砌体房屋，7度（0.10g）时高度不超过18m、层数不超过6层，为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求7度（0.15g）时高度不超过15m、层数不超过5层。多层砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。

5．体系要求。应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。不应采用砌体和混凝土墙混合承重体系。纵墙开洞率不超过50%保证纵向的一定刚度。纵、横墙的布置宜均匀对称，平面内宜对齐，竖向宜上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。规定抗震横墙最大间距满足楼盖传递水平地震力的刚度要求，现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖不超过15m, 装配式钢筋混凝土楼、屋盖不超过11m。楼板局部洞口尺寸不宜超过楼板宽度的30％，且不应在墙体两侧同时开洞；房屋错层的楼板高差超过500mm时，应按两层计算；错层部位的墙体应采取加强措施。结构抗震体系采用多道抗震防线，墙体为抗震第一道防线，合理设置构造柱和圈梁成为抗震的第二道防线。尽量采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖。

2．规则性要求。建筑平立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。平面轮廓凹凸尺寸，不应超过典型尺寸的50％；当超过典型尺寸的25％时，房屋转角处应采取加强措。

尽可能不防震缝，计算模型要符合实际，抗震分析要精确，易损部位要加强。设缝时，缝两侧均应设墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用70mm～100mm，满足中震不碰。

3．高宽比控制。最大房屋高宽比7度时不应超过2.5。

4．局部尺寸控制。承重窗间墙最小宽度、外墙尽端和内阳角至门窗洞口边的最小距离均为1米，无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度不超过0.5米。可防止因局部破坏而导致的整体破坏。

5．适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度。提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力。

6．其他要求。楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处。楼梯间处构造柱、圈梁和墙内钢筋严格按照2010规范设置，使之成为抗震安全岛。不应在房屋转角处设置转角窗。烟道、风道不应削弱墙体，否则应采取水平筋等加强措施。

7. 抗震结构材料的选用及施工质量控制。尽量采用多孔砖、陶粒泥凝土砌块、加气混凝土板等轻质材料并要满足强度要求。钢材满足屈强比要求。施工程序要规范，保证工程质量。施工先砌墙后浇混凝土。砌体结构的纵横墙交接处应同时咬搓砌筑或采取拉接措施。

五．结语

抗震设防，抗震设计和施工质量三方面都符合要求，才能实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”。合理的抗震概念设计和有效的抗震措施加上精确的抗震计算，能提高多层砌体房屋的抗震性