多层砌体结构房屋设计要点及常见问题论文

多层砌体结构房屋设计要点及常见问题【摘要】多层砌体结构房屋由于其材料呈脆性的特点，抗震性能比较差。但由于其造价低，施工周期短，施工工艺简单，在我国中小城市的民用建筑和大部分农村建筑中仍普遍采用。因此，设计时仍须高度重视。只有掌握设计要点，妥善处理各环节的问题，才能切实提高设计质量。

【关键词】多层砌体；设计；问题；措施

多层砌体房屋建筑以剪切变形为主，纵横墙布置应基本均匀、对称以体现规则性原则；结构的基本周期一般在0.3s以内，结构的初裂水平侧移约为1/4000，大震时的破坏主要依靠抗震构造措施来抗御。

1 一般规定

砌体结构的材料指烧结普通砖、多孔砖、蒸压类的实心砖、标准的混凝土小型砌块，其他如：非蒸压粉煤灰混凝土标砖、多孔砖、蒸压类的空心或多孔砖在地震区不能采用[1]。

横墙指大于4.2m开间的房间占该层面积的80％以上者，如：全为教室的教学楼或食堂、俱乐部和会议楼等。

关于嵌固条件好的半地下室：指埋深较多或形成扩大半地下室底盘，对半地下室作为上部结构的嵌固端有利，抗震验算可不计作一层[2]。

不论全地下室或半地下室，抗震强度验算时均应当作一层并应满足墙体承载要求。凡有质量就有地震作用，楼层集中了各层的主

要质量，不论房屋高度如何变化，有多少楼盖也就有多少个计算质点，一个质点只考虑一个自由度，这是底部剪力法计算的基本前提。

坡屋面的最低处高度≤1.5m时，可与顶板合并成一层计算；当阁楼层面积≤1/2顶层楼面积、最低处高度≤1.8m时，阁楼层可不作一层计算，高度不计入总高度之内。将其作为局部突出构件（荷载并放大）进行抗震强度验算（抗规5.2.4条），除轻钢、木屋盖外，放大亦可将阁楼层当作普通楼层输入验算做比较（面积比≤0.714时pmcad程序判定为屋顶间，自动放大地震作用）。

横墙错位：现浇楼盖≤500mm，预制板≤300mm以内可以认为是连续的横墙。

计算房屋宽度：单面悬挑走廊、局部突出楼梯间不计入。

转角窗：转角窗的设置使砌体墙的连续性和封闭性中断，地震作用不能传递；鉴于低层房屋其震害与平面规则性的差异不明显，8度区≤3层，6、7度区≤4层时，在采取加强措施后可设置转角窗。

现浇板沿外墙（含内墙楼梯间）楼板支座宽度内设置2ф12的加强筋。

房屋错层：现浇楼板高度大于750mm预制楼板大于600时，宜设缝。复式结构房屋原则上应按楼板标高作为集中质点计算层数[3]。

局部地下室不宜采用，地基土质较好时（稍密砂砾地基土、中密砂土），若不便分开，两者基底差不宜过大且按1:2放坡。

2 多层砌体设计

砌体结构房屋原则上不能设局部内框架（结构动力特性不同，不同材料的结构处于同一结构单元内的变形、刚度不一致，地震时易造成连接部位的破坏）。仅限于在门厅部位设置一、二层的梁柱结构，可不认为是“内框架”，但在构造上应予以重视，尽量不使其承载过大，加强门厅侧边墙体的布置及两者连接处的节点构造。

纵横墙在结构平面布置中不能分别对齐时，应采取措施:

2.1 横墙不对齐：一般一个五开间的住宅结构单元内，有3～4道对齐贯通的横墙即可满足要求；现浇板两段墙体相对错位约

500mm、预制板为300mm左右时可认为连续贯通，但应于两墙段间的楼板内增设暗梁[4]。

2.2 纵墙不对齐：除两道外墙外，一般内纵墙1～2道，设计时允许将纵墙均匀分段对齐，且尽量使各段纵墙长度大致相近。

抗震设计不宜采用砌体墙增加局部（楼梯间）剪力墙的结构体系，施工图审查要点3.7.1条（6）款，允许按国标97g329（五）的相关部分采用，此在03g329（五）中已被删除，则无标准依据。

目前，抗震设计中存在的主要问题有：

2.2.1 砌体与钢筋混凝土墙协同工作的问题没有解决（破坏不同步）；

2.2.2 两者刚度差别较大，结构不均匀造成平面刚度、侧移刚度突变。

2.2.3 试验研究少、无震害经验，目前不应用于地震区。

2.2.4《pmcad》软件提供了上述组合结构地震剪力分配的近似方法（弹塑性模量比），容易满足抗震要求，尚在延续采用此类结构体系。

3 多层砌体提高抗剪强度的途径

3.1 增加墙厚，外墙减少至240厚，墙体抗剪强度不满足要求，应视设防烈度及工程具体情况选择；

3.2 提高砌体强度等级，选用高强度砖和砂浆（≥mu15m15）；

3.3 配水平钢筋（ρ＝0.07％～0.17％）提高抗剪强度30％，一般可在240墙中配2ф6～2ф8；

3.4 增设构造柱，其截面应限制（规范7.2.8条）；

3.5 采用配筋混凝土小型空心砌体（不能应用于砖砌体房屋的局部墙段）。

多层砌体住宅单体长度应当控制在55m以内，超过时必须采取有效技术措施消除地基不均匀沉降、温度变化、材料收缩等因素引起的裂缝[5]。

横墙较少的房屋按《抗规》7.3.14条规定，采取措施弥补可不降低层数和高度的要求，工程设计中其类型已不仅限于住宅楼。“横墙很少”的房屋抗震能力更差，若采取了措施，横墙布置达到了横墙较少的条件时可按横墙较少来对待，也可少降一层和适当降低高度。

4 底部框架-抗震墙

上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙不能完全对齐时，在一个独

立的结构单元抗震墙之内允许1/3可不对齐，同时不对齐的墙不能连续超过二道（规范规定“基本对齐”的原则是：大部分上部承重墙应落在框架梁或墙上）。

当上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙不对齐时，应在过渡层设置托墙次梁，承托各层的荷载包括地震作用效应，可采取下列措施：

4.1 对次梁两端支座应当加强；

4.2 地震作用采用1.25～1.50增大系数，以考虑竖向抗侧力构件不连续的影响。

4.3 对过渡层支承在次梁上的墙体段配置水平钢筋，增强刚度减少裂缝。

底框—抗震墙房屋是上下层材料不同、上下层刚度差异较大的结构；亦是一种不利于抗震的结构体系。因此，抗震等级取钢筋混凝土框—剪结构的高限值，6、7、8度框架和抗震墙分别取三、二、一级。

抗震墙应设置条形基础、筏式基础，以减少基础变形。

5 结构分析与计算要点

墙高h计算值的规定：

5.1 底层外墙，首层顶板底到室外地坪下500mm或管沟底；

5.2 底层内墙按楼层高度计算（或从楼板底算到管沟底）；

5.3 中间楼层按层高计算；

5.4 顶层坡顶层高算到山墙1/2高度；

5.5 单层空旷房屋：外墙高度自大梁底（或屋架端支点）算到