摘要：多層磚房結(jié)構(gòu)(磚混結(jié)構(gòu))主要用于居住、辦公、學(xué)校、醫(yī)院等民用或公用建筑。多層磚房結(jié)構(gòu)仍將被長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用，仍將是民用住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)類型。
　　關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)抗震，施工處理
　　前言
　　地震造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失的主要原因，是由地震引起的建筑物(絕大部分是磚房)和工程設(shè)施的破壞，以及次生災(zāi)害。國(guó)內(nèi)外歷次地震的經(jīng)驗(yàn)告訴我們：抓好抗震設(shè)防地區(qū)建設(shè)工程的抗震設(shè)計(jì)，是減輕未來地震災(zāi)害損失最積極、最有效和最根本的措施。在我國(guó)，多層磚房結(jié)構(gòu)(磚混結(jié)構(gòu))房屋修建數(shù)量最多分布最廣，約占80%，尤其在民用住宅建筑中更占到90%以上。雖然目前有高層剪力墻和異型小框架砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、CL結(jié)構(gòu)體系等新型推廣的結(jié)構(gòu)形式，但按我國(guó)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況，多層磚房結(jié)構(gòu)仍將被長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用，仍將是民用住宅建筑的主要結(jié)構(gòu)類型。多層磚房的傳統(tǒng)做法是用粘土實(shí)心磚和混合空心磚砌筑，由于砌體材料的脆性,這種結(jié)構(gòu)抗塑性變形能力差，抗震能力不足，到強(qiáng)震時(shí)破壞嚴(yán)重，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此在多層磚房的設(shè)計(jì)施工中，必須嚴(yán)格按照國(guó)家抗震規(guī)范的要求，采取各種防范措施，盡量減輕地震災(zāi)害，減少損失。另外：在多層磚房的設(shè)計(jì)中再過度追求大開間、大門洞、大懸挑,甚至通窗效果等，必將大大削弱房屋的抗震能力。現(xiàn)就多層磚房的抗震設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)行探討，具體如下：
　　一、設(shè)計(jì)中存在問題與設(shè)計(jì)理念的探討
　　1設(shè)計(jì)中存在的主要問題
　　(1)城市住宅磚房建設(shè)中，房屋超高或超層時(shí)有發(fā)生，尤其是底層為“家?guī)У?rdquo;的磚房，高度超過限值1m以上。
　　(2)在“綜合樓”磚房中，底層或頂層有采用“混雜”結(jié)構(gòu)體系的，即為滿足部分大空間需要，在底層或頂層局部采用鋼筋砼內(nèi)框架結(jié)構(gòu)。有的僅將構(gòu)造柱和圈梁局部加大，當(dāng)作框架結(jié)構(gòu)。
　　(3)住宅磚房中為追求大客廳，布置大開間和大門洞,有的大門洞間墻寬僅有240mm，并將陽(yáng)臺(tái)作成大懸挑(懸挑長(zhǎng)度大于2m)延擴(kuò)客廳面積；部分“局部尺寸”不滿足要求時(shí)，有的不采取加強(qiáng)措施，有的采用增大截面及配筋的構(gòu)造柱替代磚墻肢；住宅磚房中限于場(chǎng)地或“造型”，布置成復(fù)雜平面，或縱、橫墻沿平面布置多數(shù)不能對(duì)齊，或墻體沿豎向布置上下不連續(xù)等等。
　　(4)多層磚房抗震設(shè)計(jì)中，未作抗震承載力計(jì)算的占多數(shù)，加之缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，使相近的多層磚房采用的砌體強(qiáng)度等級(jí)相距甚遠(yuǎn)。
　　(5)多層磚房抗震設(shè)計(jì)中，所采取的抗震措施區(qū)別較大。構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置：多數(shù)設(shè)計(jì)富余較大,部分設(shè)計(jì)設(shè)置不足(含大洞口兩側(cè)未設(shè)構(gòu)造柱)；抗震連接措施：多數(shù)設(shè)計(jì)不完整或未交待清楚，有的設(shè)計(jì)還采用“一本圖集打天下”的作法，不管具體作法和適用與否，全包在“圖集”身上。
　　2基本設(shè)計(jì)理念
　　我國(guó)建筑抗震設(shè)防的目標(biāo)是三個(gè)水準(zhǔn)。多層磚房可通過一階段設(shè)計(jì)達(dá)到下列要求：滿足抗震承載力要求，房屋可“小震不裂”，房屋可符合“中震可修”；滿足房屋高度和層數(shù)及構(gòu)造柱和圈梁等要求，房屋可做到“大震不倒”。從震害分析表明,合理的抗震布置和構(gòu)造措施對(duì)提高多層磚房結(jié)構(gòu)抗震能力效果明顯，在某種程度上，抗震設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)比強(qiáng)度計(jì)算更重要。
　　二、設(shè)計(jì)的一般要求探討
　　1、建設(shè)場(chǎng)地的選擇。為達(dá)到減輕建筑物震害的目的，應(yīng)根據(jù)掌握的工程地質(zhì)資料、地震活動(dòng)情況、建設(shè)項(xiàng)目的要求等,合理選擇建筑場(chǎng)地。應(yīng)選擇對(duì)抗震有利的地段，避開不利的地段,無法避開的應(yīng)采取有效措施。不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑。有利地段指堅(jiān)硬土或開闊平坦均勻密實(shí)的中硬土等。不利地段指軟弱土、液化土、突出孤立的山嘴山丘、非巖質(zhì)的陡坡、河岸和邊坡邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層等；危險(xiǎn)地段指可能震發(fā)滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等的部位。
　　2、房屋高度的限制。震害調(diào)查表明，在同樣的地基條件下，磚房層數(shù)越多、高度越大，震害程度越嚴(yán)重，破壞比例也越高。這是由于作用于多層磚房的水平地震力隨房屋層數(shù)、高度增大而增加所致。因此對(duì)房屋總高度和層數(shù)進(jìn)行雙控制，是既經(jīng)濟(jì)又有效的抗震措施，目前有些設(shè)計(jì)只注重滿足甲方要求，滿足單一控制，而忽視抗震規(guī)范對(duì)房屋高度的雙控制，這種做法是不可取的。新規(guī)范特別指出對(duì)醫(yī)院、教學(xué)樓等及橫墻較少的多層砌體房屋應(yīng)比一般規(guī)定降低3m，層數(shù)降低一層。
　　3、房屋高寬比的限制。如果房屋的寬度太窄，在地震傾覆力矩的作用下，墻體水平截面產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力超過磚砌體的抗拉強(qiáng)度，底層外墻可能出現(xiàn)水平裂縫。抗震規(guī)范不要求對(duì)一般砌體房屋進(jìn)行整體彎曲驗(yàn)算，但明確提出了房屋高寬比的限制。
　　4、結(jié)構(gòu)選型和布置。多層磚房要注意平、立面規(guī)則的體型，應(yīng)優(yōu)先采用抗震性能較好的橫墻承重或縱橫墻共同承重方案，一般縱墻承重必然造成橫墻間距較大的情況，對(duì)抗震不利；抗震橫墻間距要符合規(guī)范要求，間距過大時(shí)，縱向磚墻會(huì)因過大的層間變形而產(chǎn)生出平面的彎曲破壞，應(yīng)加以防止；縱橫墻特別是承重墻體應(yīng)沿豎向?qū)χ保�宜在平面�?nèi)也對(duì)齊；墻體平面布置要求均勻和大體對(duì)稱，這樣可使地震作用能勻稱地分配到各個(gè)墻段，避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和局部墻段扭轉(zhuǎn)破壞。
　　5、對(duì)設(shè)防烈度8度以上地區(qū),房屋立面高差6m以上、房屋有錯(cuò)層且樓板高差大、各部分剛度與質(zhì)量截然不同等情況宜設(shè)防震縫。
　　三、截面抗震計(jì)算簡(jiǎn)式的探討
　　國(guó)家《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)給出的普通磚、多孔磚墻體的截面抗震承載力驗(yàn)算采用底部剪力法，公式如下式(1)、(2),詳解見規(guī)范第7.2.8條。一般情況下，應(yīng)按下式計(jì)算。V≤fvEA/γRE(1)當(dāng)按(1)式驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，可計(jì)入設(shè)置于墻段中部、截面不小于240mmX240mm且間距不大于4m的構(gòu)造柱對(duì)受剪承載力的提高作用,按下列簡(jiǎn)化方法計(jì)算
　　V≤[ηcfvE(A-AC)+ζftAC+0.08fyAs]/γRE(2)
　　四、抗震構(gòu)造措施的探討
　　1、加強(qiáng)墻體、樓屋蓋連接的措施。現(xiàn)澆鋼混樓板或屋面板伸進(jìn)縱、橫墻內(nèi)的長(zhǎng)度均不應(yīng)小于120mm；裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板，當(dāng)圈梁未設(shè)在板的同一標(biāo)高時(shí)，板端伸進(jìn)外墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm，伸進(jìn)內(nèi)墻的長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm，在梁上不應(yīng)小于80mm；當(dāng)板的跨度大于4.8m并與外墻平行時(shí)，靠外墻的預(yù)制板側(cè)邊應(yīng)與墻或圈梁拉結(jié)；房屋端部大房間的樓蓋，8度時(shí)房屋的屋蓋和9度時(shí)房屋的樓屋蓋，當(dāng)圈梁設(shè)在板底時(shí)鋼筋混凝土預(yù)制板應(yīng)相互拉結(jié)，并應(yīng)與梁、墻或圈梁拉結(jié)。預(yù)制板端部宜留錨固鋼筋，以與其它構(gòu)件拉結(jié)。現(xiàn)有的地區(qū)禁止使用預(yù)制空心板作樓屋蓋，而必須用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，這是加強(qiáng)房屋整體性、增強(qiáng)其抗震性能有利措施。
　　2、設(shè)置鋼筋混凝土圈梁。圈梁在多層磚房結(jié)構(gòu)中有多方面的作用，它可以增強(qiáng)縱橫墻體的連接，增強(qiáng)房屋的整體性和穩(wěn)定性；與構(gòu)造柱協(xié)同作用，它可提高整個(gè)建筑物的空間剛度和整體性，加強(qiáng)墻體的抗彎、抗剪能力，約束墻面裂縫的開展；抵抗由于地震或其他原因引起的地基不均勻沉降對(duì)房屋的破壞等。規(guī)范對(duì)不同設(shè)防烈度下圈梁的設(shè)置和內(nèi)橫墻間距有明確的要求。圈梁應(yīng)交圈閉合設(shè)置，不在同一標(biāo)高時(shí)應(yīng)有可靠搭接。圈梁宜設(shè)于樓板同一標(biāo)高處、或緊靠樓板的位置。
　　3、設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。通過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究和工程實(shí)踐，設(shè)置構(gòu)造柱已被公認(rèn)為多層磚房結(jié)構(gòu)最有效的抗震措施，可以明顯地提高多層磚房的抗震性能，使磚混結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度特別是變形能力得到提高。墻體即使開裂，在構(gòu)造柱的約束作用下，以其塑性變形和滑移、摩擦來消耗地震能量，而且只要構(gòu)造柱主筋不全部斷裂，破碎的墻體被約束在其自身的平面內(nèi)滑移，摩擦作用繼續(xù)存在，墻體仍能承擔(dān)豎向壓力和一定的水平地震力。這就使結(jié)構(gòu)達(dá)到了“裂而不倒”的目標(biāo)。新規(guī)范表7.3.1列出了不同設(shè)防烈度的多層磚房構(gòu)造柱的設(shè)置要求。在房屋四大角、錯(cuò)層部位的橫墻兩端、較大洞口和大房間兩側(cè)墻處均應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱；構(gòu)造柱必須是先砌墻后澆筑柱混凝土，并有馬牙槎和拉結(jié)鋼筋使墻和柱連接，拉結(jié)鋼筋沿墻高每500mm設(shè)2φ6，伸入每邊墻體不宜小于1m。以上構(gòu)造措施最主要的是使結(jié)構(gòu)的整體性、變形能力得到提高，從而使其脆性得以改善，極大提高結(jié)構(gòu)吸收、消耗地震能量的能力和抗倒塌能力，從而增強(qiáng)多層磚房結(jié)構(gòu)的抗震性能。新規(guī)范強(qiáng)調(diào)甲、乙類建筑的抗震措施應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，并把上面三條作為多層磚房設(shè)計(jì)的強(qiáng)制性措施，必須嚴(yán)格執(zhí)行。
　　五施工技術(shù)要點(diǎn)的探討
　　在多層磚房結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工中，由于施工企業(yè)對(duì)抗震規(guī)范、操作規(guī)程等不夠重視，建筑隊(duì)伍、施工操作人員水平參差不齊和施工技術(shù)掌握不熟練等原因，致使按規(guī)范要求設(shè)計(jì)的抗震構(gòu)造措施受到削弱。因此嚴(yán)格按抗震構(gòu)造措施要求施工，是一項(xiàng)非常重要和復(fù)雜的工作。現(xiàn)以抗震設(shè)防烈度為6-8度的一般多層磚房(磚混結(jié)構(gòu))為例，簡(jiǎn)述其抗震構(gòu)造施工技術(shù)要求和應(yīng)注意的問題。
　　1無構(gòu)造柱處的內(nèi)外墻(縱橫墻)要求同時(shí)咬槎砌筑；并根據(jù)設(shè)防烈度要求設(shè)置拉結(jié)鋼筋，沿墻高每500mm設(shè)2φ6拉結(jié)筋，伸入每邊墻體內(nèi)至少1000mm。后砌承重墻應(yīng)放坡留斜槎，不得留直槎。2與構(gòu)造柱相鄰的磚墻應(yīng)砌筑成馬牙槎；在墻體砌筑時(shí)，應(yīng)根據(jù)馬牙槎的尺寸要求，從每層柱腳開始，先退后進(jìn)，保證柱腳為大截面。相鄰馬牙槎的最小間距須滿足構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)截面尺寸。3墻體與構(gòu)造柱應(yīng)沿墻高每500mm設(shè)置2φ6水平拉結(jié)鋼筋聯(lián)結(jié)，每邊伸入墻內(nèi)不應(yīng)少于1000mm。后砌的非承重墻與承重墻交接處，除應(yīng)在承重墻留陽(yáng)槎外，尚應(yīng)沿墻高每500mm配置2φ6鋼筋互相拉結(jié)，鋼筋伸入每邊墻內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于500mm。4構(gòu)造柱必須與圈梁連接，在柱與圈梁相交節(jié)點(diǎn)處，構(gòu)造柱的縱筋應(yīng)穿過圈梁，保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。節(jié)點(diǎn)處柱箍筋應(yīng)加密，加密范圍在圈梁上下，取六分之一層高或500mm中的較大值，箍筋間距不宜大于100mm。5構(gòu)造柱、圈梁的箍筋一般用φ6，箍筋端部應(yīng)做成135。彎鉤，彎鉤的平直長(zhǎng)度不應(yīng)小于10倍箍筋直徑。構(gòu)造柱、圈梁的縱向鋼筋的錨固長(zhǎng)度和搭接長(zhǎng)度為35倍鋼筋直徑，采用Ⅰ級(jí)鋼筋的鋼筋末端應(yīng)加彎鉤。構(gòu)造柱縱向鋼筋的搭接應(yīng)從每層圈梁頂面開始,鋼筋的保護(hù)層厚度為30mm。6在澆筑混凝土前，必須將砌體和模板澆水濕潤(rùn)，并將模板內(nèi)的落地灰、磚渣和其他雜物清除干凈。柱模板宜在柱腳和二次澆灌段的下端位置留出清掃口。構(gòu)造柱的混凝土可分段澆筑，每段高度不宜大于2m或每層分兩次澆筑。在施工條件較好并能確保澆灌質(zhì)量時(shí)，亦可每層一次澆灌。澆筑柱混凝土宜用插入式振搗棒分層搗實(shí)，振搗棒應(yīng)隨振隨拔，每次振搗層的厚度不應(yīng)超過振搗棒有效長(zhǎng)度的1.25倍。振搗時(shí)，應(yīng)避免振搗棒觸碰墻身或柱鋼筋。7構(gòu)造柱、圈梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)一般為C20，其骨料最大粒徑不大于20mm，其坍落度以50-70mm為宜。新老混凝土結(jié)合處須先用水沖洗濕潤(rùn),再鋪20-30mm厚的水泥砂漿(砼配比去掉石子)，然后澆筑新的混凝土。8構(gòu)造柱從基礎(chǔ)到頂必須垂直，對(duì)準(zhǔn)軸線，其層間錯(cuò)位和垂直度必須符合施工規(guī)范要求。在每層放線和安裝模板時(shí)，必須根據(jù)柱軸線隨時(shí)校正豎筋位置和垂直度，澆注柱混凝土前應(yīng)校核柱筋位置并采取措施固定鋼筋。
　　六結(jié)語(yǔ)
　　我國(guó)是地震的多發(fā)性國(guó)家,地震區(qū)(基本烈度6度及以上地區(qū))的面積占全部國(guó)土面積的60%以上。在目前無法準(zhǔn)確預(yù)報(bào)、無法消除地震的情況下，抗震防災(zāi)工作是減輕地震災(zāi)害的根本措施。因此，廣大建筑工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工人員必須對(duì)多層磚房設(shè)置抗震構(gòu)造的重要性予以高度重視，以高度的責(zé)任感和緊迫感，認(rèn)真學(xué)習(xí)鉆研有關(guān)規(guī)范規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造圖集手冊(cè),采取有效的技術(shù)和管理措施，積極采用國(guó)家推廣的對(duì)房屋抗震有利的新工藝、新材料、新方法，確保多層磚房達(dá)到抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，減少地震損失。