摘要：在多層磚混房屋中，在砌體內(nèi)設(shè)集中配筋帶和墻中柱是提高墻體的抗剪承載力的較有效措施。

　　關(guān)鍵詞：多層磚混結(jié)構(gòu)房屋 優(yōu)化設(shè)計(jì) 抗震

　　Abstract: in the multi-layered brick house, with concentrated in masonry reinforcement and the wall with the column is to improve the wall shear capacity of more effective measures.

　　Keywords: multi-layer brick house structure optimization design earthquake

　　中圖分類號(hào)： TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　所謂優(yōu)化設(shè)計(jì)是指：研究問(wèn)題和尋求解決問(wèn)題的最優(yōu)方案，“最優(yōu)”兩字應(yīng)理解為在給定條件下得到盡可能滿意的結(jié)果。

　　—、磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本考慮

　　1 結(jié)構(gòu)體系力求合理

　　1) 合理布置縱墻和橫墻

　　縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ,沿平面內(nèi)宜對(duì)齊,沿豎向應(yīng)上下連續(xù),同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系。

　　2)采用鋼筋混凝土薄壁框架體系取代砌體外縱墻

　　由于較大房間砌體結(jié)構(gòu)的樓蓋可采用井字梁布置，縱橫墻共同承重，薄壁框架除自承重外，其承受井字梁傳來(lái)的垂直荷載比只設(shè)置進(jìn)深梁的情況要小，而且薄壁柱的軸壓比較小，能充分發(fā)揮其延性抗震能力。總之，鋼筋混凝土薄壁框架體系取代砌體外縱墻的方法是一種經(jīng)濟(jì)、合理和有效的抗震減災(zāi)措施。

　　3)配筋砌體結(jié)構(gòu)

　　在多層磚混房屋中，在砌體內(nèi)設(shè)集中配筋帶和墻中柱是提高墻體的抗剪承載力的較有效措施。這些附加的構(gòu)件對(duì)磚墻不僅起約束作用，而且進(jìn)一步增強(qiáng)了磚墻水平承載力和豎向承載力。

　　2 房屋高度和層數(shù)不應(yīng)該超限值

　　減輕自重、減少層數(shù)、降低層高是削弱地震影響的有效途徑之一。現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)多層砌體房屋的總高度和總層數(shù)有了強(qiáng)制性規(guī)定。關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)的高度和層數(shù)，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的是限值，其嚴(yán)格程度要高于對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)定的“最大適用高度”，應(yīng)予以足夠的重視。

　　3 平、立面布置

　　建筑的平面布置和抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,平面形狀應(yīng)具有良好的整體作用。縱、橫墻沿平面布置不能對(duì)齊的墻體較少,樓梯間不宜設(shè)在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處;建筑的立面和豎向剖面力求規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,墻體沿豎向布置上下應(yīng)連續(xù),避免剛度突變;豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的截面和材料強(qiáng)度等級(jí)自下而上宜逐漸減小,避免抗側(cè)力構(gòu)件的承載力突變。

　　4 材料的應(yīng)用

　　1)因地制宜地選用建筑材料，盡可能降低成本，但要以保證質(zhì)量為前提。2)結(jié)合墻體材料的技術(shù)進(jìn)步，應(yīng)擴(kuò)大輕質(zhì)、高強(qiáng)墻體材料的使用范圍。3)提高砌筑砂漿的強(qiáng)度等級(jí)是提高磚墻體抗震性能的經(jīng)濟(jì)而有效的措施。4)提倡使用現(xiàn)澆樓板，對(duì)于預(yù)制板的使用應(yīng)盡量限制。

　　二、通過(guò)抗震計(jì)算保證達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化

　　抗震計(jì)算是抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分,是保證滿足抗震承載力的基礎(chǔ)。多層砌體房屋的抗震計(jì)算可采用底部剪力法。對(duì)平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的多層砌體房屋宜采用考慮地震扭轉(zhuǎn)影響的分析程序。在抗震計(jì)算中,抗震驗(yàn)算是比較重要的環(huán)節(jié),是衡量結(jié)構(gòu)是否安全與浪費(fèi)的標(biāo)尺。

　　三、磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震構(gòu)造優(yōu)化措施

　　1 構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置

　　1)磚墻增設(shè)構(gòu)造柱能提高磚混房屋的延性,能防止磚砌體側(cè)向擠出塌落,使砌體的抗剪承載力提高10 %～30 % ,提高砌體的變形能力,是有效的抗倒塌措施。另外,合理地設(shè)置構(gòu)造柱,能起到增強(qiáng)房屋整體性的作用,還可以利用其塑性變形和滑移摩擦來(lái)消耗地震能量,從而大大提高抗震能力。

　　2)圈梁是多層磚混結(jié)構(gòu)樓房提高抗震能力的一項(xiàng)有效技術(shù)措施。由于圈梁的約束作用使樓蓋與縱、橫墻構(gòu)成整體的箱形結(jié)構(gòu),能有效地防止預(yù)制板的散落。圈梁作為邊緣構(gòu)件,對(duì)裝配式樓、屋蓋在水平面內(nèi)進(jìn)行約束,可提高樓蓋、屋蓋的水平剛度,同時(shí)能保證樓蓋起整體橫隔板的作用。

　　2 在合理位置的墻段內(nèi)設(shè)置水平鋼筋

　　為了提高墻體的抗震能力,可在抗震力不夠的承重墻段內(nèi)配置水平鋼筋,使地震力由砌體及水平鋼筋共同承擔(dān)。有研究表明,配筋多孔磚墻體可以有效地提高墻段的抗震性能,減少脆性,增加延性,增強(qiáng)磚混房屋的抗震性能。

　　3 加強(qiáng)抗震構(gòu)造連接

　　1)構(gòu)造柱與樓、屋蓋連接。當(dāng)為裝配式樓、屋蓋時(shí),構(gòu)造柱應(yīng)與每層圈梁連接(多層磚房宜每層設(shè)圈梁) ;當(dāng)為現(xiàn)澆樓、屋蓋時(shí),在樓、屋蓋處設(shè)240 mm ×120 mm 拉梁與構(gòu)造柱連接。2)構(gòu)造柱與磚墻連接。構(gòu)造柱與磚墻連接處應(yīng)砌成馬牙槎,并沿墻高每隔500 mm 設(shè)拉結(jié)鋼筋,每邊伸入墻內(nèi)不小于1. 0 m。3)墻與墻的連接。層高超過(guò)3. 6 m 或長(zhǎng)度大于7. 2 m 的大房間,外墻轉(zhuǎn)角及內(nèi)外墻交接處未設(shè)構(gòu)造柱時(shí),應(yīng)沿墻高每隔500 mm 設(shè)拉結(jié)鋼筋,每邊伸入墻內(nèi)不小于1. 0 m。4)屋頂間的連接。突出屋面的樓梯間等,構(gòu)造柱應(yīng)從下一層伸到屋頂間頂部,并與頂部圈梁連接。5)構(gòu)造柱底端連接。構(gòu)造柱可不單獨(dú)設(shè)基礎(chǔ)(承重構(gòu)造柱除外) ,但應(yīng)伸入室外地面下500 mm ,或錨入室外地面下不小于300 mm 的地圈梁。

　　4 懸臂構(gòu)件的連接

　　1)女兒墻的穩(wěn)定措施。6-8度時(shí)，240mm厚無(wú)錨固女兒墻(非出入口處)的高度不宜超過(guò)0.5m。超過(guò)時(shí)，女兒墻應(yīng)按抗震構(gòu)造圖集要求采取穩(wěn)定措施。女兒墻的計(jì)算高度可從屋蓋的圈梁頂面算起，當(dāng)屋面板周邊與女兒墻有鋼筋拉結(jié)時(shí)，計(jì)算高度可從板面算起。

　　2)懸挑構(gòu)件。懸臂陽(yáng)臺(tái)挑梁的最大外挑長(zhǎng)度不宜大于1.8m,不應(yīng)大于2m。不應(yīng)采用墻中懸挑式踏步或豎肋插入墻體的樓梯。

　　四、基于經(jīng)濟(jì)性考慮的抗震設(shè)計(jì)優(yōu)化理念在抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)決策過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)考慮通過(guò)設(shè)防烈度的取值，定量或半定量地控制未來(lái)地震的人員傷亡數(shù)和地震經(jīng)濟(jì)損失。此優(yōu)化理念，即為在抗震設(shè)防方面花最少的錢，還要把地震之后的經(jīng)濟(jì)損失降到最低，這里的“經(jīng)濟(jì)損失”包括直接經(jīng)濟(jì)損失和災(zāi)后重建的費(fèi)用。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，將地震總經(jīng)濟(jì)損失與抗震設(shè)防投入進(jìn)行比較，盡可能用最少的設(shè)防投入獲得最優(yōu)的抗震效果。