浅谈益阳市民用房(砖混建筑)抗震能力的现状及优化设计研究

第一篇：浅谈益阳市民用房(砖混建筑)抗震能力的现状及优化设计研究

浅谈益阳市民用房（砖混建筑）抗震能力的现状及优化设计研究

王 雄 杰0903309-272010-11-20

摘要 ：砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我市当前民用建筑中使用最广范的一种建筑形式。经笔者多次民间走访调查并结合所学知识对我市民用房存在的问题进行了分析，并探讨了一些我市目前可行的抗震措施。现将一名建筑学习者的实践成果分述如下：

现今我市村镇房屋抗震存在许多的问题

我市村镇房屋很多并没有按照《建筑抗震设计规范》的具体要求进行抗震设计，在抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面均存在问题，严重者存在毫未进行抗震设计，从而房屋的抗震能力极低。经考察，由于年久未修，部分房屋已出现整体倾斜、砖瓦剥蚀等现象。针对目前我市农村建筑抗震设防标准低的现象，现重点从抗震概念设计方面分析具体存在的抗震问题。场地选择不当

许多山区及丘陵地区村镇房屋建在山尖及地形变化剧烈的不利地方，由于地形对地震波的放大作用使地震作用加强。如2003年7月21日云南大姚地震中位于山尖及地形变化剧烈的地方房屋基本倒塌。结构布局不合理

村镇房屋中相当一部分是由屋主根据主观意愿自行设计，往往造成建筑平面布置不规则如“∟”型、“π”型，再加上房屋本身没有进行抗震设计，地震时受扭转效应的不利影响，从而导致房屋容易发生破坏倒塌。结构体系有缺陷

村镇房屋多为纵墙或横墙承重，然而由于连接构造措施不当，不能有效的传递荷载。如木结构的门式和三角形屋架之间无斜撑，仅靠铆榫和檩条连接不能形成刚接点，在地震作用下容易松动变为铰接点，整个屋面系统成为一个几何可变体系，从而在地震作用下容易发生倾斜或倒塌。又如山墙搁檩，即檩条直接搁在山墙上，而山墙一般较高，整体稳定性差，地震时山墙容易内闪倒塌，导致屋盖塌落造成住户被活埋死亡，人员伤亡惨重。非结构构件的连接构造措施不够

大多数村镇房屋有出屋面的烟囱、高门脸、女儿墙等局部突出部分，这些构件与结构主体没有有效的拉接措施，加上地震作用的鞭梢效应，地震发生时易倒塌，从而砸伤人员。材料强度不能保证

村镇房屋主要为土坯房屋、木结构房屋、石结构房屋、砖土混合承重房屋等砌体结构房屋，材料质量和强度没有保证。如砖土结构房屋中砖和土坯之间粘结强度低；木构件容易发生腐朽，且没有任何的防腐措施，这些房屋在地震作用下容易由于强度不够而发生破坏。施工质量差

由于农村经济原因，施工人员多数为当地的土匠，缺乏技术知识，不能保证质量，从而不利于结构的安全性。如砖砌体结构的交叉处未同步砌筑，不配置拉接筋。先浇构造柱再砌筑砖块，从而影响结构的整体协同工作能力。又如砌墙过程中多采用“带刀灰”，砂浆只涂在砖边沿，未填饱满，有的墙面砌筑很不平整，形成鼓包墙。居家装修时的薄弱认识

在房屋的设计中，有许多的结构都是按照房屋的抗震需要建造的。屋内有些地方是坚决不能改动的，否则一旦破坏房屋的整体防震设计，在遇到地震时就极为危险。尤其是目前有不少临街的居民楼将一层、二层改为商铺的。一般情况下，如果一楼的一户居民将承重墙拆除，将会导致该楼的抗震性能减弱和负荷应力出现异常，如果此时发生强震，楼梯很可能会发生整体坍塌。另外，承重墙也不能随意凿洞，屋内墙的门窗尺寸也不能随意拆改，扩大原有门窗尺寸或者另建门窗，这也有损于房屋的抗震性。

提高农村建筑抗震性能的对策和措施

地震作用具有不可预测性和巨大的破坏性，加之我国农村人口众多，由于经济等原因村镇房屋抗震能力极低，一旦地震发生会造成巨大的人员伤亡和经济损失，在新时期全面建设社会主义新农村，保障人民生命和财产安全刻不容缓，村镇建筑需采取相应的对策和措施。

1，科学布局建筑平面和立面

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中，建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。在实际工程设计中，应避免头重脚轻，房屋重心尽可能降低，避免采用错落的立面，突出屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震时发生鞭梢效应，同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

2，增强砌体房屋的刚度及整体性

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个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。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件。平面上，当上下墙体不对齐时，现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此，采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用；另外，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。

值得一提的是，基于我市人均生产总值在同类城市中比较落后等原因，在考虑成本因素时而采取砌体结构的建筑物，其设计必须按照抗震规范要求执行，且严禁使用预制板。2008年汶川震害实例证明，预制板与圈梁、墙体之间的连接非常脆弱，在地震作用下，它们的连接极易失稳发生脱节，更为严重的是一块预制板的塌落会引发多米诺骨牌效应的多层楼板的连续倒塌与叠压，造成巨大的人身伤亡！

3，合理布置纵墙和横墙

砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体，在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝，严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象，进而使房屋造到破坏；所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，纵、横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低。

4，适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度

历次震害表明，砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比，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，是减轻震害的有效途径之一。

5，有效设置房屋圈梁和构造柱

多次震害调查表明，圈梁是砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力，减轻震害。在砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁，可加强内外墙的连接，增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构，能有效地约束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低，以充分发挥各片墙体的抗震能力。

结束语

砌体砖混结构被认为是较简单的结构形式，容易受到轻视，而砌体材料自身的抗震能力较弱，故在结构设计中常会遇到抗震力不足的问题。对此不能抱着侥幸心理应付了事，而必须引起足够重视，精心、细心地做好从设计到施工的每一步。毕竟砌体砖混结构房屋是我市目前绝大多数人安身立命的所在。

第二篇：浅谈抗震对多层砖混结构房屋的设计要求[小编推荐]

浅谈抗震对多层砖混结构房屋的设计要求

摘要：根据现行建筑抗震设计规范，砖混结构设计规范，结合自身设计的实践经验，提出在多层砖混房屋抗震设计上应注意的几点内容，同时指出在抗震设计时应体现以预防为主的设计思想，从而达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标。

关键词：砖混结构抗震设计设防目标

0 引言

汶川大地震过去已有一年多了，但每当想起那场突如其来的巨大灾难，仍会让每个中国人心有余悸，也对我们设计工作是一个警示，那就是抗震设计在结构设计中的重要性，下面结合自己平时的设计工作，浅谈一下在多层砖混结构房屋抗震设计的几点体会。

砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广的一种建筑形式，其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差；因此改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范，我认为，在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面：科学布局建筑平面和立面

建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中，建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生扭转效应，大大加剧地震的破坏力度；对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻，房屋重心尽可能降低，避免采用错落的立面，突出屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震时发生鞭梢效应，同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案，即使不可避免时，也应尽量在适当部位设置防震缝，将体型复杂，平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中，应尽可能兼顾建筑造型，又满足使用功能要求的前提下，将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方；同时又能有效地提高工程的抗震性能。砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值

历次震害证明，砌体房屋的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。因此现行建筑抗震设计规范（GB50011-2001）对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定：多层砌体房屋的总高度及层数应满足下表中的限值。

在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上表的限值，因为楼盖重量占房屋总重的一半左右，房屋总高度相同，多一层楼盖就意味着增加半层楼的側向地震作用，同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下，因倾覆力矩过大，使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏，故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。采用现浇混凝土楼板及屋盖

房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个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。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽，因作为以剪切变形为主的砌体结构，层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件，平面上，当上下墙体不对齐时，现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此，采用现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法。4 合理布置纵墙和横墙

多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体，在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝，严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象，进而使房屋造到破坏；所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，纵、横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同时同轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低，多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重，由于非承重方向的约束墙体少，间距大，因而房屋该方向刚度较弱，空间刚度和整体性均较差，抗震能力低；在高烈度地区，墙体由于平面外的失稳而先行破坏，进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋，由于其限制了纵、横墙的侧向变形，增强了空间刚度和整体性，对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。有效设置房屋圈梁和构造柱

多次震害调查表明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力，减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁，可加强内外墙的连接，增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构，能有效地约束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低，以充分发挥各片墙体的抗震能力。圈梁作为边缘构件，对装配式楼、屋盖在水平面内进行约束，可提高楼盖，屋盖的水平刚度，同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用。圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束，限制墙体裂缝的开展，且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体，并减小裂缝与水平面的夹角，保证墙体的整体性和变形能力，提高墙体的抗剪能力。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响，特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合现行建筑抗震设计规范的要求。现浇钢筋混凝土圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。圈梁的截面高度不应小于120mm，配筋应符合下表的要求。在合理位置的墙段内设置水平钢筋

在抗震验算中，多层砖混房屋底层往往不容易满足抗震要求，即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满足，为了提高墙体的抗震能力，可以在抗震力不足的承重墙段内配置水平钢筋，使地震力由砌体及水平钢筋共同承担，一些试验表明，配筋多孔砖墙体可以减少脆性，增加延性，有效提高墙段的抗震能力。结束语

根据现行建筑抗震设计规范，砖混结构设计规范，结合自身设计的实践经验，提出在多层砖混房屋抗震设计上应注意的几点内容，同时指出在抗震设计时应体现以预防为主的设计思想，从而达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防效果。

参考文献：

[1]《砌体结构设计规范》.GB50003-2001.[2]《建筑抗震设计规范》.GB50011-2001.[3]《砌体结构设计手册》.ISBN7-112-05473-7.[4]刘大海.建筑抗震构造手册[S].北京：中国建筑工业出版社.1998.

第三篇：建筑给排水的优化设计研究

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建筑给排水的优化设计研究

作者：武智佳

来源：《城市建设理论研究》2013年第23期

摘要：建筑用水需求量高、排水量大、层数多、高度大、振源多，对给水系统排水系统的设计以及材料施工和日常管理上提出了更高的要求。本文研究了建筑给排水设计方法。关键词：高层建筑；给水系统；排水系统；设计；研究

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

引言

建筑给排水的设计影响到人们的正常生活，合理的设计、科学的管理以及优质的施工质量是保证系统安全有效运行的关键，采用新技术新措施才能更加保障给水系统排水系统更好的运行，达到高层建筑对水系统的高要求。

1、建筑给排水工程特点

(1)静水压力是高层建筑给排水消防系统设计时需要重点考虑的因素,相对普通低层建筑而言,高层建筑给排水消防系统静水压力较大,而如果采用常规的一个区供水,使用效果很难保证,而且也很容易造成管道和配件的损坏。

(2)安全可靠性是高层建筑消防系统另一个重要因素,高层建筑可以诱发火灾的因素较多,火势蔓延速度快,而且扑球起来非常困难,因此确保消防系统的安全可靠性是重中之重,鉴于目前我国的国情,消防系统设计时应将自救放在第一位。

(3)高层建筑由于高度比较大,所以排水管道比较长,而且排水量也比普通建筑大,故管道内部的压力起伏很大。所以高层建筑给排水设计时,需要保证排水系统的排水能力、管道内压力的稳定以及保护水封不被破坏。综合考虑这几点,高层建筑的排水量管道应采用机械强度较高的管道材料,并采用柔性接口。

(4)给排水系统需要非常稳定。高层建筑的建筑标准高,而且给排水设备的使用人数也是非常多,水的消耗量也非常大,如果供水不稳定,出现停水或管道堵塞的情况,那么会造成非常恶劣的影响。故因此采取多种措施,保证给水排水系统的稳定性。此外,高层建筑的给水排水需要考虑进行噪音的处理。

2、建筑给水系统设计

2.1明确高层建筑给水方式

高层建筑常用的就有高位水箱、气压罐和变频泵无水箱三个给水设备，正确选择高层建筑的供水方式，采用最科学合理的供水设备，选用技术先进、供水安全以及经济合理的供水设备，是高层建筑正常供水的核心关键，选择合理的给水方式，使用合适的给水设备，对高层建筑的影响作用非常大。

2.1.1高位水箱给水

高位水箱具有存储和调节水量和水压的作用，离心水泵负责给水箱里加水。其供水方式有水箱和水泵，不仅可以并联供水、串联供水，还可以对水箱或是阀门进行减压供水。高位水箱不仅可以存储相当可靠的水量可以比较安全供水，水压相对稳定，效率高，而且设备费和管理费都相对较低。但是高位水箱占建筑面积大，增加了高层建筑的受压，要投入更多的基建资金，而且水箱里的水容易被污染，防水进去的时候还产生振动，发出噪音。

2.1.2气压罐给水

气压罐是一个密闭的钢制容器，由气压罐和离心水泵组成，利用罐内空气压缩存储水量进行供水，水量达到一定程度就自动停止供水，非常节能，水泵的循序启动和软启动功能实现了无塔也能供水的目的。气压罐供水不仅不占高层建筑的面积，减少建筑的负荷，水质不容易被污染，节约了资金投入，而且控制自动化，大大方便集中管理，但是供水波动不稳定，水量存储少，因而要频繁启动水泵，在高压或低压状态下，水泵的工作效率低，导致水泵的使用寿命相对的缩短，气压罐供水的没有高位水箱供水可靠。

2.1.3变频泵无水箱给水水泵机组和单片机变频技术构成变频泵无水箱，电压和频率被变报器的电源改变，电动机的交流转速得到有效的控制。变频泵无水箱是一个可以随意调节流量和水压的设备，因为可以调节流量和水压，所以可以不用高位水箱，避免了占地面积和重力对高层建筑的影响。

2.2选用合适的给水管道

传统的给水管道通常是热镀锌钢管，但是这种钢管重量大、非常容易生锈，影响水的质量，无法满足人们对生活用水的要求。目前，重量轻、经济实惠、液体流动性好、耐压度强、安装方便、耐腐蚀性强以及使用的寿命相对较长的塑料水管被广泛应用。给水管材的选择，要考虑质量、重量、经济、使用的环境、承受压力的程度、承受的最高温度以及安装的方式等，要综合技术和经济的实际情况后进行给水管道的选择。

2.3合理布置给水管道

给水管道的布置，要满足高层建筑里的用户的生活用水的要求，选择合适的管道长度和管道的内径，尽量降低成本。但是现在我们国家还不是特别重视高层建筑的管道布置，最大的原因也许是高层建筑的管道比较短，管道内径有相对较小，投入的资金比例也相对较少，而且收到的经济效益不是非常的明显。由于高层建筑的快速发展，建筑的内部设施越来越完善，对管

道的种类和数量的要求也随之增多，又因为高层建筑层数多、高度大、振源多的特殊性质，对管道的性能和质量等方面的要求很严格，所以要加大对高层建筑管道设备的资金投入。

3、高层建筑排水系统设计

合理的管道通气系统影响着高层建筑的排水功能。所以，在高层建筑中要完善通气排水系统，为了能快速排除污水，就得合理的布置管道，要保持稳定管道内部的气压，防止管道阻塞，安装的时候要选择防振的、牢固的管道，避免发出噪声，影响居民正常生活。

3.1设立透气管道

高层建筑应该设立透气管道，因为生活污水的排出水管的水流速度比较小，而污水进水管的水流速度比较大。产生的压力集聚在管道的底部于是出现正压区，靠近管道底部的卫生用器在正压区的压力作用下会遭到一定程度的破环，卫生用器常出现气泡上翻的现象。建立透气管道，不仅可以平衡管道内的气流量，正压区的压力也会被降低，还可以消除卫生用器发生的气泡现象。

3.2选择合适的卫生设备

在高层建筑卫生器具的选择和布置上，要了解当地的民风民俗习惯，再结合卫生间的实际形状、大小等，进行合理的选购、科学的布置，尽量在使用的时候方便舒适。在卫生器具的布置上，特别要注意的是坐便器位置的排水口设置，市场上的坐便器种类繁多，大小不一，各型号的坐便器对排水口的位置要求不一，应该合理预留位置，方便坐便器设置排水口，最大程度的满足居民的生活质量要求。

3.3合理布置排水管道

高层建筑的底部被架空，建造商铺或者商场，为了不对底层功能的使用造成不必要的影响，应该在底层就进行上部分排水管道的转换。很多事例表明把所以排水管道聚集到一根大横管道上进行整栋楼的排水，那是非常不科学的，因为一旦大横管道破裂或者被堵塞，就会对整栋楼的正常生活造成很大的不便。合理布置排水管道，高层建筑的住宅内部使用的排水管道比较复杂，所以底层的连接卫生器具的排水管道应该独立排出，如果需要进行转换，可以把底层的卫生器具直接接到大横的排水管道上。

3.4地漏的正确处理

高层建筑的排水系统中，地漏是其中一个不可忽视的环节，地漏的设置是为了对地面的积水进行排除。在高层建筑的住宅中，大都是在卫生间设置地漏，厨房视情况设置，因为厨房只会有少量的水溅到地面，不会造成大面积的积水，用抹布或拖把就可以清理干净。在卫生间设计的地漏地板下沉300mm-500mm之间，在本层就可以布置横管排水，在管道下部就设立防水层，就可以直接在本层解决漏水和堵塞的情况。

结束语

建筑给排水设计对建筑功能的正常使用具有重要的意义,因此设计人员需要对其高度重视,在实际工作中不断积累设计经验,吸收先进的设计理念,积极探索,推动高层建筑给排水技术的发展。

参考文献

[1]陈友弟,舒宋玉.某商住楼建筑给排水设计要点分析[J].黑龙江科技信息,2011

[2]程浩.建筑排水系统水力工况的数值模拟研究[D].哈尔滨工程大学.2009

[3]闫现玲,王巧香.高层建筑排水设计与讨论[J].民营科技.2009