1、砖混房屋结构设计问题分析摘要：砖混结构是在住宅、办公、教学、医院等建筑物中应用较为广泛。对于大多数设计人员来说,都认为砖混结构设计较为简单。然而在工程质量问题和工程事故中,砖混结构出现的问题占有相当大的比重,这是因为砖混结构是一种脆性结构,对各种荷载和位移变化较为敏感,受材料和施工因素影响较大,平面布置和建筑功能日趋复杂,常产生各种形态的裂缝,应该引起设计人员的高度重视。 关键词：砖混房屋；结构设计；问题 中图分类号：TU318 文献标识码： A 文章编号： 引言 砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑。柱，梁、楼板、屋面板，桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲，砖混结构
2、是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构，又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是粘土砖，所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。可以这样说，砖的形状越规则，砂浆的强度越高，灰缝越薄越均匀，砌体的强度就越高，房屋的耐用年限就越长。1.砖混结构住宅的内容及其优点 砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑，柱、梁、楼板、屋面板、桁架等采用钢筋混凝土结构。通俗地讲，砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构，又称钢筋混凝土混合结构。因为砖混结构的主要承重结构是粘土砖，所以砖的形状及强度就决定了房屋的强度。可以这样说，砖的形状越规则，砂浆的强度越高，灰缝越薄越
3、均匀，砌体的强度就越高，房屋的耐用年限就越长。砖混结构的优点主要表现在：由于砖是最小的标准化构件，对施工场地和施工技术要求低，可砌成各种形状的墙体，各地都可生产。它具有很好的耐久性、化学稳定性和大气稳定性。可节省水泥、钢材和木材，不需模板，造价较低。施工技术与施工设备简单。砖的隔音和保温隔热性要优于混凝土和其他墙体材料，因而在住宅建设中运用得最为普遍。 2.砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱使用 在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的抗剪能力，而且与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有重要作用。 在结构设计中，有些设计者将构造柱误作为承重柱
4、使用，这种作法将引起以下几个问题： 2.1 构造柱作为承重柱使用后，使得构造柱提前受力，不但会降低构造柱对彻体的拉结和约束作用，而且结构一旦遭遇地震作用时，在构造柱位置必然形成应力集中而首先破坏。这样构造柱不但起不到其应有作用，反而成为房屋结构中的一个薄弱部位。 2.2 构造柱一般生根于地圈梁中，没有另设基础。构造柱兼作承重柱使用后，柱底的抗冲切、抗弯及局部承压强度必然不能满足要求。柱底一旦发生冲切或局部承压过大将出现裂缝。若梁上荷载和跨度都比较小，构造柱也可布置于圈梁上，但必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。 2.3 承重柱普通砖混房屋结构建筑中的承重柱截面高度设计过小多
5、发生于六度抗震设防区。些结构设计者误认为六度设防就是不设防，不进行受力分析，只把柱子的截面高度设计得过小，使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁，柱按轴心受压计算。这种做法虽易于进行结构受力分析，却给房屋结构埋下隐患。这样做忽略忽略了柱对消化酶的约束弯矩，加之以柱截面的配筋都较小，结构一旦受力后，柱顶抗弯强度必然不足，从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝，形成塑性铰。这样在正常使用情况下，柱子已开始带铰工作，不但影响了房屋的耐久性，且常引起用户的恐惧心理。更为严重的是，其违背了现行抗震规范中 “强柱弱梁”的设计原则，此结构一遭地震作用，将会倒塌。 3.结构设计中存在的问题分析 3.1
6、建筑物顶层端部剪应力与温差成正比, 与水平阻力系数、材料弹性模量、建筑物长度等呈线性关系。控制温度应力引起墙体裂缝的主要因素, 因此用伸缩缝作为控制裂缝的唯一方法是不全面的。控制裂缝应综合考虑有关因素, 采取行之有效的措施。结构设计考虑强度计算、抗震结构措施多。控制温度应力的措施少, 在住宅楼顶层端单元内、外纵墙出现裂缝较普遍, 不可否认, 结构设计未采取措施或措施不力, 是形成墙体裂缝的重要因素之一。 3.2 砖混房屋长度过长。规范规定总长超过 50 m 应设伸缩缝, 有的房屋超过较多而未设, 也未采取其它措施。 3.3 构造柱是增强建筑物整体性, 抵抗地震作用的重要构造措施, 过去不少设计
7、, 构造柱的设置只考虑符合抗震规范, 不考虑实际已存在的温度应力, 认为温度应力在规范上未明确规定计算方法, 不考虑也不能算是设计错误。 3.4 采用砖、砂浆强度等级, 越到顶层越低, 有些建筑物低部几层采用 MU10 级砖、M5 级砂浆, 而到顶层则为 MU7.5 级砖、M 2. 5 级砂浆。设计人员习惯于从强度上考虑, 对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少 4.预防措施分析 4.1 为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力, 控制裂缝出现, 外纵墙厚度宜采取 370 mm, 内纵墙厚度宜采取 240mm。增加墙的厚度后, 圈梁和构造柱仍占一砖墙厚, 使圈梁、构造柱不暴露在大气中, 有利于控
8、制温度应力引起的墙体裂缝。在房屋端部一间的内纵墙尽量不开高窗, 如非设不可, 亦宜使窗口尽量减小, 房屋的长高比不宜太大, 以保证房屋的整体刚度, 并使长度控制在温度变形允许长度之内。为减少屋盖与墙体的温差, 可在屋面上增设架空隔热板, 其减小温度应力的效果十分明显。 4.2 鉴于建筑物端部两间是裂缝多发区, 因此, 对这两间应进行重点加强。采取的措施是: 外纵墙与内横承重墙交叉处设构造柱, 山墙与内纵墙处设构造柱, 内纵墙与内横承重墙交叉处视具体情况增设抗裂柱, 抗裂柱一般只在顶层设置, 其上下端锚固于上下圈梁内, 也可将抗裂柱伸入至下一层, 既两层抗裂柱, 其下端锚固于更下一层的圈梁内,
9、这样既解决了顶层墙体易裂的问题, 也不致于由于顶层须设抗裂柱, 而将柱直伸入建筑物一层地面一下, 造成构造柱设置过多的弊端。在房屋的四个大角或多个大角构造柱断面可适当加大, 外墙为 370 mm 时, 可为 370 mm370 mm。加强端部构造柱的设置是为增强砌体整体性、抵消部分屋盖传来的水平推力或拉力。圈梁在房屋端部亦适当加密, 要与构造柱配合设置。 4.3 为增强顶层端部砌体强度, 在顶层端部从山墙起两间范围内, 内外纵墙及承重墙增设砖砌体水平缝钢筋, 一般 370 mm 墙加 36, 240 mm 增加 26。竖直方向 500, 也可加 5 钢筋网片, 370 mm 墙加 45, 负筋
10、5 300; 240 mm 墙 35, 负筋 5 300, 网片以点焊为宜。为增强砌体抗剪强度, 并为砖缝配筋考虑, 顶层砂浆不宜低于 M5。 5.结束语 总之，普通砖混房屋结构设计是一门专业性很强的学科，只有不断提高业务素质和技术水平，重视设计中存在的相关问题，不断积累设计经验，发挥主动性创新精神，才能适应技术进步和变化，从根本上消除设计质量的隐患。 参考文献: 1 GB 5001022002 ,混凝土结构设计规范 S . 2 GB 500322001 ,砌体结构设计规范 S . 3 GB 5001122001 ,建筑抗震设计规范 S . 4 GBJ 7289 ,建筑地基基础设计规范 S .
