民用住宅的抗震性能剖析

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摘要：5.12汶川大地震已經過去有兩年的時間了。讓我們看到慘不忍睹的是由于地震導致的眾多房屋倒塌，給人們帶來的災難。所以，民用建筑抗震性能的好壞，直接影響著人們的生命和財產。本文就幾種常見結構的抗震性能進行了分析，重點闡述了抗震性能密切相關的幾個因素，也就是人們在選擇和使用建筑結構時應注意的問題。

關鍵詞：民用建筑；結構；抗震性能

通過對2008年5月12日四川汶川地震發生建筑破壞調查，認為此次系列地震震害較重的主要原因是結構沒有按規范建設，包括抗震構造措施不合理、施工質量不高、結構設計不合理、建筑規劃和選址不當等。汶川大地震中因建筑損毀所帶來的嚴重人員傷亡，建筑抗震性已引起人們的高度重視。很多市民都認為高層比磚混好，其實不是這個道理。雖然磚的強度比混凝土弱一些，但是抗震性能高低主要取決于建材質量的好壞及承重結構的連接形式、施工質量和地基的狀態。而磚混結構的建筑，則通過增加圈梁、柱子的數量，增強房屋的整體性。因此在設計規范中，不同建筑結構的樓盤抗震標準是一樣的，建筑結構工程師都會保證抗震性能，沒有“塔樓比磚混結構的多層效果好”等說法。本文結合實踐，分別對抗震性能密切相關的結構形式和應注意的幾個要素分別進行了闡述。

一、幾種常見結構的抗震性能

目前，民用建筑最常見的建筑結構形式主要包括：鋼結構、框架結構、磚混結構和磚木結構。這4種結構的建筑在抗震方面有著一定的區別：

1、鋼結構建筑的抗震性能。鋼結構建筑被譽為21世紀的綠色建筑之一，其獨特的可循環使用的建筑結構，符合發展節能省地建筑和經濟持續健康發展的要求。鋼結構建筑一是重量輕、強度高。用鋼結構建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右，使用面積比鋼筋凝土住宅提高4%左右。二是抗震性能好。由于鋼材料的勻質性、強韌性，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，具有很好的抗震能力。從國內外震后調查結果看，鋼結構建筑倒塌數量最少。從理論上講鋼結構的建筑比框架跟磚混的結構結實的多，使用年限也長。不過，由于鋼結構建筑的造價相對較高和其它原因，目前應用不是非常普遍。隨著高科技的發展，人們的觀念與生活方式也將不斷更新與變化，對建筑總體質量的要求也將不斷提高，鋼結構建筑將是人們的首選結構形式。

2、框架結構建筑的抗震性能。由鋼筋混凝土澆灌成承重梁柱，組成骨架，再用空心磚或預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、陶粒等輕質板材作隔墻分戶裝配而成的建筑。墻主要是起圍護和隔離的作用，由于墻體不承重，可以用各種輕質材料制成。框架結構建筑的優點是抗震性能好，結構牢固，使用壽命長，房屋的結構可以隨客戶的意愿而改變，大開間建筑均采用此結構。梁、板、柱等承重構件，可以預制，也可以澆注，現澆的房子抗震度比較高，防水性比較好，目前大多數框架結構都采用現澆。框架結構中，還有一種框剪結構建筑，又名框架剪力墻結構，它是框架結構和剪力墻結構兩種體系的結合，吸取了各自的長處，既能為建筑平面布置提供較大的使用空間，又具有良好的抗側力性能。這種結構的建筑在抗震性能上也有不錯的表現。

3、磚混結構建筑的抗震性能。磚混結構是由磚墻支撐和現澆、預制鋼筋混凝土板蓋成的建筑。由于建材質量和施工質量的不同，抗震性能懸殊。磚的抗壓性強，但韌性差，一遇到67度地震破壞就會局部開裂和散落，8度時裂縫會更大，穩定性差的會倒塌。但施工質量確實好，磚的形狀規則，砂漿的強度高，灰縫均勻，這類房屋只有在10度時才會被嚴重破壞或倒塌。通常這種結構房屋易發生問題的部位和構件有：跨度大的橫梁、樓梯間墻體和開有較大洞口的墻體等。地震發生時，住戶應避開這些部位和構件進入結構穩定并具有小空間的部位，如廁所、小廚房等較安全。

磚混結構抗震性能好于磚砌體結構，磚混結構在唐山地震經歷了考驗，受災小很多，這種結構經濟實惠，會便宜一些，冬暖夏涼，磚混結構建筑一般以多層為主，其抗震性能比起上述兩者相對弱一些。底層框架的結構抗震最不利，主要是出于建筑使用功能才這么做的，底層柱子比較少，容易出現薄弱、破壞。一般首層破壞，上部結構就整體掉下去。

4、磚木結構的抗震性能。此類建筑在我國的農村較為普遍，用磚墻、磚柱、木屋架作為主要承重結構的建筑，這種結構建造簡單，材料容易準備，費用較低，穩定性較差，6、7度地震時極易倒塌，所以這類房屋的住戶在地震時特別要注意墻倒砸人。

二、與抗震性能密切相關的幾個要素

面對可能發生的破壞力巨大的地震，我們每個人都希望自己的房子能夠更加“堅固”一些，對此，我們可以注意這樣幾點：

1、房子的體形。體形規則、均勻、對稱的房子抗震能力強。上大下小頭重腳輕的房屋體形叫豎向不規則，平面局部凸出的L形、“丁”字形體形叫平面不規則，一頭沉一頭輕的叫扭轉不規則，不規則建筑抗震能力都較差。

2、地震除了和房子的建筑結構形式有關，與戶型也有著很大的關系。躍層、復式和錯層戶型的房子雖然在居住的舒適和美觀度上有著平層無法比擬的優勢，但是從抗震的能力上來講，平層的房子抗震性最好。

3、新房優于老房。較早的房子依據的抗震設防標準相對較低。由于認識水平和財力的增長，后建的房子抗震能力相對較強。一般說抗震標準會根據實際情況每10年進行一次調整，隨著社會經濟各方面的發展，它也是越來越嚴格，標準也在不斷地提高。從這一點來說，年代越是久遠的房子抗震性能就要差一些。

4、建筑材料的質量。混凝土標號夠不夠，鋼筋是否合格，有沒有偷工減料等都很重要。

5、房子的施工質量。住宅抗震性能的高低主要取決于建材質量的好壞，照圖施工、技術到位，房屋質量就好，否則設計再好，施工質量差也會出問題。

6、居家裝修也要防震。在房屋的設計中，有許多結構都是按照房屋的抗震需要建造的。屋內有些地方是堅決不能改動的，否則一旦破壞房屋的整體防震設計，在遇到地震時就極為危險。尤其是目前有不少臨街居民樓將1層、2層改為商鋪的。一般情況下，如果一樓的一戶居民將承重墻拆除，將會導致該樓的抗震性能減弱和負荷應力出現異常，如果此時發生強震，樓體很可能會發生整體坍塌。另外，承重墻也不能隨意鑿洞，屋內墻上的門窗尺寸也不能隨意拆改，擴大原有門窗尺寸或者另建門窗，這也有損于房屋的抗震性。

7、“證件”齊全保平安。開發商是否能提供商品住宅樓的《住宅質量保證書》、《住宅使用說明書》等相關文件。在這些文件中，對于包括防震抗震性在內的房屋安全性能都會有較具體的說明。另外查驗開發建設單位的相關驗收手續，也是購房者對房屋的防震抗性能進行考察的最簡單也是最有效的方法。

總之，我們在工程施工中必須要執行設計要求，按抗震規范施工。在鋼筋制作時，要注意柱豎筋駁接48d長度，梁鋼筋入支座錨固48d長度，箍筋抗震鉤要留夠10d長度、彎鉤夠135度。柱與墻之間的拉結筋入墻不得少于1m，入柱不少于300mm，兩頭90度彎鉤，水平每隔500mm兩條一度。其它的施工操作必須要執行抗震規范及措施，房屋的抗震能力是設計、施工、監理、質檢、業主共同作用的結果，希望我們在以后的工作和生活中共同努力，造就美好的生活空間。

三、結語

多層磚房在城鄉建設中量大面廣，應加強多層磚房的抗震設計，使民用建筑的地震破壞降低到最低限度。應按照概念設計的原則重視抗震概念設計，避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失承載能力，從根本上消除建筑物中的抗震薄弱環節，較好的控制震害的發生。

參考文獻：

[1]周炳章.砌體房屋抗震設計[M].北京：地震出版社，1991.

[2]中國建筑科學研究院.2008年汶川地震建筑震害圖片集[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.