砌体结构的设计与谈讨

砌体结构的设计与谈讨

都海东

甘肃省庆阳市建筑设计院

摘要：砌体结构是在结构设计当中比较常采用的一种结构体系，其有优点也有缺点，最大的缺点就是抗震性较差，在设计中就需要重点关注这一问题，为此本文基于砌体结构设计进行了分析，并围绕抗震，分享了个人的看法，仅供参考。

关键词：砌体结构；设计；抗震

砌体结构在我国是非常常用的一种结构形式，但是这种结构形式具有特殊性，抗震性能不高，而且非常容易出现墙体开裂现象。在很多常用的结构体系当中如框架结构，砌体结构都是二次结构，其砌体结构墙体是主框架结构当中的子部分，虽然不承重，但是却是结构当中的部分，影响结构安全性。当然砌体结构也能够直接用作房屋结构，但是这种结构的抗震性能非常低，如何保证结构的安全性，这就需要进行完善的设计。

一、砌体结构设计

随着实心黏土砖禁止使用，但在一些工程当中，黏土砖也并没有消失，而且也不影响砌体结构，砌体结构还是比较重要的一种结构形式，其所用的砖主要是工业废料生产的砖，有实心砖也有多孔砖。砌体结构在很长一段时间内都可能会是比较主要的结构形式。在具体的房屋结构设计当中，如果采用砌体结构，那么应注意如下几个要点。

设计要求

对于砌体结构的设计，砌体结构设计规范当中做了明确的要求，围绕这一规范，在实际的设计过程当中应注意一些比较关键的问题，在本节当中具体围绕设计规范要求来进行探讨，列举一些比较重点的内容作为参考。

1.一般要求

在砌体结构设计当中，特别是多层砌体结构房屋，应当遵守如下几个方面的原则，包括结构布置、房屋总高度和层数、房屋的高宽比、抗震横墙的间距、房屋的局部尺寸。对于多层砌体结构房屋，宜有限采用横墙承重的结构布置方案，其次考虑横纵墙共同承重的结构布置方案，这里要注意不能使用纵墙承重。

其中纵横墙应保持对称、均匀布置，沿平面需要对齐、贯通，同一轴线上墙体需要等宽匀称、沿竖向上宜上下连接。在烟道、风道、垃圾道等局部位置，应当避免墙体局部削弱。当地震烈度比较高，一般达到8到9级时，如果房屋存在立面高度差在6m以上，房屋有错层且楼板高差较大，部分结构刚度质量截然不同的情况下应当设置防震缝，要求防震缝两侧必须布设墙体，防震缝宽度可取50~100mm。

2.基础

设计中基于砌体结构通常选择条形基础，在设计当中要求基础底面积必须考虑双向重复使用问题，适当加宽。纯粹的混凝土基础可以不用垫层，但如果有暗梁，则要求设计中注明，并且要求钢筋保护层至少70cm。当土层均匀性较差的情况下，可以考虑加高地圈梁截面高度，通过这种方式来提高基础的刚度。注意基础偏心，若基础土质较好，埋深相对较大的（3m以上）的情况下，可以考虑设置地下室，底板间设后浇带。当然土质较差，埋深大于3m，则不能使用条形基础，一般桩基础最好。

3.配筋

上部结构当中现浇板配筋要求用8mm以上三级钢或者是二级钢。配筋布置要求150~200mm，要求上下部结构中的配筋间距要一致，直径可以有区别，但是型号不宜过多。当现浇板跨度不大的情况下（2m内），配筋用的钢筋最好不断开。结构顶部要考虑抗裂性，配筋的一半可以与较大直径钢筋连接。阴角板下的配筋可以用斜筋。顶部现浇楼板要考虑防水性能，并且外沿和挑廊要求设置10mm的缝，间距要求15mm，钢筋不断开。在楼板上如果有砌体（非承重墙），其下现浇板应布置二级配筋，而且配筋要锚固在圈梁内。

4.过梁

砌体结构设计当中，圈梁是比较重要的部分，特别是圈梁的高度问题。要能够放预制过梁，要求过梁和圈梁进行整体浇筑，这种设计方案可以保证较好的抗震性。过梁现浇时，要考虑墙体与梁在地震作用下出现裂缝的可能性，配筋应合适，过梁与构造柱的连接中要求构造柱用甩筋。

5.墙体

在墙体构造当中必须要设置沿齿缝、沿通缝。具体而言就是形状规则的砌块在砌筑时要求务必采取搭接的方式，搭接长度与块体高度壁纸小于1时，应根据规范要求计算抗拉强度设计值和弯曲抗拉强度设计值，根据规范给出的材料强度等级和搭接长度以及砌块的高度来计算。在墙体结构转角处以及纵横墙交接处因设置拉结钢筋，要求沿竖向每个400~500mm设置。一般120墙不得少于一根6mm直径的钢筋，或者是采用焊接钢筋网片，埋入强度因从墙的转角或交接处计算，不宜小于700mm。

6.构造柱

当结构当中120墙或180墙的高度超过了限定要求，必须要加构造柱，或者是没有超过限定高度，但是有开洞而且开洞宽度比较大时要加构造柱后者是钢筋沪宁图水平系梁。墙体转角处若无框架柱、横纵墙交接处要设置构造柱。当墙长度超过墙高2倍时，需要在墙的中间位置设置构造柱。

设计案例分析

某职业技术学校宿舍楼，建筑采用砖混结构，层数为6层，层高平均3.6m，室内外高差0.6m，建筑总面积3383㎡。建筑现场场地为浅丘地带，按建筑单元平整后，基本为裸露页岩，无地质断层、裂缝、软弱夹层，地基承载力特征值350kPa，地下无侵蚀性介质，地下水位在地表下8.0m以下。该方案不考虑抗震设计，结构材料采用240厚MU15页岩实心砖，加混凝土构造柱以及圈梁。楼盖选用预制混凝土空心板，钢筋混凝土楼梯。混凝土条形基础。

宿舍、走道以及楼梯间由上至下粘贴玻化砖或踏步砖(0.55kN/㎡)。20mm厚水泥砂浆找平层(0.4kN/㎡)，预制混凝土空心板结构层。卫生间方面由上至下水泥砂浆粘贴地面砖（0.55kN/㎡），1.2mm厚JS防水涂料防水层（0.1kN/㎡），20mm厚水泥砂浆找平层（0.4kN/㎡），1:6水泥炉渣填充层（卫生洁具安装后，3.0kN/㎡），20mm厚水泥砂浆保护层（0.4kN/㎡），1.2mm厚JS防水涂料防水层（0.1kN/㎡）以及结构层。

外墙面为普通抹灰、贴装饰面砖墙面（0.55kN/㎡），内墙面为普通抹灰、刮腻子、乳胶漆照面（0.34kN/㎡）。

室内天棚15mm厚水泥砂浆抹灰，刮腻子，乳胶漆照面（0.3kN/㎡）。

屋面防水做法由上至下，40厚C20细石混凝土整体浇筑刚性防水层（1.0kN/㎡），20厚水泥砂浆保护层（0.4kN/㎡），3mm厚2000型SBS改性石油沥青卷材防水层（0.1kN/㎡），20厚水泥砂浆找平层（0.4kN/㎡）,1:6水泥炉渣找坡兼隔热层，平均厚度100mm(1.0kN/㎡),30厚C20混凝土整体浇筑层（0.72kN/㎡）及结构层。

设计中优先考虑横墙承重方案，增强结构横向刚度，纵墙布置对称，平面上前后左右拉通，竖向上下连续对其，减少偏心，同一轴线上的窗间墙都比较均匀，个别不满足要求的局部尺寸，以设置构造柱后，适当放宽。

根据上述列举的设计内容以及相关的荷载参数，无盖的外加荷载设计值5.4kN/㎡，楼盖外加荷载设计值4.3kN/㎡。

墙体高厚比方面因横墙间距3.6m，楼改为装配式钢筋混凝土楼盖，因此房屋静力计算方案为刚性方案，根据楼层高度以及设计规范给出的计算方式，墙厚为240mm，内纵墙为承重墙，取1.2，有门洞的墙取0.83。根据规范允许高厚比，在砂浆等级M7.5时，允许高厚比26，经过计算地层高厚比23.90，其他楼层高厚比23.90，均满足要求。内纵墙高厚比方面取1.2，有门洞取0.89，经过计算底层25.63，其他楼层25.63，满足要求。横墙高厚比方面计算得到底层28.8，其他楼层28.8.

二、砌体结构抗震设计

在地震当中砌体结构房屋，刚性楼盖下，上层破坏轻而下层破坏中，柔性楼盖房屋则是上层破坏中，下层破坏轻，横墙承重的房屋总体受地震破坏的程度要轻与纵墙承重，坚实地基上的房屋震害要轻于软弱地基以及非均匀地基。预制楼板结构要比现浇楼板结构破坏重，房屋两端，转角，楼梯间，附属结构震害重。

在房屋的整体布局上，房屋的总高度和层数应符合下列要求，当房屋采用普通黏土砖时，要求厚度最少240mm，在抗震设防烈度为6~9度时，要求高度和层数分别是24m、8层，21m、7层或8层，18m、6层，12m，4层。如果采用多孔砖，那么墙体厚度应满足240mm或者190mm，高度和层数分别对应21m、7层（190墙7层），21m（190墙18m）、7层（190墙6层），18m(190墙15m)、6层（190墙5层），不适合抗震烈度9级。混凝土砌块墙体厚度一般190mm,21m,对应7层适应6、7烈度抗震，18m、6层适合8级烈度抗震设计。对于医院、教学楼等房屋或者是横墙比较少的多层砌体结构房屋，总高度要适当降低3m，层数减少一层。如果每层横墙都比较少，那还需要在此基础上降低高度和层数。层高要求不能超过3.6m。

在具体的抗震设计当中可以采取如下措施来进行加强，包括设置钢筋混凝土构造柱，设置钢筋混凝土圈梁等。具体来看，构造柱约束墙体，使墙体具有较高的变形能力，设置要求，外墙四角，错层部位横墙与外纵墙交接处，较大洞口两侧，大房间内外墙交接处。构造柱最小截面可用240×180mm，纵向钢筋采用412，箍筋间距小于250mm，柱上下端适当加密，7度设防且房屋超过6层，8度设防房屋超过5层以及9度设防时，构造柱纵向钢筋可用414，箍筋间距小于200mm，四角的构造柱可适当加大界面剂以及配筋。构造柱与墙体连接应砌成马牙搓，并且要沿墙高每个500mm设拉结钢筋，每边深入墙内1m以上。构造柱与圈梁之间，纵筋要穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。构造柱可以不用基础，但应当深入室外地面下500mm，或者埋深在500mm左右的基础圈梁上。

装配式钢筋混凝土楼盖，屋盖或者木楼盖等的砌体房屋，横墙承重时应当在屋盖处以及每层楼盖处设置圈梁，6、7度设屋盖处间距7m内，楼盖处间距15m内，还有构造柱对应部位，8级设防屋盖处沿所有横墙，间距7m内，楼盖处间距7m内，以及构造柱对应部位。9度设防应在各层所有横墙设置。现浇或装配整体式钢筋沪宁图楼盖、屋盖与墙体可靠连接的房屋可以不用另外设圈梁，但需要加强配筋并且要可靠连接。按照相关的规范，包括设计规范和施工规范，圈梁要闭合，遇到洞口上下搭接，圈梁应当与预制板设在统一标高处，或者是紧靠板底。

结束语

综上所述，砌体结构有着其固有的特点，如隔音、保温、防火、便于装饰，但是因为要保证砌体结构的稳定性和较强的的抗震性能，其墙体厚度就会很大，否则无法保证性能。在实际的砌体结构设计当中不仅仅要考虑墙厚的问题，还要考虑墙高、构造柱、局部受压等因素。本文对此进行了简单的分析思考，可能存在不足，但希望有一定的参考价值，并希望与业内同仁共同探讨进步。

参考文献

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