粵北村鎮(zhèn)典型房屋抗震加固分析

陳小兵

廣東理工職業(yè)學(xué)院（510091）

0 引言

廣東經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，珠三角經(jīng)過改革開放以來三十幾年的快速發(fā)展仍然活力十足，在這發(fā)展的大潮中，曾經(jīng)相對貧困的粵北山區(qū)也在逐漸融入珠三角。隨著粵北經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展和百姓生活水平的逐漸提高，人們對居住環(huán)境、生活條件的要求也在提高，發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)所造成的損失也越來越慘重[1-6],如何盡量在發(fā)生自然災(zāi)害,特別是地震災(zāi)害時(shí)最大限度保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全免受損失，成了當(dāng)?shù)匕傩占罢鞴懿块T在發(fā)展之外的重要考量,而房屋建筑,特別是廣大偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)的房子，還普遍處在一種毫無抗震設(shè)防的狀態(tài)，地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),將極大可能導(dǎo)致難以承受的的災(zāi)難。在今后的發(fā)展過程中，對原有住房的抗震加固和對新建房屋的抗震設(shè)計(jì)理應(yīng)成為一項(xiàng)重要工作。

1 現(xiàn)狀分析

如前所述,在粵北的廣大偏遠(yuǎn)村鎮(zhèn)，房屋建設(shè)還普遍處在不抗震設(shè)防的狀態(tài),甚至沒有設(shè)計(jì)圖紙，只是憑泥瓦工的經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)?shù)氐牧?xí)俗施工。原有房屋大部分為生土磚砌筑房屋（圖1），磚與磚，墻與墻之間連接較弱，房屋整體性差，抗震性能普遍較差。雖然近年新建的房子大部分為燒結(jié)紅磚砌筑（圖2）或框架結(jié)構(gòu)（圖3），但由于當(dāng)?shù)匕傩盏目拐鸱罏?zāi)意識較低，政府主管部門監(jiān)管、宣傳不到位，所以大部分的新建房子仍屬于無規(guī)劃、無勘察、無設(shè)計(jì)、無報(bào)建、無質(zhì)量監(jiān)督的建設(shè)質(zhì)量不高的村鎮(zhèn)房屋，其抗震能力也毫無保證，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，極大可能導(dǎo)致毀滅性的災(zāi)難和后果。

2 抗震加固分析

就目前的情況，粵北村鎮(zhèn)的房屋主要有三種類型:一類是傳統(tǒng)類型的房屋，即生土磚直接砌筑而成的房屋，其幾乎不具備抗震能力；一類是燒結(jié)磚砌體房屋，這也是近年來建造最多的房屋類型，這種房子的整體性較上一類型好。最后一類是框架結(jié)構(gòu)房屋，抗震能力較前兩者要強(qiáng)。下面將分別對這三種典型的房屋類型的抗震加固方法進(jìn)行探討。

2.1 傳統(tǒng)類型房屋抗震分析

粵北村鎮(zhèn)的傳統(tǒng)房屋類型即為生土磚砌筑房屋，這種類型的房子整體性不好，抗震性能差，主要是因?yàn)?

1）不同的土質(zhì)，生土磚剛度和強(qiáng)度相差較大，且普遍較低。

這類房子是墻體直接承重。生土磚的強(qiáng)度、剛度不足，本身就給房屋的安全帶來隱患，而生土磚之間的剛度相差較大，這很容易導(dǎo)致同一房子不同的墻體之間剛度有較明顯的差別，很難做到建筑物的剛心與形心的重合，還會導(dǎo)致墻體不同程度開裂等，這些都不利于房屋的防災(zāi)抗震。

2）墻體的砌筑砂漿強(qiáng)度低，粘結(jié)力小。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分墻體的，為純泥漿，日子一長，粘結(jié)力就下降的很多。而砌體房屋主要就是靠磚與磚之間的砂漿來維持整個(gè)建筑物的整體性，砌筑砂漿的粘結(jié)力不高將直接導(dǎo)致建筑物的防災(zāi)抗震性能下降。

3）墻體和墻腳裸露在外，且墻腳直接與地面接觸。

南方雨水較多，天氣比較潮濕，直接把泥磚墻體裸露在外，長年累月，墻體的截面將逐漸變小，本來就較小的墻體剛度將進(jìn)一步減小，抗震能力也會降低。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，有極大部分的原建房屋，墻腳是直接與地面相接觸，在潮濕的環(huán)境下，墻腳被雨水剝蝕的較厲害。導(dǎo)致整個(gè)房屋下面承重部分的截面積小于上面墻體的截面積，這對房屋在正常的穩(wěn)定性就已經(jīng)不利，更別說地震環(huán)境下了。

2.2 燒結(jié)磚砌體房屋抗震分析

在剛過去的十多年，粵北的一些地區(qū)，發(fā)生過一些洪澇、地質(zhì)災(zāi)害。如韶關(guān)樂昌2006年的百年一遇洪水,韶關(guān)南雄在上世紀(jì)末發(fā)生的特大洪災(zāi)，清遠(yuǎn)連州多地的地質(zhì)災(zāi)害等。都對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)造成極大的損失及危害，房屋倒塌較多，村鎮(zhèn)災(zāi)后重建的房屋中，大部分是燒結(jié)紅磚砌筑房屋，這種房子的剛度和強(qiáng)度較之于傳統(tǒng)的生土磚砌筑房屋雖然有較大提高，但還是存在一些抗震不利的方面，主要表現(xiàn)在:

1）砌筑砂漿強(qiáng)度雖有提高,但總體來說還很低。

施工人員沒有經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn)，按原來的方法和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，這是造成砌筑砂漿強(qiáng)度仍然較低的原因，調(diào)查可知，雖然一些黏土泥漿摻入了少量白灰，但其強(qiáng)度仍不到M1，手捻即碎。也有部分近幾年建造的房屋墻體為白水泥混合砂漿，其強(qiáng)度亦大多不到M2.5。

2）墻體單薄，不利于抗震。

從調(diào)查可見，因偷工減料，當(dāng)?shù)責(zé)Y(jié)紅磚的尺寸普遍小于規(guī)范240 mm×115 mm×55 mm標(biāo)準(zhǔn)[7]，除外墻少量為240墻，大部分為160墻外，還有很多墻體是120甚至是80墻。這么薄的墻壁在地震作用作用下，將很容易發(fā)生拱曲變形而倒塌，抵抗外力的作用小。對于粵北大部分地區(qū)的6度設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)[8]，這顯然是不滿足的。

2.3 框架結(jié)構(gòu)房屋抗震分析

框架結(jié)構(gòu)是近些年在粵北村鎮(zhèn)中出相較多的一種建筑結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是自身重量輕，可以減少地震作用時(shí)的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。但是從調(diào)查中我們還是發(fā)現(xiàn)一些不利于抗震的方面:

1）很多房屋結(jié)構(gòu)布置不合理，注重外形上的獨(dú)特。

由于村鎮(zhèn)百姓和施工者的抗震防災(zāi)概念單薄，不懂概念設(shè)計(jì)，追求外觀美而忽略了安全性，建筑結(jié)構(gòu)的平面布置不對稱,或有的外形呈狹長形，或不注重剛心和形心的盡量重合，而導(dǎo)致房屋不利于抗震。

2）結(jié)構(gòu)配筋不計(jì)算，沒有規(guī)范意識。

由于村鎮(zhèn)地區(qū)不存在設(shè)計(jì)者和施工者的區(qū)別，而且泥瓦工的文化水平普遍較低，給梁板和柱配什么鋼筋和配多少都只是憑自己的經(jīng)驗(yàn)，這就會在很大程度上造成少筋或超筋，甚至有些地方所配鋼筋位置不對或鋼筋截?cái)?、錨固不符合規(guī)范，如雨棚鋼筋配在截面下部、梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋處理等導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全隱患和不利于抗震。

2.4 抗震加固方法分析

針對粵北村鎮(zhèn)的房屋抗震現(xiàn)狀，我建議主要從下面幾方面對原有房屋進(jìn)行加固，對新建房屋進(jìn)行抗震設(shè)防:

①傳統(tǒng)房屋的加固可以通過對外墻粉刷一層30～50 mm厚的白灰水泥層，使外墻不露在外，避免雨水沖刷。新建這一類型的房屋時(shí)，要注意取一樣的泥土做磚，并在做磚時(shí)加入適量稻草等韌性好的材料來增大磚的抗拉性能。砌墻時(shí)在墻角處配置一定的“類鋼筋”如細(xì)竹條，加強(qiáng)墻與墻之間的拉接作用，提高房屋的整體性。還要注意砂漿的強(qiáng)度應(yīng)盡量的大，加強(qiáng)磚與磚之間的粘結(jié)力；

②適當(dāng)加大新建房屋的墻體厚度，盡量做到又經(jīng)濟(jì)又滿足抗震要求；

③嚴(yán)格控制新建房屋墻體高厚比及承重墻間距。按新版抗震規(guī)范，生土房屋宜建單層，檐口高度不宜大于2.5m,且承重橫墻間距不大于3.2 m;燒結(jié)紅磚砌筑結(jié)構(gòu)墻體厚度控制在最小240 mm,并于規(guī)定部位設(shè)置適量構(gòu)造柱；

④加強(qiáng)村鎮(zhèn)施工人員與百姓的抗災(zāi)防震意識教育，注重概驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語

隨著粵北地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，村鎮(zhèn)新建或改建住房十分普遍，建筑結(jié)構(gòu)的安全與抗震性能等技術(shù)問題將更加突出，在加強(qiáng)對原有建筑的抗震加固和對新建、改建建筑的抗震設(shè)計(jì)的同時(shí)，積極宣傳，提高村鎮(zhèn)居民的抗震防災(zāi)意識，讓高村鎮(zhèn)居民自主自愿地參與建筑的抗震加固及設(shè)計(jì)，將有助于有效提高粵北村鎮(zhèn)房屋結(jié)構(gòu)抵抗自然災(zāi)害、特別是地震災(zāi)害的整體能力。

[1] 徐啟浩,左開挺,等.1999年3月25日廣東河源ML4.7級地震宏觀影響場[J].華南地震,1999,19(4).

[2] 魏柏林,陳定國,等.廣東地區(qū)未來十年強(qiáng)震危險(xiǎn)性預(yù)測[J].華南地震,1998,18(1).

[3] 左開挺,徐啟浩,等.廣東三水4.4級地震災(zāi)害損失評估[J].華南地震,1998,18(2).

[4] 呂堅(jiān),高建華,胡翠娥.東南沿海地震帶地震活動性及近期形勢分析[J].地震學(xué)刊,2001,21(4).

[5] 林進(jìn)勝.關(guān)于做好廣東省山洪災(zāi)害防治工作的思考[J].廣東水利水電,2004,8(4).

[6] 于東華,吳超羽,等.廣東沿海地區(qū)風(fēng)暴潮災(zāi)害及其防御[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,28(4).

[7] GB5101-2003,燒結(jié)普通磚[S].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2003.

[8] GB50011-2001,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[M].中國建筑工業(yè)出版社,2010.