超长平面砌体建筑结构设计问题及对策

刘吉军

【摘要】砌体结构是一种传统的建筑结构形式，其历史悠久，至今仍被广泛应用于住宅建筑，尤其是多层住宅公寓楼房屋建筑之中。经过多年来的不断发展，现如今我国在砌体结构的设计、施工等方面已经相对成熟。现以某超长平面砌体建筑工程项目为例，对砌体结构设计要点进行了分析。

【关键词】超长平面砌体建筑;建筑结构设计;建筑

在建筑工程项目的建设全过程中，建筑设计占据着重要的地位、发挥着关键作用，建筑设计的科学性、合理性，是保障建筑工程项目施工顺利开展、确保建筑工程项目建设整体质量的重要前提与基础。鉴于此，超长平面砌体建筑工程项目建设过程中，应高度重视、切实做好建筑结构设计工作，从而为建筑施工提供有效的指导。

1、砌体结构

砌体结构是一种应用比较广泛的传统建筑结构形式，包括石砌体结构、砌块砌体结构以及砖砌体结构。砌体结构的建筑物，是以由砂浆、块体砌筑而成的墙柱当作主要受力构件。砌体结构建筑所使用的各种材料，成本较低，可以就地取材，这就赋予了砌体结构建筑以施工便利、整体造价低等诸多优势，因此在多层住宅建筑中得到了广泛应用。

超长平面砌体建筑是砌体结构的一种常见类型，在建筑结构设计中，应以满足建筑使用功能要求为目标，对结构形式、结构体系进行合理选择，并要做好结构平面布置、结构竖向布置。现以某超长平面砌体建筑工程项目为例，对建筑结构设计中的要点问题及其对策进行了分析，希望可以为砌体结构建筑的相关研究或者是工程实际建设提供有效的参考。

2、超长平面砌体建筑结构设计问题与对策

2.1工程概况

某超长平面砌体建筑工程项目，为某职业院校公寓楼，属于四类多层宿舍楼。总用地面积2031.6平方米，总建筑面积12054.7平方米;平面长度120米、宽度16.74米;共6层，1层层高3.6米，2～6层层高3.4米，上部有局部突出的水箱间、楼梯间，总高近21米。基本地震加速度0.10g，抗震设防烈度7度。结构设计使用年限为50年。

2.2结构形式选择

钢筋混凝土框架结构、砌体结构是多层宿舍公寓建筑中比较常见的结构形式。以施工图为根据，在开展结构选型工作的时候，需要对两种形式进行对比分析。目前来说，钢筋混凝土框架结构在高层建筑中比较常用，其具有平面布置灵活的优势，但有着受天气影响大、湿作业多、施工周期长的缺点与不足。砌体结构在多层住宅建筑，特別是宿舍、公寓类建筑中比较常用，其原因在于，住宅建筑的进深、开间通常不大，且存在诸多分隔内部空间的墙体且上下层对齐，比较适合布置承重墙体，可作为砌体结构的受力构件。同时，砌体结构建筑在实际施工中，主要使用的是易于就地取材的块材、砂浆等材料，成本较低。综合考虑各种因素，本工程选择的建筑结构形式为砌体结构。

2.3结构体系选择

在对砌体结构体系进行选择的时候，应严格遵循相关规范标准的要求，并充分考虑工程实际情况。本工程中，基本地震加速度0.10g，抗震设防烈度设计7度。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的要求，采用普通砖、多孔砖砌筑时，抗震防设烈度7度、基本地震加速度0.10g，最大容许层数、最高容许高度分别为7层、21米。本工程为6层的多层建筑，总高度接近21米，符合规范要求。结合建筑总高度、使用功能及结构设计使用年限50年，确定其抗震设防类别为标准设防类。鉴于此，本工程可以选择砌体结构。对于砌体结构多层房屋建筑，应优先选择纵、横墙共同承重或者是横墙承重的结构体系。本工程中，充分考虑到居住功能要求，每个房间开间3.5米、进深6.8米，开间不大，布置的横墙数量较多，采用现浇楼盖，因此选择的是纵横墙共同承重的结构体系。

2.4伸缩缝与防震缝

确定好结构体系后，结构平面布置中，应注意以下两个方面的问题：第一，伸缩缝。为预防由于受到砌体干缩、温差等因素的影响而导致房屋建筑在使用过程中出现墙体竖向裂缝的问题，需要设置伸缩缝，以提高墙体的抗裂性能。在设置伸缩缝的时候，基础无需断开，而基础顶面之上至屋面全部构件，均要断开;且伸缩缝两端应设置双墙;应尽量将伸缩缝设置在最有可能因为收缩变形、温度而出现应力集中、裂缝的地方。还要对伸缩缝的间距进行合理控制，一般情况下，有隔热层或保温层的楼盖与屋盖、装配整体式或整体式钢筋混凝土结构，伸缩缝间距应控制在50米以下。第二，防震缝。为预防由于受到地震作用的影响而导致砌体建筑结构发生震害，应避免结构平面布置过于狭长。原因在于，若是建筑物的平面过于狭长，在遭遇地震灾害的时候，两端地震波输入存在较大的相位差，则会出现不规则振动，导致严重震害的发生。如果基于建筑使用功能需求，必须布置狭长的平面，则要设置抗震缝，将建筑分隔为有利于抗震的规则结构单体。根据GB50011-2010中的相关要求，抗震防设烈度为7度的时候，长宽比不应超过6.0。本工程的平面长度120米、宽度19米，长宽比超过了6.0，因此需设置抗震缝。但考虑到若是设缝过多，则会增加施工难度，且安全性无法得到有效保证，因此可将抗震缝、伸缩缝合二为一，缝宽则取两者中的较宽者。本工程中，为满足平面长宽比不超过6.0、伸缩缝间距不超过50米的要求，并达到便于施工的目的，拟设置两道变形缝。一般情况下，是根据房屋高度、抗震设防烈度，来确定防震缝宽度，通常为70～100毫米。本工程确定防震缝宽度为100毫米。即，本工程中，设置两道变形缝，宽度为100毫米，将建筑分隔为三个相对独立的利于抗震的规则结构单体。

2.5墙体设计

砌体结构，是以墙体为主要受力构件，在竖直方向上，墙体布置应尽量上下对齐，从而使传力路径更加简单、更加明确，利于荷载传递，确保结构安全性、稳定性。本工程中，建筑内部进深较大、开间不大，因此内部布置了数量较多的横墙。为实现结构自重的降低，本工程中的墙体，使用的砌筑材料为M10混合砂浆、MU15烧结煤矸石多孔砖。为确保墙体承载力，使用PK-PM系列CAD软件中的砌体结构辅助设计软件（QITI）进行建模计算，对墙体的承载力进行验算。本工程中，设置了两道宽度为100毫米的变形缝，将建筑分隔为三个相对独立的利于抗震的规则结构单体。因此，在建模计算时，既可以构建总的结构模型，也可分别对三个结构单体进行建模，但需要注意的是，构建总的结构模型时，应确保变形缝区域构件不连续，以确保计算结果的准确性。

结语：

综上，超长平面砌体建筑结构设计中，应充分考虑工程实际情况，严格遵循相关规范标准的要求，把握好各结构设计要点，确保结构设计成果既满足砌体建筑的功能使用要求，又符合国家规范标准中对砌体建筑安全性的要求。

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