浅谈砖混结构设计在实际施工中的体会

　　摘要：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、桁架等采用的钢筋混凝土结构。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。本文针对砖混结构在实际设计中的问题提出一些个人的体会。
　　关键词：砖混结构；设计；施工；体会
　　
　　前言
　　砖混结构在住宅、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。以下就砖混结构设计中遇到的常见问题，进行了总结，供设计人员和校核人员参考。
　　1多层房屋活荷载的折减
　　设计楼面梁、柱、墙及基础时，考虑到所有楼面活荷载，同时满载的可能性不大，因此对活荷载的数值进行折减。但在有些设计中计算简化，对梁、柱、墙及基础都采用全部均布活荷载，这样就使不少结构构件的截面加大。基础加大，造成浪费。民用建筑的楼面活荷载，可按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001第4.1.2条的规定，区分不同的房屋性质和不同部位的构件，采用相应的折减系数。
　　2留有洞口承重墙体的强度
　　为方便集中管理，现在多将水、电、煤气等计量用仪表集中放于底层，为此，需在底层墙上(大部分位于楼梯间横墙上)开有较大洞口，此处需注意墙体的强度验算，不足时应用钢筋混凝土加强，对有抗震设防的住宅建筑更应重视。
　　3阳台的结构形式
　　与阳台相邻房间为现浇板，且阳台宽度不大时，采用挑板式与挑梁式均可以。挑板顶受力筋伸入楼板的长度不宜小于阳台板净宽的1.5倍。当相邻房间为预应力空心板，或阳台宽度较大时，则应采用挑梁式阳台，以免房间内的预制板与现浇板间由于变形不同而产生裂缝，或不经济。顶层挑梁伸入墙内部分(压梁)，除满足规范要求的长度外，还应有一定的断面高度，使其有足够的刚度，以免在压梁底产生水平裂缝。
　　4砌体强度设计值调整
　　砌体的强度设计值是砌体结构构件按承载力极限状态设计时所采用的砌体强度代表值。《规范》第3.2.1条给出了当施工质量为B级时，各类砌体的强度设计值。但考虑到一些不利因素，砌体强度设计值还应按3.2.3条的规定进行调整。其中规定当施工质量为C级时，应乘以调整系数Ya=0.89由此可见，施工质量对砌体强度有很大影响，因此设计人员应在工程设计图中明确设计所采用的施工质量控制等级。我国《砌体工程施工及验收规范》GB50203中规定了砌体施工质量控制等级应根据施工现场的质量保证体系、砂浆和混凝土强度程度的大小、砌筑工人的技术等级等方面的综合水平，将施工质量控制等级分为A、B、C三级。
　　5构造柱设置
　　砖混结构中的构造柱，考虑到砌体的脆性性质，在地震中容易开裂并降低墙体承受垂直荷载的能力而倒塌，因此《建筑抗震设计规范》GB50011-2001规定，对于多层砖房应按要求设置钢筋混凝土构造柱，其目的主要是为了加强墙体的整体性，增加墙体抗折延性，在一定程度上利用其抵抗侧向地震力的能力。其设置和构造应满足《建筑抗震设计规范》第7.3条的要求。设计人员值得注意的两点是：
　　（1）对于大房间两侧墙，由于大开间砌体墙体相对来说将受到较大的地震水平力作用，因此对于4.2m或以上的开间两侧墙应设置构造柱加强，此时构造柱的截面和配筋均应加强。
　　（2）当建筑布置局部墙垛不能满足规范限定的局部尺寸时，可以对局部墙垛增设构造柱，或加大原有构造柱截面，以避免在地震作用下局部墙垛破坏而引起连锁反应，导致房屋倒塌但不可以将局部墙垛全改为钢筋混凝土柱，否则将带来在平面的同一轴线上形成部分砖墙部分钢筋混凝土墙垛的局面，这是不允许的。砖混结构中还有一种构造柱。在砖混结构设计中，有时会遇到砖墙竖向承载力不足又不愿意增大墙体厚度，往往在墙体中设钢筋混凝土柱以加强，柱的厚度与墙厚一样，也可视为构造柱。该构造柱在墙体中的位置，可以设在墙面的两端，也可以在墙体中部，或两者兼而有之，这种墙称为砖组合墙。这时应按《规范》第8.2.7条的规定对组合砖墙进行计算，满足承载力的要求，另外构造柱还应满足8.2.8条的要求。需要注意的是，当梁直接搁置在构造柱上时，尚应在楼(屋)面梁支撑处设置圈梁，而且圈梁应满足垫梁的构造要求。
　　6现浇屋面板、檐口及外纵墙端部构造处理
　　受温度变化影响，墙、板都将会膨胀和收缩。钢筋混凝土与砖墙的线膨胀系数为二倍关系，温度升高时，钢筋混凝土屋面板单位伸长大于砖墙，屋面板使墙体受拉。当受温度影响区段较长时，屋面板作用于墙体的累积剪力使墙体所受拉力大于墙体的抗拉强度，导致墙体开裂。为防止墙体产生或减少裂缝，可减小砖墙所受的拉力或加强墙体的抗拉能力。
　　减小砖墙所受的拉力。有人建议采取柔性构造措施即在板底设置滑动层，消除屋面板对墙体产生的拉力，但整体性不易保证，有抗震设防时不能采用。如在单元分户墙处，采用温度缝将现浇屋面、檐口板适当断开，但圈梁连通，并将37cm外墙的圈梁做成24cm宽，外贴12cm砖，减小外界环境温度对圈梁的影响。既可以减小墙体所受的拉力，又保证结构的整体性由于屋面保温层的作用，屋面板和檐口板的温度缝采用不同间距。加强屋面的保温措施并配以檐口板设置温度缝等，同样能减少裂缝发生的可能。加强墙体的抗拉能力。在房屋顶层两端及变形缝两侧两个开间的门窗洞口处设置钢筋混凝土小柱，分别深入上下层圈梁内。窗台砌砖下加36水平筋，并加强变形区间两端构造柱的配筋。
　　7墙体对梁端的约束
　　在刚性方案房屋中，通常把屋盖和楼盖视为纵墙的不动铰支座，在梁、板支撑长度不大，梁、板跨度较小时，上述计算简图引起的误差很小；但当梁、板支撑长度较大，梁、板跨度较大时，梁端约束力矩也明显增大，如再按上述计算简图计算，使墙体的计算偏于不安全。因此规范规定，对于梁跨度大于9m的纵墙承重多层砌体房屋，宜按两端固结单跨梁计算弯矩，但考虑到节点变形，应将固端弯矩乘以修正系数后按线刚度分配到上层墙底部和下层墙的顶部。修正系数Y按《规范》第4.2.5条计算。
　　8基础设计
　　砖混结构房屋以条形基础居多，按材料来分有砖基础。灰土基础、素混凝土基础等，当上部结构荷载较大且地基较软弱时，也采用钢筋混凝土条形或筏板基础。基础设计中常见问题是：
　　（1）用条形基础时，为了省事，基础底面宽度不是按照荷载大小而相应改变，而是纵、横墙一样宽，或一个轴线上基础底面一样宽，这样易造成基底压应力不均匀，对于软弱土地基引起沉降不均匀，进而引起墙体开裂。
　　（2）采用条形基础且纵墙上设置大梁时，没注意大梁下集中荷载的扩散范围，而基础按等宽设计，造成墙体开裂如某厂房，单层砖混结构，钢筋混凝土屋面大梁，砖壁柱，毛石条形基础，由于窗开得太大，而忽略了梁传给壁柱的集中力作用，基础按等宽设置，结果使得基础底面压应力分布不均匀，导致纵墙严重开裂，影响使用。基础设计看似简单，但如果设计不合理，再加上砌体结构本身的脆性性质，极易引起墙体开裂，甚至引起工程事故。所以基础设计要做到正确统计荷载，合理选择基础形式和宽度。
　　9结束语
　　以上总结了砖混结构设计中常见的问题，并作了简单的分析，以引起结构设计者的足够重视，避免质量事故的发生，设计出安全经济合理的结构体系。

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