青岛地区农村住宅抗震性能研究论文
［摘要］
近年来地震灾害造成了大量的人员伤亡和经济损失，特别是在农村，很多住宅没有考虑抗震设计，遭受的破坏更为严重。对青岛地区农村住宅抗震设防情况进行调查分析，发现该区住宅的构造柱和圈梁的设置、横墙间距等不满足抗震要求，提出了应加强屋盖及墙体连接、改变房屋的结构形式、设置构造柱及圈梁等改进措施。
［关键词］
青岛地区;农村住宅;抗震性能
近年来，我国住宅建设开始大规模发展，特别是农村住宅更是发展迅速，许多经济条件较好的农村实行了新农村改造工程，但农村住宅大多根据传统习惯建造，未经正规设计和施工，基本上不考虑抗震设防。农村地区社会和经济发展水平相对较低，防震减灾意识淡薄，农村住宅相对简陋，很多在抗震性能［1-3］上严重不足。地震造成房屋倒塌是农村地区人员伤亡重大的直接原因，而地震造成农村经济损失主要也是来自房屋的破坏。
1青岛地区农村住宅概况
以青岛市辖区村镇民居为研究对象，选取即墨市温泉镇何家庄(住宅改造较早)、丁戈庄(青岛市新农村试点村)和城阳区棘洪滩地区(部分住宅进行改造中)进行了调查研究，以上地区的经济水平在青岛市村镇中属于中等或中上，基本反映了这一地区新农村的发展情况，具有一定的代表性。调查后发现，目前新建或在建房屋最普遍的结构形式是黏土砖砌体房屋，部分新建住宅有构造柱和圈梁，而大部分是砌体结构直接作为承重和围护体系。从屋盖结构形式来看，主要有平屋顶和坡屋顶，其中坡屋顶占了非常大的部分。2～3层的住宅多采用砖混结构，基本都设置圈梁和构造柱，但此类住宅所占比例较小。从数量上看，以坡屋顶为主的单层砖木结构占主体。通过调查发现，青岛地区有一种典型的单层砖木结构住宅体系。该住宅四周外墙(即两道山墙两道外纵墙)为承重墙，内部墙体全部为120mm厚隔墙，至吊顶下部。南向外纵墙上有尺寸较大的窗(见图1a)，多在1.5m左右，北向外纵墙上有较小尺寸的高窗，山墙上有高窗采光(见图1b)。采用三角形木屋架承重，房屋宽度约8m，长约10m，檐口高度多在4m左右。无圈梁和构造柱，采用高约1m的毛石基础。
图1房屋窗户示意Fig.1
Windows for rural residential building
2抗震设防存在的问题
通过实地调查，发现该地区农村住宅大都未进行专门设计，而是由村委会按当地传统及村民个人建议进行统一建造，造价在村民可以接受的范围内，却忽略了必要的抗震措施。主要表现在以下方面。
1)纵横墙(内外墙)门窗洞口较多，比如山墙开采光窗，降低了纵墙的整体刚度，不利于抗震。
2)基本采用三角形木屋架，一般每个屋架都由大梁连接横墙，大梁上放置三角形屋架，屋架节点处放檩条，檩条上做屋面。这种结构形式的房屋有利于形成大空间体系，但该屋盖系统与墙体连接往往不牢固，大梁下墙体无特殊处理(未加壁柱)，导致大梁下墙体开裂。
3)未设圈梁和构造柱，门窗洞口处无过梁，屋盖和墙体连接不够紧密，使结构的整体性很差。
4)该类住宅的木梁与墙体、屋架与墙体以及檩条与山墙之间一般没有连接措施。住宅采用硬山搁檩，山墙高，稳定性差，易导致山墙外闪使屋架塌落。
5)大多数房屋墙体的砂浆强度远低于黏土砖的强度。有的住宅外墙无任何保护措施，加上雨水冲刷和风化，使砂浆和墙体承载力下降严重。
3增强民宅抗震性能的措施
3.1加强屋盖及墙体连接
发生地震时，单层砖木结构常有屋顶塌落现象发生［4-5］，由屋架与墙体及檩条的连接不牢造成。因此，应加强屋盖各构件之间的连接和锚固。由于屋架跨度较大，按《砌体结构设计规范》GB50003—2001要求，应在支承处砌体上设置混凝土或钢筋混凝土垫块。木檩条在山墙上应注意搁置处的防腐处理，一般在端头涂以沥青并在搁置点下设混凝土垫块。屋架在墙上的搁置长度应≥240mm，檩条在山墙上的搁置长度≥180mm，并用墙缆与山墙拉结，檩条在木屋架上的搁置长度应≥60mm，这样可以增强结构的连接，从而增加整体性。
3.2改变结构形式
住宅局部墙段尺寸过小，有的承重窗间墙甚至不足0.6m。应控制南面门窗洞口尺寸，从而避免南北纵墙刚度差别太大，从而提高其抗震能力。
3.3设置构造柱及圈梁
构造柱和圈梁是增加住宅整体性的有效手段。当房屋层数为单层时，是否设构造柱，《建筑抗震设计规范》并未作明确要求。由于农村住宅层数少，总高低，对设防烈度6～7度的单层住宅，可以设构造柱，也可以不设。但青岛地区典型农村住宅抗震横墙少，仅有两道山墙(按《建筑抗震设计规范》，普通黏土砖墙厚度<240mm不作为抗震墙看待)，山墙间距较大。在地震中外纵墙平面外受力，易使外墙破坏，从多次地震震害［6］看，该类房屋发生外墙拉脱外闪，会使屋架塌落，造成人员伤亡。所以，不设构造柱时应加强山墙与外墙的连接。在抗震设防区，圈梁加固墙身尤为重要。由于该类砖木结构的横墙少、空间刚度小，稳定性很差，应在檐口标高处设置圈梁，有条件时，也可以在基础顶设置下圈梁。圈梁宜采用钢筋混凝土现浇，高度≥120mm，宽度一般与墙体同厚。这样可以增加住宅的.整体刚度，有利于抗震。另外，还要适当提高建筑砂浆的强度，增加对墙体的保护措施，如在墙体表面粉刷防水涂料等。
4结语
新农村建设工程的实施，使农村住宅的建造数量快速增加，由于部分人对房屋抗震设防的意识淡薄，在建造房屋时，不经过正规设计和施工，往往根据当地的建造习惯而建设房屋，给房屋的抗震安全埋下隐患。本文对青岛地区民宅的抗震设防情况进行了现场调查，发现该地区农村住宅的抗震设防还存在很多不足，根据青岛地区农村住宅的现状和《建筑抗震设计规范》GB50011—2010的要求，提出了加强屋盖及墙体连接、改变房屋的结构形式、设置构造柱及圈梁等改进措施，为后续房屋的建设提供参考。
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