強臺風(fēng)作用下砌體結(jié)構(gòu)墻體的處理

本文通過對墻體在風(fēng)荷載和豎向荷載共同作用下的承載力分析，導(dǎo)出砌體結(jié)構(gòu)滿足安全性要求的墻體布置關(guān)系，并計算出在砌體強度、風(fēng)荷載及墻體高厚比變化條件下，實心墻體和空斗墻體房屋開間、高度及進深間的比值，并提出加強墻體連接的構(gòu)造要求和措施。

一、概述

砌體結(jié)構(gòu)因其建筑材料來源廣泛、施工簡單方便、造價低廉等特點，在我國村鎮(zhèn)房屋建筑中得到極為廣泛的應(yīng)用，沿海地區(qū)也是如此；但砌體結(jié)構(gòu)也有許多缺陷：砌體結(jié)構(gòu)的承載能力較低、整體性較差、抵抗水平荷載的能力較弱，因而在沿海強臺風(fēng)影響地區(qū)的砌體結(jié)構(gòu)因過大的風(fēng)壓力而招致嚴重破壞或倒塌。如2021年8月8日強臺風(fēng)“云娜”在浙江省臺州市境內(nèi)登陸，造成11326間民房倒塌，其中砌體結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)房屋倒塌超過6000間。2021年8月10日超強臺風(fēng)“桑美”登陸浙江省溫州市蒼南縣，造成16200多間民房倒塌。

在砌體結(jié)構(gòu)中，縱橫墻體是最重要的受力構(gòu)件之一，它將結(jié)構(gòu)上的垂直和水平荷載傳至基礎(chǔ)，因此墻體承載能力的高低決定了砌體房屋安全程度的大小。由于墻體的承載能力與很多因素有關(guān)系，如墻體的高厚比，砌體的抗壓、抗剪、抗彎強度，墻體的布置及荷載類型等。

在實際工程中，由于部分業(yè)主盲目追求大開間、高層高等對結(jié)構(gòu)安全有不利影響的墻體布置形式（以保證房屋居住的舒適性），而此種墻體布置形式極易造成墻體在水平荷載的作用下產(chǎn)生倒塌；為了既保證房屋居住的舒適性又保證結(jié)構(gòu)的安全，有必要通過分析墻體受力條件和墻體承載能力間的關(guān)系，確定合理的墻體布置方式。

二、墻體的荷載分布和破壞類型

下面以浙江沿海地區(qū)最為普遍的兩層砌體結(jié)構(gòu)為例，依據(jù)國家有關(guān)規(guī)范，對墻體進行受力分析和承載能力的驗算。

當砌體結(jié)構(gòu)處于強臺風(fēng)作用下時，結(jié)構(gòu)周邊墻體受垂直和水平荷載的共同作用，墻體在這樣的受力條件下，可能出現(xiàn)3種破壞類型：a）墻體在豎向壓力和水平推力的共同作用下，產(chǎn)生偏心受壓破壞；b）墻體在水平推力的作用下，沿墻體中部產(chǎn)生齒狀受彎破壞；c）墻體在豎向壓力和水平推力的共同作用下，產(chǎn)生剪切破壞。

三、墻體承載力與墻體布置的關(guān)系

一般的村鎮(zhèn)房屋建筑工程中，墻體厚度為240毫米，樓板多采用預(yù)制空心樓板，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，樓面的設(shè)計荷載可取為5.8kN；屋面的設(shè)計荷載可取為5.7kN.實心墻體（兩面粉刷）容重的設(shè)計值取6.8kN/平方米；空斗墻（兩面粉刷）容重的設(shè)計值取為4.4kN/平方米。

砌體強度的有關(guān)參數(shù)未按新規(guī)范（GB50003-2021）取用的原因是：a）村鎮(zhèn)房屋建筑中砂漿強度等級普遍較低且離散性較大，很難達到新規(guī)范（GB50003-2021）中最低的強度等級M2.5；b）目前村鎮(zhèn)房屋建筑中普遍采用燒結(jié)普通粘土磚，由于墻體材料的功能逐漸由承重轉(zhuǎn)為圍護，造成燒結(jié)普通粘土磚的強度等級普遍較低；c）目前村鎮(zhèn)房屋建筑多由鄉(xiāng)間工匠進行施工，他們未受過專業(yè)培訓(xùn)且無較多的相關(guān)知識，施工中的隨意性較大，容易造成墻體的施工質(zhì)量大幅度的波動，影響了墻體的承載力。

通過計算可知，在強臺風(fēng)影響地區(qū)，村鎮(zhèn)房屋建筑中不宜采用空斗墻體作為承重墻體。對于承重墻體為實心墻體的房屋，砂漿強度等級宜在M2.5及以上，此時墻體的高厚比可在18左右（墻高約4.2～4.5米），墻體的開間尺寸在4.8～5.1米，這樣的墻體結(jié)構(gòu)布置關(guān)系能滿足一般村鎮(zhèn)房屋建筑的要求。