第五节　抗震与防灾设计

我国是一个自然灾害频发的地域，因此，在小别墅的建设过程中，一定要未雨绸缪，注重抗震与防灾的设计，从而为自己的生命财产多增加一份保障。

一、抗震设计

1.基本要求

（1）选址要合理　房屋抗震选址基本原则是：选择有利场地、慎用不利场地、避开危险场地。稳定的基岩、硬土、平坦开阔的地段均为有利建设的场地；软土、液化土、河岸边坡（图2-26）、突出的山丘均属于不利场地，设计和施工要采取相应措施；断裂带可能产生滑坡（图2-27）、塌方、塌陷等的地方均属于危险场地，不能在此建造房屋。

（2）结构布置要合理　建筑平面和立面布置要尽可能简单对称。形状不规则的房屋因为各个部分结构的刚度和承载力分布不均匀、不连续，容易形成抗震的薄弱环节。

房屋的女儿墙、高门脸和屋顶小塔等构件，在地震作用下，如果与主体结构连接不牢，非常容易引起严重破坏，甚至倒塌。

（3）传力途径要明确可靠　房屋重量，使用荷载和风、地震等外力作用通过承重构件传递，所以结构体系的设计一定要使这些力的作用尽可能简捷、明确地传递，避免传力中断。

①砖混结构中要求承重墙自上而下均匀连续布置，减少承重墙的局部缺失而造成承重墙置于墙梁上的做法，增加结构的抗侧刚度，如图2-28所示。

②框架结构中要求柱子自上而下连续布置，减少柱子的局部变位以形成梁抬承重柱的良好受力结构，增加整个框架结构的抗侧刚度和减少由于重心偏离而造成的扭转，如图2-29所示。

（4）可靠的连接保证结构整体性　预制钢筋混凝土装配式结构构件的连接应保证结构的整体性。如屋面大梁和墙、柱支座的连接，预制空心板和大梁及板之间的连接均要牢靠。

2.房屋结构承重构件

对房屋结构来说，重力荷载是长期作用的荷载，其他荷载均是临时荷载。因此，在任何条件下，保证房屋结构中的主要承重构件不破坏，才能保证房屋的安全。不同结构类型的房屋，主要承重构件也不同。砖混结构中墙体是主要承重构件，框架结构中柱子是最重要的承重构件。

（1）砖混结构　砖墙起承重和抗震作用，是主要承重构件，不能破坏。在底部墙体上随意开洞，会大大降低结构的抗震性能。

在砖混结构中，构造柱是指在多层砌体房屋角部、内外墙交接处或长墙段中部、开口处，按先砌墙后浇灌混凝土的施工顺序制成的钢筋混凝土小柱。圈梁是指在房屋的檐口、楼层或基础顶面处，沿墙体水平方向设置封闭状的钢筋混凝土墙上梁。构造柱和圈梁起着约束砌体、提高墙体延性（变形能力）的作用，是重要的抗震构件。在地震中，砖混结构在水平地震作用下，墙体会产生裂缝，如果没有圈梁、构造柱的约束，裂缝会很快延伸扩展，最终使墙体突然倒塌。

砖混结构强度和延性（变形能力）较低，楼板大多采用预制空心板，整体性较差，抗震能力较低，对房屋的总高度、总层数和层高都有一定限制。

如果砖混结构房屋严格限制高度和层数，按照抗震要求设置构造柱和圈梁，并进行正规施工（图2-30），也具有较好的抗震能力，并不是说其抗震性就一定比框架结构差。

（2）框架结构　为了使结构整体抗震能力得到保障，做到“大震不倒”，应遵循“强柱弱梁”的概念。但是，在实际工程中，由于考虑不周，往往形成“强梁弱柱”，地震时柱子两头坏了，而梁和楼板不坏，严重的会使结构整体倒塌，如图2-31所示。

由于框架结构中柱子是最重要的承重结构，为保证柱子不倒，避免房屋垮塌，设计中要满足柱的抗弯承载力比梁的高。这样地震来时，以梁的局部破坏吸收地震能量，保证柱子不倒，维持结构整体不破坏。

框架结构填充墙和围护墙如果与框架柱梁拉结不好，在地震作用下会开裂和闪倒。

二、防灾设计

一般所说的自然灾害主要有山体滑坡、泥石流与砂土液化等，在这些地段均不宜建房。

山体滑坡是指斜坡上某一部分岩土在重力作用下，沿着一定的软弱结构面（带）整体向下方移动的现象。滑坡的产生取决于土石体的内在性质和结构，雨水、地震、人为扰动等是滑坡的诱发因素。房屋如果建在斜坡上或坡脚处，山体滑坡会将成片房屋掩埋，如图2-32所示。

山体滑坡形成的大量松散土石体，会转变成泥砂的河流，泥石流所经之处房屋会遭到冲毁甚至掩埋。尤其是在山区，这种灾害更为频繁，如遇大雨还可能引发泥石流，如图2-33所示。

砂土液化是地震中常见的现象，人们通常称之为“喷砂冒水”。砂土地基遇到地下水时，在地震时会发生砂土液化现象，当房屋的地基出现液化时，上面的建筑物就会歪斜甚至倒塌。由于地基的液化，尽管房屋结构未坏，但已严重倾斜甚至倒下，如图2-34所示。