低成本抗震技术在农村自建房中的运用与推广

陈飞　庞芬

摘要：一直以来，农村都是地震灾害的重灾区，由于其住房结构抗震效果差，农民群众缺乏房屋抗震意识，一旦发生地震会造成严重的后果。近些年发生的地震危害已经为我们敲响了警钟，提高农村自建房抗震水平迫在眉睫。基于此，文章对农村自建房低成本抗震技术的运用与推广进行了探讨。

关键词：农村自建房；低成本；抗震技术；地震灾害；房屋建设 文献标识码：A

中图分类号：TU364 文章编号：1009-2374（2015）32-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.32.061

我国作为一个地震频发的国家，一旦出现地震，不仅会造成经济上的损失，而且会给人们带来失去亲人的悲痛。为了抵御地震危害，保护居民的生命财产安全，需要提高房屋建设中对抗震技术的运用。当前，我国农村地区的房屋主要是自建的，其抗震效果差，需要深入研究农村自建房屋的抗震技术。

1 农村自建房抗震的重要性

当前，地震灾害对我国农村自建房造成了严重的威胁。在农村地区8亿居住人口中，大约有6.6亿人口在地震动峰值加速度超过0.059的地震危险区居住。由于农村地区的经济发展和社会发展相对落后，农民的减灾、防灾的意识较差，房屋设计不正规，房屋抗震效果差，对人民群众的生命安全和财产安全造成了较大的威胁。一般6级左右的地震就会出现房屋倒塌、人员伤亡的情况。例如云南大姚出现6.2级地震造成伤亡人数62人，破坏了133万间房屋，造成经济损失4亿元，而2008年的汶川地震因自建房屋倒塌造成的直接经济损失为621亿。此外，一旦农村地区产生了地震，还有可能会产生大量的返贫人口。现今，建设房屋仍然是农民一生中最重要的事情。统计调查，一个农村家庭房屋占据的财产比例会达到80%。但是，很少农民没有考虑到房屋的抗震，没有使用抗震技术，导致已建农村房屋在抗震设计方面薄弱，其花费一生积蓄建造的房屋，在地震灾害面前多是不堪一击的。为了推进我国小康社会的发展，需要加强低成本抗震技术的推广和应用，与此同时，农村建设抗震设防工作也逐渐成为了新时代的重要工作。

2 国内外农村地区使用的农村自建房抗震技术

2.1 预制预应力混凝土装配框架结构

预制预应力混凝土装配框架结构是一种从法国引入的框架结构体系，预制构件主要由预制预应力混凝土叠合板、叠合梁、预制混凝土柱等构成的受力叠合框架。此装配主要由U形钢筋、键槽和混凝土三个部分组成，属于一种强连接框架结构系统，具有环境污染小、施工工期短、施工速度快等优点。

2.2 轻钢结构体系房屋

轻钢结构体系房屋是在混凝土地梁的基础上利用矩形钢管作为骨架结构，然后使用混凝土挂柱在钢立柱旁边进行辅助，并将隔墙板、外墙挂板、保温材料和屋面板在钢结构骨架上进行安装，使柱子、板结构等成为整体。此结构抗震性能佳，可以抵御9.5级以上的地震。

2.3 砖砌结构房屋的抗震技术

2.3.1 钢筋网砂浆面层加固。砌体砖墙结构房屋是我国目前使用最为广泛的一种建筑结构类型。建筑初期，在没有设置抗震砖砌体结构时，这些位置结构的整体强度以及牢固程度会影响房屋结构的抗震性能。而在使用钢筋网砂浆面层对砖柱和山墙进行加固后，可以显著提升砖结构房屋的抗震性，提高结构的自振频率，降低最大位移反应。加固以后房屋可以达到“大震不倒、中震可修、小震不坏”的基本要求。

2.3.2 壁柱。壁柱指的是通过加固砖墙的局部地方来达到提高承重能力的目的。壁柱主要在墙角和梁下进行运用。虽然壁柱自身的抗震效果不显著，但是在利用壁柱加强局部承载力以后，可以避免墙角和梁下被地震破坏，进而达到提升房屋抗震能力的要求。

2.3.3 扶壁。扶壁的外形和壁柱比较类似。不同的是，扶壁可以提高墙体稳定性，不需要承担上部的荷载，并且扶壁的外形为梯形，对于一些加固措施不到位或者纵墙较长的墙体，利用扶壁可以起到抗震效果。扶壁和砖垛都是获得国际地震工程学会推荐的非工程结构抗震措施，具有施工方便、造价低廉等优点，比较适用于农村的砖墙结构和土墙结构。

2.3.4 隐形构造柱。对于一些比较宽大的墙体，可以使用直径为8～10mm的竖向钢筋插入到楼盖梁或基础梁中，然后在砌筑墙时，将钢筋夹住，并将墙体分成两段以上，顺着墙体竖向每间隔500mm防止水平方向上的拉结筋。

2.3.5 基础摩擦滑移抗震技术。基础摩擦滑移技术属于一种造价低、施工方便的基础隔震技术，比较适用于农村地区。通过在地基和房屋基础之间设计摩擦层来消减地震向上产生的力。摩擦力滑移隔震系统和其他防震措施相比，经济性更佳、施工也更加方便，对技术要求不高，这是一个可以在农村地区自建砌体房屋中得到推广的一个前提。摩擦滑移隔震系统通过将柔性石墨层、砂垫层、聚四氟乙烯等构成隔震层作为滑动支座系统，施工中需要的材料购买方便、价格低廉。特别是民房中多使用砂垫层来处理地基，因此将砂垫层转换成隔震系统会更加方便有效。此外，摩擦滑移隔震系统共振频率区不明显，可以有效过滤宽频地震波，对其他类型的地震波也有良好的隔震效果，可以达到“大震不倒”的抗震要求。

2.4 木屋架构的抗震技术

木屋结构的屋盖重量、房屋屋架以及其他的荷载是由木柱构成的木构架进行承担，墙体主要起到围护的作用。由于木结构的抗震性良好，对于周期疲劳破坏和瞬间冲击荷载能有一个较好的延展性，整个破坏过程属于渐变的屈服过程，房屋在地震结构中晃动的过程中，木结构依然可以保持良好的稳定性和整体性。对于木结构来说，梁体、柱子和檩条的稳定性以及柱子和架梁各个结点的牢固程度是影响抗震性能的重点。一般地震对木结构房屋造成的破坏主要以倒塌和破坏为主，很少会出现木屋盖坍塌的情况，具有良好的抗倒塌性。木结构房屋维护墙、山墙如果使用土坯或者碎石土砌筑而成，那么房屋结构性就会比较差，在地震的影响下，会出现酥散、开裂、倒塌等情况。经过研究证明，采用壁板斜钉的方式可以有效提高木结构房屋的抗侧刚度，提高结构的自振频率，降低结构出现的位移反应，提高结构抵御位移的能力。增加斜撑后节点的变形能力和承载能力显著提升，木构架结构木板剪力墙的承载力也显著提升。

3 农村自建房低成本抗震技术对比和推广

3.1 农村自建房低成本抗震技术的对比

上述几种方式都可以达到一定的抗震效果，木屋架构的房屋随着社会的发展逐步被淘汰，在此不多做介绍，本文重点对农村地区应用最多的砖砌结构抗衡技术进行对比。钢筋网砂浆面层加固、壁柱加固、隐形构造柱这几种抗震方法具有节省材料、施工便利、构造简单等优点，但是这几种方法适用于一些对抗震烈度要求不太高的地区；轻钢结构和混凝土框架结构虽然抗震性最佳，但是施工造价高，大部分农村地区无力负担，在农村地区广泛推广的难度较大；而基础摩擦滑移抗震技术通过使用砂砾作为低摩阻滑移材料，材料获取容易、成本低廉，非常适合在农村房屋建设中推广应用，由于砂砾垫层具有透水性强、压实度好、沉降小、填筑密度大、承载力大等优点，是一种比较常用的垫层类型。同时，使用砂砾垫层除了可以提升基础的承载力以外，还可以降低建筑物的沉降。使用砂垫层隔震层可以使房屋结构的自振周期延长，减弱了衰减结构的加速反应，可以在不增加施工成本的基础上，达到良好的抗震效果。因此，在上述方法中砂垫层隔离层是最为简单、方便、适合在农村地区推广应用的抗震施工技术。

3.2 农村自建房抗震技术推广措施

3.2.1 制定相应的管理措施。在开展农村房屋抗震技术的过程中，首先要制定详细的管理措施。对于一些经济地区比较好的城市，可以将农村地区抗震管理工作归入村镇管理范围中，强制性地进行抗震设防。政府要制定相应的鼓励措施和引导措施。对于经济不发达的农村地区，要抓住重点，以点带面将公共建筑、统建住宅、中小学建筑的抗震管理工作做好。对于普通的农具，要加强抗震示范工程的建设和推广，使农村居民的抗震自觉性提升。

3.2.2 建立激励措施。政府要制定鼓励农村居民建房时使用规范进行抗震设计的相关政策，对于经济条件很差的地区可以给予一定的资金支持，并签署技术服务保障协议，确保抗衡资金可以有效、合理地进行使用。制定相应的抗震建设奖惩措施，对于即将响应抗震要求并进行房屋建设的群众，要给予一定的降低，从而使农村自建房屋的抗震逐渐达到要求。

3.2.3 加强教育培训力度。要加大抗震房屋建筑的培训力度，让每一个农村居民都认识到采用抗震技术建设房屋是保证家庭成员生命财产安全的重要举措，不要一味按照个人意愿来进行房屋的改层和加层。只有严格按照一定的构造进行建设，才可以保证出现地震后房屋达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的建设目标。此外，由于农村个体房屋建设的造价和规模都比较小，施工队伍也多是农村的青壮年农民，缺乏专业的理论知识，对于这部分人，政府要加强抗震培训力度，提升这部分人的房屋质量意识，保证房屋施工质量。

4 结语

总而言之，农村自建房屋作为我国抗震工作开展的主要阵地，为了保证农村自建房屋的抗震性，保证农民群众生命财产安全，要结合农村地区的实际情况大力推行低成本抗震技术，加大宣传教育力度，实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的建设目标。

参考文献

[1] 陈立.武汉市村镇住宅抗震设防研究[D].武汉理工大学，2009.

[2] 李钢，刘晓宇，李宏男.汶川地震村镇建筑结构震害调查与分析[J].大连理工大学学报，2009，（5）.

作者简介：陈飞（1990-），男，四川雅安人，研究方向：建筑技术（低成本抗震）；庞芬（1991-），女，四川绵阳人，研究方向：建筑技术（低成本抗震）。

（责任编辑：黄银芳）