《建筑工程抗震设计课件6》由会员分享，可在线阅读，更多相关《建筑工程抗震设计课件6（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、建筑结构抗震设计http:/.多层砌体结构房屋的抗震设计 本章要点 掌握：多层砌体结构房屋的地震作用的计算；圈梁的作用及布置要求；构造柱的作用及布置要求； 理解：砌体结构抗震验算的原则；楼层地震剪力在墙体中的分配；墙体抗震承载力验算；砌体结构的抗震构造措施。 了解：多层砌体结构房屋的主要结构体系及震害；多层砌体结构房屋在结构布置方面的基本要求。1建筑结构抗震设计http:/. 概述砌体结构：由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构。 多层砌体结构房屋包括砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架 抗震墙和多层的多排柱内框架砌体房屋。大量震害表明传统的砌体结构抗震性能较差：1923年日本关东大地震，东京约有
2、砖石结构房屋7000栋，几乎 全部遭到不同程度的破坏。1948年原苏联阿什哈巴德地震，砖石结构房屋的破坏和倒塌率 达到70%-80%。1976年唐山地震，对烈度为10度、11度区的123栋2-8层砖混结 构房屋调查，倒塌率为63.2%，严重破坏为23.6%，尚能修复使用的 4.2%，实际破坏率达95.8%。2建筑结构抗震设计http:/. 概述抗震性能差的原因： 1、刚度大、自重大，地震作用也大； 2、砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用下极易出现 裂缝; 3、受施工质量的影响较大;如砂浆不饱满,易出现裂缝,减弱抗震性 能。 若能针对砌体结构的弱点进行合理设计，采用适当的构造措施 ，
3、确保施工质量，砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。0.00.09.819.570.7倒塌严重破坏中等破坏轻微破坏基本完好0.023.529.435.311.8倒塌严重破坏中等破坏轻微破坏基本完好天津市8度区经7度设防的74年通用住宅震害统计（%）唐山地区8度区多层砖房的震害统计（%）从震害调查可见：经抗震设防可减轻砌体结构的震害，减少严 重破坏和倒塌率。3建筑结构抗震设计http:/. 概述.震害及其分析（）倒塌 整体倒塌：房屋整体性好，而底层强度不足时；房屋整体性不好，而上层墙体过于弱时； 局部倒塌：房屋局部或上层墙体抗震强度不足时；个别部位构件间连接强度不足时。外纵墙全部脱开横墙 而坍塌是
4、较常见的震害。4建筑结构抗震设计http:/. 概述（）裂缝 抗剪承载力不足,产生裂缝,主要有交叉、斜向、水平和竖向类型。 斜裂缝 墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。 常出现斜裂缝的位置：与主震方向平行的墙体；在横向，房屋两端的山墙；在纵向，窗间墙。若主震方向与横纵墙成某一角度 时，常在房屋的角部出现局部倒塌。 水平裂缝 大都发生于外纵墙窗口的上下皮处。当房屋纵向承重，横墙间距大而屋盖刚度弱时，纵墙出平面受 弯产生水平裂缝。5建筑结构抗震设计http:/. 概述 竖向裂缝大都发生于横纵墙交接处或变化较大的两部体系的交接处。6建筑结构抗震设计http:/. 概述7建筑结构抗震设计htt
5、p:/. 概述（）其它破坏 楼梯间破坏：主要是墙体破坏，而楼梯本身很少破坏。 原因是：楼梯在水平方向刚度大；墙体空间刚度差，且高厚比较大，稳定性差。 房屋附属物破坏：突出屋面的小烟囱、女儿墙、门脸或附墙烟囱的倒塌，隔墙等 非结构构件、室内外装饰等开裂、倒塌。 主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因。 楼板和屋盖破坏：原因：由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌；下部的支承墙体破坏倒塌，引起楼、屋盖倒塌。8建筑结构抗震设计http:/. 结构方案与结构布置.建筑平面及结构布置（）应优先采用横墙承重或纵横墙共同承 重的结构体系； （2）纵横墙的布置宜对称，沿水平面内宜 对齐，沿竖向应上下连续；同
6、一轴线上的窗间墙宜均匀；9建筑结构抗震设计http:/. 结构方案与结构布置（3）防震缝体形不对称的结构较体形均匀对称的结构破坏更严重一些。加 防震缝可以将体形复杂的结构划成体形对称均匀的结构。 有下列情况之一时宜设置防震缝： 房屋立面高差在6m以上； 房屋有错层，且楼板高差较大； 各部分结构刚度、质量截然不同。 （4）楼梯间的位置 不宜设在房屋的尽端和转角处。 （5）烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体，当墙体被削弱时，应 对墙体采取加强措施，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出墙面的 烟囱。 （6）不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。10建筑结构抗震设计http:/. 结构方案与结构布置.多层房屋
7、的总高度和层数限值 （1）一般情况下，层数和总高度不应超过下表- - -61 872 172 11 9 0混凝土小砌块- - -51 561 872 11 9 041 261 872 172 12 4 041 261 87 82 182 42 4 0普通粘土砖层 数高 度层 数高 度层 数高 度层 数高 度6789烈度最小 (mm)房屋类别多孔粘土砖（2）对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比 前表的规定降低3m,层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体 房屋，还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。 （3）横墙较少的多层砌体住宅楼，当按规定采取加强措施并满足 抗震承载力要求
8、时，其高度和层数可按上表采用。 （4）砖和砌快承重房屋的层高不应超过3.6m。11建筑结构抗震设计http:/. 结构方案与结构布置.房屋高宽比的限制 房屋高宽比的限值表注：单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度；建筑平面接近正方形，其高宽比宜适当减小 .抗震横墙间距的限制横向地震作用主要由横墙承受。横墙间距较大时，楼盖水平刚 度变小，不能将横向水平地震作用有效传递到横墙，致使纵墙发生 较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。烈度6 789最大高宽比2.52.52.01.5471111木楼、屋盖7111515装配式钢筋混凝土楼、屋盖11151818现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖9876烈度房屋类型房
9、屋抗震横墙最大间距(m)12建筑结构抗震设计http:/. 结构方案与结构布置.房屋局部尺寸的限制在强烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破坏，这些薄弱部位 一般是，窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等。注：局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补；出入口处的女儿墙应有锚固；多 层多排柱内框架房屋的纵向窗间墙宽度不应小于1.5m。1.5 1.5 1.0 2.0 0.01.2 1.2 1.0 1.5 0.51.0 1.0 1.0 1.0 0.51.0 1.0 1.0 1.0 0.5承重窗间墙最小宽度 承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 内墙阳角至门窗洞边的最小距离 无锚
10、固女儿墙(非出入口处)的最大高度9876烈度 部位房屋局部尺寸限值(m)13建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体房屋抗震计算对多层砌体房屋抗震计算，一般只需验算房屋在横向和纵向水 平地震力作用下，横墙和纵墙在其自身平面内的剪切强度。 抗震规范规定，进行多层砌体房屋抗震强度验算时，可 只选择从属面积较大或竖向应力较小的墙段进行截面抗震承载力验 算。 6.3.1 计算简图 在确定多层砌体结构房屋的计算简图时，主要有以下考虑： （ 1）将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行抗震验算； （）地震作用下结构的变形为剪切型。 （）房屋各层楼盖水平刚度无限大，仅做平移运动，因此各抗侧 力构件在同一楼
11、层标高处侧移相同 。在计算多层砌体房屋地震作用时，应以防震缝所划分的结构单 元作为计算单元，在计算单元中各楼层的集中质点设在楼、屋盖标 高处。14建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体房屋抗震计算计算简图中结构底部固定端标高的取法： 对于多层砌体结构房屋，当基础埋置较浅时，取为基础顶面； 当基础埋置较深时，可取为室外地坪下0.5m处； 当设有整体刚度很大的全地下室时，则取为地下室顶板顶部； 当地下室整体刚度较小或为半地下室时，则应取为地下室室内地 坪处。多层砌体房屋的计算简图(a）多层砌体房屋； ( b ）计算简图15建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体房屋抗震计算6.3.2 地震作用
12、采用底部剪力法： 其中作用在第 i 层的地震剪力 Vi采用底部剪力法时，对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱 等小建筑的地震作用效应宜乘以增大系数 3 , 以考虑鞭梢效应。 此增大部分的地震作用效应不往下层传递。16建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体房屋抗震计算6.3.3 楼层地震剪力在墙体中的分配楼层地震剪力 Vi ，在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖 的水平刚度及各墙体的侧移刚度。 .墙体侧移刚度 (1)无洞墙体 h/b0.15A时 ，取0.15A;对于外纵墙， Ac0.25A时，取0.25A;中部构造柱的纵向钢筋截面总面积；中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值；钢筋抗拉强度设计值；
13、中部构造柱参与工作系数,居中设一根时取0.5,多于一根0.4;墙体约束修正系数；一般情况取1.0，构造柱间距不大于 2.8m时取1.1。28建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体房屋抗震计算3. 水平配筋粘土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力验算 验算公式：墙体横截面面积，多孔砖取毛截面面积； 钢筋抗拉强度设计值； 层间墙体竖向截面钢筋总截面面积；钢筋参与系数，按下表取值墙体高宽比0.40.60.81.01.20.100.120.140.150.124. 混凝土小砌块墙体截面抗震承载力验算验算公式：29建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体房屋抗震计算墙体地震剪力设计值；芯柱混凝土轴心抗压强度
14、设计值；芯柱截面总面积；芯柱影响系数，按下表确定：填孔率0.01.01.101.15填孔率:芯柱根数与孔洞总数之比。 在验算纵、横墙截面抗震承载力时，应选择以下不利墙段进行：（1）承受地震作用较大的墙体；（2）竖向正应力较小的墙段； （3）局部截面较小的墙垛。30建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体结构房屋的抗震构造措施防倒塌是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题。主要通过抗 震构造措施以提高房屋的变形能力来保证。 .4.1 多层砖房构造措施 1.构造柱 （1）作用： 使砌体的抗剪强度 提高； 对砌体的约束作用， 可提高其变形能力； 可起到减轻震害的 作用。31建筑结构抗震设计http:/. 多层砌体结构房屋的抗震构造措施（2）设置要求构造柱设置部位一般情况下应符合下表要求内墙(轴线)与外墙交接处,内墙的 局部较小墙垛处,7-9度时,楼、电 梯的四角,9度时,内纵墙与横墙(轴 线)交接处三 、 四五 、 六六 、 七八隔开间横墙(轴线)与外墙交接处,山墙与 内纵墙交接处,7-9度时,楼、电梯的四角二四五六 、 七7、8度时，楼、电梯的四角，每隔 15m左右的横墙或单元横墙与外墙 交接处二 、
