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1、1. 一般规定,CH.16 多层砌体结构房屋的抗震设计,2. 多层粘土砖房的抗震构造措施,多层砌体房屋是我国当前建筑业中使用最广泛的一种建筑形式。在民用建筑中约占90%以上，在整个建筑业中约占80%。,传统的砌体结构多采用粘土实心砖和混合砂浆砌筑，通过内外墙的咬砌达到具有一定整体性连接。楼板多采用预制钢筋混凝土空心板，梁和其他构件亦多用预制装配构件。,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、
2、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%。,震害及分析,墙体交叉裂缝,产生原因：主拉应力过大 裂缝形状：倾斜阶梯状且交叉 出现部位：内外纵横墙、窗间墙 分布规律：底层墙体比顶层严重,交叉裂缝,空旷空间墙体的开裂,通长水平裂缝,产生原因：抗震墙体相距较远，墙体受弯剪或水平弯曲作用 裂缝形状：通长水平裂缝 出现部位：大房间房屋顶层，大开间房屋外墙 分布规律：空旷房间的外纵墙或山墙开裂严重；错层、房屋平面凹凸变化处、墙体在门窗洞口过分被削弱处开裂严重。,转角墙及内外墙连接处的破损,竖向裂缝,外纵墙倒塌,转角裂
3、缝,产生原因：转角处分担地震作用较多 裂缝形状：竖向裂缝、三角形或菱形 出现部位：内外墙连接处、房屋转角 分布规律：纵墙承重房屋比横墙承重房屋严重；墙体布置不对称时比规则严重；不设置圈梁时比设置时严重；大洞口、空旷房间或楼梯间严重；内外墙拉结差时严重。,产生原因：“鞭鞘效应” 出现部位：房屋突出部位 分布规律：突出部分的面积相对于下层面积愈小，破损愈严重。,碰撞损坏,碰撞损坏,产生原因：墙体振动，互相碰撞挤压 出现部位：伸缩缝和沉降缝两侧,突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟囱、女儿墙等附属结构的破损,突出部位震害,砌体结构房屋楼盖的破损,产生原因：板、梁墙上支承长度不够或无可靠拉结 出现部位：预制
4、板和承重墙连接处 分布规律：无圈梁房屋较有圈梁房屋严重；现浇楼盖的抗震性能优于预制楼盖,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，确保施工质量，砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。,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。,砌体房屋抗震性能与建筑平面布置、结构选型、抗震计算、构造措施和施工质量相关。 砌体房屋抗震设计原则：“小震不坏、中震可修、大震不倒” 抗震概
5、念设计主要内容： 建筑总体布置：平面布置宜规则、对称 ；优先采用横墙承重或纵横墙共同承重体系；立面布置宜规则 ，应避免局部的突出和错层；楼梯间布置合理，不宜设在房屋端部的第一开间及转角处，不宜突出或开设过大的窗洞。 结构选型：砌体结构房屋高度、层高、高宽比限制 ；承重方案的选择；防震缝的设置 ；抗震横墙最大间距限制 ；墙体局部尺寸限制 ；地下室与基础 抗震构造措施：钢筋混凝土构造柱 ；钢筋混凝土圈梁 ；墙体间的拉结 ；楼(屋)盖梁板与墙柱间的连接,16.1 一般规定,一、平立面布置要规则,二、房屋高度、层数、层高要限制,房屋平面最好为矩形。,1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表,2.对医院
6、、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时，其高度和层数可按上表采用。,4.砖和砌块承重房屋的层高不应超过3.6m。,三、房屋高宽比的限制,为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，房屋的高宽比应满足下表：,房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。,房屋高宽比的限值表,四、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
7、生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。,五、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。,六、结构体系要合理,1、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；同一轴线上的窗间墙宜均匀；,3、防震缝,有下列情况之一时宜设置防震缝,（1）房屋立面高差在6m以上； （2）房屋有错层，且楼板高差较大； （3）各部分结构刚度、质量截然不同。,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。,4、楼梯间的位置,不宜
8、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。,各种构造措施的目的只有一个:即加强房屋的整体性，使之具有一定的变形能力(延性）。,一、现浇钢筋混凝土构造柱的设置,16.2 多层粘土砖房的抗震构造措施,构造柱的主要功能：增加砌体结构房屋的延性，提高房屋的抗侧移能力和抗剪承载力，防止或延缓房屋的倒塌。,（一）构造柱的设置部位,1. 一般情况,2、特殊房屋的设置,（1）外廊式和单面走廊式的多层房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按前表设置构造柱，且单面走廊两侧的
9、纵墙均应按外墙处理。,（2）教学楼、医院等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按上表设置构造柱；当教学楼、医院等横墙较少的房屋为外廊式或单面走廊式时，应按前款要求设置构造柱，但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过二层时，应按增加二层后的层数考虑。,1. 截面尺寸与配筋,构造柱最小截面可采用240180mm，纵向钢筋宜采用 ，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端适当加密；7度时超过六层、8度时超过五层和九度时，构造柱纵向钢筋宜采用 ，箍筋间距不应大于200mm；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。,2. 构造柱与墙体的连接,构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500
10、mm设 拉结钢筋，每边深入墙内不宜小于1m。,（二）构造柱做法,构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。,3. 构造柱与圈梁的连接,构造柱可不单独设置基础，但应深入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。,4. 构造柱的基础,5. 房屋高度和层数接近限值时的构造柱间距,房屋高度和层数限值时，纵横墙内的构造柱间距尚应符合下列要求：,1）横墙内构造柱间距不宜大于层高的二倍，下部1/3的楼层的构造柱间距适当减小；,2）外墙的构造柱间距应每开间设置一柱；当开间大于3.9m时，应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m。,二、现浇钢筋混凝土圈梁的设
11、置,钢筋混凝土圈梁的主要功能：,增加纵横墙体的连接，圈梁可箍住楼（屋）盖，增强其整体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉降，加强整个房屋的整体性，提高房屋抗震能力。,圈梁与构造柱一起,形成砌体房屋的箍，使其抗震性能大大改善。,（1）装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼盖、屋盖的砖房，横墙承重时应按下表的要求设值圈梁，纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。,（一）设置部位,（2）现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖与墙体可靠连接的房屋可不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋，并应与相应的构造柱钢筋可靠连
12、接。,（3）圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。,（4）圈梁在前表要求的间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋替代圈梁。,（二）圈梁的截面尺寸及配筋,圈梁的截面高度一般不应小于120mm，配筋应符合下表要求，但在软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层上的砌体房屋的基础圈梁，截面高度不应小于180mm，配筋不应少于 。,三、对楼盖、屋盖的要求,1.现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，均不宜小于120mm。,2.装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于120mm，伸进内墙的长度不应小于100mm，在梁上
13、不应小于80mm。,3.当板的跨度大于4m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边与墙或圈梁拉接。,4.房屋端部大房间的楼盖，8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼盖、屋盖，圈梁设在板底时，钢筋混凝土预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉结。,5.楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架，应与墙、柱（包括构造柱）或圈梁可靠连接，梁与砖柱的连接不应削弱柱截面，各层独立砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接。,6.坡屋顶房屋的屋架应与顶层圈梁可靠连接，檩条或屋面板应与墙及屋架可靠连接，房屋出入口的檐口瓦应与屋面构件锚固；8度和9度时，顶层内纵墙顶宜增砌支撑端山墙的踏步式墙垛。,四、墙体之间的连接,7度时长度大于7.2m的大房间
14、及8度和9度时，外墙转角及内外墙交接处，应沿墙高每隔500mm配置 拉结钢筋，并每边深入墙内不宜小于1m。,五、对楼梯间的要求,2. 同一结构单元的基础（或桩承台），宜采用同一类型的基础，底面宜埋在同一标高上，否则应增设基础圈梁并应按1：2的台阶逐步放坡。,六、其他构造,1. 门窗洞口不应采用无筋砖过梁，过梁支撑长度，68度时不应小于240mm；9度时不应小于360mm。,3. 后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500mm配置 拉结钢筋与承重墙或柱拉结，并每边深入墙内不宜小于500mm；8度和9度时长度大于5m的后砌非承重砌体隔墙的墙顶，尚应与楼板或梁拉结。,4. 横墙较少砖房的住宅楼,横墙较少
15、的多层普通粘土砖、多孔粘土砖房的总高度和层数接近或达到规定限制，应采取下列加强措施：,1）房屋的最大开间尺寸不宜大于6.6m。,2）同一个结构单元内横墙错位数量不宜超过横墙总数的1/3，且连续错位不宜多于两道；错位的墙体交接处均应增设构造柱，且楼、屋面板应采用现浇钢筋混凝土板。,3）横墙和内纵墙上洞口的宽度不宜大于1.5m；外纵墙上洞口的宽度不宜大于2.1m或开间尺寸的一半；内外墙上洞口位置不应影响外纵墙和横墙的整体连接。,4）所有纵横墙均应在楼、屋盖标高处设置加强的现浇钢筋混凝土圈梁，圈梁的截面高度不小于150mm，上下纵筋各不应少于 ，箍筋不小于 ，间距不大于300mm。,5）所有纵横墙交界处及横墙的中部，均应设置加强柱；该加强柱在横墙内的柱距不宜大于层高，在纵墙内的柱距不宜大于4.2m，最小截面尺寸不宜小于240mm240mm，配筋宜符合下表的要求。,位置,纵向钢筋,箍筋,100,6）同一结构单元的楼、屋面板应设在同一标高处。,7）房屋的底层和顶层，在窗台标高处宜设置沿纵横墙通长的水平现浇钢筋混凝土带，其截面高度不小于60mm，宽度不小于240mm，纵向钢筋不少于 。,
