《06多体房屋抗震设计》由会员分享,可在线阅读,更多相关《06多体房屋抗震设计(83页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1.1第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.1第第6 6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 1.2第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.2 教学提示:多层砌体房屋包括砌体承重的多层房屋,底层或底部两层教学提示:多层砌体房屋包括砌体承重的多层房屋,底层或底部两层框架框架抗震墙和多层的多排柱内框架砌体房屋,这是我国居住、办公、学抗震墙和多层的多排柱内框架砌体房屋,这是我国居住、办公、学校等建筑中普遍使用的一种主要结构形式。在具体进行建筑平面、立面以校等建筑中普遍使用的一种主要结构形式。在具体进行建筑平面、立面
2、以及结构抗震体系的布置与选择方面,除应满足一般原则要求外,还必须遵及结构抗震体系的布置与选择方面,除应满足一般原则要求外,还必须遵循其特有的规定。循其特有的规定。教学要求:本章要求学生了解多层砌体房屋设计的有关规定、抗震计教学要求:本章要求学生了解多层砌体房屋设计的有关规定、抗震计算方法以及构造要求。算方法以及构造要求。1.3第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.36.16.1 震害及其分析震害及其分析6.26.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定6.36.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计6.46.4 构构 造造 要要 求求66. .5 5 设设 计计 实实
3、例例66. .8 8 习习 题题本章内容本章内容1.4第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.46.1 震害及其分析震害及其分析 砌体结构,通常指由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构,主要是砌体承重的砌体结构,通常指由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构,主要是砌体承重的多层房屋。考虑块材承重的共性,也把底层或底部两层框架多层房屋。考虑块材承重的共性,也把底层或底部两层框架- -抗震墙及多层多排柱抗震墙及多层多排柱内框架砌体房屋包括其中。内框架砌体房屋包括其中。 由于砌体是一种脆性材料,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,因而砌体房屋由于砌体是一种脆性材料,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,因而砌
4、体房屋的抗震性能相对较差。在国内外历次强烈地震中,砌体结构的破坏率相当高。的抗震性能相对较差。在国内外历次强烈地震中,砌体结构的破坏率相当高。在砌体结构房屋中,由砌块砌成的墙体是主要的承重构件,它不仅承受垂直方在砌体结构房屋中,由砌块砌成的墙体是主要的承重构件,它不仅承受垂直方向的荷载,也承受水平和垂直方向的地震作用,受力复杂,地震时在墙体上很容向的荷载,也承受水平和垂直方向的地震作用,受力复杂,地震时在墙体上很容易产生裂缝。在反复地震作用下,裂缝将不断发展、增多、加宽,最后导致墙体易产生裂缝。在反复地震作用下,裂缝将不断发展、增多、加宽,最后导致墙体崩塌、楼盖塌落、房屋破坏。其震害主要表现如
5、下。崩塌、楼盖塌落、房屋破坏。其震害主要表现如下。(1) (1) 房屋倒塌。当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时,易造成房房屋倒塌。当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时,易造成房屋整体倒塌;当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时,易发生局部倒塌;当个别屋整体倒塌;当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时,易发生局部倒塌;当个别部位构件间连接强度不足时,易造成局部倒塌。部位构件间连接强度不足时,易造成局部倒塌。(2) (2) 墙体开裂、破坏。墙体裂缝形式主要是水平裂缝、斜裂缝、交叉裂缝和墙体开裂、破坏。墙体裂缝形式主要是水平裂缝、斜裂缝、交叉裂缝和竖向裂缝。墙体出现斜裂缝主要是抗剪强度不足,高
6、宽比较小的墙片易出现斜裂竖向裂缝。墙体出现斜裂缝主要是抗剪强度不足,高宽比较小的墙片易出现斜裂缝,高宽比较大的窗间墙易出现水平偏斜裂缝,当墙片平面外受弯时,易出现水缝,高宽比较大的窗间墙易出现水平偏斜裂缝,当墙片平面外受弯时,易出现水平裂缝;当纵横墙交接处连接不好时,易出现竖向裂缝。平裂缝;当纵横墙交接处连接不好时,易出现竖向裂缝。1.5第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.56.1 震害及其分析震害及其分析 (3) (3) 墙角破坏。墙角处于纵横两个方向地震作用的交汇处,应力状态复墙角破坏。墙角处于纵横两个方向地震作用的交汇处,应力状态复杂,因而破坏形态多样,通常有受剪斜裂
7、缝、受压竖向裂缝、块材被压碎或墙杂,因而破坏形态多样,通常有受剪斜裂缝、受压竖向裂缝、块材被压碎或墙角脱落。角脱落。 ( (4) 4) 纵横墙连接破坏。一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎,连接纵横墙连接破坏。一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎,连接差,加之地震时两个方面的地震作用,使连接处受力复杂,应力集中,这种破差,加之地震时两个方面的地震作用,使连接处受力复杂,应力集中,这种破坏将导致整片纵墙外闪甚至倒塌。坏将导致整片纵墙外闪甚至倒塌。 ( (5) 5) 楼梯间破坏。主要是墙体破坏,而楼梯本身很少破坏。这是因为楼楼梯间破坏。主要是墙体破坏,而楼梯本身很少破坏。这是因为楼梯在水平方向刚度
8、大,不易破坏,而墙体在高度方向缺乏有力支撑,空间刚度梯在水平方向刚度大,不易破坏,而墙体在高度方向缺乏有力支撑,空间刚度差,且高厚比较大,稳定性差,容易造成破坏。差,且高厚比较大,稳定性差,容易造成破坏。 ( (6) 6) 楼盖与屋盖破坏。主要是由于楼板支承长度不足,引起局部倒塌,楼盖与屋盖破坏。主要是由于楼板支承长度不足,引起局部倒塌,或是其下部的支承墙体破坏倒塌,引起楼、屋盖倒塌。或是其下部的支承墙体破坏倒塌,引起楼、屋盖倒塌。 ( (7) 7) 附属构件的破坏。主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原附属构件的破坏。主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因,在地震时造成大量破坏。如
9、突出屋面的小烟囱、女儿墙、门脸或附墙烟囱因,在地震时造成大量破坏。如突出屋面的小烟囱、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。的倒塌,隔墙等非结构构件、室内外装饰等开裂、倒塌。1.6第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.66.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定 6.2.1 建筑平面及结构布置建筑平面及结构布置在进行砌体结构平面、立面以及结构抗震体系的布置与选择上,除应在进行砌体结构平面、立面以及结构抗震体系的布置与选择上,除应满足一般原则要求外,还必须遵循以下一些规定。满足一般原则要求外,还必须遵循以下一些规定。多层砌体房屋的结构体系应符合下
10、列要求。多层砌体房屋的结构体系应符合下列要求。 (1) (1) 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。 (2) (2) 纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宽度应均匀。连续;同一轴线上的窗间墙宽度应均匀。 (3) 7(3) 7度、度、8 8度和度和9 9度时设置震缝的原则见第度时设置震缝的原则见第2.22.2节。节。 (4) (4) 楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。 (5) (5) 烟道、风道、垃圾道等不应削弱
11、墙体。当墙体被削弱时,应烟道、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;不宜采用竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱。对墙体采取加强措施;不宜采用竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱。 (6) (6) 不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。底部框架底部框架抗震墙房屋的结构布置,应符合下列要求。抗震墙房屋的结构布置,应符合下列要求。 (1) (1) 底部框架房屋的底部,应沿纵横两个方向对称布置一定数量底部框架房屋的底部,应沿纵横两个方向对称布置一定数量的抗震墙。的抗震墙。6 6度、度、7 7度且总层数不超过度且总层数不超过5 5层时,可采用嵌砌于
12、框架之间的砌体层时,可采用嵌砌于框架之间的砌体墙;其余情况宜采用钢筋混凝土墙。墙;其余情况宜采用钢筋混凝土墙。1.7第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.7 (2) (2) 底层框架底层框架抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧移刚度的比值,移刚度的比值,6 6度、度、7 7度时不应大于度时不应大于2.52.5,8 8度、度、9 9度时不应大于度时不应大于2.02.0,且,且均不得小于均不得小于1.01.0。 (3) (3) 底部两层框架底部两层框架抗震墙房屋纵横两个方向,底层与底部第抗震墙房屋纵横两个方向,底层与底部第二层侧移刚度应
13、接近,第三层与底部第二层侧移刚度的比值:在二层侧移刚度应接近,第三层与底部第二层侧移刚度的比值:在6 6度、度、7 7度时不应大于度时不应大于2.02.0,8 8度、度、9 9度时不应大于度时不应大于1.51.5,且均不宜小于,且均不宜小于1.01.0。6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定1.8第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.86.2.2 6.2.2 多层房屋的总高度和层数限值多层房屋的总高度和层数限值 ( (1) 1) 一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表6-16-1的规定。的规定
14、。 (2) (2) 对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋总高度,应对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋总高度,应比表比表6-16-1的规定降低的规定降低3 m3 m。层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体。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。房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。 (3) (3) 横墙较少横墙较少( (横墙较少指同一层内开间大于横墙较少指同一层内开间大于4.2 m4.2 m的房间占该的房间占该层总面积的层总面积的40%40%以上以上) )的多层住宅楼,当按规定采取加强措施并满足抗震的多层住宅楼,当按规定
15、采取加强措施并满足抗震承载力要求时,其高度和层数可仍按表承载力要求时,其高度和层数可仍按表6-16-1的规定采用。的规定采用。6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定1.9第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.96.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定房屋类别房屋类别最小最小厚度厚度/mm/mm烈烈 度度6 6度度7 7度度8 8度度9 9度度高高度度/m/m层层数数高高度度/m/m层层数数高高度度/m/m层层数数高高度度/m/m层层数数多多层层砌砌体体实心黏土实心黏土砖砖24024024248 821217 718186 612124
16、 4多孔砖多孔砖24024021217 721217 718186 612124 419019021217 718186 615155 5混凝土小混凝土小砌块砌块19019021217 721217 718186 612124 4底部框架底部框架抗震墙抗震墙24024021217 721217 719196 611113 3多排柱内框架多排柱内框架24024016166 616165 514144 47 7表表6-1 6-1 房屋的层数和高度限值房屋的层数和高度限值注:房屋的总高度指室外地面到檐口或屋面板顶的高度,半地下室可从地下室室内地面算起,全地注:房屋的总高度指室外地面到檐口或屋面板顶的
17、高度,半地下室可从地下室室内地面算起,全地下室和嵌固条件好的半地下室可从室外地面算起;带阁楼的坡面应算到山尖墙的下室和嵌固条件好的半地下室可从室外地面算起;带阁楼的坡面应算到山尖墙的1/21/2高度处。高度处。6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定6.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定1.10第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.106.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定 (4) (4) 砖和砌块承重房屋的层高不应超过砖和砌块承重房屋的层高不应超过3.6 m3.6 m;底部框架;底部框架抗抗
18、震墙房屋的底部和内框架房屋的层高,不应超过震墙房屋的底部和内框架房屋的层高,不应超过4 m4 m。多层砌体房屋最大高宽比限值见表多层砌体房屋最大高宽比限值见表6-26-2表表6-2 6-2 房屋最大高宽比房屋最大高宽比烈烈 度度6 6度度7 7度度8 8度度9 9度度最大高宽比最大高宽比2.52.52.52.52.02.01.51.5注:注: 单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度;单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度; 点式、墩式建筑的高宽比宜适当减小。点式、墩式建筑的高宽比宜适当减小。房屋抗震横墙的最大间距见表房屋抗震横墙的最大间距见表6-36-31.11第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体
19、房屋抗震设计1.116.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定表表6-3 房屋抗震横墙的最大间距房屋抗震横墙的最大间距(m)房屋类别房屋类别烈烈 度度6度度7度度8度度9度度多层砌体多层砌体现浇或装配整体式钢筋混凝土现浇或装配整体式钢筋混凝土18181511装配式钢筋混凝土装配式钢筋混凝土18181511木木111174底部框架抗震墙底部框架抗震墙上部各层上部各层同多层砌体结构同多层砌体结构底层或底部两层底层或底部两层21181611多排柱内框架多排柱内框架252118156.2 抗震设计一般规定抗震设计一般规定1.12第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.126.2 抗震设计
20、一般规定抗震设计一般规定6.2.6.2. 房屋局部尺寸限值见表房屋局部尺寸限值见表6-46-4表表6-4 6-4 房屋的局部尺寸限值房屋的局部尺寸限值(m)(m)部部 位位烈烈 度度6 6度度7 7度度8 8度度9 9度度承重窗间墙最小宽度承重窗间墙最小宽度1.01.01.01.01.21.21.51.5承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离1.01.01.01.01.21.21.51.5非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1.01.01.01.01.01.01.01.0内墙阳角至门窗洞边的最小距离内墙阳角至门窗洞边的最小距离1.01.
21、01.01.01.51.52.02.0无锚固女儿墙无锚固女儿墙( (非出入口处非出入口处) )的最大高度的最大高度0.50.50.50.50.00.00.00.0注:注: 局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补;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。出入口处的女儿墙应有锚固。1.13第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.136.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 地震时,在水平及垂直方向都有地震作用,某些情况下还有地地震时,在水平及垂直方向都有地震作用,某些情况下还有地震扭转作用。一般来讲,对于多层砌体房屋不要求计算垂直地震,也不震扭转
22、作用。一般来讲,对于多层砌体房屋不要求计算垂直地震,也不计算地震的扭转作用。在满足规范所要求的一般规定的条件下,多层砌计算地震的扭转作用。在满足规范所要求的一般规定的条件下,多层砌体房屋抗震计算,只需验算房屋在横向和纵向水平地震作用下,横墙和体房屋抗震计算,只需验算房屋在横向和纵向水平地震作用下,横墙和纵墙在其自身平面内的剪切强度。同时,纵墙在其自身平面内的剪切强度。同时,抗震规范抗震规范规定,进行多层规定,进行多层砌体房屋抗震强度验算时,可只选择承载面积较大或竖向压力较小的墙砌体房屋抗震强度验算时,可只选择承载面积较大或竖向压力较小的墙段进行截面抗震承载力验算。段进行截面抗震承载力验算。 6
23、.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计6.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计1.14第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.146.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计6.3.16.3.1 地震作用下计算模型的建立地震作用下计算模型的建立 首先确定地震作用下多层砌体结构房屋的计算简图,在确定其计首先确定地震作用下多层砌体结构房屋的计算简图,在确定其计算简图时,有以下假定。算简图时,有以下假定。 (1) (1) 地震作用下结构的变形为剪切型。地震作用下结构的变形为剪切型。 (2) (2) 房屋各层楼盖水平刚度无限大,各抗侧力构件在同一楼层标房
24、屋各层楼盖水平刚度无限大,各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同。高处侧移相同。 多层砌体房屋地震作用计算时,以防震缝所划分的结构单元作为多层砌体房屋地震作用计算时,以防震缝所划分的结构单元作为计算单元,把计算单元中各楼层重力荷载代表值集中在楼、屋盖标高处,计算单元,把计算单元中各楼层重力荷载代表值集中在楼、屋盖标高处,简化为串联的多质点体系如图简化为串联的多质点体系如图6.16.1所示。各楼层质点重力荷载应包括楼、所示。各楼层质点重力荷载应包括楼、屋盖上的重力荷载代表值及墙体上、下层各半的重力荷载。屋盖上的重力荷载代表值及墙体上、下层各半的重力荷载。6.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的
25、抗震设计6.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计1.15第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.156.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 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,可取为室外地坪下外地坪下0.5 m0.5 m处;当设有整体刚度很大的全地下室时,则取为地下室顶处;当设有整体刚度很大的全地下室时,则取为地下室顶板部;当地下室整体刚度较小或为半地下室时,则应取为
26、地下室室内地板部;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。坪处。图图6.1 6.1 多层砌体房屋的计算简图多层砌体房屋的计算简图1.16第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.166.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 由于多层砌体结构房屋的质量和刚度沿高度分布比较均匀,且以剪切变形为主,符合由于多层砌体结构房屋的质量和刚度沿高度分布比较均匀,且以剪切变形为主,符合底部剪力法的使用条件,可用底部剪力法来确定其地震作用。结构底部总水平地震作用的底部剪力法的使用条件,可用底部剪力法来确定其地震作用。结构底部总水平地震作用的标准值标准值 为为 (6
27、-1)(6-1) 考虑到多层砌体房屋中纵向或横向承重墙体的数量较多,房屋的侧移刚度很大,考虑到多层砌体房屋中纵向或横向承重墙体的数量较多,房屋的侧移刚度很大,其纵向和横向基本周期较短,一般均不超过其纵向和横向基本周期较短,一般均不超过0.25 s0.25 s,所以,所以抗震规范抗震规范规定:确定多层砌规定:确定多层砌体房屋水平作用时,采用体房屋水平作用时,采用 为水平地震影响系数最大值。为水平地震影响系数最大值。 在计算第在计算第 层的水平地震作用标准值层的水平地震作用标准值 时,地震作用采用倒三角形分布,如时,地震作用采用倒三角形分布,如图图6.26.2所示并取所示并取 ,计算公式为,计算公
28、式为 (6-2)(6-2) 6.3.2 6.3.2 水平地震作用的计算水平地震作用的计算1.17第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.176.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计图图6.2 6.2 多层砌体房屋地震作用分布图多层砌体房屋地震作用分布图作用在第作用在第 层的地震剪力层的地震剪力 等于等于 层以上各层地震作用之和,即层以上各层地震作用之和,即 (6-3)1.18第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.186.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 由于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等附属建筑的地震作用效应过由于突出屋面的屋顶间
29、、女儿墙、烟囱等附属建筑的地震作用效应过于强烈、容易造成严重的震害,因此在计算上述部位构件的抗震承载力时宜乘以于强烈、容易造成严重的震害,因此在计算上述部位构件的抗震承载力时宜乘以增大系数增大系数3 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,即计,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,即计算房屋下层层间剪力地震剪力时不考虑地震作用增大部分的影响。算房屋下层层间剪力地震剪力时不考虑地震作用增大部分的影响。1.19第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.196.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计6.3.36.3.3 楼层水平地震剪力在各
30、抗侧力墙间的分配楼层水平地震剪力在各抗侧力墙间的分配 进行墙体的抗震承载力验算时,必须知道作用在该墙段上的地震剪力。进行墙体的抗震承载力验算时,必须知道作用在该墙段上的地震剪力。为此,需要解决楼层地震剪力的分配问题。通常采用两次分配法。由于楼层地震为此,需要解决楼层地震剪力的分配问题。通常采用两次分配法。由于楼层地震剪力剪力 是作用在整个房屋某一楼层上的剪力,所以首先要把它分配到同一楼是作用在整个房屋某一楼层上的剪力,所以首先要把它分配到同一楼层的各道墙上,然后再把每道墙上的地震剪力分配到同一道墙的某一墙段上。层的各道墙上,然后再把每道墙上的地震剪力分配到同一道墙的某一墙段上。 楼层地震剪力楼
31、层地震剪力 在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度、类型以及各墙体的抗侧力等效刚度。度、类型以及各墙体的抗侧力等效刚度。1. 1. 墙体的层间抗侧力等效刚度墙体的层间抗侧力等效刚度1.20第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.206.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计进行多层砌体房屋的抗震分析时,需要确定墙体的层间抗侧力等效刚度。如进行多层砌体房屋的抗震分析时,需要确定墙体的层间抗侧力等效刚度。如各层楼盖仅发生平移而不发生转动,可视其为下端固定、上端嵌固的构件,各层楼盖仅发生平移而不发生转动,可视其为下端固定、
32、上端嵌固的构件,如图如图6.36.3所示。这类构件在单位水平力作用下由弯曲引起的变形与由剪切引所示。这类构件在单位水平力作用下由弯曲引起的变形与由剪切引起的变形,如图起的变形,如图6.46.4所示。所示。图图6.3 6.3 构件的侧移柔度、侧移刚度构件的侧移柔度、侧移刚度 图图6.4 6.4 单位水平力作用下构件的弯曲、剪切变形单位水平力作用下构件的弯曲、剪切变形1.21第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.216.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计弯曲变形为弯曲变形为 (6-4)剪切变形为剪切变形为 (6-5)式中:式中: 墙体、门间墙或窗间墙高度;墙体、门间
33、墙或窗间墙高度; 墙体、门间墙或窗间墙的水平截面面积,墙体、门间墙或窗间墙的水平截面面积, ; 墙体、门间墙或窗间墙的水平截面惯性矩,墙体、门间墙或窗间墙的水平截面惯性矩, ; 墙体、墙段的宽度和厚度;墙体、墙段的宽度和厚度; 截面剪应力分布不均匀系数,对矩形截面取截面剪应力分布不均匀系数,对矩形截面取 砌体弹性模量;砌体弹性模量; 砌体剪切模量,一般取砌体剪切模量,一般取 。 1.22第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.226.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计总变形为总变形为 (6-6) 将的表达式和将的表达式和 代入式代入式(6-6),得到构件的侧移柔度
34、,即构件在单位水平,得到构件的侧移柔度,即构件在单位水平力作用下的总变形为力作用下的总变形为 (6-7)图图6.5 6.5 不同高宽比墙段剪切变形与弯曲变形在总变形中的比例关系不同高宽比墙段剪切变形与弯曲变形在总变形中的比例关系1.23第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.236.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计图图6.5给出了不同高宽比墙段,其剪切变形和弯曲变形数量关系以及在总变形给出了不同高宽比墙段,其剪切变形和弯曲变形数量关系以及在总变形中所占的比例。从图中所占的比例。从图6.5中可以看出:当中可以看出:当 时,弯曲变形占总变形的时,弯曲变形占总变形的1
35、0%以上,当以上,当 时,剪切变形在总变形中所占的比例很小,其侧移柔度值时,剪切变形在总变形中所占的比例很小,其侧移柔度值很大;当很大;当1 4时,剪切变形和弯曲变形在总变形中均占有相当的比例。时,剪切变形和弯曲变形在总变形中均占有相当的比例。为此,抗震规范规定:为此,抗震规范规定: (1) 高宽比小于高宽比小于1时,确定层间抗侧移等效刚度可只考虑剪切变形的影响,时,确定层间抗侧移等效刚度可只考虑剪切变形的影响,即即 (6-8) (2) 高宽比不大于高宽比不大于4且不小于且不小于1时,应同时考虑弯曲和剪切变形,即时,应同时考虑弯曲和剪切变形,即 (6-9) (3) 高宽比大于高宽比大于4时,由
36、于侧移柔度值很大,可不考虑其刚度,即取时,由于侧移柔度值很大,可不考虑其刚度,即取 。1.24第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.246.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计2. 楼层地震剪力楼层地震剪力 的分配的分配 地震作用沿房屋横向作用时,因横墙墙体平面内刚度很大,而纵墙墙体地震作用沿房屋横向作用时,因横墙墙体平面内刚度很大,而纵墙墙体平面内刚度很小,此时地震剪力的绝大部分由横墙承担。反之,当地震作用平面内刚度很小,此时地震剪力的绝大部分由横墙承担。反之,当地震作用沿房屋纵向作用时,则地震剪力的绝大部分由纵墙承担。因此,在抗震设计沿房屋纵向作用时,则地震剪
37、力的绝大部分由纵墙承担。因此,在抗震设计中,在抗震横墙间距不超过规定的限值时,假定中,在抗震横墙间距不超过规定的限值时,假定 由各层与由各层与 方向一致的方向一致的抗震墙体共同承担,即横向地震作用全部由横墙承担,纵向地震作用全部由抗震墙体共同承担,即横向地震作用全部由横墙承担,纵向地震作用全部由纵墙承担。纵墙承担。 由于横向、纵向楼层地震剪力在横向、纵向墙体间的分配原则的不同,由于横向、纵向楼层地震剪力在横向、纵向墙体间的分配原则的不同,下面分别加以介绍。下面分别加以介绍。 1) 横向楼层地震剪力的分配横向楼层地震剪力的分配横向楼层地震剪力在横向各抗侧力墙体之间的分配,不仅取决于每片墙体的横向
38、楼层地震剪力在横向各抗侧力墙体之间的分配,不仅取决于每片墙体的层间抗侧力等效刚度,而且取决于楼盖的整体水平刚度。楼盖的水平刚度,层间抗侧力等效刚度,而且取决于楼盖的整体水平刚度。楼盖的水平刚度,一般取决于楼盖的结构类型和楼盖的宽长比。对于横向计算若近似认为楼盖一般取决于楼盖的结构类型和楼盖的宽长比。对于横向计算若近似认为楼盖的宽长比保持不变,则楼盖的水平刚度仅与楼盖的结构类型有关。的宽长比保持不变,则楼盖的水平刚度仅与楼盖的结构类型有关。1.25第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.256.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计(1) 刚性楼盖。刚性楼盖。 刚性楼盖
39、是指抗震横墙间距符合刚性楼盖是指抗震横墙间距符合规范规范的现浇及装配整体式钢筋混凝土的现浇及装配整体式钢筋混凝土楼盖。当受到横向水平地震作用时,可以认为楼盖在其水平面内无变形,将楼楼盖。当受到横向水平地震作用时,可以认为楼盖在其水平面内无变形,将楼盖视为在其平面内绝对刚性的水平连续梁,而横墙为其弹性支座,如图盖视为在其平面内绝对刚性的水平连续梁,而横墙为其弹性支座,如图6.6所示。所示。当结构、荷载都对称时,楼盖仅发生整体平移运动,各横墙将产生相等的水平当结构、荷载都对称时,楼盖仅发生整体平移运动,各横墙将产生相等的水平位移位移 ,作用于刚性梁上的地震作用所引起的支座反力即为抗震横墙所承受的,
40、作用于刚性梁上的地震作用所引起的支座反力即为抗震横墙所承受的地震剪力,它与支座的弹性刚度成正比,各墙所承受的地震剪力按墙的侧移刚地震剪力,它与支座的弹性刚度成正比,各墙所承受的地震剪力按墙的侧移刚度比例进行分配。度比例进行分配。图图6.6 刚性楼盖计算简图刚性楼盖计算简图1.26第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.266.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计第第 层各抗震横墙所分担的地震剪力层各抗震横墙所分担的地震剪力 之和即为该楼层总地震剪力之和即为该楼层总地震剪力 : (6-10)式中:式中: 第层中第道墙所分担的地震剪力。第层中第道墙所分担的地震剪力。 即
41、为该墙的侧移值与其侧移刚度即为该墙的侧移值与其侧移刚度 的乘积:的乘积: (6-11)即即 (6-12)则有则有 (6-13)将式将式(6-13)代入式代入式(6-11)得得1.27第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.276.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 (6-14) 在计算墙体在其平面内的侧移刚度在计算墙体在其平面内的侧移刚度 时,因其弯曲变形小,一般可只考虑剪时,因其弯曲变形小,一般可只考虑剪切变形的影响,即切变形的影响,即 式中:式中: 第第 层第层第 道墙砌体的剪切模量;道墙砌体的剪切模量; 第第 层第层第 道墙的净横截面面积;道墙的净横截面面积
42、; 第第 层第层第 道墙的高度。道墙的高度。 若各墙的高度若各墙的高度 相同,材料相同,则相同,材料相同,则 相同,即相同,即 (6-15)式中:式中: 第第 层各抗震横墙净横截面面积之和。层各抗震横墙净横截面面积之和。1.28第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.286.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 式式(6-15)表明,对于刚性楼盖,当各抗震墙的高度、材料相同时,其楼层表明,对于刚性楼盖,当各抗震墙的高度、材料相同时,其楼层水平地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例进行分配。水平地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例进行分配。 (2) 柔性楼盖。柔性楼盖。
43、 柔性楼盖是指木结构等柔性材料楼盖。由于楼盖在其自身平面内的水平刚柔性楼盖是指木结构等柔性材料楼盖。由于楼盖在其自身平面内的水平刚度很小,在横向水平地震作用下,楼盖变形除平移外还有弯曲变形,在各横墙度很小,在横向水平地震作用下,楼盖变形除平移外还有弯曲变形,在各横墙处的变形不相同,变形曲线不连续,因而可近似地视整个楼盖为分段简支于各处的变形不相同,变形曲线不连续,因而可近似地视整个楼盖为分段简支于各片横墙的多跨简支梁,如图片横墙的多跨简支梁,如图6.7所示,各片横墙可独立地变形。各横墙所承担所示,各片横墙可独立地变形。各横墙所承担的地震作用为该墙两侧横墙之间各一半楼的地震作用为该墙两侧横墙之间
44、各一半楼(屋屋)盖面积的重力荷载所产生的地震盖面积的重力荷载所产生的地震作用。因此,各横墙所承担的地震作用即可按各墙所承担的上述重力荷载代表作用。因此,各横墙所承担的地震作用即可按各墙所承担的上述重力荷载代表值的比例进行分配,即值的比例进行分配,即 (6-16)1.29第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.296.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 图图6.7 柔性楼盖计算简图柔性楼盖计算简图式中:式中: 第第 层楼层楼(屋屋)盖上所承担的总重力荷载代表值;盖上所承担的总重力荷载代表值; 第第 层楼层楼(屋屋)盖上,第盖上,第 道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼
45、道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼(屋屋)盖盖面积上所承担的重力荷载代表值之和。面积上所承担的重力荷载代表值之和。1.30第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.306.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计当楼当楼(屋屋)盖上重力荷载均匀分布时,各横墙所承担的地震剪力可换算为按该墙与盖上重力荷载均匀分布时,各横墙所承担的地震剪力可换算为按该墙与两侧横墙之间各一半楼两侧横墙之间各一半楼(屋屋)盖面积比例进行分配,即盖面积比例进行分配,即 (6-17)式中:式中: 第第 层楼盖上第层楼盖上第m道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼(屋屋)盖
46、建筑面积之和盖建筑面积之和; 第第 层楼盖的建筑面积。层楼盖的建筑面积。 (3) 中等刚度楼盖。中等刚度楼盖。 装配式钢筋混凝土楼盖属于中等刚度楼盖,其楼装配式钢筋混凝土楼盖属于中等刚度楼盖,其楼(屋屋)盖的刚度介于刚性与柔盖的刚度介于刚性与柔性楼性楼(屋屋)盖之间,既不能把它假定为绝对刚性水平连续梁,也不能假定为多跨简盖之间,既不能把它假定为绝对刚性水平连续梁,也不能假定为多跨简支梁。在横向水平地震作用下,楼盖的变形状态不同于刚性楼盖和柔性楼盖,在支梁。在横向水平地震作用下,楼盖的变形状态不同于刚性楼盖和柔性楼盖,在各片横墙间将产生一定的相对水平变形,各片横墙产生的位移并不相等,因而,各片横
47、墙间将产生一定的相对水平变形,各片横墙产生的位移并不相等,因而,各片横墙所承担的地震剪力,不仅与横墙抗侧力等效刚度有关,而且与楼盖的水各片横墙所承担的地震剪力,不仅与横墙抗侧力等效刚度有关,而且与楼盖的水平变形有关。在一般多层砌体的设计中,对于中等刚性楼盖房屋。第平变形有关。在一般多层砌体的设计中,对于中等刚性楼盖房屋。第 层第层第 片横墙所承担的地震剪力,可取刚性楼盖和柔性楼盖房屋两种计算结果的平均值:片横墙所承担的地震剪力,可取刚性楼盖和柔性楼盖房屋两种计算结果的平均值:1.31第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.316.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计
48、 对于一般房屋,当墙高对于一般房屋,当墙高 相同,所用材料相同,楼相同,所用材料相同,楼(屋屋)盖上重力荷载均匀盖上重力荷载均匀分布时,分布时, 也可为也可为 (6-19) (6-18) 2) 纵向楼层地震剪力的分配纵向楼层地震剪力的分配一般房屋往往宽度小而长度大,无论何种类型楼盖,其纵向水平刚度都很大,一般房屋往往宽度小而长度大,无论何种类型楼盖,其纵向水平刚度都很大,在纵向地震作用下,楼盖的变形小,可认为在其自身平面内无变形,因而,在纵向地震作用下,楼盖的变形小,可认为在其自身平面内无变形,因而,在纵向地震作用下,纵墙所承担的地震剪力,均可按刚性楼盖考虑,即纵向在纵向地震作用下,纵墙所承担
49、的地震剪力,均可按刚性楼盖考虑,即纵向地震前力可按纵墙的刚度比例进行分配。即按式地震前力可按纵墙的刚度比例进行分配。即按式(6-15)计算。计算。1.32第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.32 6.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计6.3.4 多层砌体房屋抗震承载力验算多层砌体房屋抗震承载力验算 1. 黏土砖、多孔墙体的截面抗震载力的验算黏土砖、多孔墙体的截面抗震载力的验算 黏土砖、多孔砖砖墙体的截面抗震承载力,应按下列规定验算。黏土砖、多孔砖砖墙体的截面抗震承载力,应按下列规定验算。 (1) 一般情况下,应按式一般情况下,应按式(6-20)验算:验算: V
50、 (6-20)式中:式中: 墙体剪力设计值;墙体剪力设计值; 墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积;墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积; 承载力抗震调整系数,自承重墙按承载力抗震调整系数,自承重墙按0.75采用;采用; 砖砌体沿阶梯截面破坏的抗震抗剪强度设计值;砖砌体沿阶梯截面破坏的抗震抗剪强度设计值; = (6-21) 非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,可查国家标准非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,可查国家标准砌体结构设计砌体结构设计规范规范; 砌体强度正应力影响系数,对于黏土砖砌体,按下式计算:砌体强度正应力影响系数,对于黏土砖砌体,按下式计算: (6-22) 对应于重力荷代表值的砌体截面平均压
51、应力。对应于重力荷代表值的砌体截面平均压应力。1.33第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.33 6.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计(2) 当按式当按式(6-20)验算不满足要求时,除按规定计算水平配筋的提高作用外,尚可验算不满足要求时,除按规定计算水平配筋的提高作用外,尚可计入设置于墙段中部、截面不小于计入设置于墙段中部、截面不小于240 240 ,且纵向钢筋配筋率不小,且纵向钢筋配筋率不小于于0.6%的构造柱对承载力的提高作用,按下列简化方法验算。的构造柱对承载力的提高作用,按下列简化方法验算。 (6-23)式中:式中: 中部构造柱的横截面总面积中部构造
52、柱的横截面总面积()时,取;时,取; 中部构造柱的混凝土抗压强度设计值;中部构造柱的混凝土抗压强度设计值; 中部构造柱的纵向钢筋截面总面积中部构造柱的纵向钢筋截面总面积(配筋率大于配筋率大于1.4%时,取时,取1.4-); 钢筋抗拉强度设计值;钢筋抗拉强度设计值; 柱参与工作系数,居中设一根时取柱参与工作系数,居中设一根时取0.05,多于一根时取,多于一根时取0.04; 墙体约束修正系数,一般情况取墙体约束修正系数,一般情况取1.0,构造柱间距不大于,构造柱间距不大于2.8 时取时取1.1 2. 水平配筋黏土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力的验算水平配筋黏土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力的验算水
53、平配筋黏土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力,应按式水平配筋黏土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力,应按式(6-22)验算。验算。 (6-24)1.34第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.346.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计式中:式中: 墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积;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;钢筋抗拉强度设计值; 层间墙体体积配筋率;层间墙体体积配筋率; 钢筋参与工作系数,可按表钢筋参与工作系数,可按表6-5采用。采用。表表6-5 钢筋参与工作系数钢筋参与工作系数墙体高宽墙体高宽比比0.250.40.50.60.70.80.
54、90.070.100.110.120.140.150.153. 混凝土小砌块墙体的截面抗震承载力的验算混凝土小砌块墙体的截面抗震承载力的验算混凝土小砌块墙体的截面抗震承载力,应按式混凝土小砌块墙体的截面抗震承载力,应按式(6-23)验算:验算: (6-25)1.35第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.356.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计式中:式中: 芯柱混凝土轴心抗压强度设计值;芯柱混凝土轴心抗压强度设计值; 芯柱截面总面积;芯柱截面总面积; 芯柱钢筋截面总面积;芯柱钢筋截面总面积; 芯柱影响系数,可按表芯柱影响系数,可按表6-6采用。采用。表6-6 芯
55、柱影响系数填孔率01.01.101.15 注:填孔率指芯柱根数与孔洞总数之比。注:填孔率指芯柱根数与孔洞总数之比。多层内框架房屋的外墙砖柱,其抗震验算可按多层内框架房屋的外墙砖柱,其抗震验算可按规范规范规定执行。规定执行。6.3.5 底部框架砖房的抗震计算底部框架砖房的抗震计算 1. 底部框架砖房的结构特点底部框架砖房的结构特点 底部框架底部框架-抗震墙房屋主要是指底部采用钢筋混凝土框架抗震墙,上部为多抗震墙房屋主要是指底部采用钢筋混凝土框架抗震墙,上部为多层砖墙结构的房屋。层砖墙结构的房屋。1.36第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.366.3 多层砌体房屋的抗震设计多层
56、砌体房屋的抗震设计 底部框架砖房的上部各层纵横墙较密,质量大,抗侧刚度也大,而底层承重结底部框架砖房的上部各层纵横墙较密,质量大,抗侧刚度也大,而底层承重结构为框架构为框架-抗震墙,其抗侧移刚度比上部往往小得多,就形成了抗震墙,其抗侧移刚度比上部往往小得多,就形成了“上刚下柔上刚下柔”的结构的结构体系。若刚度的变化急剧,则房屋的侧移将集中发生于相对薄弱的底层,而上部其他体系。若刚度的变化急剧,则房屋的侧移将集中发生于相对薄弱的底层,而上部其他各层的侧移很小,使得地震位移反应相对集中于底层,从而导致底层的严重破坏,危各层的侧移很小,使得地震位移反应相对集中于底层,从而导致底层的严重破坏,危及整个
57、房屋的安全。及整个房屋的安全。 为了防止底层因过多的变形集中而发生严重震害,应对该类房屋的结构方案和为了防止底层因过多的变形集中而发生严重震害,应对该类房屋的结构方案和结构布置进行严格的限制。结构布置进行严格的限制。 2. 底部框架底部框架-抗震墙房屋的抗震计算要点抗震墙房屋的抗震计算要点 底部框架底部框架-抗震墙房屋的抗震计算可采用底部剪力法。计算简图可取为单质点体抗震墙房屋的抗震计算可采用底部剪力法。计算简图可取为单质点体系,基本周期按一般单质点体系求解,或按能量法近似公式计算。底部剪力、质点地系,基本周期按一般单质点体系求解,或按能量法近似公式计算。底部剪力、质点地震作用及层间剪力的计算
58、方法与一般多层砌体结构房屋相同,但考虑到变形集中对结震作用及层间剪力的计算方法与一般多层砌体结构房屋相同,但考虑到变形集中对结构的不利影响,需对底层的地震作用作适当调整。构的不利影响,需对底层的地震作用作适当调整。 底层框架底层框架-抗震墙房屋的底层、纵向与横向地震剪力设计值均应乘以增大系数,抗震墙房屋的底层、纵向与横向地震剪力设计值均应乘以增大系数,其值可根据第二层底层侧移刚度比值的大小在其值可根据第二层底层侧移刚度比值的大小在1.21.5范围内选用。底部两层框架范围内选用。底部两层框架-抗抗震墙房屋,底层与第二层框架的纵向和横向地震剪力设计值,亦均应乘以增大系数,震墙房屋,底层与第二层框架
59、的纵向和横向地震剪力设计值,亦均应乘以增大系数,其值可根据侧移刚度比在其值可根据侧移刚度比在1.21.5范围内选用。范围内选用。1.37第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.376.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 (1) 框架柱承担的地震剪力设计值,可按各抗侧力构件有效侧移刚度比例分配框架柱承担的地震剪力设计值,可按各抗侧力构件有效侧移刚度比例分配确定;有效侧移刚度的取值,框架不折减,混凝土墙可乘以折减系数确定;有效侧移刚度的取值,框架不折减,混凝土墙可乘以折减系数0.30,黏土砖墙,黏土砖墙可乘以折减系数可乘以折减系数0.20。即。即 (6-26)式中:式
60、中: 根钢筋混凝土柱的侧移刚度,根钢筋混凝土柱的侧移刚度, ,即柱的,即柱的D值;值; 片墙开裂后的抗侧移刚度;片墙开裂后的抗侧移刚度;对钢筋混凝土墙:对钢筋混凝土墙: (6-27)对黏土砖墙:对黏土砖墙: (6-28)G材料的剪切模量,对钢筋混凝土取材料的剪切模量,对钢筋混凝土取G=0.43E,对砖砌体取,对砖砌体取G=0.4E;V层间剪力。层间剪力。1.38第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.386.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 (2) 框架柱的轴力应计入地震倾覆力矩引起的附加轴力,上部砖房可视为刚体,框架柱的轴力应计入地震倾覆力矩引起的附加轴力,上
61、部砖房可视为刚体,底部各轴线承受的地震倾覆力矩,可近似按底部抗震墙和框架的侧移刚度的比例分底部各轴线承受的地震倾覆力矩,可近似按底部抗震墙和框架的侧移刚度的比例分配确定。配确定。 一片抗震墙承担的倾覆力矩为一片抗震墙承担的倾覆力矩为 (6-29) 一榀框架承担的倾覆力矩为一榀框架承担的倾覆力矩为 (6-30) (6-31) 式中:式中: 作用于底层框架顶面的地震倾覆力矩,作用于底层框架顶面的地震倾覆力矩, ; 第第i层的地震作用、高度;层的地震作用、高度; 底层一片抗震墙的平面内转动刚度,底层一片抗震墙的平面内转动刚度,1.39第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.396.3
62、 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 (6-32) 一榀框架沿自身平面内的转动刚度,一榀框架沿自身平面内的转动刚度, (6-33) 抗震墙水平截面和基础底面积对形心轴的惯性矩;抗震墙水平截面和基础底面积对形心轴的惯性矩; 地基抗压和抗弯刚度系数;地基抗压和抗弯刚度系数; 一榀框架中第根柱子水平截面面积和基础底面积;一榀框架中第根柱子水平截面面积和基础底面积; 第第i根柱子到所在框架中和轴的距离。根柱子到所在框架中和轴的距离。当一榀框架所分担的倾覆力矩求出后,柱的附加轴力可以近似取为当一榀框架所分担的倾覆力矩求出后,柱的附加轴力可以近似取为 ,即假定附加轴力全部由最外边的两边柱承担,式
63、中,即假定附加轴力全部由最外边的两边柱承担,式中B为两边柱之间的距离。为两边柱之间的距离。或者可考虑各柱均参加抗倾覆,此时,或者可考虑各柱均参加抗倾覆,此时, ,式中,式中n为为一榀框架柱子的总数。一榀框架柱子的总数。1.40第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.406.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计(3) 底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁在计算地震组合内力时,由竖向荷载产生的剪底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁在计算地震组合内力时,由竖向荷载产生的剪力不折减,由竖向荷载产生的弯矩可按下列方法确定。力不折减,由竖向荷载产生的弯矩可按下列方法确定。 当上部的砖墙不超
64、过当上部的砖墙不超过4层时,可计入全部墙体及其承担的重力荷载。层时,可计入全部墙体及其承担的重力荷载。 当上部的砖墙超地当上部的砖墙超地4层且在跨中层且在跨中1/2区段的墙体仅有一个洞口时,墙体及其承担的重区段的墙体仅有一个洞口时,墙体及其承担的重力荷载可仅取力荷载可仅取4层计算。层计算。(4) 底层框架底层框架-抗震墙房屋中嵌砌于框架之间的黏土砖抗震墙,抗震验算应符合下列规抗震墙房屋中嵌砌于框架之间的黏土砖抗震墙,抗震验算应符合下列规定。定。 底层框架柱的轴向力和剪力,应计入砖抗震墙引起的附加轴向力和附加剪力,其值底层框架柱的轴向力和剪力,应计入砖抗震墙引起的附加轴向力和附加剪力,其值按式按
65、式(6-32)及式及式(6-33)确定:确定:(6-34) (6-35)式中:式中: 墙体承担的剪力设计值,柱两侧有墙时可取二者的较大值;墙体承担的剪力设计值,柱两侧有墙时可取二者的较大值; 框架柱的附加轴向力设计值;框架柱的附加轴向力设计值;1.41第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.416.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 框架柱的附加剪力设计值;框架柱的附加剪力设计值; 分别为框架的层高和跨度。分别为框架的层高和跨度。 嵌砌于框架之间的黏土砖抗震墙,其截面抗震承载力应按式嵌砌于框架之间的黏土砖抗震墙,其截面抗震承载力应按式(6-34)验算:验算: (6
66、-36)式中:式中: V嵌砌黏土砖抗震墙剪力设计值;嵌砌黏土砖抗震墙剪力设计值; 砖墙水平截面的计算面积,无洞口时取实际截面的砖墙水平截面的计算面积,无洞口时取实际截面的1.25倍,有洞倍,有洞口时取截面的净面积,但不计入宽度小于洞口高度口时取截面的净面积,但不计入宽度小于洞口高度1/4的墙肢截面面积;的墙肢截面面积; 分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值,可按现分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值,可按现行国家标准行国家标准混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范非抗震设计的有关公式取等号计算;非抗震设计的有关公式取等号计算; 底层框架柱的计算高度,两侧均有砖墙时取柱净高的底
67、层框架柱的计算高度,两侧均有砖墙时取柱净高的2/3,其余,其余情况取柱净高;情况取柱净高; 底层框架柱承载力抗震调整系数,可采用底层框架柱承载力抗震调整系数,可采用0.8; 嵌砌黏土砖抗震墙承载力抗震调整系数,可采用嵌砌黏土砖抗震墙承载力抗震调整系数,可采用0.9。1.42第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.426.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计6.3.6 多层内框架砖房的抗震计算多层内框架砖房的抗震计算 1. 多层内框架砖房的结构特点多层内框架砖房的结构特点多层钢筋混凝土内框架结构房屋是指四周外墙为承重砖墙或砖柱,内部用钢筋混多层钢筋混凝土内框架结构房屋
68、是指四周外墙为承重砖墙或砖柱,内部用钢筋混凝土柱与钢筋混凝土楼盖构成的多层结构房屋。其结构特点为横墙少,而且房屋凝土柱与钢筋混凝土楼盖构成的多层结构房屋。其结构特点为横墙少,而且房屋比较空旷,楼屋盖刚度差,由砌体和钢筋混凝土两种结构构件承受水平及竖向荷比较空旷,楼屋盖刚度差,由砌体和钢筋混凝土两种结构构件承受水平及竖向荷载,因两者刚度相差较大,造成结构的整体工作性能差。因此,地震时内框架房载,因两者刚度相差较大,造成结构的整体工作性能差。因此,地震时内框架房屋的震害要比多层砖房或全框架结构房屋严重。屋的震害要比多层砖房或全框架结构房屋严重。内框架房屋的主要震害表现在由于横墙间距大,楼盖刚度相对
69、较差,横向水平地内框架房屋的主要震害表现在由于横墙间距大,楼盖刚度相对较差,横向水平地震作用将部分传给纵墙墙段与内柱形成的框架,使纵墙因平面外弯曲而出现水平震作用将部分传给纵墙墙段与内柱形成的框架,使纵墙因平面外弯曲而出现水平裂缝;纵墙或外柱在轴力、剪力和弯矩的联合作用下,破坏较早较重,由于外墙裂缝;纵墙或外柱在轴力、剪力和弯矩的联合作用下,破坏较早较重,由于外墙(柱柱)的倒塌而引起整个结构的倒塌,特别是内柱采用单排柱到顶的内框架结构震的倒塌而引起整个结构的倒塌,特别是内柱采用单排柱到顶的内框架结构震害更严重。害更严重。 2. 多层内框架砖房的抗震设计要点多层内框架砖房的抗震设计要点 一般情况
70、下,多层内框架房屋各层重量和刚度沿房屋高度分布较均匀,且高一般情况下,多层内框架房屋各层重量和刚度沿房屋高度分布较均匀,且高度限制在度限制在16 m以内,基本为剪切变形,可采用底部剪力法计算地震作用,并根以内,基本为剪切变形,可采用底部剪力法计算地震作用,并根据其结构特点调整地震作用效应。据其结构特点调整地震作用效应。 1.43第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.436.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 对于多层内框架房屋,确定对于多层内框架房屋,确定 时仍采用时仍采用 。由于多层内框架。由于多层内框架房屋的破坏总的来说是上层破坏重、下层破坏轻。为使计算结果
71、与宏观震害房屋的破坏总的来说是上层破坏重、下层破坏轻。为使计算结果与宏观震害一致,一致,规范规范规定:顶部附加地震作用系数规定:顶部附加地震作用系数 。于是,顶层。于是,顶层质点的水平地震作用标准值质点的水平地震作用标准值Fn和各楼层的水平地震作用标准值和各楼层的水平地震作用标准值Fi,分别如下。,分别如下。 (6-37) (6-38)由于抗震墙的刚度远大于柱,当楼盖刚度较大时,与地震作用方向一致由于抗震墙的刚度远大于柱,当楼盖刚度较大时,与地震作用方向一致的墙将承担大部分地震剪力,因此在验算墙时,可认为承担全部地震剪的墙将承担大部分地震剪力,因此在验算墙时,可认为承担全部地震剪力,并按各墙的
72、刚度分配。力,并按各墙的刚度分配。1.44第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.446.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 多层内框架房屋的抗侧力构件分两种,外墙为砖墙多层内框架房屋的抗侧力构件分两种,外墙为砖墙(柱柱)或配筋砖柱,内柱为或配筋砖柱,内柱为钢筋混凝土柱。砖墙的弹性极限变形较小,在水平力作用下,随着墙面裂缝的发钢筋混凝土柱。砖墙的弹性极限变形较小,在水平力作用下,随着墙面裂缝的发展,侧移刚度迅速降低;框架则具有较大的延性,在较大的变形情况下,侧移刚展,侧移刚度迅速降低;框架则具有较大的延性,在较大的变形情况下,侧移刚度才开始下降,且下降速度较慢。不
73、同材料柱所承担的剪力与自身所具有的刚度度才开始下降,且下降速度较慢。不同材料柱所承担的剪力与自身所具有的刚度有关,同时,与柱顶相对位移,即楼有关,同时,与柱顶相对位移,即楼(屋屋)盖的变形、层间侧移有关。在综合考虑盖的变形、层间侧移有关。在综合考虑了楼盖水平变形、砖墙刚度退化以及横墙间距、房屋高宽比等各项因素之后,了楼盖水平变形、砖墙刚度退化以及横墙间距、房屋高宽比等各项因素之后,规范规范规定,在验算柱时,柱的地震剪力宜按式规定,在验算柱时,柱的地震剪力宜按式(6-39)确定:确定: (6-39)式中:式中: 各柱地震剪力设计值;各柱地震剪力设计值; V楼层地震剪力设计值;楼层地震剪力设计值;
74、 柱类型系数,钢筋混凝土内柱可采用柱类型系数,钢筋混凝土内柱可采用0.012,外墙组合,外墙组合砖柱可采用砖柱可采用0.007 5,无筋砖柱,无筋砖柱(墙墙)可采用可采用0.005;1.45第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.456.3 多层砌体房屋的抗震设计多层砌体房屋的抗震设计 抗震横墙的开间数;抗震横墙的开间数; 内框架的跨数;内框架的跨数; 抗震横墙间距与房屋总宽度的比值,当小于抗震横墙间距与房屋总宽度的比值,当小于0.75时,采用时,采用0.75; 分别为计算系数,可按表分别为计算系数,可按表6-7采用。采用。表表6-7 计算系数计算系数房屋总层数23452.03
75、.05.07.57.57.06.56.01.46第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.466.4 构构 造造 要要 求求 震害经验表明,凡是未经过合理抗震设计的多层砌体结构房屋,抗震性能震害经验表明,凡是未经过合理抗震设计的多层砌体结构房屋,抗震性能较差,特别是在强烈地震下极易倒塌,因此,防倒塌是多层砌体结构房屋抗震较差,特别是在强烈地震下极易倒塌,因此,防倒塌是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题。多层砌体结构房屋的抗倒塌,主要通过必要的抗震构造措施设计的重要问题。多层砌体结构房屋的抗倒塌,主要通过必要的抗震构造措施来实现。来实现。 6.4.1 多层砖房构造措施多层砖房构造措
76、施 1. 构造柱设置构造柱设置 设置钢筋混凝土构造柱可以明显改善多层砌体结构房屋的抗震性能,其作设置钢筋混凝土构造柱可以明显改善多层砌体结构房屋的抗震性能,其作用如下。用如下。 (1) 提高砌体的抗剪强度,一般可提高提高砌体的抗剪强度,一般可提高10%30%左右。左右。 (2) 对砌体起约束作用,提高其变形能力。对砌体起约束作用,提高其变形能力。 (3) 位于连接构造比较薄弱和易于产生应力集中部位的构造柱可起到减轻震位于连接构造比较薄弱和易于产生应力集中部位的构造柱可起到减轻震害的作用。害的作用。构造柱的设置要求见表构造柱的设置要求见表6-8。1.47第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房
77、屋抗震设计1.476.4 构构 造造 要要 求求表表6-8 砖房构造柱设置要求砖房构造柱设置要求房屋层数房屋层数设置部位设置部位6度度7度度8度度9度度4、53、42、3外墙四角,外墙四角,错层部位横错层部位横墙与外纵墙墙与外纵墙交接处,较交接处,较大洞口两侧,大洞口两侧,大房间内外大房间内外墙交接处墙交接处7度、度、8度时,楼、电梯间的四角,每隔度时,楼、电梯间的四角,每隔15 m左右的横墙与外墙交接处左右的横墙与外墙交接处6、7542隔开间横墙隔开间横墙(轴线轴线)与外墙交接处,山墙与与外墙交接处,山墙与内纵墙交接处,内纵墙交接处,7度度9度时,楼、电梯间度时,楼、电梯间的四角的四角86、
78、75、63、4内墙内墙(轴线轴线)与外墙交接处,内墙的局部较与外墙交接处,内墙的局部较小墙垛处,小墙垛处,7度度9度时,楼、电梯间的四度时,楼、电梯间的四角,角,9度时内纵墙与横墙度时内纵墙与横墙(轴线轴线)交接处交接处1.48第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.486.4 构构 造造 要要 求求 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,按表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,按表6-8的要求设置构造柱,且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。的要求设置构造柱,且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。 教学楼、医院等横墙较少的房屋,应根据房屋
79、增加一层后的层数,按表教学楼、医院等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表6-8的要求设置构造柱;当教学楼、医院等横墙较少的房屋为外廊式或单面走廊的要求设置构造柱;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,应按要求设置构造柱,但式时,应按要求设置构造柱,但6度时不超过度时不超过4层、层、7度时不超过度时不超过3层和层和8度时不度时不超过超过2层时,应按增加层时,应按增加2层后的层数考虑。层后的层数考虑。 构造柱最小截面可采用构造柱最小截面可采用240 mm180 mm,纵向钢筋应采用,纵向钢筋应采用4 12,箍筋,箍筋间距不宜大于间距不宜大于250 mm,且在柱上下端宜适
80、当加密;,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过度时超过6层、层、8度时超过度时超过5层和层和9度时,构造柱纵向钢筋宜采用度时,构造柱纵向钢筋宜采用4 14,箍筋间距不应大于,箍筋间距不应大于200 mm;房;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。 钢筋混凝土构造柱施工时必须先砌墙,后浇柱,构造柱与墙连接处宜砌成钢筋混凝土构造柱施工时必须先砌墙,后浇柱,构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎,并应沿墙高每隔马牙槎,并应沿墙高每隔500 mm设设2 6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1 m,如图,如图6.8所示。所示。1.49第第6章章 多层砌体
81、房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.496.4 构构 造造 要要 求求图图6.8 构造柱与墙体连接构造构造柱与墙体连接构造(单位:单位:mm) 1.50第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.506.4 构构 造造 要要 求求 构造柱应与圈梁连接,以增加构造柱的中间支点。构造柱与圈梁连接处,构造柱构造柱应与圈梁连接,以增加构造柱的中间支点。构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁的主筋,保证构造柱纵筋上下贯通。的纵筋应穿过圈梁的主筋,保证构造柱纵筋上下贯通。构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500 mm,或锚入浅于,或锚入浅于
82、500 mm的基的基础圈梁内。础圈梁内。 2. 圈梁设置圈梁设置 (1) 圈梁是提高多层砌体结构房屋抗震性能的一种经济有效的措施,其主要功能圈梁是提高多层砌体结构房屋抗震性能的一种经济有效的措施,其主要功能如下。如下。 加强房屋的整体性。加强房屋的整体性。 作为楼盖的边缘构件,提高了楼盖的水平刚度。作为楼盖的边缘构件,提高了楼盖的水平刚度。 限制墙体斜裂缝的开展和延伸。限制墙体斜裂缝的开展和延伸。 减轻地震时地基不均匀沉陷对房屋的影响。减轻地震时地基不均匀沉陷对房屋的影响。 减轻和防止地震时的地表裂隙将房屋撕裂。减轻和防止地震时的地表裂隙将房屋撕裂。 (2) 多层黏土砖、多孔砖房的现浇混凝土圈
83、梁设置应符合下列要求。多层黏土砖、多孔砖房的现浇混凝土圈梁设置应符合下列要求。 装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房,横墙承重时应按表装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房,横墙承重时应按表6-9的要的要求设置圈梁;纵墙承重时每层均应设置圈梁,且抗震横墙上的圈梁间距应比表求设置圈梁;纵墙承重时每层均应设置圈梁,且抗震横墙上的圈梁间距应比表6-9内内要求适当加密。要求适当加密。1.51第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.516.4 构构 造造 要要 求求表表6-9 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求墙墙 类类烈烈 度度6、7度度8度度9度度
84、外墙和内纵外墙和内纵横横屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处内横墙内横墙同上;屋盖处间距不应同上;屋盖处间距不应大于大于7 m;楼盖处间距不应;楼盖处间距不应大于大于15 m;构造柱对应部位;构造柱对应部位同上,楼盖处沿所有同上,楼盖处沿所有横墙,且间距不应大横墙,且间距不应大于于7 m;楼盖处间距不;楼盖处间距不应大于应大于7 m;构造柱对;构造柱对应部位应部位同上;各层所有横墙同上;各层所有横墙1.52第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.526.4 构构 造造 要要 求求 现浇或装配整体式钢筋混凝土
85、楼、层盖与墙体可靠连接的房屋可不另设现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、层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接。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接。 (3) 多层黏土砖、多孔砖房屋的现浇混凝土圈梁构造,应符合下列要求。多层黏土砖、多孔砖房屋的现浇混凝土圈梁构造,应符合下列要求。 圈梁应闭合,遇有洞口,圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标圈梁应闭合,遇有洞口,圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。高处或紧靠板底。 圈梁在表圈梁在表6-9要求的间距内无横墙时,应利用梁或板缝中配筋替代圈梁。要求的间距
86、内无横墙时,应利用梁或板缝中配筋替代圈梁。 圈梁的截面高度不应小于圈梁的截面高度不应小于120 mm,配筋应符合表,配筋应符合表6-10的要求;为加强的要求;为加强基础整体性和刚性而增设的基础圈梁,截面高度不应小于基础整体性和刚性而增设的基础圈梁,截面高度不应小于180 mm,配筋不应少,配筋不应少于于4 10。表表6-10 圈梁配筋要求圈梁配筋要求4 4 4配配 筋筋烈烈 度度6、7度度8度度9度度最小纵筋最小纵筋4 84 84 104 104 124 12最大箍筋间距最大箍筋间距(m)2502001504 4 41.53第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.536.4 构
87、构 造造 要要 求求 3. 楼楼(屋屋)盖结构及其连接盖结构及其连接 (1) 现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度,不宜小于现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度,不宜小于120 mm。 (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进外墙的长度不应小于120 mm,伸进内墙的长度不宜小于,伸进内墙的长度不宜小于100 mm,且不应小于,且不应小于80 mm,在梁上不应小于,在梁上不应小于80 mm。 (3) 当板的跨度大于当板的跨度大于4.8 m并与外墙平行时,靠外
88、墙的预制板侧边应与墙或圈并与外墙平行时,靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。梁拉结。 (4) 房屋端部大房间的楼盖,房屋端部大房间的楼盖,8度时房屋的屋盖和度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、层盖,当度时房屋的楼、层盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板应相互拉结,并应与梁、墙或圈梁拉结。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、柱楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱(包括构造柱包括构造柱)或圈梁可靠连或圈梁可靠连接,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接,梁与砖柱的连接不应削弱柱截面,各层独立
89、砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接。连接。 (6) 横墙较少的多层黏土砖、多孔砖住宅楼的总高度和层数接近或达到表横墙较少的多层黏土砖、多孔砖住宅楼的总高度和层数接近或达到表6-1规定限值,应采取加强措施。规定限值,应采取加强措施。1.54第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.54 6.4 构构 造造 要要 求求 房屋的最大开间尺寸不得大于房屋的最大开间尺寸不得大于6.6 m。 一个结构单元内横墙错位数量不宜超过总墙数的一个结构单元内横墙错位数量不宜超过总墙数的1/3且连续错位不宜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多于两道,错位的墙体
90、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。筋混凝土板。 横墙和纵墙上洞口的宽度不宜大于横墙和纵墙上洞口的宽度不宜大于1.5 m;外纵墙上洞口的宽度不宜;外纵墙上洞口的宽度不宜大于大于2.1 m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。体连接。 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;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;圈梁的截面高度不宜小于圈梁的截面高度不宜小于150 mm,上下纵筋各不应少于,上下纵筋各不应少于310。 所有纵横墙交接处及横墙的中部,均
91、应增设满足下列要求的构造柱:所有纵横墙交接处及横墙的中部,均应增设满足下列要求的构造柱: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4.2 m,最小截面尺,最小截面尺寸不宜小于寸不宜小于240 mm240 mm,配筋宜符合表,配筋宜符合表6-11的要求。的要求。1.55第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.55 6.4 构构 造造 要要 求求表表6-11 柱的纵筋和箍筋设置要求柱的纵筋和箍筋设置要求位位 置置纵向钢筋纵向钢筋(Q345等级等级)箍箍 筋筋最大配最大配筋率筋率最小配筋最小配筋率率最小最小直径直径加密区加密区
92、范围范围加密区加密区间距间距最小直径最小直径角柱角柱1.8%0.8%1414全高全高1006边柱边柱1414上端上端700下端下端500中柱中柱1.4%0.6%12121.56第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.56 6.4 构构 造造 要要 求求 同一结构单元的楼、屋面板间应设置在同一标高处。同一结构单元的楼、屋面板间应设置在同一标高处。 房屋的底层和顶层,在窗台板处宜设置现浇钢筋混凝土带,其厚度为房屋的底层和顶层,在窗台板处宜设置现浇钢筋混凝土带,其厚度为60 mm,宽度不小于,宽度不小于240 mm,纵向钢筋不少于,纵向钢筋不少于3 6,两端伸入墙体不宜小于,两端伸入
93、墙体不宜小于360 mm。(7) 7度时层高超过度时层高超过3.6 m或长度大于或长度大于7.2 m的大房间及的大房间及8度和度和9度时外墙转角度时外墙转角及内外墙交接处,应沿墙高每隔及内外墙交接处,应沿墙高每隔500 mm配置配置2 6拉结钢筋,并每边伸入拉结钢筋,并每边伸入墙内不宜小于墙内不宜小于1 m。(8) 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,房屋出入口处的檐口瓦应与屋面构件锚固;可靠连接,房屋出入口处的檐口瓦应与屋面构件锚固;8度和度和9度时,顶层度时,顶层内纵墙顶宜增砌支撑山墙的踏步式
94、墙垛。内纵墙顶宜增砌支撑山墙的踏步式墙垛。(9) 门窗洞处不应采用无筋砖过梁;过梁支承长度,门窗洞处不应采用无筋砖过梁;过梁支承长度,6度度8度时不应小于度时不应小于240 mm,9度时不应小于度时不应小于360 mm。(10) 预制阳台应与圈梁和楼板的现浇板带可靠连接。预制阳台应与圈梁和楼板的现浇板带可靠连接。4. 对楼梯间的要求对楼梯间的要求楼梯间是地震时的疏散通道,历次地震震害表明,由于楼梯间比较空旷常楼梯间是地震时的疏散通道,历次地震震害表明,由于楼梯间比较空旷常常破坏严重,在常破坏严重,在9度及度及9度以上地区曾多次发生楼梯间的局部倒塌,当楼梯度以上地区曾多次发生楼梯间的局部倒塌,当
95、楼梯间设置在房屋尽端时破坏尤为严重。间设置在房屋尽端时破坏尤为严重。1.57第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.57 6.4 构构 造造 要要 求求 (1) 8度和度和9度时,顶层楼梯间横墙和外墙宜沿高每隔度时,顶层楼梯间横墙和外墙宜沿高每隔500 mm设设2 6通长通长钢筋,钢筋,9度时其他各层楼梯间可在休息平台或楼层半高处设置度时其他各层楼梯间可在休息平台或楼层半高处设置60 m厚的配筋砂厚的配筋砂浆带,砂浆强度等级不宜低于浆带,砂浆强度等级不宜低于M5,钢筋不宜少于,钢筋不宜少于2 10。 (2) 8度和度和9度时,楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承不应小于度时,楼梯间
96、及门厅内墙阳角处的大梁支承不应小于500 mm,并应与圈梁连接。,并应与圈梁连接。 (3) 装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接;不应采用墙中悬挑式踏步或装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接;不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌拦板。踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌拦板。 (4) 突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,内突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,内外墙交接处应沿墙高每隔外墙交接处应沿墙高每隔500 mm设设2 6拉结钢筋,且每边伸入墙内不应小于拉结钢筋,且每边伸入墙内不应小于1 m。 6.4.2 多层砌块结构房
97、屋的抗震构造措施多层砌块结构房屋的抗震构造措施混凝土小型空心砌块房屋,应按表混凝土小型空心砌块房屋,应按表6-12的要求设置钢筋混凝土芯柱,对医院、的要求设置钢筋混凝土芯柱,对医院、教学楼等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表教学楼等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表6-12的要求设的要求设置芯柱。置芯柱。1.58第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.58 6.4 构构 造造 要要 求求表表6-12 混凝土小型空心砌块房屋芯柱设置要求混凝土小型空心砌块房屋芯柱设置要求房屋层数房屋层数设置部位设置部位设置数量设置数量6度度7度度8度度9度度4、53、4
98、2、3外墙转角,楼梯间四角,大房间外墙转角,楼梯间四角,大房间内外墙交接处;隔内外墙交接处;隔16 m或单元横或单元横墙与外纵墙交接处墙与外纵墙交接处外墙转角,灌实外墙转角,灌实3个孔;个孔;内外墙交接处,灌实内外墙交接处,灌实4个孔个孔6542外墙转角,楼梯间四角,大房间外墙转角,楼梯间四角,大房间内外墙交接处,山墙与内纵墙交内外墙交接处,山墙与内纵墙交接处,隔开横墙接处,隔开横墙(轴线轴线)与外纵墙与外纵墙交接处交接处7653外墙转角,楼梯间四角,各内墙外墙转角,楼梯间四角,各内墙(轴线轴线)与外纵墙交接处,与外纵墙交接处,8度、度、9度时,内纵墙与横墙度时,内纵墙与横墙(轴线轴线)交接交
99、接处和洞口两侧处和洞口两侧外墙转角,灌实外墙转角,灌实5个孔;个孔;内外墙交接处,灌实内外墙交接处,灌实4个孔;个孔;内墙交接处,灌实内墙交接处,灌实4-5个孔;个孔;洞口两侧各灌实洞口两侧各灌实1个孔个孔764同上;同上;横墙内芯柱间距不宜大于横墙内芯柱间距不宜大于2 m外墙转角,灌实外墙转角,灌实7个孔;个孔;内外墙交接处,灌实内外墙交接处,灌实5个孔;个孔;内墙交接处,灌实内墙交接处,灌实45个孔;个孔;洞口两侧各灌实洞口两侧各灌实1个孔个孔1.59第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.59 6.4 构构 造造 要要 求求 砌块房屋的芯柱应符合:混凝土小型空心砌块房屋芯
100、柱截面不宜小于砌块房屋的芯柱应符合:混凝土小型空心砌块房屋芯柱截面不宜小于120 mm120 mm;芯柱混凝土强度等级不应低于;芯柱混凝土强度等级不应低于C15;芯柱竖向钢筋应贯通墙身且与;芯柱竖向钢筋应贯通墙身且与圈梁连接;插筋不应小于圈梁连接;插筋不应小于1 12,7度度6层及以上、层及以上、8度度5层及以上和层及以上和9度度3层及以上,层及以上,插筋不应小于插筋不应小于1 14;芯柱应伸入室外地面下;芯柱应伸入室外地面下500 mm或锚入浅于或锚入浅于500 mm的基础的基础圈梁内;为提高墙体抗震承载力而设置的芯柱,宜在墙体内均匀布置,最大净距不圈梁内;为提高墙体抗震承载力而设置的芯柱,
101、宜在墙体内均匀布置,最大净距不宜大于宜大于2.0 m。 砌块房屋均应设置现浇钢筋混凝土圈梁,圈梁宽度不小于砌块房屋均应设置现浇钢筋混凝土圈梁,圈梁宽度不小于190 mm,配筋不应,配筋不应少于少于4 12,箍筋间距不应大于,箍筋间距不应大于200 mm,并按表,并按表6-13要求设置。要求设置。表表6-13 现浇钢筋混凝土圈梁设置要求现浇钢筋混凝土圈梁设置要求墙墙 类类烈烈 度度6、7度度8、9度度外墙及内纵墙外墙及内纵墙屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处内横墙内横墙同上;屋盖处沿所有横墙,楼盖处间距不同上;屋盖处沿所有横墙,楼盖处间距不宜大于宜大于7 m
102、;芯柱对应部位;芯柱对应部位同上;各层所有横墙同上;各层所有横墙1.60第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.60 6.4 构构 造造 要要 求求 砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片,网片可砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片,网片可采用采用 4钢筋点焊而成,沿墙高每隔钢筋点焊而成,沿墙高每隔600 mm设置,每边伸入墙内不宜小于设置,每边伸入墙内不宜小于1 m。 砌块房屋的层数,砌块房屋的层数,6度度7层、层、7度度6层及以上、层及以上、8度度5层及以上和层及以上和9度度3层及以层及以上时,在底层和顶层的窗台标高处沿纵横墙应设置通长的水
103、平现浇钢筋混凝土上时,在底层和顶层的窗台标高处沿纵横墙应设置通长的水平现浇钢筋混凝土带,其厚度不小于带,其厚度不小于60 mm,纵筋不少于,纵筋不少于2 10,并应有分布拉结钢筋,其混,并应有分布拉结钢筋,其混凝土强度等级不应低于凝土强度等级不应低于C20。 6.4.3 底部框架底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施抗震墙房屋的抗震构造措施 1. 构造柱的设置构造柱的设置底部框架房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱,并应符合下列要求。底部框架房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱,并应符合下列要求。 (1) 钢筋混凝土构造柱的设置部位,应根据房屋的总层数按表钢筋混凝土构造柱的设置部位,应根据房屋的总层数按表
104、6-8的规定设的规定设置。过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱;置。过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱; (2) 构造柱的截面不宜小于构造柱的截面不宜小于240 mm240 mm。 (3) 构造柱的纵向钢筋不宜少于构造柱的纵向钢筋不宜少于4 14,箍筋间距不宜大于,箍筋间距不宜大于200 mm。 (4) 过渡层构造柱的纵向钢筋,过渡层构造柱的纵向钢筋,7度时不宜少于度时不宜少于4 16,8度和度和9度时不宜少度时不宜少于于6 16,一般情况下,纵向钢筋应锚入下部的框架柱内,当纵向钢筋锚固在,一般情况下,纵向钢筋应锚入下部的框架柱内,当纵向钢筋锚固在框架梁内时,框架梁的相应位置应加
105、强。框架梁内时,框架梁的相应位置应加强。1.61第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.61 6.4 构构 造造 要要 求求 (5) 构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结。构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结。 2. 楼盖的构造要求楼盖的构造要求底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁,其截面和构造应符合下列要求。底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁,其截面和构造应符合下列要求。 (1) 过渡层的楼板应采用现浇钢筋混凝土板,板厚不宜小于过渡层的楼板应采用现浇钢筋混凝土板,板厚不宜小于120 mm,并,并应少开洞、开小洞,当洞口尺寸大于应少开洞、开小洞,当洞口尺寸大于800 mm
106、时,应设洞边梁。时,应设洞边梁。 (2) 其他楼层采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁;采用现浇其他楼层采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁;采用现浇钢筋混凝土楼板时可不另设圈梁,但楼板沿外墙周边应加强配筋并应与相应的钢筋混凝土楼板时可不另设圈梁,但楼板沿外墙周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。构造柱可靠连接。 3. 托墙梁的构造要求托墙梁的构造要求底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁,其截面和构造应符合下列要求。底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁,其截面和构造应符合下列要求。 (1) 梁的截面宽度不宜小于梁的截面宽度不宜小于300 mm,梁截面高度不宜小于跨度的,梁截面高度不宜小于跨度的
107、1/10。 (2) 箍筋的直径不应小于箍筋的直径不应小于8 mm,间距不应大于,间距不应大于200 mm;梁端在;梁端在1.5倍梁倍梁高且不小于高且不小于1/6梁净跨范围内,以及上部墙体的洞口处和洞口两侧各梁净跨范围内,以及上部墙体的洞口处和洞口两侧各500 mm的的范围内,箍筋间距不应大于范围内,箍筋间距不应大于100 mm。1.62第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.62 6.4 构构 造造 要要 求求 (3) 沿梁高应设腰筋,数量不应少于沿梁高应设腰筋,数量不应少于2 14,间距不应大于,间距不应大于250 mm。 (4) 梁的主筋和腰筋应按受拉钢筋的要求锚固在柱内,
108、且支座上部的主筋至梁的主筋和腰筋应按受拉钢筋的要求锚固在柱内,且支座上部的主筋至少应有两根伸入柱内,长度在托墙梁底面以下不少于少应有两根伸入柱内,长度在托墙梁底面以下不少于35倍钢筋直径。倍钢筋直径。 4. 抗震墙的构造要求抗震墙的构造要求底部的钢筋混凝土抗震墙截面和构造应符合下列要求。底部的钢筋混凝土抗震墙截面和构造应符合下列要求。 (1) 抗震墙墙板周边宜有梁和框架柱组成边框,边框梁的截面宽度不宜小于抗震墙墙板周边宜有梁和框架柱组成边框,边框梁的截面宽度不宜小于墙板厚度的墙板厚度的1.5倍,截面高度不宜小于墙板厚度的倍,截面高度不宜小于墙板厚度的2.5倍;边框柱的截面高度不宜倍;边框柱的截
109、面高度不宜小于墙板厚度的小于墙板厚度的2倍。倍。 (2) 抗震墙墙板的厚度不应小于抗震墙墙板的厚度不应小于140 mm,且不应小于墙板净高的,且不应小于墙板净高的1/20。 (3) 无边框的抗震墙应设置暗梁和暗柱,且其截面高度不宜小于无边框的抗震墙应设置暗梁和暗柱,且其截面高度不宜小于2倍墙板厚倍墙板厚度。度。 (4) 底层框架房屋的底层采用黏土砖抗震墙时,其构造应符合下列要求。底层框架房屋的底层采用黏土砖抗震墙时,其构造应符合下列要求。 墙厚不应小于墙厚不应小于240 mm,砌筑砂浆强度等级不应低于,砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5,应先砌墙后,应先砌墙后浇框架。浇框架。 沿框架柱每隔沿框架
110、柱每隔500 mm配置配置2 6拉结钢筋,并沿砖墙全长设置;在墙体拉结钢筋,并沿砖墙全长设置;在墙体半高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。半高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。 墙长大于墙长大于5 m时,应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。时,应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。1.63第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.63 6.4 构构 造造 要要 求求 5. 材料要求材料要求底部框架房屋的材料强度等级,应符合下列要求。底部框架房屋的材料强度等级,应符合下列要求。 (1) 框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级,不应低于框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级,不
111、应低于C25。 (2) 过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级,不应低于过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级,不应低于M7.5。 6.4.4 内框架砖房的抗震构造措施内框架砖房的抗震构造措施 1. 构造柱设置构造柱设置多层内框架房屋的钢筋混凝土构造柱设置,应符合下列要求。多层内框架房屋的钢筋混凝土构造柱设置,应符合下列要求。 (1) 下列部位应设置钢筋混凝土构造柱。下列部位应设置钢筋混凝土构造柱。 外墙四角和楼、电梯间四角。外墙四角和楼、电梯间四角。 抗震墙两端和未设置组合柱的外纵墙、外横墙上对应于中间柱列轴线的抗震墙两端和未设置组合柱的外纵墙、外横墙上对应于中间柱列轴线的部位。部位。 (2) 构造柱的截面,不
112、宜小于构造柱的截面,不宜小于240 mm240 mm。 (3) 构造柱的纵向钢筋不宜少于构造柱的纵向钢筋不宜少于4 14,箍筋间距不宜大于,箍筋间距不宜大于200 mm。 (4) 构造柱应与每层圈梁连接或现浇楼板可靠拉结。构造柱应与每层圈梁连接或现浇楼板可靠拉结。1.64第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.64 6.4 构构 造造 要要 求求 2. 楼、屋盖要求楼、屋盖要求多层内框架房屋的楼、屋盖,应符合下列要求。多层内框架房屋的楼、屋盖,应符合下列要求。 (1) 屋盖应采用现浇或装配整体式钢筋混凝土板。屋盖应采用现浇或装配整体式钢筋混凝土板。 (2) 其他楼层,采用装配式
113、钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁,采用现其他楼层,采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁,采用现浇钢筋混凝土楼板时可不设圈梁,但楼板应与相应的构造柱可靠连接。浇钢筋混凝土楼板时可不设圈梁,但楼板应与相应的构造柱可靠连接。 (3) 多层内框架房屋的纵向窗间墙宽度,不应小于多层内框架房屋的纵向窗间墙宽度,不应小于1.5 m;内框架梁在外;内框架梁在外纵墙、外横墙上的搁置长度不应小于纵墙、外横墙上的搁置长度不应小于300 mm,且梁应与圈梁连接。,且梁应与圈梁连接。1.65第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.65 6.5 设设 计计 实实 例例【例例6.1】 某四层混合结构办公楼
114、,平面、立面图如图某四层混合结构办公楼,平面、立面图如图6.9所示。楼盖和屋盖采用所示。楼盖和屋盖采用钢筋混凝土预制空心板,横墙承重。窗洞尺寸为钢筋混凝土预制空心板,横墙承重。窗洞尺寸为1.5 m1.8 m,房间门洞尺寸为,房间门洞尺寸为1.0 m2.5 m,走道门洞尺寸为,走道门洞尺寸为1.0 m2.5 m,墙厚均为,墙厚均为240 mm,窗下墙高度,窗下墙高度0.90 m。楼面及地面厚。楼面及地面厚0.20 m,室内外高差为,室内外高差为0.60 m。楼面恒载。楼面恒载2.70 kN/m2,活载活载2.0 kN/m2;屋面恒载;屋面恒载5.35 kN/m2,雪载,雪载0.3 kN/m2。外
115、纵墙与横墙交接处。外纵墙与横墙交接处设钢筋混凝土构造柱,砖的强度等级为设钢筋混凝土构造柱,砖的强度等级为MU10,混合砂浆强度等级为首层、二层,混合砂浆强度等级为首层、二层M7.5,三、四层为,三、四层为M5。设防烈度。设防烈度8度,设计基本地震加速度为度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震,设计地震分组为第一组、分组为第一组、类场地。结构阻尼比为类场地。结构阻尼比为0.05。试求在多遇地震作用下楼层地震剪力及验算首层横墙不利墙段截面抗震承载力。试求在多遇地震作用下楼层地震剪力及验算首层横墙不利墙段截面抗震承载力。1.66第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.66 6.
116、5 设设 计计 实实 例例图图6.9 结构平面及剖面示意结构平面及剖面示意1.67第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.67 6.5 设设 计计 实实 例例解:解: 1) 计算集中于屋面及楼面处重力荷载代表值计算集中于屋面及楼面处重力荷载代表值 按前述集中质量法和关于楼、屋面可变荷载组合系数的规定按前述集中质量法和关于楼、屋面可变荷载组合系数的规定(即楼面活载和即楼面活载和屋面雪荷载取屋面雪荷载取50%,恒载取,恒载取100%),算出包括楼层墙重在内的集中于屋面及楼面,算出包括楼层墙重在内的集中于屋面及楼面处的重力荷载代表值图处的重力荷载代表值图6.10(a)为为 四层顶:四
117、层顶:G4=2 950 kN 三层顶:三层顶:G3=3 600 kN 二层顶:二层顶:G2=3 600 kN 首层顶:首层顶:G1=3 950 kN 房屋总重力代表值房屋总重力代表值 =14 100 kN Geq=0.85 =0.8511 284=11 985 kN2) 计算各楼层水平地震作用标准值及地震剪力计算各楼层水平地震作用标准值及地震剪力计算总水平地震作用计算总水平地震作用(即底部剪力即底部剪力)标准值:标准值:1.68第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.68 6.5 设设 计计 实实 例例由表由表4-3,查得,查得 ,于是,于是各楼层水平地震作用和地震剪力标准值见
118、下附表各楼层水平地震作用和地震剪力标准值见下附表1,Fi和和Vj图如图图如图6.10(b),图,图6.10(c)所示。所示。 (a) 计算简图计算简图 (b) 各楼层水平地震作用各楼层水平地震作用 (c) 楼层地震剪力楼层地震剪力 图图6.10 各层地震作用及楼层剪力各层地震作用及楼层剪力1.69第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.696.5 设设 计计 实实 例例 分项分项层位层位Gi(kN)Hi(m)GiHi43212 9503 6003 6003 95014 10015.0011.407.804.2044 25041 04028 08016 590129 9600.3
119、400.3160.2160.1281.000652.00606.00414.20245.401 917.6065212581 672.21 917.61.70第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.70 6.5 设设 计计 实实 例例 3) 截面抗震承载力验算截面抗震承载力验算 首层横墙首层横墙(取图取图6.9轴轴CC-DD墙片墙片)验算。验算。 (1) 计算各横墙的侧移刚度及总侧移刚度。计算各横墙的侧移刚度及总侧移刚度。本例横墙按其是否开洞和洞口位置及大小,分为下面三种类型。现分别计算它们的本例横墙按其是否开洞和洞口位置及大小,分为下面三种类型。现分别计算它们的侧移刚度。侧移
120、刚度。 无洞横墙,如图无洞横墙,如图6.11(a)所示。所示。 1 有洞横墙,如图有洞横墙,如图6.11(b)所示。所示。i=1,3段:段: 1 1.71第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.71 6.5 设设 计计 实实 例例i=2段:段: 4,不考虑承受地震剪力。,不考虑承受地震剪力。 1 单位力作用下总侧移单位力作用下总侧移侧移刚度侧移刚度 有洞山墙,如图有洞山墙,如图6.11(c)所示。所示。1.72第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.72 6.5 设设 计计 实实 例例图图6.11 墙体验算简图墙体验算简图1.73第第6章章 多层砌体房屋抗震设计
121、多层砌体房屋抗震设计1.73 6.5 设设 计计 实实 例例i=1,3段:段: 1i=2段段: 1, 单位力作用下总侧移单位力作用下总侧移1.74第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.746.5 设设 计计 实实 例例侧移刚度侧移刚度 于是,首层横墙总侧移刚度于是,首层横墙总侧移刚度(2) 计算首层顶板建筑面积计算首层顶板建筑面积F1和所验算横墙承载面积和所验算横墙承载面积F12。 (3) 计算计算轴轴 - 墙片分担的地震剪力。墙片分担的地震剪力。 1.75第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.75 6.5 设设 计计 实实 例例 (4) 计算计算轴轴 -
122、墙各墙段分配的地震剪力。墙各墙段分配的地震剪力。 轴轴 - 墙片虽被门洞分割成两个墙段,但靠近走道的墙段墙片虽被门洞分割成两个墙段,但靠近走道的墙段 4,故地震剪力,故地震剪力V12应完全由另一端段承受。应完全由另一端段承受。 (5) 砌体截面平均压应力砌体截面平均压应力 的计算。的计算。 取取1 m宽墙段计算。宽墙段计算。 楼板传来重力荷载。楼板传来重力荷载。 墙自重墙自重(算至首层高度处算至首层高度处): 1/2首层计算高度处的平均压应力:首层计算高度处的平均压应力: 1.76第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.76 6.5 设设 计计 实实 例例(6) 验算砌体截面抗
123、震承载力。验算砌体截面抗震承载力。 由表查得,当砂浆为由表查得,当砂浆为M7.5和黏土砖时和黏土砖时 ,由表,由表4-8查得,查得, 。按式按式(6-22)计算砌体强度正应力影响系数计算砌体强度正应力影响系数 按式按式(5-25)算出算出 : 按式按式(5-24)验算截面抗震承载力验算截面抗震承载力 1.77第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.776.5 设设 计计 实实 例例不符合要求。可在墙段中部设置不符合要求。可在墙段中部设置240mm240 mm,配种,配种12,采用,采用C20混凝混凝土浇注的构造柱一根,此时截面抗剪承载力:土浇注的构造柱一根,此时截面抗剪承载力:
124、 符合要求。符合要求。【例例6.2】 三层钢筋混凝土内框架,如图三层钢筋混凝土内框架,如图6.12所示,采用装配整体式楼盖和所示,采用装配整体式楼盖和屋盖。层高屋盖。层高4.40 m,梁的截面尺寸,梁的截面尺寸220 mm450 mm,柱的截面尺寸,柱的截面尺寸350 mm350 mm,采用,采用C20混凝土,砖墙采用混凝土,砖墙采用MU10砖,砖,M5砂浆,室外地面标砂浆,室外地面标高高-0.3 m,基础顶标高,基础顶标高0.8 m。集中于一、二层楼板和屋顶板标高处的重力。集中于一、二层楼板和屋顶板标高处的重力荷载代表值分别为:荷载代表值分别为:G1=4 990 kN,G2=4 780 kN
125、,G3=3 450 kN,设防烈,设防烈度为度为8度,设计基本地震加速度为度,设计基本地震加速度为0.2g,阻尼比,阻尼比0.05,类场地,求在横向多类场地,求在横向多遇地震作用下外壁柱和内柱的地震剪力。遇地震作用下外壁柱和内柱的地震剪力。1.78第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.786.5 设设 计计 实实 例例图图6.12 例例6.2附图附图1.79第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.796.5 设设 计计 实实 例例解:解:(1) 地震作用的计算。地震作用的计算。由表由表4-3查得查得 , 楼层地震剪力计算过程,参见表楼层地震剪力计算过程,参见表
126、6-5。表中:表中: 1.80第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.806.5 设设 计计 实实 例例表6-15 例6.2附表 分项层3 4504 7804 990149.65.248 30045 88825 948120 1360.4020.3820.2161.0005785493119384871 798123注:表中注:表中 (2) 内柱和外壁柱地震剪力的计算内柱和外壁柱地震剪力的计算 1.81第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.816.5 设设 计计 实实 例例 (2) 内柱和外壁柱地震剪力的计算。内柱和外壁柱地震剪力的计算。 抗震横墙间的开间数抗
127、震横墙间的开间数 =7,内框架的跨数,内框架的跨数ns=3,内柱,内柱 =0.012,外壁,外壁柱柱 =0.005,抗震横墙间距,抗震横墙间距l=26.7 m,房屋总宽度,房屋总宽度B=12.60 m。 由表由表6-7查得,查得, =3.0, =7.0。内柱分配的地震剪力如下。内柱分配的地震剪力如下。三层:三层: 二层:二层:一层:一层:1.82第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.826.5 设设 计计 实实 例例壁柱分配的地震剪力如下。壁柱分配的地震剪力如下。三层:三层: 二层:二层:一层:一层:1.83第第6章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计1.836.8 习习 题题1. 怎样理解多层砌体砖房震害的一般规律?怎样理解多层砌体砖房震害的一般规律?2. 怎样考虑多层砌体结构抗震的垂直地震作用?怎样考虑多层砌体结构抗震的垂直地震作用?3. 在多层砌体结构中设置圈梁的作用是什么?在多层砌体结构中设置圈梁的作用是什么?4. 怎样理解底部框架房屋底部框架的设计原则?怎样理解底部框架房屋底部框架的设计原则?