6多层砌体结构房屋的抗震设计.pptx

6 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计6.1 概述概述多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑而成的房屋。砂浆砌筑而成的房屋。多层砌体房屋是我国当前建筑业中使用最广泛的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。在民用建筑中一种建筑形式。在民用建筑中约占约占90%以上，在以上，在整个建筑业中约占整个建筑业中约占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。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。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。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破坏和倒塌率达到70%-80%。1976年唐山地震，对烈度为年唐山地震，对烈度为10度、度、11度区的度区的123栋栋2-8层砖混结构房屋调查，倒塌率为层砖混结构房屋调查，倒塌率为63.2%，严重，严重破坏为破坏为23.6%，尚能修复使用的，尚能修复使用的4.2%，实际破坏，实际破坏率达率达95.8%。抗震性能差的原因抗震性能差的原因刚度大、自重大，地震作用也大；刚度大、自重大，地震作用也大；砌体材料质脆砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用地震作用 下极易出现裂缝；下极易出现裂缝；受施工质量的影响较大；如砂浆不饱满受施工质量的影响较大；如砂浆不饱满,易出现裂易出现裂缝，减弱抗震性能。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。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。震害，减少严重破坏和倒塌率。0.00.09.819.570.7倒塌倒塌严重破坏严重破坏中等破坏中等破坏轻微破坏轻微破坏基本完好基本完好0.023.529.435.311.8倒塌倒塌严重破坏严重破坏中等破坏中等破坏轻微破坏轻微破坏基本完好基本完好 天津市天津市8 8度区经度区经7 7度设防的度设防的7474年通用住宅震害统计（年通用住宅震害统计（%）唐山地区唐山地区8 8度区多层砖房的震害统计（度区多层砖房的震害统计（%）1.房屋倒塌房屋倒塌房屋整体性好，而底层强度不足时，易整体倒塌；房屋整体性好，而底层强度不足时，易整体倒塌；上部墙体整体性差、强度不足时，易造成上部墙上部墙体整体性差、强度不足时，易造成上部墙体倒塌；当房屋局部强度不足时易造成局部倒塌。体倒塌；当房屋局部强度不足时易造成局部倒塌。震害及其分析震害及其分析震害及其分析震害及其分析开滦煤矿医院，砖混五层（局部七层），大部分倒塌开滦煤矿医院，砖混五层（局部七层），大部分倒塌2.墙体裂缝墙体裂缝（1）“X”形裂缝：在竖向压力和反复水平剪力作形裂缝：在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。用产生的裂缝。常出现常出现“X”形裂缝的位置：与主震方向平行的墙形裂缝的位置：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。体；在横向，房屋两端的山墙；在纵向，窗间墙。1999年年9月月21日九二一大地震中台湾的台日九二一大地震中台湾的台中县一实验室学生室墙壁出现交叉裂缝中县一实验室学生室墙壁出现交叉裂缝都江堰一住宅墙体裂缝都江堰一住宅墙体裂缝（2）水平裂缝）水平裂缝当房屋纵向承重，横墙间距大而屋盖刚度弱时，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。或受垂直方向地纵墙出平面受弯产生水平裂缝。或受垂直方向地震力的作用，墙体会因受拉出现水平裂缝。震力的作用，墙体会因受拉出现水平裂缝。高宽比小时高宽比小时水平裂缝；高宽比大时水平裂缝；高宽比大时水平偏水平偏斜斜（3）竖向裂缝）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。的交接处。3.墙角破坏墙角破坏在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙 墙角处易于产生严重的震害。墙角处易于产生严重的震害。4.纵横墙连接破坏纵横墙连接破坏施工时咬槎不好，加之两个方向的地震作用使连施工时咬槎不好，加之两个方向的地震作用使连接处受力复杂，应力集中。接处受力复杂，应力集中。缺乏圈梁拉结，纵墙外甩、楼板脱落缺乏圈梁拉结，纵墙外甩、楼板脱落北北川川商商住住楼楼整整体体性性不不够够，缺缺少少抗抗震震构构造造措措施施，局局部部坍坍塌塌5.楼梯间破坏楼梯间破坏楼梯自身在水平方向刚度大且为混凝土构件，不楼梯自身在水平方向刚度大且为混凝土构件，不易破坏，但墙体空间刚度差、高厚比大、截面被易破坏，但墙体空间刚度差、高厚比大、截面被削弱而容易破坏。削弱而容易破坏。6.楼盖、屋盖破坏楼盖、屋盖破坏主要是预制构件搁置长度不足，引起局部倒塌。主要是预制构件搁置长度不足，引起局部倒塌。楼板和屋盖是传递水平地震作用的主要构件。对楼板和屋盖是传递水平地震作用的主要构件。对于预制板楼板、楼盖，由于整体性较差、板缝偏于预制板楼板、楼盖，由于整体性较差、板缝偏小混凝土灌缝不够密实，地震时易于拉裂。小混凝土灌缝不够密实，地震时易于拉裂。9度以度以上地区，由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、上地区，由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、楼盖掉落。楼盖掉落。7.附属构件破坏附属构件破坏出屋面的小构件如女儿墙、烟囱、挑檐等由于鞭出屋面的小构件如女儿墙、烟囱、挑檐等由于鞭端效应而破坏。端效应而破坏。刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；柔性刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻；楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻；横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害；基上的震害；预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重；预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重；外廊式房屋往往地震破坏较重；外廊式房屋往往地震破坏较重；房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。砌体结构房屋的震害规律砌体结构房屋的震害规律楼梯间的破坏楼梯间的破坏房房屋屋尽尽端端的的破破坏坏附属构件的破坏附属构件的破坏 唐山地区多层砖房的震害统计（唐山地区多层砖房的震害统计（%）81.868.025.10.0倒塌倒塌11.719.932.523.5严重破坏严重破坏4.76.534.329.4中等破坏中等破坏1.55.06.835.3轻微破坏轻微破坏0.30.61.311.8基本完好基本完好 11 10 9 8破坏程度破坏程度烈烈 度度未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非常高。常高。不同烈度时砌体房屋的震害不同烈度时砌体房屋的震害不同用途多层砖房的震害不同用途多层砖房的震害0.00.00.0倒塌倒塌19.017.00.0严重破坏严重破坏19.027.09.8中等破坏中等破坏22.010.019.5轻微破坏轻微破坏40.046.070.7基本完好基本完好中小学教学楼中小学教学楼医医 院院住住 宅宅破坏程度破坏程度建建 筑筑 用用 途途 天津市天津市8 8度区住宅、医院、中小学教学楼震害统计（度区住宅、医院、中小学教学楼震害统计（%）横墙间距大震害严重横墙间距大震害严重。6.2 结构方案与结构布置结构方案与结构布置6.2.1规范规范7.1.7平立面及结构布置平立面及结构布置1.应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系；系；2.纵横向砌体抗震墙的布置应符合下列要求纵横向砌体抗震墙的布置应符合下列要求：1)宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；且纵横向墙体的数量不宜相差过大；下连续；且纵横向墙体的数量不宜相差过大；2)平面轮廓凹凸尺寸，不应超过典型尺寸的平面轮廓凹凸尺寸，不应超过典型尺寸的50%；当超过典型尺寸的；当超过典型尺寸的25%时，房屋转角处应时，房屋转角处应采取加强措施；采取加强措施；3)楼板局部大洞口的尺寸不宜超过楼板宽度的楼板局部大洞口的尺寸不宜超过楼板宽度的30%，且不应在墙体两侧同时开洞；，且不应在墙体两侧同时开洞；4)房屋错层的楼板高差超过房屋错层的楼板高差超过500mm时，应按两时，应按两层计算；错层部位的墙体应采取加强措施；层计算；错层部位的墙体应采取加强措施；5)网一轴线上的窗间墙宽度宜均匀；墙面洞口网一轴线上的窗间墙宽度宜均匀；墙面洞口的面积，的面积，6、7度时不宜大于墙面总面积的度时不宜大于墙面总面积的55%，8、9度时不宜大于度时不宜大于50%；6)在房屋宽度方向的中部应设置内纵墙，其累在房屋宽度方向的中部应设置内纵墙，其累计长度不宜小于房屋总长度的计长度不宜小于房屋总长度的60%（高宽比大于（高宽比大于4的墙段不计入）。的墙段不计入）。墙体均匀、等厚布置墙体均匀、等厚布置墙体单向布置墙体单向布置墙体不均匀布置墙体不均匀布置墙体上下连续均匀墙体上下连续均匀墙体不连续墙体不连续墙体不墙体不均匀均匀3 房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用可采用70mm100mm：1)房屋立面高差在房屋立面高差在6m以上；以上；2)房屋有错层，且楼板高差大于层高的房屋有错层，且楼板高差大于层高的l/4；3)各部分结构刚度、质量截然不同。各部分结构刚度、质量截然不同。4 楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处。楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处。5 不应在房屋转角处设置转角窗。不应在房屋转角处设置转角窗。6 横墙较少、跨度较大的房屋，宜采用现浇钢筋混横墙较少、跨度较大的房屋，宜采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖。凝土楼、屋盖。6.2.2.规范规范7.1.2房屋高度、层数、层高限值房屋高度、层数、层高限值1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表一般情况下，层数和总高度不应超过下表房屋类型房屋类型最小最小抗震抗震墙厚墙厚度度(mm)烈度和设计基本地震加速度烈度和设计基本地震加速度67890.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g高高度度层层数数高高度度层层数数高高度度层层数数高高度度层层数数高高度度层层数数高高度度层层数数多层多层砌体砌体房屋房屋普通砖普通砖240217217217186155124多孔砖多孔砖24021721718618615593多孔砖多孔砖190217186155155124小砌块小砌块19021721718618615593底部底部框架框架-抗抗震墙震墙房屋房屋普通砖、普通砖、多孔砖多孔砖240227227196165多孔砖多孔砖190227196165134小砌块小砌块190227227196165 注：注：1 房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和嵌的高度，半地下室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应允许从室外地面算起；对带阁楼的固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处；高度处；2 室内外高差大于室内外高差大于0.6m时，房屋总高度应允许比表时，房屋总高度应允许比表中的数据适当增加，但增加量应少于中的数据适当增加，但增加量应少于1.0m；3 乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表，乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表，其层数应减少一层且总高度应降低其层数应减少一层且总高度应降低3m;不应采用底部框架不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋；抗震墙砌体房屋；4 本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋。砌块砌体房屋。2 横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表7.1.2的的规定降低规定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少，层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体房屋，还应再减少一层。的多层砌体房屋，还应再减少一层。注：横墙较少是指同一楼层内开间大于注：横墙较少是指同一楼层内开间大于4.2m的房间占该层的房间占该层总面积的总面积的40%以上；其中，开间不大于以上；其中，开间不大于4.2m的房问占该层的房问占该层总面积不到总面积不到20%且开间大于且开间大于4.8m的房间占该层总面积的的房间占该层总面积的50%以上为横墙很少。以上为横墙很少。3 6、7度时，横墙较少的丙类多层砌体房屋，当按度时，横墙较少的丙类多层砌体房屋，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数应允许仍按表高度和层数应允许仍按表7.1.2的规定采用。的规定采用。4 采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖的砌体的房屋，采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖的砌体的房屋，当砌体的抗剪强度仅达到普通黏土砖砌体的当砌体的抗剪强度仅达到普通黏土砖砌体的70%时，房屋的层数应比普通砖房减少一层，总高度时，房屋的层数应比普通砖房减少一层，总高度应减少应减少3m；当砌体的抗剪强度达到普通黏土砖砌；当砌体的抗剪强度达到普通黏土砖砌体的取值时，房屋层数和总高度的要求同普通砖体的取值时，房屋层数和总高度的要求同普通砖房屋。房屋。总高度一般从室外地面计算至房屋的檐口，平屋总高度一般从室外地面计算至房屋的檐口，平屋顶时不计入超出屋面的女儿墙高度，不计入局部顶时不计入超出屋面的女儿墙高度，不计入局部突出屋面楼梯间等的高度；高度限值以米计算，突出屋面楼梯间等的高度；高度限值以米计算，小数位四舍五入，室内外高差大于小数位四舍五入，室内外高差大于0.6m 时总高度时总高度允许多允许多1.0m。控制层数与总高度的计算方法，与结构控制层数与总高度的计算方法，与结构抗震分析抗震分析时层数和计算高度的取法不同。有半地下室时，时层数和计算高度的取法不同。有半地下室时，按地面下的嵌固条件区别对待：例如，半地下室按地面下的嵌固条件区别对待：例如，半地下室的顶板高出地面不多，地下窗井墙为每道内横墙的顶板高出地面不多，地下窗井墙为每道内横墙的延伸而形成了扩大的基础底盘，且周围土体的的延伸而形成了扩大的基础底盘，且周围土体的约束作用显著，此时，半地下室不计入层数，总约束作用显著，此时，半地下室不计入层数，总高度仍可从室外地面算起。高度仍可从室外地面算起。阁楼层的高度和层数计算，应具体分析。一般的阁楼层的高度和层数计算，应具体分析。一般的阁楼应当作一层计算，房屋高度计算到山尖墙的阁楼应当作一层计算，房屋高度计算到山尖墙的一半；当阁楼的平面面积较小，或仅供储藏少量一半；当阁楼的平面面积较小，或仅供储藏少量物品、无固定楼梯的阁楼，符合物品、无固定楼梯的阁楼，符合建筑抗震设计建筑抗震设计规范规范GB50011-2001 第第5.2.4 条关于突出屋面屋条关于突出屋面屋顶间的有关要求时，可不计入层数和高度。顶间的有关要求时，可不计入层数和高度。砌体房屋有较大错层时，其层数应按两倍计算。砌体房屋有较大错层时，其层数应按两倍计算。不超过圈梁或大梁高度的错层，结构计算时可作不超过圈梁或大梁高度的错层，结构计算时可作为下一个楼层看待，但这类圈梁和大梁应考虑两为下一个楼层看待，但这类圈梁和大梁应考虑两侧楼板高差导致的扭转，设置相应的抗扭钢筋，侧楼板高差导致的扭转，设置相应的抗扭钢筋，还要注意符合无障碍设计的相关强制性要求。还要注意符合无障碍设计的相关强制性要求。6.2.3规范规范7.1.3多层砌体承重房屋的层高，不应超过多层砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。底部框架底部框架-抗震墙砌体房屋的底部，层高不应超抗震墙砌体房屋的底部，层高不应超过过4.5m;当底层采用约束砌体抗震墙时，底层的层当底层采用约束砌体抗震墙时，底层的层高不应超过高不应超过4.2m。注：当使用功能确有需要时，采用约束砌体等加强措施注：当使用功能确有需要时，采用约束砌体等加强措施的普通砖房屋，层高不应超过的普通砖房屋，层高不应超过3.9m。6.2.4规范规范7.1.4房屋高宽比的限制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：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：房屋总高度与总宽度的最大比值。烈度烈度6 789最大高宽比最大高宽比2.52.52.01.5注：注：1 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；2 建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。6.2.5规范规范7.1.5抗震横墙间距的限制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，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。形，造成纵墙倒塌。房屋类型房屋类型烈烈 度度6789多层砌体房屋多层砌体房屋现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖盖1515117装配式钢筋混凝土楼、屋盖装配式钢筋混凝土楼、屋盖111194木屋盖木屋盖994底部框架底部框架-抗震墙房屋抗震墙房屋上部各层上部各层同多层砌体房屋同多层砌体房屋底层或底部两层底层或底部两层181511注：注：1 多层砌体房屋的顶层，除木屋盖外的最大横墙间距应多层砌体房屋的顶层，除木屋盖外的最大横墙间距应允许适当放宽，但应采取相应加强措施；允许适当放宽，但应采取相应加强措施；2 多孔砖抗震横墙厚度为多孔砖抗震横墙厚度为190mm时，最大横墙间时，最大横墙间距应比表中数值减少距应比表中数值减少3m。6.2.6规范规范7.1.6房屋局部尺寸的限制房屋局部尺寸的限制1.51.51.02.00.01.21.21.01.50.51.01.01.01.00.51.01.01.01.00.5承重窗间墙最小宽度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内墙阳角至门窗洞边的最小距离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9876烈度烈度部位部位表表6.4 房屋局部尺寸限值房屋局部尺寸限值(m)注：注：l 局部尺寸不足时，应采取局部加强措施弥补，且最局部尺寸不足时，应采取局部加强措施弥补，且最小宽度不宜小于小宽度不宜小于1/4层高和表列数据的层高和表列数据的80%；2 出人口处的女儿墙应有锚固。出人口处的女儿墙应有锚固。6.3 多层砌体房屋抗震计算多层砌体房屋抗震计算多层砌体房屋，一般验算房屋在横、纵向水平地多层砌体房屋，一般验算房屋在横、纵向水平地震力作用下，横、纵墙在其自身平面内的抗剪承震力作用下，横、纵墙在其自身平面内的抗剪承载力。载力。截面验算时可选择承载范围较大或竖向应力较小截面验算时可选择承载范围较大或竖向应力较小的不利墙段进行抗剪承载力验算。的不利墙段进行抗剪承载力验算。三个基本步骤：确立计算简图；分配地震剪力；三个基本步骤：确立计算简图；分配地震剪力；对不利墙段进行抗震验算。对不利墙段进行抗震验算。6.3.1 计算简图计算简图将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行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；抗震验算；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；房屋各层楼盖水平刚度无限大，仅做平移运动，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层标高处侧移相同因此各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同。应以防震缝所划分的结构单元作为计算单元。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，各楼层的重量集中到楼、屋盖标在计算单元中，各楼层的重量集中到楼、屋盖标高处。各楼层重力荷载应包括：楼、屋盖自重，高处。各楼层重力荷载应包括：楼、屋盖自重，活荷载组合值及上、下各半层的墙体、构造柱重活荷载组合值及上、下各半层的墙体、构造柱重 量之和。量之和。计算简图中底部固定端的确定：计算简图中底部固定端的确定：当基础埋置较浅时，取为基础顶面；当基础埋置较浅时，取为基础顶面；当基础埋置较深时，可取为室外地坪下当基础埋置较深时，可取为室外地坪下0.5m处；处；当设有整体刚度很大的全地下室时，则取为地下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；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。为地下室室内地坪处。6.3.2 地震作用地震作用采用底部剪力法：采用底部剪力法：1.水平地震作用水平地震作用H1G1GjHj 注意：砌体房屋自振周期短，可忽略顶部附加地注意：砌体房屋自振周期短，可忽略顶部附加地震作用的影响，即顶部附加地震作用系数为零。震作用的影响，即顶部附加地震作用系数为零。2.楼层地震剪力楼层地震剪力注意：对突出屋面的小建筑，其地震作用效应注意：对突出屋面的小建筑，其地震作用效应仍乘以增大系数仍乘以增大系数3，但不向下传递。，但不向下传递。Gi6.3.3 楼层地震剪力在墙体中的分配楼层地震剪力在墙体中的分配楼层地震剪力楼层地震剪力 Vi，在同一层各墙体间的分配主要，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。取决于楼盖的水平刚度及各墙体的侧移刚度。1.墙体侧移刚度墙体侧移刚度（1）无洞墙体）无洞墙体弯曲变形为：弯曲变形为：剪切变形为：剪切变形为：为剪应力分布不均匀系数，对矩形截面取为剪应力分布不均匀系数，对矩形截面取1.2。总变形为：总变形为：由材料力学得：由材料力学得：当当h/b4时，墙体的剪切变形可忽略不计，即：时，墙体的剪切变形可忽略不计，即：（2）有洞墙体）有洞墙体对小开口墙段按毛面积墙面计算的刚度乘以洞口对小开口墙段按毛面积墙面计算的刚度乘以洞口影响系数。系数见表影响系数。系数见表6.5。开洞率开洞率0.100.200.30影响系数影响系数0.980.940.88表表6.5 墙段洞口影响系数墙段洞口影响系数开洞率按洞口面积与墙段毛面积之比。开洞率按洞口面积与墙段毛面积之比。窗洞高度大于层高的窗洞高度大于层高的50时，按门洞对待。时，按门洞对待。2.楼层地震剪力楼层地震剪力的分配原则的分配原则横向地震作用全部由横墙承担，而不考虑纵墙的横向地震作用全部由横墙承担，而不考虑纵墙的作用。作用。同样，纵向地震作用全部由纵墙承担，而不考虑同样，纵向地震作用全部由纵墙承担，而不考虑横墙的作用。横墙的作用。3.横向楼层地震剪力横向楼层地震剪力的分配的分配楼层地震剪力在各抗侧力墙体间的分配，不仅取楼层地震剪力在各抗侧力墙体间的分配，不仅取决于每片墙体的层间抗侧移刚度，而且取决于楼决于每片墙体的层间抗侧移刚度，而且取决于楼盖的整体水平刚度。楼盖的水平刚度取决于楼盖盖的整体水平刚度。楼盖的水平刚度取决于楼盖的结构类型和其宽长比。的结构类型和其宽长比。（1）刚性楼盖房屋）刚性楼盖房屋刚性楼盖房屋：现浇及装配整体式钢筋砼楼刚性楼盖房屋：现浇及装配整体式钢筋砼楼(屋屋)盖盖等。等。把楼盖在其平面内视为绝对刚性的连续梁，各横把楼盖在其平面内视为绝对刚性的连续梁，各横墙看作是该梁的弹性支座，各支座反力即为各抗墙看作是该梁的弹性支座，各支座反力即为各抗震墙所承受的地震剪力。当结构和荷载都对称时，震墙所承受的地震剪力。当结构和荷载都对称时，各横墙的水平位移相等。各横墙的水平位移相等。第第i层第层第m片墙上的剪力：按墙体的抗侧刚度分配。片墙上的剪力：按墙体的抗侧刚度分配。因为因为带入得：带入得：再带回得：再带回得：在计算侧移刚度时，由于横墙的在计算侧移刚度时，由于横墙的1.0，可仅，可仅考虑剪切变形的影响，即：考虑剪切变形的影响，即：若各墙体高度相等、材料相同若各墙体高度相等、材料相同（2）柔性楼盖房屋）柔性楼盖房屋柔性楼盖：以木结构等柔性材料为楼盖。柔性楼盖：以木结构等柔性材料为楼盖。可认为楼盖如同一多跨简支梁，横墙为各跨简支可认为楼盖如同一多跨简支梁，横墙为各跨简支梁的弹性支座梁的弹性支座即横墙净截面面即横墙净截面面积之比积之比第第m道横墙所分配的地震剪力，按第道横墙所分配的地震剪力，按第m道横墙从属道横墙从属面积上重力荷载代表值的比例分配。即：面积上重力荷载代表值的比例分配。即：从属面积：从属面积：第第i层楼盖上、第层楼盖上、第m道墙与左右两侧相道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼盖面积。邻横墙之间各一半楼盖面积。当当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等时当当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等时，可进一步简化为按各墙片所承担的地震作用的面可进一步简化为按各墙片所承担的地震作用的面积比进行分配：积比进行分配：（3）中等刚度楼盖房屋）中等刚度楼盖房屋中等刚度楼盖：介于刚性楼盖和柔性楼盖之间的中等刚度楼盖：介于刚性楼盖和柔性楼盖之间的楼（屋）盖，如装配式钢筋混凝土楼盖。楼（屋）盖，如装配式钢筋混凝土楼盖。各横墙所分配的地震剪力，按刚性楼盖和柔性楼各横墙所分配的地震剪力，按刚性楼盖和柔性楼盖结果的平均值确定。盖结果的平均值确定。4.纵向楼层地震剪力的分配纵向楼层地震剪力的分配纵向比横向长，且纵墙间距小，水平刚度大，楼盖纵向比横向长，且纵墙间距小，水平刚度大，楼盖变形小。对各种楼盖均按刚性楼盖考虑，即纵向地变形小。对各种楼盖均按刚性楼盖考虑，即纵向地震剪力按纵墙的刚度比例进行分配。震剪力按纵墙的刚度比例进行分配。5.同一道墙上各墙段间地震剪力的分配同一道墙上各墙段间地震剪力的分配在同一道墙上，门窗洞口之间墙段所承担的地震剪在同一道墙上，门窗洞口之间墙段所承担的地震剪力可按墙段的侧移刚度进行分配。力可按墙段的侧移刚度进行分配。洞口高度的取法：洞口高度的取法：窗间墙取窗洞高；窗间墙取窗洞高；门间墙取门洞高；门间墙取门洞高；门窗之间的墙取窗洞高；门窗之间的墙取窗洞高；尽端墙取紧靠尽端的门洞或窗洞高。尽端墙取紧靠尽端的门洞或窗洞高。计算各墙段的地震剪力时，按下列原则进行：计算各墙段的地震剪力时，按下列原则进行：各墙段的各墙段的均小于均小于1时，仅考虑剪切变形，即：时，仅考虑剪切变形，即：第第r墙段分配的地震剪力为：墙段分配的地震剪力为：第第i层第层第m道道墙体第墙体第r墙段墙段 当材料、高度相同时：当材料、高度相同时：当各墙段的高宽比相差较大时，地震剪力的分配当各墙段的高宽比相差较大时，地震剪力的分配应按墙段的侧移刚度进行。应按墙段的侧移刚度进行。对需同时考虑弯曲和剪切变形影响的墙段：对需同时考虑弯曲和剪切变形影响的墙段：对仅需考虑剪切变形影响的墙段：对仅需考虑剪切变形影响的墙段：6.3.4 墙体抗震承载力验算墙体抗震承载力验算1.规范规范7.2.6砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值计值砌体强度正应力影响系数，按下表确砌体强度正应力影响系数，按下表确定：定：为对应与重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。为对应与重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。砌体类别砌体类别0/fV0.01.03.05.07.010.012.016.0普通砖，多孔砖普通砖，多孔砖0.800.991.251.471.651.902.05小砌块小砌块1.231.692.152.573.023.323.922.规范规范7.2.7截面抗震验算截面抗震验算（1）粘土砖、多孔砖砌体）粘土砖、多孔砖砌体 承载力抗震调整系数，对于两端均有构造承载力抗震调整系数，对于两端均有构造柱、芯柱的承重墙为柱、芯柱的承重墙为0.9，其它承重墙为，其它承重墙为1，自承，自承重墙取重墙取0.75;（2）采用水平配筋的墙体，应按下式验算：采用水平配筋的墙体，应按下式验算：水平钢筋抗拉强度设计值；水平钢筋抗拉强度设计值；层间墙体竖向截面的总水平钢筋面积，层间墙体竖向截面的总水平钢筋面积，其配筋率应不小于其配筋率应不小于0.07%且不大于且不大于0.17%；钢筋参与工作系数，可按表钢筋参与工作系数，可按表7.2.7采用。采用。表表7.2.7钢筋参与工作系数钢筋参与工作系数（3）当按上二式验算不满足要求时，可计入基本均）当按上二式验算不满足要求时，可计入基本均匀设置于墙段中部、截面不小于匀设置于墙段中部、截面不小于240mm240mm(墙厚墙厚190mm时为时为240mm190mm)且间距不大于且间距不大于4m的构造柱对受的构造柱对受剪承载力的提高作用，按下列简化方法验算：剪承载力的提高作用，按下列简化方法验算：中部构造柱的横截面总面积（对于横墙中部构造柱的横截面总面积（对于横墙和内纵墙和内纵墙 0.15A时，取时，取0.15A;对于外纵墙，对于外纵墙，0.25A时，取时，取0.25A）;墙体高厚比墙体高厚比0.40.60.81.01.2S S0.100.120.140.150.12 中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值；中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值；中部构造柱的纵向钢筋截面总面积（配筋率中部构造柱的纵向钢筋截面总面积（配筋率不小于不小于0.6%，大于，大于1.4%时取时取1.4%）；）；分别为墙体水平钢筋、构造柱钢筋抗拉分别为墙体水平钢筋、构造柱钢筋抗拉强度设计值；强度设计值；中部构造柱参与工作系数中部构造柱参与工作系数,居中设一根时居中设一根时取取0.5,多于一根多于一根0.4;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，构造柱间距不大于间距不大于3.0m时取时取1.1。层间墙体竖向截面的总水平钢筋面积，无水层间墙体竖向截面的总水平钢筋面积，无水平钢筋时取平钢筋时取0.0。墙体的两端设构造柱时，因钢筋锚固于柱中，其墙体的两端设构造柱时，因钢筋锚固于柱中，其效应发挥得更为充分，比无构造柱的墙体效应发挥得更为充分，比无构造柱的墙体(配同样配同样钢筋钢筋)还提高还提高13左右。左右。另外，配筋砌体上的裂缝分布均匀，变形能力大另外，配筋砌体上的裂缝分布均匀，变形能力大为增加，其极限变形为无筋墙体的为增加，其极限变形为无筋墙体的23倍。由于倍。由于水平配筋和墙体两端构造柱的共同作用，配筋墙水平配筋和墙体两端构造柱的共同作用，配筋墙体具有极好的抗倒塌能力。体具有极好的抗倒塌能力。在砌体的水平灰缝中设置横向配筋是提高抗剪强在砌体的水平灰缝中设置横向配筋是提高抗剪强度，增强变形能力的有效措施之一。受荷初期时度，增强变形能力的有效措施之一。受荷初期时钢筋的应力很小，墙体开裂之后，钢筋的应力明钢筋的应力很小，墙体开裂之后，钢筋的应力明显增长；破坏时，钢筋的平均应力小于其屈服强显增长；破坏时，钢筋的平均应力小于其屈服强度。配筋率为度。配筋率为0.030.167时，极限承载能力时，极限承载能力较无筋墙体可提高较无筋墙体可提高525；3.规范规范7.2.8小砌块墙体的截面抗震受剪承载力，应小砌块墙体的截面抗震受剪承载力，应按下式验算：按下式验算：芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值；芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值；芯柱截面总面积；芯柱截面总面积；芯柱参与工作系数，可按表芯柱参与工作系数，可按表7.2.8采用。采用。注：当同时设置芯柱和构造柱时，构造柱截面可作为芯柱裁注：当同时设置芯柱和构造柱时，构造柱截面可作为芯柱裁面，构造柱钢筋可作为芯柱钢筋。面，构造柱钢筋可作为芯柱钢筋。注：填孔率指芯柱根数（含构造柱和填实孔洞数量）注：填孔率指芯柱根数（含构造柱和填实孔洞数量）与孔洞总数之比。与孔洞总数之比。填孔率填孔率0.150.150.250.250.50.5c0.01.01.101.156.4 多层砌体结构房屋的抗震构造措施多层砌体结构房屋的抗震构造措施结构抗震构造措施的主要目的在于加强结构的整结构抗震构造措施的主要目的在于加强结构的整体性、保证抗震设计结构抗震构造措施目标的实体性、保证抗震设计结构抗震构造措施目标的实现、弥补抗震计算的不足。现、弥补抗震计算的不足。6.4.1多层砖房构造措施多层砖房构造措施1.构造柱构造柱（1）带构造柱墙的破坏过程）带构造柱墙的破坏过程下图示带构造柱和圈梁墙片在水平力下图示带构造柱和圈梁墙片在水平力F往复作用下往复作用下的墙片裂缝发展过程。的墙片裂缝发展过程。试验表明，在水平力作用下，墙体中部首先出现试验表明，在水平力作用下，墙体中部首先出现裂缝，继而发展为两条对角交叉主裂缝及附近的裂缝，继而发展为两条对角交叉主裂缝及附近的一些次裂缝。一些次裂缝。墙体开裂后柱承受的剪应力增大；构造柱约束，墙体开裂后柱承受的剪应力增大；构造柱约束，因裂缝形成的三角形块体不发生向外的错位因裂缝形成的三角形块体不发生向外的错位(在反在反复荷载作用下复荷载作用下)，使未开裂部分能继续发挥抗剪作，使未开裂部分能继续发挥抗剪作用。用。在接近和到达极限承载能力时，主裂缝延伸贯通在接近和到达极限承载能力时，主裂缝延伸贯通柱的上下两端，但柱端处并未出现塑性铰，仍是柱的上下两端，但柱端处并未出现塑性铰，仍是 处于以剪切变形为主的复杂应力状态。构造柱和处于以剪切变形为主的复杂应力状态。构造柱和砖墙始终是整体工作的，直至砖墙严重破坏。砖墙始终是整体工作的，直至砖墙严重破坏。当墙体破碎后，构造柱与圈梁一起发挥着防止砌当墙体破碎后，构造柱与圈梁一起发挥着防止砌体侧向挤出塌落的作用，此时构造柱进入受弯状体侧向挤出塌落的作用，此时构造柱进入受弯状态。态。因此砌体在达到极限荷载后，由于砌体的摩擦和因此砌体在达到极限荷载后，由于砌体的摩擦和构造柱的抗侧能力，还能保持一定的承载能力。构造柱的抗侧能力，还能保持一定的承载能力。实测的滞回曲线及骨架曲线表明，砖墙增设构造实测的滞回曲线及骨架曲线表明，砖墙增设构造柱后，对墙体抗剪承载力提高幅度较小柱后，对墙体抗剪承载力提高幅度较小(1030)，但构造柱能对墙体起较好地约束作用，使之，但构造柱能对墙体起较好地约束作用，使之有较高的变形能力，能有效地抗倒塌。有较高的变形能力，能有效地抗倒塌。（2）规范规范7.3.1各类多层砖砌体房屋，应按下列要求各类多层砖砌体房屋，应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱设置现浇钢筋混凝土构造柱构造柱设置部位一般情况下应符合下表要求构造柱设置部位一般情况下应符合下表要求注：较大洞口，内墙指不小于注：较大洞口，内墙指不小于2.1m的洞口；外墙在内外墙交的洞口；外墙在内外墙交接处已设置构造柱时应允许适当放宽，但洞侧墙体应加强接处已设置构造柱时应允许适当放宽，但洞侧墙体应加强房屋层数房屋层数设置部位设置部位6 6度度7 7度度8 8度度9 9度度四、五四、五三、四三、四二、三二、三 楼、电梯间四楼、电梯间四角、楼梯斜梯段角、楼梯斜梯段上下端对应的墙上下端对应的墙体处；体处；外墙四角和对外墙四角和对应转角；应转角；错层部位横墙错层部位横墙与外纵墙交接处；与外纵墙交接处；较大洞口两侧较大洞口两侧 隔隔12m12m或单元横墙与外纵墙交接或单元横墙与外纵墙交接处；处；楼梯间对应的另一侧内横墙与楼梯间对应的另一侧内横墙与外纵墙交接处外纵墙交接处六六