大工13秋工程抗震辅导资料九.doc

工程抗震辅导资料九

主 题：第四章 多层砌体结构及底框架结构抗震设计（第1—2节）
学习时间：2013年11月25日－12月1日
内 容：
这周我们将学习第四章中的第1—2节，这部分主要介绍多层砌体结构的震害特征及多层砌体结构选型与布置，下面整理出的框架供同学们学习，希望能够帮助大家更好的学习这部分知识。

一、学习要求
1、了解多层砌体结构的震害特征；
2、掌握多层砌体结构选型与布置。

二、主要内容
（一）多层砌体结构的震害特征
1、砌体结构种类
按照抗震设计规范的规定，砌体结构可以分为以下三种类型：
（1）普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）；
（2）多孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）；
（3）混凝土小型空心砌块。
2、砌体结构的抗震性能
（1）楼板、梁主要承受竖向荷载，并将荷载传递至承重墙；
（2）承重墙体主要承受竖向荷载和水平荷载；
（3）相对而言，砌体结构的抗震性能差；
（4）自重大、刚度大；
（5）强度低、整体性差；
（6）脆性材料，变形小。
3、砌体结构的震害现象
震害的发生是由外部条件（地震动）和内在因素（结构特征）两方面原因促成的。砌体结构的震害现象主要有以下几种：
（1）墙体裂缝
①斜裂缝或交叉斜裂缝

②竖向裂缝（严重的外纵墙外闪）

③水平裂缝

（2）楼梯间的破坏

（3）预制楼板的脱落

（4）墙体倒塌

（5）整体倒塌

4、震害规律
砌体结构房屋的震害，在宏观上存在以下规律：
（1）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；
（2）横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；
（3）坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害；
（4）预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重；
（5）外廊式房屋往往地震破坏较重；
（6）房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。

（二）多层砌体结构选型与布置
结构的选型与布置，属于概念设计的范畴。对多层砌体结构房屋，宜遵守以下几方面的原则。
1、结构布置
（1）地震震害调查表明：采用纵墙承重的多层砖房，因横向支撑少，纵墙极易受平面外弯曲破坏而导致结构倒塌。因此，对于多层砌体结构房屋，应优先采用横墙承重的结构布置方案，其次考虑采用纵、横墙共同承重的结构布置方案，避免采用纵墙承重方案。
（2）纵横向砌体抗震墙的布置：
由于墙体是砌体结构主要的抗侧力构件，因此要求纵横墙应均匀、对称布置，平面内宜对齐，竖向应上下连续；纵横向墙体数量不宜相差过大。
同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀；墙面洞口的面积，6、7度时不宜大于墙面总面积的55%，8、9度时不宜大于50%。
横向中部应设置内纵墙，其累计长度不宜少于房屋总长度的60%（高宽比大于4的墙段不计入）。
（3）规则性要求
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25%时，房屋转角处应采取加强措施。
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。
房屋错层的楼板高差超过500mm时，应按两层计算；错层部位的墙体应采取加强措施。
（4）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，可采用70～100mm。
①房屋立面高度差6m以上；
②房屋有错层，且楼板高差大于层高的1/4；
③各部分结构刚度、质量截然不同。
（5）楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处。
（6）不应在房屋转角处设置转角窗。
（7）横墙较少、跨度较大的房屋，宜采用现浇钢筋混凝土楼、屋盖。

2、房屋的总高度与层数
一般情况下，房屋的层数和总高度不应超过下表1的规定。
表1 房屋的层数和总高度限制（新规范）
房屋
类型
最小墙厚(mm)
6度
7度
8度
9度
0.05g
0.10g
0.15g
0.20g
0.30g
0.40g
高度
层数
高度
层数
高度
层数
高度
层数
高度
层数
高度
层数
普通砖
240
21
7
21
7
21
7
18
6
15
5
12
4
多孔砖
240
21
7
21
7
18
6
18
6
15
5
12
4
多孔砖
190
21
7
18
6
15
5
15
5
12
4
-
-
小砌块
190
21
7
21
7
18
6
18
6
15
5
9
3
注：1 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1/2高度处；
2 室内外高差大于0.6m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1.0m；
3 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
3m；不应采用底部框架-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砌块砌体房屋。
横墙较少的房屋，总高度应比上表的规定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体房屋，还应再减少一层。
横墙较少是指同一楼层内开间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上。
横墙很少是指同一楼层内开间不大于4.2m的房间占该层总面积不到20%且开间大于4.8m占总面积50%以上。
乙类设防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3m；不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋。
6、7度且丙类设防的横墙较少的多层砌体房屋，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数按表中的规定采用。
多层砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m。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3.9m。

3、房屋的高宽比
当房屋的高宽比大时，地震时易于发生整体弯曲破坏。多层砌体房屋不作整体弯曲验算，但为了保证房屋的稳定性，房屋总高度和总宽度的最大比值应满足下表2的要求。
表2 房屋最大高宽比（新、旧规范相同）
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
4、抗震横墙的间距
抗震横墙的多少直接影响到房屋的空间刚度。横墙数量多，间距小，结构的空间刚度就大，抗震性能就好；反之，结构抗震性能就差。同时，横墙间距的大小还与楼盖传递水平地震力的需求相联系。横墙间距过大时，楼盖刚度可能不足以传递水平地震力到相邻墙体。因此，为了保证结构的空间刚度，保证楼盖具有足够能力传递水平地震力给墙体的水平刚度，多层砌体房屋的抗震横墙间距不应超过表3中的规定。
表3 多层砌体房屋抗震横墙最大间距（m）（旧规范）
房屋类型
烈度
6度
7度
8度
9度
现浇和装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖
18
18
15
11
装配式钢筋混凝土楼、屋盖
15
15
11
7
木屋盖
11
11
7
4

5、房屋的局部尺寸
为了避免出现薄弱部位，防止因局部的破坏发展成为整栋房屋的破坏，多层砌体房屋的墙体局部尺寸应符合下表4的要求。
表4 房屋的局部尺寸限值（m）（新、旧规范相同）
部位
6度
7度
8度
9度
承重窗间墙最小宽度
1.0
1.0
1.2
1.5
承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离
1.0
1.0
1.2
1.5
非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离
1.0
1.0
1.0
1.0
内墙阳角至门窗洞边的最小距离
1.0
1.0
1.5
2.0
无锚固女儿墙（非出入口）的最大高度
0.5
0.5
0.5
0.0

三、典型习题
（一）简答题
1．简述砌体结构房屋的震害规律。
答：
（1）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；
（2）横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；
（3）坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害；
（4）预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重；
（5）外廊式房屋往往地震破坏较重；
（6）房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。

2．简述横墙较少、横墙很少的房屋的概念。
答：
横墙较少是指同一楼层内开间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上。
横墙很少是指同一楼层内开间不大于4.2m的房间占该层总面积不到20%且开间大于4.8m占总面积50%以上。