第四章 砌体结构抗震设计4-5 底部框架砌体房屋抗震设计.pptx

§4-5 底部框架砌体房屋抗震设计 4.5.1概 述4.5.2 抗 震 计 算 4.5.3抗 震 构 造 措 施 4.5.1概 述 底部框架砌体房屋主要指结构底层或底部两层采用钢筋混凝土框架的多层砌体房屋。这类结构类型主要用于底部需要大空间，而上面各层可采用较多纵横墙的房屋，如底层设置商店、餐厅的多层住宅、旅馆、办公楼等建筑。 这类房屋因底部刚度小、上部刚度大，竖向刚度急剧变化，抗震性能较差。 地震时往往在底部出现变形集中、产生过大侧移而严重破坏，甚至倒塌。 4.5.1概 述 为了防止底部因变形集中而发生严重的震害，在抗震设计中必须在结构底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。 底部框架房屋抗震墙的数量，由第二层与底层纵横向侧移刚度比值来确定，在6、7度时这一比值不应大于2.5，8度时不应大于2，且均不应小于1.0。 对于底部两层框架砌体房屋，底层与底部第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，6、7度时不应大于2，8度时不应大于1.5，且均不宜小于1。 4.5.1概 述 底部抗震横墙的间距应符合下表的要求。表4-16底部抗震横墙最大间距6度7度8度9度211815—— 抗震墙应采用钢筋混凝土墙，6度和7度时可采用嵌砌于框架之间的粘土砖墙或混凝土小砌块墙。底部框架砖房的总高度和层数，不宜超过表4-17的限制。6度7度8度9度高度层数高度层数高度层数高度层数227227196不宜采用4.5.2 抗 震 计 算 底部框架砌体房屋的抗震计算可采用底部剪力法。计算中取地震影响系数 顶部附加地震影响系数 4.5.2 抗 震 计 算 为了减轻底部的薄弱程度，我国建筑抗震设计规范规定，底层框架砌体房屋的底层地震剪力设计值应取底部剪力法所得底层地震剪力乘以增大系数，即 式中　ξ——地震剪力增大系数，与第二层与底层侧移刚度之比γ有关，可取按上式算得ξ≤1.2时，取ξ=1.2；ξ≥1.5时，取ξ=1.5。同理，对于底部两层框架房屋的底层与第二层，其纵横向地震剪力设计值亦均应乘以增大系数ξ。4.5.2 抗 震 计 算 底部框架中的框架柱与抗震墙的设计，可按两道防线的思想进行设计，即在结构弹性阶段，不考虑框架柱的抗剪贡献，而由抗震墙承担全部纵横向的地震剪力。 一片钢筋混凝土抗震墙承担的水平地震剪力为： 一片砖抗震墙承担的水平地震剪力为： 4.5.2 抗 震 计 算 在结构进入弹塑性阶段后，考虑到抗震墙的损伤，由抗震墙和框架柱共同承担地震剪力。根据试验研究结果，钢筋混凝土抗震墙开裂后的刚度约为初始弹性刚度的30%，而砖抗震墙则约为20%左右。 据此可确定框架柱所承担的地震剪力为： 式中 Kcw、Kbw、Kc——分别为一片混凝土抗震墙、一片砖抗震墙、一根钢筋混凝土框架柱的弹性侧移刚度。4.5.2 抗 震 计 算 此外，框架柱的设计尚需考虑地震倾覆力矩引起的附加轴力。作用于整个房屋底层的地震倾覆力矩为(参考右图） 每榀框架所承担的地震倾覆力矩，可按底层抗震墙和框架的转动刚度比例分配。4.5.2 抗 震 计 算 一片抗震墙承担的倾覆力矩为： 一榀框架承担的倾覆力矩为：上式中，K’w——底层一片抗震墙的平面转动刚度：4.5.2 抗 震 计 算 K’f ——一榀框架沿自身平面的转动刚度： I、Iφ——抗震墙水平截面和基础底面的转动惯量； Cz、Cφ——地基抗压和抗弯刚度系数； Ai、Fi——一榀框架中第i根柱子的水平截面面积和基础底面积； xi——第i根柱子到所在框架中和轴的距离倾覆力矩Mf在框架中产生的附加轴力为底部框架砌体房屋框架层以上结构的抗震计算与多层砌体结构房屋相同。 4.5.3抗 震 构 造 措 施 1、底层框架砌体房屋的上部结构的构造措施与一般多层砌体房屋相同。 2、底部框架应采用现浇或现浇柱、预制梁结构，并宜双向刚性连接。底层楼盖应采用现浇钢筋混凝土板，板厚不应小于120mm。 当楼板洞口尺寸大于800mm时，洞口周边应设置圈梁。 底层框架柱因受水平剪力和竖向压力共同作用，常沿斜截面发生破坏。因此，宜加大构造箍筋的直径、减少间距，必要时可采用螺旋箍筋或焊接封闭箍筋。4.5.3抗 震 构 造 措 施 3、底部框架-抗震墙房屋的上部各层应按表4-11要求设置钢筋混凝土构造柱，过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱。 构造柱的截面，不宜小于240mm×240mm。构造柱的纵向钢筋不宜少于4φ14，箍筋间距不宜大于200mm。过渡层构造柱的纵向钢筋，7度时不宜小于4φ16，8度时不宜大于6φ16。 一般情况下，纵向钢筋应锚人下部的框架柱内；当纵向钢筋锚固在框架梁内时，框架梁的相应位置应加强。构造柱应与每层圈梁连接，或与现浇楼板可靠拉结。4.5.3抗 震 构 造 措