分析多层砌体结构抗震设计.doc

分析多层砌体结构抗震设计 摘 要：本文就针对砌体结构的特点，对多层砌体房屋抗震计算进行了分析，探讨了多层砌体结构的布置，提出了对附属构件进行抗震设计及验算时应注意的事项，并列出了多层砖房构造柱及现浇混凝土圈梁的设置要求，以完善多层砌体结构的抗震设计。 关键词：砌体结构，抗震设计，构造柱，圈粱 1 多层砌体房屋抗震计算分析 确定多层砌体结构房屋的计算简图，应考虑以下几点： 1)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。 2)地震作用下结构的变形为剪切型。 3)房屋各层楼盖水平刚度无限大，仅做平移运动，因此各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。在计算多层砌体房屋地震作用时，应以防震缝所划分的结构单元为计算单元，在计算单元中各楼层的集中质点设在楼、屋盖标高处，各楼层质点重力荷载应包括：楼、屋盖上的重力荷载代表值，墙体上、下层各半的重力荷载。 2、砌体结构抗震设计设防三水准 2. 1 抗震概念设计 2.1.1 房屋的高度和层数 多层砌体房屋, 墙厚最小不小于190 mm, 总层数总高度不应超过《建筑抗震设计规范》表7.1.2 的规定, 高度允许稍有选择的范围应不大于1 m。需要特别指明的是, 表7.1.2 是适用于横墙较多的多层砌体房屋。对于医院、教学楼等横墙较少的多层砌体房屋总高度, 应比表7.1.2 的规定降低3 m, 层数相应减少一层;对横墙很少的多层砌体房屋, 还应再减少一层；对抗震横墙最大间距超过《建筑抗震设计规范》表7.1.5 要求的多层砌体房屋, 已不属于侧力作用下的刚性房屋, 不能按多层砌体房屋设计, 应按空旷房屋进行抗震设计。多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值, 即高宽比, 不应超过《建筑抗震设计规范》表7.1.4 的要求。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。房屋总宽度的确定, 可分下列四种情况：对于规则平面,可按房屋的总体宽度计算,不考虑平面上局部凸出或凹进；对于凸出或凹进的较规则平面, 房屋宽度可按加权平均值计算或近似取平面面积除以长度；对悬挑单边走廊或单边由外柱承重的走廊房屋, 房屋宽度不包括走廊部分的宽度。 2.1.2 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。纵横墙布置宜均匀对齐, 沿竖向下连续。同一结构单元中应采用相同的结构类型,不应采用砌体与底框或内框架或框架结构等”体系混杂”的结构类型。墙体布置应满足地震作用有合理的传递途径, 避免因局部削弱或突变造成薄弱部位, 产生应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位, 应采取措施提高其抗震能力。 2.1.3 平、立面布置 建筑的平面布置和抗侧力结构的平面布置宜规则、对称, 平面形状应具有良好的整体作用。楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处；建筑的立面和竖向剖面力求规则, 结构的侧向刚度宜均匀变化, 墙体沿竖向布置上下应连续, 避免刚度突变；竖向抗侧力结构的截面和材料强度等级自下而上宜逐渐减小, 避免抗侧力构件的承载力突变。当房屋的立面高差在6 m 以上、错层较大或质量及刚度截然不同时, 宜设防震缝。多层砌体房屋的层高不宜超过3.6 m, 砌体墙段的局部尺寸限制应符合《建筑抗震设计规范》表7.1.6 的要求。当部分的局部尺寸不满足要求时, 如该部位已设构造柱, 可对已设构造柱增大截面及配筋；如该部位未设构造柱, 则可用增设构造柱来满足要求。房屋转角处的门窗间墙其局部尺寸应不小于1 m；外纵墙尽端至门窗洞边不应小于1 m；内墙门间墙局部尺寸不满足要求时,可用设构造柱来满足。 2.2抗震施 对多层砌体房屋, 应按《建筑抗震设计规范》表7.3.1 的要求设置构造柱；对外廊式或单面走廊式多层房屋和教学楼、医院等横墙较少的多层砌体房屋, 应根据房屋增加一层后的层数, 按表7.3.1 的要求设置构造柱。当层数和房屋高度接近或者达到砌体结构限定高度时, 横墙内的构造柱间距不宜大于层高的2 倍；实验证明墙段的宽高比超过2 时, 构造柱的约束作用降低。在开间较大、横墙较少的多层住宅中, 当层数和房屋高度接近或达到砌体高度的限定高度时, 对构造柱的设置间距要求更高。此次汶川地震中发现, 砌体结构的楼梯因其踏步板是连接两层的错层板,使其成为最薄弱的部位, 因此在2008 版规范中明确提出, 除楼梯间四角外, 在楼梯段上下端对应的墙体处也要设置构造柱。构造柱作为一种竖向构件, 一般沿墙截面不变, 配筋也少有变化。因此,在各楼层柱高处必须有圈梁作为锚固点,以形成上下和左右墙段的约束作用,构造柱必须依靠楼层上下楼盖圈梁的拉结,使圈梁成为房屋的水平约束。 3 多层砌体结构的布置 多层砌体房屋的结构体系应符合以下几点： 1)应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。 2)纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同轴线上的窗间墙宽度宜