[建筑]第七章多层砌体及底层框架抗震设计.ppt

7.多层砌体及底层框架抗震设计 · 本章要点 　 ■ 　掌握：多层砌体结构房屋的地震作用的计算； 　　　　　　　　圈梁的作用及布置要求；构造柱的作用 　　　　　　　　及布置要求； 　 ■　 理解：砌体结构抗震验算的原则；楼层地震剪力 　　　　　　　　 在墙体中的分配；墙体抗震承载力验算； 　　　　　　　　 砌体结构的抗震构造措施。 ■　 了解：多层砌体结构房屋的主要结构体系及震 　　　　　　　 害；多层砌体结构房屋在结构布置方面 　　　　　　　 的基本要求。 　 砌体结构：由砖、砌块、石材用砂浆砌筑而成结构。 多层砌体结构房屋包括砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架－抗震墙和多层的多排柱内框架砌体房屋。 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7000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，砖石结构房屋的破坏和倒塌率达到70%-80%。 1976年唐山地震，对烈度为10度、11度区的123栋2-8层砖混结构房屋调查，倒塌率为63.2%，严重破坏为23.6%，尚能修复使用的4.2%，实际破坏率达95.8%。 抗震性能差的原因： 1、刚度大、自重大，地震作用也大； 2、砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用下极易出现裂缝; 3、受施工质量的影响较大;如砂浆不饱满,易出现裂缝,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。 7.１震害及其分析 （１）倒塌 整体倒塌：房屋整体性好，而底层强度不足时； 　　　　　房屋整体性不好，而上层墙体过于弱时； 局部倒塌：房屋局部或上层墙体抗震强度不足时； 　　　　　个别部位构件间连接强度不足时。 7.１震害及其分析 （２）裂缝 抗剪承载力不足,产生裂缝,主要有交叉、斜向、水平和竖向类型。 ①斜裂缝 墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。 常出现斜裂缝的位置： 　　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。 7.１震害及其分析 ③ 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的交接处。 7.１震害及其分析 7.１震害及其分析 （３）其它破坏 ①楼梯间破坏： 　　主要是墙体破坏，而楼梯本身很少破坏。 原因是：楼梯在水平方向刚度大； 　　　　墙体空间刚度差，且高厚比较大，稳定性差。 ②房屋附属物破坏： 　　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。 主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因。 ③楼板和屋盖破坏： 原因：由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌； 　　　下部的支承墙体破坏倒塌，引起楼、屋盖倒塌。 7.２　多层砌体及底层框架砌体结构抗震设计 7.2.1结构布置 １.建筑平面及结构布置 （１）应优先采用横墙承重或纵横墙共同承 重的结构体系； （2）纵横墙的布置宜对称，沿水平面内宜 对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宜均匀； 7.2.1结构布置 （3）防震缝 　　体形不对称的结构较体形均匀对称的结构破坏更严重一些。加防震缝可以将体形复杂的结构划成体形对称均匀的结构。 有下列情况之一时宜设置防震缝： ①房屋立面高差在6m以上； ②房屋有错层，且楼板高差较大； ③各部分结构刚度、质量截然不同。 （4）楼梯间的位置 不宜设在房屋的尽端和转角处。 （5）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，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出墙面的烟囱。 （6）不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。 7.2.1结构布置 ２.多层房屋的总高度和层数限值 （1）一般情况下，层数和总高度不应超过下表 7.2.1结构布置 ３.房屋高宽比的限制 房屋高宽比的限值表 注：单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度；建筑平面接近正方形，其高宽比宜适当减小 ４.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，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形，造成纵墙倒塌。 7.2.1结构布置 ５.房屋局部尺寸的限制 　　在强烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破坏，这些薄弱部位一般是，窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等。 注：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；多层多排柱内框架房屋的纵向窗间墙宽度不应小于1.5m。 7.2.2　抗震计算 　　对多层砌体房屋抗震计算，一般只需验算房屋在横向和纵向水平地震力作用下，横墙和纵墙在其自身平面内的剪切强度。