砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震相關(guān)設(shè)計(jì)學(xué)生

砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震相關(guān)設(shè)計(jì)學(xué)生8.1結(jié)構(gòu)布置1房屋的總高度和層數(shù)多層磚房的抗震能力，除與橫墻間矩、磚和砂漿的強(qiáng)度等級(jí)、結(jié)構(gòu)的整體性和施工質(zhì)量有關(guān)外，還與房屋的總高度有直接關(guān)系。磚墻是脆性材料，延性差，變形能力?。环课萏邥r(shí)，地震時(shí)的變形大，破壞嚴(yán)重。上面的層數(shù)多，重量大，破碎和錯(cuò)位的磚房就有可能被壓垮。震害調(diào)查表明，房屋的破壞程度隨層數(shù)的增加而加重，倒塌率與房屋的層數(shù)成正比。因此，要限制房屋的總高度和層數(shù)。8.1結(jié)構(gòu)布置2房屋高寬比限值磚房的整體彎曲破壞與地震烈度、房屋的高寬比以及橫墻的開洞率有關(guān)。烈度高、房屋的高寬比大時(shí)，在水平地震傾覆力矩作用下墻體水平截面產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力超過磚砌體的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致底層外縱墻出現(xiàn)水平裂縫；橫墻上的門窗洞口愈大，橫墻被洞口分割成的墻肢的局部彎曲就愈顯著，彎曲應(yīng)力則愈容易超過磚砌體的抗拉強(qiáng)度。因此應(yīng)對(duì)房屋的高寬比有一定限值。8.1結(jié)構(gòu)布置3抗震橫墻的間距限值房屋的空間剛度對(duì)房屋的抗震性能影響很大。墻體的布置是影響房屋的空間剛度的主要因素。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的橫向地震力主要由橫墻承擔(dān)，橫墻數(shù)量多，間距小，房屋的空間剛度就大，抗震性能就好。不僅橫墻應(yīng)通過抗震驗(yàn)算保證足夠的承載能力，而且樓蓋必須具有能將地震力傳遞給橫墻的水平剛度。所以橫墻的間距還取決于樓、屋蓋的水平剛度。對(duì)抗震橫墻最大間距的構(gòu)造規(guī)定，就是為了滿足樓蓋對(duì)傳遞水平地震力的剛度要求。8.1結(jié)構(gòu)布置4房屋的局部尺寸限值墻體是多層砌體結(jié)構(gòu)房屋最基本的承重構(gòu)件和抗側(cè)力構(gòu)件。地震時(shí)，房屋的破壞首先從薄弱環(huán)節(jié)開始，這些薄弱環(huán)節(jié)主要是窗間墻、盡端墻段、突出屋頂?shù)呐畠簤蜔焽璧?。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證房屋的各道墻體能同時(shí)發(fā)揮它們的最大抗剪強(qiáng)度，并避免由于個(gè)別墻段抗震強(qiáng)度不足首先破壞，進(jìn)而造成整棟房屋的破壞甚至倒塌。8.1結(jié)構(gòu)布置5結(jié)構(gòu)體系要合理應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系；不應(yīng)采用砌體墻和混凝土墻混合承重的結(jié)構(gòu)體系。平面輪廓凹凸尺寸，不應(yīng)超過典型尺寸的50%；當(dāng)超過典型尺寸的25%時(shí)，房屋轉(zhuǎn)角處應(yīng)采取加強(qiáng)措施。樓梯間的位置不宜設(shè)在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。煙道、風(fēng)道、垃圾道等不應(yīng)削弱墻，當(dāng)墻體被削弱時(shí)，應(yīng)對(duì)墻體采取加強(qiáng)措施，不宜采用無豎向配筋的附墻煙囪及出墻面的煙囪。縱橫墻宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對(duì)齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)；且縱橫向墻體的數(shù)量不宜相差過大。8.2變形縫1沉降縫設(shè)置沉降縫是消除由于過大不均勻沉降對(duì)房屋造成危害的有效措施。沉降縫將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)全部斷開，分成若干長(zhǎng)高比小、整體剛度好的單元，保證各單元能獨(dú)立沉降，而不致引起開裂。下列部位宜設(shè)沉降縫。1）建筑平面的轉(zhuǎn)折部位；2）建筑物高度和荷載差異處（包括局部地下室邊緣）；3）過長(zhǎng)建筑物的適當(dāng)部位；4）地基土的壓縮性有顯著差異處；5）建筑物基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)類型不同處；6）分歧建造的房屋的交界處。8.2變形縫1沉降縫為防止沉降縫兩側(cè)地基應(yīng)力集中較嚴(yán)重，沉降量較大而造成上部結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生向沉降縫靠攏的傾向，應(yīng)使沉降縫有足夠的寬度。一般軟土地基上的沉降縫寬度可按下表。房屋層數(shù)沉降縫寬度（mm）2~350~804~580~1205層以上≥1208.2變形縫2．伸縮縫使每個(gè)單元砌體因收縮和溫度變形而產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于砌體的抗拉強(qiáng)度，從而防止和減少墻體豎向裂縫的產(chǎn)生。應(yīng)設(shè)置在因溫度和收縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的部位。溫度伸縮縫的間距可通過計(jì)算確定，也可按表采用。8.2變形縫2．伸縮縫伸縮縫的最大間距（m）屋蓋或樓蓋類別間距整體式或整體裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有保溫層或隔熱層的屋蓋或樓蓋50無保溫層或隔熱層的屋蓋40裝配式無檁體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有保溫層或隔熱層的屋蓋或樓蓋60無保溫層或隔熱層的屋蓋50裝配式有檁體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有保溫層或隔熱層的屋蓋75無保溫層或隔熱層的屋蓋60瓦材屋蓋、木屋蓋或樓蓋、輕鋼屋蓋1008.2變形縫3防震縫在地震區(qū)，房屋平面和立面比較復(fù)雜時(shí)，可用防震縫將整個(gè)房屋自上而下分開，自成體系，把復(fù)雜體型變?yōu)槿舾蓚€(gè)規(guī)整、簡(jiǎn)單的體型組合，以免地震時(shí)因房屋各部分發(fā)生不同的振動(dòng)而引起破壞。防震縫應(yīng)沿房屋全高設(shè)置，其兩側(cè)應(yīng)設(shè)置墻體，基礎(chǔ)可不設(shè)防震縫。房屋有下列情況之一時(shí)宜設(shè)防震縫，縫寬應(yīng)根據(jù)房屋高度、場(chǎng)地類別及抗震設(shè)防烈度確定，一般可采用50~100mm。（1）房屋立面高差在6m以上；（2）房屋有錯(cuò)層，且樓板高差比較大；（3）各部分剛度、質(zhì)量截然不同。8.3水平地震作用的計(jì)算計(jì)算特點(diǎn)對(duì)多層砌體房屋的高度、高寬比及橫墻間距等均有一定的規(guī)定與限制；房屋高度較低，整體剛度大；在水平地震作用下，多層砌體房屋的側(cè)移以剪切變形為主，整體彎曲變形所占的比例很小，可以忽略不計(jì)。計(jì)算原則應(yīng)沿房屋的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。8.3水平地震作用的計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖在計(jì)算多層砌體房屋的地震作用時(shí)，應(yīng)以防震縫所劃分的結(jié)構(gòu)單元為計(jì)算單元。結(jié)構(gòu)布置滿足對(duì)房屋高度、高寬比及橫墻間距等的規(guī)定時(shí)，可以認(rèn)為各層樓、屋蓋水平剛度無限大，在水平地震作用下，僅作平動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)。假定各樓層的重量集中在該層樓、屋蓋標(biāo)高處，各層重量包括樓、屋蓋上的重力荷載代表值、墻體上下各半層的重力荷載。8.3水平地震作用的計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值多層砌體房屋中墻體的數(shù)量多、抗側(cè)移剛度大，因而其橫向和縱向的基本周期都較短，一般不超過0.25s?！犊拐鹨?guī)范》第條中規(guī)定，對(duì)于多層砌體房屋、底部框架-抗震墻房屋和多層內(nèi)框架房屋，確定水平地震作用時(shí)，取α1=αmax。8.4樓層水平地震剪力的分配樓層水平地震剪力Vi主要由與Vi方向一致的各抗震墻體承擔(dān)，但由于樓蓋剛度不同，橫向、縱向樓層水平地震剪力在橫向、縱向各抗震墻體之間的分配原則是不同的。橫向分配，取決于墻體的抗側(cè)移剛度，及樓、屋蓋的整體水平剛度?？v向分配，按剛性。8.4.1橫向水平地震剪力的分配橫向樓層水平地震剪力在同一樓層橫向各抗震墻體之間的分配，不僅取決于各抗震墻體的抗側(cè)移剛度，而且取決于樓、屋蓋的整體水平剛度。樓、屋蓋的整體水平剛度與樓板的結(jié)構(gòu)類型、樓蓋的長(zhǎng)寬比有關(guān)。1．剛性樓蓋2．柔性樓蓋3．中等剛度樓蓋8.4.1橫向水平地震剪力的分配剛性樓蓋指現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋，這類樓板結(jié)構(gòu)的整體型好、水平剛度大?？蓪傂詷巧w視為絕對(duì)剛性的水平連續(xù)梁，將各抗震墻看作是該梁的彈性支座。即各抗震墻所承受的地震剪力按各墻體的抗側(cè)力等效剛度比例進(jìn)行分配。8.4.1橫向水平地震剪力的分配剛性樓蓋8.4.1橫向水平地震剪力的分配柔性樓蓋柔性樓蓋是指木結(jié)構(gòu)樓蓋或樓面開洞率很大的鋼筋混凝土樓蓋等。這類樓板結(jié)構(gòu)的水平剛度小。在橫向水平地震剪力作用下，在各支承（各橫墻）處，樓蓋的變形不連續(xù)?？梢越频丶俣巧w為分段支承于各片橫墻的多跨簡(jiǎn)支連梁，各片墻可以獨(dú)立變形。各橫墻所承擔(dān)的地震剪力按該墻從屬面積（墻兩側(cè)相鄰橫墻之間一半面積）上的重力荷載比例進(jìn)行分配。Gjm——第j層第m道橫墻從屬面積上重力荷載代表值；Gj——第j層結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值。8.4.1橫向水平地震剪力的分配柔性樓蓋8.4.1橫向水平地震剪力的分配柔性樓蓋當(dāng)樓層單位面積上的重力荷載代表值相等時(shí)，可簡(jiǎn)化為按各墻片所承擔(dān)的地震作用的面積比進(jìn)行分配：Ajm——第j層第m道橫墻所應(yīng)分配地震作用的建筑面積；Aj——第j層的建筑面積。8.4.1橫向水平地震剪力的分配中等剛度樓蓋裝配式鋼筋混凝土樓蓋屬于中等剛度樓蓋。其整體性不如剛性樓蓋，其剛度介于剛性與柔性樓蓋之間?！犊拐鹨?guī)范》建議，對(duì)于中等剛度樓蓋，第i層第m片橫墻所承擔(dān)的地震剪力Vim可取剛性樓蓋和柔性樓蓋兩種計(jì)算結(jié)果的平均值。各層采用不同類型的樓蓋時(shí)，應(yīng)按不同類型的樓蓋分別計(jì)算

8.4.2縱向水平地震剪力的分配一般房屋的縱向尺寸比橫向大很多，樓蓋的縱向變形很小，可認(rèn)為在其自身平面內(nèi)無變形。因此，無論何種樓蓋類型，其縱向水平剛度都很大，均可視作剛性樓蓋。即縱向樓層水平地震剪力可按縱墻的剛度比例進(jìn)行分配?？v向尺寸與橫向尺寸接近時(shí)，則可采用與橫向相同的方法分配縱向樓層水平地震剪力。8.6抗震構(gòu)造措施8.6.1設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱在多層磚房的墻體中，縱橫墻連接處和樓梯間墻角等部位設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并與各層圈梁拉結(jié)，可以加強(qiáng)墻體抗彎、抗剪的能力，使墻體在破壞過程中具有一定的延性。構(gòu)造柱可提高墻體的抗剪能力20~30%，其提高的幅度與墻體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關(guān)。設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱在墻體開裂后，構(gòu)造柱阻止墻體的滑移、錯(cuò)位并減緩墻體的酥碎現(xiàn)象發(fā)生。多次強(qiáng)震震害調(diào)查表明，設(shè)置構(gòu)造柱是一種有效的抗倒塌措施。凡設(shè)有鋼筋混凝土構(gòu)造柱的多層混合結(jié)構(gòu)房屋，與未設(shè)構(gòu)造柱的同類房屋相比，震害顯著減輕。1.構(gòu)造柱的作用:

①構(gòu)造柱可以提高砌體房屋的抗剪強(qiáng)度，因而提高墻體的初裂荷載和極限承載力。試驗(yàn)證明，構(gòu)造柱對(duì)抗剪強(qiáng)度的提高大概在20%～30%。②構(gòu)造柱可加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。由于構(gòu)造柱增強(qiáng)了內(nèi)外墻交接處的連接，有效提高了砌體的整體性。內(nèi)外墻交接處是結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，施工中常常不能同時(shí)咬槎砌筑，形成內(nèi)外墻的馬牙槎甚至直縫，地震中有可能發(fā)生外墻傾倒。設(shè)置構(gòu)造柱后，允許內(nèi)外墻分別施工，既方便了施工，又增強(qiáng)了內(nèi)外墻的連接。

設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱1構(gòu)造柱的作用:③構(gòu)造柱可以防止墻體或房屋的倒塌。地震作用下墻體中形成交叉裂縫并破裂成四塊后，構(gòu)造柱可約束破碎的三角形塊體。破碎墻體仍然可以作為支撐上部的豎向荷載，抵抗水平地震作用，消耗地震能量。設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱2構(gòu)造柱的設(shè)置部位:表8-12多層磚砌體房屋構(gòu)造柱設(shè)置要求房屋層數(shù)設(shè)置部位6789四、五三、四二、三

樓、電梯間四角、樓梯斜梯段上下端對(duì)應(yīng)的墻體處；外墻四角和對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角；錯(cuò)層部位橫墻與外縱墻交接處；大房間內(nèi)外墻交接處；較大洞口兩側(cè)隔12m或單元橫墻與外縱墻交接處；樓梯間對(duì)應(yīng)的另一側(cè)內(nèi)橫墻與外縱墻交接處六五四二隔開間橫墻（軸線）與外墻交接處；山墻與內(nèi)縱墻交接處七≥六≥五≥三內(nèi)墻（軸線）與外墻交接處，內(nèi)墻的局部較小墻垛處，內(nèi)縱墻與橫墻（軸線）交接處注：較大洞口，內(nèi)墻指不小于2.1的洞口；外墻在內(nèi)外墻交接處已設(shè)置構(gòu)造柱時(shí)允許適當(dāng)放寬，但洞側(cè)墻體應(yīng)加強(qiáng)。

設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱8.6抗震構(gòu)造措施8.6.2設(shè)置鋼筋混凝土圈梁震害調(diào)查表明，圈梁是多層磚房的一種經(jīng)濟(jì)有效的構(gòu)造措施，可提高房屋的抗震能力，減輕震害。圈梁有以下作用：1．增強(qiáng)房屋的整體性，由于圈梁的約束作用，使樓蓋與縱橫墻構(gòu)成整體的箱型結(jié)構(gòu)，防止預(yù)制樓板散開和墻體出平面的倒塌，以充分發(fā)揮各片墻體的抗震能力；圈梁有以下作用：2．作為樓板的邊緣構(gòu)件，對(duì)裝配式樓蓋在水平面內(nèi)進(jìn)行約束，提高樓板的水平剛度，保證樓蓋其整體橫隔板作用，以傳遞并分配地震剪力；3．與構(gòu)造柱一起對(duì)墻體在豎向平面內(nèi)進(jìn)行約束，限制墻體斜裂縫的開展，且不延伸出兩道圈梁之間的墻體，并減小裂縫與水平方向的夾角，保證墻體的整體性和變形能力，提高墻體的抗剪能力；圈梁有以下作用：4．可以減輕地震時(shí)。地基不均勻沉降與地表裂縫對(duì)房屋的影響，特別是屋蓋處和基礎(chǔ)頂面處的圈梁，具有提高房屋的豎向剛度和抵御不均勻沉降的能力現(xiàn)澆混凝土圈梁設(shè)置詳見表8-13表8-13磚房屋現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁設(shè)置要求設(shè)防烈度6、7度8度9度外墻和內(nèi)縱墻屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處內(nèi)