第四部分多层砌体结构抗震设计方案教学ppt课件

1、 主要内容主要内容4.1 多层砌体构造的震害特点4.2 多层砌体构造选型与布置4.3 多层砌体构造的抗震计算4.4 多层砌体构造抗震构造措施4.5 底部框架砌体房屋抗震设计统计分析阐明：未经抗震设防的多层砖房在 6 度区内，主体构造普通处于根本完好形状； 7 度区内，主体构造将出现细微破坏，小部分到达中等破坏； 8 度区内，多数房屋到达中等破坏的程度； 9 度区内，多数构造出现严重破坏；10度及以上地震区内，大多数房屋倒毁。4.14.1多层砌体构造的震害特点多层砌体构造的震害特点.1宏观震害统计宏观震害统计上述现实阐明：未经抗震设防的多层砖房的抗地震破坏才干较低。上述现实阐明：

2、未经抗震设防的多层砖房的抗地震破坏才干较低。 假设能针对砌体构造的弱点进展合理设计，采用适当的假设能针对砌体构造的弱点进展合理设计，采用适当的构造措施，确保施工质量，砌体构造的抗震性能是可以得到构造措施，确保施工质量，砌体构造的抗震性能是可以得到改善的。改善的。 从震害调查可见：经抗震设防可减轻砌体构造的震害，从震害调查可见：经抗震设防可减轻砌体构造的震害，减少严重破坏和倒塌率。减少严重破坏和倒塌率。0.00.09.819.570.7倒塌严重破坏中等破坏细微破坏根本完好0.023.529.435.311.8倒塌严重破坏中等破坏细微破坏根本完好 天津市天津市8 8度区经度区经7 7度设防的度设防

3、的7474年通用住宅震害统计年通用住宅震害统计% % 唐山地域唐山地域8 8度区多层砖房的震害统计度区多层砖房的震害统计% % .2震害景象震害景象 一从地震动的角度调查，地震波包括有程度、垂直、改动等方向的分量。 与程度地震力作用方向大体一致的墙体，会因墙体的主拉应力与程度地震力作用方向大体一致的墙体，会因墙体的主拉应力强度到达限值而产生斜裂痕。因地震力的反复作用，构成交叉裂痕。强度到达限值而产生斜裂痕。因地震力的反复作用，构成交叉裂痕。 震害的发生是由外部条件地震动和内在要素构造特征两方面缘由促成的。图图4-1 2019年年9月月21日日九二一大地震中台湾的九二一大地震中台

4、湾的台中县一实验室学生室台中县一实验室学生室墙壁出现交叉裂痕墙壁出现交叉裂痕 与程度地震力作用方向根本垂直的墙体，尤其是房屋的纵墙，与程度地震力作用方向根本垂直的墙体，尤其是房屋的纵墙，那么会因出平面的弯曲破坏呵斥大面积的墙体甩落。那么会因出平面的弯曲破坏呵斥大面积的墙体甩落。 图图4-2 唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落 受垂直方向地震力的作用，墙领会因受拉出现受垂直方向地震力的作用，墙领会因受拉出现程度裂痕。程度裂痕。 图图4-3 程度裂痕程度裂痕2019年年9月月21日日九二一大地震位于震中央的台九二一大地震位于震中央的台中县雾峰乡光复国中教舍

5、墙壁中县雾峰乡光复国中教舍墙壁上出现程度裂痕上出现程度裂痕图图4-4 墙体转角的破坏墙体转角的破坏 在改动地震力的作用下，房屋的端部、尤其是在改动地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙角处易于产生严重的震害。墙角处易于产生严重的震害。 二从构造特征方面调查可以发现：在受力复杂、二从构造特征方面调查可以发现：在受力复杂、约束减弱、附属构造等部位，往往是震害易于发生的约束减弱、附属构造等部位，往往是震害易于发生的地方。地方。 例如：纵横墙衔接处，砌体构造的楼梯间，例如：纵横墙衔接处，砌体构造的楼梯间，预制预制钢筋混凝土楼屋盖，女儿墙、突出顶面的屋顶钢筋混凝土楼屋盖，女儿墙、突出顶面的屋顶间地震间地震

6、容易发生破坏。容易发生破坏。v1. 刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；v 柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻；v2. 横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；v3. 坚实地基上的房屋震害轻于脆弱地基和非均匀地基上的震害；v4. 预制楼板构造比现浇楼板构造破坏重； v5. 外廊式房屋往往地震破坏较重；v6. 房屋两端、转角、楼梯间、附属构造震害较重；.3震害规律震害规律砌体构造房屋的震害，在宏观上存在以下规律： 构造布置构造布置 房屋的总高度与层数房屋的总高度与层数 房屋的高宽比房屋的高宽比 抗震横墙的间距抗震横墙的间距 房屋的部分尺寸房屋的部分尺寸 4.24.2多层砌体构造选

7、型与布置多层砌体构造选型与布置 构造的选型与布置，属于概念设计的范畴。对多层砌体构构造的选型与布置，属于概念设计的范畴。对多层砌体构造房屋，宜遵守以下几方面的原那么：造房屋，宜遵守以下几方面的原那么：.1构造布置构造布置 1.对于多层砌体构造房屋，应优先采用横墙承对于多层砌体构造房屋，应优先采用横墙承重的构造布置方案，其次思索采用纵、横墙共同重的构造布置方案，其次思索采用纵、横墙共同承重的构造布置方案，防止采用纵墙承重方案。承重的构造布置方案，防止采用纵墙承重方案。 2.纵横墙应对称、均匀布置，沿平面应对齐、贯穿，纵横墙应对称、均匀布置，沿平面应对齐、贯穿，同一轴线上墙体宜等宽

8、匀称，沿竖向宜上下延续。同一轴线上墙体宜等宽匀称，沿竖向宜上下延续。 3.在烟道、风道、渣滓道等部位，应防止墙体的部分在烟道、风道、渣滓道等部位，应防止墙体的部分减弱。减弱。 4.当地震烈度为当地震烈度为8度或度或9度且有以下情况之一时，应设度且有以下情况之一时，应设置防震缝。置防震缝。1) 房屋立面高度差在6m以上；2) 房屋有错层，且楼板高差较大；3) 部分构造刚度、质量截然不同。 防震缝两侧均应布设墙体，缝宽可取防震缝两侧均应布设墙体，缝宽可取50100mm。 5.楼梯间不宜设在房屋的尽端或转角处，否那么应采楼梯间不宜设在房屋的尽端或转角处，否那么应采取部分加强措施，如在楼梯间四角设钢筋

9、混凝土构造柱等。取部分加强措施，如在楼梯间四角设钢筋混凝土构造柱等。1.普通情况下，层数和总高度不应超越下表-618721721190 混凝土小砌块混凝土小砌块-5156187211904126187217212404126187821824240 普通粘土砖普通粘土砖层数层数高度高度层数层数高度高度层数层数高度高度层数层数高度高度6789烈烈 度度 最小最小厚度厚度(mm) 房房 屋屋 类类 别别 多多 孔孔 砖砖2.对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比前表的规定降低3m,层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体房屋，还应根据详细情况再适当降低总高度和减少层数。4.2.24.

10、2.2房屋的总高度与层数房屋的总高度与层数3. 砖房和砌块房屋的层高，不宜超越3.6m。 抗震规范对多层砌体房屋不要求作整体弯曲的承载力验算。为了使抗震规范对多层砌体房屋不要求作整体弯曲的承载力验算。为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯才干，房屋的高宽比应满足下多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯才干，房屋的高宽比应满足下表：表： 房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。烈烈 度度6 789最大高宽比最大高宽比1.5房屋高宽比的限值表.3房屋高宽比房屋高宽比 横向地震作用主要由横墙接受。横墙间距较大时，楼盖横向

11、地震作用主要由横墙接受。横墙间距较大时，楼盖程度刚度变小，不能将横向程度地震作用有效传送到横墙，程度刚度变小，不能将横向程度地震作用有效传送到横墙，致使纵墙发生较大出平面弯曲变形，呵斥纵墙倒塌。致使纵墙发生较大出平面弯曲变形，呵斥纵墙倒塌。471111木楼、屋盖木楼、屋盖7111515装配式钢筋混凝土楼、屋盖装配式钢筋混凝土楼、屋盖11151818现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖9876烈烈 度度 房房 屋屋 类类 型型房屋抗震横墙最大间距(m)4.2.4 4.2.4 抗震横墙的间距抗震横墙的间距 为了防止出现薄弱部位、防止因部分的破坏开展成为了防止出现薄弱

12、部位、防止因部分的破坏开展成为整栋房屋的破坏，多层砌体房屋的墙体部分尺寸应符为整栋房屋的破坏，多层砌体房屋的墙体部分尺寸应符合下表的要求。合下表的要求。 2.00.01.01.01.00.51.01.01.01.00.5承重窗间墙最小宽度承重窗间墙最小宽度承重外墙尽端至门窗洞边的最小间隔承重外墙尽端至门窗洞边的最小间隔非承重外墙尽端至门窗洞边的最小间隔非承重外墙尽端至门窗洞边的最小间隔内墙阳角至门窗洞边的最小间隔内墙阳角至门窗洞边的最小间隔无锚固女儿墙无锚固女儿墙(非出入口处非出入口处)的最大高度的最大高度9876烈烈 度度部部 位位房屋部

13、分尺寸限值房屋部分尺寸限值(m)(m).5房屋的部分尺寸房屋的部分尺寸4.3多层砌体构造的抗震计算多层砌体构造的抗震计算 多层砌体构造所受地震作用主要包括程度作多层砌体构造所受地震作用主要包括程度作用、垂直作用和改动作用。用、垂直作用和改动作用。 对多层砌体构造的抗震计算，普通只需求进展对多层砌体构造的抗震计算，普通只需求进展程度地震作用条件下的计算。计算的归结点，是对程度地震作用条件下的计算。计算的归结点，是对薄弱区段的墙体进展抗剪强度的复核。薄弱区段的墙体进展抗剪强度的复核。 多层砌体构造的抗震验算，普通包括三个根本多层砌体构造的抗震验算，普通包括三个根本步骤：确立计算简图

14、；分配地震剪力；对不利墙段步骤：确立计算简图；分配地震剪力；对不利墙段进展抗震验算。进展抗震验算。4.3.1 4.3.1 计算简图计算简图 满足上节构造布置要求的多层砌体构造房屋，其在地震作用下的变形方式以层间剪切变形为主。 图 4-4 多 层 砌 体 结 构 房 屋i层n层室 内 地 坪底 层j层G1GjGiGnH1G11GiGjGnHnHiHjjin图4-5 计算简图在确立计算简图时，应留意一下四点： 1. 应以防震缝所划分的构造单元作为计算单元。应以防震缝所划分的构造单元作为计算单元。 2. 在计算单元中，各楼层的分量集中到楼、屋在计算单元中，各楼层的分量集中到楼、屋盖标高处。盖标高处。

15、 3. 各楼层重力荷载应包括：楼、屋盖自重，活各楼层重力荷载应包括：楼、屋盖自重，活荷载组合值及上、下各半层的墙体、构造柱分荷载组合值及上、下各半层的墙体、构造柱分量之和。量之和。 4. 计算简图中底部固定端确实定：根底埋置较计算简图中底部固定端确实定：根底埋置较浅，取为根底顶面；较深，室外地坪下浅，取为根底顶面；较深，室外地坪下0.5m处；处；整体刚度很大的全地下室，顶板顶部；整体刚整体刚度很大的全地下室，顶板顶部；整体刚度较小或半地下室，地下室室内地坪处。度较小或半地下室，地下室室内地坪处。.2地震剪力的计算与分配地震剪力的计算与分配 1. 1. 楼层地震剪力楼层地震剪力

16、多层砌体构造房屋的质量与刚度沿高度分布普通比较多层砌体构造房屋的质量与刚度沿高度分布普通比较均匀，且以剪切变形为主，故可以按本书第三章所述底部均匀，且以剪切变形为主，故可以按本书第三章所述底部剪力法计算地震作用。可取构造底部地震剪力为：剪力法计算地震作用。可取构造底部地震剪力为： (4.1)eqmaxEKGF 其次，思索到多层砌体构造在线弹性变形阶段的地其次，思索到多层砌体构造在线弹性变形阶段的地震作用根本上按倒三角形分布，顶部附加地震影响系数震作用根本上按倒三角形分布，顶部附加地震影响系数n=0。这样，任一质点i的程度地震作用规范值Fi为： EKnjiiiiiFHGHGF1 作用于第i层的楼

17、层地震剪力规范值Vi为i层以上的地震作用规范值之和，即： nijjiVF(4.3) 鞭梢效应，但增大的两倍不往下传送鞭梢效应，但增大的两倍不往下传送 。！(i=1,2,n) (4.2) 例题4-1 某四层砖砌体房屋，尺寸如图4-6(a)(b)所示。构造设防烈度为7度。楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板，横墙承重。楼梯间突出屋顶。除图中注明者外，窗口尺寸为1.5m2.1m ，门洞尺寸为1.0m2.5m 。试计算该楼房楼层地震剪力。DCBA213456789首 层 平 面段段段4屋顶间平面5CD1-11层2层3层屋顶间4层DCBA213456789首 层 平 面段段段4屋顶间平面5CD1-11层2

18、层3层屋顶间4层图4-6b 例题4-1 某四层砖砌体房屋，尺寸如图4-6(a)(b)所示。构造设防烈度为7度。楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板，横墙承重。楼梯间突出屋顶。除图中注明者外，窗口尺寸为1.5m2.1m ，门洞尺寸为1.0m2.5m 。试计算该楼房楼层地震剪力。解1计算楼层重力荷载代表值恒载楼层及墙重取100% ，楼屋面活荷载取50% ，经计算得： 屋顶层 = 四层 = 三层 = 二层 = 一层 = 5G4G3G2G1GKN210KN3760KN4410KN4410KN48402计算构造总的地震作用规范值设防烈度7度， ，max080.KNGFniieq119908. 085. 0

19、1 3计算楼层地震剪力按式4.2、4.3及关于屋顶间的附加规定计算。计算过程列于表4-5 。51jGiHiGiHi 分项楼层Gi(KN)Hi(m)GiHi(KN-m)Fi(KN)Vi(KN)屋顶间21018.238220.02327.627.63=82.84376015.2571520.339406.5434.13441011.6511560.303363.3797.4244108.0352800.209250.61048148404.4212960.126151.01199176301687061199 楼层地震剪力计算 表4-5 2. 2. 墙体侧移刚度墙体侧移刚度 假定墙体下端固假定墙体

20、下端固定、上端嵌固，那么在墙体顶定、上端嵌固，那么在墙体顶端加一单位力所产生的侧移即端加一单位力所产生的侧移即为墙体的侧移柔度。为墙体的侧移柔度。 P=1sb墙体在侧向力作用下普通包括弯曲变形与剪切变形两部分：弯曲变形弯曲变形 剪切变形剪切变形 33112)bh(EtEIhbbtGhAGhs(4.4) (4.5) 侧移柔度：侧移柔度：侧移柔度的倒数即为墙体的侧移刚度。侧移柔度的倒数即为墙体的侧移刚度。因此，对于同时思索弯曲、剪切变形的构件，其侧移刚度为： 仅思索剪切变形的构件，其侧移刚度为：)bh(bhEtKsb3112bhEtKs31(4.6) (4.7) 3.3.楼层地震剪力在各墙体间的分

21、配楼层地震剪力在各墙体间的分配楼层地震剪力Vi由各层与Vi方向一致的各抗震墙体共同承当。即：横向地震作用全部由横墙承当。横向地震作用全部由横墙承当。 纵向地震作用全部由纵墙承当。纵向地震作用全部由纵墙承当。 Vi在各墙体间的分配主要取决于楼盖的程度刚度和各在各墙体间的分配主要取决于楼盖的程度刚度和各墙体的抗侧移刚度。墙体的抗侧移刚度。 1 1横向楼层地震剪力的分配横向楼层地震剪力的分配 横向楼层地震剪力分配时要思索楼盖的刚度：刚横向楼层地震剪力分配时要思索楼盖的刚度：刚性楼盖，柔性楼盖和中等刚度楼盖。性楼盖，柔性楼盖和中等刚度楼盖。1刚性楼盖刚性楼盖 把楼盖在其平面内视为绝对刚性的延续梁，而将

22、把楼盖在其平面内视为绝对刚性的延续梁，而将各横墙看作是该梁的弹性支座，各支座反力即为各抗各横墙看作是该梁的弹性支座，各支座反力即为各抗震墙所接受的地震剪力。当构造和荷载都对称时，各震墙所接受的地震剪力。当构造和荷载都对称时，各横墙的程度位移相等图横墙的程度位移相等图4-8。iiViViiEI=图4-8 横墙的程度位移设第i层共有m道横墙，其中第j道横墙接受的地震剪力为Vij，那么imjijVV 1 Vij为第为第j道横墙的侧移刚度道横墙的侧移刚度Kij与楼层层间侧移与楼层层间侧移i的乘积的乘积iijijKV上式代入4.8给出mjijiiKV1再将4.10代入式4.9即得到mjijijijKKV

23、1(4.8) (4.11) (4.9) (4.10) 4.11式阐明：刚性楼盖房屋的楼层地震剪力可按照各抗震横墙的侧移刚度比例分配于各墙体。 当计算墙体侧移刚度时，可以只思索剪切变形，按当计算墙体侧移刚度时，可以只思索剪切变形，按式式4.7计算。假设同一层墙体资料及高度均一样，那计算。假设同一层墙体资料及高度均一样，那么将式么将式4.7代入式代入式(4.11),经简化后可得：经简化后可得：imjijijijVAAV1(4.12) 4.12式阐明：对刚性楼盖式阐明：对刚性楼盖,当各抗震墙的高度、资当各抗震墙的高度、资料均一样时料均一样时,其楼层地震剪力可按各抗震墙的横截面面积其楼层地震剪力可按各

24、抗震墙的横截面面积比例进展分配。比例进展分配。式中 Aij第i层第j片墙体的净横截面面积。2柔性楼盖柔性楼盖 可以为楼盖好像一多跨简支梁，横墙为各跨简支可以为楼盖好像一多跨简支梁，横墙为各跨简支梁的弹性支座图梁的弹性支座图4.9。V iV ii12m3图 4 - 9 柔 性 楼 盖 计 算 简 图 因此，各横墙所承当的因此，各横墙所承当的地震作用为该墙两侧各横墙地震作用为该墙两侧各横墙之间各一半面积的楼盖上的之间各一半面积的楼盖上的重力荷载所产生的地震作用。重力荷载所产生的地震作用。各横墙所承当的地震剪力，各横墙所承当的地震剪力，可按各墙所承当的上述重力可按各墙所承当的上述重力荷载比例进展分配

25、，即：荷载比例进展分配，即： iiijijVGGV ififijijVAAV 第第i层楼盖上、第层楼盖上、第j道墙与左右两侧相邻横墙道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼盖面积从属面积上所承之间各一半楼盖面积从属面积上所承当的重力荷载之和。当的重力荷载之和。第第i层楼盖上所承当的总重力荷载。层楼盖上所承当的总重力荷载。 (4.13) 当楼层上重力荷载均匀分布时，上述计算可进当楼层上重力荷载均匀分布时，上述计算可进一步简化为按各墙体从属面积的比例进展分配，即一步简化为按各墙体从属面积的比例进展分配，即第第i层楼盖、第层楼盖、第j道墙体的从属面积道墙体的从属面积 。第第i层楼盖总面积。层楼盖总面积。

26、(4.14) 3中性刚度楼盖中性刚度楼盖可以采用前述两种分配算法的平均值 ，即：iiijmjijijijV)GGKK(V121(4.15) 当墙高一样，所用资料一样且楼盖上重力荷载当墙高一样，所用资料一样且楼盖上重力荷载分布均匀时，可采用分布均匀时，可采用ififijiijijV)AAAA(V21(4.16) 同一种建筑物中各层采用不同的楼盖时，应根同一种建筑物中各层采用不同的楼盖时，应根据各层楼盖类型分别按上述三种方法分配楼层地震据各层楼盖类型分别按上述三种方法分配楼层地震剪力。剪力。2 2纵向楼层地震剪力的分配纵向楼层地震剪力的分配1. 房屋纵向尺寸普通比横向大得多。房屋纵向尺寸普通比横向

27、大得多。 2. 纵墙的间距在普通砌体房屋中也比较小。纵墙的间距在普通砌体房屋中也比较小。 因此，不论那种楼盖，在房屋纵向的刚度都比较因此，不论那种楼盖，在房屋纵向的刚度都比较大，可按刚性楼盖思索。即，纵向楼层地震剪力可按各大，可按刚性楼盖思索。即，纵向楼层地震剪力可按各纵墙侧移刚度比例进展分配。纵墙侧移刚度比例进展分配。3 3在同一道墙上各墙肢间地震剪力的分配在同一道墙上各墙肢间地震剪力的分配 对于同一道墙体，门窗洞口之间各墙肢所承当的地对于同一道墙体，门窗洞口之间各墙肢所承当的地震剪力可按各墙肢的侧移刚度比例再进展分配。震剪力可按各墙肢的侧移刚度比例再进展分配。 设第设第j道墙上共划分出道墙

28、上共划分出s个墙肢，那么第个墙肢，那么第r墙肢分配的墙肢分配的地震剪力为地震剪力为 ：ijsrjrjrjrVKKV1 (4.17) Kjr-第第j墙体第墙体第r墙墙肢的侧移刚度。肢的侧移刚度。 h/bsb弯曲变形剪切变形bs 当当h/b1时，墙体变形以剪切变形为主，墙肢刚度可时，墙体变形以剪切变形为主，墙肢刚度可按式按式4.7计算计算 。 当当1h/b4时，弯曲变形和剪切变形在总变形中均占时，弯曲变形和剪切变形在总变形中均占相当比例，墙肢刚度应按式相当比例，墙肢刚度应按式4.6计算计算 。当当h/b4时，墙体变形以弯曲变形为主。可取时，墙体变形以弯曲变形为主。可取Kjr=0。 墙肢侧移刚度的计

29、墙肢侧移刚度的计算要根据墙肢的高宽比算要根据墙肢的高宽比h/b的不同而区别对待。的不同而区别对待。 例题4-2构造同例题4-1 。试计算第一层轴线上a、b、c墙肢的地震剪力。该墙上门洞尺寸为0.9m2.1m ,窗洞尺寸为1.8m1.2m 。DCBA213456789首 层 平 面段段段4屋顶间平面5CD1-11层2层3层屋顶间4层 例题4-2构造同例题4-1 。试计算第一层轴线上a、b、c墙肢的地震剪力。该墙上门洞尺寸为0.9m2.1m ,窗洞尺寸为1.8m1.2m 。解 1楼层地震剪力的分配 例题4-1中已解得V1=1199 KN 。预制装配式楼盖按半刚性楼盖思索。因墙高一样、所用资料一样且

30、楼盖上重力荷载均匀，故可按式4.16计算轴首层墙体所分配地震剪力。31,A)m(.).(27902409081061A)m(.29523f,A31)m(.).(.242324223607533fA1)m(2380)KN(.).(V,756119938042395237902131=故(2)墙肢地震剪力的分配7512112.bh425021.bh7506121.bh墙肢a 墙肢b 墙肢c 因此,墙肢c仅思索剪切变形计算侧移刚度,而墙肢a和b那么要同时思索剪切与弯曲变形计算侧移刚度。这里，采用相对侧移刚度方式分配地震剪力，故各墙肢分配的地震剪力为： 0940751375113.Ka04804234

31、213.Kb444075031.Kc5860.KKKKcba各墙肢分配的地震剪力为)KN(.Va1975658600940)KN(.Vb6475658600480)KN(.Vc04375658604440.3墙体抗震强度验算墙体抗震强度验算 1. 1.砌体抗剪强度实际砌体抗剪强度实际砌体抗剪强度实际主要有两种：主拉应力强度实际与剪切摩擦强度实际。 1主拉应力强度实际将砌体假定为均质各向同性的主拉应力强度实际将砌体假定为均质各向同性的弹性资料，以为当墙弹性资料，以为当墙体内某处的主拉应力式体内某处的主拉应力式4.18到达砌体抗拉强度时，砌到达砌体抗拉强度时，砌体将出现开裂并破坏。

32、体将出现开裂并破坏。2200122)(4.18) 0正压应力剪应力 2剪切摩擦强度实际以为砌体的抗震强度主要由程剪切摩擦强度实际以为砌体的抗震强度主要由程度缝的抗剪强度所决议。度缝的抗剪强度所决议。 当墙体的名义剪应力分布均匀时，砌体沿程度通缝破坏。 当墙体的剪应力分布不均匀时，砌体沿最大剪应力分布线破坏，构成平缓的梯形裂痕。 砌体的剪切摩擦强度为：00VVff(4.19) 0Vf = 0时砌体的抗剪强度 0 摩擦系数在实际中运用的强度公式那么是半阅历半实际公式： VNVEffNVEf非抗震设计的砌体抗剪强度设计值 砌体强度的正应力影响系数 (按下表采用)抗震强度设计值 砌 体 类 别0.01

33、.03.05.07.010.015.020.0普通砖、多孔砖0.801.001.281.501.701.952.32混凝土小砌块1.251.752.252.603.103.954.80Vf0Vf2.2.砌体截面抗剪强度验算砌体截面抗剪强度验算对于非配筋砌体抗震承载力应满足：REVEAfV (4.21) 墙体地震剪力设计值，为地震剪力规范值的1.3倍 VA 墙体横截面积RE承载力抗震调整系数，普通承重墙体 =1.0； 两端均有构造柱约束的承重墙体 =0.9；自承重墙体 =0.75。 VEf对于横向配筋砌体抗震承载力应满足：A)ff (VVysVERE1 (4.22) yfAVs 钢筋抗拉强度设计

34、值 钢筋参与任务系数，可按下表采用 层间墙体体积配筋率 墙体横截面面积 墙体高宽比1.01.20.050.12sx对于混凝土小型砌块墙体抗震承载力应满足：)05. 03 . 0(1csyctVEREAfAfAfV (4.23) tfcAsAc芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值 芯柱截面总面积 芯柱钢筋截面总面积 芯柱参与任务系数 ，按下表查取。填孔率 0.501.01.101.15cx填孔率系指芯柱根数含构造柱与孔洞总数之比。填孔率系指芯柱根数含构造柱与孔洞总数之比。 例题4-3实验算例题4-

35、1中底层轴线墙体的抗震强度。墙体用砖的强度等级为MU10 ,砂浆为M5.0 。解1计算各墙肢在层高半高处的平均压应力墙肢墙肢a a 墙肢墙肢b 墙肢墙肢c c 000)mm/N(.2570)mm/N(.241)mm/N(.2660(2)验算抗震强度。各墙肢验算结果列于表4-10。Vf0NVEfNVfVEfRE=A/墙 段面积(m2)V(KN) (KN)a0.2884.751.470.17611.850.711.8b0.1211.72.070.2486.0329.86.03c0.3845.51.550.18655.871.455.8 底层轴墙体强度验算底层轴墙体强度验算 表表4-10 可见，各墙

36、肢抗震强度均满足要求。但对于墙肢b，墙长0.5m小于承重窗间墙的最小尺寸1m的限值。因此，应对墙肢b采用构造配筋的加强措施。4.4多层砌体构造抗震构造措施多层砌体构造抗震构造措施 构造抗震构造措施的主要目的在于加强构造的整体构造抗震构造措施的主要目的在于加强构造的整体性、保证抗震设计构造抗震构造措施目的的实现、弥补性、保证抗震设计构造抗震构造措施目的的实现、弥补抗震计算的缺乏。抗震计算的缺乏。 构造抗震构造措施主要表如今以下四个方面：1.加强构造的衔接加强构造的衔接2.设置钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱3.合理布置圈梁合理布置圈梁4.注重楼梯的设计注重楼梯的设计4.4.1 4.4.1 加

37、强构造的衔接加强构造的衔接沿墙高每500放26沿墙高每500放26图 纵横墙的衔接1. 纵横墙的衔接纵横墙的衔接2. 楼板间及楼板与墙体的衔接楼板间及楼板与墙体的衔接网 梁空 心 板座 浆豆 石 混 凝 土 灌 实胡 子 筋 （ l=100） 绑 扎 8通 长 筋 与 板 端图 楼板与外墙体的拉接图 楼板与内墙或圈梁的拉接钢筋混凝土构造柱的主要功能，约束墙体，使之有较高的变形才干。1、设置位置和要求多层砖房4.4.2 4.4.2 设置钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱房 屋 层 数 各种层数和烈度均设置的部位随层数或烈度变化而设置的部位6 度7 度8 度9 度四、五三、四二、三 外墙四角错层

38、部位横墙与外纵墙交接处较大洞口两侧大房间内外墙交接处 78度时，楼电梯间四角；每隔15m左右的横墙或单元横墙与外墙交接处六、七五四二 隔开间横墙（轴线）与外墙交接处，山墙与内纵墙交接处；79度时，楼电梯间四角八六、七五、六三、四 内墙（轴线）与外墙交接处，内墙的局部较小墙垛处；79度时，楼电梯间的四角；9度时内纵墙与横墙（轴线）交接处一钢筋混凝土构造柱一钢筋混凝土构造柱2、截面尺寸、配筋和衔接的要求1 1截面与配筋截面与配筋 构造柱最小截面可采用构造柱最小截面可采用240240180mm180mm，纵向钢筋宜采用，纵向钢筋宜采用 ，箍筋间距不宜大于箍筋间距不宜大于250mm250mm，且在柱上

39、下端适当加密；，且在柱上下端适当加密；7 7度时超越六层、度时超越六层、8 8度时超越五层和九度时，构造柱纵向钢筋宜采用度时超越五层和九度时，构造柱纵向钢筋宜采用 ，箍筋间，箍筋间距不应大于距不应大于200mm200mm；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。1241442 2构造柱与墙体的衔接构造柱与墙体的衔接 构造柱与墙体衔接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔构造柱与墙体衔接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm500mm设设 拉结钢筋，每边深化墙内不宜小于拉结钢筋，每边深化墙内不宜小于1m1m。623 3构造柱与圈梁的衔接构造柱与圈梁的衔接 构造柱与

40、圈梁衔接处，构造柱构造柱与圈梁衔接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯穿。筋上下贯穿。 4 4构造柱的根底构造柱的根底 构造柱可不单独设置根底，但构造柱可不单独设置根底，但应深化室外地面下应深化室外地面下500mm500mm，或与埋，或与埋深小于深小于500mm500mm的根底圈梁相连。的根底圈梁相连。房 屋 层 数设 置 部 位设 置 数 量6 度7 度8 度四、五三、四二、三 外墙四角，楼梯间四角；大房间内外墙交接处；每隔15m左右的横墙或单元横墙与外墙交接处 外墙转角，灌实3个孔；内外墙交接处，灌实4个孔六五四 外墙四角，楼梯间四角，大房间内外墙

41、交接处，山墙与内纵墙交接处，隔开间横墙（轴线）与外纵墙交接处七六五 外墙四角，楼梯间四角；各内墙（轴线）与外墙交处；8度时，内纵墙与横墙（轴线）交接处和门洞两侧 外墙转角，灌实5个孔；内外墙交接处，灌实4个孔；内墙交接处，灌实45个孔；洞口两侧，各灌实1个孔七六 同上；横墙内芯柱间距不宜大于2m 外墙转角，灌实7个孔；内外墙交接处，灌实5个孔；内墙交接处，灌实45个孔；洞口两侧各灌实1个孔二钢筋混凝土芯柱二钢筋混凝土芯柱对混凝土小砌块房屋，可按表4-12要求设置芯柱。 二钢筋混凝土芯柱二钢筋混凝土芯柱对混凝土小砌块房屋，可按表4-12要求设置芯柱。 1.设置位置与要求2.截面尺寸、配筋和衔接的

42、要求1 1截面与配筋截面与配筋2 2芯柱与墙体的衔接芯柱与墙体的衔接3 3芯柱与圈梁的衔接芯柱与圈梁的衔接 混凝土小砌块房屋芯柱截面不宜少于混凝土小砌块房屋芯柱截面不宜少于120120mm2，芯柱混凝土，芯柱混凝土强度等级，不应低于强度等级，不应低于C20 。插筋不应小于。插筋不应小于112；对；对7度时超越五层、度时超越五层、8度时超越四层和度时超越四层和9度时，插筋不应少于度时，插筋不应少于114。 芯柱与墙衔接处应设置拉结钢筋网片。竖向芯柱与墙衔接处应设置拉结钢筋网片。竖向钢筋应贯穿墙身且应与每层圈梁衔接。钢筋应贯穿墙身且应与每层圈梁衔接。 芯柱也应伸入室外地面下芯柱也应伸入室外地面下0

43、.5m或锚入浅于或锚入浅于0.5m的根底圈梁内。的根底圈梁内。 1 1、钢筋混凝土圈梁的主要功能、钢筋混凝土圈梁的主要功能 添加纵横墙体的衔接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住添加纵横墙体的衔接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖，加强其整体刚度；减小墙体的自在长度，加强墙体的稳定楼盖，加强其整体刚度；减小墙体的自在长度，加强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂痕的开展；抵抗地基不性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂痕的开展；抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。均匀沉降，减小构造柱计算长度。 1 1装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼盖、屋盖的砖房，装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼

44、盖、屋盖的砖房，横墙承重时应按下表的要求设值圈梁，纵墙承重时每层均应设置横墙承重时应按下表的要求设值圈梁，纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。圈梁，且抗震墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。2 2、钢筋混凝土圈梁的设置部位及构造要求、钢筋混凝土圈梁的设置部位及构造要求同上同上;各层一切横墙各层一切横墙同上;屋盖处沿一切横墙，且间距不应大于7m；楼盖处间距不应大于7m,构造柱对应部位同上;屋盖处间距不应大于7m，楼盖处间距不应大于15m,构造柱对应部位 内横墙内横墙屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处外墙及内纵墙986、7墙 类设 防 烈 度4

45、.4.3 4.4.3 合理布置圈梁合理布置圈梁 2 2现浇钢筋混凝土圈梁应在设防烈度根底上提高一度后按现浇钢筋混凝土圈梁应在设防烈度根底上提高一度后按上表的相应要求设置。上表的相应要求设置。 3 3圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。在同一标高处或紧靠板底。 圈梁的截面高度普通不应小于圈梁的截面高度普通不应小于180mm180mm，配筋应符合右表要求，但在脆弱，配筋应符合右表要求，但在脆弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层上的砌体房屋的根底圈梁，截粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层上的砌体房屋的根底

46、圈梁，截面高度不应小于面高度不应小于180mm180mm，配筋不应少于，配筋不应少于412412。4圈梁的截面尺寸及配筋配筋烈度6、789最小纵筋410412414最大箍筋间距(mm)2502001504.4.4 4.4.4 注重楼梯间的设计注重楼梯间的设计 18度和度和9度时，顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔度时，顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高每隔0.5m设设26通长钢筋。通长钢筋。9度时，其它各层楼梯间可在休憩平台或半高处设置度时，其它各层楼梯间可在休憩平台或半高处设置60mm厚的配筋砂浆带，砂厚的配筋砂浆带，砂浆强度等级不应低于浆强度等级不应低于M7.5 ,钢筋不宜少于钢筋不宜少于210

47、。 28度和度和9度时，楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于度时，楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于0.5m，并应与圈梁衔接。并应与圈梁衔接。 3装配式楼梯段应与平台板的梁可靠衔接，不应采用墙中悬挑式踏步或踏装配式楼梯段应与平台板的梁可靠衔接，不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，也不应采用无筋砖砌栏板。步竖肋插入墙体的楼梯，也不应采用无筋砖砌栏板。 4突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁衔接。内外突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁衔接。内外墙交接处应沿墙高每隔墙交接处应沿墙高每隔0.5m布设布设26拉结钢筋。拉结钢筋。4.5底部框

48、架砌体房屋抗震设计底部框架砌体房屋抗震设计4.5.1 4.5.1 概述概述 底部框架砌体房屋主要指构造底层或底部两层采用钢筋混凝土底部框架砌体房屋主要指构造底层或底部两层采用钢筋混凝土框架框架-抗震墙抗震墙的多层砌体房屋。的多层砌体房屋。 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，在抗震设计中必需在构造底需在构造底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。 底部框架底部框架-抗震墙房屋抗震墙的数量，应根据第二层与底层的纵抗震墙房屋抗震墙的数量，应根据第二层与底层的纵横向侧移刚横向侧移刚度比值要求来确定。度比值要求来确

49、定。 底部抗震横墙的间距应符合表4-16的要求。 6 度7 度8 度9 度211815表4-16 底部抗震墙最大间距m 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不宜采用表4-17 总高度m和层数限值 底部框架砖房的总高度和层数，不宜超越表4-17的限制。4.5.2 抗震计算底部框架-抗震墙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1=max ,顶部附加地震影响系数n=0 。 底层框架-抗震墙砌体房屋的底层地震剪力设计值应将底部剪力法所得底层地震剪力再乘以增大系数，即eqmaxGV1 (4.24) (4.25) 地震剪力增大系数

50、第二层与底层侧移刚度之比 按 4.25算得1.2时，取=1.2 ; 1.5时，取=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。 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展设计，即在构造弹性阶段和构造弹塑性阶段。 钢筋混凝土抗震墙开裂后刚度约为初始刚度的30%，砖抗震墙约为20%左右。据此可确定框架柱所承当的地震剪力为：12030VKK.K.KVcwmwccc(4.26) 式中 、 、 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。wcKwmKcK 此外，框架柱的设计尚需思索地震倾覆力矩引起的附加轴力

51、。作用于整个房屋底层的地震倾覆力矩为参考以下图niii)HH(FM2114.27 niFF1M1H1Hj图 底部框架的抗震墙每榀框架所承当的地震倾覆力矩，可按底层抗震墙和框架的转动刚度比例分配。 一片抗震墙承当的倾覆力矩为：1MKKKMfwww(4.28) 一榀框架承当的倾覆力矩为：1MKKKMfwff(4.29) 底层一片抗震墙的平面转动刚度 KwfK 一榀框架沿本身平面的转动刚度 倾覆力矩Mf在框架中产生的附加轴力为fiiiiciMxAxAN24.32 底部框架砌体房屋框架层以上构造的抗震计算与多层砌体构造房屋一样。 例题4-4例题4-1中多层砖房改为底层框架房屋，上部各层均不变，底层平面改动如下：撤除底层、轴线上的横墙，在B、C轴线的山墙上加开门洞，尺寸为1.8m2.5m 。在各轴线交叉点设置框架柱，柱截面尺寸为400mm400mm ，混凝土强度等级为C20