砌体结构_抗震设计3

1、2022-5-61第七章 多层砌体房屋的抗震设计 w7.1 7.1 概述概述w7.2 7.2 建筑布置与结构选型建筑布置与结构选型w7.3 7.3 抗震强度验算抗震强度验算w7.4 7.4 抗震构造措施抗震构造措施w7.5 7.5 抗震设计实例抗震设计实例2022-5-627.1 概 述 砌体房屋分三类砌体房屋分三类: : w多层砌体房屋：竖向承重构件采用砌体墙片，多层砌体房屋：竖向承重构件采用砌体墙片，而水平承重构件（楼、屋盖）采用钢筋混凝土而水平承重构件（楼、屋盖）采用钢筋混凝土或其它材料的混合结构房屋；或其它材料的混合结构房屋；w底部框架砌体房屋：底部一层或两层采用空间底部框架砌体房屋：

2、底部一层或两层采用空间较大的框架（剪力墙）结构、上部为砌体结构较大的框架（剪力墙）结构、上部为砌体结构的房屋；的房屋；w内框架砌体房屋：外墙采用砌体墙、柱承重，内框架砌体房屋：外墙采用砌体墙、柱承重，内部为钢筋混凝土柱（单排或多排）承重的混内部为钢筋混凝土柱（单排或多排）承重的混合结构房屋。合结构房屋。抗震规范抗震规范只容许使用多排内只容许使用多排内柱框架房屋柱框架房屋2022-5-63一、多层砌体房屋的震害w 多层砌体房屋的震害大致如下： n房屋倒塌 n墙体开裂、局部塌落 w斜裂缝：抗剪强度不足w水平裂缝：墙片出平面受弯n墙角破坏w受剪斜裂缝、受压竖向裂缝、块材压碎、墙角脱落 2022-5-

3、64n纵横墙连接破坏 w竖向剪切裂缝、纵横墙脱开、外纵墙倒塌n楼梯间破坏 w楼梯本身很少破坏，刚度大，受地震作用力也大n楼盖与屋盖的破坏 w由于楼盖搁置长度不够或下部支承墙体破坏引起n附属构件的破坏 w女儿墙、小烟囱、门脸、隔墙、室内装饰多层砌体房屋的震害2022-5-65二、多层砌体房屋的震害原因分析w 根本原因：地震作用在结构中产生的效应（内力、应力）超过了结构材料的抗力或强度。w 主要原因分为三大类：n房屋建筑布置、结构布置不合理造成局部地震作用效应过大； n砌体墙片抗震强度不足； n房屋构件（墙片、楼盖、屋盖）间的连接强度不足使各构件间的连接遭到破坏。 2022-5-66三、底部框架砌

4、体房屋的震害 w 底层框架砖房当底层无抗震墙时，震害集中在底层框架部分。主要是底层框架丧失承载力或因变形集中、位移过大而破坏 w 当底层有较强的抗震墙时，其震害现象与多层砌体房屋有许多共同点，一般是第二层砖墙的破坏较严重 n国内外的地震震害调查表明，在二到三层的这类建筑中，9度地震烈度区底层框架完好，上层砖房有中等程度的损坏，与同一地区同样层数的砖房相比，没有震害加剧的现象。但对层数较多的底层框架房屋，还缺乏震害现场调查资料 2022-5-67四、内框架房屋的震害w 有类似多层砌体房屋的地方，也有多层框架梁柱破坏的特点w 砖墙的主要震害：塌落，外纵墙及砖壁柱产生水平裂缝或在窗间墙上产生交叉斜裂

5、缝。w 内框架的主要震害：内柱顶端和底部产生水平裂缝或斜向裂缝，严重者混凝土酥碎、崩落，钢筋压曲；钢筋混凝土大梁在靠近支座的地方产生斜裂缝等。2022-5-68内框架房屋的震害原因分析 w 内框架房屋顶层纵墙的震害：地震时内框架柱与外墙砖壁柱的振动不一致 w 横墙的斜向或交叉斜裂缝震害：横墙抗侧刚度比内框架梁柱大得多，地震时承受的水平力大而最先破坏，形成斜向或交叉裂缝w 内框架结构梁柱节点的破坏：重要发生在横墙间距过大的结构中2022-5-69五、砌体结构房屋按震设计三要素w 砌体房屋的抗震设计分成三个主要部分：n建筑布置与结构选型 n抗震强度验算 n抗震构造措施 2022-5-6107.2

6、建筑布置与结构选型 w 抗震概念设计w 包括下述五个方面的内容：n1.多层砌体建筑平立剖面及结构布置 n2.砌体房屋总高度及层数限制 n3.多层砌体房屋高宽比限制 n4.抗震墙的间距限制 n5.房屋的局部尺寸限制 2022-5-611多层砌体建筑平立剖面及结构布置 w 基本要求：规则、均匀、对称，避免质量和刚度发生突变，避免楼层错层w 多层砌体房屋对结构布置的基本要求是： n1.优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系 n2.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；同一轴线上的窗间墙宜均匀 2022-5-612多层砌体建筑平立剖面及结构布置n3.8度和9度且有下列情况之一时

7、宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体l房屋立面高差在6m以上 l房屋有错层，且楼板高差较大 l各部分结构刚度、质量截然不同n4. 楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处 n5. 烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体n6. 不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐 2022-5-613多层砌体建筑平立剖面及结构布置w 底部框架-抗震墙砌体房屋的结构布置应符合下列要求：n1.上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐 n2.房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙，并应均匀对称布置或基本均匀对称布置 n3.底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8

8、度时不应大于2.0，且均不应小于1.0 n4. 底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应大于1.5，且均不应小于1.0 n5.底部框架-抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基2022-5-614多层砌体建筑平立剖面及结构布置w 多层多排柱内框架房屋的结构布置，应符合下列要求：n1.房屋宜采用矩形平面，且立面宜规则；楼梯间横墙贯通房屋全宽n2.7度时横墙间距大于18m或8度时横墙间距大于15m，外纵墙的窗间墙宜设置组合柱 n3. 多排柱内框架房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基

9、2022-5-615砌体房屋总高度及层数限制w 为什么限制？l砌体房屋的震害与其总高度和层数有密切关系，随层数增加，震害随之加重，特别是房屋的倒塌率与房屋的层数成正比率增加l对砌体房屋的总高度及层数要予以限制，这也是一种最经济的抗震措施。w 抗震规范对多层砌体房屋的限值如表7.1（P189）所示 n对医院、教学楼等横墙较少的房屋，总高度应比表7.1规定的相应降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少的房屋，应根据具体情况再适当降低总高度2022-5-616房屋类别最小墙厚度（mm）烈 度6789高度层数高度层数高度层数高度层数多层砌体普通砖多孔砖多孔砖小砌块2402401901902421212

10、18777212118217767181815186656121244底部框架-抗震墙多排柱内框架240240221675221675191364 房屋的层数和总高度限值（房屋的层数和总高度限值（m） 表表7.17.1 2022-5-617房屋总高度的确定房屋总高度的确定1)全地下室层不作为一层考虑全地下室层不作为一层考虑, 房屋总高度算至室房屋总高度算至室外地面；外地面；2)半地下室应作为一层考虑半地下室应作为一层考虑,总高度应算至半地下总高度应算至半地下室室内地面；室室内地面；3)带阁楼的坡屋面，其总高度应算至山间墙带阁楼的坡屋面，其总高度应算至山间墙1/2高高度处。度处。当阁楼层层高较小

11、当阁楼层层高较小,且仅做成吊顶时，可不作为一且仅做成吊顶时，可不作为一层计算。层计算。当阁楼层层高较高当阁楼层层高较高,且用作居住或储藏室时且用作居住或储藏室时,则应按则应按一层考虑一层考虑.当阁楼层占顶层面积较小时当阁楼层占顶层面积较小时(50%左右左右),可不作一可不作一层考虑，此时总高度只算到顶层檐口或屋面板顶。层考虑，此时总高度只算到顶层檐口或屋面板顶。2022-5-618多层砌体房屋高宽比限制多层砌体房屋高宽比限制 w 多层砌体房屋墙片震害主要表现为对角斜裂多层砌体房屋墙片震害主要表现为对角斜裂缝的剪切破坏缝的剪切破坏w 抗震规范抗震规范通过限制房屋高宽比的规定来通过限制房屋高宽比的

12、规定来确保砌体房屋不发生确保砌体房屋不发生整体弯曲破坏整体弯曲破坏，而在抗而在抗震强度验算时只验算墙片的抗剪强度，不再震强度验算时只验算墙片的抗剪强度，不再进行整体弯曲强度验算。进行整体弯曲强度验算。2022-5-619房屋最大高宽比房屋最大高宽比 表表7.2 1.5 2.0 2.5 2.5最大高宽比最大高宽比 9 8 7 6烈烈 度度 多层砌体房屋高宽比限制多层砌体房屋高宽比限制 w 表表7.2（P190）为）为抗震规范抗震规范对房屋高宽比的对房屋高宽比的限值。其中，单面走廊房屋的总宽度不包括走廊限值。其中，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时，其高宽比宜适当宽度；建筑平

13、面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。减小。2022-5-620房屋高宽比计算的有关规定房屋高宽比计算的有关规定1)宽度计算时宽度计算时,一般不计入平面上突出或凹进一般不计入平面上突出或凹进,如如楼梯间墙的变化楼梯间墙的变化;单边走廊房屋单边走廊房屋,悬挑外廊或由截面较小的外柱悬挑外廊或由截面较小的外柱承重的走廊房屋承重的走廊房屋,此时不应计入外廊的宽度作为此时不应计入外廊的宽度作为房屋总宽度房屋总宽度;另一种是有封闭外墙的单边走廊另一种是有封闭外墙的单边走廊,只要横墙在只要横墙在走廊通过楼板或梁有联系走廊通过楼板或梁有联系,对房屋总体弯曲有作对房屋总体弯曲有作用用,可将走廊部分的宽度计入房屋总

14、宽度内可将走廊部分的宽度计入房屋总宽度内当房屋平面为当房屋平面为L形或其他形状时形或其他形状时,应根据具体应根据具体情况另行考虑情况另行考虑,也可按整体弯曲进行验算也可按整体弯曲进行验算2022-5-621抗震墙的间距限制抗震墙的间距限制 w 对横墙间距的限制主要基于下述的考虑：对横墙间距的限制主要基于下述的考虑：n横墙间距过大，横墙数量就少，横墙整体抗震能力横墙间距过大，横墙数量就少，横墙整体抗震能力就小就小n横墙间距过大，纵墙的侧向支撑就少，房屋的整体横墙间距过大，纵墙的侧向支撑就少，房屋的整体性就差，纵墙亦容易破坏性就差，纵墙亦容易破坏 n横墙间距过大，楼盖在侧向力作用下支承点的间距横墙

15、间距过大，楼盖在侧向力作用下支承点的间距就大，楼盖就可能发生过大的平面内变形就大，楼盖就可能发生过大的平面内变形 w 表表7.3（P191）为）为抗震规范抗震规范对抗震横墙间对抗震横墙间距的限值距的限值n多层砌体房屋的顶层，最大横墙间距应允许适当放多层砌体房屋的顶层，最大横墙间距应允许适当放宽；表中木楼、屋盖的规定，不适用于小砌块砌体宽；表中木楼、屋盖的规定，不适用于小砌块砌体房屋房屋 2022-5-622 房房 屋屋 类类 别别 烈烈 度度 6789 多层多层 砌体砌体 现浇或装配整体式钢筋混现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖凝土楼、屋盖装配式钢筋混凝土楼、屋装配式钢筋混凝土楼、屋盖盖木楼、

16、屋盖木楼、屋盖 181511181511151171174底部框底部框架架-抗抗震墙震墙 上部各层上部各层 同多层砌体房屋同多层砌体房屋 底层或底部两层底层或底部两层 211815多排柱内框架多排柱内框架 252118 房屋抗震横墙最大间距（房屋抗震横墙最大间距（m） 表表7.3 2022-5-623房屋的局部尺寸限制房屋的局部尺寸限制 w 原因：原因：l对房屋局部尺寸的限制主要是针对震害中出现的一些房屋局对房屋局部尺寸的限制主要是针对震害中出现的一些房屋局部薄弱部位的破坏而采取的措施。当房屋局部某些墙体的尺部薄弱部位的破坏而采取的措施。当房屋局部某些墙体的尺寸过小，地震时很容易开裂或局部倒塌

17、寸过小，地震时很容易开裂或局部倒塌l地震时局部墙段破坏而造成连续破坏地震时局部墙段破坏而造成连续破坏,导致整体结构的倒塌导致整体结构的倒塌 w 表表7.4为为抗震规范抗震规范对房屋局部尺寸的限值。对房屋局部尺寸的限值。l局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补如增设构造柱等；局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补如增设构造柱等；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，不应小于窗间墙宽度，不应小于1.5m。当局部墙体和钢筋混凝土构造。当局部墙体和钢筋混凝土构造柱有可靠连接时，其局部尺寸限值可适当减小柱有可靠连接时，其局部尺寸限

18、值可适当减小 2022-5-624 部位部位 6 6度度 7 7度度 8 8度度 9 9 度度承重窗间墙最小宽度承重窗间墙最小宽度 1.01.0 1.01.0 1.21.2 1.51.5承重外墙尽端至门窗承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离洞边的最小距离 1.01.0 1.01.0 1.21.2 1.51.5非承重外墙尽端至门非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离窗洞边的最小距离 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0内墙阳角至门窗洞边内墙阳角至门窗洞边的最小距离的最小距离 1.01.0 1.01.0 1.51.5 2.02.0无锚固女儿墙（非出无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度入口

19、处）的最大高度 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.00.0房屋的局部尺寸限值（房屋的局部尺寸限值（m m） 表表7.47.4 2022-5-6257.3抗震强度验算抗震强度验算w 多层砌体房屋抗震强度验算多层砌体房屋抗震强度验算w 底部框架砌体房屋抗震强度验算及变形验算底部框架砌体房屋抗震强度验算及变形验算 w 多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算 2022-5-6267.3.1 多层砌体房屋抗震强度验算多层砌体房屋抗震强度验算w 抗震规范抗震规范规定：多层砌体房屋可不进行竖向地震作用下的抗震规定：多层砌体房屋可不进行竖向地震作用下的抗震强度验算

20、，也可不进行水平地震作用下的整体弯曲强度验算，只验强度验算，也可不进行水平地震作用下的整体弯曲强度验算，只验算水平地震作用下砌体墙片的抗剪强度。算水平地震作用下砌体墙片的抗剪强度。w 水平地震作用的方向应分别考虑房屋的两个主轴方向，即沿横墙方水平地震作用的方向应分别考虑房屋的两个主轴方向，即沿横墙方向和沿纵墙方向；当沿斜向布置有抗侧力墙片时，尚应考虑沿该斜向和沿纵墙方向；当沿斜向布置有抗侧力墙片时，尚应考虑沿该斜向的水平地震作用。向的水平地震作用。w 多层砌体房屋在水平地震作用下砌体墙片的抗震抗剪强度验算包括多层砌体房屋在水平地震作用下砌体墙片的抗震抗剪强度验算包括以下几个部分：以下几个部分：

21、 n1. 确定计算简图确定计算简图 n2. 地震作用及楼层地震剪力的计算地震作用及楼层地震剪力的计算n3. 各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计算 n4. 墙体抗震强度验算墙体抗震强度验算 2022-5-627确定计算简图确定计算简图 w 认为砌体房屋在水平地震作用下的变形以层认为砌体房屋在水平地震作用下的变形以层间剪切变形为主。间剪切变形为主。w 多层砌体房屋在水平地震作用下的计算简图多层砌体房屋在水平地震作用下的计算简图可采用工程实践中最为常用的层间剪切型计可采用工程实践中最为常用的层间剪切型计算简图，见图算简图，见图7.1n在该计算简图中，第在该计算简图中，第i个质点的重量

22、包括该层楼个质点的重量包括该层楼盖的全部重量、上下各半层墙体（包括门、窗等）盖的全部重量、上下各半层墙体（包括门、窗等）重量以及该楼面上重量以及该楼面上50%的活荷载；的活荷载；底部固定端的底部固定端的标高一般取室外地面以下标高一般取室外地面以下500mm处标高及基础梁处标高及基础梁顶部标高两者之中的较大值顶部标高两者之中的较大值 2022-5-628G1GjGin（b）计算简图（a）多层砌体结构房屋n层i层j层室内地坪底层GiGjG1HnHiHjH1Gn1jin图图7.1 多层砌体结构房屋的计算简图多层砌体结构房屋的计算简图 2022-5-629地震作用及楼层地震剪力的计算地震作用及楼层地震

23、剪力的计算 w 多层砌体房屋一般均可采用底部剪力法计算各质点的多层砌体房屋一般均可采用底部剪力法计算各质点的水平地震作用，且可不考虑顶层质点的附加地震作用。水平地震作用，且可不考虑顶层质点的附加地震作用。由于多层砌体房屋的基本自振周期一般小于由于多层砌体房屋的基本自振周期一般小于0.3s，为简，为简化计算，化计算，抗震规范抗震规范规定，对于多层砌体房屋，地规定，对于多层砌体房屋，地震影响系数均取其最大值，即取震影响系数均取其最大值，即取max12022-5-630w 多层砌体房屋的水平地震作用可按下述步骤计算：多层砌体房屋的水平地震作用可按下述步骤计算：n 1. 按规范规定计算各质点的重力荷载

24、代表值按规范规定计算各质点的重力荷载代表值 n 2. 计算等效总重力荷载代表值计算等效总重力荷载代表值Geq ： iGn1iiieq1n G85. 0 1n G G地震作用及楼层地震剪力的计算地震作用及楼层地震剪力的计算 2022-5-631地震作用及楼层地震剪力的计算地震作用及楼层地震剪力的计算n3. 计算总水平地震作用计算总水平地震作用n4. 计算各质点地震作用计算各质点地震作用eqmaxEKGFEKn1jjjiiiFHGHGF2022-5-632地震作用及楼层地震剪力的计算n5. 计算各楼层地震剪力Vil楼层地震剪力，是作用在整个房屋某一楼层上的剪力，取第i层以上的房屋为隔离体，根据力的

25、平衡条件（见图7.2），得第i楼层的层间地震剪力 n1jjiFV(7.1)2022-5-633FjF1HiGjG1GiHnGnFiFiF1FjFnFnFEKFEKViFnHjFiH1图图7.2 多层砌体房屋地震作用分布图多层砌体房屋地震作用分布图 2022-5-634地震作用及楼层地震剪力的计算地震作用及楼层地震剪力的计算w 规范规范规定，当采用底部剪力法时，对于突规定，当采用底部剪力法时，对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等小建筑的地出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等小建筑的地震作用效应，宜乘以增大系数震作用效应，宜乘以增大系数3，以考虑鞭梢，以考虑鞭梢效应，此增大部分不往下层传递。即当顶部质效

26、应，此增大部分不往下层传递。即当顶部质点为突出屋面的小建筑时，顶层的楼层地震剪点为突出屋面的小建筑时，顶层的楼层地震剪力为力为 Vn3Fn 而其余各层仍按式（而其余各层仍按式（7.1）计算）计算 (7.2)(7.2)2022-5-635各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计算 w 假定第i层间在验算方向共有L道墙，令第i层间第m道墙承担的地震剪力为Vi m，则有w 工程实践中，常将实际的各种楼盖理想化为刚性楼盖、柔性楼盖和中性楼盖三种情况L1mm iiVV(7.3)2022-5-636各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计算 w 刚性楼盖刚性楼盖(楼盖的平面内刚度为无穷

27、大楼盖的平面内刚度为无穷大 ) n记第记第m道墙的抗侧刚度为道墙的抗侧刚度为Ki m，则第，则第m道墙所承担道墙所承担的剪力为的剪力为 iim iiL1mm im im iVKKVKKV(7.6)式中式中 可称为第可称为第i楼层的横向或纵向抗侧刚度楼层的横向或纵向抗侧刚度 L1mm iiKK2022-5-637w 柔性楼盖柔性楼盖 n假定该楼盖的平面内刚度为零假定该楼盖的平面内刚度为零 ,各道墙承担的地震剪力和该道各道墙承担的地震剪力和该道墙承担的重力荷载代表值成正比墙承担的重力荷载代表值成正比各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计算 iim im iVGGV (7.7)iim i

28、m iVFFV(7.8)当房屋各楼层的重力沿平面均匀分布时，有当房屋各楼层的重力沿平面均匀分布时，有 Fi m为第为第m道墙的负荷面积，道墙的负荷面积，Fi为第为第i楼层平面的面积楼层平面的面积2022-5-638各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计算w 中性楼盖中性楼盖n介于刚性楼盖和柔性楼盖之间。工程实践中，介于刚性楼盖和柔性楼盖之间。工程实践中，近似地取刚性楼盖的各道墙的地震剪力和柔近似地取刚性楼盖的各道墙的地震剪力和柔性楼盖时各道墙的地震剪力的平均值，即取性楼盖时各道墙的地震剪力的平均值，即取iim iim im iVFFKK21V(7.9)2022-5-639墙体抗侧刚

29、度墙体抗侧刚度Ki m的计算的计算w 当只考虑剪切变形时im iim ihAGK(7.10)当只考虑弯曲变形时当只考虑弯曲变形时3im iim ihIE12K(7.11)同时考虑剪切变形和弯曲变形时同时考虑剪切变形和弯曲变形时m i3im im im i12EIhGAh1K(7.12)2022-5-640若墙片厚度为t，宽度为b，则有 m im im ibtA3m im im ibt121I 将上两式及 分别代入式（7.10）、式（7.11）和式（7.12），可得 E4 . 0G2 . 1，im iim i3hbEtK3i3m iiim ihbtEK2m iiim iiim ibh3hbtEK

30、(7.14)(7.15)(7.13)当只考虑剪切变形时当只考虑剪切变形时当只考虑弯曲变形时当只考虑弯曲变形时同时考虑剪切变形和弯曲变形时同时考虑剪切变形和弯曲变形时2022-5-641各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计算w 为简化计算，通常认为横向地震剪力全部由横墙承担，纵向地震剪力全部由纵墙承担。w 横向楼层地震剪力在各道横墙上的分配：n考虑横向楼层地震剪力在各道横墙上的分配时，应先确定楼盖属于何种楼盖 n工程中常见的钢筋混凝土装配式楼盖（有30至40mm厚配筋面层），可采用中性楼盖假定，按式（7.9）计算2022-5-642各墙体承担的地震剪力的计算各墙体承担的地震剪力的计

31、算w 纵向楼层地震剪力在各道纵墙上的分配 l可一律采用刚性楼盖假定，按式（7.6）计算w 只考虑剪切变形时的简化公式 l当大部分墙片高宽比小于1时，只考虑剪切变形，同一楼层所用材料往往相同，墙片高度也相同，即各墙片Gi m相等，hi m也相等;式（7.6）可简化成 2022-5-643iim iiL1mm im iiL1mim iiim iim iVAAVAAVhAGhAGV式中式中 为该楼层各抗震墙片（为该楼层各抗震墙片（h/b4h/b4）的水平抗剪）的水平抗剪面积之和面积之和; ;式（式（7.97.9）可简化成）可简化成L1mm iiAAiim iim im iVFFAA21V(7.16)

32、2022-5-644各墙体承担的地震剪力的计算w 一道墙的地震剪力在各墙段间的分配n可按各墙段的抗侧刚度分配地震剪力。即第i层第m道墙第r墙段所受的地震剪力为(Ki m r为该墙段的抗侧刚度 ) m im ir m ir m iVKKV(7.17)2022-5-645墙体抗震强度验算 w 砌体房屋的抗震强度验算最后可归结为一道墙或一个墙段的抗震强度验算 w 可根据工程经验，选择若干抗震不利墙段进行抗震强度验算 w 砌体墙片抗震强度验算的基本公式 n一般的砌体（包括粘土砖）墙片抗震强度可按下式进行验算： E RE VAfV(7.18)2022-5-646V V 墙体剪力设计值，砌体房屋一般仅考虑

33、水平地震作用，此时墙体剪力设计值，砌体房屋一般仅考虑水平地震作用，此时水平地震作用分项系数可取水平地震作用分项系数可取1.31.3；A A 验算墙体的横截面面积，通常取验算墙体的横截面面积，通常取 l l2 2层高处净横载面面积；层高处净横载面面积； 承载力抗震调整系数，对自承重墙体取承载力抗震调整系数，对自承重墙体取0.750.75，对承重墙体，对承重墙体， 当墙体两端设有构造柱或芯柱时取当墙体两端设有构造柱或芯柱时取0.90.9，否则取，否则取1.0 1.0 ； f fV EV E各类砌体沿阶梯型截面破坏的抗震抗剪强度设计值，按下各类砌体沿阶梯型截面破坏的抗震抗剪强度设计值，按下 式确定：

34、式确定： f fV V 各类砌体抗剪强度设计值，应按国家标准各类砌体抗剪强度设计值，应按国家标准砌体结构设计规砌体结构设计规范范确定；确定； 砌体强度的正应力影响系数，可按表砌体强度的正应力影响系数，可按表7.57.5确定确定 E RVNE VffN2022-5-647n横向配筋的粘土砖墙片的抗震强度验算公式n混凝土小砌块墙体的抗震强度验算公式 SyE VE RAf17. 0Af1V(7.19)式中 fy 钢筋抗拉强度设计值； AS 所验算墙体层间竖向截面中钢筋总截面面积 cSyccE VE RAf05. 0Af03. 0Af1V(7.20) 1.15 1.10 1.0 0 0.5 0.25

35、0.5 0.15 0.25 0.15 填孔率 c芯柱影响系数芯柱影响系数 表表7.67.6 2022-5-648式中式中 f fc c 钢筋混凝土芯柱混凝土轴心抗压强度设计值；钢筋混凝土芯柱混凝土轴心抗压强度设计值； A Ac c 钢筋混凝土芯柱总截面面积；钢筋混凝土芯柱总截面面积； A AS S 钢筋混凝土芯柱钢筋截面总面积；钢筋混凝土芯柱钢筋截面总面积； 钢筋混凝土芯柱抗拉强度设计值；钢筋混凝土芯柱抗拉强度设计值； 芯柱影响系数，根据填孔率（芯柱根数与孔洞总数之比）芯柱影响系数，根据填孔率（芯柱根数与孔洞总数之比） 按按表表7.67.6采用采用 yfc砌体类别砌体类别 0.00.01.01

36、.03.03.05.05.07.07.010.010.015.015.020.020.025.025.0粘土砖粘土砖 0.80.81.01.01.281.281.501.501.701.701.951.952.322.32- - -粉煤灰中砌块粉煤灰中砌块混凝土中砌块混凝土中砌块 - -1.181.181.541.541.901.902.202.202.652.653.403.404.154.154.904.90混凝土小砌块混凝土小砌块 - -1.251.251.751.752.252.252.602.603.103.103.953.954.804.80- -V0/f砌体强度的正应力影响系数砌

37、体强度的正应力影响系数 表表7.57.5 2022-5-649底部框架砌体房屋底部框架砌体房屋抗震强度验算及变形验算抗震强度验算及变形验算 w 1.对底层框架-抗震墙房屋，底层的纵向和横向地震剪力设计值均应乘以增大系数，其值应允许根据第二层与底层侧向刚度比值的大小在1.2 1.5范围内选用 w 2.对底部两层框架-抗震墙房屋，底层和第二层的纵向和横向地震剪力设计值亦均应乘以增大系数，其值应允许根据侧向刚度比在1.2 1.5范围内选用 2022-5-650底部框架砌体房屋底部框架砌体房屋抗震强度验算及变形验算抗震强度验算及变形验算w 3.底层或底部两层的纵向和横向地震剪力设计值应全部由该方向的抗

38、震墙承担，并按各抗震墙侧向刚度比例分配w 4.底部框架柱的地震剪力和轴向力，宜按下列规定调整：n （1）框架柱承担的地震剪力设计值，可按框架柱所在层各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配确定；有效侧向刚度的取值，框架不折减，混凝土墙可乘以折减系数0.30，砖墙可乘以折减系数0.20。 2022-5-651C wb wcCCKK2 . 0K3 . 0VKV 式中式中 K KC C 柱框架的抗侧刚度，柱框架的抗侧刚度， K KC W C W 一片钢筋混凝土墙的弹性抗侧刚度，按下式计算：一片钢筋混凝土墙的弹性抗侧刚度，按下式计算： K Kb W b W 一片砖砌体抗震墙的弹性抗侧刚度，按下式计算：一片砖砌

39、体抗震墙的弹性抗侧刚度，按下式计算： E E，G G 材料的弹性模量、剪切模量，计算时按不同墙体材料特性材料的弹性模量、剪切模量，计算时按不同墙体材料特性 取值，例如，对钢筋混凝土取值，例如，对钢筋混凝土G G0.43E0.43E，砌体，砌体G G0.4E0.4E； A A，I I 墙体截面的几何特性，按材料力学的方法计算。墙体截面的几何特性，按材料力学的方法计算。 3CChEI120.K EI3hGAh2 . 11K3 WCEI3hGAh2 . 11K3 Wb2022-5-652n（2）框架柱的轴力应计入地震倾覆力矩引起的附加）框架柱的轴力应计入地震倾覆力矩引起的附加轴力，上部砖房可视为刚体

40、，底部各轴线承受的地震轴力，上部砖房可视为刚体，底部各轴线承受的地震倾覆力矩，可近似按底部抗震墙和框架的侧向刚度的倾覆力矩，可近似按底部抗震墙和框架的侧向刚度的比例分配确定。也可按下述方法按转刚度比例分配：比例分配确定。也可按下述方法按转刚度比例分配： 一片抗震墙承担的倾覆力矩一片抗震墙承担的倾覆力矩 MW 为为 fw1wwKKMKM 一榀框架承担的倾覆力矩为一榀框架承担的倾覆力矩为 fw1ffKKMKM 2022-5-653 式中式中 M M1 1 作用于框架层顶面的地震倾覆力矩；作用于框架层顶面的地震倾覆力矩； 底层一片抗震墙平面内转动刚度：底层一片抗震墙平面内转动刚度： 一榀框架沿自身平

41、面内的转动刚度：一榀框架沿自身平面内的转动刚度： ， 抗震墙水平截面和基础底面的转动惯量；抗震墙水平截面和基础底面的转动惯量； ， 地基抗压和抗弯刚度系数（地基抗压和抗弯刚度系数（ ），它们与地基），它们与地基 土的性质、基础底面积、基础形状、埋深、基础刚度土的性质、基础底面积、基础形状、埋深、基础刚度 等基础特性及扰力特性有关，宜由现场试验确定。也等基础特性及扰力特性有关，宜由现场试验确定。也 可按下式近似关系求得，可按下式近似关系求得， 。 一榀框架中第根柱子水平截面面积和基础底面积；一榀框架中第根柱子水平截面面积和基础底面积； X Xi i 第第i i根柱子到所在框架中和轴的距离根柱子到

42、所在框架中和轴的距离 wKIC1EIh1KwfK2ii fz2iifXAC1XAEh1K IIzCC3mkNzC15. 2C i fiAA ，2022-5-654（a a）当假定附加轴力全部由两个外柱承担时，）当假定附加轴力全部由两个外柱承担时， BMNf 式中 B两个外柱之间的距离 （b）当假定附加轴力由全部柱子承担时）当假定附加轴力由全部柱子承担时 L1i2iiiifXAXAMN式中 L一榀框架中柱子的总数一榀框架中柱子的总数 n（3 3）底部框架）底部框架- -抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙梁计算地抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙梁计算地震组合内力时，可考虑上部墙体与托墙梁的组合作用，震组合内力时

43、，可考虑上部墙体与托墙梁的组合作用，但应计入地震时墙体开裂对组合作用的不利影响但应计入地震时墙体开裂对组合作用的不利影响 求出一榀框架所承担的倾覆力矩后，每根柱子的附加轴力为：求出一榀框架所承担的倾覆力矩后，每根柱子的附加轴力为： 2022-5-655n（1 1）底层框架柱的轴向力和剪力，应计入砖抗震墙引）底层框架柱的轴向力和剪力，应计入砖抗震墙引 起的附加轴向力和附加剪力，其值可按下列公式起的附加轴向力和附加剪力，其值可按下列公式 确定：确定： LHVNfwfwfVV式中式中 V Vw w墙体承担的剪力设计值，柱两侧有墙时取二者的较大值；墙体承担的剪力设计值，柱两侧有墙时取二者的较大值； N

44、 Nf f 框架柱的附加轴压力设计值；框架柱的附加轴压力设计值； V Vf f 框架柱附加剪力设计值；框架柱附加剪力设计值； H Hf f 、L L分别为框架的层高和跨度分别为框架的层高和跨度 n5. 5. 底层框架底层框架- -抗震墙房屋中嵌砌于框架之间的普抗震墙房屋中嵌砌于框架之间的普通砖抗震墙，当符合本章通砖抗震墙，当符合本章7.4.27.4.2中第中第6 6条的构造要条的构造要求时，其抗震验算应符合下列规定：求时，其抗震验算应符合下列规定： 2022-5-656n嵌砌于框架之间的普通砖抗震墙及两端框架柱，其抗震嵌砌于框架之间的普通砖抗震墙及两端框架柱，其抗震受剪承载力应按下式验算：受剪

45、承载力应按下式验算： 0 wE v wE R0lcy ucy c E RAf1HMM1V式中式中 V V 嵌砌普通砖抗震墙及两端框架柱剪力设计值；嵌砌普通砖抗震墙及两端框架柱剪力设计值； A Aw 0w 0 砖墙水平截面的计算面积，无洞口时取实际截面的砖墙水平截面的计算面积，无洞口时取实际截面的1.251.25 倍，有洞口时取截面净面积，但不计入宽度小于洞口高倍，有洞口时取截面净面积，但不计入宽度小于洞口高 度度1/41/4的墙肢截面面积；的墙肢截面面积；2022-5-657 分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值，可分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值，可 按按现行国家标准

46、现行国家标准混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010非抗震设非抗震设 计的有关计的有关公式取等号计算；公式取等号计算； H0 底层框架柱的计算高度，两侧均有砖墙时取柱净高的底层框架柱的计算高度，两侧均有砖墙时取柱净高的2/3， 其余情况取柱净高；其余情况取柱净高； 底层框架柱承载力抗震调整系数，可采用底层框架柱承载力抗震调整系数，可采用0.8； 嵌砌普通砖抗震墙承载力抗震调整系数，可采用嵌砌普通砖抗震墙承载力抗震调整系数，可采用0.9 lcy ucy MM ，c E R wREn 6. 抗震变形验算抗震变形验算 n 底层部分应进行多遇地震下的抗震变形验算。层间弹性位底层部分应进行多遇

47、地震下的抗震变形验算。层间弹性位移角限值移角限值n框架砖填充墙：框架砖填充墙：1/550；框架；框架-抗震墙：抗震墙：1/8002022-5-658多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算 w 根据其震害表现为“上重下轻”的特点 ，考虑在顶部附加一个地震作用力，附加地震作用数取0.2，于是各层的水平作用为 K EjjnnnF2 . 0HGHG8 . 0FK En1jjjiiiF8 . 0HGHGF顶层 其余各层 2022-5-659多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算w 内框架各柱的地震作用按下式计算： VnnV21sbcc式

48、中 Vc 各柱地震剪力设计值（kN）； V 楼层地震剪力设计值（kN）； 柱型系数，钢筋混凝土内柱取0.012，外墙组合砖 柱0.0075，无筋砖柱（墙）取0.005； nb 抗震横墙间的开间数； ns 内框架的跨数； c2022-5-660 抗震横墙间距与房屋总宽度的比值，当小抗震横墙间距与房屋总宽度的比值，当小 于于0.750.75时取时取0.750.75； 、 分别为计算系数，可按表分别为计算系数，可按表7.77.7采用：采用： 12 计计 算算 系系 数数 表表7.77.7 房屋总层数 2 3 4 5 2.0 3.0 5.0 7.5 7.5 7.0 6.5 6.012多层多排柱内框架砌

49、体房屋抗震强度验算多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算2022-5-661w 无筋砖柱抗震验算应满足 多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算多层多排柱内框架砌体房屋抗震强度验算fANmE R式中式中 承载力抗震调整系数，取承载力抗震调整系数，取0.90.9； 壁柱所承受的设计竖向力；壁柱所承受的设计竖向力； 壁柱毛截面面积，带翼缘时还计入翼缘的有效宽度；壁柱毛截面面积，带翼缘时还计入翼缘的有效宽度； 砖砌体抗压设计强度；砖砌体抗压设计强度； 纵向力影响系数，即构件的高厚比和纵向力的偏心距纵向力影响系数，即构件的高厚比和纵向力的偏心距 对受压构件强度的影响系数，按中国对受压构件强度的影响系数，按中

50、国砌体结构设计砌体结构设计 规范规范取值取值 RENmAf2022-5-6627.4 抗震构造措施抗震构造措施 w 7.4.1多层砌体房屋的抗震构造措施多层砌体房屋的抗震构造措施 w 7.4.2底部框架底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施抗震墙房屋抗震构造措施w 7.4.3 多排柱内框架房屋抗震构造措施多排柱内框架房屋抗震构造措施 2022-5-663多层砌体房屋的抗震构造措施多层砌体房屋的抗震构造措施w 通过采取加强房屋整体性及加强连结等一系列构造措施来提高房屋的变形能力，确保房屋大震不倒 w 对于墙片与墙片，楼屋盖之间及房屋局部等连结强度很难进行验算，必须采取若干构造措施来保证小震作用下各构件

51、间的连结强度满足使用要求 w 根据构造措施设置的主要目的，可将构造措施分成加强房屋整体性的构造措施和加强构件间连结的构造措施两大部分 2022-5-664加强房屋整体性的构造措施加强房屋整体性的构造措施 w1.钢筋混凝土构造柱及芯柱设置 n钢筋混凝土构造柱或芯柱的抗震作用在于和圈梁一起对砌体墙片乃至整幢房屋产生一种约束作用，使墙体在侧向变形下仍具有良好的竖向及侧向承载力，提高墙片的往复变形能力，从而提高墙片及整幢房屋的抗倒塌能力n对于砖房可设置钢筋混凝土构造柱，而对混凝土空心砌块房屋，可利用空心砌块孔洞设置钢筋混凝土芯柱n多层砖房应按表7.8要求设置钢筋混凝土构造柱 2022-5-665房屋层

52、数房屋层数 各种层数和烈各种层数和烈度均设置的部度均设置的部位位 随层数或烈度变化而增设的部位随层数或烈度变化而增设的部位 6度度 7度度 8度度 9度度 四、四、五五 三、三、四四 二、二、三三 外墙四角，错外墙四角，错层部位横墙与层部位横墙与外纵墙交接处，外纵墙交接处，较大洞口两侧，较大洞口两侧，大房间内外墙大房间内外墙交接处交接处8度和度和9度时，楼、电梯间的横墙与外度时，楼、电梯间的横墙与外墙交接处墙交接处 六六八八 五、五、六六 四四 二二 隔开间横墙（轴线）与外墙交接处，隔开间横墙（轴线）与外墙交接处，山墙与内纵墙交接处；山墙与内纵墙交接处；8度和度和9度时，度时，楼、电梯间横墙与

53、外墙交接处楼、电梯间横墙与外墙交接处 七七 五、五、六六 三、三、四四 内墙（轴线）与外墙交接处，内墙局内墙（轴线）与外墙交接处，内墙局部较小墙垛处；部较小墙垛处；8度和度和9度时，楼、电度时，楼、电梯间横墙与外墙交接处，梯间横墙与外墙交接处，9度时内纵度时内纵墙与横墙（轴线）交接处墙与横墙（轴线）交接处 砖房构造柱设置要求砖房构造柱设置要求 表表7.87.8 2022-5-666加强房屋整体性的构造措施加强房屋整体性的构造措施n对外廊式和单面走廊式的多层砖房，应根据房屋增加一层后的层数按表7.8要求设置构造柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。对教学楼、医院等横墙较少的房屋，应根据房屋增加

54、一层后的层数按表7.8及以上要求设置构造柱n钢筋混凝土构造柱的截面尺寸不小于240mm180mm，设置412纵向钢筋，箍筋间距不宜大于250mm。当7度并超过六层，8度并超过五层和9度时，构造柱纵向钢筋宜采用414，箍筋间距不应大于200mm 2022-5-667加强房屋整体性的构造措施n钢筋混凝土构造柱必须先砌墙、后浇柱，与墙连接处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每500mm设26拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1m，参见图7.3 n构造柱应与圈梁连接。对隔层设置圈梁的房屋，应在无圈梁的楼层增设配筋砖带。仅在外墙四角设置构造柱时，配筋砖带在外墙上应伸过一个开间，其它情况应在外纵墙和相应横墙上拉通。其截

55、面高度不应小于四皮砖，砂浆强度等级不应低于M5 n构造柱不必设置单独基础，一般应伸入室外地面下500mm，或锚入浅于500mm的基础圈梁内 2022-5-6681000楼层面300300606Ld马牙槎24060601000603702403703 610006024024060606060500500图7.3 构造柱与墙体连接构造（单位：mm） 2022-5-669加强房屋整体性的构造措施加强房屋整体性的构造措施n对空心砌块房屋钢筋混凝土芯柱设置可按如下要求进行： l 混凝土小砌块应按表7.9要求设置钢筋混凝土芯柱。对医院、教学楼等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按表7.9要求设置

56、芯柱l 混凝土小砌块房屋芯柱截面不应小于130mm x130mm。芯柱混凝土强度等级，对小砌块可采用 C15，对中砌块可采用 C20。芯柱与墙连接处应设置拉结钢筋网片。竖向插筋应贯通墙身且应与每层圈梁连接。2022-5-670 房屋层数房屋层数 设置部位设置部位 设置数量设置数量 6度度 7度度 8度度 四、五四、五三、四三、四二、二、三三 外墙四角，楼梯间四角，外墙四角，楼梯间四角，大房间内外墙交接处大房间内外墙交接处外墙四角填实外墙四角填实3个孔个孔;内外墙交接处，填内外墙交接处，填实实4个孔个孔 六六 五五 四四 外墙四角，楼梯间四角，外墙四角，楼梯间四角，大房间内外墙交接处，山大房间内

57、外墙交接处，山墙与内纵墙交接处，隔开墙与内纵墙交接处，隔开间横墙（轴线）与外纵墙间横墙（轴线）与外纵墙交接处交接处 七七 六六 五五 外墙四角，楼梯间四角，外墙四角，楼梯间四角，大房间内外墙交接处，各大房间内外墙交接处，各横墙（轴线）与外纵墙交横墙（轴线）与外纵墙交接处；内纵墙与横墙（轴接处；内纵墙与横墙（轴线）交接处和门窗洞两侧线）交接处和门窗洞两侧 外墙转角，填实外墙转角，填实5个个孔孔;内外墙交接处内外墙交接处 ，填实填实4个孔个孔;内墙交接内墙交接处，填实处，填实45个孔个孔;洞口两侧，各填实洞口两侧，各填实一个孔一个孔 混凝土小砌块房屋芯柱设置要求混凝土小砌块房屋芯柱设置要求 表表7

58、.97.9 2022-5-671加强房屋整体性的构造措施加强房屋整体性的构造措施w 2.钢筋混凝土圈梁的设置 n钢筋混凝土圈梁除了和钢筋混凝土构造柱或芯柱对墙体及房屋产生约束作用外，还可以加强纵横墙的连接，箍住楼屋盖，增强其整体性并可增强墙体的稳定性。也可抑制地基不均匀沉降造成的破坏n对横墙承重的装配式钢筋混凝土楼（屋）盖或木楼（屋）盖房屋，应按表7.10的规定设置现浇圈梁 n多层粘土砖房的现浇钢筋混凝土圈梁的截面高度不应少于120mm，配筋应符合表7.11的要求 n圈梁均需现浇，闭合，遇有洞口时应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底 2022-5-672墙类墙类 烈度烈度 67

59、8 9外墙及外墙及内纵墙内纵墙 屋盖处及隔层楼盖处屋盖处及隔层楼盖处 屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处 屋盖处及每屋盖处及每层楼盖处层楼盖处 内横墙内横墙 屋盖处及隔层楼盖处屋盖处及隔层楼盖处间距不应大于间距不应大于7m；楼；楼盖处间距不应大于盖处间距不应大于15m；构造柱对应部；构造柱对应部位位 屋盖处及每层楼盖处沿所有横屋盖处及每层楼盖处沿所有横墙，且间距不应大于墙，且间距不应大于7m；楼；楼盖处间距不应大于盖处间距不应大于7m；构造；构造柱对应部位柱对应部位 屋盖处及每屋盖处及每层楼盖处各层楼盖处各层所有横墙层所有横墙 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求 表

60、表7.10 配筋配筋 烈度烈度 6 6、7 7度度 8 8度度 9 9度度 最小纵筋最小纵筋 48 48 410 410 412 412 最大箍筋间距最大箍筋间距 250mm 250mm 200mm 200mm 150mm 150mm 圈梁配筋要求圈梁配筋要求 表表7.117.11 2022-5-673加强构件间连结的构造措施加强构件间连结的构造措施 w墙与墙之间的连结要求l n对多层砖房纵横墙之间的连接，7度时层高超过3.6m或长度大于7.2m的大房间及8度和9度时外墙转角及内外墙交接处，当未设构造柱时，应沿墙高每隔500mm配置26拉结钢筋，并每边伸入墙内不宜少于1m（图7.4）n对砌块房