砌体建筑抗震设计课件

结构抗震设计

SeismicDesignofStructures结构抗震设计

SeismicDesignofStruc第5章多层砌体建筑抗震设计第5章多层砌体建筑抗震设计第5章砌体建筑抗震设计课件第5章多层砌体建筑抗震设计

教学目标与要求1.了解砌体建筑震害特征及原因。2.深刻理解砌体结构的抗震概念设计的要求。3.掌握多层砌体结构建筑抗震计算方法和步骤。4.熟悉和掌握多层砌体结构建筑的主要抗震构造措施。5.了解配筋混凝土小型空心砌块抗震墙建筑的抗震设计要点。第5章多层砌体建筑抗震设计导入案例5.12汶川特大地震中，多处砖混结构校舍坍塌（如北川中学教学楼），但还有一些学校的同类型教学楼却屹立不倒。据了解，香港苗圃行动在四川南部资助监督建造了61所学校，其中6所位于震中附近，它们既没有倒塌，也未出现伤亡。地震造成砌体结构的破坏结果却截然不同，给我们的启示是什么？为什么会发生这种现象呢？我们可以通过本章的学习得到解释。

导入案例5.1震害特征及原因1．砌体墙开裂呈交叉斜裂缝2．纵横墙连接处破坏3．墙角破坏4．楼梯间墙体破坏5．楼、屋盖塌落6．房屋倒塌7．附属构件的破坏5.1震害特征及原因1．砌体墙开裂第5章砌体建筑抗震设计课件第5章砌体建筑抗震设计课件5.2抗震概念设计5．2．1结构承重体系和布置优先选用横墙承重或纵横墙共同承重方案;纵横墙的布置宜均匀对称，对齐，沿竖向上下连续，同一轴线上窗间墙宽度宜均匀;简单、规则，避免由于不规则使结构各部分的质量和刚度分布不均质量中心与刚度中心不重合而导致震害加重;设防震缝;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处，否则，应在楼梯间四角设置钢筋混凝土构造柱等加强措施。5.2抗震概念设计5．2．1结构承重体系和布置优先选用横墙5．2．2房屋层数和总高度的限制表5-1房屋的层数和总高度限值（m）房屋类型最小墙厚度（mm）设防烈度6度7度8度9度0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g高度层数高度层数高度层数高度层数高度层数高度层数普通砖240217217217186155124多孔砖24021721718618615593190217186155155124——小砌块190217217186186155935．2．2房屋层数和总高度的限制表5-1房屋的层数和5．2．3房屋高宽比的限制表5-2

房屋最大高宽比设防烈度6度7度8度9度最大高宽比2.52.52.01.55．2．4砌体抗震横墙的间距表5-3房屋抗震横墙最大间距（m）楼盖类别设防烈度6度7度8度9度现浇或装配整体钢筋混凝土楼、屋盖1515117装配式钢筋混凝土楼、屋盖111194木屋盖994—5．2．3房屋高宽比的限制表5-25．2．5房屋局部尺寸限制表5-4房屋局部尺寸限值（m）部位设防烈度6度7度8度9度承重窗间墙最小宽度1.01.01.21.5承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.01.01.21.5非承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.01.01.01.0内墙阳角至门窗洞口边的最小距离1.01.01.52.0无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度0.50.50.50.05．2．5房屋局部尺寸限制表5-45．2．6对结构材料的要求烧结普通砖、蒸压砖及烧结多孔砖的强度等级不应低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于M5；混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。5．2．6对结构材料的要求5.3砌体结构的抗震计算5．3．1计算简图一般为基础顶面多层砌体剖面计算简图楼盖结构标高处5.3砌体结构的抗震计算5．3．1计算简图一般为基础顶面多5．3．2水平地震作用及地震剪力的计算楼层地震剪力标准值水平地震作用标准值总剪力标准值计算出的每层楼层地震剪力均应符合最小剪力的要求。当考虑突出屋面的屋顶间，女儿墙、烟囱等部位的鞭梢效应时，这些部位的地震剪力宜乘以增大系数3，但不向下传递。5．3．2水平地震作用及地震剪力的计算楼层地震剪力标准值水5．3．3楼层水平地震剪力的分配1．墙体的侧移刚度剪切柔度弯曲柔度墙体侧移刚度5．3．3楼层水平地震剪力的分配1．墙体的侧移刚度剪切柔度弯2．横向楼层水平地震剪力的分配（1）刚性楼盖(现浇或装配整体钢筋混凝土楼、屋盖

)某楼层地震剪力该楼层的某墙片地震剪力侧移刚度2．横向楼层水平地震剪力的分配（1）刚性楼盖(现浇或装配整体（2）柔性楼盖(木楼屋、盖

)重力荷载代表值从属面积墙片剪力（2）柔性楼盖(木楼屋、盖)重力荷载代表值从属面积墙片剪力（3）中等刚性楼盖

(装配式楼、屋盖)3．纵向楼层水平地震剪力的分配由于楼盖沿纵向的尺寸比横向大，其纵向水平刚度很大，因此，不论哪种楼盖都可看成是刚性楼盖。纵向水平地震剪力可按同层各纵墙的抗侧移刚度的比例分配

（3）中等刚性楼盖(装配式楼、屋盖)3．纵向楼层水平地震4．同一道墙上各墙肢间的地震剪力分配墙肢的抗侧移刚度确定：（1）侧移刚度的计算应考虑墙肢高宽比的影响。高宽比小于1时，可只考虑剪切变形的影响；高宽比不大于4且不小于1时，应同时考虑弯曲和剪切变形；高宽比大于4时，以弯曲变形为主。（2）墙段宜按门窗洞口划分。对小开口墙段，为了避免计算刚度时的复杂性，可按不开洞的毛墙面计算刚度，再根据开洞率乘以表5-5的洞口影响系数。4．同一道墙上各墙肢间的地震剪力分配墙肢的抗侧移刚度确定：5．3．4墙体抗震承载力计算1．抗震抗剪强度的计算砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值正应力影响系数2．砌体截面抗震承载力验算1）无筋砌体截面抗震承载力验算5．3．4墙体抗震承载力计算1．抗震抗剪强度的计算砌体沿阶梯2)网状配筋或水平配筋砖砌体截面抗震承载力验算

钢筋参与工作系数

3）砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙截面构造柱参与工作系数墙体约束修正系数2)网状配筋或水平配筋砖砌体截面抗震承载力验算钢筋参与工4）混凝土小型空心砌块墙体的截面5．3．5多层砌体结构抗震设计实例4）混凝土小型空心砌块墙体的截面5．3．5多层砌体结构抗震5．4砌体建筑抗震构造措施

在砌体建筑抗震设计中，除了对房屋进行抗震概念设计、抗震计算及验算之外，还必须采取合理可靠的抗震构造措施。抗震构造措施可以加强砌体结构的整体性，提高变形能力，保证抗震计算目标的实现，特别是对防止结构在大震时倒塌具有重要作用。5．4．1设置钢筋混凝土构造柱构造柱最小截面尺寸可采用240mm×180mm，纵向钢筋宜采用4φ12，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端宜适当加密。5．4砌体建筑抗震构造措施在砌体建筑抗震设计中，除了对表5-12砖房构造柱设置要求房屋层数设置部位6度7度8度9度4、53、42、3楼、电梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处；外墙四角和对应转角；错层部位横墙与外纵墙交接处；大房间内外墙交接处；较大洞口两侧隔12m或单元横墙与外纵墙交接处；楼梯间对应另一侧内横墙与外纵墙交接处6542隔开间横墙（轴线）与外墙交接处；山墙与内纵墙交接处7≥6≥5≥3内墙（轴线）与外墙交接处；内墙的局部较小墙垛处；内纵墙与横墙（轴线）交接处表5-12砖房构5．4．2设置钢筋混凝土芯柱钢筋混凝土芯柱是多层及高层小型空心砌块房屋的一项重要抗震构造措施。混凝土小型空心砌块房屋，应按表5-13的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5-13的要求设置芯柱。混凝土小型空心砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm×120mm，芯柱混凝土强度等级不应低于C20。芯柱的竖向插筋应贯通墙身且与圈梁连接，插筋不应小1φl2，7度时超过五层、8度时超过四层和9度时，插筋不应小于1φ14。5．4．2设置钢筋混凝土芯柱钢筋混凝土芯柱是多层及高层房屋层数设置部位设置数量6度7度8度9度4、53、42、3楼、电梯间四角，楼梯段上下端对应的墙体处；外墙转角；错层部位横墙与外纵墙交接处；大房间内外墙交接处；隔12m或单元横墙与外纵墙交接处外墙转角，灌实3个孔；内外墙交接处，灌实4个孔；楼梯斜段上下端对应的墙体处，灌实2个孔654同上；隔开间横墙（轴线）与外纵墙交接处7652同上；各内墙（轴线）与外纵墙交接处；内纵墙与横墙（轴线）交接处和洞口两侧外墙转角，灌实5个孔；内外墙交接处，灌实4个孔；内墙交接处，灌实4~5个孔；洞口两侧各灌实1个孔7≥6≥3同上；横墙内芯柱间距不大于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4~5个孔；洞口两侧各灌实1个孔表5-13多层混凝土小砌块房屋芯柱设置要求房屋层数设置部位设置数量6度7度8度9度4、535．4．3合理设置圈梁圈梁在砌体结构中作用:①圈梁可以加强墙体间的连接以及墙体与楼盖间的连接，与构造柱一起，增强了房屋的整体性和空间刚度；②圈梁作为楼(屋)盖的边缘构件，将装配式楼(屋)盖箍住，从而提高了楼(屋)盖的整体性和水平刚度；③此外还可以约束墙体，限制裂缝的展开，提高墙体的稳定性，减轻地基不均匀沉降的不利影响。震害调查表明，合理设置圈粱的房屋，其震害较轻；否则，震害较重。

砖砌体圈梁设置部位要求见表5-14。5．4．3合理设置圈梁圈梁在砌体结构中作用:表5-14多层砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求墙类设防烈度6、7度8度9度外墙和内纵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内横墙同上；屋盖处间距不应大于4.5m；楼盖处间距不应大于7.2m；构造柱对应部位同上；各层所有横墙,且间距不应大于4.5m；构造柱对应部位同上；各层所有横墙表5-15混凝土小砌块房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求墙类设防烈度6、7度8度9度外墙和内纵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内横墙同上；屋盖处间距不应大于4.5m；楼盖处间距不应大于7.2m；构造柱对应部位同上；各层所有横墙,且间距不应大于4.5m；构造柱对应部位同上；各层所有横墙表5-14多层砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求5．4．4加强楼梯间的构造措施在抗震设计时，楼梯间不宜布置在房屋端部的第一开间及转角处，不宜开设过大的窗洞。否则应采取加强措施。5．4．5加强结构各部位的连接

（1）纵横墙之间的连接。5．4．4