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文档简介
砌体结构第五章砌体结构5.1概述5.2砌体力学性能5.3砌体结构静力计算方案5.4无筋砌体构件的承载力计算5.5构造要求5.6圈梁、过梁、墙梁及挑梁5.1概述块体砌块砖、石用砂浆粘结(砖石结构)砌体砌体结构混合结构砌体结构为四大结构形式之一使用范围广,使用量大,历史悠久4巴比伦的空中花园是早期人类的主要建筑结构型式。留给现代人类无限宝贵遗产。中国的秦砖汉瓦万里长城赵州桥埃及的金字塔一、砌体结构发展简史埃及金字塔巴比伦空中花园1、优点:耐久性好;耐火性好;就地取材;
施工技术要求低;造价低廉。2、缺点强度低,砂浆与砖石之间的粘接力较弱;自重大;砌筑工作量大,劳动强度高。粘土用量大,不利于持续发展。
3、适用范围
适用于受压构件,如:较低的办公楼、教学楼、住宅、旅馆、工业厂房及填充墙等。二、砌体结构的优、缺点5.2.1砌体的材料及种类
1、块体材料砖
普通砖:240mm×115mm×53mm实心空心砖:全国无统一规格分级:按极限抗压强度为5级,以“MU+极限强度”表示砌块按材料分:粉煤灰、煤渣混凝土和混凝土等按内部结构分:有实心的,也有空心的按尺寸分:小型<350、中型360~900和大型>900mm分级:按照极限抗压强度分5级,以“MU+极限强度”石材按照加工的程度:分细料石、粗料石和毛料石。分级:按极限抗压强度,分7级,以“MU+极限强度”
5.2砌体力学性能2、块体的强度等级:烧结普通砖、烧结多孔砖:
MU30、MU25、MU20、MU15、MU10;蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖:
MU25、MU20、MU15、MU10;块体的强度等级:
MU20、MU15、MU10、MU7.5、MU5;石材的强度等级:
MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30、MU20
(1)耐久性;砂浆的基本要求:作用3、砂浆(3)保水性(2)可塑性;由砂、矿物胶结材料与水按合理配比经搅拌而制成使块体连成整体;抹平块体表面;填补块体间缝隙M-Mortar,数字强度值:MPa砂浆的强度等级:M15、M10、M7.5、M5、M2.5注意二者的区别、各自的有缺点和适用范围砂浆种类:(2)混合砂浆(1)水泥砂浆;基土的潮湿程度粘土砖混凝土砌块石材混合砂浆水泥砂浆严寒地区一般地区稍潮湿的很潮湿的含饱和水MU10MU15MU20MU10MU10MU15MU5MU7.5MU7.5MU20MU20MU20M5
M5M5M7.54、砖石和砂浆的选择强度的要求;耐久性的要求:耐久性不足时,经冻融循环后会引起砖石剥落和强度降低;地面以下或防潮层以下的砂浆的最低强度要求:砖石和砂浆最低强度等级要求5、砌体的种种类砖砌体体:实心心砌体体,或或空空心砌砌体,,有一顺一一顶或三顺一一顶砌筑法法。一顺一一顶三顺一一顶配筋砌砌体:在砌体体内配配置适适量的的钢筋筋,形形成配配筋砌砌体,,如在水水平灰灰缝中中配置置网状状钢筋筋,形形成网状配配筋砌砌体;在砌体体外或或预留留槽内内配置置纵向向筋形形成组合砌砌体。砌块砌砌体::砌块排排列要要有规规律性性,减减少通通缝。。石砌体体:料石、、毛石石和毛毛石混混凝土土砌体体。132.2砌体的的受压压性能能一、砌砌体的的受压压破坏坏特征征第一阶阶段从砌体开开始受受压到到单块块砖出出现裂裂缝。。出现现第一一条((或第第一批批)裂裂缝时时的荷荷载约约为砌砌体极极限荷荷载的的50%~70%,此时时如果果荷载载不增增加,,裂缝缝也不不会继继续扩扩大。。第二阶阶段随着荷荷载的的继续续增加加,原原有裂裂缝不不断扩扩展,,同时时产生生新的的裂缝缝,这这些裂裂缝沿沿竖向向形成成通过过几皮皮砖的的连续续裂缝缝(条条缝))。此此时即即使荷荷载不不再增增加,,裂缝缝仍会会继续续发展展,其其荷载载约为为破坏坏荷载载的80%~90%(砌体体接近近破坏坏的征征兆))第三阶阶段再增加加荷载载,裂裂缝迅迅速开开展,,其中中几条条连续续的竖竖向裂裂缝把把砌体体分割割成一一个个个单独独的半半砖小小柱,,整个个砌体体明显显向外外鼓出出。最最终砌砌体丧丧失承承载力力而破破坏16二、受受压破破坏特特征复复杂的的原因因分析析水平灰灰缝厚厚度和和密实实度不不均匀匀砖表面面力分分布不不均匀匀且上上下不不对应应横向变变形时时相互互约束束受压时时横向向膨胀胀,砖砖和砂砂浆横向变变形系系数不不同,,相互互约束束。弹性地地基梁梁作用用砂浆层层受压压将产产生压压缩变变形,,砖就象象在弹弹性地地基上上的梁梁,其内部部将产产生弯弯曲应应力和和剪应应力竖向灰灰缝处处的应应力集集中17为什么有时砌体的的强度高于砂浆的的强度?1、砂浆表面不平整整:块体不仅受压而而且受弯和剪;2、竖向受压时,产产生横向变形:砂浆的变形比砖砖大,由于粘接力力的存在,砂浆横横向受压,砌块横横向受拉。砂浆强强度提高(套箍作作用);3、砌体的灰缝不可可能充满:截面面积有所减减少;在垂直裂缝缝截面上的砖内产产生横向拉应力和和剪应力的应力集集中,引起砌体结结构的降低。18三、影响砌体抗压压强度的因素块体与砂浆的强度度等级块体的尺寸与形状状砂浆的流动性、保保水性及弹性模量量砌筑质量与灰缝的的厚度四、砌体抗压强度度计算各类砌体轴心抗压压强度平均值取决于:(1)块体的抗压强度平平均值f1(2)砂浆的抗压强度度平均值f2α、k1、k2的取值砌体轴心抗压强度度标准值表达式fm——砌体的抗压强度平均值σf——砌体抗压强度的标准差δf
——砌体抗压强度的变异系数fk=fm-1.645σf=fm(1-1.645δf)砌体轴心抗压强度度设计值表达式f=fk/γf
γf——砌体结构的材料性能分项系数,一般情况下,宜按施工质量控制等级为B级考虑,取l.6;当为c级时,取1.8,当为A级时,取1.5。f
——砌体的抗压强度设计值砌体轴心抗压强度度设计值表6.1.4烧结普通砖和烧结结多孔砖砌体的抗抗压强度设计值表6.1.5蒸压灰砂砖和蒸压压粉煤灰砖砌体的的抗压强度设计值值表6.1.6单排孔混凝土和轻轻骨料混凝土砌块块砌体的抗压强度度设计值二、砌体抗拉ft、抗弯强度ftm和抗剪强度fv轴心受拉弯曲抗拉受剪破坏调整系数γa1)有吊车房屋砌体体、跨度≥9m的梁下烧结普通砖砖砌体、跨度≥7.5m的梁下烧结多孔砖砖、蒸压灰砂砖、、蒸压粉煤灰砖砌砌体,混凝土和轻骨料混混凝土砌块砌体,,γa=0.9;2)对无筋砌体构件件,其截面面积A<0.3m2时,γa=A+0.7。对配筋砌体构件,当其中中砌体截面面积A<0.2m2时,γa=A+0.8。构件截面面积A以m2计。三、砌体强度设计计值的调整强度设计值的调整系数γa
砌体强度设计值fγaf3)当砌体用水泥砂砂浆砌筑时,对抗抗压强度γa=0.9;对其他强度γa=0.8;对配筋砌体构件件,当其中的砌体体采用水泥砂浆砌砌筑时,仅对砌体体的强度设计值乘乘以调整系数γa。4)当施工质量控制制等级为C级时,γa=0.89;6)当验算施工中房房屋的构件时,γa=1.1。配筋砌体不允许采采用C级。5)当施工质量控制制等级为A级时,γa=1.05;5.3.1砌体结构房屋静力力计算的三种方案案房屋的静力计算,根据据房屋的空间工作作性能分为:刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三类。5.3砌体结构静力计算算方案屋面承受荷载R后分成两部分:一一部分R1通过屋面水平梁传传给山墙;另一部分R2通过平面排架直接接传给外墙的基础础。1、弹性计算方案当山墙(横墙)间间距很大时,屋面面水平梁的水平刚刚度较小,值值比较大。2、刚弹性计算方案案当山墙(横墙)间间距比较小时,屋面的跨跨度相对短一些,相应的的水平刚度相对较大。楼楼板处的相对位移比弹性性方案小一些。3、刚性计算方案当山墙(横墙)间间距更短时,由于于屋面水平梁的水水平刚度很大,可可以认为屋面没有有水平位移。比较以上三种,刚刚性方案最好,尽尽量设计成刚性方方案。屋盖类别刚性方案刚弹性方案弹性方案1整体式、装配整体式和装配式无檩体系钢筋混凝土屋盖或楼盖S<3232<S<72S>722装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖、轻钢屋盖和木屋盖或楼板S<2020<S<48S>483冷摊瓦木屋盖和石棉水泥瓦轻钢屋盖S<1616<S<36S>364、混合结构房屋静静力计算方案划分分刚性方案和刚弹性性方案中横墙应当当满足以下要求:横墙中开有洞口时时,洞口的水平截面面面积应不超过横墙墙截面面积的50%;横墙的厚度一般不不小于180mm;单层房屋屋的横墙墙长度不不小于其其高度,,多层房房屋的横横墙长度度,不小小于其总总高度的的1/2;当不符合合上述要要求时,,应对横横墙的刚刚度进行行验算;;最大的的水平位位移不超超过横墙墙总高度度的1/4000。5、横墙的的要求5.4.1受压构件件承载力力的计算算一、计算公式式式中φ-受压构构件承载载力的影影响系数数φ值可以利利用公式式计算,,也可以以查表5.4无筋砌体体构件的的承载力力计算与3个因素有有关:1、高厚比比β;2、轴向力力偏心距距e;3、砂浆强强度。二、高厚厚比墙、柱的的计算高高度(H0)与墙厚厚度或柱柱边长((h)之比称称为高厚比。β=H0/h如何取??5.4.2砌体局部部受压承承载力计计算局部受压压破坏特特点(1)纵向裂缝缝发展引引起的破破坏;(2)劈裂破破坏;(3)垫板下下砌体局局部破坏坏。(1)套箍作作用作用::外围对内内部的横横向约束束作用应力:外外部受拉拉,内部部三向受受压效果:强强度提高高(2)影响套套箍效果果的因素素影响局部部抗压强强度的计计算面积积A0与局部受受压面积积Al之比提高系数数的取值值:局部受压压承载力力计算公公式:梁端局部部受压1、有效支支承长度度的概念念有效支承承长度a0,一般小于于搁置长长度a一般情况况取值简支砼梁梁的简化化2023/3/62、上部荷荷载对梁梁端局部部受压的的作用局部受压压承载力力计算公公式卸载拱上部荷载载传递特特点:部分通过过拱作用用传至梁梁侧,形成拱的的作用。。σ0实际效应应NLη-梁底应应力图形形完整系系数;γ-局部抗抗压强度度提高系系数。3、刚性垫垫块当梁端局局部受压压承载力力不满足足要求时时,可通通过在梁梁端加钢钢筋混凝凝土垫块块(预制制刚性垫垫块、与与梁现浇浇整体形形成的垫垫块)或或将梁端端放在圈圈梁上解解决。要求:1、高度不不宜小于于180mm,挑出撒撒谎不宜宜大于其其高度tb。2、带壁柱柱墙的垫垫块伸入入翼缘不不小于120mm,计算时时不计入入翼缘部部分。5.4.3砌体受拉拉、受弯弯及受剪剪承载力力计算ft—砌体的轴轴心抗拉拉强度设设计值,,应按规范范表采用用1、轴心受受拉构件件的承载载力计算算Nt——轴心拉力力设计值值M——弯矩设计值ftm——砌体的弯弯曲抗拉拉强度设设计值,,应按表表采用W——截面抵抗抗矩2、受弯构构件的抗抗弯承载载力计算算V——剪力设计计值fV——砌体的抗抗剪强度度设计值值b、h——截面宽度度、高度度z——内力臂,,当截面面为矩形形时取z等于2h/3I——截面惯性性矩S——截面面积积矩受弯构件件的抗剪承载载力计算3、受剪构件件沿通缝或或沿阶梯梯形截面面破坏时时受剪构构件的承承载力应应按下列列公式计计算:μ--剪压复合合受力影影响系数数;5.5.1墙、柱允允许高厚厚比混合结构构房屋中中的墙体体是受压压构件,,除满足足承载力力要求外外,还须须保证其其稳定性性,故验验算其高高厚比::5.5构造要求求对于矩形形截面墙墙、柱的的高厚比比应符合合下列要要求:式中,——墙柱的允允许高厚厚比;——墙柱的计计算高度度。——的修正系系数,说说明见下下页非承重墙墙的的修正系系数.当厚度为为240mm时,;;当厚度为为90mm时,;;当厚度在在240mm和90mm之间时,,插值。。由门窗洞洞口的墙墙的的修修正系数数:式中,为为宽度s范围内的的门窗洞洞口的宽宽度;s为相邻窗窗间墙或或壁柱之之间的距距离。墙、柱的的允许高高厚比限限值砂浆强度等级墙柱>=M7.52617M52416M2.52215注意:1、相邻横横墙距离离:s≤h,时,不不需验算算;2、变截面面柱分别别验算,,上柱验验算时,,按表中中数值的的1.3倍取5.5.2一般构造造要求1、材料::五层及及以上,,或受振振动及层层高大于于6m的墙、柱柱应采用用砖MU10;砌块MU7.5;石材MU30,砂浆M5。另:若若安全等等级为一一级,设设计使用用年限超超过50年时,提提高一级级。2、截面::独立砖砖柱不小小于240mm×370mm。毛石墙墙不小于于350mm,毛料石石柱较小小边不宜宜小于400mm。3、跨度大大于6m的屋架,,大于4.8m的砖砌体体梁,大大于4.2m的砌块砌砌体及3.9m的毛石砌砌体,应应在支承承处设置置刚性垫垫块。4、加设壁壁柱:240mm厚的砖墙墙大于6m时,180mm的4.8m梁等。填充墙、、隔墙应应与周边边构件有有可靠连连接。一、墙体体开裂的的主要原原因和部部位1、墙体开开裂的主主要原因因由于温度度变化引引起的;;由于地基基不均匀匀沉降引引起的。。2、墙体开开裂的主主要部位位房屋的高高度、重重量、刚刚度有较较大变化化处;地质条件件变化处处;基础底面面或埋深深变化处处;房屋平面面形状复复杂的转转角处;;5.5.3防止墙体体开裂的的主要措措施二、温度度变化引引起的墙墙体开裂裂1、原因分分析及典典型裂缝缝由于温度度变化引引起热胀胀冷缩的的变形称称为温度度变形。。混凝土的的线膨胀胀系数为1.0e-5;砖墙的线线膨胀系系数为0.5e-5;几种比较较典型的的裂缝:平屋顶下下边外墙墙的水平平裂缝和和包角裂裂缝.内外纵墙墙和横墙墙的八字字裂缝房屋错层层处的局局部垂直直裂缝.2、防止温温度引起起的墙体体开裂的的措施设置温度度伸缩缝;在房屋顶顶层宜设设置钢筋混凝凝土圈梁梁;优先采用用装配整体体式有檩体系系钢筋混混凝土瓦瓦才屋盖盖、装配配式无檩檩体系钢钢筋混凝凝土屋盖盖或加气气混凝土土屋盖;;屋盖结构构的上层层设置保温温层或隔热层层;当房屋的的楼盖或或屋盖不不在同一一标高时时,较低低的屋盖盖或楼盖盖与顶层层较高的的部分的的墙体脱脱开做成成变形缝;3、防止地基基不均匀匀沉降引引起墙体体开裂的的主要措措施设置沉降缝。设置钢筋混凝凝土圈梁梁或钢筋筋砖圈梁梁;房屋应力求简简单,横墙间距距不宜过过大;较长的的房屋易易设置沉沉降缝;;合理安排施工工程序,,易先建建较重的的单元,,后建较较轻单元元。5.6.1圈梁圈梁是沿建筑筑物外墙墙四周及及纵横墙墙内墙设设置的连连续封闭闭混凝土土梁。5.6圈梁、过过梁、墙墙梁及挑挑梁1、圈梁的的作用增强房屋屋的整体体性和墙墙体的稳稳定性,,防止由由于地基基不均匀匀沉降或或较大振振动荷载载等对房房屋引起起的不利利影响。。2、混合结结构房屋屋设置圈圈梁的规规定圈梁通常常设置在在基础墙、、檐口和和楼板处处,其数量量和位置置与建筑筑物的高高度、层层数、地地基状况况和地震震强度有有关。3、圈梁的的构造要要求(1)圈梁宜宜连续的的设置在在同一水水平面上上,并形形成封闭闭状;当当圈梁被被门窗洞洞口截断断时,应应在洞口口上不增增设相同同截面的的附加圈梁。附附加圈梁梁与圈梁梁的搭接长长度不应应小于其其中到中垂垂直间距距的2倍,且不得小小于1米。(2)纵横墙墙交接处处的圈梁梁应有可可靠的连连接。刚刚弹性和和弹性方方案房屋屋,圈梁梁应与屋屋架、大大梁等构构件可靠靠连接;;(3)钢筋混混凝土圈圈梁的宽宽度宜于于墙厚相相同,当当墙厚mm时,其宽宽度不宜宜小于2h/3。圈圈梁高度度不应小小于120mm。纵向钢钢筋不应应少于4Ф10,绑扎接接头的搭搭接长度度按受拉拉钢筋考考虑,箍箍筋间距距不应大大于300mm.(4)圈梁兼兼作过量量时,过过量部分分的钢筋筋应按计计算用量量另行增增配;(5)圈梁在在房屋的的转角处处或纵横横墙交接接处应配配置斜向向加强筋筋。5.6.2过梁承受门窗窗洞口上上部墙体体的重量量和楼盖盖传来的的荷载的的梁,称为过梁梁。一般包括括砖砌过过梁和钢钢筋混凝凝土过梁梁.(见下图图)1、过梁跨跨度的规规定:钢筋砖过过梁不超超过1.5米;砖砌平拱拱不超过过1.2米;对有较大大振动荷荷载或可可能产生生不均匀匀沉降的的房屋,应采用钢钢筋混凝凝土过梁梁.2、过梁的的构造要要求:1)钢筋混混凝土过过梁的支支承长度度,不宜宜小于240mm;2)砖砌过过梁计算算高度内内,砂浆浆强度不不低于M5;3)砖砌平平拱过梁梁高度不不宜小于于240mm;4)钢筋砖砖过梁底底面砂浆浆层处钢钢筋不应应小于5mm,间距不不超过120mm,伸入支支座长度度不小于于240mm,砂浆层层厚度不不宜小于于30mm。5.6.3墙梁由托梁和和其上部部的计算算高度范范围内的的墙体所所组成的的组合结结构称为为墙梁。。墙梁包括括简支墙梁梁、连续墙梁梁和框支墙梁梁。也可以分分为承重墙梁梁和自承重墙墙梁。5.6.4挑梁土木工程程中,指指从主体体结构延延伸出来来,一端端主体端端部没有有支承的的水平受受力构件件称为挑挑梁。破坏形式式:一种是发发生倾覆覆破坏;;另一种是是两下的的砌体发发生受压压破坏。。1、挑梁的的倾覆破破坏砌体中钢钢筋混凝凝土挑梁梁的抗倾倾覆可以以按下式式计算::式中,为为挑挑梁的抗抗倾覆力矩矩;为挑梁的的荷载设设计值对计计算倾覆覆点产生生的倾覆力力矩倾覆覆力矩。。2、挑梁下砌砌体局压压承载力力验算式中,挑挑梁下的的支撑压压力,可可以取R为挑梁由由荷载设设计值产产生的支支座竖向向反力;;为梁端底底面压应应力图形形的完整整系数,,取取为砌体局局部抗压压强度提提高系数数,挑梁梁为丁字形墙墙体时,,取为1.5;为一字字形墙体体时,取为为1.25为挑梁下下局部受受压面积积,构造要求求:1)纵向受受力钢筋筋至少应应有1/2的钢筋面面积伸入入梁尾,,且不小小于2根12mm的钢筋混混凝土;;其余钢钢筋伸入入支座的的长度不不应小于于2l1/3。2)挑梁埋埋入深度度l1与挑出长长度l之比宜大大于1.2;当挑梁梁上无砌砌体时,,宜大于于2。结束!谢谢大家家!建筑抗震震第九章建筑结构构抗震基基本知识识9.1地震的基基本知识识9.2建筑结构构抗震设设防9.3结构的抗抗震构造造措施本章主要内容679建筑结构构抗震基基本知识识1.了解抗震震的基本概念念、抗震设防防目标;2.理解房屋屋抗震的的一般规定定和构造措施施。地震的概概念:(Earthquake)由于地球球不断运运动和变变化,逐逐渐积累累了巨大大的能量量,在地地壳某些些脆弱地地带,造造成岩层层突然发发生破裂裂,或者者引发原原有断层层的错动动,这就就是地震震。地震震绝大部部分都发发生在地地壳中。。中国是一一个多地地震的国国家,从从1966年的邢台台地震到到1976年的唐山山大地震震,08年汶川川地震,,13年芦山地地震及今今年发生生的尼泊泊尔地震震。9.1地震的基基本知识识地震按其其成因分分为:火山地震震、塌落落地震、、人工诱诱发地震震、构造地震震;其中构造地震震发生的概概率高,,破坏作作用大,,影响范范围广,,为房屋屋抗震设设防研究究的主要要对象。。我国位于于全球两两大地震震构造系系的交汇汇区域::其一:环太平洋洋地震构构造系,,(占75%全球总地地震)其其二::北纬20°~50°之间大陆(占占90%全球总地震))构造地震的形形成常用地震术语语:1、震源——地震发生时,,在地球内部部产生地震波波的的位置置,也是地震震能量释放的的源头;2、震源深度——震源到地面的的垂直距离;;3、震中中——震源到地表的的垂直投影点点;4、震中距距——地震影响区内内,地表某处处至震中的距距离;5、等震线线——在同一地震中中,具有相同同地震烈度点点的连线;6、极震区(震中中区)——等震线图上烈烈度最高的区区域。地震的破坏作作用1、地表破坏现现象(1)地裂缝(2)喷砂冒水(3)地面下沉(4)滑坡、塌方方由地震引起的的地裂缝据河北青年报报报道,06年7月,在河北柏柏乡地区出现现长8000米地裂缝,邢邢台市国土局局和邢台地震震局研究表明明,受地质断断裂活动影响响形成地裂缝缝地表破坏现象象-喷砂冒水由地震引起的的地裂缝稻田里喷砂冒冒水的陷坑→地表破坏现象象-滑坡、塌方滑坡现场地震的破坏作作用2、建筑物破坏坏(1)结构丧失整整体稳定性(2)结构承载力力不足引起破破坏(3)地基失效地震时因震陷陷或不均匀沉沉陷,导致墙身开裂裂、房屋损坏坏灾难前的平静静→地震的破坏作作用3、次生灾害火灾水灾海海啸有毒及放射性性物质泄露海浪冲击堤岸岸→瞬间的汹涌澎澎湃→死亡地狱美国DigitalGlobe公司于2004年12月29日发布的卫星星照片,照片片是当地时间间12月26日上午10点20分在斯里兰卡卡西南部城市市卡卢特勒上上空拍摄的。。照片显示了了卡卢特勒海海岸遭到海啸啸袭击之后不不久的情形。。1、震级:衡量一次地地震释放能量量大小的尺度度,国际上常常用里氏震级级表示;M=lgAM<2微震(无感地地震),人人没有感觉觉;M=2~4有感地震,人人有不同同程度的感觉觉;M≥5破坏性地震,,
建筑物物有不同程度度的破坏;M=7~8强烈地震;M>8特大地震。2、地震烈度:地震对地表表和建筑物影影响的平均强强弱程度;震中烈度:I0一般震中距越越大,烈度越越低;
震中中距越小,烈烈度越高。↑台湾2000.6.11地震烈度示示意图9.2建筑结构抗抗震设防(1)基本烈度度一个地区的的基本烈度度是指该地地区今后50年时间内,,在一般场场地条件下下,可能遭遭遇到超越越概率为10%的地震烈度度。(2)设防烈度度一般情况下下,可采用用中国地震震动参数区区划图的地地震基本烈烈度浙江省:抗抗震设防防烈度为7度的地区有::
岱山山、嵊泗、、舟山;抗抗震设防防烈度为6度的地区有::
杭州州、宁波、、湖州、嘉嘉兴、温州州、绍兴、、长兴、安安吉、临安安、奉化、、象山、德德清、嘉善善、平湖、、海盐、桐桐乡、余杭杭、海宁、、萧山、上上虞、慈溪溪、余姚、、瑞安、富富阳、平阳阳、苍南、、乐清、永永嘉、泰顺顺、景宁、、云和、庆庆元、洞头头。2、设防目标标(1)大震、中中震、小震震小震是发生机会会较多的地地震,小震震对应地震震烈度概率率密度曲线线图上的峰峰值烈度,,又叫众值值烈度或多多遇烈度,,超越概率率为63.2%;中震对应的地震震烈度为基基本烈度,,50年内的超越越概率为10%;大震是发生机会会较小的罕罕遇地震,,50年内的超越越概率为2-3%。抗震设防目目标:小震不坏、、中震可修修、大震不不倒甲类建筑——重大建筑工工程和地震震时可能发发生严重次次生灾害的的建筑,((如核电电站、核设设施、水库库、大坝、、堤防、贮贮油、贮气气、贮存易易燃易爆、、剧毒、强强腐蚀物质质的设施等等);乙类建筑——地震时功能能不能中断断或需尽快快恢复的建建筑,即生生命线工程程建筑,((如消防防、急救、、供水、供供电、通讯讯等);丙类建筑——甲、乙、丁丁类以外的的一般建筑筑,(如如一般的公公共建筑、、住宅、旅旅馆、厂房房等);丁类建筑——抗震次要建建筑,((如储存存物品价值值低的一般般仓库,人人员活动少少的辅助建建筑等)。。建筑重要性性分类:((抗震设防防分类)抗震设防标标准:甲类建筑——地震作用应应高于本地地区抗震设设防烈度的的要求,抗抗震措施,,当抗震设设防烈度为为6~8度时,应符符合本地区区抗震设防防烈度提高高一度的要要求,当为为9度时,应符符合比9度更高的要要求;乙类建筑——地震作用应应符合本地地区抗震设设防烈度的的要求,抗抗震措施,,当设防烈烈度为6~8度时,应符符合本地区区抗震设防防烈度提高高一度的要要求,当为为9度时,应符符合比9度更高的要要求;丙类建筑——地震作用和和抗震措施施均应符合合本地区抗抗震设防烈烈度要求;;丁类建筑——地震作用应应符合本地地区抗震设设防烈度的的要求,抗抗震措施应应允许比本本地区抗震震设防烈度度适当降低低,但设防防烈度为6度时,不应应降低。9.3结构的抗震震构造措施施施房屋抗震震设计的基基本原则是是小震不坏、、中震可修修、大震不不倒。对于多层砌砌体房屋,,通过采取取加强房屋屋整体性及加强连接等一系列构构造措施来来提高房屋屋抗震能力力。构造措施分分成两部分分。9.3结构的抗震震构造措施施加强房屋整整体性的构构造措施(1)钢筋混凝凝土构造柱柱设置钢筋混凝土土构造柱或或芯柱的抗抗震作用在在于和圈梁梁一起对砌砌体墙片乃乃至整幢房房屋产生一一种约束作作用,从而而提高墙片片及整幢房房屋的抗倒倒塌能力。。对于砖房可可设置钢筋筋混凝土构构造柱,而而对混凝土土空心砌块块房屋,可可利用空心心砌块孔洞洞设置钢筋筋混凝土芯芯柱。9.3.1砌体结构构构造措施9.3结构的抗震震构造措施施对多层砖房房应按表9.1要求设置钢筋混混凝土构造造柱。对外廊式和和单面走廊廊式的多层层砖房,应应根据房屋屋增加一层层后的层数数按表9.1要求设置构造柱柱,且单面面走廊两侧侧的纵墙均均应按外墙墙处理。对横墙较少少的房屋,,应根据房房屋增加一一层后的层层数按表9.1及以上要求设设置构造柱柱。表9.1多层砖砌体体房屋构造造柱设置要要求9.3结构的抗震震构造措施施钢筋混凝土土构造柱的的截面尺寸寸应大于等等于240mm×180mm,其中设置置4根12纵向钢筋,,箍筋间距距不宜大于于250mm,且在柱上上下端应适适当加密。。当6、7度时超过六层,8度时超过五层和9度时,构造造柱纵向钢钢筋宜采用用4根14,箍筋间距距不应大于于200。房屋四角角的构造柱柱可适当加加大截面及及配筋。钢筋混凝土土构造柱必必须先砌墙墙、后浇柱柱,与墙连连接处宜砌砌成马牙槎槎,并应沿沿墙高每500mm设2根6拉结钢筋,每边伸入墙墙内不宜小小于1m,见图9.1。图10.1构造柱与墙墙体的连接接9.3结构的抗震震构造措施施构造柱应与与圈梁可靠靠连接。构构造柱不必必设置单独独基础,一一般应伸入入室外地面面下500mm,或与埋深深小于500mm的基础圈梁梁相连。(2)对空心砌砌块房屋钢钢筋混凝土土芯柱设置置对空心砌块块房屋钢筋筋混凝土芯芯柱设置可可按如下要要求进行::混凝土小小砌块应按按表9.2要求设置钢筋混混凝土芯柱柱。对医院院、教学楼楼等横墙较较少的房屋屋,应根据据房屋增加加一层后的的层数按表9.2要求设置芯柱。。房屋层数设置部位设置数量6度7度8度9度四、五三、四二、三
外墙转角,楼、电梯间四角,楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;
大房间内外墙交接处;
错层部位横墙与外纵墙交接处;
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个孔六五四
外墙转角,楼、电梯间四角,楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;
大房间内外墙交接处;
错层部位横墙与外纵墙交接处;
隔12m或单元横墙与外纵墙交接处;
隔开间横墙(轴线)与外纵墙交接处表9.2多层小砌块块房屋芯柱柱设置要求求接下表房屋层数设置部位设置数量6度7度8度9度七六五二
外墙转角,楼、电梯间四角,楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;
大房间内外墙交接处;
错层部位横墙与外纵墙交接处;
隔12m或单元横墙与外纵墙交接处;
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
七≥六≥三
外墙转角,楼、电梯间四角,楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;
大房间内外墙交接处;
错层部位横墙与外纵墙交接处;
隔12m或单元横墙与外纵墙交接处;
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个孔续上表注:外墙转转角、内外外墙交接处处、楼电梯梯间四角等等部位,应应允许采用用钢筋混凝土土构造柱替替代部分芯芯柱。9.3结构的抗震震构造措施施混凝土小砌砌块房屋芯芯柱截面不不宜小于120mm×120mm。芯柱混凝凝土强度等等级不应低低于Cb20。芯柱与墙墙连接处应应设置拉结结钢筋网片片。竖向插插筋应贯通通墙身且应应与每层圈圈梁连接,,插筋不应应小于1根12;6度和7度时超过五层,8度时超过四层和9度时,不应应小于1根14。芯柱也应应伸入室外外地面下500mm,或与埋深深小于500mm的基础圈梁梁相连。9.3结构的抗震震构造措施施(3)钢筋混凝凝土圈梁的的设置对横墙承重重的装配式式钢筋混凝凝土楼(屋)盖或木楼(屋)盖房屋,应应按表9.3的规定设置现现浇圈梁。。对纵墙承承重房屋,,每层均应应设置圈梁梁,且抗震震横墙方向向的圈梁应应比表9.3规定的适当加密密。多层黏土砖砖房的现浇浇钢筋混凝凝土圈梁的的截面高度度不应小于于120mm,配筋应符合表9.4的要求。为加强基基础整体性和刚刚性而增设的基基础圈梁,其截截面高度不应小小于180mm,配筋不应少于于4根12。墙类烈度6度、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
屋盖处及每层楼盖处;
屋盖外间距不应大于4.5m;
楼盖处间距不应大于7.2m;
构造柱对应部位
屋盖处及每层楼盖处;
各层所有横墙,且间距不应大于4.5m;
构造柱对应部位
屋盖处及每层楼盖处;
各层所有横墙表9.3多层砖砌体房屋屋现浇钢筋混凝凝土圈梁设置要要求配筋烈度6度、7度8度9度最小纵筋410412414最大箍筋间距(mm)250200150表9.4圈梁配筋要求9.3结构的抗震构造造措施对砌块房屋的现现浇钢筋混凝土土圈梁,应提高高一度后按多层层黏土砖房对现现浇钢筋混凝土土圈梁设置的相相应要求进行设设置,但采用装装配式钢筋混凝凝土楼盖时,每每层均应设置圈圈梁。圈梁一般需现浇浇,必须闭合,,遇有洞口时应应上下搭接;圈圈梁宜与预制板板设在同一标高高处或紧靠板底底。9.3结构的抗震构造造措施加强构件间连接接的构造措施(1)墙与墙之间的的连接要求对多层砖房纵横横墙之间的连接接,一方面应在在施工过程中注注意纵横墙的咬咬槎,同时也应应注意,对6度和7度时长度大于7.2m的大房间及8度和9度时外墙转角及及内外墙交接处处,应沿墙高每每隔500mm配置26通长钢筋和4mm分布短筋平面内点焊焊组成的拉结网网片或4mm点焊钢筋网片。对后砌的非承重重砌体隔墙应沿沿墙高每隔500~600mm配置26拉结钢筋与承重重墙或柱拉结,,每边伸入墙内内不应小于500mm。8度和9度时,长度大于于5m的后砌隔墙的墙墙顶尚应与楼板板或梁拉结。多层小砌块房屋屋墙体交接处或或芯柱与墙体连连接处应设置拉拉结钢筋网片,,网片可采用4的钢筋点焊而成,,沿墙高间距不不大于600mm,并应沿墙体通通长水平设置。。9.3结构的抗震构造造措施9.3结构的抗震构造造措施(2)墙体与楼(屋)盖间及预制板间间的连接要求现浇钢筋混凝土土楼板或屋面板板伸进纵、横墙墙内的长度,均均不应小于120mm;装配式钢筋混混凝土楼板或屋屋面板,当圈梁梁未设在板的同同一标高时,板板端伸进外墙的的长度不应小于于120mm,伸进内墙的长长度不应小于100mm或采用硬架支模模连接,在梁上上不应小于80mm或采用硬架支模模连接;当板的的跨度大于4.8m并与外墙平行时时,靠外墙的预预制板侧边应与与墙或圈梁拉结结;房屋端部大大房间的楼盖,,6度时房屋的屋盖盖和7~9度时房屋的楼、、屋盖,当圈梁梁设在板底时,,钢筋混凝土预预制板应相互拉拉结,并应与梁梁、墙或圈梁拉拉结。9.3结构的抗震构造造措施梁端箍筋加密在梁端塑性铰区区段范围内加密密箍筋,可以起起到约束混凝土土、提高混凝土土变形能力的作作用,从而可提提高梁截面转动动能力,增加其其延性。《建筑抗震设计规规范》(GB50011—2010)对梁端加密区区的范围和构造造要求所作的详详细规定详见表9.59.3.2框架结构的抗震震构造措施抗震等级加密区长度(mm)
(采用较大值)箍筋最大间距(mm)
(采用最大值)箍筋最小直径(mm)一2hb,500hb/4,6d,10010二1.5hb,500hb/4,8d,1008三1.5hb,500hb/4,8d,1508四1.5hb,500hb/4,8d,1506注:①d为钢筋直径;hb为梁截面高度。。②箍筋直径大于于12mm,数量不少于4肢且肢距不大于于150mm时,一、二级的的最大间距应允允许适当放宽,但不得大大于150mm。表9.5梁端箍筋加密区区的长度、箍筋筋的最大间距和和最小直径9.3结构的抗震构造造措施梁端加密区箍筋筋肢距,一级抗抗震不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较较大值,二、三三级抗震不宜大大于250mm和20倍箍筋直径的较较大值,四级抗抗震不应大于300mm。在梁端箍筋加密密区内一般不宜宜设置纵筋接头头。柱端箍筋加密震害调查表明,,框架柱的破坏坏主要集中在柱柱端1.0~1.5倍柱截面高度范范围内。通过加加密柱端箍筋可可以提高柱端的的抗剪能力,起起到约束混凝土土、提高混凝土土的抗压强度及及变形能力,防防止纵筋压屈的的作用。试验表表明,当箍筋间间距小于6~8倍柱纵筋直径时时,在受压混凝凝土压碎前,一一般不会出现钢钢筋压屈的现象象。9.3结构的抗震构造造措施柱端箍筋加密区区范围应按下列列规定采用:①柱端,取柱截截面长边尺寸(圆柱直径)、柱净高的1/6和500mm三者的最大值;;②底层柱的下端端不小于柱净高高的1/3;③刚性地面上下下各500mm;④剪跨比不大于于2的柱和因设置填填充墙等形成的的柱净高与柱截截面高度之比不不大于4的柱、框支柱、、一级抗震及二二级抗震框架的的角柱,取全高高。一般情况下,柱柱端箍筋加密区区的箍筋间距和和直径应符合表9.6的要求。抗震等级箍筋最大间距(采用较小值,mm)箍筋最小直径(mm)一6d,10010二8d,1008三8d,150(柱根100)8四8d,150(柱根100)6(柱根8)表9.6柱箍筋加密区的的箍筋最大间距距和最小直径注:d为柱纵筋最小直直径;柱根指框框架底层柱的嵌嵌固部位。9.3结构的抗震构造造措施柱箍筋加密区的的箍筋肢距,一一级不宜大于200mm;二、三级不宜宜大于250mm;四级不宜大于于300mm,至少每隔一根根纵筋宜在两个个方向有箍筋或或拉筋约束;采采用拉筋复合箍箍筋时,拉筋宜宜紧靠纵向钢筋筋并钩住箍筋。。9.3结构的抗震构造造措施钢筋接头和锚固固钢筋锚固与接头头除应符合《混凝土结构设计计规范》的要求外,尚应应符合下列要求求:(1)纵向钢筋的最最小锚固长度laE应按下列公式计计算:一、二级抗震laE=1.15la三级抗震laE=1.05la四级抗震laE=1.0la式中la——纵向钢筋的锚固固长度,按《混凝土结构设计计规范》确定。10.3结构的抗震构造造措施(2)纵向钢筋接头头位置宜避开梁梁端、柱端钢筋筋加密区。(3)当采用搭接接接头时,其搭接接接头长度不应应小于ζllaE;ζl——为纵向受拉钢筋搭搭接长度修正系系数,其值按表表10.7采用。纵向钢筋搭接接头面积百分率(%)≤2550100ζl1.21.41.6表9.7纵向受拉钢筋搭搭接长度修正系系数ζl9.3结构的抗震构造造措施(4)对于钢筋混凝凝土框架结构梁梁、柱的纵向受受力钢筋接头方方法应遵守以下下规定:①框架梁:一级级抗震等级,宜宜选用机械连接接接头,也可采采用搭接接头或或焊接接头;二二、三、四级抗抗震等级,可采采用搭接接头或或焊接接头。②框架柱:一级级抗震等级,宜宜选用机械连接接接头;二、三三、四级抗震等等级,宜选用机机械接头,也可可采用搭接接头头或焊接接头。。9建筑结构抗震基基本知识什么是地震震级级?什么是地震震烈度?两者有有何关联?建筑结构抗震设设防的目的是什什么?试述圈梁和构造造柱在房屋中的的布置及构造要要求。思考题结束!谢谢大家!总复习《建筑结构构》朱俊涛郑州大学土木工程学学院讲师/博士研究方向:工程结构抗震及及振动控制;工程结构加固Email:juntaozhu@;TEL、主要内容第二章建建筑结构材料的的力学性能第三章结结构设计方法第四章混混凝土结构4.1受弯构件承载力力4.2受压构件承载力力4.3受扭构件承载力力4.4受拉构件承载力力4.5混凝土梁、板结结构4.6预应力混凝土4.7构件的裂缝和变变形第五章砌体结构第六章建筑结构抗震基本知识二、建筑结构材材料的力学性能能1、钢筋牌号fyf’yHPB300()270270HRB335()、HRBF335()300300HRB400、HRBF400、RRB400360360HRB500、HRBF500435410强度lowhigh塑性:好差F一、建筑结构材材料的力学性能能二、建筑结构材材料的力学性能能2、混凝土三大强度:立方体抗压强度度fcu,k轴心抗压强度fc轴心抗拉强度ft3、钢筋与混凝土土的粘结(1)钢筋和砼之间的胶着着力(2)砼收缩和钢筋之间间的摩阻力(3)钢筋表面凸凹不平和和砼之间产生的的机械咬合力(1)钢筋和砼之间存在粘结力力(2)砼和钢筋的线线膨胀系数在同同一量级;(3)砼保护层对钢钢筋形成良好的的保护作用三、建筑结构设设计方法1结构的功能要求求安全性适用性耐久性概括称为结构的可靠性结构的设计使用用年限是指设计规定的的结构或结构件件不需进行大修修即可按预定目目的使用的年限限。标志性建筑和特特别重要建筑结结构的设计使用用年限为100年,普通房屋和和构筑物的设计计使用年限为50年,易于替换结结构构件的设计计使用年限为25年,临时性建筑筑结构的设计使使用年限为5年。设计基准期,是为确定可变作作用及与时间有有关的材料性能能取值而选用的的时间参数,它不等同同于设计使用年年限。三、建筑结构设设计方法以概率为基础的的极限状态设计计方法:(1)承载能力极限限状态(2)正常使用极限限状态1)结构或构件连接因超过过材料强度而破破坏,或因过度变形而而不适于继续承承载。2)整个结构或其其中一部分作为为刚体失去平衡衡。3)结构或构件形形成机构体系。4)结构或构件丧失稳定性性。5)结构因局部破破坏而发生连续续倒塌6)地基丧失承载载力而破坏7)结构或构件疲疲劳而破坏3)影响正常使用用的振动;人行天桥振动频频率过大,超高高层的低频振动动1)影响正常使用或或外观的变形;结构水平侧移或或振幅过大2)影响正常使用或或耐久性能的局局部损坏
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