6 多层砌体房屋的抗震设计

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1、第6章多层砌体房屋的抗震设计6.1概述砌体房屋——以粘土砖、砌块作为承重墙体，采用钢筋混凝土现浇或装配式楼屋盖的混合结构房屋。底部框架－抗震墙房屋——底部一层或两层由钢筋混凝土框架－抗震墙承重，上部由多层砖墙承重的结构。常用于中、小城市的临街住宅、旅馆、办公楼等建筑。1923年日本关东大地震，7000幢砖石结构房屋，只有1000幢能恢复使用。1906年美国的旧金山地震，砖石房屋破坏特别严重1948年，苏联的阿什哈巴德地震，砖石结构的破坏和倒塌率为70%～80%。唐山、海城等的震后调查也表明：墙体——地震反复作用下出现交叉裂缝，在外纵墙的窗间墙部位

2、较为多见。水平裂缝多见于外纵墙窗口上下。墙角破坏——房屋端部四角处由于刚度较大，地震反应也较大，扭转作用也使该部位产生应力集中。同时，墙角位于房屋尽端，受到的约束作用较弱，使该部位抗震能力降低。6度区女儿墙、小烟囱严重破坏。7度区少数房屋轻微损坏，少数中等损坏，个别严重。8度区多数出现震害，近半数达到中等和严重破坏。9度区房屋普遍遭到破坏，多数达到严重破坏，个别倒塌。10度区少数严重破坏，大多数倒塌。多数砖房的抗破坏能力很低，但仍具有较高的抗倒塌能力。仅在9度以上才有大量砖房倒塌。除高烈度区，经过合理设计、施工的砖房可以在地震区采用。进行震害调查

3、，有利于找出砌体房屋的薄弱环节，总结有益的抗震措施。纵横墙——如果纵横墙咬槎连接不好，就会出现竖向裂缝，严重时纵墙外闪或倒塌，在未设圈梁的房屋中更易发生。楼梯间破坏——由于楼梯间横墙间距小，刚度大，地震剪力大，而空间刚度小，踏步板使墙体削弱等，使得楼梯间墙体较其它墙体震害严重。楼板与屋盖——装配式楼屋盖由于板缝过小或灌浆不实，地震时预制板板缝易于拉开。另外，板的搁置长度过短使楼板掉落。房屋附属物破坏——女儿墙、出屋面烟囱、垃圾道、屋顶小间破坏严重。原因在于鞭梢效应影响，同时该部位往往与主体结构连接较差，自身强度也低。底部框架－抗震墙房屋的震害—

4、—上层砖房的破坏类似于砖砌体房屋，但程度较轻。底部形成柔弱部位，发生变形集中现象，破坏严重，甚至引起整个建筑倒塌。6.2抗震设计基本要求实践证明，只要通过认真的抗震设计、合理进行抗震设防，采用得当的构造措施、保证施工的质量，就可以使砌体房屋的抗震性能大幅提高。多层砌体房屋的抗震措施，既属概念设计范围，也属防倒塌设计的问题。防倒塌不再依靠罕遇地震作用下的变形验算，而是做好细部处理和总体布置。1、房屋的体型与防震缝参考书《建筑体型与抗震设计》[美]平面和竖向布置应规则，抗侧力构件应均匀布置，必要时设置防震缝，将建筑分成规则的几个部分。不规则体型2、

5、优先采用横墙承重或纵横墙承重方案纵横墙宜均匀对称，上下连续，平面内对齐；楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处；墙体不应受到削弱。不宜采用纵墙承重方案3、房屋的总高度层数限值震害调查表明，房屋层数越多，高度越大，震害越严重，破坏和倒塌的概率也越高。砌体结构的层高不应超过3.6m，底框的底层不应超过4.5m。4、最大高宽比为了防止建筑物在水平地震作用下发生整体弯曲破坏，规范未规定对这类建筑进行整体弯曲验算，而是对最大高宽比的限制做了规定。5、抗震横墙的最大间距楼盖要有足够的刚度，保证地震作用经由楼盖传到横墙，同时不使纵墙发生过大变形而产生平面外弯曲

6、破坏。6、房屋局部尺寸窗间墙、小墙段、女儿墙等是抗震的薄弱环节。6.3多层砌体房屋抗震计算要点：只考虑两个主轴方向的水平地震作用，纵横墙在自身平面内的抗剪强度，不考虑竖向地震作用。只需验算不利的墙段：承载面积较大，竖向应力较小。计算的过程：地震作用计算——地震剪力的分配——砌体的抗剪强度验算1、水平地震作用计算计算简图只考虑第一振型，并假定为直线。底层的高度一般取室外地坪下0.5m（基础埋深较浅）。楼层水平地震作用周期：由于砌体房屋的横墙很多，刚度很大，一般T不超过0.25s，所以取1=max，采用倒三角型地震作用分布，其顶部误差不大，

7、不考虑顶部附加地震作用系数。突出屋顶的小建筑，地震作用效应应放大3倍以考虑鞭稍效应，增大部分不往下传递。楼层水平地震剪力在各抗侧力墙体间的分配地震剪力通过楼板传给横墙，分给各墙体的地震作用大小与楼板的刚度和墙体的侧移刚度有关。a、刚性楼盖满足抗震横墙间距要求的现浇钢筋砼楼盖或装配整体式钢筋砼楼盖可看作刚性楼盖，当结构、荷载都对称时，各墙体的侧移均相同，地震作用按每片墙体的侧移刚度分配。由于纵向楼盖的刚度都很大，则均视为刚性楼盖。设第i层的剪力为Vi，则第m道墙体的剪力当墙高相同、h/b<1时b、柔性楼盖木结构楼盖等，视楼盖为分段独立的简支于墙体

8、上的简支梁，各自独立变形，地震剪力与分摊的重力荷载代表值成正比。楼屋盖上重力荷载均匀分布时c、中等刚度楼盖装配式钢筋砼楼盖属于中等刚度楼