砌体结构的抗震设计
砌体结构房屋抗震设计
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.2 多层砌体结构的抗震计算
砌体的抗震抗剪强度设计值
fvEN fv
普通砖、多孔砖墙体的截面抗震抗剪承载力验算
Vfv E A/R E
V1REcfvE (AAc)ftAc0.08 fyAs
水平配筋墙体的截面抗震抗剪承载力
V1RE(fv EAs fyAs)
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
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建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——结构选型与布置
抗震横墙的间距
横向地震作用主要由横墙承受。横墙间距较大时,楼盖水平刚 度变小,不能将横向水平地震作用有效传递到横墙,致使纵墙发 生较大出平面弯曲变形,造成纵墙倒塌。
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
三、其它破坏
1、楼梯间破坏 原因:横墙间距小,抗剪刚度大;空间刚度较小;墙体有削弱等。
2、房屋附属物 突出屋面的屋顶间(电梯机房、水箱间等)、烟囱、女儿墙,由于“鞭端效应”
引起破坏。房屋附属物的破坏比下部主体结构破坏严重。6度区有所破坏,7度区 普遍 破坏,8-9度区几乎全部破坏或倒塌。
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落
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建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
二、裂缝
抗剪承载力不足,产生裂缝,主要有“X”形、水平和竖向三种类型。 1、“X”形裂缝:墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。
砌体结构的抗震设计要点
砌体结构的抗震设计要点砌体结构是建筑领域中常用的一种结构类型,其在很多建筑物中得到了广泛应用。
然而,由于其自身的特点,砌体结构在地震发生时容易出现破坏,因此,在进行砌体结构设计时需要重点考虑抗震设计的要点。
本文将介绍砌体结构抗震设计的关键要素。
一、材料选择在砌体结构的抗震设计中,选择合适的材料至关重要。
砌体材料的强度、韧性和稳定性将直接影响结构的抗震性能。
因此,在选择砖块时,应优先选择抗震性能好的砖块,如红砖或轻质砖;同时,在使用砂浆时,应确保砂浆具有足够的强度和粘结力。
二、墙体布置砌体结构的抗震能力主要依赖于墙体的承载能力。
因此,在进行砌体结构的抗震设计时,应合理布置墙体,使其能够充分发挥抗震的作用。
一般来说,墙体应尽量设置在结构的主体部分,如外围墙、内隔墙等,以提高结构的整体刚性和稳定性。
三、加强节点设计砌体结构的节点是其薄弱环节,容易出现破坏。
因此,在抗震设计中,应特别关注节点的设计。
合理的节点设计能够有效提高砌体结构的抗震能力。
在节点的加强设计中,可以采用加强板、加强筋等措施,以增强节点的受力能力和抗震性能。
四、提高整体刚度为了增强砌体结构的抗震能力,还应从整体刚度的角度进行设计。
通过增加水平和垂直的刚性墙体,可以有效地提高整体刚度,并降低结构在地震作用下的变形和破坏。
此外,还可以在砌体结构中引入混凝土柱、钢筋混凝土构件等,以提高整体刚度和抗震性能。
五、严格控制质量砌体结构的抗震设计不仅需要关注设计和施工阶段,还需要在施工过程中严格控制质量。
合格的施工质量能够确保结构的稳定性和安全性,从而提高其抗震能力。
因此,在进行砌体结构施工时,应加强质量管理,确保材料的合格使用、墙体的正确砌筑和节点的正确加固。
六、专业检测和监测为了保证砌体结构的抗震性能,还应进行专业的检测和监测。
通过对结构的抗震性能、变形情况和破坏程度进行监测,可以及时了解结构的安全状态,并采取相应的维修和加固措施。
同时,定期进行结构的抗震性能检测,有助于发现结构存在的问题并及时解决。
砌体结构房屋的抗震设计
砌体结构设计 masonry structure design
5局部尺寸的限值 局部地震破坏:多发生在承重窗间墙处、承重外墙尽端至门窗洞 边处、非承重外墙尽端至门窗洞边处、内墙阳角至门窗洞边处、 无锚固女儿墙处等位置。
房屋的局部尺寸限值
部位
承重窗间墙最小宽度 承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离
2
( j) 内 横 墙 斜 裂 缝
砌体结构设计 masonry structure design
5.8.2房屋抗震设计基本规定 1. 结构体系
(1)优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。不应采用砌体墙和混凝 土墙混合承重的结构体系。 (2)纵横向砌体抗震墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连 续;且纵横向墙体的数量不宜相差过大;平面轮廓凹凸尺寸,不应超过典型尺寸 的50%;当超过典型尺寸的25%时,房屋转角处应采取加强措施;楼板局部大洞 口的尺寸不宜超过楼板宽度的30%,且不应在墙体两侧同时开洞;房屋错层的楼 板高差超过500mm时,应按两层计算;错层部位的墙体应采取加强措施;同一轴 线上的窗间墙宽度宜均匀;墙面洞口的立面面积,6、7度时不宜大于墙面总面积 的55%,8、9度时不宜大于50%;在房屋宽度方向的中部应设置内纵墙,其累计 长度不宜小于房屋总长度的60%(高宽比大于4的墙段不计入)。
Vij
Kij Ki
Vi
式 中 Kij - - 第 i 层 第 j 片 抗 侧 力 构 件 的 侧 移 刚 度 ;
Ki -- 第 i 层抗 侧力构 件的侧 移刚度 。
14
砌体结构设计 masonry structure design
(4) 水 平 地 震 作 用 沿 高 度 的 分 布
第37讲砌体结构房屋抗震构造
§1.多层砌体房屋抗震
三、多层砖砌体房屋抗震构造措施 1.构造柱的设置
(1)定义——在砌体房屋墙 体的规定部位,按构造配 筋,并按先砌墙后浇灌混 凝土柱的施工顺序制成的 混凝土柱,称为混凝土构 造柱,简称构造柱。
(2)构造柱的作用 ①提高砌体的受剪承载力; (约10%~30%) ②约束砌体,提高变形能力, 增加延性和整体性; ③提高墙体的稳定性;
§2.底部框架—抗震墙砌体房屋抗震
(6)材料的强度等级要求: ①框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级不应低于C30。 ②过渡层墙体的砌筑砂浆等级不应低于M7.5。
结束! 谢谢大家!
§1.多层砌体房屋抗震
(3)设置部位
多层砖砌体房屋构造柱设置要求
§1.多层砌体房屋抗震
(4)构造要求
④ ①最小截面为240mm×180mm,纵筋宜采用4Ф12,箍筋间距不宜大于250mm,且 在柱上下端适当加密;6、7度超过六层、8度时超过五层和9度时,纵筋宜采用4Ф14, 箍筋间距不宜大于200mm;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。 ②构造柱与墙连接处应砌成马牙槎,沿墙高每隔500mm设2Ф6水平钢筋和Ф4分布短 筋平面内点焊组成的拉结网片,每边伸入墙内不宜小于1m。 6、7度时底部1/3楼层, 8度时底部1/2楼层,9度时全部楼层,上述拉结钢筋网片应沿墙体水平通长设置。 ③构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm ,或与埋深小于500mm 的基础圈梁相连。
§2.底部框架—抗震墙砌体房屋抗震
底框结构——是指底部为钢筋砼框架-抗震墙 结构,上部为多层砖砌体结构的房屋。
§2.底部框架—抗震墙砌体房屋抗震
1.震害特点 底部框架砖房的破坏相当严 重,破坏部位都发生在底部 框架部分。 底部框架砖房震害加重的原因: 上部纵横墙较密,不仅重量大而 且侧向刚度比下部框架大得多, 形成上刚下柔的结构体系。
砌体结构房屋的抗震设计
砌体结构房屋的抗震设计砌体结构房屋是指以砖块或石块为主要材料,通过砌筑形成的建筑结构。
砌体结构房屋在我国具有悠久的历史,早在古代就被广泛应用,并且在现代建筑中仍然被广泛使用。
然而,由于砌体结构房屋的特点,其抗震性能较差,容易受到地震的摧毁,因此在抗震设计过程中需要特别注意。
本文将介绍砌体结构房屋抗震设计的关键要点和常见方法,以提高砌体结构房屋的抗震能力。
首先,提高整体结构的稳定性是砌体结构房屋抗震设计的基础。
稳定性主要包括建筑物的纵向稳定性和横向稳定性。
纵向稳定性是指建筑物在地震力作用下的整体稳定性,主要采取加固墙体、设置结构柱和墙柱联结等措施来提高。
横向稳定性是指建筑物在水平地震力的作用下,能够保持稳定的能力,主要采取设置结构梁、设置剪力墙、设置钢筋混凝土框架等措施来提高。
此外,还可以采取设置承重墙和槽钢、角钢等材料的加固方法来提高整体稳定性。
其次,加强结构的抗震能力是砌体结构房屋抗震设计的关键。
加强结构的抗震能力包括提高砌筑质量、增加墙体厚度和设置抗震支撑等措施。
提高砌筑质量是通过提高砌筑技术水平,保证砌体结构的强度和稳定性,减少砌体结构的裂缝和开裂。
增加墙体厚度是通过增加墙体的截面面积,提高墙体的抗震承载能力。
设置抗震支撑是通过在建筑物的关键部位设置抗震支撑,增加结构的抗震稳定性。
砌体结构房屋的抗震设计还需要考虑地基的抗震能力。
地基的抗震设计包括选择合适的地基类型、加固基础和提高地基的承载能力等措施。
选择合适的地基类型是在建筑物选址时就需要考虑的问题,合理选择地基类型可以减少地震对建筑物的影响。
加固基础是通过增加基础的尺寸、加固基础的钢筋等措施来提高地基的抗震能力。
提高地基的承载能力是通过加固地基土壤,提高土壤的抗震能力。
综上所述,砌体结构房屋的抗震设计需要从提高整体结构的稳定性和加强结构的抗震能力两个方面来考虑。
通过采取合适的措施,可以有效地提高砌体结构房屋的抗震能力,使其在地震中保持稳定和安全。
砌体结构构件抗震设计
10砌体结构构件抗震设计10.1一般规定10.1.1地震区的砌体结构构件,除应符合第1章至第9章的要求外,尚应按本章的规定进行抗震设计。
10.1.2按本章规定的配筋砌块砌体剪力墙结构构件抗震设计的适用的房屋最大高度不宜超过表10.1.2的规定。
10.1.3配筋砌块砌体剪力墙和墙梁的抗震设计应根据设防烈度和房屋高度,采用表10.1.3规定的结构抗震等级,并应符合相应的计算和构造要求。
注:1对于四级抗震等级,除本章规定外,均按非抗震设计采用;2接近或等于高度分界时,可结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;3当配筋砌体剪力墙结构为底部大空间时,其抗震等级宜按表中规定适当提高一级。
10.1.4配筋砌块砌体剪力墙结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算,其楼层内最大的层间弹性位移角不宜超过1/1000。
10.1.5考虑地震作用组合的砌体结构构件,其截面承载力应除以承载力抗震调整系数,承载力抗震调整系数应按表10.1.5采用。
10.1.6地震区的混凝土砌块、石砌体结构构件的材料,应符合下列规定:1混凝土砌块砌筑砂浆的强度等级不应低于Mb5.0;配筋砌块砌体剪力墙中砌筑砂浆的强度等级不应低于Mb10;2料石的强度等级不应低于MU30,砌筑砂浆的强度等级不应低于M5。
10.1.7考虑地震作用组合的配筋砌体结构构件,其配置的受力钢筋的锚固和接头,除应符合本规范第9章的要求外,尚应符合下列要求:式中———受拉钢筋的锚固长度,应按第9.4.3条的规定确定。
2钢筋搭接接头,对一、二级抗震等级不小于1.2+5d;对三、四级不小于1.2。
10.1.8蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体结构房屋应符合下列规定:1房屋的层数与构造柱的设置位置应符合表10.1.8的要求。
构造柱的截面及配筋等构造要求,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定;2当6度8层、7度7层和8度6层时,应在所有楼(屋)盖处的纵横墙上设置混凝土圈梁,圈梁的截面尺寸不应小于240mm×180mm,圈梁主筋不应少于,箍筋、间距200mm。
混凝土砌体抗震等级规格
混凝土砌体抗震等级规格一、前言混凝土砌体结构作为一种常见的建筑结构形式,其抗震性能的好坏直接影响到建筑物的安全性和可靠性。
因此,为了保证建筑物的抗震性能,必须对混凝土砌体结构的抗震等级进行规范。
二、抗震等级划分根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010的要求,混凝土砌体结构的抗震等级应根据建筑物的用途、高度、地震烈度和场地条件等因素确定。
其抗震等级划分如下:1、一般砌体结构:抗震等级为6度;2、抗震砌体结构:抗震等级为7度;3、抗震墙结构:抗震等级为8度。
其中,一般砌体结构适用于地震烈度不超过6度的地区,抗震砌体结构适用于地震烈度为7度或8度的地区,抗震墙结构适用于地震烈度为9度的地区。
三、抗震设计要求混凝土砌体结构的抗震设计应遵循以下要求:1、采用规范要求的抗震等级;2、采用合理的结构形式和布置;3、采用合理的结构参数;4、采用合理的材料和施工工艺;5、采用合理的地基处理方法;6、采用合理的抗震措施。
四、混凝土砌体结构抗震设计的基本计算方法混凝土砌体结构抗震设计的基本计算方法包括静力分析方法和动力分析方法。
1、静力分析方法静力分析方法是指在地震作用下,假设结构受到均布的地震力作用,并采用等效静力法计算结构的内力和变形。
其基本步骤如下:(1)确定结构的受力形式和受力模型;(2)确定地震作用下结构的受力状态;(3)根据结构的受力状态计算结构的内力和变形;(4)根据计算结果检查结构的安全性。
2、动力分析方法动力分析方法是指在地震作用下,考虑结构的动力特性和地震波的特性,采用动力分析方法计算结构的内力和变形。
其基本步骤如下:(1)确定结构的受力形式和受力模型;(2)确定地震作用下结构的受力状态;(3)确定地震波的输入条件;(4)根据地震波的输入条件和结构的动力特性计算结构的响应;(5)根据计算结果检查结构的安全性。
五、混凝土砌体结构的抗震加固设计要求混凝土砌体结构的抗震加固设计应遵循以下要求:1、加固材料的选择应符合规范要求;2、加固设计应符合规范要求;3、加固施工应符合规范要求;4、加固后的结构应符合规范要求;5、加固后的结构应进行验收和检测。
简述砌体结构房屋的抗震概念设计的主要内容
简述砌体结构房屋的抗震概念设计的主要内
容
砌体结构房屋的抗震概念设计主要包括以下内容:
1. 结构材料选择:砌体结构房屋通常使用砖块或石块作为承重墙体,因此在抗震设计中,需要选择高强度、轻质的材料,以提高房屋整体的抗震性能。
2. 承重墙的布置:砌体结构的房屋通过墙体来承受水平地震力的作用,因此在设计中需要考虑合理的承重墙布置。
通常采用对称布置的原则,保证墙体在平面上的分布均匀,从而提高房屋的整体稳定性。
3. 墙体连接方式:为了增强墙体的整体刚性和抗震性,需要在墙体与柱、梁的连接处采取合适的连接方式。
常见的连接方式包括钢筋混凝土止口墙、承台托砖墙等,这些连接方式能够有效地传递地震力,提高房屋的抗震能力。
4. 水平力分配:为了减少地震对房屋的破坏,抗震设计中需要合理分配水平地震力。
通过合理的结构布置和选择抗震墙体的位置,使地震力能够在房屋各个部位得到良好的传递和分散,提高房屋的整体抗震性能。
5. 抗震设备的设置:为了进一步提高砌体结构房屋的抗震性能,抗震设计中还需考虑设置一些额外的抗震设备,如地震防护器、阻尼器等。
这些设备能够有效地吸收和减缓地震所产生的能量,减小房屋受到的地震力,从而保护房屋和居民的安全。
综上所述,砌体结构房屋的抗震概念设计主要包括材料选择、承重墙的布置、墙体连接方式、水平力分配以及抗震设备的设置等方面。
通过合理设计和施工,可以提高房屋的整体抗震性能,保障人们在地震中的安全。
砌体结构抗震设计知识点
砌体结构抗震设计知识点砌体结构是一种常见的建筑结构形式,其抗震设计对于确保建筑的安全性至关重要。
本文将探讨砌体结构抗震设计的相关知识点,以帮助读者更好地了解和应用这些知识。
一、砌体结构的特点与分类砌体结构是由砖块或石块等材料组成的墙体结构,具有重量轻、施工方便等特点。
根据构造方式的不同,砌体结构可以分为砖砌体结构和石砌体结构两类。
其中,砖砌体结构又分为实心砌体和空心砌体,每种类型的砌体结构在抗震设计上存在一些共同的知识点。
二、荷载分析与砌体墙计算在进行砌体结构抗震设计时,首先需要进行荷载分析,确定建筑所承受的重力荷载和水平地震荷载。
对于砌体结构,主要的水平地震荷载作用在砌体墙上,因此需要进行砌体墙的计算。
砌体墙的计算涉及到受力分析、截面计算和稳定性分析等内容。
受力分析主要是通过分析墙体的自重、垂直荷载和地震荷载等因素,确定墙体受力情况。
截面计算则是根据所受压力和弯矩等力学原理,计算出墙体的抗力。
稳定性分析则是判断墙体是否满足稳定要求,包括轴心受压稳定性和侧向扭转稳定性等方面。
通过对砌体墙的计算,可以预估其在地震力作用下的性能。
三、砌体结构的加劲措施为了增强砌体结构的抗震性能,必须加强其抗侧向变形能力。
在砌体结构抗震设计中,加劲措施是一项重要的措施。
常见的加劲措施包括设置混凝土柱、加设加劲墙和加铺钢筋混凝土梁等。
混凝土柱是一种经济有效的加劲措施,可通过在砌体结构中设置柱子,提高其整体的刚度和稳定性。
加劲墙则是在砌体墙两侧加设钢筋混凝土墙,以提高整体的抗震性能。
加铺钢筋混凝土梁可以增加砌体墙的刚度和强度,从而提高其抗震性能。
四、砌体结构的连接和加固砌体结构中,墙体与梁、柱之间的连接一直是抗震设计中的重要环节。
合理的连接方式能够提高结构的整体稳定性和抗震性能。
常见的连接方式包括刚性连接和弹性连接两种。
在砌体结构抗震设计中,常见的加固措施包括加设钢筋和加粘纤维等。
加设钢筋可以增加砌体结构的刚度和强度,提高其抗震性能。
砌体结构中的墙体抗震设计
砌体结构中的墙体抗震设计砌体结构是建筑领域中常见的结构类型之一,其抗震设计在建筑工程中占据重要地位。
本文将探讨砌体结构中的墙体抗震设计,重点介绍设计原则、关键考虑因素以及常见的抗震设计方法,以确保建筑物在地震发生时能够提供有效的防护。
一、设计原则1. 墙体的连续性:在砌体结构中,墙体应当具有足够的连续性,以确保在地震时能够有效地传递荷载。
墙体的间隔宜保持合理,以减少不必要的集中荷载。
2. 强度和刚度:墙体的抗震设计应确保其具有足够的强度和刚度,以承受地震引起的水平荷载。
强度要足以抵御地震荷载,而刚度要足够,以减小变形。
3. 墙体材料选择:选择合适的砌体材料,如砖块或混凝土块,以确保墙体具有足够的承载能力和抗震性能。
4. 节点设计:墙体与其他结构部件的连接节点应得到特别关注,确保节点具有足够的强度和刚度,以防止裂缝或失稳。
二、关键考虑因素1. 地震区域:首先,了解项目所在地的地震活动性质和地震烈度,以便确定抗震设计的基本参数。
2. 结构类型:根据建筑的结构类型,如框架结构、剪力墙结构或砌体结构,确定墙体的定位和尺寸。
3. 荷载计算:进行地震荷载计算,考虑墙体承担的水平荷载和垂直荷载,以便确保墙体足够强壮。
4. 基础设计:墙体的抗震设计还需要考虑基础的设计,确保墙体能够稳定地传递荷载到基础上。
三、抗震设计方法1. 剪力墙设计:对于高层建筑,通常采用剪力墙作为抗震结构的一部分。
这些墙通常位于建筑物的核心部分,能够有效地承受水平荷载。
2. 框架墙结构:在砌体结构中,框架墙结构也是一种常见的抗震设计方法。
它包括水平和垂直的框架,能够提供足够的刚度和强度。
3. 加强措施:对于现有的建筑物,可以采用加固墙体的方法,如外加碳纤维增强材料或添加加固梁,以提高墙体的抗震性能。
4. 抗震连接件:在墙体与其他结构部件的连接处,使用抗震连接件,如地震锚栓,以提高连接的强度和刚度。
总结砌体结构中的墙体抗震设计是建筑工程中至关重要的一部分。
砌体结构的抗震设计
砌体结构的抗震设计一、引言中国是砌体大国。
据统计,1980年的全国年产量为1600亿块,1996年增至6200亿块,为世界其它各国砖每年产量的总和。
全国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右。
在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。
现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达1亿m2以上。
在中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房,以及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。
砖石结构还用于建造各种构筑物。
每座都有新发展和世界纪录我国还积累了在地震区建造砌体结构房屋的宝贵经验。
我国绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区。
地震烈度≤6度的砌体结构经受了地震的考验。
经过设计和构造上的改进和处理,还在7度区和8度区建造了大量的砌体结构房屋。
据不完全统计,从80年代初至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已达70-80亿m2。
可见砌体的安全成为关系砌体设计的重点。
二、新材料、新技术、新结构的研究与应用使砌体的抗震不断发展。
60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有较大的发展,《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准,为这种砖的推广创造了条件。
近10余年来,采用砼、轻骨料砼或加气砼,以及利用河砂、各种工业废料、粉煤灰、煤干石等制无热料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展.砌块种类、规格较多,其中以中、小型砌块较为普遍,在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。
70年代以来,尤其是1975年海城—营口地震和1976年唐山大地震之后,对设置构造柱和圈梁的约束砌体进行了一系列的试验研究,其成果引入我国抗震设计规范。
在此基础之上,通过在砖墙中加大加密构造柱形成所谓强约束砌体的中高层结构的研究取得了可喜的成果。
和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体,即国外广泛应用的配筋砼砌块剪力墙结构,这种砌体和纲筋砼剪力墙一样,对水平和竖向配筋有最小含钢率要求,而且在受力模式上也类同于砼剪力墙结构,它是利用配筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用,是结构的承重和抗侧力构件。
砌体结构6-砌体结构房屋抗震设计
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2、粘土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力一般情况下,应按下式 验算。
V ≤ fVE A / γ RE
V
fVE
-墙体剪力设计值。 -砖砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值。 -墙体横截面面积,多孔砖取毛截面面积。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
第一节 砌体结构房屋的震害
一、由地震引起的建筑物破坏情况主要有:受震破坏、地 基失效引起的破坏和次生效应引起的破坏。 二、砌体结构房屋的破坏情况有两大类:
1、由于结构或构件承载力不足而引起的破坏; 2、因为房屋结构布置不当或在构造上存在缺陷,比如内外墙之间 以及楼板与墙体之间缺乏可靠的联结,在地震时联结破坏,房屋 丧失了整体性,墙体发生出平面的倾倒,楼板随之由墙上滑落等 等。 三、在砌体结构房屋的抗震设计中,应用计算理论对结构进行强度 验算;另一方面,还应对房屋的体型、平面布置、材料、结构形 式等进行合理选择,对构件间的联结采取加强措施,并从结构强 度方面着眼,使构件布局合理,从而获得整个房屋的最大抗震能 back 1 力。 西南科技大学网络教育课程
2、纵向水平地震剪力的分配 按墙体刚度比例分配给各纵墙。
Vim =
Dim
∑D
m =1
k
VEKi
im
back 10
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3、进行地震剪力分配和截面验算时,砌体墙段的层间抗侧力等效 刚度应按下列原则确定: (1)、刚度的计算应计及高宽比的影响。 (2)、墙段宜按门窗洞口划分,对小开口墙段按毛截面计算的刚 度,可根据开洞率乘以表6.8的洞口影响系数。
砌体结构第六章砌体结构抗震设计
④ 突出屋面的楼梯间、电梯间、女儿墙等附属结构的破坏 破坏产生的原因主要是“鞭梢效应”(在地震作用下, 高层建筑或其他建/构筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的 现象)破坏常出现在房屋突出的部分,并且突出部分的面积相 对下层面积越小,破坏越严重。
⑤屋顶楼盖的破坏 砌体结构房屋屋顶楼盖的破坏,大多由于梁、板在砌体 墙上支承长度不够或无可靠拉结,破坏常发生在预制板和 承重墙的连接处,同时无圈梁房屋较有圈梁房屋损坏严重; 现浇楼盖的抗震性能优于预制楼盖。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构房屋的受震破坏
1. 砌体结构房屋常见震害
房屋倒塌
墙体开裂 纵横墙连接处破坏
墙角破坏
无配筋砌体结构是一种脆性结构,整体性和延性差,自重大,地 震反应大,砌体的抗剪能力很低,结构的抗震性能相对较低。
破坏情况分二类:1. 结构或构件承载力不当; 2. 构造或连接存在缺陷。
Ⅳ. 房屋四角的构造柱截面和配筋应适当加大,7度超过6
层、8度超过5层、9度地区的房屋,纵筋采用4Φ14,箍筋 间距≤200mm.
Ⅴ. 构造柱应先砌墙后浇筑混凝土,应砌成马牙搓。
钢筋混凝土芯柱的设置及构造要求
钢筋混凝土芯柱——小型砌块砌体房屋墙体 中,在一定的部位预留的上下贯通的孔洞中,插入钢
限制抗震横墙的间距
在水平地震荷载作用下,砌体结构房屋的楼(屋) 盖和横墙充当主要的抗侧移力体系;当横墙数量多、间距小, 房屋的空间刚度大,抗震性能好。
抗震墙最大间距(m)
限制砌体房屋的高度、层高和高宽比
Ⅰ.砌体房屋的高度、层高限制
砌体房屋层数愈多,层高愈高,总高度愈大,则房 屋的地震作用效应愈大,震害愈严重。 普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高≤3.6m; 底层框架—抗震墙房屋的底部和内框架房屋层高≤4.5m
砌体结构抗震措施
砌体结构抗震措施简介砌体结构是一种常见的建筑结构形式,其构成材料为砖块或者砌块。
然而,由于其构造独特性,砌体结构在地震中往往表现出较差的抗震性能。
因此,在设计和施工砌体结构时,需要采取一系列抗震措施,以提高结构的抗震性能。
本文将介绍砌体结构抗震措施的一些常见方法和技术,以帮助工程师和建筑师更好地设计和建造抗震性能优良的砌体结构。
抗震措施1. 加固墙体砌体结构的墙体是主要承载力的构件,因此加固墙体是提高砌体结构整体抗震性能的重要措施之一。
常见的加固墙体方法有以下几种:•加固墙体厚度:增加墙体厚度可以增加墙体的抗震能力。
通常采用在原有墙体两侧补厚的方式,以提高墙体的整体刚度和强度。
•加固墙体连接:采用增加梁、柱与墙体之间的连接方式,如加设钢筋、钢板等,以提高墙体与结构体之间的连接刚度和强度。
•增设剪力墙:在需要加固的墙体处增设剪力墙,以提高墙体的抗剪能力,从而提高砌体结构的整体抗震性能。
2. 使用加强材料在砌体结构中使用加强材料也是一种常见的抗震措施。
以下是几种常用的加强材料:•钢筋混凝土(RC)柱:在砌体结构中,使用钢筋混凝土柱代替砌体柱可以大大提高结构的抗震性能。
钢筋混凝土柱具有较高的强度和韧性,能够有效地吸收和分散地震作用的能量。
•钢筋混凝土(RC)梁:在砌体结构中,使用钢筋混凝土梁代替砌体梁可以提高结构的受力性能和抗震能力。
钢筋混凝土梁具有较高的刚度和强度,能够有效地控制墙体的位移和变形。
•钢筋:在砌体墙体中加入钢筋,可以提高墙体的抗震能力和整体刚度。
使用钢筋可增强墙体的抗拉能力和抗剪能力,从而提高砌体结构的整体抗震性能。
3. 增加水平抗震支撑在砌体结构中添加水平抗震支撑是一种常见的提高抗震性能的措施。
以下是几种常用的水平抗震支撑方式:•剪力墙:在砌体结构中设置剪力墙可以大大提高结构的抗剪能力和抗震性能。
剪力墙一般位于建筑的主要承载墙体位置,可通过对墙体的增强来控制地震作用引起的墙体破坏。
•框架结构:在砌体结构中添加钢筋混凝土框架可以提高结构的整体刚度和抗震能力。
砌体结构的抗震设计
砌体结构的抗震设计杨健蓉 黄 颖(广建设计工程公司)摘 要:由于砌体材料的脆性性质,其抗拉、抗弯和抗剪的强度很低,对承受水平地震力极为不利。
经过合理的抗震设计,加强抗震构造措施,可提高其抗震能力。
关键词:砌体结构 抗震设计 地震荷载Ea r thqua ke Res istance D es i g n of M a sonry Structur eYang J i anr ong Huang Y i ng(Gua ngji an De si gn Eng i n eer i n g C o m pany)Ab stra ct:A s a result of brittlene ss na ture of the ma s onrym ate ri a l,l o w intensities of tensile stre ss,bendi ng strength and shearing re sistance a re disadvantageou s t o resist the horiz ontal s e is m ic force.After rea s onable ea rthquake resistance de2 sign and strengt hening s e is m ic construc ti on m easure,earthquake resistance ability can be enhanced.Keywor ds:ma s onry structure;earthquake re sistance de sign;earthquake l oad前言在房屋建筑中,多层砌体房屋的应用比较广泛,因为它可以采用地方材料,造价经济,而且施工简单。
但由于砌体的强度低,砂浆与块材之间的粘结力较弱,其抗拉、抗弯和抗剪的强度很低,对承受水平地震力极为不利,地震烈度加大时,容易开裂,甚至倒塌,破坏率较高。
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浅谈砌体结构的抗震设计
摘要:本文从抗震角度诠释了多层砌体结构设计的抗震设计,在现行抗震规范采用的“三水准两阶段”设计法下如何做好多层砌体结构的设计。
关键词:砌体结构;抗震概念设计
abstract: in this paper, the interpretation of the seismic design of multistory masonry structure seismic design from the perspective, how well the design of multi-story masonry structure is adopted in the current seismic code “ sanshui two stage design method “.
key words: masonry structure; seismic concept design
中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a文章编号:
多层砌体结构因其工程造价较低在我国目前是应用较为广泛的
结构形式,在整个建筑业中占着很大的比重。
从节能和减排的角度,砌体结构仍有发展的余地。
从国内外历次大地震来看,砌体结构在强烈地震作用下的破坏是极其严重的。
无论我国1966年河北邢台邢台地震,1970年的云南通海地震,1976年河北唐山地震、2008年汶川地震等,还是国外如1923年日本关东地震,印度、墨西哥、希腊、俄罗斯、智利、印尼等国发生的大地震,都使砌体结构房屋大量破坏倒塌,造成人员和财产的巨大损失,教训是十分沉痛的。
因此,作好砌体结构的抗震设防设计,具有十分重要的意义。
砌体结构因其构件组成和连接方式的内在原因,具有脆性性质,
其抗剪、抗拉、抗弯强度都很低,如再不进行合理的抗震设计,其抗震性能及抗破坏能力就更低了。
但地震灾害中也有少数的房屋震害较轻。
这说明经过合理的设计和采取必要的抗震措施,再加上精心施工,仍可在地震区采用。
我们在经过几十年的抗震科学研究,已经有一套适合我国国情的抗震理论和抗震方法来实现砌体结构的抗震设计。
首先注重抗震计算理论和方法。
抗震计算即是进行地震作用和房屋各构件的地震作用效应计算,包括各墙柱梁板承载力和变形计算。
具体来讲,我国现行抗震规范采用的是“三水准二阶段”设计法:第一阶段通过多遇地震烈度地震作用的结构截面承载力验算,使同设计规范的强度和变形能力水平大体相当,保证小震不坏和中震可修;第二阶段通过罕遇地震烈度地震作用下的结构薄弱层弹塑性变形验算,并采取相应的构造保证措施保证大震不倒。
小震下弹性理论的计算主要包括地震作用计算和结构的内力分析,而结构构件的截面抗震验算仍然采用静力设计规范的方法和基本指标。
大震下结构弹塑性变形计算是为了保障人民生命财产安全,对于延性结构要进行结构薄弱层的弹塑性变形计算,使之不超过允许限值以防止倒塌;砌体结构(无筋砌体)属于脆性结构,我们现阶段主要从抗震措施上考虑加强。
多层砌体房屋的地震作用计算一般是采用底部剪力法,以防震缝所划分的结构单元作为计算单元。
计算出各楼层的水平地震剪力,
然后按楼盖的刚度和墙体的层间抗侧力等效刚度分配到该方向的
各抗侧力墙体上。
对于无筋砌体截面抗震承载力的验算,目前主要有两种计算理论:剪摩理论和主拉应力理论。
它们有各自的适用范围:砖砌体一般采用主拉应力理论,而砌块结构可采用剪摩理论。
在砌体墙内配置横向钢筋,在一定程度上可提高砌体的抗剪强度。
研究表明,配置水平钢筋的墙体,当配筋率为0.03%~0.17%时,极限承载能力较无筋砌体可提高5%~25%。
另一方面,配筋砌体受力后的裂缝分布均匀,变形能力大大增加。
配筋墙体极限变形为无筋墙体的2~3倍。
试验表明:配筋量过多,并不能发挥其有效作用;配筋量过少,则对提高砌体的抗剪强度和改善砌体的延性起不到作用。
一般配筋率在0.07%~0.17%较合适。
关于砌体房屋地震作用及墙体截面的抗震验算的具体过程,《建筑抗震设计规范》做了比较详尽地介绍。
其次注重建筑抗震概念设计。
抗震概念设计是指利用抗震经验通过合理的定性判断对建筑场
地选择、建筑平(立)面和结构体系、抗震构造措施等重要问题进行抗震设计处理。
由于地震本身的随机性、各种结构之间的差异以及结构本身的复杂性、在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程的复杂性,目前的抗震计算设计仍处在较低水平,尚未达到科学的严密程度。
因此,在目前要使建筑物具有尽可能好的抗震性能,首先应从大的方面入手,作好抗震概念设计,从根本上消除建筑物中的
抗震薄弱环节,然后再辅以必要的抗震计算。
如果整体的概念设计没有作好,计算工作再细致,也很难有效地控制抗震薄弱环节,从而也难免在地震时建筑物不发生严重破坏,甚至倒塌。
所以我们应该重视房屋震害的实地考察,找出房屋抗震的薄弱环节,总结出有益的抗震措施,作好建筑结构的抗震概念设计。
对砌体结构这种脆性材料来说,建筑抗震概念设计更为重要。
与水平地震作用平行地墙体是承受地震作用的主要抗侧力构件,从以往的地震调查资料可以看出,承重横墙地破坏主要是剪切破坏,并且一般是底层比上层严重。
纵墙地破坏往往时因为横墙间距过大或者楼(屋)盖刚度较差而在平面外受弯受剪,在窗口上下截面处出现水平裂缝。
建筑物墙角的破坏也是很常见的,主要是因为应力集中和地震的扭转作用造成的;楼梯间的破坏一般是比较重的,原因是楼梯间缺少各层楼板的侧向支承,有时还因为楼梯间踏步消弱楼梯间的墙体,尤其是楼梯间顶层,墙体有一层半楼层高度,稳定性较差;纵横墙的连接处,因为受到两个方向地震力地作用受力复杂,容易产生应力集中,若施工时纵横墙不同时咬槎砌筑,又缺乏足够的拉结,则地震时连接处容易产生纵向裂缝,严重时纵横墙拉脱,出现中墙外闪以至倒塌。
分析地震时砌体结构的种种破坏,我们可以从构造上对这些容易破坏的地方采取一些加强措施,提高建筑物的抗震能力。
这些措施,抗震规范已经作出了一系列的规定,此处不再赘述,只是想强调几
个问题:
1.采用简单规整的平面立面布局
结构的总体布置是影响建筑抗震性能的关键问题。
建筑抗震计算本来就是复杂而且不是非常成熟的科学,只有结构布局简单规整,才能尽量准确地确定结构地计算简图并计算和分配地震作用。
尽量采用横墙承重体系或者纵横墙共同承重体系。
而且纵横墙宜均匀对称,在平面内尽量连续对齐,错位墙体不宜过多,纵横向墙体数量不宜相差过大。
2.合理确定圈梁和构造柱的位置
设置圈梁和构造柱,砌体结构的抗震性能可以大大改善。
据研究,若配筋墙体两端设置构造柱,由于水平钢筋锚固于柱中,使钢筋的效应发挥得更为充分,则可比无构造柱同样配筋率的墙体的承载能力可提高13%左右。
而且设置了构造柱和圈梁的砌体结构形成两道防御:第一道时砌体墙只出现宽度不大的裂缝,层间变形不大,构造柱尚未开裂;第二道是砌体裂缝大幅度地发展,靠构造柱及圈梁对砌体约束使墙体大变形消耗输入的地震能量。
试验研究发现,砖墙增设构造柱后,位移延性系数增大很多,可达4~6。
构造柱除了能够约束墙体的变形,提高砌体的抗剪强度之外,还能增强墙体之间的连接。
这些对砌体的抗震都是十分有利的。
应当指出:局部小墙垛绝不可以采用混凝土或钢筋混凝土柱来取代。
要确保构造柱和圈梁有效地发挥他们的作用,合理确定它们的位置是至关重要的。
建筑抗震规范对此已经作了比较具体的规定,我
们一定要严格按规范执行。
另外,圈梁应封闭连续,尽可能形成一个个近似矩形或圆形的箍,同时应重视外墙周圈圈梁的加强。
3.设置墙体配筋
设置墙体水平配筋能够有效提高墙体水平抗剪能力约30%左右;当水平配筋两端加以锚固时效果将更为突出。
历次震害调查表明,多层砌体房屋墙体的破坏多数发生在房屋的下部,尤其是底层。
理论和和实践表明,底部由于地震剪力较大而导致首先破坏和开裂。
应当指出:此项对不同设防地区设置通长水平拉结筋的要求是一种抗震构造措施,即凡地震区的多层砌体房屋中,均应设置通长水平筋,但一般不计入强度验算之列。
3.作好各构件之间的拉结
多层砌体结构房屋的整体性要靠各种构件之间的连接构造加以保证。
包括砌体墙与墙之间,圈梁构造柱与墙体,楼屋盖与圈梁墙体以及其他混凝土构件与墙体之间均应设置可靠连接。
最后在设计砌体结构时应遵循下列抗震设计基本要求。
1.控制多层砌体房屋的层数和高度、高宽比、抗震横墙的最大间距;
2. 选择有利于抗震的结构体系,结构宜有多道设防功能,且有明确的计算简图和合理的地震作用传力途径;
3.建筑物平立面布置宜规则、对称,沿建筑物高度的质量分布和刚度变化宜均匀,楼层不宜错层;
4.建筑物所在场地宜选择有利于抗震设防的场地,稳定的地基
土,远离发震断裂等;
5.抗震构件应有必要的承载能力和变形能力外,还必须保证构件间具有可靠的连接;
6.应按规定设置钢筋混凝土构造柱和圈梁;
7.处理好非结构构件;
8.合理选用材料,保证施工质量。
综上所述,以上希望能给设计人员提供参考。
作好砌体结构地抗震设计是十分重要的,希望能引起有关技术人员的重视。
参考文献:
国家标准《砌体结构设计规范》gb50003-2011.北京:中国建筑工业出版社,2011
国家标准《建筑抗震设计规范》gb50011-2010.北京:中国建筑工业出版社,2010
唐岱新、龚绍熙、周炳章.砌体结构规范理解与应用(第二版).北京.中国建筑工业出版社。