多层砌体结构房屋的抗震设计

砌体房屋有较大错层时，其层数应按两倍计算。 不超过圈梁或大梁高度的错层，结构计算时可作 为下一个楼层看待，但这类圈梁和大梁应考虑两 侧楼板高差导致的扭转，设置相应的抗扭钢筋， 还要注意符合无障碍设计的相关强制性要求。
6.2.3规范7.1.3多层砌体承重房屋的层高，不应超过 3.6m。
底部框架-抗震墙砌体房屋的底部，层高不应超过 4.5m;当底层采用约束砌体抗震墙时，底层的层 高不应超过4.2m。
5.楼梯间破坏
楼梯自身在水平方向刚度大且为混凝土构件，不 易破坏，但墙体空间刚度差、高厚比大、截面被 削弱而容易破坏。
6.楼盖、屋盖破坏
主要是预制构件搁置长度不足，引起局部倒塌。
楼板和屋盖是传递水平地震作用的主要构件。对 于预制板楼板、楼盖，由于整体性较差、板缝偏 小混凝土灌缝不够密实，地震时易于拉裂。9度以 上地区，由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、 楼盖掉落。
2)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；
3)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；
4)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；
5)网一轴线上的窗间墙宽度宜均匀；墙面洞口的 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%；
的交接处。
3.墙角破坏 在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙
墙角处易于产生严重的震害。
4.纵横墙连接破坏 施工时咬槎不好，加之两个方向的地震作用使连
接处受力复杂，应力集中。
缺乏圈梁拉结，纵墙外甩、楼板脱落
பைடு நூலகம்造北 措川 施商 ，住 局楼 部整 坍体 塌性
不 够 ， 缺 少 抗 震 构
11 0.3 1.5 4.7 11.7 81.8
未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非 常高。
不同用途多层砖房的震害
天津市8度区住宅、医院、中小学教学楼震害统计（%）
建筑用途 破坏程度
住 宅 医 院 中小学教学楼
基本完好 70.7
46.0
40.0
轻微破坏 19.5
10.0
22.0
中等破坏 9.8
2 建筑平面接近正方形时，其高宽比宜适当减小。
6.2.5规范7.1.5抗震横墙间距的限制 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。
房屋类型
烈度
6
7
8
9
多层砌体房屋
现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋
6)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）。
墙体均匀、等厚布置
墙体单向布置
墙体不均匀布置
墙体上下连续均匀
墙体不连续
墙体不·均匀
3 房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均 应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定， 可采用70mm～100mm： 1)房屋立面高差在6m以上； 2)房屋有错层，且楼板高差大于层高的l/4； 3)各部分结构刚度、质量截然不同。
27.0
19.0
严重破坏 0.0
17.0
19.0
倒塌
0.0
0.0
0.0
横墙间距大震害严重。
6.2 结构方案与结构布置
6.2.1规范7.1.7平立面及结构布置
1.应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体 系；
2.纵横向砌体抗震墙的布置应符合下列要求：
1)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；
2 室内外高差大于0.6m时，房屋总高度应允许比表中 的数据适当增加，但增加量应少于1.0m；
3 乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表，其层 数应减少一层且总高度应降低3m;不应采用底部框架-抗震 墙砌体房屋；
4 本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块 砌体房屋。
2 横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表7.1.2的 规定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很少 的多层砌体房屋，还应再减少一层。
都江堰一住宅墙体裂缝
1999年9月21日九二一大地震中台湾的台 中县一实验室学生室墙壁出现交叉裂缝
（2）水平裂缝
当房屋纵向承重，横墙间距大而屋盖刚度弱时， 纵墙出平面受弯产生水平裂缝。或受垂直方向地 震力的作用，墙体会因受拉出现水平裂缝。
高宽比小时—水平裂缝；高宽比大时—水平偏斜
（3）竖向裂缝 大都发生于横纵墙交接处或变化较大的两部体系
6.2.6规范7.1.6房屋局部尺寸的限制
表6.4 房屋局部尺寸限值(m)
部位
烈度
6
7
8
9
承重窗间墙最小宽度
1.0
承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离
1.0
非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 1.0
内墙阳角至门窗洞边的最小距离
1.0
无锚固女儿墙(非出入口处)的最大高度 0.5
1.0 1.2 1.5 1.0 1.2 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.5 2.0 0.5 0.5 0.0
4 采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖的砌体的房屋， 当砌体的抗剪强度仅达到普通黏土砖砌体的70% 时，房屋的层数应比普通砖房减少一层，总高度 应减少3m；当砌体的抗剪强度达到普通黏土砖砌 体的取值时，房屋层数和总高度的要求同普通砖 房屋。
总高度一般从室外地面计算至房屋的檐口，平屋 顶时不计入超出屋面的女儿墙高度，不计入局部 突出屋面楼梯间等的高度；高度限值以米计算， 小数位四舍五入，室内外高差大于0.6m 时总高度 允许多1.0m。
控制层数与总高度的计算方法，与结构抗震分析 时层数和计算高度的取法不同。有半地下室时， 按地面下的嵌固条件区别对待：例如，半地下室 的顶板高出地面不多，地下窗井墙为每道内横墙 的延伸而形成了扩大的基础底盘，且周围土体的 约束作用显著，此时，半地下室不计入层数，总 高度仍可从室外地面算起。
阁楼层的高度和层数计算，应具体分析。一般的 阁楼应当作一层计算，房屋高度计算到山尖墙的 一半；当阁楼的平面面积较小，或仅供储藏少量 物品、无固定楼梯的阁楼，符合《建筑抗震设计 规范》GB50011-2001 第5.2.4 条关于突出屋面屋 顶间的有关要求时，可不计入层数和高度。
盖
15
15
11
7
装配式钢筋混凝土楼、屋盖
11
11
9
4
木屋盖
9
9
4
—
底部框架-抗震墙房屋
上部各层 底层或底部两层
同多层砌体房屋
—
18
15
11
—
注：1 多层砌体房屋的顶层，除木屋盖外的最大横墙间距应 允许适当放宽，但应采取相应加强措施；
2 多孔砖抗震横墙厚度为190mm时，最大横墙间距应 比表中数值减少3m。
注：l 局部尺寸不足时，应采取局部加强措施弥补，且最 小宽度不宜小于1/4层高和表列数据的80%；
2 出人口处的女儿墙应有锚固。
6.3 多层砌体房屋抗震计算
多层砌体房屋，一般验算房屋在横、纵向水平地 震力作用下，横、纵墙在其自身平面内的抗剪承 载力。
截面验算时可选择承载范围较大或竖向应力较小 的不利墙段进行抗剪承载力验算。
底部 普通砖、 框架 多孔砖
240
22
7
22
7
19
6
16
5
——
-抗 震墙
多孔砖
190
22
7
19
6
16
5
13
4
——
房屋 小砌块 190 22 7 22 7 19 6 16 5 — —
9 0.40g 高层 度数 12 4 93 —— 93
——
—— ——
注：1 房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口 的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和嵌 固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的 坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处；
6 多层砌体结构房屋的抗震设计
6.1 概述
多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉 煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过 砂浆砌筑而成的房屋。
多层砌体房屋是我国当前建筑业中使用最广泛的 一种建筑形式。在民用建筑中约占90%以上，在 整个建筑业中约占80%。
传统的砌体结构多采用粘土实心砖和混合砂浆砌 筑，通过内外墙的咬砌达到具有一定整体性连接。 楼板多采用预制钢筋混凝土空心板，梁和其他构 件亦多用预制装配构件。
注：横墙较少是指同一楼层内开间大于4.2m的房间占该层 总面积的40%以上；其中，开间不大于4.2m的房问占该层 总面积不到20%且开间大于4.8m的房间占该层总面积的 50%以上为横墙很少。
3 6、7度时，横墙较少的丙类多层砌体房屋，当按 规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其 高度和层数应允许仍按表7.1.2的规定采用。
7.附属构件破坏
出屋面的小构件如女儿墙、烟囱、挑檐等由于鞭 端效应而破坏。 砌体结构房屋的震害规律
刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；柔性 楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻；
横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋；
坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地 基上的震害；
预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重； 外廊式房屋往往地震破坏较重； 房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。
7
8
0.10g
高层 度数
0.15g
高层 度数
0.20g
高层 度数
0.30g
高层 度数
普通砖 240 21 7 21 7 21 7 18 6 15 5 多层 多孔砖 240 21 7 21 7 18 6 18 6 15 5 砌体 房屋 多孔砖 190 21 7 18 6 15 5 15 5 12 4
小砌块 190 21 7 21 7 18 6 18 6 15 5
震害及其分析
1.房屋倒塌 房屋整体性好，而底层强度不足时，易整体倒塌；
上部墙体整体性差、强度不足时，易造成上部墙 体倒塌；当房屋局部强度不足时易造成局部倒塌。
开滦煤矿医院，砖混五层（局部七层），大部分倒塌
2.墙体裂缝
（1）“X”形裂缝：在竖向压力和反复水平剪力作 用产生的裂缝。
常出现“X”形裂缝的位置：与主震方向平行的 墙体；在横向，房屋两端的山墙；在纵向，窗间 墙。
4 楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处。 5 不应在房屋转角处设置转角窗。 6 横墙较少、跨度较大的房屋，宜采用现浇钢筋混
凝土楼、屋盖。
6.2.2.规范7.1.2房屋高度、层数、层高限值
1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表
房屋类型
最小 抗震 墙厚
度
(mm)
6
0.05g
高层 度数
烈度和设计基本地震加速度
注：当使用功能确有需要时，采用约束砌体等加强措施 的普通砖房屋，层高不应超过3.9m。
6.2.4规范7.1.4房屋高宽比的限制 为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯
能力，房屋的高宽比应满足下表： 房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
注：1 单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度；
大量震害表明传统的砌体结构抗震性能较差
1923年日本关东大地震，东京约有砖石结构房屋 7000栋，几乎全部遭到不同程度的破坏。
1948年原苏联阿什哈巴德地震，砖石结构房屋的 破坏和倒塌率达到70%-80%。
1976年唐山地震，对烈度为10度、11度区的123栋 2-8层砖混结构房屋调查，倒塌率为63.2%，严重 破坏为23.6%，尚能修复使用的4.2%，实际破坏 率达95.8%。
天津市8度区经7度设防的74年通用住宅震害统计（%）
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏
倒塌
70.7
19.5
9.8
0.0
0.0
唐山地区8度区多层砖房的震害统计（%）
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏
倒塌
11.8
35.3
29.4
23.5
0.0
从震害调查可见：经抗震设防可减轻砌体结构的 震害，减少严重破坏和倒塌率。
抗震性能差的原因 刚度大、自重大，地震作用也大； 砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用
下极易出现裂缝；
受施工质量的影响较大；如砂浆不饱满,易出现裂 缝，减弱抗震性能。
若能针对砌体结构的弱点进行合理设计，采用适 当的构造措施，确保施工质量，砌体结构的抗震 性能是能够得到改善的。
楼梯间的破坏 房 屋 尽 端 的 破 坏 附属构件的破坏
不同烈度时砌体房屋的震害
唐山地区多层砖房的震害统计（%）
破坏程度
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌
8
11.8 35.3 29.4 23.5 0.0
烈
9 1.3 6.8 34.3 32.5 25.1
度
10 0.6 5.0 6.5 19.9 68.0