多层砌体结构抗震设计

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。
房屋抗震横墙最大间距(m)
房屋类型
烈度
6
7
8
9
现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖
18
18
15
11
装配式钢筋混凝土楼、屋盖
15
15
11
7
木楼、屋盖
11
11
7
4
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4.2.5房屋的局部尺寸
为了避免出现薄弱部位、防止因局部的破坏发展成 为整栋房屋的破坏，多层砌体房屋的墙体局部尺寸应符 合下表的要求。
结构布置 房屋的总高度与层数 房屋的高宽比 抗震横墙的间距 房屋的局部尺寸
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4.2.1结构布置
1.对于多层砌体结构房屋，应优先采用横墙承重的结
构布置方案，其次考虑采用纵、横墙共同承重的结构布置 方案，避免采用纵墙承重方案。
2.纵横墙应对称、均匀布置，沿平面应对齐、贯通， 同一轴线上墙体宜等宽匀称，沿竖向宜上下连续。
与水平地震力作用方向大体一致的墙体，会因墙体的主拉应力强度达到限值而产生 斜裂缝。因地震力的反复作用，形成交叉裂缝。
图4-1 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
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5
与水平地震力作用方向基本垂直的墙体，尤其是房屋的纵墙，则会因出平面 的弯曲破坏造成大面积的墙体甩落。
❖ 2. 横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋； ❖ 3. 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； ❖ 4. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重； ❖ 5. 外廊式房屋往往地震破坏较重； ❖ 6. 房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重；
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§4.2多层砌体结构选型与布置
结构的选型与布置，属于概念设计的范畴。对多层砌体结 构房屋，宜遵守以下几方面的原则：
18 6 15 5 18 6
12 4 --- ----- ---
2.对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比前表的 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 应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。
3. 砖房和砌块房屋的层高，不宜超过3.6m。
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4.2.3房屋高宽比
0.0
0.0
唐山地区8度区多层砖房的震害统计（%）
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。
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4
4.1.2震害现象
震害的发生是由外部条件（地震动）和内在因素（结构特征）两方面原因促成的。
（一）从地震动的角度考察，地震波包括有水平、垂直、扭转等方向的分量。
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（二）从结构特征方面考察可以发现：在受力复杂、 约束减弱、附属结构等部位，往往是震害易于发生的 地方。
例如：纵横墙连接处，砌体结构的楼梯间，预制 钢筋混凝土楼屋盖，女儿墙、突出顶面的屋顶间地震 容易发生破坏。
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4.1.3震害规律
砌体结构房屋的震害，在宏观上存在以下规律：
❖ 1. 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；
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4.2.2房屋的总高度与层数
1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表
房屋类别
最小
烈度
厚度
6
7
8
9
(mm) 高度 层数 高度 层数 高度 层数 高度 层数
普通粘土砖 240 24 8 21 78 18 6 12 4
多 孔 砖 240 21 7 190 21 7
混凝土小砌块 190 21 7
21 7 18 6 21 7
3.在烟道、风道、垃圾道等部位，应避免墙体的局部
削弱。
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4.当地震烈度为8度或9度且有下列情况之一时，应设 置防震缝。
1) 房屋立面高度差在6m以上； 2) 房屋有错层，且楼板高差较大； 3) 部分结构刚度、质量截然不同。 防震缝两侧均应布设墙体，缝宽可取50~100mm。
5.楼梯间不宜设在房屋的尽端或转角处，否则应采取 局部加强措施，如在楼梯间四角设钢筋混凝土构造柱等。
图4-2
唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落
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受垂直方向地震力的作用，墙体会因受拉出现水平裂缝。
图4-3 水平裂缝1999年9月21日 九二一大地震位于震中央的台 中县雾峰乡光复国中教舍墙壁 上出现水平裂缝
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7
在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙角处易于产生严重的震害。
图4-4 墙体转角的破坏
房屋局部尺寸限值(m)
部位
烈度
6
78
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
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17
§4.3多层砌体结构的抗震计算
多层砌体结构所受地震作用主要包括水平作 用、垂直作用和扭转作用。
第四章 多层砌体结构抗震设计
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1
主要内容
§4.1 多层砌体结构的震害特点 §4.2 多层砌体结构选型与布置 §4.3 多层砌体结构的抗震计算 §4.4 多层砌体结构抗震构造措施 §4.5 底部框架砌体房屋抗震设计
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§4.1多层砌体结构的震害特点
4.1.1宏观震害统计
统计分析表明：未经抗震设防的多层砖房在 ❖ 6 度区内，主体结构一般处于基本完好状态； ❖ 7 度区内，主体结构将出现轻微破坏，小部分达到中等破坏； ❖ 8 度区内，多数房屋达到中等破坏的程度； ❖ 9 度区内，多数结构出现严重破坏； ❖ 10度及以上地震区内，大多数房屋倒毁。
房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。
抗震规范对多层砌体房屋不要求作整体弯曲的承载力验 算。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：
房屋高宽比的限值表
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
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4.2.4 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
上述事实说明：未经抗震设防的多层砖房的抗地震破坏能力较低。
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3
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。
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 基本完好
19.5
9.8