8度区七层砌体结构住宅的抗震设计
抗震区多层砖砌体结构构造柱的设置及构造措施
7—9度 时 . 梯 间 的 横 墙 与 外 墙 电
四、 三 、 五 四 交接 处
因为 砖 砌 体结 构 的墙 体 是 采 用粘 土 实 心 砖 和 混
外 墙 四 角 , 层 部 隔开 闯 横墙 ( 错 轴线 ) 外 墙 交接 处 , 与 五、 六 四 位 , 墙 与 外 纵 墙 山墙 与 内 纵墙 交接 处 , 横 7—9度 时 ,
表 1
设 计 烈度 为 9度 时 的多层 砖 房 , 屋 高度 超 过 表 1 房 规 定 l m左 右 时 ,应沿 房 屋 外墙 每 隔 4 m左 右 在 内外 墙 交 接 或 外墙 垛 处 、 墙转 角 处 以及 楼 梯 间纵 横 墙交 接 外
处 设 置构 造 柱 ( 图 1 。在 设 计 烈度 为 7度 的地 区 , 见 )
图 3 横 梁 钝 部 构 造 柱 受 力 图
在 实 际工 程 设 计 中 , 严 格 注意 构 造 柱 与大 梁 的 要
七 五
、
六 、 三 四
两 侧 , 房 间 内 外 内墙 ( 线 ) 大 轴 与外 墙 交接 处 墙交 内墙 局 接 处 部较 小 墙 垛 处 7—9度 时 , 、 楼 电
. ,
梯 间横 墙 与 外墙 交接 处 , 9度 时 内 纵墙 与 横墙 ( 线 ) 轴 交接 处
建 筑 物 抵 抗 变 形 能 力 和抗 剪 强 度 ,延 长 建 筑 物 使 用 寿命 , 保 房屋 在 罕遇 的地震 作 用 下不 致 倒 塌 。 确
《 建筑抗震设计规范》( B 1—8 ) G J 9 规定 了砖砌体房 加 密 设置 构 造 柱 以加 强 其抗 震 能 力 。当设 计烈 度 为 7 1
屋 总 高度 和 层数 限值 , 表 1 见 。
GB50011-2008 建筑抗震设计规范
划分不同的抗震设防类别并采取不同的设计要求,是在现有技术和经济条件下减轻地震灾 害的重要对策之一。
本条新增为强制性条文,以加强山区建筑的抗震能力。
5.4.3 当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件的承载力抗震调整系数均应采用 1.0。 [修订说明]
本条新增为强制性条文。
6.1.5 框架结构和框架-抗震墙结构中,框架和抗震墙均应双向设置,柱中线与抗震墙中线、梁 中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的 1/4 时,应计入偏心的影响。高层的框架结构不应采用单 跨框架结构,多层框架结构不宜采用单跨框架结构。 [修订说明]:
西峰修订说明根据国家标准gb183062001中国地震动参数区划图第1号修改单国标委服务函200857号对四川甘肃陕西部分地区地震动参数的相关规定对汶川地震后相关地区县级及县级以上城镇的中心地区建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组加以调整
建筑抗震设计规范局部修订
前言 汶川地震表明,严格按照现行规范进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇比当地设防烈度 高一度的地震作用下,没有出现倒塌破坏,有效地保护了人民的生命安全。说明我国在1976年 唐山地震后,建设部做出房屋从6度开始抗震设防和按高于设防烈度一度的“大震”不倒塌的 设防目标进行抗震设计的决策,是正确的。 根据建设部落实国务院《汶川地震灾后恢复重建条例》的要求,依据地震局修编的灾区地 震动参数的第1号修改单,相应变更了灾区的设防烈度,并拟增加部分条文的修订,合计改动 28~29条,其内容统计如下: 1. 灾区设防烈度变更,涉及四川、陕西、甘肃,共3条。 2. 材料性能按产品标准修改,2条,其中有强制性条文1条。 3. 强制性条文15条。原有条文的文字调整6条,主要涉及设防分类和建筑方案设计;删去关 于隔震、减震适用范围限制的规定1条;新增涉及结构构件基本要求、预制装配式楼盖、山区 场地、非结构构件、楼梯间、专门的施工要求8条。 4. 其他修改8~9条,涉及坡地、单跨框架、土木石民居构造措施,以及楼梯参与整体计算等。 本报批稿中,下划线为修改的内容,黑体字为强制性条文。
砌体结构建筑抗震设计
砌体结构建筑抗震设计摘要:本文针对多层砌体结构主要震害特征,分析震害发生的原因。
设计中应注意砌体结构的抗震概念设计及抗震构造措施。
关键字:多层砌体震害特征; 抗震概念设计; 砌体结构砌体结构是多层住宅,办公楼,学校和医院等建筑工程中广泛应用的一种结构形式。
尽管汶川大震中经过抗震设计的房屋发生严重破坏和倒塌的比例约为20%--30%。
但是我们也看到经过抗震设计的的砌体结构在经过了远超出设防烈度的情况下,仍有相当比例的砌体房屋达到了“大震不倒”的设防目标。
有的甚至经过维修加固仍能使用。
映秀镇漩口中学框架结构的教学楼由于只有一道防线完全倒塌,倒塌的教学楼后面一栋五层的住宅楼在地震烈度高达11度的情况下仍屹立不倒,也说明了砌体结构经过严格按照规范设计施工的砌体结构完全可以实现“大震不倒”的设防目标。
鉴于目前我国国情,砌体结构由于造价低廉,方便取材,仍是我国中小城市或县镇建设中大量使用的一种结构形式。
为提高多层砌体结构建筑的抗震性,必须重视概念设计,做好抗震构造措施,从地震中吸取经验教训,应做好以下工作:一.严格按照抗震规范控制层数和高度历次地震都证明:二,三层房屋震害要比四,五层的震害轻得多,六层及六层以上的砌体房屋震害明显加重。
海城和唐山地震中,相距不远的房屋,四,五层比二,三层的破坏严重,倒塌比例也高得多。
如果阁楼仅仅为层高不高且不住人,只是屋架的一个组成部分,此时可不作为一层,若层高较高可住人,则屋面阁楼计入层数,高度计算至阁楼层山尖墙的1/2处。
半地下室从地下室室内地面起算高度,全地下室和嵌固条件好的半地下室允许从室外地面起算高度。
横墙较少的总高度应比抗规表7.1.2降低三米,层数相应减少一层;横墙很少的房屋应再减少一层,高度再减少三米。
地震烈度相对较低的6,7度,按照规定采取加强措施并满足抗震验算时,其高度和层数可不减小。
多层砌体房屋的层高不应该超过3.6米层高。
如学校确实需要较高的层高时,在采用约束砌体等加强措施后层高仍不能超过3.9米。
建筑结构抗震设计题库
建筑构造抗震设计试卷一、填空题〔每题1分,共20分〕1、天然地震主要有〔〕与〔〕。
2、地震波传播速度以〔〕最快,〔〕次之,〔〕最慢。
3、地震动的三要素:〔〕;〔〕;〔〕。
4、多层土的地震效应主要取决于三个根本因素:〔〕〔〕〔〕。
5、构造的三个动力特性是:〔〕〔〕〔〕。
6、4.求构造根本周期的近似方法有〔〕〔〕〔〕。
7、框架按破坏机制可分为:〔〕〔〕。
8、柱轴压比的定义公式为:〔〕。
二、判断题〔每题2分,共20分〕1、非构造构件的存在,不会影响主体构造的动力特性。
〔〕2、场地类比是根据土层等效剪切波速与场地覆盖层厚度综合确定。
〔〕3、一般工程构造均为欠阻尼状态。
〔〕4、地震动振幅越大,地震反响谱值越大。
〔〕5、当构造周期较长时,构造的高阶振型地震作用影响不能忽略。
〔〕6、多遇地震下的强度验算,以防止构造倒塌。
〔〕7、砌体房屋震害,刚性屋盖是上层破坏轻,下层破坏重。
〔〕8、柱的轴力越大,柱的延性越差。
〔〕9、抗震墙的约束边缘构件包括暗柱、端柱与暗梁。
〔〕10、排架构造按底部剪力法计算,单质点体系取全部重力荷载代表值。
〔〕三、简答题〔每题8分,共40分〕A.影响土层液化的主要因素是什么?2、什么是地震反响谱?什么是设计反响谱?它们有何关系?3、什么是时程分析?时程分析怎么选用地震波?4、在多层砌体构造中设置圈梁的作用是什么?5、抗震设计为什么要尽量满足“强柱弱梁〞、“强剪弱弯〞、“强节点弱构件〞的原那么?如何满足这些原那么?四、问答题〔每题10分,共20分〕1.“抗震标准〞中,“三水准、两阶段的设计方法〞是什么?2.多层砌体房屋在抗震设计中,构造的选型与布置宜遵守哪些原那么?建筑构造抗震设计试卷标准答案一、填空题〔每空1分,共20分〕1、构造地震、火山地震2、纵波、横波、面波3、峰值、频谱、持续时间4、覆盖土层厚度、剪切波速、阻尼比5、自振周期、振型、岩土阻抗比6、顶点位移法、能量法、等效质量法7、梁铰机制、柱铰机制8、n=N/(f c A c)二、判断题〔每题2分,共20分〕1、×2、√3、√4、√5、√6、×7、√8、√9、× 10、√三、简答题〔每题8分,共40分〕1、答案:影响土层液化的主要因素有:地质年代,土层中土的粘性颗粒含量,上方覆盖的非液化土层的厚度,地下水位深度,土的密实度,地震震级与烈度。
砌体结构房屋抗震设计
第七章 砌体结构房屋抗震设计7.1 震害及其分析一、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。
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。
7.1 震害及其分析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 70.7 基本完好 11.8 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌 19.5 9.8 0.0 0.0 唐山地区8度区多层砖房的震害统计(%) 轻微破坏 35.3 中等破坏 29.4 严重破坏 23.5 倒塌 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。
7.1 震害建筑物破坏—砖混结构预制板和简支梁端部链接破坏都江堰(无构造柱)砖混结构震害江油花园路初级中学教学楼 纵向承重墙和砖柱严重破坏雁门中心小学教学楼 预制板拉结不足导致破坏7.1 震害及其分析二、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。
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。
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7.1 震害及其分析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。
唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落7.1 震害及其分析受垂直方向地震力的作用,墙体会因受拉出现水平裂缝。
[答案][中国地质大学]2020春《建筑结构抗震设计原理》在线作业二-10
1.我国规范抗震设防的基本思想和原则是以()为抗震设防目标。
A.两个水准B.三个水准C.两阶段D.三阶段答案:B2.《建筑抗震设计规范》适用于设计抗震烈度为下列何者的地区()。
A.6、7、8度地区B.7、8、9度地区C.6、7、8、9度地区D.6、7、8、9、10度地区答案:C3.关于砌体房屋的总高度和层高,下列说法正确的是()。
A.当无地下室,砌体房屋的总高度是指室外地面到檐口的高度B.当按现行规范的要求设置构造柱时,砌体房屋的总高度和层数可比规定的限值有所提高C.各层横墙很少的砌体房屋应比规定的总高度降低3m,层数相应减少一层D.砌体房屋的层高不宜超过4m答案:A4.丙类建筑的地震作用和抗震措施均应符合()的要求。
A.本地区抗震设防烈度B.本地区基本烈度C.本地区抗震防御烈度D.抗震烈度答案:A5.对有抗震要求的底层为框架,上部为砖砌体结构房屋,其过渡层的现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于()。
A.120mmB.130mmC.140mmD.150mm答案:A6.《抗震规范》对多层砌体房屋总高度和层数的限制,下列说法哪一个是不正确的?()A.八度地震区粘土砖房,墙厚240mm,总高度18m层数六层B.八度区混凝土小砌块房屋,墙厚190mm,总高度15m,层数五层C.八度区多孔砖砌体房屋,墙厚190mm,总高度15m,层数五层D.八度区底部框架--抗震墙房屋,墙厚240mm,总高度19m,层数六层答案:B7.在对建筑物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行()设计。
A.极限B.概念C.构造D.估算答案:B8.我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)适用于设防烈度为()地区建筑工程的抗震设计。
A.5、6、7和8度B.6、7、8和9度C.4、5、6和7度D.7、8、9和10度答案:B9.某地区的设计基本地震加速度为0.15g,对于此地区丙类建筑的抗震设计,下列说法正确的是()。
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
砌体结构和底部框架内框架房屋的抗震设计PPT课件
(6-4)
(6-5) (6-6)
2.楼层水平地震剪力在各抗侧力墙体间的分配
由于多层砌体房屋墙体平面内的抗侧力等效 刚度很大,而平面外的刚度很小,所以一个方 向的楼层水平地震剪力主要由平行于地震作用 方向的墙体来承担,而与地震作用相垂直的墙 体,其承担的水平地震剪力很小。因此,横向 楼层地震剪力全部由各横向墙体来承担,而纵 向楼层地震剪力由各纵向墙体来承担。 (1)横向楼层地震剪力的分配
(5)烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体 ;当墙体被削弱时,应对墙体采取加强措 施;不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出 屋面的烟囱。
(6)不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑 檐。
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2.房屋的层数和高度的限制
多层砌体房屋的抗震能力,除取决于 横墙间距、砖和砂浆强度等级、结构的整 体性和施工质量等因素外,还与房屋的总 高度有直接的联系。国内外历次地震表明 ,在一般场地下,砌体房屋的层数越多、 高度越高,它的震害程度和破坏率越大。
1.多层砌体房屋的结构体系
体型较复杂和抗侧移构件布置不均匀的多层砌体房 屋,其应力集中程度、扭转影响及抗震薄弱部位都不好
估计,细部构造也较难处理。因此,多层砌体结构体系 应符合下列要求:
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1.多层砌体房屋的结构体系 多层砌体房屋的结构体系,应符合下列
要求: (1)应优先采用横墙承重或纵横墙共同承 重的结构体系; (2)纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内 宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上 的窗间墙宽度宜均匀;
2 震害现象
a.墙体
横墙(包括山墙)、纵墙上出现斜向、交叉、水平裂 缝,严重时出现倾斜、错动和倒塌现象。当地震作用在 墙体内产生的主拉应变超过相应极限拉应变时则产生斜 裂缝;在地震的反复作用下,形成了交叉裂缝。高宽比 较小的横墙,中部出现水平剪切裂缝。
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。
建筑结构抗震的设计第6章多层砌体房屋抗震的设计-精选文档
§6.2 砌体房屋抗震设计的一般规定
6.2.1 建筑布置及结构体系 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
纵墙布置方案。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应符合下列要求:
墙体是主要的抗侧力构件,因此要求纵横墙应对称、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;
坏;8度区内多数房屋达到中等破坏; 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。上述事实说明,
多层砖房的抗破坏能力较低,但仍具有较高的抗倒塌能力。通过
抗震设计,使砌体结构在 8度区内保持不出现中等以上的破坏、 在10度区内不出现倒塌的目标是可以实现的。
震 害 现 象 由于地震力的反复作用,多形成交叉裂缝。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。而 在扭转地震力的作用下,房屋的端部尤其是墙角处易于产 生应
设置墙体,缝宽应根据烈度和房屋高度确定,可采用70~
100mm: 1)房屋立面高度差在6m以上 ;
2)房屋有错层,且楼板高差大于层高的1/4 ;
3)各部分结构刚度、质量截然不同。 4.楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处,否则应采取局部加 强措施。 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。
交叉裂缝
图1
整片墙体被甩落
墙体转角的破坏
图 2 砌体房 屋倒塌
图3砌 体房屋 墙体开 裂
图 4 楼梯 间震 害
图 5 楼屋 盖破 坏
图6 突出屋面的女儿墙根部断裂
图7 防震缝两侧墙体碰撞破坏
砌体结构房屋震害情况与抗震构造设计
浅谈砌体结构房屋震害情况与抗震构造设计摘要:砌体结构房屋是一种常见的建筑构造形式。
在中、高烈度地震区,砌体结构房屋只要经过认真的抗震设计,通过合理的抗震设计、得当的构造措施、良好的施工质量保证,也能够不同程度地抵御地震的破坏。
本文首先介绍了砌体结构房屋震害情况,然后详细对多层砌体结构房屋的抗震构造措施进行了介绍。
关键词:砌体结构;震害情况;抗震构造;措施砌体结构是由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构,是我国广泛应用的结构形式之一,大量的低层、多层、中高层建筑房屋的基础、内外墙、柱等均可用砖砌体或砌块砌体结构建造,过梁、屋益、地沟等构件也可用砌体结构建造。
由于砌体是一种脆性材科,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,因而砌体房屋的抗震性能相对较差。
在国内外历次强烈地震中,砌体结构的破坏率相当高。
一、砌体结构房屋震害情况砌体结构房屋抗震性能相对较差,在国内外历次强震中破坏率很高。
砌体结构房屋的受震破坏大致有如下震害现象。
1、房屋倒塌当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时,易造成房屋整体倒塌;当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时,易发生局部倒塌;当个别部件构件连接强度不足时,易造成局部倒塌。
2、墙体开裂、破坏墙体裂缝形式主要是水平裂缝、斜裂缝、交叉裂缝和坚向裂缝。
墙体出现斜裂缝的主要原因是抗剪强度不足。
高宽比较小的墙片易出现斜裂缝,高宽比较大的窗间墙易出现水平偏斜裂缝;当墙片平面外受弯时,易出现水平裂缝;当纵横墙交接处连接不好时,易出现竖向裂缝。
3、墙角破坏墙角为纵横墙的交汇点,地震作用下其应力状态复杂,因而其破坏形态多种多样,有受剪斜裂缝、受压竖向裂缝、块材被压碎或墙角脱落。
4、纵横墙连接破坏一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎,连接差,加之地震时两个方向的地震作用使连接处受力复杂,应力集中,这种破坏将导致整片纵墙外闪甚至倒塌。
5、楼梯间破坏主要是墙体破坏,而楼梯本身很少破坏。
这是因为楼梯在水平方向刚度大,不易破坏,而墙体在高度方向缺乏有力支撑,空间刚度差,且高厚比较大,稳定性差,容易造成破坏。
多层砌体构造要求
教学楼、医院等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后 的层数,按下表的要求设置构造柱,当教学楼、医院等横墙较 少的房屋为外廊式或单面走廊式时,应按2款要求设置构造 柱,但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过二层时, 应按增加二层后的层数对待。
2、构造柱构造要求 多层普通砖、多孔砖房屋的构造柱应符合下列要求: 构造柱最小截面可采用240mm×180mm,纵向钢筋宜采用 4φ12,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端宜适当加密, 7度时超过六层、8度时超过五层和9度时,构造柱纵向钢筋 宜采用4φ14,箍筋间距不应大于200mm;房屋四角的构造柱 可适当加大截面及配筋。 构造柱与墙连接处应砌成马牙槎并应沿墙高每隔500mm设 2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m。 3 构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证 构造柱纵筋上下贯通。
为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝,可根据情况采取下列措施: 1 屋面应设置保温、隔热层; 2 屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝, 分隔缝间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30mm; 3 采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖; 4 在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层,滑 动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等;对于长纵墙,可只在 其两端的2~3个开间内设置,对于横墙可只在其两端各ι/4范围 内设置(ι为横墙长度); 5 顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋 两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋;
为防止或减轻房屋底层墙体裂缝,可根据情况采取下列措施: 1 增大基础圈梁的刚度; 2 在底层的窗台下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片或2φ6钢 筋,并伸入两边窗间墙内不小于600mm; 3 采用钢筋混凝土窗台板,窗台板嵌入窗间墙内不小于600mm。
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。
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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。
砌体抗震验算处理
1.3.7 多层砌体房屋结构抗震抗剪强度验算时,当某层或某些墙段不能满足截面强度要求时,未采取有效措施加强。
改进措施:多层砌体房屋中的部分墙段抗震抗剪强度不能满足要求时,一般可以有五种办法来加强:(1)增加墙厚。
抗震抗剪强度与截面大小有关,增加墙厚可以提高抗剪能力,同时,外墙可以提高保温隔热效果,有利于节能。
不利的是增加墙厚会增大结构自重,加大了地震作用,同时材料上当然也会增加。
所以不是一种最好的办法,只在某些情况下能适用。
(2)提高砌体强度。
砖和砂浆强度的提高,直接会增大截面抗震抗剪能力。
但是,目前砌体规范中对砂浆强度只给出M10砂浆时的抗剪强度设计值,而且明确大于M10的砂浆强度也只取到M10砂浆时的强度。
在目前一些砖或混凝土砌块的强度有明显提高的情况下,完全有条件采用与之配套的高标号砂浆,提高砌体的抗震抗剪强度,满足截面的强度验算要求。
但目前因无这方面的数据,规范又无规定,所以只有进行相关的试验来求得数据,用于强度验算。
(3)配置水平钢筋。
这也是《抗震规范》GB 50011第7.2.9条提出的一项措施。
在砌体水平灰缝中配置一定数量的钢筋,可以提高砌体墙段的抗剪能力,这是在大量试验研究基础上提出的办法。
规范规定,灰缝中的配筋率应不小于0.07%且不大于0.17%。
试验证明,当水平配筋的数量小于截面配筋率的 0.07%时,此时虽有水平筋,但对提高抗剪能力并不明显,因此不能考虑其作用。
同时,试验也证明,当在水平灰缝中配置的钢筋过多(过密或过粗),其间的水平钢筋也不能完全发挥提高抗剪能力的作用。
因此由试验确定的配筋率上限值为0.17%。
《抗震规范》第7.2.9条的说明还指出,采用水平配筋措施时,抗震能力的大小与墙体的高宽比有关,这也是使水平钢筋能够发挥作用大小的重要因素。
(4)增加设置构造柱或芯柱。
在墙段两端设置构造柱是一种抗御地震时突然倒塌的有效措施。
一般的构造柱都设置在墙段的边端或墙体和墙体的交接处,它与为了提高抗震抗剪能力而在墙段中部设构造柱的要求和目的不同。
福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定(新)
各设区市建设局、各有关单位:根据?福建省建设厅关于下达<福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定>编制方案的通知?〔闽建科函[2021]106号〕,由省土木建筑协会建筑结构委员会、省设协结构与抗震委员会主编的福建省工程建设地方标准?福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定?,已完成征求意见稿。
为提高标准编制质量,现上网征求意见,请各单位结合我省实际情况和建筑结构设计实践,组织有关人员认真讨论,提出修改意见和建议,并请于9月1日前附件:福建省建筑结构抗震设计暂行技术规定〔征求意见稿〕为了标准建筑设计市场,保证建筑结构平安,根据我厅的工作部署,由省设协结构与抗震专业委员会专家参照?建筑抗震设计标准?GB50011-2001、?高层建筑混凝土结构技术规程?JGJ3-2002、?超限高层建筑工程抗震设防管理规定?〔建筑部令第111号〕和汶川地震的震害情况,针对我省结构设计现状:设计合同出现含钢量、混凝土用量指标等压低经济指标,降低了结构平安度问题;预应力管桩在中、强等级腐蚀性场地,无法对桩身进行防护,建筑结构无地下室时预应力管桩不一定能满足抗剪要求等,预应力管桩存在适用条件考虑缺乏问题;结构概念设计方面存在强梁弱柱等考虑缺乏问题;结构体系布置方面应优先采用二道以上防线等问题,结合我省结构设计经验和工程实践,编制以下规定:1、设计招投标和设计合同中禁止有含钢量和混凝土用量等指标。
[条文说明]:由于设计市场竞争剧烈,有些开发商给出的经济指标低于建筑物本身按照标准设计的经济指标,个别设计单位为了取得设计工程,各项指标均采用标准容许的最低限值或者标准未作规定的情况,极个别设计人员甚至不按标准的设计参数取值,弄虚作假编制计算书,压低经济指标,造成结构的平安度的降低;再加上施工质量又不能完全保证设计要求,因此存在平安隐患。
鉴于标准给出的规定和构造要求是最低要求,结构设计均采用最低限,结构的平安度会大大降低,因此特地规定这一条文。
浅谈多层砌体结构的抗震概念设计
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8度区七层砌体结构住宅的抗震设计
摘要:某8度区采用20孔承重多孔砖设计一栋七层超限住宅,现初步总结主要设计理念、要点、在设计中遇到的问题及解决措施,供同行在类似设计中借鉴。
关键词:砌体结构构造柱圈梁抗震构造要求
砌体结构房屋具备易取材、好施工、低造价、平面布置灵活等优点,因此建造多层住宅仍广泛地采用此种结构。
但《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(以下简称《抗震规范))因为砌体结构是一种脆性结构,抗震性能较差,对设置构造柱、圈梁的多层砖房的总高度层数有严格限制,8度抗震设防区房屋的总高度为18m,层数为六层。
应城市化建设的需要,为优化利用有限的土地资源,8度区住宅已建到七层,甚至更高。
如何经济、合理地解决地震区砌体房屋超高超层的问题,对8度区砌体结构房屋超高超层问题的分析和探索,找出切实可行、有效合理的结构措施,具有切实意义。
本文除采用规范规定的一般构造措施,通过墙体集中配筋、增加边界约束等特别加强措施,在8度区建造7层砌体房屋,完善砌体结构设计方法的科学合理性。
1.工程概况
本工程抗震设防烈度为8度,总层数为7层,比现行《抗震规范》规定超出一层。
场地类别为II类,层高2.9m,窗高1.5m,阳台门高为2.4m,其余门高2.lm,室内外高差为0.45m,平面形状较为简单规则,竖向布置整齐,上下贯通。
基础设计等级为丙级,采用墙下条型承台及载体桩,纵横墙承重方式,各层砌体及砂浆强度等级见表1,楼屋面及楼梯均现浇,混凝土强度等级为C25。
标准层平面见图1。
表1 各层材料及强度等级
2.设计思路
砌体是一种脆性材料,和延性较好的钢结构及钢筋混凝土结构不同,砌体的变形能力小,在地震荷载下,极易发生严重的开裂,而持续的地面运动会使开裂的墙体产生平面错动甚至散落,大幅度地降低结构承载力,导致结构倒塌。
对于砌体结构来说,抗震设防的目标是防止地震时房屋突然倒塌。
试验及震害经验表明,要达到大震时墙体开裂而不坍塌,只要采取适当措施使开裂后的墙体仍然具有一定的继续承载和变形的能力,墙体就不会倒塌。
因此,以下将采取一系列设计方法和构造措施,提高结构的抗力和延性,使结构在多遇地震下不至严重开裂,做到“小震不坏,中震可修”;提高房屋整体性,增强结构开裂后继续承载能力和耗能能力,使结构裂而不散,实现“大震不倒”的设防目标。
3.设计方法和构造措施
3.1场地与地基
房屋的抗震性能,其决定性的首要因素是建设所处的场地条件。
本工程所在场地为II类场地,场地内未见崩塌,滑坡等不良地质作用,适宜工程建设。
本工程地基承载力特征值为260KPa,采用载体桩基础,满足结构设计要求。
3.2设置构造柱
构造柱在结构抗震设计中具有重要作用:1)提高结构的变形能力和延性,结构遭遇强烈地震时,墙体大面积开裂但不至在毫无征兆的情况下瞬间倒塌。
2)在墙体开裂后,构造柱能有效约束开裂的墙体,防止墙体脱落,从而维持结构承载能力并抵消振动能量3)加强整体性和内外墙的连接,使砌体结构形成一个由钢筋混凝土圈梁和构造柱组成的类似框架结构的约束体系,对砌体产生有效的约束作用,大大提高砌体抗剪、抗压的承载能力。
构造柱的上述作用在实际震害中得到了广泛的验证,四川汶川地震、青海玉树地震震害表明,砌体结构房屋中,震害较轻的通常都设有构造柱,而未采用构造柱加强的房屋大部分遭受较严重的破坏甚至倒塌。
由此可见,设置构造柱可以有效防止高烈度地区砌体结构的突然倒塌。
正是出于上述对构造柱抗震作用的认识,本工程设计采取加强设置构造柱的方法,设置原则如下:在所有纵横墙的交点上均设置从基础到屋面的构造柱;在三层以下较长墙体的中部设置加密构造柱;对于无横墙支承的较短窗间墙用构造柱替代;对于无横墙支承的较长窗间墙,在其中部设置构造柱;较大洞口两侧设置构造柱。
在设计过程中,发现结构底部两层砌体的抗压及抗剪承载力略有不足。
解决方法是在三层及以下采用加密构造柱及沿墙体高度中部设置钢筋混凝土带。
结果表明,该方法可以有效提高砌体抗压及抗剪强度,并且可以增强墙体开裂后的稳定性和竖向承载力。
3.3采用现浇混凝土楼屋盖
砌体结构的水平地震力是通过楼板传递到纵横墙体,横墙主要承担横向水平地震力,纵墙主要承担纵向水平地震力。
砌体结构平面内的抗剪强度足够大,平面外的抗弯强度却相应较低。
这就要求楼板必须有足够的水平刚度。
因为楼板若刚度不足,一侧的水平地震作用会引起过大的层间位移,使得垂直于地震作用方向的墙体发生平面外弯曲破坏。
本工程采用现浇混凝土楼盖,可以使楼板的纵横双向都具有较强的水平刚度,保证地震力保证地震力简洁、有效、正确地传递到墙体。
另外,现浇楼盖可以增强楼板的整体性,对大震时破裂的墙体有较强的约束作用。
3.4每层设置圈梁
圈梁作为砌体结构抗震设计中一种经济有效的抗震措施,具有以下功能:1)增强结构的整体性,纵横墙在圈梁的约束作用下,形成一个整体,以发挥各片墙的平面内抗剪能力,抵御各个方向的水平地震作用。
2)限制墙体斜裂缝的开展
和延伸,将裂缝限制在上下两道圈梁之间,同时减小斜裂缝的水平夹角,令墙体抗剪强度得以充分发挥。
3)提高楼板的水平刚度,将地震作用均匀地分配给纵横墙,有效防止墙体发生平面外破坏。
4)减轻地震时地基不均匀沉降对结构的影响,特别是屋盖和基础处的圈梁,能有效提高房屋的竖向刚度,抵抗地基不均匀沉降。
按照《抗震规范》规定,多层砖房采用现浇楼板时,不必另设圈梁。
但是本工程由于突破了《抗震规范》以及考虑到工程本身的具体情况,最终采取了在房屋的各层沿所有纵横墙设置圈梁,并设置基础梁的方案。
楼层圈梁设置原则是:圈梁底标高即窗顶,代替过梁,圈梁顶标高即是板底。
按上述原则设置圈梁后,取得了非常明显的效果:1)圈梁和构造柱形成了一个空间框架,这个框架与砌体共同作用,提高了结构的稳定性和地震作用下的延性。
2)沿房屋竖向每层纵横方向的圈梁可以作为构造柱的支承和约束点,有效防止构造柱在破碎墙体挤推下向外鼓出,在持续的地震作用中始终维持构造柱对墙体的约束作用。
3.5在门窗洞口边设置钢筋混凝土边框
大量震害经验表明,窗间墙在剧烈地震作用下常开裂严重,极易导致因块体脱落引起的坍塌,如果在窗洞及门洞两边设置钢筋混凝土边框,则该边框可以像构造柱约束砌体一样,限制窗间墙破裂块体的错动,则砌体开裂后不至散落。
因此,本工程设计在三层及以下门窗洞口两侧设置钢筋混凝土边框,边框的上端锚入圈梁,下端锚入窗台钢筋混凝土带或现浇楼板内,形成窗、门边框。
4.抗震验算
限于篇幅,仅对3轴(底层)受力最不利的墙段进行抗剪强度计算。
通过计算,其剪力设计值为,对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力则有:查《抗震规范》表7.2.7,线性内插得到则:
,
,
满足抗震要求
5.结语
采取上述措施后,通过抗震验算可以得出,由于构造柱、现浇楼板、圈梁及钢筋混凝土边框的共同作用,使得墙体及整个结构的承载能力、变形能力及耗能能力均有较大幅度提高,结构得以实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。
本工程经各项加强措施强化,结构层数和高度均对《抗震规范》的要求略有突破,取得了较明显的经济效益。
参考文献:
1. GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008
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