浅谈多层砌体结构的抗震概念设计

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工 程科技 １ ｉ ｌ
浅 谈 多层砌 体结构 的抗震概 念设 计
孙 力
（ Fra Baidu bibliotek龙江省农 垦总局 宝泉岭分局殡 葬管理所 ， 黑龙江 宝泉岭 １４ １ ） ５ ２ １
摘 要： 在地震力作用下， 多层砌 体结构 由于其本身的结构特点， 抗拉 、 剪、 弯强度及 变形能力都 比较低 。 由于多层砌 体结构 自重和刚度 其 抗 抗 大， 自振周期短 ， 易产生脆性破坏。这一类房屋 大量破坏甚至倒 塌、 极 给人民生命财产造成 了巨大损失。 关键词： 多层 砌 体 结 构 ； 震 ； 计 分 析 抗 设
置
一
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２ — ５２
１限制房屋层数和总高 ，合理进行结构布 响、其顶部因地震时的边梢效应所造成的震害 的抗震能力 ；２ 作为楼盖 的边缘构件 。 （） 对装配 比正常情况下大得多 ， 因此应尽量避免 。 式楼盖在水平面内进行 约束 ，提高 了楼板的水 为降低房屋可能受 到的层害 ， 新修订的“ 建 ３纵横墙体的合 理布置和连接 平刚度 。 保证楼盖起到整体检隔扳的作用 ， 以传 ３１ ．横墙间距 的限制 。 砖墙在平 面内的抗剪 递并分配层问的地震剪力 ；３ 在竖向平 面内与 筑抗 震设计规 范”ＧＢ ｏ ｌ－ ０ １ 首先对 多层 （ ５ ｏ ２ ０ ） １ （） 但平面外 的抗 剪强度很低。因此， 多 构造柱一起对 墙体约束 ，限制墙体斜裂缝 的延 砌体的总高度和层数作 了严格 而明确 的规定 ， 强度较大， 且不延伸超 出两道圈粱之间的墙体 ， 减小裂 并且作为强制性条文。 在有 限的土地上 ， 建造较 层砖房的水平剪力主要 由横墙承担。为了使大 展 ， 高层数的房屋以发挥最大的经济效益是可以理 部分地震荷载 由楼板传递给横墙 ，要求 楼板有 缝与水 平的夹角 ，保证墙体的整体性 和变形能 解的。但随着房屋层数 的增多 、 总高度的增加 ， 足够的刚度。 为了防止因为横墙过大的变形 ， ｌ 力 ；４ 提高墙体 的抗 剪能力 ， 弓 （） 减轻地震时地基 使多层砖房的弯曲变形增加、 剪切 变形减小。 作 起纵墙的破坏 ， 除对横墙进行抗剪强度验算外 ， 不 均匀 沉 陷 与 地 表 裂缝 对 房屋 的影 响 ，特 别是 规范” Ｇ ５ ０ １ ２０ ） ７１ （ Ｂ ０ １－ ０ １第 ．５条的 屋 盖处 和基 础 顶 面 处 的 圈 梁 ，具有 提 高 房 屋 的 ． 为以抵抗剪切变形为主 的砖墙体 ，由于弯 曲变 还需根据“ 形 的增加 ， 其上部墙体的抗震效果 降低 ， 下部墙 规定， 限制横墙间距 。 竖 向 刚度 和 抗 剪 不 均 匀 沉 陷的 能力 。 体的抗剪能力下降 。 为解决上述 问题 ， 目前设计 ３２ ．纵横墙的连接。 纵横墙连接处 的竖向裂 ５附属构件与主体结构应有 可靠的连接和 中通常采用增加构造柱数量 ， 增大 圈梁 、 构造柱 缝 ， 在历次地震中屡见不鲜 ， 严重时纵墙脱离横 锚 固 的断面及配筋 ， 以及采 用配筋砌体等措施。 随着 墙 而 倒 场 。 出现 这 种 裂 缝 的 主 要原 因 ， 内外墙 是 对于女儿墙 、 出屋 面烟 囱、 屋顶间等非结构 国内住房 制度的改革 ，住宅 的开发建设必须 面 没有同时砌筑 ， 咬搓不好。为避免这种破坏 ， 除 构件 ， 地震 作用时 ， 于受 到“ 由 鞭梢效应 ” 的影 对住宅 消费的个人。 现在人们买房子时 ， 已不再 必须同时咬搓砌 筑外，在地震烈度为 ７度的地 响 ， 出屋面的房屋附属物 ， 这类 地震反应强烈 ， 仅为解决生存问题 ， 还要关注起 居、 环境、 生活 区， 长度大于 ７２ ．ｍ的大房 问、 以及烈度在 ８度 破坏率极 高。 在地震烈度为 ６ 度的地区 ， 高出屋 质量等方 面的综合需要 。 住宅 的高度太高 ， 上下 和 ９度的地区外墙转角及 内外 墙的交接处 ， 当 面 的塔楼 、 楼梯 间、 水箱间的墙面上出现交叉裂 楼太吃力 ， 居住不方便 。因此 ， 多层砖房的层数 未设置构造柱时 ， 沿墙高每隔 ５ ０ 应 ０ ｍｍ配置钢 缝 ； 屋面小烟 囱、 女儿墙 的根部出现 水平裂缝 、 和高度 ， 以不突破规 范的要求为好 。另一方面 ， 筋 ， 并伸入墙 内每边不小于 １ 值得一提 的是 ， 错动、 ｍ。 甚至倒塌 。７度、 度烈度区， ８ 上述震害更 为了提商多层砌体砖房 的抗震能力 ，加强其抗 经常见到一些多层住宅 的用户 ，在房屋装修中 加普通和严重 。 而在地震低烈度 区， 地震时的人 侧 刚度 ， 房屋的高宽 比应符合“ 筑抗震设计规 为了把小房间改成大房间 ，随意拆除房屋内的 员伤亡主要是 由于房屋 附属物倒塌所致。因此 建 雨棚 、 挑檐 等附属构件 ， 应与主体 范”Ｇ ５０ １ ２ ０） ７ ． （Ｂ ０ １ － ０ １第 １４条的要求 。因为 高 墙体 ， 使原来完整的墙体结构受损 。 或为 了扩大 对于女儿 墙 、 宽比过大的房屋 ， 当地震烈度较高 时， 由于倾覆 室内空间 ， 封上 阳台 ， 打掉外纵墙 ， 甚至在外 间 结构有可取的连接和锚 固，以免地震时倒塌伤 产生附加灾 害。特别在人流出人 口、 通道等 力矩引起的弯 曲应力较大 ，当弯 曲应力超过砌 墙上拆砖来扩大墙洞宽度 ，破坏 了原来连续 的 人 ， 体 的抗拉强度时 ， 外墙将出现水平裂缝。 墙体 ，这将大大削弱结构 的空间刚度和房屋的 处 ， 应注意加强抗震措施 ， 对雨棚 、 阳台、 挑檐及 ２房屋的体型应力 整体性． 留下隐患 。 对抗震 十分不利。 挑梁 ， 应进行抗倾覆验算。楼层 、 屋面挑梁 的入 ２１ 面 。 一般 房 屋 的平 面 最 好 为矩 形 ， ．平 纵 ４有 效 设置 构 造 柱 和圈 粱 墙长度应 分别为其 悬挑 长度 的 １ 倍及 ２ 。 ． ２ 倍 横墙 的设 置尽可 能对称 于房屋 平面 的两个主 ４１ ．构造柱。震害分析和试验研究表 明， 在 挑梁 、 板的上部筋 ， 伸人顶层支座后水平段刚好 轴， 且上下层墙体应对齐 。 这样遇地震时可使房 多层砖砌体房屋 的适 当部位设置钢筋混凝土构 满足锚固要求时 ，应适当地增大锚 固长度或增 屋能较好地保持协调一致 ， 减少抗 震不利环节 ， 造柱， 并与圈梁连接使之共同工作 ， 便可增加房 加 １ 倍钢筋直径的垂直段 。 Ｏ 抗震效果较好。如果房屋的质量 中心和刚度中 屋的延性 ， 提高房屋的整体性 ， 防止或延缓在地 结束语 心不重合 ， 地震时将产生扭转作用 ， 使房屋的震 震作用下房屋的突然倒塌 ，减轻房屋的损害程 重视抗震概念设计， 在确定房屋总体方案 、 害 加重 。震 害调 查 表 明 ， 屋转 角 处 的破 坏 ， 度 ， 房 往 为了提高多层砖房的抗倒 塌能力 ， 抗震规范 材料使用和墙部构造 中，遵守抗震设计的有关 往 比其 它 部 位严 重 ； 面 上 凸 出或 凹进 的 房屋 ， 中根据抗震设防烈度、房屋高度和抗震薄弱部 要求和合理原则 ， 平 进行必要的抗震验算 ， 采取适 规 规 对 抗 震 不 利 。 例 如 Ｌ形 、 Ｕ形 、 Ｅ形 等 平 面形 状 位 的 不 同 ， 定 多 层 砖 房 在一 般 情 况 下应 按 “ 当的抗震构造措施 ， 保证施工质量 ， 才能使多层 的房屋 ， 由于地震时振动复杂 ， 整个结构不能协 范 ” Ｇ ５０ ２ ０ ）第 ７３１ 规 定 设 置 钢 筋 砖砌体房屋的抗震能力有所提高当建筑物遭受 （ Ｂ ０ １－ ０ １ １ ． 条 ． 调一致 ， 附加规矩的作用下 ， 在 转角处产生 的剪 混 凝 土构 造 柱 。 本地区设防烈度的地震影响时 ， 筑物可能有 建 应力和应力集 中较大。 加固特殊需要 ， 要求布置 钢筋混凝土构造柱虽然对提高砖房 的受剪 定损坏 ， 一般修理或不需修理仍可继续使 经 成较复杂平面时 ， 则应设置防震缝 ， 将房屋分隔 承载力作 用有限 ， 提高 １ ％～ ０ 但是对于 用。当建筑物遭受高于本地 区设防烈度 的罕遇 仅 ０ ３ ％， 成若干独立 的单元 ， 以减轻震害。 墙体的约束和防止墙体开裂后砖 的散落起到非 地震影响时，不致于倒塌或发生危及生命的严 ２２ ．立面 。震害调查表明 ， 建筑立面上 的不 常 显著 的作 用 。 造柱 应 当设 置 在 震 害较 重 、 构 连 重 破 坏 。 规则要比平面上不规则带来的震害更严重 。立 接构造 比较薄弱和易于应力集中的部位 。 参 考 文 献 面上各部分高差过大，或有局部突出的小建筑 ４２圈梁。 ． 钢筋 混凝土圈梁是增加墙体 的整 【１ １高小旺， 江， 何 肖伟 ， 底层框架抗震墙砖房 等． 物 ， 刚 度 突 变 、 量 悬 殊 ， 震 时 都 易造 成 严 体连接 、 或 质 地 提高 楼（ ） 屋 盖刚度 、 限制墙 体裂缝 延 抗震设计计算若干 问题的研究 【．建筑科学， Ｊ １ 重展害， 甚至引起房屋倒塌。因此， 当无特殊功 展 、 提高房屋抗展能力的有效构造措施 。 圈粱还 １ ９ （ ） ９ ５４ ． 能 要求 时 ，房 屋应 设 计 成 质 量 和 剐度 沿 高 度 对 是减 少 构 造 柱计 算 长 度 ，充 分发 挥 其 抗 震 作 用 ｆ１ ２田杰 ， 克 宾 ．１ 纪 的 结 构工 程 抗震 减 灾设 许 ２世 称 、 匀 分 布 的 型式 。 般 情 况下 ， 将 重 设 备 、 的不 可 缺少 的连 接 构 件 。 抗 震 的观 点 分 析 ， 均 一 应 从 圈 计 新 模 式— — 抗 震 性 能 设 计 理 论 简介 【． 国 Ｊ中 １ 仓库 、 档案库 、 书库等房间 ， 尽可能布置在房 间 梁 有 以下几 项 作 用 ： 安 全科 学 学报 ，０ ０ ６ ． ２０ （ ） 的下部楼层 ， 使结构重心降低 ， 以减轻震害。在 （） １增强房屋的整体性 。 由于圈粱的约束作 【 戴 国 莹． 建 筑 抗震 设 计 规 范 简介 ［． 筑 结 ３ 】 新 Ｊ建 ］ 砖 混结构设计中不应过度追求大开间、 大门洞 、 用 ， 使楼 盖与纵横墙构成整体的箱形结 构， 防止 构 ０ １ １ ） ２０（０． 大 悬挑 及 阶 梯形 。 由于 刚 度 突变 和 高 震 型 的影 预制楼板散开和砖墙倒塌 ，充分发挥各片墙体