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1、第十章建筑結構抗震構造措施第十章 建筑結構抗震構造措施 學習目標: 了解地震的基本概念,理解鋼筋混凝土框架結構抗震構造要求,理解砌體結構抗震構造要求。第十章建筑結構抗震構造措施第十章 建筑結構抗震構造措施 學習第十章建筑結構抗震構造措施下面的幾張圖片使你對地震有個粗淺的了解第十章建筑結構抗震構造措施下面的幾張圖片使你對地震第十章建筑結構抗震構造措施臺灣集集地震 彰化縣員林鎮邦富貴名門大樓為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓。地震時其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上,柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數量太少,間距太大。 第十章建筑結構抗震構造措施臺灣集集地震 彰化縣員第十章建筑結構抗震構造措

2、施印度地震(2001年,2萬人,45億美元)興建的建筑物沒有抗震結構,使地震的傷亡加重。第十章建筑結構抗震構造措施印度地震(2001年,2萬人,45第十章建筑結構抗震構造措施印度地震第十章建筑結構抗震構造措施印度地震第十章建筑結構抗震構造措施汶川大地震房屋倒塌分析地震中受災最為嚴重的是磚混結構的農村民居。原因:磚混結構住宅為單磚墻,且墻體多數未設置鋼筋混凝土構造柱,樓層之間也不設封閉圈梁。預制預應力圓孔板浮擱在磚墻上形成樓板、屋蓋,倒塌后的村鎮地區教學樓( 漢旺鎮)第十章建筑結構抗震構造措施汶川大地震房屋倒塌分析地震中受災最第十章建筑結構抗震構造措施原因:缺乏圈梁-構造柱體系及配套的連接構造措

3、施。 磚混結構住宅的局部倒塌( 都江堰)第十章建筑結構抗震構造措施原因:缺乏圈梁-構造柱體系及配套的第十章建筑結構抗震構造措施破壞特點:立柱壓潰、整座房屋下挫,底層商場已經消失。但二層磚混結構住宅陽臺上的花盆卻奇跡般地保持不動原因:底層采用單獨混凝土立柱支撐現澆樓蓋的形式,二層以上為多層磚混結構住宅。這種頭重腳輕的混合結構方案本身就十分脆弱底部框架倒塌后樓房下挫落地( 都江堰)第十章建筑結構抗震構造措施破壞特點:立柱壓潰、整座房屋下挫,第十章建筑結構抗震構造措施第一節 建筑抗震的基本知識一、地震的基本概念 震源; 震中; 震中區或極震區; 震中距; 等震線; 震源深度。 第十章建筑結構抗震構造

4、措施第一節 建筑抗震的基本知識第十章建筑結構抗震構造措施一、地震的基本概念 地震是一種突發性的自然災害,其作用結果是引起地面的顛簸和搖晃。我國地處兩大地震帶的交匯區,是一個多地震國家。 地震發生的地方叫震源;震源正上方的位置叫震中;震中附近地面振動最厲害,也是破壞最嚴重的地區,叫做震中區或極震區;地面某處至震中的距離叫做震中距;地震時地面上破壞程度相近的點連成的線稱為等震線;震源至地面的垂直距離叫做震源深度。 依其成因,地震可分為三種主要類型:火山地震、塌陷地震和構造地震。根據震源深度不同,又可將構造地震分為三種:淺源地震震源深度不大于60km;中源地震震源深度60300km; 深源地震震源深

5、度大于300km。 第十章建筑結構抗震構造措施一、地震的基本概念第十章建筑結構抗震構造措施地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播,它使地面發生劇烈的運動,從而使房屋產生上下跳動及水平晃動。當結構經受不住這種劇烈的顛晃時,就會產生破壞甚至倒塌。 圖10-2 地震示意圖 第十章建筑結構抗震構造措施地震引起的振動以波的形式從震源向各第十章建筑結構抗震構造措施二、震級和烈度1、地震的震級 衡量地震大小的等級稱為震級,它表示一次地震釋放能量的多少,一次地震只有一個震級。地震的震級用M表示。 一般來說,震級小于2級的地震,人們感覺不到,稱為微震;2級到4級的地震稱為有感地震;5級以上的地震稱為破壞地

6、震,會對建筑物造成不同程度的破壞;78級地震稱為強烈地震或大地震;超過8級的地震稱為特大地震。到目前,世界最大的地震是2010.2月發生在智利的8.8級地震,1976年我國唐山發生的地震為7.8級,2008.5月四川汶川地震為8級。2、地震烈度 地震烈度是指某一地區地面和建筑物遭受一次地震影響的強烈程度。地震烈度不僅與震級大小有關,而且與震源深度、震中距、地質條件等因素有關。一次地震只有一個震級,然而同一次地震卻有好多個烈度區。一般來說,離震中越近,烈度越高。我國地震烈度采用十二度劃分法(見表10-1)。 第十章建筑結構抗震構造措施二、震級和烈度第十章建筑結構抗震構造措施表10-1我國地震烈度

7、采用十二度劃分法 (1)第十章建筑結構抗震構造措施表10-1我國地震烈度采用十二度劃第十章建筑結構抗震構造措施表10-1我國地震烈度采用十二度劃分法 (2)第十章建筑結構抗震構造措施表10-1我國地震烈度采用十二度劃第十章建筑結構抗震構造措施三、地震的破壞作用1. 地表的破壞現象 地表的破壞現象為:地裂縫、噴砂冒水、地面下沉及河岸、 陡坡滑坡。2 .建筑物的破壞現象結構喪失整體性 房屋建筑或構筑物是由許多構件組成的,在強烈地震作用下,構件連接不牢、支撐長度不夠和支撐失穩等都會使結構喪失整體性而破壞。強度破壞 對于未考慮抗震設防或設防不足的結構,在具有多向性的地震力作用下,會使構件因強度不足而破

8、壞。如:地震時磚墻產生交叉斜裂縫、鋼筋混凝土柱被剪斷、壓酥等。地基失效 在強烈地震作用下,地基承載力可能下降甚至喪失,也可能由于地基飽和砂層液化而造成建筑物沉陷、傾斜或倒塌。3 .次生災害 次生災害是指地震時給排水管網、煤氣管道、供電線路的破壞,以及易燃、易爆、有毒物質、核物質容器的破裂,造成的水災、火災、污染、瘟疫等嚴重災害。這些次生災害有時比地震造成的直接損失還大。 第十章建筑結構抗震構造措施三、地震的破壞作用第十章建筑結構抗震構造措施四、抗震設防目標(一) 抗震設防烈度 抗震設防烈度是按國家批準權限審定,作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。建筑抗震設計規范(GB50011-2010)給出

9、了全國主要城鎮抗震設防烈度。 抗震設防烈度為6度及以上地區的建筑,必須進行抗震設計。抗震設防烈度大于9度地區的建筑和行業有特殊要求的工業建筑,其抗震設計應按有關專門規定執行。即我國抗震設防的范圍為地震烈度為6度、7度、8度和9度地震區。 第十章建筑結構抗震構造措施四、抗震設防目標第十章建筑結構抗震構造措施(二)抗震設防的一般目標 抗震設防的依據是抗震設防烈度。建筑抗震設計規范提出了“三水準”的抗震設防目標: 第一水準小震不壞 第二水準中震可修 第三水準大震不倒第十章建筑結構抗震構造措施(二)抗震設防的一般目標第十章建筑結構抗震構造措施(三)建筑抗震設防分類 建筑工程抗震設防分類標準(GB502

10、23-2008)將建筑按其使用功能的重要程度不同,分為以下四類: 1.甲類建筑(特殊設防類),包括重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建筑。設防標準:當抗震設防烈度為68度時,應符合本地區抗震設防烈度提高一度的要求采取抗震措施;當為9度時,應符合比9度抗震設防更高的要求采取抗震措施 2.乙類建筑(重點設防類)地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑,包括醫療、廣播、通訊、交通、供水、供電、供氣、消防、糧食等。設防標準同上 3.丙類建筑(標準設防類)除甲、乙、丁類以外的一般建筑,如:公共建筑、住宅、旅館、廠房等。設防標準應符合本地區抗震設防烈度的要求 4.丁類建筑(適度設防類)抗震次要建筑

11、,如:一般性倉庫、人員較少的輔助性建筑。 設防標準:允許比本地區抗震設防烈度的要求適當降低。但抗震設防烈度為6度時不應降低。第十章建筑結構抗震構造措施(三)建筑抗震設防分類第十章建筑結構抗震構造措施五、抗震設計的基本要求 建筑結構的抗震設計分為兩大部分: 計算設計對地震作用效應進行定量分析計算; 概念設計正確地解決總體方案、材料使用和細部構造,以達到合理根據概念設計的原理,在進行抗震設計、施工及材料選擇時,應遵守下列一些要求: 1、選擇對抗震有利的場地和地基 確定建筑場地時,應選擇有利地段,避開不利地段,不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。地基和基礎設計應符合下列要求:同一結構單元的基礎不宜設

12、置在性質截然不同的地基上;同一結構單元不宜部分采用天然地基,部分采用樁基。 第十章建筑結構抗震構造措施五、抗震設計的基本要求第十章建筑結構抗震構造措施2、選擇對抗震有利的建筑體型 建筑設計應符合抗震概念設計的要求,不應采用嚴重不規則的設計方案。建筑平面和立面布置宜規則、對稱,其剛度和質量分布宜均勻。 體型復雜的建筑宜設防震縫(圖10-3示)。 3、選擇合理的抗震結構體系 應根據建筑的抗震設防類別、抗震設防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結構材料和施工等因素,經綜合分析比較確定結構體系。結構體系應具有多道抗震防線,對可能出現的薄弱部位,應采取構造措施提高抗震能力。 圖10-3 防震縫設置示意 第

13、十章建筑結構抗震構造措施圖10-3 防震縫設置示意 第十章建筑結構抗震構造措施4、結構構件應有利于抗震結構構件應符合下列要求: 砌體結構應按規定設置鋼筋混凝土圈梁和構造柱、芯柱,或采用配筋砌體等。 混凝土結構構件應合理地選擇尺寸,配置縱向受力鋼筋和箍筋,避免剪切破壞先于彎曲破壞“強剪弱彎”,混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服,鋼筋的錨固粘結破壞先于構件破壞。 鋼結構構件應合理控制尺寸,避免局部失穩或整個構件失穩。 (4)多、高層混凝土樓、屋面宜優先采用現澆混凝土板。 構件之間的連接符合:強節點,強錨固第十章建筑結構抗震構造措施4、結構構件應有利于抗震第十章建筑結構抗震構造措施5、處理好非結構構件 非結

14、構構件,包括建筑非結構構件(如:女兒墻、圍護墻、隔墻、幕墻、裝飾貼面等)和建筑附屬機電設備。附著于樓、屋面結構上的非結構構件,應與主體結構有可靠的連接或錨固,避免地震時倒塌傷人或砸壞重要設備。6、采用隔震和消能減震設計 隔震和消能減震是建筑結構減輕地震災害的新技術。 隔震的基本原理是:通過隔震層的大變形來減少其上部結構的地震作用,從而減少地震破壞。 消能減震的基本原理是:通過消能器的設置來控制預期的結構變形,從而使主體結構在罕遇地震下不發生嚴重破壞。 目前,隔震和消能減震設計,主要應用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震設防烈度為8、9度的建筑。第十章建筑結構抗震構造措施5、處理好非結構構件第十章

15、建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施7、合理選用材料結構材料性能指標,應符合下列最低要求:砌體結構材料應符合下列規定:燒結普通粘土磚和燒結多孔粘土磚的強度等級不應低于MU10,其砌筑砂漿強度等級不應低于M5;混凝土砌塊的強度等級不應低于MU7.5,其砌筑砂漿強度等級不應低于Mb7.5。混凝土結構材料應符合下列規定:框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節點核芯區的混凝土,其強度等級不應低于C30;構造柱、芯柱、圈梁及其他各類構件的混凝土強度等級不應低于C20。同時,混凝土結構中的混凝土強度等級,抗震墻不宜超過C60 ,其他構件9度時不宜超過C60,8度

16、時不宜超過C70。鋼結構的鋼材應符合下列規定:鋼材應有明顯的屈服臺階,且伸長率應大于20%;鋼材應有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。普通鋼筋宜優先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋。縱向受力鋼筋宜選用HRB400級,也可采用HRB335級熱軋鋼筋,箍筋宜選用不低于HRB335的鋼筋、也可選用HPB300級熱軋鋼筋。第十章建筑結構抗震構造措施7、合理選用材料第十章建筑結構抗震構造措施8、保證施工質量在施工中,當需要以強度等級較高的鋼筋代替原設計中的縱向受力鋼筋時,應按照鋼筋受拉承載力設計值相等的原則換算,并應滿足最小配筋率要求。鋼筋混凝土構造柱和底部框架-剪力墻房屋中的砌體抗震墻,其施工應先砌墻后澆

17、混凝土柱。第十章建筑結構抗震構造措施8、保證施工質量第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施一、震害簡介2、填充墻的震害框架結構的填充墻破壞較為嚴重,一般7度即出現裂縫。端墻、窗間墻及門窗洞口邊角部分裂縫最多,9度以上填充墻大部分倒塌。在房屋中下部填充墻震害嚴重。3、其他震害建造在較軟弱地基上或液化土層上的框架結構,在地震時,常因地基的不均勻沉陷使上部結構傾斜甚至倒塌。防震縫寬度過小,地震時結構互相碰撞也容易造成震害。第十章建筑結構抗震構造措施一、震害簡介2、填充墻的震害第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害柱底的震害角柱的震害 由于雙向受彎、受剪,加

18、上扭轉作用,震害比內柱重。第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害柱底的震害角柱的震第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害柱頂的震害 柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落,柱內箍筋拉斷,縱筋壓曲成燈籠狀。主要原因:節點處彎矩、剪力、軸力都較大,受力復雜,箍筋配置不足,錨固不好等。第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害柱頂的震害 第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害短柱的震害當柱高小于4倍柱截面高度(H/b4)時形成短柱。短柱剛度大,易產生剪切破壞。第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害短柱的震害當柱高小第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害 填充墻破

19、壞的主要原因是:墻體受剪承載力低,變形能力小,墻體與框架缺乏有效的拉結,在往復變形時墻體易發生剪切破壞和散落。第十章建筑結構抗震構造措施 框架結構的震害 填充墻破壞第十章建筑結構抗震構造措施抗震墻的震害 在強震作用下,抗震墻的震害主要表現在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小,高度大形成深梁,在反復荷載作用下形成X型剪切裂縫,為剪切型脆性破壞,尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。第十章建筑結構抗震構造措施抗震墻的震害 在強震作用下,第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施二、框架結構抗震的一般規定 為了保證框架結構的抗震性能,框架應設計成延

20、性框架,遵守“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節點”、“強錨固”的設計原則。 1 現澆鋼筋混凝土框架結構最大適用高度 建筑抗震設計規范給出了現澆鋼筋混凝土框架結構的最大適用高度,見表10-3。 表10-3 現澆鋼筋混凝土框架結構最大適用高度 注:房屋高度指室外地面到屋面板板頂的高度(不包括局部突出屋頂部分)。結構類型烈 度6度7度8度(0.2g)8度(0.3g)9度框架60m50m40m35m24m第十章建筑結構抗震構造措施二、框架結構抗震的一般規定表10-第十章建筑結構抗震構造措施2 框架結構的抗震等級框架結構的抗震等級見表10-4。 結構類型烈 度6度7度8度9度框架高度(m)2424242

21、4242424框架四三三二二一一大跨度框架三二一一 表10-4 現澆鋼筋混凝土框架結構的抗震等級 第十章建筑結構抗震構造措施2 框架結構的抗震等級結構類型烈第十章建筑結構抗震構造措施錨固長度抗 震 等 級一級二級三級四級 第十章建筑結構抗震構造措施錨固長度抗 震 等 第十章建筑結構抗震構造措施4 縱向受力鋼筋連接接頭 縱向受力鋼筋連接接頭的位置宜避開梁端、柱端箍筋加密區;當無法避開時,應采用滿足等強度要求的高質量機械連接接頭,且鋼筋接頭面積百分率不應超過50%。5 箍筋彎鉤 箍筋的末端應做成135彎鉤6 跨數高層框架結構不應采用單跨框架結構,多層框架結構不宜采用單跨框架結構。圖10-5 梁(柱

22、)箍筋彎鉤要求 第十章建筑結構抗震構造措施4 縱向受力鋼筋連接接頭圖10-第十章建筑結構抗震構造措施三、框架結構抗震構造措施(一)框架梁的構造措施1. 梁的截面尺寸 宜符合下列各項要求:梁截面寬度b不宜小于200mm;梁截面高度與寬度之比不宜大于4(即 );梁凈跨與截面高度之比不宜小于4(即 )。第十章建筑結構抗震構造措施三、框架結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施三、框架結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施三、框架結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施3.梁的箍筋 為提高框架梁的抗剪性能和增加梁的延性,梁端的箍筋應加密,如圖示。加密區的長度、箍筋最大間距和最小直徑按表10-6

23、采用。 表10-6 梁端箍筋加密區的長度、箍筋的最大間距和最小直徑 抗震等級加密區長度(采用較大值)(mm)箍筋最大間距(采用最小值)(mm)箍筋最小直徑 (mm)一二三四10886第十章建筑結構抗震構造措施3.梁的箍筋表10-6 梁端箍第十章建筑結構抗震構造措施抗震樓層框架梁KL縱向鋼筋構造 第十章建筑結構抗震構造措施抗震樓層框架梁KL縱向鋼筋構造 第十章建筑結構抗震構造措施 抗震屋面框架梁WKL縱向鋼筋構造第十章建筑結構抗震構造措施 抗震屋面框架梁WKL縱向鋼筋構造第十章建筑結構抗震構造措施頂層端節點梁下部鋼筋端頭加錨板構造 頂層端節點梁下部鋼筋直錨 圖10-6 抗震樓層KL縱向鋼筋構造

24、第十章建筑結構抗震構造措施頂層端節點梁下部鋼筋端頭加錨板構造第十章建筑結構抗震構造措施圖10-7 抗震KL箍筋構造 第十章建筑結構抗震構造措施圖10-7 抗震KL箍筋構造 第十章建筑結構抗震構造措施(二)框架柱的構造措施 1. 柱截面尺寸 柱的截面寬度和高度均不宜小于300mm,圓柱直徑不宜小于350mm;柱的剪跨比宜大于2;柱截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3;柱軸壓比不宜超過表10-7的規定。 表10-7 柱軸壓比限制 。 結構類型抗 震 等 級一級二級三級四級框架0.650.750.850.9第十章建筑結構抗震構造措施(二)框架柱的構造措施表10-7 第十章建筑結構抗震構造措施2.柱中縱向

25、鋼筋柱的縱向鋼筋宜對稱配置;對截面尺寸大于400mm的柱,縱向鋼筋間距不宜大于200mm;柱縱向鋼筋的最小總配筋率應按表10-8采用,同時柱每一側配筋率不應小于0.2%,且總配筋率不應大于5%。 類別抗 震 等 級一級二級三級四級中柱和邊柱1.00.80.70.6角柱和框支柱1.10.90.80.7表10-8 柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率(百分率%) 第十章建筑結構抗震構造措施2.柱中縱向鋼筋類別抗 震 等第十章建筑結構抗震構造措施圖10-8 抗震框架柱縱向鋼筋連接現澆框架柱縱向鋼筋連接構造,如圖10-8所示第十章建筑結構抗震構造措施圖10-8 抗震框架柱縱向鋼筋連第十章建筑結構抗震構造措施第

26、十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施抗震等級箍筋最大間距(采用較小值,mm)箍筋最小直徑(mm)一級二級三級四級10886(柱根8) 表10-9 柱箍筋加密區的箍筋最大間距和最小直徑 第十章建筑結構抗震構造措施抗震等級箍筋最大間距箍筋最小直徑(第十章建筑結構抗震構造措施圖10-9 柱箍筋加密示意圖第十章建筑結構抗震構造措施圖10-9 柱箍筋加密示意圖第十章建筑結構抗震構造措施圖10-10 柱箍筋類別 (3)柱箍筋類別見圖10-10。 第十章建筑結構抗震構造措施圖10-10 柱箍筋類別 (3)柱第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施圖10-1

27、1 框架梁縱向受力鋼筋在節點區的錨固和搭接 第十章建筑結構抗震構造措施圖10-11 框架梁縱向受力鋼筋第十章建筑結構抗震構造措施圖10-12 框架梁縱向受力鋼筋在頂層節點區的錨固和搭接 第十章建筑結構抗震構造措施圖10-12 框架梁縱向受力鋼第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施(四)框架中的砌體填充墻框架中的砌體填充墻,宜與柱脫開或采用柔性連接。砌體的砂漿強度等級不應低于M5,墻頂應于框架梁密切結合。填充墻沿框架柱高每500mm設26的拉結鋼筋,拉筋伸入墻內的長度:6、7度時墻長且700mm,8、9度

28、時宜沿墻全長設置。 當墻長大于5m時,墻頂與梁宜有拉結;當墻長超過層高的2倍時,宜設鋼筋混凝土構造柱;當墻高超過4m時,墻體半高宜設置與柱相連的通長鋼筋混凝土水平梁。 圖 10-13 填充墻與柱的拉結 第十章建筑結構抗震構造措施(四)框架中的砌體填充墻圖 10-第十章建筑結構抗震構造措施四、施工質量 房屋的施工質量對抗震性能影響很大。框架結構在施工過程中,要特別注意梁柱節點和角柱等部位的質量。節點核心區要嚴格按設計要求設置箍筋,絕不能因不好操作而少放或取消箍筋。混凝土應注意振搗密實,施工縫處的接觸面必須清掃干凈,使新老混凝土結合緊密。 第十章建筑結構抗震構造措施四、施工質量第十章建筑結構抗震構

29、造措施第三節 多層砌體房屋的抗震構造一、震害簡介 多層砌體房屋的破壞部位,主要是墻身和構件間的連接處。1、墻體的破壞地震時,在地震力的反復作用下,在墻面上出現斜裂縫及交叉裂縫,這種裂縫的一般規律是上輕下重,圖10-14。2、墻體轉角處的破壞(圖10-15) 房屋四角及平面突出部分的陽角,處于建筑平面的盡端部位,房屋對它的約束作用減弱,抗震能力降低,地震時這類部位容易發生破壞。3、內外墻連接處的破壞(圖10-16)內外墻連接處是房屋的抗震薄弱部位,特別是內外墻以直槎或馬牙槎連接分別砌筑情況,地震時易被拉開,造成墻體外閃與倒塌現象。 圖10-14墻面裂縫 圖10-15墻體轉角處的破壞 圖10-16

30、 墻體外閃 第十章建筑結構抗震構造措施第三節 多層砌體房屋的抗震構造一、第十章建筑結構抗震構造措施4、樓梯間的破壞地震時,樓梯間墻體的震害一般都比較嚴重。這是因為樓梯間有錯層,頂層有相當于一層半的墻體,所以剛度較差,易發生破壞。5、樓蓋預制板的破壞由于預制板整體性差,當板的搭接長度不足或無可靠拉結時,在強烈地震中極易塌落并造成墻體倒塌。6、突出屋面的附屬結構破壞房屋的突出建筑物,如女兒墻、挑檐、小煙囪、出屋面電梯間、水箱間、雨篷、陽臺等, 都是截面小、剛度突變、缺少聯系的附屬結構,在地震作用下,“鞭端效應”明顯,地震時往往最先破壞。 樓梯間處在盡端部破壞情況 預制樓蓋破壞 突出屋頂的附屬結構傾

31、斜第十章建筑結構抗震構造措施4、樓梯間的破壞 樓梯間處在第十章建筑結構抗震構造措施二、一般規定1 房屋高度的限制 一般情況下,砌體房屋層數越高,其震害程度和破壞率也越大。我國建筑抗震設計規范規定了多層砌體房屋的層數和總高度限值(表10-10)。 表10-12 房屋的層數和總高度限值 注:1.房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度,半地下室從地下室室內地面算起,全地下室和嵌固條件好的半地下室應允許從室外地面算起;對帶閣樓的坡屋面應算到山尖墻的l2高度處。2.室內外高差大于0.6m時,房屋總高度應允許比表中數據適當增加,但不應多于lm。3.乙類的多層砌體房屋應允許按本地區設防烈度查表,

32、但層數應減少一層且總高度應降低3m。房屋類別最小抗震墻墻厚度(mm)烈度和設計基本地震加速度6度7度8度9度0.05g0.10g0.15g0.20g0.30g0.40g高度層數高度層數高度層數高度層數高度層數高度層數多層砌體普通磚 多孔磚 多孔磚 小砌塊24024019019021212121777721211821776721181518765618181518665615151215554512 9_943_3第十章建筑結構抗震構造措施二、一般規定表10-12 房第十章建筑結構抗震構造措施 對橫墻較少的多層砌體房屋總高度應比表10-10的規定降低3m,層數相應減少一層;各層橫墻很少的房屋,

33、還應再減少一層。多層砌體房屋的層高,不應超過 3.6m。 注:橫墻較少指同一樓層內開間大于420m的房間占該層總面積的40以上。第十章建筑結構抗震構造措施 對橫墻較少的多層砌第十章建筑結構抗震構造措施2 房屋最大高寬比的限制 在地震作用下,房屋的高寬比越大(即高而窄的房屋),越容易失穩倒塌。因此為保證砌體房屋的整體性,其總高度與總寬度的最大比值,宜符合表10-11的要求。 烈 度6度7度8度9度最大高寬比2.52.52.01.5表10-11 房屋最大高寬比 注:單面走廊房屋的總寬度不包括走廊寬度;建筑平面接近正方形時,其高寬比易適當減小。 第十章建筑結構抗震構造措施2 房屋最大高寬比的限制烈

34、第十章建筑結構抗震構造措施3 抗震橫墻間距的限制多層砌體房屋抗震橫墻的間距,不應超過表10-12的要求。 房 屋 類 別烈 度6度7度8度9度多層砌體現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋1511151111974表10-12 房屋抗震橫墻最大間距(m) 注:多層砌體房屋的頂層,最大橫墻間距應允許適當放寬。 第十章建筑結構抗震構造措施3 抗震橫墻間距的限制房 屋 第十章建筑結構抗震構造措施4 房屋局部尺寸的限制多層砌體房屋的薄弱部位是窗間墻、盡端墻段、女兒墻等。對這些部位的尺寸應加以限制(表10-13)。 部 位6度7度8度9度 承重窗間墻最小寬度(m) 1.01.01.2

35、1.5 承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離(m) 1.01.01.21.5 非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離(m)1.01.01.01.0 內墻陽角至門窗洞邊的最小距離(m) 1.01.01.52.0 無錨固女兒墻(非出入口處)的最大高度(m) 0.50.50.50.0表10-13 房屋局部尺寸的限制 注:1.局部尺寸不足時應采取局部加強措施彌補。 2.出入口處的女兒墻應有錨固。第十章建筑結構抗震構造措施4 房屋局部尺寸的限制部 第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施三、多層磚砌體房屋抗震構造措施 震害分析表明,在多層磚房中的適當部位設置鋼筋混凝土構造柱

36、,并與圈梁連接使之共同工作,可以增加房屋的延性,提高抗倒塌能力,防止或延緩房屋在地震作用下發生突然倒塌,或者減輕房屋的損壞程度。 (一)構造柱的設置 各類多層普通磚、多孔磚房,應按下列要求設置現澆鋼筋混凝土構造柱:第十章建筑結構抗震構造措施三、多層磚砌體房屋抗震構造措施第十章建筑結構抗震構造措施1.構造柱設置部位 (1)構造柱設置部位,一般情況下應符合表10-14的要求。(2)外廊式和單面走廊式的多層房屋,應根據房屋增加一層后的層數,按表10-14的要求設置構造柱。且單面走廊兩側的縱墻均應按外墻(3)教學樓、醫院等橫墻較少的房屋,應根據房屋增加一層后的層數,按表10-14的要求設置構造柱。當教

37、學樓、醫院等橫墻較少的房屋為外廊式或單面走廊式時,應按(2)要求設置構造柱,但6度不超過四層、7度不超過三層和8度不超過二層時,應按增加二層后的層數對待。第十章建筑結構抗震構造措施1.構造柱設置部位 第十章建筑結構抗震構造措施房屋層數設置部位6度7度8度9度四、五三、四二、三樓電、梯間四角,樓梯段上下端對應的墻體處;外墻四角和對應轉角,錯層部位橫墻與外縱墻交接處,較大洞口兩側隔12m或單元橫墻與外縱墻交接處;樓梯間對應的另一側內橫墻與外縱墻交接處。六五四二隔開間橫墻(軸線)與外墻交接處;山墻與內縱墻交接處七內墻(軸線)與外墻交接處;內墻的局部較小墻垛處;內縱墻與橫墻(軸線)交接處。表10-14

38、 多層磚砌體房屋構造柱設置要求 注:較大洞口,內墻指不小于2.1m的洞口;外墻在內外墻交接處已設置構造柱時應允許適當放寬,但洞側墻體應加強。第十章建筑結構抗震構造措施房屋層數設置部位6度7度8度9度四第十章建筑結構抗震構造措施2.構造柱的截面尺寸及配筋 構造柱最小截面可采用240mm180mm,縱向鋼筋宜采用412,箍筋間距不宜大于250mm,圖10-17,且在柱上下端宜適當加密;6、7度時超過六層、8度時超過五層和9度時,構造柱縱向鋼筋宜采用414,箍筋間距不應大于200mm;房屋四角的構造柱可適當加大截面及配筋。 圖10-17 構造柱配筋第十章建筑結構抗震構造措施2.構造柱的截面尺寸及配筋

39、 第十章建筑結構抗震構造措施3.構造柱的連接(1)構造柱與墻連接處應砌成馬牙搓(圖10-18),并應沿墻高每隔500mm設26拉結鋼筋和4分布短筋平面內點焊組成拉結網片,每邊伸入墻內不宜小于lm。6、7度時底部1/3樓層,8度時底部1/2樓層,9度時全部樓層,上述拉結鋼筋網片應沿墻體水平通常設置。圖10-18 馬牙槎 第十章建筑結構抗震構造措施3.構造柱的連接圖10-18 馬第十章建筑結構抗震構造措施(2)構造柱與圈梁連接處,構造柱的縱筋應穿過圈梁,保證構造柱縱筋上下貫通。 (3)構造柱可不單獨設置基礎,但應伸入室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連,或直接伸入基礎(圖10

40、-19)。圖10-19 構造柱砌筑要求第十章建筑結構抗震構造措施(2)構造柱與圈梁連接處,構造柱的第十章建筑結構抗震構造措施(二)圈梁的設置設置鋼筋混凝土圈梁是加強墻體的連接,提高樓(屋)蓋剛度,抵抗地基不均勻沉降,限制墻體裂縫開展,保證房屋整體性,提高房屋抗震能力的有效構造措施。 1.圈梁的設置部位(1)裝配式鋼筋混凝土樓(屋)蓋的磚房,橫墻承重時應按表10-15的要求設置圈梁;縱墻承重時每層均應設置圈梁,且抗震橫墻上的圈梁間距應比表內要求適當加密。(2)現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋與墻體有可靠連接的房屋,應允許不另設圈梁,但樓板沿墻體周邊應加強配筋并應與相應的構造柱鋼筋可靠連接。 第

41、十章建筑結構抗震構造措施(二)圈梁的設置第十章建筑結構抗震構造措施墻類烈 度6、7度8度9度外墻和內縱墻屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處內橫墻同上;屋蓋處間距不應大于4.5m;樓蓋處間距不應大于7.2m;構造柱對應部位同上;沿所有橫墻,且間距不應大于4.5m;構造柱對應部位同上;各層所有橫墻表10-15 多層磚砌體房屋現澆鋼筋混凝土圈梁設置要求 第十章建筑結構抗震構造措施墻類烈 度6、7度8第十章建筑結構抗震構造措施2.圈梁的截面尺寸及配筋圈梁的截面高度不應小于120mm,配筋應符合表10-16的要求。但在軟弱黏性土層、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層上的基礎圈梁,截面高

42、度不應小于180mm,配筋不應少于412,圖10-21。 配筋烈 度6、7度8度9度最小縱筋410412414最大箍筋間距250200150表10-18 圈梁配筋要求 圈梁第十章建筑結構抗震構造措施2.圈梁的截面尺寸及配筋配筋烈 第十章建筑結構抗震構造措施3.圈梁的構造 圈梁應閉合,遇有洞口圈梁應上下搭接。圈梁宜與預制板設在同一標高處或緊靠板底。圈梁表10-15要求的間距內無橫墻時,應利用梁或板縫中配筋替代圈梁,圖10-23。 圖10-20 圈梁 圖10-21 地圈梁 圖10-22圈梁與樓板的關系第十章建筑結構抗震構造措施3.圈梁的構造 圖10-20第十章建筑結構抗震構造措施圖10-23 板縫

43、配筋示意圖 第十章建筑結構抗震構造措施圖10-23 板縫配筋示意圖 第十章建筑結構抗震構造措施(三)樓(屋)蓋與墻體的連接 現澆鋼筋混凝土樓板或屋面板伸進縱、橫墻內的長度,均不應小于120mm。 裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板,當圈梁未設在板的同一標高時.板端伸進外墻的長度不應小于120mm,伸進內墻的長度不應小于100mm,在梁上不應小于80mm,或采用硬架支模連接。 當板的跨度大于4.8m并與外墻平行時,靠外墻的預制板側邊應與墻或圈梁拉結。 圖10-24 墻與預制板的拉結 第十章建筑結構抗震構造措施(三)樓(屋)蓋與墻體的連接圖10第十章建筑結構抗震構造措施房屋端部大房間的樓蓋,6度時房屋的

44、屋蓋和79度時房屋的樓、屋蓋,當圈梁設在板底時,鋼筋混凝土預制板應相互拉結,并應與梁、墻或圈梁拉結,圖10-25。樓、屋蓋的鋼筋混凝土梁或屋架應與墻、柱(包括構造柱)或圈梁可靠連接,不得采用獨立磚柱。圖10-25 預制板板縫間、板與圈梁的拉結 第十章建筑結構抗震構造措施房屋端部大房間的樓蓋,6度時房屋第十章建筑結構抗震構造措施6、7度時長度大于7.2m的大房間,及8、9度時,外墻轉角及內外墻交接處,應沿墻高每隔500mm26的通長拉結鋼筋和4分布短筋平面內點焊組成拉結網片,或4點焊拉結網片。圖10-26。(7)6、7度時預制陽臺應與圈梁和樓板的現澆板帶可靠連接。8、9度時不得采用預制陽臺。圖1

45、0-26 墻體的拉結筋示意圖 第十章建筑結構抗震構造措施6、7度時長度大于7.2m的大房第十章建筑結構抗震構造措施圖10-27 后砌非承重墻與承重墻的拉結 門窗洞處不應采用磚過梁,過梁支承長度:68度時不應小于240mm,9度時不應小于360mm。后砌的非承重墻應沿墻高每500-600mm配置26鋼筋與承重墻或柱拉結,且每邊伸入墻內500mm(圖10-27)。8、9度時,長度5m的后砌隔墻,墻頂應與樓板或梁拉結。第十章建筑結構抗震構造措施圖10-27 后砌非承重墻與承重墻第十章建筑結構抗震構造措施(四)樓梯間的抗震構造頂層樓梯間橫墻和外墻應沿墻高每隔500mm設26通長鋼筋和4分布短筋平面內點

46、焊組成拉結網片,或4點焊拉結網片。79度時其他各層樓梯間墻體應在休息平臺或樓層半高處設置60mm厚,縱向鋼筋不應少于210的鋼筋混凝土帶或配筋磚帶,配筋磚帶不少于3皮,每皮的配筋不少于26, 其砂漿強度等級不應低于M7.5且不低于同層墻體的砂漿強度等級 。樓梯間及門廳內墻陽角處的大梁支承長度不應小于500mm,并應與圈梁連接。 裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接;8、9度時不應采用裝配式樓梯段。 不應采用墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯,不應采用無筋磚砌欄板。突出屋頂的樓、電梯間,構造柱應伸到頂部,并與頂部圈梁連接,內外墻交接處應沿墻高每隔500mm設26通長鋼筋和4分布短筋平面內點焊組

47、成拉結網片,或4點焊拉結網片。(五)基礎同一結構單元的基礎(或樁承臺),宜采用同一類型的基礎,底面宜埋置在同一標高上,否則應增設基礎圈梁并應按1:2的臺階逐步放坡。 第十章建筑結構抗震構造措施(四)樓梯間的抗震構造第十章建筑結構抗震構造措施四、多層砌塊房屋抗震構造措施 小砌塊房屋應按表10-17,設置鋼筋混凝土芯柱。外廊式和單面走廊式的多層房屋、橫墻較少的房屋,應根據房屋增加一層后的層數,按表10-17要求設置芯柱。第十章建筑結構抗震構造措施四、多層砌塊房屋抗震構造措施 第十章建筑結構抗震構造措施房屋層數設置部位設置數量6度7度8度9度四、五三、四二、三外墻轉角,樓、電梯間四角、樓梯斜梯段上下

48、端對應的墻體處;大房間內外墻交接處;錯層部位橫墻與外縱墻交接處;隔12m或單元橫墻與外縱墻交接處外墻轉角,灌實3個孔;內外墻交接處,灌實4個孔;樓梯斜梯段上下端對應的墻體處,灌實2個孔六五四同上;隔開間橫墻(軸線)與外縱墻交接處七六五二同上各內墻(軸線)與外縱墻交接處;內縱墻與橫墻(軸線)交接處和洞口兩側外墻轉角,灌實5個孔;內外墻交接處,灌實4個孔;內墻交接處,灌實2個孔;洞口兩側各灌實1個孔七六三同上;橫墻內芯柱間距不大于2m外墻轉角,灌實7個孔;內外墻交接處,灌實5個孔;內墻交接處,灌實45個孔;洞口兩側各灌實1個孔表10-17 小砌塊房屋芯柱設置要求 注:外墻轉角、內外墻交接處、樓電梯

49、間四角等部位,應允許采用鋼筋混凝土構造柱替代部分芯柱。第十章建筑結構抗震構造措施房屋層數設置部位設置數量6度7度8第十章建筑結構抗震構造措施(1)多層小砌塊房屋的芯柱,應符合下列構造要求: 小砌塊房屋芯柱截面不宜小于120mm120mm。芯柱混凝土強度等級,不應低于Cb20。芯柱的豎向插筋應貫通墻身且與圈梁連接;插筋不應小于112,6、7度時超過五層、8度時超過四層和9度時,插筋不應小于114。芯柱應伸入室外地面下500mm或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連。為提高墻體抗震受剪承載力而設置的芯柱,宜在墻體內均勻布置,最大凈距不宜大于2.Om。第十章建筑結構抗震構造措施(1)多層小砌塊房屋的芯柱,應符合第十章建筑結構抗震構造措施(2)小砌塊

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