多层砌体Word文档下载推荐.docx

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1．底部框架－抗震墙部分

（1）底部的钢筋混凝土托墙梁

底部框架－抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙梁，其截面和构造应符合下列要求：

梁的截面宽度不应小于300mm，梁的截面高度不应小于跨度的1/10。

箍筋的直径不应小于8mm，间距不应大于200mm；

梁端在1.5倍梁高且不小于1/5梁净跨范围内，以及上部墙体的洞口处和洞口两侧各500mm且不小于梁高的范围内，箍筋间距不应大于100mm。

沿梁高应设腰筋，数量不应少于2φ14，间距不应大于200mm。

梁的主筋和腰筋，应按受拉钢筋的要求锚固在柱内，且支座上部的纵向钢

筋在柱内的锚固长度应符合钢筋混凝土框支梁的有关要求。

（2）底部的钢筋混凝土抗震墙

底部的钢筋混凝土抗震墙，其截面和构造应符合下列要求：

1）抗震墙周边应设置梁（或暗梁）和边框柱（或框架柱）组成的边框；

边框梁的截面宽度不宜小于墙板厚度的1.5倍，截面高度不宜小于墙板厚度的2.5倍；

边框柱截面高度不宜小于墙板厚度的2倍。

2）抗震墙墙板厚度不宜小于160mm，且不应小于墙板净高的1/20；

抗震墙宜开设洞口形成若干墙段，各墙段的高宽比不宜小于2。

3）抗震墙的竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%，并应采用双排布置，双排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。

4）抗震墙的边缘构件可按钢筋混凝土抗震墙关于一般部位的规定设置。

（3）底部的普通砖抗震墙

底层框架－抗震墙房屋的底层采用普通砖抗震墙时，其构造应符合下列要求：

墙厚不应小于240mm，砌筑砂浆等级不应低于M10，应先砌墙后浇框架。

沿框架柱每隔500mm配置2φ6拉结钢筋，并沿砖墙全长设置；

在墙体半

高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。

墙长大于5m时，应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。

2．底部框架－抗震墙房屋的楼盖

底部框架－抗震墙房屋的楼盖应符合下列要求：

1）过渡层的底板应采用现浇钢筋混凝土板，板厚不应小于120mm；

并应少开洞、开小洞，当洞口尺寸大于800mm时，洞口周边应设置边梁。

2）其它楼层，采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁，采用现浇钢筋混凝土楼板时应允许不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。

3．上部砖房部分

（1）构造柱

底部框架－抗震墙房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱，并应符合下列要求：

1）钢筋混凝土构造柱的设置部位，应根据房屋的总层数按多层粘土砖房的规定设置。

过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱。

构造柱的截面，不宜小于240mm×

240mm。

构造柱的纵向钢筋不宜少于4φ14，箍筋间距不宜大于200mm。

过渡层构造柱的纵向钢筋，7度时不宜少于4φ16，8度时不宜少于6φ16。

一般情况下，纵向钢筋应锚入下部的框架柱内；

当纵向钢筋锚固在框架梁内时，框架梁的相应位置应加强。

构造柱应与每层圈梁连接，或与现浇楼板可靠拉结。

（2）抗震墙

上部抗震墙的中心线宜同底部的框架梁、抗震墙的轴线相重合；

构造柱宜与框架柱上下贯通。

（3）其它抗震构造措施

底部框架－抗震墙房屋的其它抗震构造措施，应符合多层砖房的有关要求。

4．材料的强度等级

底部框架－抗震墙房屋的材料强度等级，应符合下列要求：

（1）框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级，不应低于C30。

（2）过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级，不应低于M7.5。

多层粘土砖房抗震构造措施

多层粘土砖房（含砌体抗剪强度不低于粘土砖砌体的其它烧结砖砌体房屋，下同）通过设置构造柱与圈梁，把墙体分割包围，构成对墙体的约束和防止墙体开裂后砖的散落，限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体错位，使砖墙能维持竖向承载力，并能吸收较大的地震能量，避免墙体倒塌的发生。

同时通过加强楼、屋盖构件、墙体等的拉结，对房屋的薄弱部位予以加强等一系列抗震构造措施，来提高房屋的抗震能力，实现“大震不倒”的设防目标。

12.3多层砌体房屋的主要震害

1）房屋倒塌

包括上部倒塌、局部倒塌和全部倒塌。

上部倒塌的原因

局部倒塌的原因

全部倒塌的原因

2）墙体的破坏

主要由于墙体的抗剪承载力的不足，在地震作用下墙体出现斜裂缝、交叉裂缝、水平裂缝等。

这种裂缝底层墙体一般比上层严重，在纵墙中的窗间墙和窗顶、窗底部位墙体中易产生交叉裂缝，外纵墙窗口上、下截面处及大房间外纵墙产生水平裂缝。

随着地面运动的加剧，墙体将会产生倾斜、错动和倒塌现象。

墙体的倒塌会造成整幢房屋局部倒塌甚至全部倒塌的发生。

3）墙角的破坏

房屋四角处由于地震作用时的扭转影响，受力复杂且约束作用较弱，而本身刚度又较大，地震时墙角部位墙面上将出现纵横两个方向上的V形斜裂缝，严重者则发生外墙角部局部倒塌。

4）窗间墙和墙垛的破坏

比较细高的窗间墙受剪、弯共同作用，易产生水平断裂而破坏。

5）纵横墙连接处的破坏

纵横墙连接处要承受两个方向上的地震作用，受力复杂，当墙体间拉接不好时，易出现竖向裂缝，拉脱、纵墙外闪，严重者可造成整片纵墙脱离横墙而倒塌。

6）楼、屋盖的震害

整体性较差的装配式楼、屋盖往往由于预制板端搁置长度过短，地震时滑落。

7）楼梯间的破坏

楼梯间开间较小，墙体水平抗剪刚度较大，承担水平地震作用较大，但缺乏有力的水平支撑。

尤其是顶层自由高度较大，竖向压应力较小，墙体极易产生斜裂缝或交叉裂缝，故上层楼梯间墙震害比下层严重。

当将楼梯间布置于房屋端部和转角处时，由于扭转作用，楼梯间墙的破坏更为严重，甚至发生倒塌。

8）附属构件的破坏

突出屋面的附属构件，如女儿墙、烟囱、屋顶间等，地震时由于“鞭端效应”的影响，地震反应强烈而产生破坏。

整体稳定性不好的其它附属物也容易发生破坏和倒塌。

9）带钢筋混凝土构造柱砖房的震害

若在砌体房屋中设置构造柱和圈梁时，房屋的裂缝仍然先出现在底层墙体的中部，然后延伸至柱的上下端，出现较平缓的斜裂缝（讲义图4.2），由于圈梁和构造柱的约束作用，只要构造柱的纵筋不断裂，破碎的墙体就仍能在原来的平面内来回摩擦、滑移、变形，从而消耗大量的地震能量，防止房屋倒塌的发生。

底部框架房屋的震害及其分析

国内外历次大地震的震害资料表明，底层框架—抗震墙房屋在地震中的破坏相当严重，如唐山大地震中的10度区，底框架房屋大多数出现倒塌。

而且底框架—抗震墙的破坏，会造成上面几层房屋原地座落，造成整幢房子全部倒塌。

一般统计表明，未经抗震设防的这类房屋的震害特点是：

1）震害多数发生在底层，表现为“上轻下重”，房屋倒塌原因主要发生在底层。

2）底层的震害规律是：

墙比柱严重，柱比梁严重。

3）房屋上部几层的破坏状况与多层砖房相类似，但破坏的程度比房屋的底层轻得多。

多层砌体结构房屋的抗震设计

地震作用

地震作用是很复杂的，地震作用不是直接作用在结构上的荷载，而是地面运动引起结构的惯性力，由于结构类型和体型简单与复杂的差异等，地震时，在水平和竖向方向都有地震作用，某些情况对各类建筑的地震作用还有扭转作用。

《抗震规范》规定：

一般情况下，应允许在建筑结构两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，两个方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担；

有斜交抗侧力构件的结构，当相交角大于150时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用；

质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；

其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。

竖向地震作用一般不考虑，当抗震设防烈度为8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构以及9度时的高层建筑应考虑竖向地震作用。

水平地震作用沿高度的分布通常按倒三角形分布，水平地震作用计算方法主要有：

抗震设计反应谱法、结构自振周期计算、底部剪力法、振型分解反映谱法等。

下面简单介绍基底剪力法的概念：

高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可以近似按基底剪力法计算。

采用基底剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，以防震缝划分的结构单元作为计算单元，在计算单元中各楼层的集中质点设在楼屋盖标高处。

各楼层质点重力荷载代表值Gi为计算单元内楼、屋盖上的重力荷载标准值加上墙柱上、下层各一半的重力荷载标准值，以及楼、屋盖可变荷载的组合值。

可变荷载的组合值为其标准值乘以组合系数（教材表17-7）

结构的水平地震作用标准值，应按下列公式确定。

（17-9）

i=1，2，3．．．．．．．n

结构总水平地震作用标准值；

相应于结构基本自振周期T1的水平地震影响系数值，按下图采用，根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定，多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房，宜取水平地震影响系数最大值；

水平地震影响系数最大值

按下表

地震影响

6度

7度

8度

9度

多遇地震

0.04

0.08（0.12）

0.16（0.24）

0.32

罕遇地震

0.50（0.72）

0.90（1.20）

1.40

注：

括号内数据为设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区

特征周期Tg按下表确定

设计地震分组

场地类别

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

第一组

0.25

0.35

0.45

0.65

第二组

0.30

0.40

0.55

0.75

第三组

0.90

计算8、9度罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05S。

结构地震影响系数曲线的阻尼调整系数

及形状参数

，除专门规定外，取结构阻尼比为0.05时

=1.0，

=0.9，

结构自振周期T取结构基本自振周期T1按教材公式计算（T1）

结构等效总重力荷载，多质点可取总重力荷载代表值的85%按重力荷载代表值。

顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土房屋按教材采用，多层内框架砖房可采用0.2，其他房屋不考虑；

突出屋面的小间按教材P139要求考虑鞭端效应。

多层砌体房屋的抗震计算

（1）水平地震作用下结构的受力特点

对于多层砌体房屋，一般只需考虑房屋水平方向的地震作用，并将此作用分解为沿房屋的两个主轴方向，分别由同方向的墙体来承受，计算各楼层剪力并分配到各个墙段，最后选择承载面积较大或竖向力较小的墙段进行截面的抗剪验算。

而沿纵向或横向第i层的水平地震作用Fi

为：

作用于第i层的地震剪力标准值

，等于该楼层以上各楼层质点的水平地震作用之和，即为：

考虑“鞭端效应”，对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，但此增大部分不应往下传递。

楼层地震剪力设计

为其标准植

乘以水平地震作用分项系数

取1.3）。

楼层地震剪力设计值

由所在方向的墙体共同承担。

楼层地震剪力在各墙体间的分配，应视楼盖的刚度而定。

对于现浇或装配整体式楼、屋盖等刚性楼盖建筑，按墙体侧移刚度的比例分配；

对于木楼盖、木屋盖等柔性楼盖建筑，按墙体从属面积上重力荷载代表值的比例分配（当楼盖上重力荷载均匀分布时，可近似按墙体的从属面积分配）；

对于装配式钢筋混凝土楼、屋盖等半刚性楼、屋盖的建筑，取上述两种分配结果的平均值。

当房屋平面的纵向尺寸较长时，在进行纵向地震剪力分配时，除柔性楼盖外，均可按刚性楼盖考虑将纵向地震剪力分配给纵墙。

对于开洞的墙体，还要把一道墙体的地震剪力按各墙段间的侧移刚度比例分配给各墙段。

求得各墙段的地震剪力设计值后，取承担地震剪力设计值较大或竖向重力荷载代表值引起压应力

较小的最不利墙段进行抗剪承载力验算。

一般砌体墙的抗震时，抗剪承载力

取决于砌体沿阶梯形截面的抗震抗剪强度设计值

、墙段的截面面积A。

其中，抗震抗剪强度设计值

随着砂浆强度及重力荷载代表值引起的平均应力

的增大而提高。

若承载力验算不满足时，通常可通过提高砂浆的强度等级；

在墙体内配置水平钢筋；

在墙段中部设置间距不大于4m，截面尺寸不小于240mm×

240mm的构造柱或在混凝土小型空心砌体墙体中设置芯柱等措施来提高墙体的抗震能力。

多层砌体的抗震验算实质就是纵横墙体的抗剪验算。

（2）抗震性能

试验表明对于无筋砌体房屋墙体，在竖向压应力和往复的水平力作用下，当墙体内主拉应力产生的应变超过砌体的极限拉应变时，墙体出现斜向交错裂缝。

如果高宽比接近于1时，通常斜裂缝呈×

形。

墙体高宽比较小的矮墙，则在墙体的中部出现水平裂缝（右图），往复水平荷载下，

墙体形成四大块体。

裂缝基本上仅位于底层，不向上扩展，由于四周无构造柱及圈梁的约束，在往复水平荷载作用下很快出现剪切破坏，抗震能力较低。

若在砌体的水平灰缝中配置水平钢筋，墙体两个对角线方向将会出现多条裂缝，随着水平钢筋体积配筋率的提高，墙体裂缝分布越均匀，其承载能力及变形能力均随之显着提高。

一般其变形能力要比无筋砌体提高一倍以上，从而提高了砌体的耗能能力。

若在砌体房屋中设置构造柱和圈梁时，房屋的裂缝仍然先出现在底层墙体的中部，然后延伸至柱的上下端，出现较平缓的斜裂缝，裂缝分布为底层较为严重，上层则较轻，墙体剪切破坏时，由于圈梁和构造柱的约束作用，只要构造柱的纵筋不断裂，破碎的墙体就仍能在原来的平面内来回摩擦、滑移、变形，从而消耗大量的地震能量，防止房屋倒塌的发生。

由此可见，利用构造柱和圈梁等延性构件对砌体结构形成分割、包围，必要时设置水平钢筋，对整个砌体房屋而言，虽然承载力提高不多，而变形能力和耗能能力大为增加，从而大大提高了房屋的抗倒塌的能力。

因此，在房屋的适当位置设置构造柱、圈梁，配置水平钢筋，是改善砌体结构房屋抗震性能的最有效途径。

底部框架房屋的抗震计算

由于底部框架房屋的底部均应按规定设置抗震墙，以增强其侧移刚度，所以这类房屋也称为底部框架—抗震墙房屋。

在水平地震作用下，当质量和刚度沿高度分布比较均匀时，仍采用底部剪力法计算地震剪力。

底部框架—抗震墙房屋的各楼层地震剪力设计值Vi，上层砌体各墙段的水平地震剪力分配与墙段抗剪承载力验算均与多层砌体房屋相同。

但对于底部框架—抗震墙房屋的框架和抗震墙的作用效应，应按规定进行调整。

底部框架一抗震墙房屋的底部，地震时底部受力最大且发生变形集中，往往出现过大的侧移而严重破坏，造成整栋房屋的倒塌。

设计时应重点将底部予以加强，首先，底部应设置一定数量的抗震墙，避免出现底部薄弱层。

同时将底部框架一抗震墙的纵向和横向地震剪力

设计值乘以增大系数，其值根据上部砖房与底部框架—抗震墙之间的侧移刚度之比值大小在1.2～1.5范围取用。

以保证底部框架—抗震墙有足够的可靠度。

底部框架—抗震墙的抗震设计考虑二道防线，在弹性工作阶段由于底部抗震墙抗侧移刚度远大于框架，因此底部纵向和横向地震剪力设计值全部由该方向的抗震墙承担，并按各抗震墙的侧向刚度的比例分配。

当地震作用下抗震墙开裂后，侧移刚度随之降低，此时框架作为第二道防线，其抗震性能好坏对整体抗震能力起重要作用。

因而底部框架柱承担的地震剪力设计值，按各抗侧力构件的有效侧移刚度比例分配。

有效侧移刚度取值时，框架不折减，混凝土墙取30%弹性刚度，砖墙取20%弹性刚度。

地震水平作用对底部框架—抗震墙顶楼盖处还产生倾覆力矩，其值近似按底部抗震墙和框架的侧移刚度比例分配给抗震墙和每榀框架。

抗震墙产生了附加力矩，框架柱引起附加轴力。

地震时造成砖墙开裂，当采用嵌砌于框架之间的普遍砖抗震墙时，砖抗震墙开裂后将引起框架柱的附加轴力和附加剪力。

同时由于上部砖墙的开裂，将对底部框架—抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙辆与砖墙的共同工作产生不利影响。

底部框架—抗震墙房屋的底层或底部两层框架具有一定的抗侧移刚度和一定的承载力，变形能力及耗能能力；

上部多层砌体具有较大的抗侧力刚度和一定的承载能力，但变形和耗能能力相对比较差，这一类结构的整体抗震能力既取决于底部和上部各自的抗震能力又取决于底部和上部的抗侧力刚度和抗震能力的相互匹配的程度，不要存在特别的薄弱楼层。

框架—抗震墙砖房的模型试验表明，上部砖房中，破坏状态与多层砖砌房屋相同，破坏先在上部最薄弱的层中的薄弱墙段率先开始，逐渐形成破坏集中的楼层。

同时，作为底部框架—抗震墙与上部砖墙的过渡楼层，除担任传递上部地震剪力外，还承担着上部各层地震剪力对框架顶部楼板产生的倾覆力矩。

过渡层受力复杂，层间相对侧移较大，若抗震构造措施上不予以加强，该层墙体易先开裂形成破坏集中的楼层，同时地震倾覆力矩的作用还使外纵墙出现水平裂缝，因此对过渡层外纵墙平面外的抗弯能力应予以加强。

底部框架—抗震墙房屋，通常先底部抗震墙产生斜裂缝，且底层混凝土墙先于底层砖填充墙和上部砖墙，底部抗震墙开裂后侧移刚度降低，框架受力加大，框架柱顶和柱底出现裂缝。

开裂后的框架—抗震墙虽具有较大的变形能力和耗能能力，但下部通常侧移刚度比上层小，受力比上部大，因而破坏也比上部严重。

设计时应重点加强底部框架—抗震墙的抗震能力。

多层砌体房屋抗震构造措施

1．房屋层数、高度、和高宽比的限制

历次地震的震害表明，无筋的砌体房屋总高度超高和层数越多，破坏就越严重。

这是由于作用于多层房屋的水平地震作用随房屋层数增加而增加，地震倾覆力矩随高度而增大所起的。

因此，我国和其它一些国家的《抗震规范》都对砌体房屋的总高度和总层数加以限制，我国《建筑抗震规范》（GB50011-2001）（以下简称抗震规范）规定当设置构造柱或芯柱后，多层砌体房屋的总层数和总高度应符合下表的规定。

对于医院、教学楼等及横墙较少（开间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上）的多层砌体房屋，总高度比下表的规定降低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总层数。

横墙较少的多层砖砌体房屋住宅楼，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数仍按下表采用。

6、7度时采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的房屋，总层数应比普通砖房屋减少一层，高度应减少3m。

房屋的总高度和总层数限值

房屋类别

最小墙厚度（mm）

烈度

6

7

8

9

高度

层数

普通砖

240

24

21

18

12

4

多孔砖

190

15

5

小砌块

底层框架—抗震墙

22

19

普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高，不应超过3.6m；

底部框架－抗震墙房屋的底部层高，不应超过4.5m。

多层砌体房屋抗弯能力很差，地震倾覆力矩作用下墙体水平截面易产生弯曲破坏，底层外纵墙出现水平裂缝，并延伸至内横墙，从而导致房屋的整体弯曲破坏，为了保证房屋的整体稳定，多层房屋的最大高宽比应符合下表的规定。

房屋最大高宽比

最大高宽比

2．5

2．0

1．5

单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度

2．结构布置

（1）多层砌体房屋的结构体系

多层砌体房屋的合理抗震结构体系，对于提高其整体抗震能力非常重要，是抗震设计应考虑的关键问题，《抗震规范》规定，多层砌体房屋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。

由于纵墙承重体系的横向支撑少，易造成外纵墙向外倒塌使楼板下坠。

且由于横墙为非承重墙，竖向压应力较小，抗剪承载力较低，其破坏程度也较重。

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。

纵横墙的均匀对称布置，有利于防止地震时产生扭转影响。

房屋的各层纵、横墙分别对齐，贯通，则各片砖墙能形成相当于房屋全宽或全长的竖向整体构件，可使房屋获得最大的整体抗弯能力，同时可减少中间传力环节。

窗间墙宽度均匀，可避免同一轴线各墙段的因受力相差悬殊而被各个击破。

3）房屋有以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的高度确定，可采用50～100mm：

房屋立面高差在6m以上；

房屋有错层，且楼板高差较大；

各部分结构刚度、质量截然不同。

防震缝可将上述不规则结构单元分割成各自独立的、相邻的抗震单元，以避免地震时的破坏。

若房屋设有其它变形缝时，也应符合抗震缝的缝宽要求，避免地震时缝两侧的结构单元产生相互碰撞而破坏。

4）楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。

楼梯间水平支撑薄弱且顶层外墙的自由高度较大，若设在易产生应力集中和扭转影响的房屋尽端和转角处，势必加剧楼梯间的破坏程度。

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。

6）不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。

（2）底部框架－抗震墙房屋的结构布置

底部框架－抗震墙房屋的底层或底部两层受力比较复杂，水平地震剪力最大，而底部的严重破坏将危及整个房屋的安全。

而且底部抗震墙体为抗震的第一道防线，它将承担100%的水平地震作用。

而框架与开裂后的抗震墙共同工作，作为抗震的第二道防线，要提高其变形能力和耗能能力。

因此《抗震规范》对底部框架－抗震墙房屋的结构布置，提出了下列要求；

1）上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震