4-2多层砌体结构选型与布置
建筑抗震设计复习资料
《建筑抗震设计》综合复习资料第一章绪论一、名词解释：1、震源：地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位称为震源。
2、震中：震源正上方的地面位置叫震中。
3、震中距：地面某处至震中的水平距离叫做震中距。
4、地震震级：是表示地震本身大小的一种度量。
5、地震波: 地震时，地下岩体断裂、错动产生振动，并以波的形式从震源向外传播是地震波。
6、地震烈度：是指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。
7、地震动及三要素：由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地震动。
地震动的峰值（最大振幅）、频谱和持续时间，通常称为地震动的三要素。
8、基本烈度：是指一个地区在一定时间（我国取50年）内在一般场地条件下按一定的概率（我国取10%）可能遭遇的最大地震烈度。
它是一个地区进行抗震设防的依据。
二、简答题：1、简述抗震设防的基本目的和基本准则？答：工程抗震设防的基本目的是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。
为了实现这一目的，我国的抗震设计规范以“小震不坏、中震可修、大震不倒”作为抗震设计的基本准则。
2、建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则？答：注意场地选择；把握建筑体型；利用结构延性；设置多道防线；重视非结构因素。
3、建筑抗震设计的内容与要求有哪些？答：建筑抗震设计的内容与要求：概念设计、抗震计算与构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
第二章场地与地基一、名词解释：1、卓越周期：在岩层中传播的地震波，本来具有多种频率成份，其中，在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期，称为地震动的卓越周期2、液化：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。
3、覆盖层厚度：原意是指从地表面至地下基岩面的距离。
多层砌体抗震构造要求措施要求规范
7 多层砌体房屋和底部框架砌体房屋7.1 一般规定7.1.1 本章适用于普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）、多孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）和混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架一抗震墙砌体房屋。
配筋混凝土小型空心砌块房屋的抗震设计，应符合本规范附录F的规定。
注：1 采用非黏土的烧结砖、蒸压砖、混凝土砖的砌体房屋，块体的材料性能应有可靠的试验数据；当本章未作具体规定时，可按本章普通砖、多孔砖房屋的相应规定执行；2 本章中“小砌块”为“混凝土小型空心砌块”的简称；3 非空旷的单层砌体房屋，可按本章规定的原则进行抗震设计。
7.1.2 多层房屋的层数和高度应符合下列要求：1 一般情况下，房屋的层数和总高度不应超过表7.1.2的规定。
表7.1.2 房屋的层数和总高度限值(m)房屋类型最小抗震墙厚度(mm)烈度和设计基本地震加速度6 7 8 90.05g 0.10g 0.15g 0.20g 0.30g 0.40g高度层数高度层数高度层数高度层数高度层数高度层数多层砌体房屋普通砖240 21 7 21 7 21 7 18 6 15 5 12 4 多孔砖240 21 7 21 7 18 6 18 6 15 5 9 3 多孔砖190 21 7 18 6 15 5 15 5 12 4 ——小砌块190 21 7 21 7 18 6 18 6 15 5 9 3底部框架-抗震墙房屋普通砖、多孔砖240 22 7 22 7 19 6 16 5 ————多孔砖190 22 7 19 6 16 5 13 4 ————小砌块190 22 7 22 7 19 6 16 5 ————注：1 房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的I/Z高度处；2 室内外高差大于0.6m时，房屋总高度应允许比表中的数据适当增加，但增加量应少于1.0m；3 乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表，其层数应减少一层且总高度应降低3m;不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋；4 本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋。
多层砌体结构房屋抗震设计
多层砌体结构房屋抗震设计作者：李立军来源：《科技资讯》 2011年第19期李立军(德州市建筑规划勘察设计研究院山东德州 253000)摘要:砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。
由于其原材料来源广泛,易于取材、生产和施工,造价低廉,具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性,在城乡建筑中得到比较广泛的应用。
关键词:砌体结构抗震设计中图分类号:TU352 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(a)-0099-011 砌体结构概况砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。
由于其原材料来源广泛,易于取材、生产和施工,造价低廉,具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性,在城乡建筑中得到比较广泛的应用。
因此,如何提高砌体结构房屋的抗震能力,将是建筑抗震设计中一个重要课题。
在已有的震害调查结果表明,不仅在7、8度区,甚至在9度区,砖混结构房屋经历震害后受到轻微损坏,或者基本完好的例子也是不少的。
通过这些砌体房屋的调查分析,得到这样一个结论:只要经过合理的抗震设计,构造得当,保证施工质量,则在中、强地震区,砖混房屋是具有一定抗震能力的。
2 多层砌体结构房屋的震害破坏形式根据四川地震灾区的震后灾害调查情况,多层砌体结构房屋的震害形式主要有以下几种。
(1)房屋局部及整体倒塌;(2)预制板楼、屋盖破坏;(3)楼梯间墙体破坏;(4)外纵墙破坏;(5)纵墙在室外地坪处产生水平裂缝;(6)外纵墙洞口间墙体X型裂缝;(7)其它破坏。
3 砌体抗震措施基于砌体结构本身特点以及其震害的多样性和严重性,工程人员在设计中要采取一定的措施,以加强砌体结构的整体性,提高其抗震性能。
3.1 结构的选型与布置对于多层砌体而言,如果可以做到正确选择承重体系、科学进行结构布置、合理选择楼(屋)盖形式、正确设置防震缝等等的话,就会大大提高结构的抗震能力。
3.1.1 正确选择承重体系根据传递荷载的路线不同,砌体结构的墙体承重体系可分为横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三种形式。
砌体结构设计要点及构造措施
砌体结构1 一般规定1.1砌体结构可采用粘土实心砖和多孔砖及非粘土类烧结砖,如页岩烧结砖、粉煤灰烧结砖，和蒸压类的蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖以及混凝土小型空心砌块、石料等。
粘土类烧结砖，除240mm×115mm×53mm实心砖以外，应优先选用多孔砖，如KP1型(240mm×115mm×90mm)和M型(190mm×190mm×90mm)模数多孔砖。
蒸压类砖仅限采用240mm×115mm×53mm的实心砖，其抗剪强度较烧结类砖低30%，多孔和空心砖不得用于承重墙体。
混凝土小型空心砌块的主导块型为390mm×190mm×190mm，以及与此相匹配的辅助块型。
不得采用非标准的混凝土砌块。
砌体块材的强度等级，砖不应小于MU10，砌块不应小于MU5;对烧结类砖和石材宜采用普通砂浆，蒸压类砖宜采用粘性较好的专用砂浆；砂浆强度等级不宜大于块材的强度等级。
对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，所用材料最低强度等级应至少提高一级。
武汉地区已禁用粘土类制品，但在其他部分地区仍有采用，故应根据当地法规选择适合的砌体材料。
1.2砌体结构的施工质量控制等级应在施工图中加以说明，其中B级即相当于我国目前一般的施工水平，当采用其它等级时，应对砌体的强度指标进行调整。
1.3考虑到大部分地区均有抗震的要求，建议不采用对抗震不利的结构体系及构件，如多层多排内框架结构、墙梁等。
1.4多层砌体及底部框架一抗震墙房屋的层数和高度应遵守《建筑抗震设计规范》GB 50011—200l（2008年版）中的规定，详见该规范表1.2房屋的层数和总高度限值及其注。
关于层数和总高度的几点具体规定：1对医院，教学楼等横墙较少的多层砌体房屋，以及横墙很少的多层砌体房屋，必须严格按规范1.2条控制房屋的层数和总高度限值。
其中横墙较少一般指大于4.2m开间的房间占该层面积的40％－80％以上者；横墙很少一般指大于4.2m开间的房间占该层面积的80％以上者，故当涉及到多层教学楼、食堂、俱乐部和会议楼等应特别注意。
多层砌体结构抗震
地震剪力的计算与分配
1. 楼层地震剪力
多层砌体结构房屋的质量与刚度沿高度分布一般比较均匀，且以剪切变形为主，故可以按本书第三章所述底部剪力法计算地震作用。可取结构底部地震剪力为：
(4.1)
其次，考虑到多层砌体结构在线弹性变形阶段的地震作用基本上按倒三角形分布，顶部附加地震影响系数δn=0。
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
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。
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； 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；
1
这样，任一质点i的水平地震作用标准值Fi为：
2
作用于第i层的楼层地震剪力标准值Vi为i层以上的地震作用标准值之和，即：
3
(4.3)
6
(i=1,2,…,n) (4.2)
5
！
4
鞭梢效应，但增大的两倍不往下传递 。
[例题4-1] 某四层砖砌体房屋，尺寸如图4-6(a)(b)所示。结构设防烈度为7度。楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板，横墙承重。楼梯间突出屋顶。除图中注明者外，窗口尺寸为1.5m×2.1m ，门洞尺寸为1.0m×2.5m 。试计算该楼房楼层地震剪力。
A
砌体结构设计
13. 砌体结构的大梁，应根据《砌体结构设计规范》GB50003—2001第6.2.5条设计。既：
当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱，或采用其他加强措施。
对240mm厚的砖墙为6m,对180mm厚的砖墙为4.8m；
对砌块、料石墙为4.8m。
14. 外凸窗台板抗倾覆不够问题：
(6).楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间，并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯，方便设计及施工，也较美观。
Hale Waihona Puke (7).板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高，厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。
(8).梁布置及其下的梁垫布置。也可在梁支座处将梁加宽至500来代替梁垫。
(9).板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定锚入板支座，从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋，如果洞口处板仅有正弯距，可只在板下加筋；否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围，并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞，周边不宜加梁，应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。
(1).预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号，可减少设计工作量，也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60。整浇层厚50, 配双向φ6@250, 混凝土C20。应采用横墙或横纵墙(横墙为主)混合承重方案，抗坍塌性能好。构造柱处不得布预制板。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板，自动布板可能不能满足用户的施工图要求，仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板，SP板120厚可做到7.2米跨。
多层砌体结构选型与布置
精选ppt
房屋纵向地震作用分至各纵轴后，其外纵墙的 地震作用还要按各窗间墙的侧移刚度再分配。 对于宽窄差异较大的外纵墙，就会造成窗间墙 的各个击破，降低了外纵墙和房屋纵向的抗震 能力。
因此，要求同一轴线的窗间墙宽度宜均匀，尽 量做到等宽度。对于一些建筑阳台门和窗之间 留 一 个 240mm 宽 的 墙 垛 等 做 法 不 利 于 抗 震 ， 宜采取门连窗的做法。
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4，内墙阳角至门窗洞边的最小距离 由于门厅或楼梯间处的纵墙或横墙中断，需要设
置开间梁或进深梁，从而造成梁支承在室内拐角墙 上的这些阳角部位的应力集中，梁端支承处的荷载 又比较大，为了避免在这个部位发生严重破坏，除 在构造上加强整体连接外，《建筑抗震设计规范》 对内墙阳角至门窗洞边的最小距离给予了规定，见 表4-4（见后）
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4.2.2 房屋的总高度与层数
大量的震害表明，无筋的砌体房屋总高度越高和 层数越多，破坏就越严重。建筑抗震规范根据震 害经验的总结和对多层砌体结构抗震性能的分析 研究，对多层砌体房屋采用总高度与层数双控， 各 类 砌 体 房 屋 的 总 高 度 和 总 层 数 不 应 超 过 表 4-1 （如下）的规定。
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2、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 大量的震害表明，房屋尽端是震害较为集中的部
位，这是由于沿房屋纵横两个方向地面运动的结果， 为了防止房屋在尽端首先破坏甚至局部墙体坍落， 《建筑抗震设计规范》给出了具体规定，见表4-4 （见后）。 3、非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 考虑到非承重外墙与承重外墙在承担竖向荷载方 面的差异，对非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距 离较承重外墙的要求有所放宽，但一般墙垛宽度不 宜小于1.0m。
多层砌体房屋4
普通粘土砖 最小 (mm) 烈度
6
高度 24 21 21 21 层数 8 7 7 7 高度 21 21 18 21
7
层数 78 7 6 7 高度 18 18 15 18
8
层数 6 6 5 6 高度 12 12 -----
9
层数 4 4 -----
240 240 多孔粘土砖 190 混凝土小砌块 190来自I b t 12
h 3 1 1 h 3 3 ( 3 ) E t b Et b
K
1
弯曲变形 δm 和剪切变形δv 的大小与高宽 比 h/b 有关。
在进行地震剪力分配和截面验算时，墙段的层间抗侧力 等效刚度宜按下列原则确定：
Ac ft
As
RE
中部构造柱的横截面总面积（对于横墙和内纵墙Ac>0.15A时， 取0.15A;对于外纵墙， Ac>0.25A时，取0.25A; 中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值； 中部构造柱的纵向钢筋截面总面积； 钢筋抗拉强度设计值； 中部构造柱参与工作系数,居中设一根时取0.5,多于一根0.4; 2.8m时取1.1。
优缺点： 砌体结构取材容易、构造简单、施工方便、造价低廉、应 用广泛； 抗震性能差。
4.1 砌体房屋的震害特点 一、倒塌
1、全部倒塌 房屋整体性好，而底层强度不足时； 房屋整体性不好，而上层墙体过于弱时； 房屋上层自重大，刚度差； 上层砌体强度过弱，整体性差时； 个别部位的整体性特别差，纵墙与横墙间联系不好， 平面或立面有显著的局部突出，抗震缝处理不当等； 坍 塌 是外 较纵 常墙 见全 的部 震脱 害开 。横 墙 而
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砖墙沿平面内对齐、贯通，能减少砖墙、楼板等 受力构件的中间传力环节，使震害部位减少，震 害程度减轻；同时，由于地震作用传力路线简单， 中间不间断，构件受力明确，其简化的地震作用 分析能较好地符合地震作用的实际。
表 4-3
房屋抗震横墙的间距 房屋类别
烈度
6 多层 现浇和装配整体式钢筋混凝土楼、 18
7 89 18 15 11
砌体
屋盖
装配式钢筋混凝土楼、屋盖
15 15 11 7
木楼、屋盖
11 11 7 4
底部框架-抗震墙
上部各层 同多层砌体房屋 —
4.2.5 房屋的局部尺寸
房屋局部尺寸的影响，有时仅造成局部的破坏， 并未造成结构的倒塌。事实上，房屋局部破坏必 然影响房屋的整体抗震能力。而且，某些重要部 位的局部破坏却会带来连锁反应，形成墙体各个 击破的破坏甚至倒塌。
4.2.4 抗震横墙的间距
抗震横墙的多寡直接影响到房屋的空间刚度。横墙 数量多、间距小，结构的空间刚度就大，抗震性能 就好，反之，结构抗震性能就差。另外，砖墙在平 面内的受剪承载力较大，而平面外的受弯承载力很 低。当多层砌体房屋横墙间距较大时，房屋的相当 一部分地震作用需要通过楼盖传至横墙，纵向砖墙 就会产生出平面的弯曲破坏。因此，为了保证结构 的空间刚度，保证楼盖具有传递水平地震力给墙体 的水平刚度，要限制多层砌体房屋的抗震横墙间距， 《规范》按所在地区的地震烈度与房屋楼盖的类型 来限制横墙的最大间距，具体见表4-3（如下）。
4，内墙阳角至门窗洞边的最小距离
由于门厅或楼梯间处的纵墙或横墙中断，需要设 置开间梁或进深梁，从而造成梁支承在室内拐角墙 上的这些阳角部位的应力集中，梁端支承处的荷载 又比较大，为了避免在这个部位发生严重破坏，除 在构造上加强整体连接外，《建筑抗震设计规范》 对内墙阳角至门窗洞边的最小距离给予了规定，见 表4-4（见后）
5、其他局部尺寸限制
大量的震害表明，阳台、挑檐、雨棚等小跨度的 悬挑构件的震害比较小，一般情况下这些悬挑构件 的跨度又都不会过大，因此，《建筑抗震设计规范》 对这类构件的挑出构件没有做出限值。但仍应通过 计算和构造来保证锚固和连接的可靠性。
悬挑构件中的女儿墙是比较普遍和容易破坏的构件， 特别是无锚固的女儿墙更是如此。因此，《建筑抗 震设计规范》对女儿墙的高度给予了限制，具体见 表4-4（见后）。
4-2多层砌体结构选型与布置
4.2.1 结构布置
多层砌体房屋的合理抗震结构体系，对于提高其 整体抗震能力是非常重要的，是抗震设计应考虑 的关键问题。
1、应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的 结构体系
水平地震作用是由楼板传给抗震墙的，因此从 合理的地震作用传递途径来看，应优先采用横墙 承重或纵横墙共同承重的结构体系。
2、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离
大量的震害表明，房屋尽端是震害较为集中的部 位，这是由于沿房屋纵横两个方向地面运动的结果， 为了防止房屋在尽端首先破坏甚至局部墙体坍落， 《建筑抗震设计规范》给出了具体规定，见表4-4 （见承重外墙在承担竖向荷载方 面的差异，对非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距 离较承重外墙的要求有所放宽，但一般墙垛宽度不 宜小于1.0m。
Thank you
房屋的纵横墙沿竖向上下连续贯通，可使地震 作用的传递路线更为直接合理。
房屋纵向地震作用分至各纵轴后，其外纵墙的 地震作用还要按各窗间墙的侧移刚度再分配。 对于宽窄差异较大的外纵墙，就会造成窗间墙 的各个击破，降低了外纵墙和房屋纵向的抗震 能力。
因此，要求同一轴线的窗间墙宽度宜均匀，尽 量做到等宽度。对于一些建筑阳台门和窗之间 留 一 个 240mm 宽 的 墙 垛 等 做 法 不 利 于 抗 震 ， 宜采取门连窗的做法。
3、防震缝的设置
规范的原则规定为：当建筑形状复杂而又不设防 震缝时，应选取符合实际的结构计算模型，进行精 细抗震分析，估计局部应力和变形集中及扭转影响， 判别易损部位并采用加强措施；当设置防震缝时， 应将建筑分成规则的结构单元。
对于多层砌体房屋，当房屋有下列情况之一时宜设 置防震缝：(1)房屋立面高差在6m以上；(2)房屋有 错层，且楼板高差较大；(3)各部分结构刚度、质 量截然不同。
1、承重窗间墙的最小宽度
窗间墙在平面内的破坏可分为三种情况：窗洞高 与窗间墙宽度之比小于1.0的宽窗间墙为较小的交 叉裂缝；高宽比大于1.0的较窄的窗间墙，虽然也 为交叉裂缝，但裂缝的坡度较陡，重者裂缝两侧的 砖砌体破裂甚至崩落；很窄的窗间墙为弯曲破坏， 重者四角压碎崩落。
《建筑抗震设计规范 》的具体规定列于表4-4 （见后）。