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建筑結(jié)構(gòu)抗震知識(shí)第1頁(yè)/共119頁(yè)重點(diǎn):地震常用術(shù)語(yǔ)難點(diǎn):抗震設(shè)計(jì)的基本要求第2頁(yè)/共119頁(yè)地球的構(gòu)造地球是一個(gè)巨大的實(shí)心橢圓球體,平均半徑為6370千米。地球的內(nèi)部好比一個(gè)煮熟的雞蛋,最外層相當(dāng)于蛋殼的部分叫做地殼,平均厚度為35.4千米,由各種巖石和土壤層組成?;脽羝?第3頁(yè)/共119頁(yè)地球的中間層相當(dāng)于蛋清,叫做地幔,厚度約為2900千米,由成分復(fù)雜的巖漿物組成,溫度高達(dá)1000-2000℃幻燈片5第4頁(yè)/共119頁(yè)地球最內(nèi)部相當(dāng)于蛋黃的部分叫做地核,半徑約為3470千米,由鐵、鎳等很“重”的物質(zhì)構(gòu)成,溫度可達(dá)5000℃,壓力高達(dá)幾百萬(wàn)帕斯卡。多數(shù)構(gòu)造地震發(fā)生在地殼的巖石層內(nèi),也有的發(fā)生在地幔的上部第5頁(yè)/共119頁(yè)第6頁(yè)/共119頁(yè)地震基本知識(shí)第7頁(yè)/共119頁(yè)火山地震:由于火山活動(dòng)時(shí)巖漿噴發(fā)沖擊或熱力作用而引起的地震,稱為火山地震?;鹕降卣鹨话爿^小,數(shù)量約占地震總數(shù)的7%左右。地震和火山往往存在關(guān)聯(lián)?;鹕奖l(fā)可能會(huì)激發(fā)地震,而發(fā)生在火山附近的地震也可能引起火山爆發(fā)。第8頁(yè)/共119頁(yè)由于地下水溶解了可溶性巖石,使巖石中出現(xiàn)空洞并逐漸擴(kuò)大,或由于地下開(kāi)采形成了巨大的空洞,造成巖石頂部和土層崩塌陷落,引起地震,叫陷落地震。地震能量主要來(lái)自重力作用。
陷落地震:第9頁(yè)/共119頁(yè)陷落地震主要發(fā)生在石灰?guī)r或其他巖溶巖石地區(qū),由于地下溶洞不斷擴(kuò)大,洞頂崩塌,引起震動(dòng)。礦洞塌陷或大規(guī)模山崩、滑坡等亦可導(dǎo)致這類地震發(fā)生。這類地震為數(shù)很少,約占地震總數(shù)的3%左右,雖距地表較淺,但危害性較小第10頁(yè)/共119頁(yè)第11頁(yè)/共119頁(yè)構(gòu)造地震:由地殼運(yùn)動(dòng)所引起的地震。一般認(rèn)為,地殼運(yùn)動(dòng)是長(zhǎng)期的、緩慢的,一旦地殼所積累的地應(yīng)力超過(guò)了組成地殼巖石極限強(qiáng)度時(shí),巖石就要發(fā)生斷裂而引起地震。也就是地應(yīng)力從逐漸積累到突然釋放時(shí)才發(fā)生地震。構(gòu)造地震是—種括動(dòng)頻繁、影響范圍大、破壞力強(qiáng)的地震,世界上最多(90%以上)和最大的地震都屬于構(gòu)造地震。
。第12頁(yè)/共119頁(yè)地震成因是地震學(xué)科中的一個(gè)重大課題。目前有如大陸漂移學(xué)說(shuō)、海底擴(kuò)張學(xué)說(shuō)等?,F(xiàn)在比較流行的是大家
普遍認(rèn)同的板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)。
1965年加拿大著名地球物理學(xué)家威爾遜首先提出“板塊”概念,1968年法國(guó)人把全球巖石圈劃分成六大板塊,即歐亞、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南極洲板塊。板塊與板塊的交界處,是地殼活動(dòng)比較活躍的地帶,也是火山、地震較為集中的地帶。板塊學(xué)說(shuō)是大陸漂移、海底擴(kuò)張等學(xué)說(shuō)的綜合與延伸,它雖不能解決地殼運(yùn)動(dòng)的所有問(wèn)題,卻為地震成因的理論研究。第13頁(yè)/共119頁(yè)人工誘發(fā)地震
人工誘發(fā)地震是由于水庫(kù)蓄水或地下大爆破所引起的地震。它多發(fā)生在水庫(kù)或爆破點(diǎn)附近地區(qū),震源深度較淺,最大的震級(jí)目前不超過(guò)6.5級(jí)。
第14頁(yè)/共119頁(yè)人工切坡第15頁(yè)/共119頁(yè)我國(guó)地震情況
全世界地震主要分布于以下兩個(gè)帶:一個(gè)是環(huán)太平洋地震帶,經(jīng)我國(guó)臺(tái)灣省;另一個(gè)是歐亞地震帶(喜馬拉雅—地中海地震帶),經(jīng)我國(guó)橫斷山脈、喜馬拉雅山區(qū)。這兩個(gè)地震帶釋放的能量,約占全球所有地震釋放能量的98%。我國(guó)正好介于地球的兩大地震帶之間,因此我國(guó)抗震設(shè)防的國(guó)土面積達(dá)到82.7%。第16頁(yè)/共119頁(yè)第17頁(yè)/共119頁(yè)第18頁(yè)/共119頁(yè)20世紀(jì)全球兩次死亡20萬(wàn)人以上的大地震都發(fā)生在我國(guó),一次是1920年的寧夏海源地震,8.5級(jí),死亡23.4萬(wàn)人;另一次是1976年的唐山地震,7.8級(jí),24.2萬(wàn)人死亡。2008年的汶川地震,8.0級(jí),約8.7萬(wàn)人死亡。第19頁(yè)/共119頁(yè)汶川地震第20頁(yè)/共119頁(yè)第21頁(yè)/共119頁(yè)第22頁(yè)/共119頁(yè)第23頁(yè)/共119頁(yè)第24頁(yè)/共119頁(yè)地震波當(dāng)?shù)厍虻膸r層突然斷裂時(shí),巖層積累的變形能突然釋放,這種地震能量一部分轉(zhuǎn)化為熱能,一部分以波的形式向四周傳播。這種傳播地震能量的波就是地震波
第25頁(yè)/共119頁(yè)地震波的傳播以縱波最快,橫波次之,面波最慢。在離震中較遠(yuǎn)的地方,一般先出現(xiàn)縱波造成房屋的上下顛簸,然后才出現(xiàn)橫波和面波造成房屋的左右搖晃和扭動(dòng)。在震中區(qū),由于震源機(jī)制的原因和地面擾動(dòng)的復(fù)雜性,上述三種波幾乎是難以區(qū)分的第26頁(yè)/共119頁(yè)1)地裂縫重力地裂縫:由于地面作劇烈震動(dòng)而引起的慣性力超過(guò)了土的抗剪強(qiáng)度所致。構(gòu)造地裂縫:與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān),是地殼深部斷層錯(cuò)動(dòng)延伸至地面的裂縫。
地震的破壞作用一、地表破壞第27頁(yè)/共119頁(yè)2)噴砂冒水在地下水位較高的平原及沿海地區(qū),地下存在埋深較淺的細(xì)砂層或粉土層時(shí),可能發(fā)生噴砂冒水現(xiàn)象。地面砂漿冒水第28頁(yè)/共119頁(yè)3)地面下沉在強(qiáng)烈的地震作用下,在回填土和孔隙較大粘性土等松軟而壓縮性較高的土層中,往往發(fā)生震陷,使建筑物破壞,此外,在巖溶洞和采空區(qū)也常發(fā)生震陷。4)滑坡、塌方在強(qiáng)烈的地震下,常引起河岸、陡坡滑坡,有時(shí)規(guī)模很大,造成公路堵塞、岸邊建筑物破壞。第29頁(yè)/共119頁(yè)山體滑坡第30頁(yè)/共119頁(yè)建筑物破壞1)結(jié)構(gòu)喪失整體性建筑物一般都是由許多構(gòu)件組成,在地震作用下因構(gòu)件連接不牢、支撐長(zhǎng)度不夠或作為支座的墻體倒塌、柱斷裂,都會(huì)引起結(jié)構(gòu)喪失整體性而破壞。2)結(jié)構(gòu)承載力不足而引起的破壞作為結(jié)構(gòu)主要承重的構(gòu)件,墻、柱、梁等由于其強(qiáng)度不足,在地震發(fā)生時(shí)首先破壞,不能繼續(xù)承受重力荷載從而造成房屋倒塌。地震的破壞作用二、建筑物破壞第31頁(yè)/共119頁(yè)唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書(shū)館第32頁(yè)/共119頁(yè)當(dāng)建筑物建在軟弱的地基土上或建在液化的地基土上,而又未進(jìn)行特殊處理,在地震發(fā)生時(shí)地基土的抗剪承載能力不能抵抗重力的繼續(xù)作用,從而造成房屋的局部?jī)A斜或不均勻下沉。地震的破壞作用
3、地基失效第33頁(yè)/共119頁(yè)第34頁(yè)/共119頁(yè)次生災(zāi)害:地震除直接造成建筑物的破壞外,還會(huì)引起火災(zāi)、水災(zāi)、有毒物質(zhì)污染等次生災(zāi)害尤其在大城市,由次生災(zāi)害造成的損失有時(shí)比地震直接產(chǎn)生的災(zāi)害造成的損失還要大,如2011年3月11日發(fā)生在日本的大地震造成的福島核泄露事件。地震的破壞作用三、次生災(zāi)害第35頁(yè)/共119頁(yè)地震引發(fā)的海嘯第36頁(yè)/共119頁(yè)地震引發(fā)海嘯第37頁(yè)/共119頁(yè)震級(jí)是按照地震本身強(qiáng)度而定的等級(jí)標(biāo)度,用以衡量某次地震的大小,用符號(hào)M表示。震級(jí)的大小是地震釋放能量多少的尺度,也是表示地震規(guī)模的指標(biāo),其數(shù)值是根據(jù)地震儀記錄到的地震波圖來(lái)確定的。一次地震只有一個(gè)震級(jí)。震級(jí)第38頁(yè)/共119頁(yè)目前國(guó)際上比較通用的是里氏震級(jí)。它是以標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中100km處記錄下來(lái)的最大水子地動(dòng)位移(即振幅A,以“μm”計(jì))的常用對(duì)數(shù)值來(lái)表示該次地震的震級(jí),其表達(dá)式:M=lgA第39頁(yè)/共119頁(yè)一般說(shuō)來(lái),M<2的地震人是感覺(jué)不到的,稱為無(wú)感地震威微震;M=2~5的地震稱為有感地震;M>5的地震,對(duì)建筑物要引起不同程度的破壞,統(tǒng)稱為破壞性地震;M>7的地震稱為強(qiáng)烈地震或大地震;M>8的地震稱為特大地震。第40頁(yè)/共119頁(yè)1、地震烈度地震烈度是指某地區(qū)的地面及建筑物遭受到一次地震影響的強(qiáng)弱程度,用符號(hào)I表示。烈度:第41頁(yè)/共119頁(yè)對(duì)于一次地震,表示地震大小的震級(jí)只有一個(gè),但它對(duì)不同地點(diǎn)的影響是不一樣的。一般說(shuō),距震中愈遠(yuǎn),地震影響愈小,烈度就愈低;反之,距震中愈近,烈度就愈高。此外,地震烈度還與地震大小、震源深度、地震傳播介質(zhì)、喪土性質(zhì)、建筑物動(dòng)力特性、施工質(zhì)量等許多因素有關(guān)。第42頁(yè)/共119頁(yè)2、多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度第43頁(yè)/共119頁(yè)《抗震規(guī)范》提出了"三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)。第一水準(zhǔn)——小震不壞,當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn)——中震可修,當(dāng)遭受到相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí),建筑物可能損壞,經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn)——大震不倒
當(dāng)遭受到高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí),建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞??拐鹪O(shè)防:第44頁(yè)/共119頁(yè)二階段設(shè)計(jì)方法:第一階段:承載力驗(yàn)算第二階段:結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算對(duì)于大多數(shù)一般性結(jié)構(gòu),可只要進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì),通過(guò)概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求概念設(shè)計(jì):概念設(shè)計(jì)指地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置和細(xì)部構(gòu)造的過(guò)程第45頁(yè)/共119頁(yè)抗震設(shè)計(jì)的兩大內(nèi)容:1、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算(1)地震作用的計(jì)算(2)截面抗震驗(yàn)算以及抗震變形計(jì)算2、抗震措施(1)抗震構(gòu)造措施如:構(gòu)件的配筋要求,延性要求,錨固長(zhǎng)度等(2)其他抗震措施:結(jié)構(gòu)體系的確定。如:高寬比,長(zhǎng)寬比,結(jié)構(gòu)布置等。第46頁(yè)/共119頁(yè)第47頁(yè)/共119頁(yè)第48頁(yè)/共119頁(yè)抗震設(shè)防分類四個(gè)抗震設(shè)防類別:(1)(特殊設(shè)防類,甲類)(2)(重點(diǎn)設(shè)防,乙類)(3)(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防,丙類)(4)(適度設(shè)防,丁類)第49頁(yè)/共119頁(yè)抗震等級(jí):四個(gè)抗震等級(jí):(1)(很嚴(yán)格,一級(jí))(2)(嚴(yán)格,二級(jí))(3)(較嚴(yán)格,三級(jí))(4)(一般,四級(jí))第50頁(yè)/共119頁(yè)基本規(guī)定抗震設(shè)防烈度為(6度)時(shí),必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。廣州:抗震設(shè)防烈度為7度.廣州(越秀、荔灣、海珠、天河、白云、黃埔、番禺、南沙、蘿崗)第51頁(yè)/共119頁(yè)工作任務(wù)1:了解地震的成因,地震給人類帶來(lái)的災(zāi)難;工作任務(wù)2:讓你選擇一棟教學(xué)樓的抗震結(jié)構(gòu)體系,你應(yīng)該從哪些方面來(lái)考慮。任務(wù)實(shí)施第52頁(yè)/共119頁(yè)第53頁(yè)/共119頁(yè)抗震設(shè)防---概念設(shè)計(jì)一、選擇抗震有利的地段二、選擇對(duì)抗震有利的地基地段類別地質(zhì)、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基石、堅(jiān)硬土、開(kāi)闊、平坦、密實(shí)、均勻的中硬土等。一般地段不屬于有利、不利、和危險(xiǎn)地段不利地段軟弱土、液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、陡坡、陡坎、河岸和邊坡的邊緣。平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均與的土層。危險(xiǎn)地段地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯(cuò)的部位第54頁(yè)/共119頁(yè)三、選擇有利的房屋抗震體型:平面規(guī)則性:立面規(guī)則性:合適的房屋高度:合適的房屋高寬比:防震縫的合理設(shè)置四、合理的結(jié)構(gòu)布置方案五、合理的結(jié)構(gòu)材料六、控制結(jié)構(gòu)變形,確保結(jié)構(gòu)整體性七、減輕房屋的自重八、妥善處理非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(玻璃幕墻、填充墻、外墻板)第55頁(yè)/共119頁(yè)(1)同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在(?)(2)同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用(?)采用樁基;當(dāng)采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時(shí),應(yīng)根據(jù)地震時(shí)兩部分地基基礎(chǔ)的沉降差異,在基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位采取相應(yīng)措施。地基和基礎(chǔ)的抗震措施第56頁(yè)/共119頁(yè)(3)地基為(?)、(?)
、(?)或(?)時(shí),應(yīng)根據(jù)地震時(shí)地基不均勻沉降和其他不利影響,采取相應(yīng)的措施。(4)在地基穩(wěn)定的條件下,還應(yīng)考慮(?),力求避免共振的影響。第57頁(yè)/共119頁(yè)液化現(xiàn)象在地下水位以下的松散的飽和砂土和飽和粉土,在受到地震作用時(shí),土顆粒間有壓密的趨勢(shì),使土中孔隙水壓力增高,當(dāng)孔隙水來(lái)不及排出時(shí),將致使土顆粒處于懸浮狀態(tài),形成有如“液體”一樣的現(xiàn)象,稱為液化。第58頁(yè)/共119頁(yè)抗液化措施1)全部消除地基液化沉陷的措施采用樁基時(shí),樁端伸入液化深度以下穩(wěn)定土層中的長(zhǎng)度(不包括樁尖部分),采用深基礎(chǔ)時(shí),基礎(chǔ)底面應(yīng)埋入液化深度以下穩(wěn)定土層中,其深度不應(yīng)小于0.5m;采用加密法(如振沖,振動(dòng)加密,擠密碎石樁,強(qiáng)夯等),;用非液化土替換全部液化土層,或增加上覆非液化土層的厚度。第59頁(yè)/共119頁(yè)2)部分消除地基液化沉陷的措施處理深度應(yīng)使處理后的地基液化指數(shù)減少,其值不宜大于5,大面積筏基、箱基的中心區(qū)域,處理后的液化指數(shù)可比上述規(guī)定降低1;對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)與條形基礎(chǔ),尚不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面下液化土特征深度和基礎(chǔ)寬度的較大值。采用振沖或擠密碎石樁加固后,樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)不宜小于規(guī)范規(guī)定的液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值。采取減小液化震陷的其他方法,如增厚上覆非液化土層的厚度和改善周邊的排水條件等。對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)采取構(gòu)造措施。第60頁(yè)/共119頁(yè)混凝土結(jié)構(gòu)房屋抗震措施震害及其分析:多高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的主要震害特征:1、共振效應(yīng)引起的震害2、結(jié)構(gòu)平面或者豎向布置不當(dāng)引起的震害第61頁(yè)/共119頁(yè)第62頁(yè)/共119頁(yè)第63頁(yè)/共119頁(yè)現(xiàn)澆框架柱構(gòu)造措施:1、控制軸壓比。軸壓比:柱(墻)的軸心壓力設(shè)計(jì)值與柱(墻)的軸心抗壓力設(shè)計(jì)值之比值)。它反映了柱(墻)的受壓情況。軸壓比越大,柱的延性就越差,在地震作用下柱的破壞呈脆性。第64頁(yè)/共119頁(yè)2、四級(jí)抗震和不超過(guò)兩層時(shí),框架柱的b和h均不宜小于300mm,圓柱直徑d不宜小于350mm
一二三級(jí)抗震或超過(guò)2層時(shí),b≥400mm,h≥400mm;d≥450mm4、剪跨比λ>2,避免采用短柱;截面長(zhǎng)邊與短邊的邊長(zhǎng)之比不宜大于3。5、加強(qiáng)柱端約束第65頁(yè)/共119頁(yè)第66頁(yè)/共119頁(yè)根據(jù)震害調(diào)查,框架柱的破壞主要集中在柱端1.0—1.5倍柱截面高度范圍內(nèi),因此,應(yīng)該采用加密箍筋的措施來(lái)約束柱端加密區(qū)箍筋主要有三個(gè)作用:1、承擔(dān)柱子剪力2、約束混凝土,可以提高混凝土抗壓強(qiáng)度,提高變形能力3、為縱筋提供側(cè)向支承,防止縱筋壓曲。第67頁(yè)/共119頁(yè)柱內(nèi)常用箍筋形式(箍筋加密區(qū)范圍?箍筋最小直徑?等)附:剛性地面上下加密各500mm第68頁(yè)/共119頁(yè)角柱由于雙向受彎、受剪。加上扭轉(zhuǎn)作用,震害比內(nèi)柱重第69頁(yè)/共119頁(yè)框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施1、框架梁的截面尺寸(1)截面寬度不宜小于200mm
(2)截面高寬比不宜大于4
(3)凈跨與截面高度之比不宜小于4
采用扁梁時(shí),樓板應(yīng)現(xiàn)澆,梁中線宜與柱中線重合,扁梁應(yīng)雙向布置。一般框架結(jié)構(gòu)不宜采用扁梁。第70頁(yè)/共119頁(yè)2、梁的配筋箍筋:(1)梁端加密區(qū)箍筋肢距,一級(jí)不宜大于200mm或者20倍箍筋直徑的較大值。(2)二、三級(jí)不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值(3)四級(jí)不宜大于300mm第71頁(yè)/共119頁(yè)抗震等級(jí)加密區(qū)長(zhǎng)度(采用較大值)箍筋最大間距(采用較小值)箍筋最小直徑(mm)一2h,500h/4,6d,10010二1.5h,500h/4,8d,1008三1.5h,500h/4,8d,1508四1.5h,500h/4,8d,1506梁加密區(qū)箍筋最大間距、最小直徑、加密區(qū)長(zhǎng)度注:d為縱筋直徑,h為梁截面高度第72頁(yè)/共119頁(yè)2、梁的配筋縱筋:(1)梁端縱筋配筋率不宜大于百分之2.5.全長(zhǎng)配筋(2)一般配2根,直徑大于14mm
第73頁(yè)/共119頁(yè)第74頁(yè)/共119頁(yè)梁柱節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)破壞主要是由節(jié)點(diǎn)的受剪承載力不足,約束箍筋太少,梁筋錨固長(zhǎng)度不夠以及施工質(zhì)量差等因素引起。規(guī)范規(guī)定,一級(jí)框架梁、柱、節(jié)點(diǎn),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低C30,其他各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。但混凝土強(qiáng)度等級(jí)也不宜過(guò)高,規(guī)范規(guī)定,設(shè)防烈度為9度時(shí)不宜超過(guò)C60,8度時(shí)不宜超過(guò)C70。
第75頁(yè)/共119頁(yè)
為保證結(jié)構(gòu)的延性,縱向受力鋼筋宜選用不低于HRB400級(jí)的熱軋鋼筋,也可采用符合抗震性能指標(biāo)的HRB335級(jí)熱軋鋼筋;箍筋宜選用符合抗震性能指標(biāo)不低于HRB335級(jí)的熱軋鋼筋,也可選用HPB300級(jí)熱軋鋼筋。第76頁(yè)/共119頁(yè)框架填充墻的危害:
砌體填充墻剛度大而承載力低,首先承受地震作用而遭受破壞,在高烈度地震作用下,填充墻的裂縫明顯加重,甚至倒塌,震害規(guī)律一般式上輕下重。
填充墻破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(jié),因此在往復(fù)變形時(shí)墻體容易發(fā)生剪切破壞和散落。第77頁(yè)/共119頁(yè)第78頁(yè)/共119頁(yè)第79頁(yè)/共119頁(yè)填充墻一般采用輕質(zhì)材料的板材或砌塊組砌。填充墻:不考慮其抗側(cè)力的作用,抗震墻:則被用來(lái)抵抗水平地震作用。砌體填充墻宜與柱脫開(kāi)或采用柔性連接。第80頁(yè)/共119頁(yè)防震縫與抗震墻1)防震縫:框架結(jié)構(gòu)(包括設(shè)置少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu))房屋的防震縫寬度,當(dāng)高度≤15m時(shí),防震縫≥100mm;高度>15m時(shí),6度、7度、8度和9度分別每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加寬20mm;抗震墻:抗震墻就是用鋼筋混凝土澆筑起來(lái)的墻,即剪力墻。也叫結(jié)構(gòu)墻。第81頁(yè)/共119頁(yè)2)8、9度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度相差較大時(shí),防震縫兩側(cè)框架柱的箍筋應(yīng)沿房屋全高加密,可在縫兩側(cè)沿房屋全高各設(shè)置不少于兩道垂直于防震縫的抗撞墻??棺矇Φ牟贾靡吮苊饧哟笈まD(zhuǎn)效應(yīng),其長(zhǎng)度可不大于1/2層高,抗震等級(jí)可同框架結(jié)構(gòu);第82頁(yè)/共119頁(yè)框—剪結(jié)構(gòu):防震縫寬度不應(yīng)小于框架結(jié)構(gòu)規(guī)定數(shù)值的70%,剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不就小于框架結(jié)構(gòu)規(guī)定數(shù)值的50%;且均不宜小于100mm;防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí),宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。第83頁(yè)/共119頁(yè)
房屋高度超過(guò)50m時(shí),框-剪結(jié)構(gòu)應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu)宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)。房屋高度不超過(guò)50m時(shí),樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列要求:樓蓋及屋蓋第84頁(yè)/共119頁(yè)1、8度和9度框架-抗震墻結(jié)構(gòu)宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu);2、a、6度和7度框架-抗震墻結(jié)構(gòu)可采用裝配整體式樓蓋結(jié)構(gòu),但應(yīng)每層設(shè)置鋼筋混凝土現(xiàn)澆層。(施工技術(shù))
b、現(xiàn)澆層厚度不應(yīng)小于50mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20,但也不宜高于C40,(厚度與強(qiáng)度)
c、并應(yīng)雙向配置直徑6~8mm,間距150~200mm的鋼筋網(wǎng),鋼筋應(yīng)錨固在剪力墻內(nèi)。樓蓋的預(yù)制板縫寬度不宜小于40mm。板縫大于40mm時(shí)應(yīng)在板縫內(nèi)配置鋼筋。(長(zhǎng)度)第85頁(yè)/共119頁(yè)3、框架結(jié)構(gòu)可采用裝配式樓蓋,但應(yīng)采取措施保證樓蓋的整體性及其與框架梁的可靠連接。第86頁(yè)/共119頁(yè)樓梯間應(yīng)符合下列要求:宜采用(現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯)。對(duì)于框架結(jié)構(gòu),樓梯間的布置不應(yīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則;樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時(shí),應(yīng)計(jì)入樓梯構(gòu)件對(duì)地震作用及其效應(yīng)的影響,應(yīng)進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算;宜采取構(gòu)造措施,減少樓梯構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)剛度的影響。樓梯間兩側(cè)填充墻與柱之間應(yīng)加強(qiáng)拉結(jié)。第87頁(yè)/共119頁(yè)鋼筋的錨固和接頭(見(jiàn)圖集)
縱向受拉鋼筋的抗震錨固長(zhǎng)度laE應(yīng)按下式計(jì)算:
laE=ηla
式中η——系數(shù),一、二級(jí)抗震等級(jí)取1.15,三級(jí)取1.05,四級(jí)取1.0;第88頁(yè)/共119頁(yè)第89頁(yè)/共119頁(yè)一、剪力墻墻肢布置原則剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有適宜的側(cè)向剛度,剪力墻截面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則,其布置應(yīng)符合下列要求:1)宜沿兩個(gè)主軸方向或其他方向雙向布置,兩個(gè)方向的側(cè)向剛度不宜相差過(guò)大。抗震設(shè)計(jì)時(shí),不應(yīng)采用單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式;2)宜自下到上連續(xù)布置,避免剛度突變;3)門(mén)窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置,形成明確的墻肢和連梁;宜避免造成墻肢寬度相差懸殊的洞口設(shè)置;抗震設(shè)計(jì)時(shí),一、二、三級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位不宜采用上下洞口不對(duì)齊的錯(cuò)洞墻,全高均不宜采用洞口局部重疊的疊合錯(cuò)洞墻。第90頁(yè)/共119頁(yè)剪力墻驗(yàn)算剪力墻應(yīng)進(jìn)行平面內(nèi)的斜截面受剪、偏心受壓或偏心受拉、平面外軸心受壓承載力驗(yàn)算。在集中荷載作用下,墻內(nèi)無(wú)暗柱時(shí)還應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力驗(yàn)算第91頁(yè)/共119頁(yè)抗撞墻示意圖第92頁(yè)/共119頁(yè)1、厚度:一二級(jí)抗震不小于160mm,不宜小于層高,或無(wú)支長(zhǎng)度的1/20
三四級(jí):不小于140mm,不宜小于層高,或無(wú)支長(zhǎng)度的1/25
無(wú)端柱和翼墻時(shí),一二級(jí)抗震不小于層高,或無(wú)支長(zhǎng)度的1/16,三四級(jí)抗震不小于層高,或無(wú)支長(zhǎng)度的1/20,抗震墻:第93頁(yè)/共119頁(yè)底部加強(qiáng)部位的墻厚,一二級(jí)不應(yīng)小于200mm,且不宜小于層高或者無(wú)支長(zhǎng)度的1/16,三四級(jí)不應(yīng)小于160mm,且不宜小于層高或者無(wú)支長(zhǎng)度的1/20,無(wú)端柱和翼墻時(shí),一二級(jí)抗震不小于層高,或無(wú)支長(zhǎng)度的1/12,三四級(jí)抗震不小于層高,或無(wú)支長(zhǎng)度的1/16第94頁(yè)/共119頁(yè)1、底部加強(qiáng)部位抗震設(shè)計(jì)時(shí),剪力墻底部加強(qiáng)部位的范圍,應(yīng)符合下列規(guī)定:1)、底部加強(qiáng)部位的高度,應(yīng)從地下室頂板算起;2)、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻,其底部加強(qiáng)部位的高度,應(yīng)從地下室頂板算起,宜取至轉(zhuǎn)換層以上兩層且不宜小于房屋高度的1/10;其他結(jié)構(gòu)的剪力墻,底部加強(qiáng)部位的高度可取底部?jī)蓪雍蛪w總高度的1/10二者的較大值;第95頁(yè)/共119頁(yè)3)、當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算嵌固端位于地下一層底板或以下時(shí),底部加強(qiáng)部位宜延伸到計(jì)算嵌固端。第96頁(yè)/共119頁(yè)2、配筋率一二三級(jí)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.250四級(jí)抗震不小于0.20加強(qiáng)部位不小于0.30﹪﹪﹪第97頁(yè)/共119頁(yè)(1)、抗震墻厚度大于140mm時(shí),其豎向和橫向分布鋼筋應(yīng)雙排布置。拉筋間距小于600mm,直徑大于6mm。(2)、抗震墻豎向和橫向分布鋼筋的直徑,大于8mm,小于或等于墻厚的1/10
豎向分布鋼筋的直徑,大于10mm。3、直徑:第98頁(yè)/共119頁(yè)4、加密矩形墻肢的厚度不大于300mm時(shí),宜全高加密箍筋抗震墻的墻肢長(zhǎng)度不大于墻厚的3倍時(shí),應(yīng)按照柱的有關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。第99頁(yè)/共119頁(yè)墻身分布鋼筋1、分布鋼筋的作用剪力墻墻身分布鋼筋分為水平分布鋼筋和豎向分布鋼筋,其作用是:a使剪力墻有一定的延性,破壞前有明顯的位移和預(yù)告,防止突然脆性破壞;b當(dāng)混凝土受剪破壞后,鋼筋仍有足夠抗剪能力,剪力墻不會(huì)突然倒塌;第100頁(yè)/共119頁(yè)c減少和防止產(chǎn)生溫度裂縫;d當(dāng)因施工拆?;蚱渌蚴辜袅Ξa(chǎn)生裂縫時(shí),能有效地控制裂縫繼續(xù)發(fā)展。第101頁(yè)/共119頁(yè)剪力墻配筋示意圖第102頁(yè)/共119頁(yè)剪力墻分布鋼筋的配筋不應(yīng)采用單排分布鋼筋。同時(shí),當(dāng)剪力墻厚度超過(guò)400mm時(shí),各排分布鋼筋之間應(yīng)采用拉筋連接,拉筋應(yīng)與外皮鋼筋鉤牢。拉結(jié)鋼筋間距不應(yīng)大于600mm,直徑不應(yīng)小于6mm。在底部加強(qiáng)部位,約束邊緣構(gòu)件以外的拉筋宜適當(dāng)加密
第103頁(yè)/共119頁(yè)由于施工是先立豎向鋼筋,后綁水平鋼筋,為施工方便,豎向鋼筋宜在內(nèi)側(cè),水平鋼筋宜在外側(cè),并且多采用水平與豎向分布鋼筋同直徑、同間距。
第104頁(yè)/共119頁(yè)分布鋼筋的連接和錨固第105頁(yè)
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