注冊構造專業(yè)基礎砌體構造抗震設計要點講義

PAGEPAGE12頁第六節(jié)抗震設計要點一、一般規(guī)定(一)抗震設防的基本原則地震給房屋的震害，直接影響著人們生命和財產的安全，所以在地震區(qū)建造房屋要進行抗震設計，事先設防，使房屋能經受住地震作用的破壞。根據長期的抗震研究和設防經驗，目前我國對建筑結構的抗震設防，提出“小震不壞、中震可修、大震不倒”的基本原則。就是說：房屋在經受多發(fā)的和常遇性的、低于本地區(qū)設防烈度的地震，即所謂小震的影響時，結構一般未遭受損壞，或所受的影響無需修理即可繼續(xù)正常使用，結構仍處于彈性階段。這里，一個地區(qū)的設防烈度即該地區(qū)的基本烈度；小震時的烈度稱中值烈度，它比基本烈度平均約低1．55度。結構在經受中震，即相當于基本烈度時，雖有損壞，但修理后仍可以繼續(xù)使用。結構在經受大震，即較基本烈度約高1度左右的罕遇地震烈度時，結構可以有較大的變形，但能控制在一定的范圍內，使結構不致倒塌，以保障人身的安全和避免財產的損失。當經受相應于或高于基本烈度的地震作用時，結構已進入彈塑性階段。有了抗震設防的基本原則，可使我們在抗震設計中目標明確，便于執(zhí)行。這不單是一個政策性很強的問題，也是一個與投資、造價等密切相關的經濟問題。我國對房屋建筑根據其使用功能的重要性劃分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別，各類別的抗震設防標準都訂有具體的要求。(二)砌體結構抗震設計的基本要求合理的抗震設計需要各方面的配合，其具體的基本要求如下：1．房屋的平、立面布置(1)房屋的平、立面布置宜規(guī)則、對稱，房屋的質量分布和剛度變化宜均勻，樓層不宜錯層。(2)房屋的防震縫可按實際需要設置。當房屋體型復雜不設防震縫時，應選用符合實際的結構計算模型，進行較精細的抗震分析，采取措施提高抗震能力。當設置防震縫時，應將房屋分成規(guī)則的結構單元，留有足夠的寬度，使兩側的上部結構應完全分開。伸縫、沉降縫應符合防震縫的要求。2．抗震結構體系(1)抗震結構體系，應符合下列各項要求：1)計算簡圖明確，地震作用傳遞途徑合理；2)宜有多道抗震防線；3)應具備必要的強度，良好的變形能力和耗能能力；4)宜具有合理的剛度和強度分布。(2)抗震砌體結構構件，應按規(guī)定設置鋼筋混凝土圈梁和構造柱、芯柱，或采用配筋砌體和組合砌體柱等，以改善結構的變形能力。替(3蕉)培結構的嘴連接，采應能保危證結構受的整體羞性。漿(4愚)稍抗震支酸撐系統(tǒng)左，應能兄保證地凳震時結查構穩(wěn)定加。零3怖．非結窯構構件微(1掙)吧附屬構齡件應與憑主體結蜜構有可婦靠的連捷接或錨紀固，避蓮免倒塌約傷人或離砸壞設猜備。寧(2抗)次避免不冶合理地仔設置圍倘護墻和承隔墻而煙導致主爛體結構夾的破壞稿。襯(3近)掩裝飾貼委面與主鴉體結構麗應有可咐靠連接濁，應避征免吊頂列塌落傷邀人。亦4與．材料乞砌體材貼料應符牢合下列莊最低要逐求：成(1惡)祥燒結普阿通粘土去磚和燒哨結多孔務粘土磚話的強度既等級不根應低拖于頁MUl運0扭，其砌這筑砂漿葵的強度民等級不導應低修于巡M呈5魚。兩(2兵)亡混凝土旦砌塊的驚強度等希級不應察低螞于滿MU磨7殖．條5賊，其砌招筑砂漿男的強度心等級不虎應低百于竊M徒7琴．罩5炊。犁(銹3)箭構造柱舟、芯柱貌和圈梁烤的混凝匪土強度捏等級不癢應低拌于愧C2別0降，傍縱向鋼繁筋和箍訊筋可采臂用延性帥、韌性校和可焊碌性較好驗的熱軋詠鋼筋?？?紐．施工述(1夾)巧構造柱條、芯柱說的施工通，應先撒砌墻后炊澆混凝旅土柱，蟲以確保地砌體墻侵與柱的榴連接，水提高抗芒側力砌執(zhí)體墻的媽變形能挎力。豈(2汁)聾縱墻和稈橫墻的淘交接處捉應同時畢咬槎砌濃筑或采隙取拉結廈措施。飄(3澡)碗施工質路量的檢嚇查和驗訓收，應販符合現粉行有關姓的國家補標準的粥要求。捷二、砌萍體結構亞房屋的賺抗震構濱造措施殃由于砌遍體結構登強度低捉、受力付復雜、筆材料抗聲震性能怎差，加困以結構屢計算還愁不能滿源足多方償面的設鎮(zhèn)計內容削，砌體淘結構房便屋抗震寸性能較鋤差。但淋是，根寶據工程腰抗震的按長期實泳踐經驗蠟和對震籌害的研肢究，《傳建筑抗階震設計底規(guī)范單》盞GB荷500彈11-抄-20緣0床1齒對砌體等結構總板結了許隨多彌補的上述不脆足的構尿造措施殼，以保牽證砌體管結構在點地震時腔的安全饑性。本浮節(jié)歸納包的只是觸一些主途要的措苦施。兵1救．多層垃砌體房從屋的一捆般規(guī)定旋(1攝)等多層砌穿體房屋化的總高田度和層祥數的規(guī)濱定女多層砌削體房屋換的抗震巨性能，長除與橫名墻的間曾距、結毀構的整爹體性、饑磚和砂欺漿的強牛度等級廉，以及波施工質盡量等因漁素有關街外，還伙與房屋細的總高泰度和層功高密切煩相關。樸根據歷后次的震寒害調查直，在不勁同烈度拒的地區(qū)尖，四、曠五層的逢磚砌體哀房屋比掠二、三偏層的破莊壞嚴重疾，倒塌耗率要高乘得多，垃六層及鳴六層以爬上的磚挽砌體房基屋則震借害明顯盾加重。公同樣，表層高高絲的房屋武較層高郵低的房吼屋的破諷壞情況圍也與上紋述相同鹿，顯得盡更加嚴記重。為畢了保證站地震時敗砌體結洽構的安壇全，特磚別是大表震時防敏止砌體應結構房叫屋突然扶倒塌，爛甚至一狹塌到底鐮，遂對丙房屋的昌屋數和桑層高兩跪個方面賭都作了謝限制；否這是一妨個很方咱便而又救行之有裕效的抗刷震措施峰。根據給震害調非查、計晶算分析揪以及足敲尺的模啄型試驗吸結果，勇定出了掉多層砌域體房屋手的總高利度、層彼數和層濁高的限攜值如表毯，設計爛時應按義照執(zhí)行稿。冶房屋類慢別鑰最小墻排厚貓度哈(腥mm)普烈度衡6扶7戰(zhàn)8著9忙高間度昏(型m)單層數追高違度淡(首m)遺層數當高致度輕(宣m)丘層數糕高革度宮(年m)召層數寒多層砌間體期普通磚亮240本24隸8料21世7賴18綠6喚12漂4唉多孔磚哈240悶21時7霜21像7鈴18帥6旅12芳4谷多孔磚畢190斷21刷7舅18核6烈15杯5沒--逆--嚴小砌塊果190枯21慮7稱21搭7母18辯6錫--絹--召底部框想架哭-異抗震墻率多排柱奇內框架蓬240粥22舟7浩22窩7灘19臨6斗--埋--漿240聯16益5染16以5昨13炸4昨--軋--火注膠：涌1翅．房屋毯的總高災度指室有外地面舍到主要禿屋面板倚扳頂或澆幅口的粗高度，烘半地下就室從地搭下室內挺地面算儲起，全輩地下室傷和嵌固膜條件好筒的半地胞下室應什允許從鑰室外地構面算起形；對帶避閣樓的程坡屋面立應算到漢山尖墻口的繞1/夠2航高度處義；犬2屠．室內來外高差蜂大曠于也0.6質m樣時，房秤屋總高掛度應允羨許比表墻中數據曉適當增乎加，但資不應多筑于喚1堂m滴；凈3黃．本表繡小砌塊售砌體房嫂屋不包服括配筋區(qū)混凝上繁小型空衡心砌塊江砌體房吼屋。輝4弦．普通撿磚、多犁孔磚和黎小砌塊碎砌體承往重房屋胸的層高渣，不應載超怪過催3.幟6蜂叫底部牙框愿架張-傍抗震墻榜房屋的后底部和到內框架慶房屋的膨層高，怠不應超劫過照4南．瀉5尊m梁。蠟(2冰)葵多層砌萌體房屋組總高度墳與總寬嗽度的最例大比值欺在上表恩中，雖慧然對砌西體房屋己的總高禽度作了撲規(guī)定，輕但是如區(qū)果房屋喝的寬度慮過窄，災則也會櫻形成不針利的房紗型，有乎時連靜碌力驗算抖也滿足瞎不了。鼓為了保軌證房屋敵的穩(wěn)定脹性，避梯免房屋里發(fā)生整贊體彎曲貧破壞，娃不使地激震作用獄傾覆力慕矩引起哥的彎曲巨應力超她過砌體慕的抗拉童強度而飯導致墻暫體出現暢水平裂額縫等，易所以對必多層砌培體房屋伐總高度岔與總寬另度驗的比值恭作了限伶制，見拖表叉16-貞6-2枝表團16-荷6-2蛇烈度員6不7培8翁9揪最大高投寬比翁2.5陽2.5摩2.0辭1.5龍注援：捆1窗．單面輛走廊房尋屋的總距寬度不述包括走膽廊寬度花。宵2瘋．建筑妄平面接嗽近正方匠形時，義其高寬盾比宜適額當減小餅(3咬)召多層砌燥體房屋族的結構聽體系游多層砌棵體房屋慘的結構奶體系，稿應符合駱下列要鈔求：艇1豬)粗承重結貍構體系墳。震害臘表明，扎縱墻承加重的結奇構體系沿，其橫若向的支發(fā)承和連史系較少綢，地震違時縱墻罩容易受短彎曲破絞壞而導順致房屋霉倒塌歷，所以云應優(yōu)先草采用抗聽震效果辦好的橫晌墻承重禍體系，鳴或縱、顫橫墻共候同承重距的結構柔體系。觀2偏)胖墻體的姐布置。舍為了使敲各個墻析垛所承錘受的地飯震作用即大體相芬同，防偏止個別雪墻垛受繁力過大灘和薄弱甲部位的宿率先破賺壞也，縱橫炸墻的布叼置宜均熟勻對稱沙，沿平三面內宜晌對齊，遭沿豎向降應上下給連續(xù)；畢同一軸飼線上的噴窗間墻波也宜布否置均勻繁。麥3洽)浙防震縫我。震害畫表明，杰沒有設傳置防震疑縫的砌筑體房屋反，遭受綢震害的艷破壞一牲般是局旬部性的濃。在烈重度報為估7幼、倆8并度的地亭區(qū)，平溝面規(guī)則渣的與平裝面復雜寬的一、蛾二層砌識體房屋銷，其震復害相差區(qū)不大，往加以防托震縫的若設置費饒工、費似料和增松加造價烤，所以粘在這種學情況下趁也可以叨不設置籠防震縫什。區(qū)至于在稱烈度牢為變8談度競和躬9荒度的地刮區(qū)，如念果房屋爐立面的坊高差押在汽6納m寄以上，妄或房屋捎有錯層押且樓板舉高差較劃大，或照者房屋捷各部分避結構的笑剛度和勇質量截慨然不同事，則均翁宜設置遍防震縫居，否則嘩害較重訴。防震腸縫的兩粱側都要防設置墻寄體，縫稈寬可采韻用登5既0兄～場100竄m塌m煎。冰塑三4湯)抵樓梯間炸。樓梯億間不宜慧設置在吹房屋的伏盡端和輸轉角處這，否則俱要對設引置樓梯碑的盡端障開間采短取特殊港措施鵲。仆簡扔5狹)蘿煙道、炊風道、儀垃圾道劉。在墻巴壁中設館置煙道蒸、風道吸、垃圾餡道等洞柜口，每晴每削弱葵或減薄膛墻身，竭使墻體澤的剛度悉突變，牢成為薄巡弱部位壟，一旦召地震，秩應力集膽中，首式先遭到卻破壞?；钏?，賽這些洞盛道不應嚴削弱墻挺體。如強果墻體例受到削著弱，則咸應在砌侮體中配針筋，或隔采用預功制管道菜構件等抖加強措催施。另孫外，對做于附墻色煙囪以哄及高出手屋面的業(yè)煙囪，軋也宜采槽用豎向笑配筋加微強。宣6由)頭懸挑構課件。例具如，鋼筐筋混凝穿土預制而挑檐，嗚若未采脹取可靠擠錨固措丟施，則筒不宜采株用。捧(4測)擔多層砌經體房屋賣抗震橫育墻的間己距啄多層砌忙體房屋虛的橫向予水平地誕震力主釣要由樓緩蓋傳遞馳，愉由橫墻梨承擔。悄在房屋兔中，樓執(zhí)蓋與縱杏、橫墻炎共同構漆成了房向屋的空億間剛度潤，房屋所的空間鄙剛度即沾由樓蓋腿的類別宏以及縱特、橫墻怖的布置待而定。艱樓蓋的滾水平剛辮度停大難(趟例如現島澆鋼筋商混凝土綁樓掀蓋將)誕，以及潑橫墻布粘置爪密壞(棗房間的陳開間勻小恭)卷，則房萬屋的空共間剛度冊大，抗秘震性能鞏就好。燙所以，亞橫墻拾不但本深身必須肢具備承恐受橫向愉水平地葛震力的配能力，吩還必須勻限制其計間距，篇使得樓赴蓋具有虛足夠的漿水平剛瀉度以傳末遞橫向住地震水息平力。葡也可以手這樣理三解，即瑞如果樓疼蓋的水絹平剛度池大，則別橫墻的冶間距就馬可以大則些，反仁之則橫惹墻的間疼距就必肥須減小贊，才能供滿足樓潛蓋對傳滲遞水平葡地震力僅所必需安的剛度葛要求。反按照《玉建筑抗糕震設計澡規(guī)范否》曾GB掀500藝11-床-20死0狗1維規(guī)定，父多層砌匯體房屋傅抗震橫笨墻的間頁距，不昆應超過錦表潛16-垂6-啟3邊的要求午?；圩h醬挖表崖16-摸6-3縮房屋類煉別夾烈度驕6摟7領8婆9漿多層砌兆體箏現澆或羽裝配整御體式鋼挑筋混凝豎土樓、糠屋蓋裝凝配式鋼木筋混凝鄭土樓、籌屋蓋木拌樓、屋控蓋位18寺18痰15秩11嘆15負15扮11趟7錦11拒11懸7俊4癥底部框黃架僅-創(chuàng)抗震墻繩上部各叨層鳴同多層象砌體房茅屋富——嶺底部或采底部兩服層般21宵18燒15克——羊多排柱尾內框架依25琴21扔18役——肯泥注敢：忠1?。鄬愉伷鲶w房薦屋的頂廣層，最撓大橫墻后間距應煤允許適逝當放寬聲；成獲檢2帆．表中巾木樓、女屋蓋的怒規(guī)定，則不適用律于小砌舌塊砌體淡房屋。圣(5進)談多層砌鄉(xiāng)體房屋聾的局部晨尺寸限翅值墾警材設計時灘，還要碗注意房裕屋的一劣些局部引部位，既有些局劍部部位瓦往往會距成為薄顆弱環(huán)節(jié)宗，地震甜時首先書失效，蛙引起整辭棟房屋魄破壞、跡甚至倒殼塌。例引如窗間棵墻，其逝布置宜滑均勻，關寬度最犯好相同蘆，且不葡宜小于餃表坦16-貸6-剝4槳規(guī)定的愧數值；擦墻的端首部至窗儀邊的盡宵端墻，對其尺寸添不能太侍小，否圓則在水盡平剪力企作用下攔，容易止產生從啟窗角向補上、下說方外延勒的斜裂豈縫。若穴盡端墻淘失效并屆連同窗腿口上方危的砌體頸一起塌蹲落，就煉會導致囑樓板傾毀毀。其參他如懸遷臂的、輔懸挑的觀構件，止都要注瞎意其尺唯度或加億以錨固特。多層拜砌體房中屋的局止部尺寸身限值，拳宜符合蕉表踏16-枝6-善4鏟的要求認。確表方16-忙6-4腔部位呆烈度撐6接7除8炸9啞承重窗寄間墻最抖小寬度候1.0斧1.0克1.2澡1.5顯承重外骨墻盡端排至門窗貪洞邊的虎最小距沉離南1.0隸1.0湊1.2獨1.5惡非承重符外墻盡捕端至門貿窗洞邊咸的最小聽距離友1.0其1.0率1.0蘭1.0軋內墻陽邪角至門飼窗洞邊礙的最小葬距離棒1.0防1.0夾1.5失2.0咐無錨固球女兒墻夜（非出澡入口處維）的最慕大高度蛾0.5榴0.5信0.5愈0.0顧注怎：緩1孫．局部巧尺寸不堤足時應爭采取局焰那加強鈴措施彌滅補；耍宏惹2忙．出入把口處的吸女兒墻說應有錨沸固；大致賣3裹．多層規(guī)多排柱亂內框架另房屋的?？v向窗艘間墻寬筑度，不砌應小僵于銅1.5隸m腸。艦2勾．多層押磚房的括構造措紹施仙（浴1遭)靜鋼筋混士凝土構用造持柱赤(厲簡稱構拋造烤柱災)袋在多層扎砌體結液構房屋離中設置歡鋼筋混射凝土構雜造柱是袍一項非悉常有效雷的抗震葵措施。犁構造柱竊不但使答砌體結吧構房屋絨承受變洞形的性察能大為辨改善，倉而且使扶已開裂刃的墻體吐的位移遼受到限卡制，從腦而提高榜房屋的越抗震性敵能。饑墻砌體鍛是脆性題材料，管震害和崗試驗都菌表明，營在水平薦地震剪國力作用傘下，通夸常墻面通的中部來會突然努出現裂臥縫，隨稅著地震兩作用的郵加大，尾裂縫快扛速沿灰購縫呈階春梯形斜姐向延伸證，直至轎貫通整慧個墻體購，交叉惠的裂縫列將墻面迅分割成柏上下左冷右四塊湯對頂的燙三角形恨塊體。況在反復誰的水平曠力作用憐下，兩止側的三名角形塊蘋體不斷昂地左右版晃動，球并受到換上、下抽塊體的劫擠壓，晃逐漸向會外推移稀而傾塌僵。椒當在墻瞇砌體的所左右兩閉側設置作有鋼筋帽混凝土毒構造柱竄、上下姜兩邊設撈置有鋼蝶筋混凝唉土圈梁皆時，雖將然其破旱壞過程悼和上述賄的墻體笛類荒似買(爐即墻體雙中部先京出現裂集縫，然險后裂縫惑沿對角波線伸展滅，最后周是柱端弦混凝土鑒被斜向搜剪斷而勒破根壞赴)從，但由奉構造柱排與圈梁污形成的銜閉合框碼架，猶董如對墻折體加一良豎向和拉橫向形劇成的箍碰一樣，螺對破裂外后的墻遭體起約另束作用蝴，使墻疲體不致咳散落解駝體，仍報然具有懼相當的械承受豎賴向荷載擠的能力送和承受葵水平地俱震作用清的抗震禁能力。閑只要構言造柱的杯縱向鋼俊筋不斷喪裂，破課裂的墻萄體就依陪舊能夠仔在原來探的平面愧內來回泛滑移、早摩擦、狠變形，誠從而耗杏散大量漆的地震搞能量，川達到大舟震時保麻持房屋斗裂而不熟倒的目嗽的。在慧這個意膚義上說糕，構造憑柱對在蓄地震區(qū)筒建造磚巨砌體結借構房屋很所起的掛作用是憤重大的付。掏試驗和餡研究表傲明，跪構造柱違對墻體節(jié)的開裂情強度無姨明顯的糊提高，肺對墻體辨的抗剪維強度約棵可提為高累1脫0蒜％濫--3牌0它％左右雄(測提高幅診度與墻輕體高寬和比、豎冤向壓力帶和開洞罰情況有脹關慢)扮。但是坑，直至慧破壞，脂構造柱橋始終能泡與墻體怠結合在床一起共勒同工作毒，對加季強結構類的整體鐵性效果脊很好；誦同時，漠構造柱際是在墻策體破裂叼之后才刑能充分穩(wěn)發(fā)揮作黑用的，耕而當墻卡體破壞覽之后，肝水平地畢震力又侄將大為竹降低。漠因此，盆構造柱式也不必申使用過換大的截元面或配總置過多賓的鋼筋四來提高碗它本身晴的抗剪隔能力。爆根據對睛多層砌環(huán)體磚房映抗震實蹄踐的經聰驗和上絮述的分班析，就浙可以得種出：欄構造柱舍的設置竟部湖位薄(焰一般應旱當設置問在震害屬較重、剃連接構襲造比較普薄弱，詳和易于殖應力集候中的部佛位章)滅，畫構造柱申與圈梁炸、墻體餓和基礎羅的連接眠方法，湊以及構霜造柱的核截面和雨配筋等西設計問竄題。革(2咳)集現澆鋼解筋混凝從土圈滿梁極(回簡稱圈蘿梁記)責設置鋼撓筋混凝則土圈梁障可以加縮強多層陳磚房縱尋橫各墻車體間的襪連接，龜增強房戰(zhàn)屋的整收體性和贊剛度。蛇圈梁形郵同一個樂箍緊樓蒜、屋蓋繞的水平侄橫箍；五圈梁連醉同構造萍柱一起派，加強扇了樓屋牛蓋、墻仁體的整饅體性、財穩(wěn)定性尸，以約旦束墻體惑裂縫的賣開展，鞋使之有夢較高的慨變形能辱力，有渴效地提退高了房星屋的抗蟲震性能憂。因此廚設置圈花梁是多握層磚砌艱體結構貝房屋抗負震的重激要措施楚。圈梁源還可以義緩解因密地震和主其他因聰素引起壤地基不竹均勻沉屯降對房霜屋帶來枯的破壞詢。缺(3愁)竭多層粘糊土磚房隆樓、屋霸蓋抗震改構造連(4斑)籍樓梯間存的構造勻要求如樓梯間褲的震害悟前已述癥及，樓技梯間由蠟于比較套空曠、筆支承弱支，在地澇震中每質每破壞瓜嚴重，饒必須采再取一系甩列有效拿的構造隊措施。戴至于突性出于屋餅頂的樓暖梯、電慘梯間，做由于受臣到的地礦震作用旋較大，菌所以在慕構造措煮施上也皂應當特渴別加強活。濁(5膊)異對地基西和基礎牙設計的睜要求親1荒）稠同一