《砌体建筑抗震设计》PPT课件.ppt

结构抗震设计 Seismic Design of Structures,第5章 多层砌体建筑抗震设计,第5章 多层砌体建筑抗震设计,教学目标与要求 1.了解砌体建筑震害特征及原因。 2.深刻理解砌体结构的抗震概念设计的要求。 3.掌握多层砌体结构建筑抗震计算方法和步骤。 4.熟悉和掌握多层砌体结构建筑的主要抗震构造措 施。 5.了解配筋混凝土小型空心砌块抗震墙建筑的抗震 设计要点。,导入案例 5.12汶川特大地震中，多处砖混结构校舍坍塌（如北川中学教学楼），但还有一些学校的同类型教学楼却屹立不倒。据了解，香港苗圃行动在四川南部资助监督建造了61所学校，其中6所位于震中附近，它们既没有倒塌，也未出现伤亡。地震造成砌体结构的破坏结果却截然不同，给我们的启示是什么？为什么会发生这种现象呢？我们可以通过本章的学习得到解释。,5.1 震害特征及原因,1砌体墙开裂 呈交叉斜裂缝 2纵横墙连接处 破 坏 3墙角破坏 4楼梯间墙体破坏 5楼、屋盖塌落 6房屋倒塌 7附属构件的破坏,5.2 抗震概念设计,521结构承重体系和布置,优先选用横墙承重或纵横墙共同承重方案; 纵横墙的布置宜均匀对称，对齐，沿竖向上下连续，同一轴线上窗间墙宽度宜均匀; 简单、规则，避免由于不规则使结构各部分的质量和刚度分布不均质量中心与刚度中心不重合而导致震害加重; 设防震缝; 楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处，否则，应在楼梯间四角设置钢筋混凝土构造柱等加强措施。,522房屋层数和总高度的限制,表5-1 房屋的层数和总高度限值（m）,523房屋高宽比的限制,表5-2 房屋最大高宽比,524砌体抗震横墙的间距,表5-3 房屋抗震横墙最大间距（m）,525房屋局部尺寸限制,表5-4 房屋局部尺寸限值（m）,526对结构材料的要求 烧结普通砖、蒸压砖及烧结多孔砖的强度等级不应低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于M5；混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。,5.3 砌体结构的抗震计算,531计算简图,一般为基础顶面,多层砌体剖面,计算简图,楼盖结构标高处,532水平地震作用及地震剪力的计算,楼层地震剪力标准值,水平地震作用 标准值,总剪力标准值,计算出的每层楼层地震剪力均应符合最小剪力的要求。当考虑突出屋面的屋顶间，女儿墙、烟囱等部位的鞭梢效应时，这些部位的地震剪力宜乘以增大系数3，但不向下传递。,533楼层水平地震剪力的分配,1墙体的侧移刚度,剪切柔度,弯曲柔度,墙体侧移刚度,2横向楼层水平地震剪力的分配,（1）刚性楼盖(现浇或装配整体钢筋混凝土楼、屋盖 ),某楼层地震剪力,该楼层的某墙片地震剪力,侧移刚度,（2）柔性楼盖(木楼屋、盖 ),重力荷载代表值,从属面积,墙片剪力,（3）中等刚性楼盖 (装配式楼、屋盖 ),3纵向楼层水平地震剪力的分配,由于楼盖沿纵向的尺寸比横向大， 其纵向水平刚度很大，因此，不论哪种楼盖都可看成是刚性楼盖。纵向水平地震剪力可按同层各纵墙的抗侧移刚度的比例分配,4同一道墙上各墙肢间的地震剪力分配,墙肢的抗侧移刚度确定： （1）侧移刚度的计算应考虑墙肢高宽比的影响。 高宽比小于1时，可只考虑剪切变形的影响； 高宽比不大于4且不小于1时，应同时考虑弯曲和剪切变形； 高宽比大于4时，以弯曲变形为主。 （2）墙段宜按门窗洞口划分。对小开口墙段，为了避免计算刚度时的复杂性，可按不开洞的毛墙面计算刚度，再根据开洞率乘以表5-5的洞口影响系数。,534墙体抗震承载力计算,1抗震抗剪强度的计算,砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值,正应力影响系数,2砌体截面抗震承载力验算,1）无筋砌体截面抗震承载力验算,2) 网状配筋或水平配筋砖砌体截面抗震承载力验算,钢筋参与工作系数,3）砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙截面,构造柱参与工作系数,墙体约束修正系数,4）混凝土小型空心砌块墙体的截面,535多层砌体结构抗震设计实例,54 砌体建筑抗震构造措施,在砌体建筑抗震设计中，除了对房屋进行抗震概念设计、抗震计算及验算之外，还必须采取合理可靠的抗震构造措施。抗震构造措施可以加强砌体结构的整体性，提高变形能力，保证抗震计算目标的实现，特别是对防止结构在大震时倒塌具有重要作用。,541设置钢筋混凝土构造柱,构造柱最小截面尺寸可采用240mm180mm，纵向钢筋宜采用412，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端宜适当加密。,表5-12 砖房构造柱设置要求,542 设置钢筋混凝土芯柱,钢筋混凝土芯柱是多层及高层小型空心砌块房屋的一项重要抗震构造措施。 混凝土小型空心砌块房屋，应按表5-13的要求设置钢筋混凝土芯柱，对医院、教学楼等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按表5-13的要求设置芯柱。混凝土小型空心砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm120mm，芯柱混凝土强度等级不应低于C20。芯柱的竖向插筋应贯通墙身且与圈梁连接，插筋不应小1l2，7度时超过五层、8度时超过四层和9度时，插筋不应小于114。,表5-13 多层混凝土小砌块房屋芯柱设置要求,543合理设置圈梁,圈梁在砌体结构中作用: 圈梁可以加强墙体间的连接以及墙体与楼盖间的连接，与 构造柱一起，增强了房屋的整体性和空间刚度； 圈梁作为楼(屋)盖的边缘构件，将装配式楼(屋)盖箍住，从而提高了楼(屋)盖的整体性和水平刚度； 此外还可以约束墙体，限制裂缝的展开，提高墙体的稳定性，减轻地基不均匀沉降的不利影响。 震害调查表明，合理设置圈粱的房屋，其震害较轻；否则，震害较重。 砖砌体圈梁设置部位要求见表5-14。,表5-14 多层砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,表5-15 混凝土小砌块房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,544加强楼梯间的构造措施,在抗震设计时，楼梯间不宜布置在房屋端部的第一开间及转角处，不宜开设过大的窗洞。否则应采取加强措施。,545加强结构各部位的连接,（1）纵横墙之间的连接。,（2）加强楼屋盖构件与墙体之间的连接及楼（屋）盖的整体性。,5.4.6 防震缝的设置(补充内容) 房屋宜选用规则