多层砖混结构房屋的抗震设计

1、砖混结构由于选材方 国当前建筑中使用最 构多采用粘土砖和混 目的。在地震设防地 其脆性性质，变形能 高房屋的抗震性能具 规范，结合自身设计 几方面。、科学布局建筑平面和立面多年来砖混房屋是我 占90%以上。醇混结 有一定整体连接性的 料和连接方式决定了 善砌体结构延性，提 规范、砌体结构设计 震设计上应注意以下多层砖混结构房屋的抗震设计便、施工简单、工期短、造价低等特点， 广范的建筑形式；其中民用住宅建筑中约 合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具 区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材 力小，导致房屋的抗震性能较差；因此改 有极其重要意义。根据现行建筑抗震设计 的实践经验，我认为，在多层砖混房屋

2、抗建筑平面和立面 设计中，建筑平面、 对于结构平面布置不 产生扭转效应，大大 心远端墙段的抗震验 用错落的立面，突出 时应控制好结构竖向、重要的内容。抗震 与刚度中心相一致。 合，在地震作用下会 屋应注意偏离结构刚 尽可能降低，避免采 时发生鞭梢效应，同建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设的规整性是整个结构设计中一个十分基础 立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心 规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重 加剧地震的破坏力度；对体型不规则的房 算。建筑立面应避免头重脚轻，房屋重心 屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震 强度和刚度的均匀性。计方案，即使不 面特别不规则的建筑 尽可能

3、兼顾建筑造型 设计得较为规整、简缝，将体型复杂，平 实际工程设计中，应 布置、立面外观造型 的抗震性能。可避免时，也应尽量在适当部位设置防震 布局分割成几个相对规则的独立单元。在 ,又满足使用功能要求的前提下，将平面 洁、美观大方；同时又能有效地提高工程二、砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值历次震害证明， 以控制砖砌体房屋的 建筑抗震设计规范（ 规定：多层砌体房屋震破坏程度越大，所有很大的作用。现行砌体房屋的层数越多，高度越高，它的地总高度及总层数对减少地震时带来的震害GB5001什2001）对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制 的总高度及层数应满足表 1中的限值。表1房屋的层数和高度限值

4、（m ）房屋 类别最小厚度 （4）烈度6789高度层 数高度层 数高度层 数高度层 数多 层 砌普 通 砖240240190190242121218777212118217767181815186656121244体多孔 传 多 孔 传 小 砌 传底部 卜匡架 抗震 墙多 排柱 内框 架240240221675221675191364（注：室内外高差大于 0.6m时，房屋总高度应允许比表中数在设计中房屋 总重的一半左右，房 用，同时加大对底部 部墙体产生过大的压 弱地震影响的有效途三、增强砌体房屋的刚度及整体性据适当增加，但不因为楼盖重量占房屋 半层楼的阳U向地震作 覆力矩过大，使得底 层数、

5、降低层高是削应多于1.0m） 总高度及总层数应同时满足上标的限值， 屋总高度相同，多一层楼盖就意味着增加 的倾覆力矩。在中、强地震作用下，因倾 力或剪刀而被破坏，故此减轻自重、减少 径之一。房屋是纵、横向 能力的强弱取决于结 各自侧移刚度分配地 平刚度大的优点，是 整体性，增大楼板的 为以剪切变形为主的 使荷载传递具有良好 到一定的传递水平力 采现浇楼、屋盖是一 的部位增设构造柱， 设置配筋圈梁可限制 屋的抗震性能。的结构体系，其抗震 盖是各抗侧力构件按 盖具有整体性好、水 落问题，增加房屋的 予以适当放宽，因作 楼板及屋盖水平刚度 现浇楼板及屋盖能起 墙体的约束。因此， 定性的方法，在适当

6、体性的作用；另外， 稳定性，从而提高房承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度 构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼 震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋 较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散 刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可 砌体结构，层间变形是可控制的。较强的 的条件，平面上，当上下墙体不对齐时， 的作用，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对 种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳 并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整 散落问题，增强空间刚度，提高结构整体四、合理布置纵墙和横墙多层砖混房屋的 主要承重构件是纵、横墙体，在地震中主要由于承重纵、横墙在象，进而使房屋造到作用。多层砖混房屋的布置宜均匀对称

7、，宽度宜均匀。房屋的砖混房屋一般采用纵房屋该方向刚度较弱体由于平面外的失稳纵横、墙混合承重的整体性，对承受纵、置时，应尽量采用纵处采取加强措施，也配筋；必要时还可以性，防止纵、横墙交地震力作用下产生裂缝，严重者会出现倾 破坏；所以合理布置纵、横墙对提高房屋 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的 沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同 空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗 墙或横墙承重，由于非承重方向的约束墙 ，空间刚度和整体性均较差，拉震能力低 而先行破坏，进而引起整个房屋倒塌。而 房屋，由于其限制了纵、横墙的侧向变形 横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪 墙贯通的平面布置，当纵墙不能贯通布置

8、可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造斜、错动、倒塌等现 抗震性能起到很大的 结构体系，纵、横墙 时一轴线上的窗间墙 震能力的高低，多层 体少，间距大，因而 ；在高烈度地区，墙 在两个方向适当布置 ，增强了空间刚度和 都非常有利。墙体布 时，可在纵横墙交接 柱，并适当加强构造每隔一定高度放置水平拉结构筋如26500以加 强房屋整体在地震中多层砖 承载力，而且楼盖必混房屋的横向地震力主要由横墙承担，不 须具有能将地震力传给横墙的水平仅要求横墙有足够的刚度；对抗震横需的刚度要求。现行距不应超过规范中表凝土楼、屋盖的多层墙会因过大的层间变力，从而导致地震力提高房屋的抗震能力墙最大间距的构造规定就是为了

9、满足楼盖建筑抗震设计规范( GB50011-2001)对传递水平地震力所 规 定：房屋抗震横墙的间决 7.1.5 的要求，其中， 8 度设防时，现浇或装配整体式钢筋混砖混房屋抗震横墙最大间距为15m。 当横墙间距过大时，纵 向砖形而产生出平面的弯曲破坏，使楼盖失去还未传到横墙，纵墙就已先破坏；所以有传递水平地震力的能效地控制横墙间距能五、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度历次震害表明，成正比，提高墙体面多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗及砂浆强度等级高低震能力，是减轻震害接处被拉开。的有效途径之一。在满足抗震承载力的要层，往往不容易满足6 层砖混房屋的抗震

10、验算中，上面几层的地震作用较小，容易求，而底部一、二两特别是第一层的地震作用力较大，是薄弱要求；但若改变部分墙体的承载面积或适 当提高砂浆的强度等级，如将部分 240mmfe的承重墙改为 360mmfe的墙，或将砂浆强度等级由M琳高到M10,则在抗震结果中显示满足抗震要求。可见在进行6层砖混房屋的抗震验算时,适当增加底部12 层 墙体面积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震能力。当施工质量控制 等级为B级时，龄期为28天的以毛截面计算的普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值应按表2 采用；砌体的轴心抗 拉强度设计值，弯曲抗拉强度设计值和拉剪强 度设计值应按表3 采用。表 2 烧结普通砖和烧

11、结多 孔砖砌体的抗压强度设计值(Mpa)砖强度等 级砂浆强度等级砂浆强度M15M10M7.5M5M2.50MU303.943.272.932.592.261.15MU253.602.982.682.372.061.05MU203.222.672.392.121.840.94MU152.792.312.071.831.600.82MU101.891.691.501.300.67沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值，弯曲 抗拉表3强度设计值和抗剪强度设计值（Mpa）砌体类别强度类别破坏特征砂浆强度等级M10M7.5M5M2.5烧结普通科，烧结多孔科轴心抗拉沿齿缝0.190.160.130.

12、09弯曲用1沿齿缝0.330.290.230.17沿通缝0.170.140.110.08抗剪0.170.140.110.08比照以上两表， 度等级的砂浆砌筑， 值和抗剪强度设计值 计强度也相应提高，烧结多孔科用不同强、弯曲抗拉强度设计类别砌体的以上各设砌体的强度，增加砌可见对于相同类别的砌体，烧结普通科或 其抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值 是不同的，随着砂浆强度等级的提高，同 所以可见提高砂浆强度等级，能有效提高体的承载力，从而达到提高砖混房屋抗震性能的目的。六、有效设置房屋圈梁和构造柱多次震害调查表 震能力，减轻震害。 的连接，增强房屋的明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措在多层砖混房屋

13、中设置沿楼板标高的水平整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵形结构，能有效地约 分发挥各片墙体的抗 行约束，可提高楼盖 圈梁与构造柱一起对 超出两道圈梁之间的 能力，提高墙体的抗 缝对房屋的影响，特束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可 震能力。圈梁作为边缘构件，对装配式楼 ,屋盖的水平刚度，同时能保证楼盖起一 墙体在竖向平面内进行约束，限制墙体裂 墙体，并减小裂缝与水平面的夹角，保证 剪能力。设置圈梁还可以减轻地震时地基 别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房施，可提高房屋的抗 圈梁，可加强内外墙 、横墙构成整体的箱 能性大大降低，以充 、屋盖在水平面内进 整体横隔板的作用。 缝的开展，且不沿伸

14、墙体的整体性和变形 不均匀沉陷与地表裂 屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合现行建筑抗震设 计规范的要求。现浇钢筋混凝土圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制 板设在同一标高处或紧靠板底。圈梁的截 面高度不应小于 120mm配筋应符合表4的要求。表4砖房圈梁配筋要求配筋烈度6、789最小纵筋410412414最大箍筋间距(mrm250200150多次实验表明，砖墙增设构造柱后能提高砖混房屋的延性，发挥防止砖砌体侧向挤出塌落的约束作用；设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力提高1030%提高砌体的变形能力，是有效的抗倒塌措施。另外，在多层砖混房屋中合 理地设

15、置构造柱，能起到增强房屋整体性的作用，还可以利用其塑性变形和滑移摩 擦来消耗地震能量， 从而大大提高抗震能力。现浇钢筋混凝土构造的设置部位应符 合建筑抗震规范的要 求。构造柱最小截面可采取 240X 180mB 8度超过五层时，构 造柱纵向 钢筋宜采用414,箍筋间距不应大于 200mm且在柱上、下端宜适当加密。房屋四角的构造可适 当加大截面及配筋，构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应 沿墙高每隔500毫米设中6拉结钢筋，每边 伸入墙内不宜小于1s七、在合理位置 的墙段内设置水平钢筋在抗震验算中，多层砖混房屋底层往往不容易满足抗震要求，即使有时在适当 部位加设构造柱也不能完全满足抗震承力验算。为了提高墙体的抗震能力，可在抗 震力不够的承重墙段内配置水平钢筋，使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。一些 试验表明，配筋多孔 科墙体可以有效地提高墙段的抗震性能，减少脆性，增加延性，增强科混房屋的抗震性能。水平配筋砖砌体的砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5,水平钢筋宜采用HPB235 HRB33弼筋，配筋率不应小于 0.07% ,也不宜大于0.17%,间距不 应大于400mm钢筋锚固长度不宜小 于180mm八、其它措施多层砖混结构房 来弥补砌体房屋脆性 现以预防为主的设计 于建设工程只有在抗 筑工程具备合理的抗屋可以通过建筑上的