建筑结构抗震第5章第三部分.多层砌体房屋抗震设计抗震验算

主要内容§5.1震害及分析§5.2砌体房屋抗震设计的一般规定§5.3砌体结构房屋抗震验算§5.4砌体房屋抗震构造措施§5.5底部框架-抗震墙房屋的抗震设计§5.6内框架房屋的抗震设计要点1抗震验算——总体要求多层砌体结构房屋的强度验算是指：水平地震作用下砌体墙片的抗剪强度验算不必进行竖向地震作用下的抗震强度验算不必进行水平地震作用下整体弯曲强度验算应分别考虑房屋的两个主轴方向：沿横墙方向沿纵墙方向当沿斜向布置有抗侧力墙片时，尚应考虑沿斜向的水平地震作用GO!!§5.3砌体房屋的抗震验算2抗震强度验算——验算步骤1.确定计算简图2.地震作用及楼层剪力计算3.各墙片承担的地震剪力计算4.墙体抗震强度验算GO!!§5.3砌体房屋的抗震验算31.计算简图假定：忽略房屋的扭转振动，将水平地震作用在两个主轴方向分别进行验算；砌体房屋在水平地震作用下的变形以剪切变形为主；楼盖平面内刚度无限大，平面内不变形，各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相等。计算单元以防震缝所划分的结构单元为计算单元砌体房屋在水平地震作用下的计算简图可采用层间剪切模型GO!!41.计算简图Gi为第i各质点的重力荷载代表值，包括第i层楼盖的全部重量、上下个半层墙体重量以及该层楼面上50%的活荷载底部固定端的标高一般取以下两者的较大值：室外地面以下500处的标高基础梁顶部标高52.地震作用计算底部剪力法可不考虑顶层质点的附加地震作用由于多层砌体房屋的基本自振周期一般小于0.3s，地震影响系数均取最大值，即GO!!62.地震作用计算---底部剪力法按规范规定计算各质点的重力荷载代表值Gi；计算等效总重力荷载代表值Geq；计算总水平地震作用，即底部总剪力计算各质点地震作用GO!!7计算各楼层地震剪力对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，以乘以增大系数3，但增大部分不往下层传递2.地震作用计算---计算各楼层剪力83.各墙体承担地震作用计算假定第i层有l道墙，令第i层第m道墙承担的地震剪力为Vim;欲求，需借助变形协调条件，而楼层的变形与楼板的刚度直接相关，根据楼盖刚度的不同，分三种情况讨论GO!!93.各墙体承担地震作用—刚性楼盖①:刚性楼盖——现浇和现浇装配整体式楼盖，整体性强，自身平面内刚度大，不会发生横向弯曲变形，各道墙的水平剪切位移相同刚性楼盖的砌体房屋，各道墙的地震剪力由楼层剪力按各墙的抗侧刚度比分配，即：推导过程如下GO!!103.各墙体承担地震作用—刚性楼盖若第m道墙的抗侧刚度为Kim,相对侧移为Δim,则第i道墙所承担的剪力为刚性楼盖，有113.各墙体承担地震作用—柔性楼盖②柔性楼盖——假定楼盖的平面内刚度为零，从而各道墙在地震作用下的变形是自由的，不受楼盖的约束。如木楼盖等柔性楼盖的砌体房屋，各道墙的地震剪力和该道墙承担的重力荷载代表值成正比，即：推导过程如下GO!!123.各墙体承担地震作用—柔性楼盖柔性楼盖的砌体房屋，各道墙的地震剪力和该道墙承担的重力荷载代表值成正比，即：由若进一步假定各楼层的重力沿平面均匀分布133.各墙体承担地震作用—中性楼盖中性楼盖(半刚半柔)：平面内刚度介于刚性楼盖和柔性楼盖之间的楼盖。如装配式楼盖等中性楼盖的砌体房屋，各道墙的地震剪力近似取刚性楼盖和柔性楼盖各道墙的地震剪力的平均值，即：或GO!!143.各墙体承担地震作用—抗侧刚度若墙片厚度为t,宽度为b，则将上式及代入各式153.各墙体承担地震作用—抗侧刚度当墙片的高宽比时，可只考虑剪切变形的影响：当墙片的高宽比时，忽略其抗侧刚度；当墙片的高宽比时，应同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响163.各墙体承担地震作用—抗侧刚度当大部分墙片的高宽比时，为简化计算，可只考虑剪切变形，所有墙片抗侧刚度均按下式计算若一般同层所用材料相同，墙片高度相同，即各墙片的Gim，him相同：173.—横向剪力在各道横墙上的分配先确定楼盖类型：刚性楼盖、柔性楼盖、中性楼盖(半刚性楼盖)根据楼盖类型采用相应的假定，计算各道墙承担的地震剪力现浇或装配整体式楼盖——刚性楼盖木楼盖或整体性较差的装配式钢筋混凝土楼盖——柔性楼盖钢筋混凝土装配式楼盖(有30~40mm厚配筋面层)——中性楼盖183.—纵向剪力在各道纵墙上的分配楼盖由于其计算高度大于其宽度，楼盖的平面内抗弯刚度很大，可不考虑楼盖的具体构造，一律按刚性楼盖计算各道纵墙承担的地震剪力193.一道墙的剪力在各墙段间的分配对于被门窗洞口分割成墙段的墙，尚需解决剪力在各墙段间的分配问题，才能进行墙段的抗剪强度验算同一道墙的各墙段具有相同的侧移，可按各墙段的抗侧刚度分配地震剪力，即第i层第m道墙第r墙段所受的地震剪力为204.墙体抗震强度验算可选择若干抗震不利墙段进行抗震强度验算根据震害和工程实践经验，多层砌体防屋的抗震不利墙段可能是：底层、顶层、或砂浆强度变化的楼层墙体；承担地震作用较大或竖向正应力较小的墙体砌体墙片抗震强度验算的基本公式γRE为承载力抗震调整系数，对自承重墙0.75，对承重墙，当墙体两端有构造柱或芯柱时，取0.9，否则取1.0214.墙体抗震强度验算——砌体墙（1）砌体墙片抗震强度验算的基本公式：fVE——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值fv——砌体抗剪强度设计值ξN——砌体强度的正应力影响系数，见5-5224.墙体抗震强度验算——正应力影响系数fVE——砌体沿阶梯形界面破坏的抗震抗剪强度设计值fv——砌体抗剪强度设计值ξN——砌体强度的正应力影响系数234.墙体抗震强度验算—横向配筋砌体墙（2）横向配筋砌体墙片抗震强度验算的基本公式γRE为承载力抗震调整系数，对自承重墙0.75，对承重墙，当墙体两端有构造柱或芯柱时，取0.9，否则取1.0ψs——钢筋参与工作系数，见表5-6fy——钢筋抗拉强度设计值As——