06多层砌体房屋抗震设计.ppt

1、第6章 多层砌体房屋抗震设计,返回总目录,教学提示：多层砌体房屋包括砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架抗震墙和多层的多排柱内框架砌体房屋，这是我国居住、办公、学校等建筑中普遍使用的一种主要结构形式。在具体进行建筑平面、立面以及结构抗震体系的布置与选择方面，除应满足一般原则要求外，还必须遵循其特有的规定。 教学要求：本章要求学生了解多层砌体房屋设计的有关规定、抗震计算方法以及构造要求。,6.1 震害及其分析 6.2 抗震设计一般规定 6.3 多层砌体房屋的抗震设计 6.4 构 造 要 求 6.5 设 计 实 例 6.8 习 题,本章内容,6.1 震害及其分析,砌体结构，通常指由黏土砖、混凝土

2、砌块等砌成的结构，主要是砌体承重的多层房屋。考虑块材承重的共性，也把底层或底部两层框架-抗震墙及多层多排柱内框架砌体房屋包括其中。 由于砌体是一种脆性材料，其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低，因而砌体房屋的抗震性能相对较差。在国内外历次强烈地震中，砌体结构的破坏率相当高。 在砌体结构房屋中，由砌块砌成的墙体是主要的承重构件，它不仅承受垂直方向的荷载，也承受水平和垂直方向的地震作用，受力复杂，地震时在墙体上很容易产生裂缝。在反复地震作用下，裂缝将不断发展、增多、加宽，最后导致墙体崩塌、楼盖塌落、房屋破坏。其震害主要表现如下。 (1) 房屋倒塌。当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时，易造成房屋整体

3、倒塌；当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时，易发生局部倒塌；当个别部位构件间连接强度不足时，易造成局部倒塌。 (2) 墙体开裂、破坏。墙体裂缝形式主要是水平裂缝、斜裂缝、交叉裂缝和竖向裂缝。墙体出现斜裂缝主要是抗剪强度不足，高宽比较小的墙片易出现斜裂缝，高宽比较大的窗间墙易出现水平偏斜裂缝，当墙片平面外受弯时，易出现水平裂缝；当纵横墙交接处连接不好时，易出现竖向裂缝。,6.1 震害及其分析,(3) 墙角破坏。墙角处于纵横两个方向地震作用的交汇处，应力状态复杂，因而破坏形态多样，通常有受剪斜裂缝、受压竖向裂缝、块材被压碎或墙角脱落。 (4) 纵横墙连接破坏。一般是因为施工时纵横墙没有很好地咬槎，连

4、接差，加之地震时两个方面的地震作用，使连接处受力复杂，应力集中，这种破坏将导致整片纵墙外闪甚至倒塌。 (5) 楼梯间破坏。主要是墙体破坏，而楼梯本身很少破坏。这是因为楼梯在水平方向刚度大，不易破坏，而墙体在高度方向缺乏有力支撑，空间刚度差，且高厚比较大，稳定性差，容易造成破坏。 (6) 楼盖与屋盖破坏。主要是由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌，或是其下部的支承墙体破坏倒塌，引起楼、屋盖倒塌。 (7) 附属构件的破坏。主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因，在地震时造成大量破坏。如突出屋面的小烟囱、女儿墙、门脸或附墙烟囱的倒塌，隔墙等非结构构件、室内外装饰等开裂、倒塌。,6.2 抗震设计一

5、般规定,6.2.1 建筑平面及结构布置 在进行砌体结构平面、立面以及结构抗震体系的布置与选择上，除应满足一般原则要求外，还必须遵循以下一些规定。 多层砌体房屋的结构体系应符合下列要求。 (1) 应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。 (2) 纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宽度应均匀。 (3) 7度、8度和9度时设置震缝的原则见第2.2节。 (4) 楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。 (5) 烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体。当墙体被削弱时，应对墙体采取加强措施；不宜采用竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱。 (6) 不宜采用无锚固的钢筋混凝土

6、预制挑檐。 底部框架抗震墙房屋的结构布置，应符合下列要求。 (1) 底部框架房屋的底部，应沿纵横两个方向对称布置一定数量的抗震墙。6度、7度且总层数不超过5层时，可采用嵌砌于框架之间的砌体墙；其余情况宜采用钢筋混凝土墙。,(2) 底层框架抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧移刚度的比值，6度、7度时不应大于2.5，8度、9度时不应大于2.0，且均不得小于1.0。 (3) 底部两层框架抗震墙房屋纵横两个方向，底层与底部第二层侧移刚度应接近，第三层与底部第二层侧移刚度的比值：在6度、7度时不应大于2.0，8度、9度时不应大于1.5，且均不宜小于1.0。,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设

7、计一般规定,6.2.2 多层房屋的总高度和层数限值 (1) 一般情况下，房屋的层数和总高度不应超过表6-1的规定。 (2) 对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋总高度，应比表6-1的规定降低3 m。层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体房屋，还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。 (3) 横墙较少(横墙较少指同一层内开间大于4.2 m的房间占该层总面积的40%以上)的多层住宅楼，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数可仍按表6-1的规定采用。,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,表6-1 房屋的层数和高度限值,注：房屋的总

8、高度指室外地面到檐口或屋面板顶的高度，半地下室可从地下室室内地面算起，全地下室和嵌固条件好的半地下室可从室外地面算起；带阁楼的坡面应算到山尖墙的1/2高度处。,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,(4) 砖和砌块承重房屋的层高不应超过3.6 m；底部框架抗震墙房屋的底部和内框架房屋的层高，不应超过4 m。 多层砌体房屋最大高宽比限值见表6-2,表6-2 房屋最大高宽比,注： 单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度； 点式、墩式建筑的高宽比宜适当减小。,房屋抗震横墙的最大间距见表6-3,6.2 抗震设计一般

9、规定,表6-3 房屋抗震横墙的最大间距(m),6.2 抗震设计一般规定,6.2 抗震设计一般规定,6.2. 房屋局部尺寸限值见表6-4,表6-4 房屋的局部尺寸限值(m),注： 局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补； 出入口处的女儿墙应有锚固。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,地震时，在水平及垂直方向都有地震作用，某些情况下还有地震扭转作用。一般来讲，对于多层砌体房屋不要求计算垂直地震，也不计算地震的扭转作用。在满足规范所要求的一般规定的条件下，多层砌体房屋抗震计算，只需验算房屋在横向和纵向水平地震作用下，横墙和纵墙在其自身平面内的剪切强度。同时，抗震规范规定，进行多层砌体房屋抗震强度验算时，

10、可只选择承载面积较大或竖向压力较小的墙段进行截面抗震承载力验算。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3.1 地震作用下计算模型的建立 首先确定地震作用下多层砌体结构房屋的计算简图，在确定其计算简图时，有以下假定。 (1) 地震作用下结构的变形为剪切型。 (2) 房屋各层楼盖水平刚度无限大，各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同。 多层砌体房屋地震作用计算时，以防震缝所划分的结构单元作为计算单元，把计算单元中各楼层重力荷载代表值集中在楼、屋盖标高处，简化为串联的多质点体系如图6.1所示。各楼层质点重力荷载应包括楼、屋盖上的重力荷载代

11、表值及墙体上、下层各半的重力荷载。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,计算简图中结构底部固定端标高的取法：对于多层砌体结构房屋，当基础埋置较浅时，取为基础顶面；当基础埋置较深时，可取为室外地坪下0.5 m处；当设有整体刚度很大的全地下室时，则取为地下室顶板部；当地下室整体刚度较小或为半地下室时，则应取为地下室室内地坪处。,图6.1 多层砌体房屋的计算简图,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,由于多层砌体结构房屋的质量和刚度沿高度分布比较均匀，且以剪切变形为主，符合底部剪力法的使用条件，可用底部剪力法来确定其地震作用。结构底部总水平地震作

12、用的标准值 为 (6-1) 考虑到多层砌体房屋中纵向或横向承重墙体的数量较多，房屋的侧移刚度很大，其纵向和横向基本周期较短，一般均不超过0.25 s，所以抗震规范规定：确定多层砌体房屋水平作用时，采用 为水平地震影响系数最大值。 在计算第 层的水平地震作用标准值 时，地震作用采用倒三角形分布，如图6.2所示并取 ，计算公式为 (6-2),6.3.2 水平地震作用的计算,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,图6.2 多层砌体房屋地震作用分布图,作用在第 层的地震剪力 等于 层以上各层地震作用之和，即,(6-3),6.3 多层砌体房屋的抗震设计,由于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等附属建筑的地震作用效

13、应过于强烈、容易造成严重的震害，因此在计算上述部位构件的抗震承载力时宜乘以增大系数3，以考虑鞭梢效应。此增大部分的地震作用效应不往下层传递，即计算房屋下层层间剪力地震剪力时不考虑地震作用增大部分的影响。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3.3 楼层水平地震剪力在各抗侧力墙间的分配 进行墙体的抗震承载力验算时，必须知道作用在该墙段上的地震剪力。为此，需要解决楼层地震剪力的分配问题。通常采用两次分配法。由于楼层地震剪力 是作用在整个房屋某一楼层上的剪力，所以首先要把它分配到同一楼层的各道墙上，然后再把每道墙上的地震剪力分配到同一道墙的某一墙段上。 楼层地震剪力 在同一层各墙体间的分配主要取决于

14、楼盖的水平刚度、类型以及各墙体的抗侧力等效刚度。,1. 墙体的层间抗侧力等效刚度,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,进行多层砌体房屋的抗震分析时，需要确定墙体的层间抗侧力等效刚度。如各层楼盖仅发生平移而不发生转动，可视其为下端固定、上端嵌固的构件，如图6.3所示。这类构件在单位水平力作用下由弯曲引起的变形与由剪切引起的变形，如图6.4所示。,图6.3 构件的侧移柔度、侧移刚度 图6.4 单位水平力作用下构件的弯曲、剪切变形,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,弯曲变形为 (6-4) 剪切变形为 (6-5),式中： 墙体、门间墙或窗间墙高度； 墙体、门间墙或窗间墙的水平截面面积， ； 墙体、门间墙或窗

15、间墙的水平截面惯性矩， ； 墙体、墙段的宽度和厚度；,截面剪应力分布不均匀系数，对矩形截面取 砌体弹性模量； 砌体剪切模量，一般取 。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,总变形为 (6-6) 将的表达式和 代入式(6-6)，得到构件的侧移柔度，即构件在单位水平力作用下的总变形为 (6-7),图6.5 不同高宽比墙段剪切变形与弯曲变形在总变形中的比例关系,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,图6.5给出了不同高宽比墙段，其剪切变形和弯曲变形数量关系以及在总变形中所占的比例。从图6.5中可以看出：当 时，弯曲变形占总变形的10%以上，当 时，剪切变形在总变形中所占的比例很小，其侧移柔度值很大；当1 4时

16、，剪切变形和弯曲变形在总变形中均占有相当的比例。为此，抗震规范规定： (1) 高宽比小于1时，确定层间抗侧移等效刚度可只考虑剪切变形的影响，即 (6-8) (2) 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，即 (6-9) (3) 高宽比大于4时，由于侧移柔度值很大，可不考虑其刚度，即取 。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,2. 楼层地震剪力 的分配 地震作用沿房屋横向作用时，因横墙墙体平面内刚度很大，而纵墙墙体平面内刚度很小，此时地震剪力的绝大部分由横墙承担。反之，当地震作用沿房屋纵向作用时，则地震剪力的绝大部分由纵墙承担。因此，在抗震设计中，在抗震横墙间距不超过规定的限值时，假定

17、 由各层与 方向一致的抗震墙体共同承担，即横向地震作用全部由横墙承担，纵向地震作用全部由纵墙承担。 由于横向、纵向楼层地震剪力在横向、纵向墙体间的分配原则的不同，下面分别加以介绍。 1) 横向楼层地震剪力的分配 横向楼层地震剪力在横向各抗侧力墙体之间的分配，不仅取决于每片墙体的层间抗侧力等效刚度，而且取决于楼盖的整体水平刚度。楼盖的水平刚度，一般取决于楼盖的结构类型和楼盖的宽长比。对于横向计算若近似认为楼盖的宽长比保持不变，则楼盖的水平刚度仅与楼盖的结构类型有关。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(1) 刚性楼盖。 刚性楼盖是指抗震横墙间距符合规范的现浇及装配整体式钢筋混凝土楼盖。当受到横向水

18、平地震作用时，可以认为楼盖在其水平面内无变形，将楼盖视为在其平面内绝对刚性的水平连续梁，而横墙为其弹性支座，如图6.6所示。当结构、荷载都对称时，楼盖仅发生整体平移运动，各横墙将产生相等的水平位移 ，作用于刚性梁上的地震作用所引起的支座反力即为抗震横墙所承受的地震剪力，它与支座的弹性刚度成正比，各墙所承受的地震剪力按墙的侧移刚度比例进行分配。,图6.6 刚性楼盖计算简图,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,第 层各抗震横墙所分担的地震剪力 之和即为该楼层总地震剪力 ： (6-10) 式中： 第层中第道墙所分担的地震剪力。 即为该墙的侧移值与其侧移刚度 的乘积： (6-11) 即 (6-12) 则有

19、 (6-13) 将式(6-13)代入式(6-11)得,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(6-14),在计算墙体在其平面内的侧移刚度 时，因其弯曲变形小，一般可只考虑剪切变形的影响，即 式中： 第 层第 道墙砌体的剪切模量； 第 层第 道墙的净横截面面积； 第 层第 道墙的高度。 若各墙的高度 相同，材料相同，则 相同，即 (6-15) 式中： 第 层各抗震横墙净横截面面积之和。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,式(6-15)表明，对于刚性楼盖，当各抗震墙的高度、材料相同时，其楼层水平地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例进行分配。 (2) 柔性楼盖。 柔性楼盖是指木结构等柔性材料楼盖。由于楼盖在

20、其自身平面内的水平刚度很小，在横向水平地震作用下，楼盖变形除平移外还有弯曲变形，在各横墙处的变形不相同，变形曲线不连续，因而可近似地视整个楼盖为分段简支于各片横墙的多跨简支梁，如图6.7所示，各片横墙可独立地变形。各横墙所承担的地震作用为该墙两侧横墙之间各一半楼(屋)盖面积的重力荷载所产生的地震作用。因此，各横墙所承担的地震作用即可按各墙所承担的上述重力荷载代表值的比例进行分配，即 (6-16),6.3 多层砌体房屋的抗震设计,图6.7 柔性楼盖计算简图,式中： 第 层楼(屋)盖上所承担的总重力荷载代表值； 第 层楼(屋)盖上，第 道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼(屋)盖面积上所承担的重力荷

21、载代表值之和。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,当楼(屋)盖上重力荷载均匀分布时，各横墙所承担的地震剪力可换算为按该墙与两侧横墙之间各一半楼(屋)盖面积比例进行分配，即 (6-17) 式中： 第 层楼盖上第m道墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼(屋)盖建筑面积之和; 第 层楼盖的建筑面积。 (3) 中等刚度楼盖。 装配式钢筋混凝土楼盖属于中等刚度楼盖，其楼(屋)盖的刚度介于刚性与柔性楼(屋)盖之间，既不能把它假定为绝对刚性水平连续梁，也不能假定为多跨简支梁。在横向水平地震作用下，楼盖的变形状态不同于刚性楼盖和柔性楼盖，在各片横墙间将产生一定的相对水平变形，各片横墙产生的位移并不相等，因而，各片横

22、墙所承担的地震剪力，不仅与横墙抗侧力等效刚度有关，而且与楼盖的水平变形有关。在一般多层砌体的设计中，对于中等刚性楼盖房屋。第 层第 片横墙所承担的地震剪力，可取刚性楼盖和柔性楼盖房屋两种计算结果的平均值：,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,对于一般房屋，当墙高 相同，所用材料相同，楼(屋)盖上重力荷载均匀分布时， 也可为 (6-19),(6-18),2) 纵向楼层地震剪力的分配 一般房屋往往宽度小而长度大，无论何种类型楼盖，其纵向水平刚度都很大，在纵向地震作用下，楼盖的变形小，可认为在其自身平面内无变形，因而，在纵向地震作用下，纵墙所承担的地震剪力，均可按刚性楼盖考虑，即纵向地震前力可按纵墙的刚

23、度比例进行分配。即按式(6-15)计算。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3.4 多层砌体房屋抗震承载力验算 1. 黏土砖、多孔墙体的截面抗震载力的验算 黏土砖、多孔砖砖墙体的截面抗震承载力，应按下列规定验算。 (1) 一般情况下，应按式(6-20)验算： V (6-20) 式中： 墙体剪力设计值； 墙体横截面面积，多孔砖取毛截面面积； 承载力抗震调整系数，自承重墙按0.75采用； 砖砌体沿阶梯截面破坏的抗震抗剪强度设计值； = (6-21) 非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，可查国家标准砌体结构设计规范； 砌体强度正应力影响系数，对于黏土砖砌体，按下式计算： (6-22) 对应于重力荷代表

24、值的砌体截面平均压应力。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(2) 当按式(6-20)验算不满足要求时，除按规定计算水平配筋的提高作用外，尚可计入设置于墙段中部、截面不小于240 240 ，且纵向钢筋配筋率不小于0.6%的构造柱对承载力的提高作用，按下列简化方法验算。, (6-23) 式中： 中部构造柱的横截面总面积()时，取； 中部构造柱的混凝土抗压强度设计值； 中部构造柱的纵向钢筋截面总面积(配筋率大于1.4%时，取1.4-)； 钢筋抗拉强度设计值； 柱参与工作系数，居中设一根时取0.05，多于一根时取0.04； 墙体约束修正系数，一般情况取1.0，构造柱间距不大于2.8 时取1.1,2.

25、水平配筋黏土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力的验算 水平配筋黏土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力，应按式(6-22)验算。 (6-24),6.3 多层砌体房屋的抗震设计,式中： 墙体横截面面积，多孔砖取毛截面面积； 钢筋抗拉强度设计值； 层间墙体体积配筋率； 钢筋参与工作系数，可按表6-5采用。,表6-5 钢筋参与工作系数,3. 混凝土小砌块墙体的截面抗震承载力的验算 混凝土小砌块墙体的截面抗震承载力，应按式(6-23)验算： (6-25),6.3 多层砌体房屋的抗震设计,式中： 芯柱混凝土轴心抗压强度设计值； 芯柱截面总面积； 芯柱钢筋截面总面积； 芯柱影响系数，可按表6-6采用。,表6-6 芯

26、柱影响系数,注：填孔率指芯柱根数与孔洞总数之比。,多层内框架房屋的外墙砖柱，其抗震验算可按规范规定执行。 6.3.5 底部框架砖房的抗震计算,1. 底部框架砖房的结构特点 底部框架-抗震墙房屋主要是指底部采用钢筋混凝土框架抗震墙，上部为多层砖墙结构的房屋。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,底部框架砖房的上部各层纵横墙较密，质量大，抗侧刚度也大，而底层承重结构为框架-抗震墙，其抗侧移刚度比上部往往小得多，就形成了“上刚下柔”的结构体系。若刚度的变化急剧，则房屋的侧移将集中发生于相对薄弱的底层，而上部其他各层的侧移很小，使得地震位移反应相对集中于底层，从而导致底层的严重破坏，危及整个房屋的安全。

27、为了防止底层因过多的变形集中而发生严重震害，应对该类房屋的结构方案和结构布置进行严格的限制。 2. 底部框架-抗震墙房屋的抗震计算要点 底部框架-抗震墙房屋的抗震计算可采用底部剪力法。计算简图可取为单质点体系，基本周期按一般单质点体系求解，或按能量法近似公式计算。底部剪力、质点地震作用及层间剪力的计算方法与一般多层砌体结构房屋相同，但考虑到变形集中对结构的不利影响，需对底层的地震作用作适当调整。 底层框架-抗震墙房屋的底层、纵向与横向地震剪力设计值均应乘以增大系数，其值可根据第二层底层侧移刚度比值的大小在1.21.5范围内选用。底部两层框架-抗震墙房屋，底层与第二层框架的纵向和横向地震剪力设计

28、值，亦均应乘以增大系数，其值可根据侧移刚度比在1.21.5范围内选用。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(1) 框架柱承担的地震剪力设计值，可按各抗侧力构件有效侧移刚度比例分配确定；有效侧移刚度的取值，框架不折减，混凝土墙可乘以折减系数0.30，黏土砖墙可乘以折减系数0.20。即 (6-26) 式中： 根钢筋混凝土柱的侧移刚度， ，即柱的D值； 片墙开裂后的抗侧移刚度； 对钢筋混凝土墙： (6-27) 对黏土砖墙： (6-28),G材料的剪切模量，对钢筋混凝土取G=0.43E，对砖砌体取G=0.4E； V层间剪力。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(2) 框架柱的轴力应计入地震倾覆力矩引起的附

29、加轴力，上部砖房可视为刚体，底部各轴线承受的地震倾覆力矩，可近似按底部抗震墙和框架的侧移刚度的比例分配确定。 一片抗震墙承担的倾覆力矩为 (6-29) 一榀框架承担的倾覆力矩为 (6-30) (6-31),式中： 作用于底层框架顶面的地震倾覆力矩， ； 第i层的地震作用、高度； 底层一片抗震墙的平面内转动刚度，,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(6-32) 一榀框架沿自身平面内的转动刚度， (6-33) 抗震墙水平截面和基础底面积对形心轴的惯性矩； 地基抗压和抗弯刚度系数； 一榀框架中第根柱子水平截面面积和基础底面积； 第i根柱子到所在框架中和轴的距离。 当一榀框架所分担的倾覆力矩求出后，柱的

30、附加轴力可以近似取为 ，即假定附加轴力全部由最外边的两边柱承担，式中B为两边柱之间的距离。或者可考虑各柱均参加抗倾覆，此时， ，式中n为一榀框架柱子的总数。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,(3) 底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁在计算地震组合内力时，由竖向荷载产生的剪力不折减，由竖向荷载产生的弯矩可按下列方法确定。 当上部的砖墙不超过4层时，可计入全部墙体及其承担的重力荷载。 当上部的砖墙超地4层且在跨中1/2区段的墙体仅有一个洞口时，墙体及其承担的重力荷载可仅取4层计算。 (4) 底层框架-抗震墙房屋中嵌砌于框架之间的黏土砖抗震墙，抗震验算应符合下列规定。 底层框架柱的轴向力和剪力，应计入砖

31、抗震墙引起的附加轴向力和附加剪力，其值按式(6-32)及式(6-33)确定：,(6-34),(6-35),式中： 墙体承担的剪力设计值，柱两侧有墙时可取二者的较大值； 框架柱的附加轴向力设计值；,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,框架柱的附加剪力设计值； 分别为框架的层高和跨度。 嵌砌于框架之间的黏土砖抗震墙，其截面抗震承载力应按式(6-34)验算： (6-36) 式中： V嵌砌黏土砖抗震墙剪力设计值； 砖墙水平截面的计算面积，无洞口时取实际截面的1.25倍，有洞口时取截面的净面积，但不计入宽度小于洞口高度1/4的墙肢截面面积； 分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值，可按现行国家标准混

32、凝土结构设计规范非抗震设计的有关公式取等号计算； 底层框架柱的计算高度，两侧均有砖墙时取柱净高的2/3，其余情况取柱净高； 底层框架柱承载力抗震调整系数，可采用0.8； 嵌砌黏土砖抗震墙承载力抗震调整系数，可采用0.9。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,6.3.6 多层内框架砖房的抗震计算 1. 多层内框架砖房的结构特点 多层钢筋混凝土内框架结构房屋是指四周外墙为承重砖墙或砖柱，内部用钢筋混凝土柱与钢筋混凝土楼盖构成的多层结构房屋。其结构特点为横墙少，而且房屋比较空旷，楼屋盖刚度差，由砌体和钢筋混凝土两种结构构件承受水平及竖向荷载，因两者刚度相差较大，造成结构的整体工作性能差。因此，地震时内框

33、架房屋的震害要比多层砖房或全框架结构房屋严重。 内框架房屋的主要震害表现在由于横墙间距大，楼盖刚度相对较差，横向水平地震作用将部分传给纵墙墙段与内柱形成的框架，使纵墙因平面外弯曲而出现水平裂缝；纵墙或外柱在轴力、剪力和弯矩的联合作用下，破坏较早较重，由于外墙(柱)的倒塌而引起整个结构的倒塌，特别是内柱采用单排柱到顶的内框架结构震害更严重。 2. 多层内框架砖房的抗震设计要点 一般情况下，多层内框架房屋各层重量和刚度沿房屋高度分布较均匀，且高度限制在16 m以内，基本为剪切变形，可采用底部剪力法计算地震作用，并根据其结构特点调整地震作用效应。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,对于多层内框架房屋，

34、确定 时仍采用 。由于多层内框架房屋的破坏总的来说是上层破坏重、下层破坏轻。为使计算结果与宏观震害一致，规范规定：顶部附加地震作用系数 。于是，顶层质点的水平地震作用标准值Fn和各楼层的水平地震作用标准值Fi，分别如下。 (6-37) (6-38),由于抗震墙的刚度远大于柱，当楼盖刚度较大时，与地震作用方向一致的墙将承担大部分地震剪力，因此在验算墙时，可认为承担全部地震剪力，并按各墙的刚度分配。,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,多层内框架房屋的抗侧力构件分两种，外墙为砖墙(柱)或配筋砖柱，内柱为钢筋混凝土柱。砖墙的弹性极限变形较小，在水平力作用下，随着墙面裂缝的发展，侧移刚度迅速降低；框架则具

35、有较大的延性，在较大的变形情况下，侧移刚度才开始下降，且下降速度较慢。不同材料柱所承担的剪力与自身所具有的刚度有关，同时，与柱顶相对位移，即楼(屋)盖的变形、层间侧移有关。在综合考虑了楼盖水平变形、砖墙刚度退化以及横墙间距、房屋高宽比等各项因素之后，规范规定，在验算柱时，柱的地震剪力宜按式(6-39)确定： (6-39),式中： 各柱地震剪力设计值； V楼层地震剪力设计值； 柱类型系数，钢筋混凝土内柱可采用0.012，外墙组合砖柱可采用0.007 5，无筋砖柱(墙)可采用0.005；,6.3 多层砌体房屋的抗震设计,抗震横墙的开间数； 内框架的跨数； 抗震横墙间距与房屋总宽度的比值，当小于0.

36、75时，采用0.75； 分别为计算系数，可按表6-7采用。,表6-7 计算系数,6.4 构 造 要 求,震害经验表明，凡是未经过合理抗震设计的多层砌体结构房屋，抗震性能较差，特别是在强烈地震下极易倒塌，因此，防倒塌是多层砌体结构房屋抗震设计的重要问题。多层砌体结构房屋的抗倒塌，主要通过必要的抗震构造措施来实现。 6.4.1 多层砖房构造措施 1. 构造柱设置 设置钢筋混凝土构造柱可以明显改善多层砌体结构房屋的抗震性能，其作用如下。 (1) 提高砌体的抗剪强度，一般可提高10%30%左右。 (2) 对砌体起约束作用，提高其变形能力。 (3) 位于连接构造比较薄弱和易于产生应力集中部位的构造柱可起

37、到减轻震害的作用。 构造柱的设置要求见表6-8。,6.4 构 造 要 求,表6-8 砖房构造柱设置要求,6.4 构 造 要 求,外廊式和单面走廊式的多层房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按表6-8的要求设置构造柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。 教学楼、医院等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按表6-8的要求设置构造柱；当教学楼、医院等横墙较少的房屋为外廊式或单面走廊式时，应按要求设置构造柱，但6度时不超过4层、7度时不超过3层和8度时不超过2层时，应按增加2层后的层数考虑。 构造柱最小截面可采用240 mm180 mm，纵向钢筋应采用4 12，箍筋间距不宜大于250 mm，且

38、在柱上下端宜适当加密；7度时超过6层、8度时超过5层和9度时，构造柱纵向钢筋宜采用4 14，箍筋间距不应大于200 mm；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。 钢筋混凝土构造柱施工时必须先砌墙，后浇柱，构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500 mm设2 6拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1 m，如图6.8所示。,6.4 构 造 要 求,图6.8 构造柱与墙体连接构造(单位：mm),6.4 构 造 要 求,构造柱应与圈梁连接，以增加构造柱的中间支点。构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁的主筋，保证构造柱纵筋上下贯通。 构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500 mm，或锚入

39、浅于500 mm的基础圈梁内。 2. 圈梁设置 (1) 圈梁是提高多层砌体结构房屋抗震性能的一种经济有效的措施，其主要功能如下。 加强房屋的整体性。 作为楼盖的边缘构件，提高了楼盖的水平刚度。 限制墙体斜裂缝的开展和延伸。 减轻地震时地基不均匀沉陷对房屋的影响。 减轻和防止地震时的地表裂隙将房屋撕裂。 (2) 多层黏土砖、多孔砖房的现浇混凝土圈梁设置应符合下列要求。 装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房，横墙承重时应按表6-9的要求设置圈梁；纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震横墙上的圈梁间距应比表6-9内要求适当加密。,6.4 构 造 要 求,表6-9 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,6

40、.4 构 造 要 求, 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、层盖与墙体可靠连接的房屋可不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。 (3) 多层黏土砖、多孔砖房屋的现浇混凝土圈梁构造，应符合下列要求。 圈梁应闭合，遇有洞口，圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。 圈梁在表6-9要求的间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋替代圈梁。 圈梁的截面高度不应小于120 mm，配筋应符合表6-10的要求；为加强基础整体性和刚性而增设的基础圈梁，截面高度不应小于180 mm，配筋不应少于4 10。,表6-10 圈梁配筋要求,4,4,4,4,4,4,6.4 构 造 要 求

41、,3. 楼(屋)盖结构及其连接 (1) 现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，不宜小于120 mm。 (2) 装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于120 mm，伸进内墙的长度不宜小于100 mm，且不应小于80 mm，在梁上不应小于80 mm。 (3) 当板的跨度大于4.8 m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。 (4) 房屋端部大房间的楼盖，8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、层盖，当圈梁设在板底时，钢筋混凝土预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉结。 (5) 楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱(包括构造柱)或圈梁可

42、靠连接，梁与砖柱的连接不应削弱柱截面，各层独立砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接。 (6) 横墙较少的多层黏土砖、多孔砖住宅楼的总高度和层数接近或达到表6-1规定限值，应采取加强措施。,6.4 构 造 要 求, 房屋的最大开间尺寸不得大于6.6 m。 一个结构单元内横墙错位数量不宜超过总墙数的1/3且连续错位不宜多于两道，错位的墙体交接处均应增设构造柱，且楼、屋面板应采用现浇钢筋混凝土板。 横墙和纵墙上洞口的宽度不宜大于1.5 m；外纵墙上洞口的宽度不宜大于2.1 m或开间尺寸的一半；内外墙上洞口位置不应影响外纵墙和横墙的整体连接。 所有纵横墙均应在楼、屋盖标高处设置加强的现浇钢筋混凝土圈梁；圈

43、梁的截面高度不宜小于150 mm，上下纵筋各不应少于310。 所有纵横墙交接处及横墙的中部，均应增设满足下列要求的构造柱：在横墙内的柱距不宜大于层高，在纵墙内的柱距不宜大于4.2 m，最小截面尺寸不宜小于240 mm240 mm，配筋宜符合表6-11的要求。,6.4 构 造 要 求,表6-11 柱的纵筋和箍筋设置要求,6.4 构 造 要 求, 同一结构单元的楼、屋面板间应设置在同一标高处。 房屋的底层和顶层，在窗台板处宜设置现浇钢筋混凝土带，其厚度为60 mm，宽度不小于240 mm，纵向钢筋不少于3 6，两端伸入墙体不宜小于360 mm。 (7) 7度时层高超过3.6 m或长度大于7.2 m

44、的大房间及8度和9度时外墙转角及内外墙交接处，应沿墙高每隔500 mm配置2 6拉结钢筋，并每边伸入墙内不宜小于1 m。 (8) 坡屋顶房屋的屋架应与顶层圈梁可靠连接，檩条或屋面板应与墙及屋架可靠连接，房屋出入口处的檐口瓦应与屋面构件锚固；8度和9度时，顶层内纵墙顶宜增砌支撑山墙的踏步式墙垛。 (9) 门窗洞处不应采用无筋砖过梁；过梁支承长度，6度8度时不应小于240 mm，9度时不应小于360 mm。 (10) 预制阳台应与圈梁和楼板的现浇板带可靠连接。 4. 对楼梯间的要求 楼梯间是地震时的疏散通道，历次地震震害表明，由于楼梯间比较空旷常常破坏严重，在9度及9度以上地区曾多次发生楼梯间的局

45、部倒塌，当楼梯间设置在房屋尽端时破坏尤为严重。,6.4 构 造 要 求,(1) 8度和9度时，顶层楼梯间横墙和外墙宜沿高每隔500 mm设2 6通长钢筋，9度时其他各层楼梯间可在休息平台或楼层半高处设置60 m厚的配筋砂浆带，砂浆强度等级不宜低于M5，钢筋不宜少于2 10。 (2) 8度和9度时，楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承不应小于500 mm，并应与圈梁连接。 (3) 装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌拦板。 (4) 突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，内外墙交接处应沿墙高每隔500 mm设2 6拉结

46、钢筋，且每边伸入墙内不应小于1 m。 6.4.2 多层砌块结构房屋的抗震构造措施 混凝土小型空心砌块房屋，应按表6-12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6-12的要求设置芯柱。,6.4 构 造 要 求,表6-12 混凝土小型空心砌块房屋芯柱设置要求,6.4 构 造 要 求,砌块房屋的芯柱应符合：混凝土小型空心砌块房屋芯柱截面不宜小于120 mm120 mm；芯柱混凝土强度等级不应低于C15；芯柱竖向钢筋应贯通墙身且与圈梁连接；插筋不应小于1 12，7度6层及以上、8度5层及以上和9度3层及以上，插筋不应小于1 14；芯柱应伸入室外地面下

47、500 mm或锚入浅于500 mm的基础圈梁内；为提高墙体抗震承载力而设置的芯柱，宜在墙体内均匀布置，最大净距不宜大于2.0 m。 砌块房屋均应设置现浇钢筋混凝土圈梁，圈梁宽度不小于190 mm，配筋不应少于4 12，箍筋间距不应大于200 mm，并按表6-13要求设置。,表6-13 现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,6.4 构 造 要 求,砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片，网片可采用 4钢筋点焊而成，沿墙高每隔600 mm设置，每边伸入墙内不宜小于1 m。 砌块房屋的层数，6度7层、7度6层及以上、8度5层及以上和9度3层及以上时，在底层和顶层的窗台标高处沿纵横墙应设置通长的

48、水平现浇钢筋混凝土带，其厚度不小于60 mm，纵筋不少于2 10，并应有分布拉结钢筋，其混凝土强度等级不应低于C20。 6.4.3 底部框架-抗震墙房屋的抗震构造措施 1. 构造柱的设置 底部框架房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱，并应符合下列要求。 (1) 钢筋混凝土构造柱的设置部位，应根据房屋的总层数按表6-8的规定设置。过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱； (2) 构造柱的截面不宜小于240 mm240 mm。 (3) 构造柱的纵向钢筋不宜少于4 14，箍筋间距不宜大于200 mm。 (4) 过渡层构造柱的纵向钢筋，7度时不宜少于4 16，8度和9度时不宜少于6 16，一般情况下，

49、纵向钢筋应锚入下部的框架柱内，当纵向钢筋锚固在框架梁内时，框架梁的相应位置应加强。,6.4 构 造 要 求,(5) 构造柱应与每层圈梁连接，或与现浇楼板可靠拉结。 2. 楼盖的构造要求 底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁，其截面和构造应符合下列要求。 (1) 过渡层的楼板应采用现浇钢筋混凝土板，板厚不宜小于120 mm，并应少开洞、开小洞，当洞口尺寸大于800 mm时，应设洞边梁。 (2) 其他楼层采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁；采用现浇钢筋混凝土楼板时可不另设圈梁，但楼板沿外墙周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。 3. 托墙梁的构造要求 底部框架房屋的钢筋混凝土托墙梁，其截面和构

50、造应符合下列要求。 (1) 梁的截面宽度不宜小于300 mm，梁截面高度不宜小于跨度的1/10。 (2) 箍筋的直径不应小于8 mm，间距不应大于200 mm；梁端在1.5倍梁高且不小于1/6梁净跨范围内，以及上部墙体的洞口处和洞口两侧各500 mm的范围内，箍筋间距不应大于100 mm。,6.4 构 造 要 求,(3) 沿梁高应设腰筋，数量不应少于2 14，间距不应大于250 mm。 (4) 梁的主筋和腰筋应按受拉钢筋的要求锚固在柱内，且支座上部的主筋至少应有两根伸入柱内，长度在托墙梁底面以下不少于35倍钢筋直径。 4. 抗震墙的构造要求 底部的钢筋混凝土抗震墙截面和构造应符合下列要求。 (

51、1) 抗震墙墙板周边宜有梁和框架柱组成边框，边框梁的截面宽度不宜小于墙板厚度的1.5倍，截面高度不宜小于墙板厚度的2.5倍；边框柱的截面高度不宜小于墙板厚度的2倍。 (2) 抗震墙墙板的厚度不应小于140 mm，且不应小于墙板净高的1/20。 (3) 无边框的抗震墙应设置暗梁和暗柱，且其截面高度不宜小于2倍墙板厚度。 (4) 底层框架房屋的底层采用黏土砖抗震墙时，其构造应符合下列要求。 墙厚不应小于240 mm，砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5，应先砌墙后浇框架。 沿框架柱每隔500 mm配置2 6拉结钢筋，并沿砖墙全长设置；在墙体半高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。 墙长大于5 m时，应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。,6.4 构 造 要 求,5. 材料要求 底部框架房屋的材料强度等级，应符合下列要求。 (1) 框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级，不应低于C25。 (2) 过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级，不应低于M7.5。 6.4.4 内框架砖房的抗震构造措施 1. 构造柱设置 多层内框架房屋的钢筋混凝土构造柱设置，应符合下列要求。 (1) 下列部位应设置钢筋混凝土构造柱。 外墙四角和楼、电梯间四角。 抗震墙两端和未设置组合柱的外纵