福州大学：《建筑结构抗震设计》课程教学资源（PPT课件）第四章 多层砌体房屋抗震设计 The Design of Resisting Earthquake for Multilayer Masonry

第四章，Chapter IV 多层物体屋影苏义兴计 The Design of Resisting I Earthquake for Multilayer Masonry

第四章 Chapter IV 多层砌体房屋抗震设计 The Design of Resisting Earthquake for Multilayer Masonry

§4-1概述summarize 多层切体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰 中型实心彻块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑 而成的房屋。 彻体结构的抗震设计可分两大部分： 一.抗震承载力验算checking computations of carrying capacity for resisting seism: 对构件及结构整体进行承载力极限状态校核。 二.抗震结构措施structure measures of resisting seism: 以保证结构的合理布局和必要的连接和整体性。 §4-2震害及其分析 analysis seismic disaster 在强烈地震作用下，多层砌体房屋的破坏主要是墙 身和连接处，楼盖和层盖结构本身的破坏较少。 1.墙体破坏一墙身斜裂缝或交叉裂缝； 2.墙体转角处的破坏一双面开裂或倒塌

砌体结构的抗震设计可分两大部分： 一.抗震承载力验算checking computations of carrying capacity for resisting seism： 对构件及结构整体进行承载力极限状态校核。 二.抗震结构措施structure measures of resisting seism： 以保证结构的合理布局和必要的连接和整体性。 多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰 中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑 而成的房屋。 §4-1 概述summarize analysis & seismic disaster 在强烈地震作用下，多层砌体房屋的破坏主要是墙 身和连接处，楼盖和层盖结构本身的破坏较少。 1.墙体破坏—墙身斜裂缝或交叉裂缝； 2.墙体转角处的破坏—双面开裂或倒塌. §4-2 震害及其分析

3.楼梯间墙体的破坏一高处或在房屋尽端； 4.内外墙连接的破坏—没有同时砌； 5.楼盖预制板的破坏一预制楼板支承长度不足或连结不牢 拨出，并使墙体倒塌； 6.突出层面的屋顶间，如墙、烟囱破坏一鞭端效应， 7.房屋倒塌一墙体强度差、刚度差、 连接不好 §4-3抗震设计的一般规定 the common provisions of seismic design: 平立面布置要规则：房屋平面最好为矩形。 二、 房屋高度、层数、层高要限制 1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表 烈 度 房屋类别 最小 6 8 9 (mm) 高度 层数 高度 层数 高度 层数 高度层数 普通粘土砖 240 24 8 21 78 18 6 12 Y 多孔粘土砖 240 21 7 21 7 18 6 12 4 190 21 1 18 6 15 5 混凝土小沏块 190 21 > 21 > 8 6

3.楼梯间墙体的破坏—高处或在房屋尽端； 4.内外墙连接的破坏—没有同时砌; 5.楼盖预制板的破坏—预制楼板支承长度不足或连结不牢, 拨出，并使墙体倒塌; 6.突出层面的屋顶间，如墙、烟囱破坏—鞭端效应， 7.房屋倒塌—墙体强度差、刚度差、连接不好 the common provisions of seismic design： 一、平立面布置要规则:房屋平面最好为矩形。 二、房屋高度、层数、层高要限制 §4-3 抗震设计的一般规定 1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表 混凝土小砌块 190 21 7 21 7 18 6 - - 190 21 7 18 6 15 5 - - 240 21 7 21 7 18 6 12 4 普通粘土砖 240 24 8 21 78 18 6 12 4 高度 层数 高度 层数 高度 层数 高度 层数 6 7 8 9 烈 度 最小 (mm) 房屋类别 多孔粘土砖

2.对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总 高度应比前表的规定降低3m,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.横墙较少的多层物体住宅楼，当按规定采取加强措 施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数可按上表采用 4.砖和砌快承重房屋的层高不应超过3.6m。 三、房屋高宽比的限制the limitations about building height to width for multilayer masonry: 房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。 抗震规范对多层彻体房屋不要求作整体弯曲的承载 力验算。为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗 弯能力，房屋的高宽比应满足下表： 房屋高宽比的限值表 烈度 6 7 8 9 最大高宽比 2.5 2.5 2.0 1.5

2.对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总 高度应比前表的规定降低3m,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.横墙较少的多层砌体住宅楼，当按规定采取加强措 施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数可按上表采用 4.砖和砌快承重房屋的层高不应超过3.6m。 三、房屋高宽比的限制the limitations about building height to width for multilayer masonry: 房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。 抗震规范对多层砌体房屋不要求作整体弯曲的承载 力验算。为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗 弯能力，房屋的高宽比应满足下表： 房屋高宽比的限值表 烈度 6 7 8 9 最大高宽比 2.5 2.5 2.0 1.5

四、抗震横墙间距的限制the distance limitations about wall 横向地震作用主要由横墙承受。横墙间距较大时，楼盖水 平刚度变小，不能将横向水平地震作用有效传递到横墙， 致使纵墙发生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。 房屋抗震横墙最大间距(m) 房屋类型 烈度 6 7 8 9 浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋 18 18 15 11 盖 装配式钢筋混凝土楼、屋盖 15 15 11 7 木楼、屋盖 11 11 7 4 五、房屋局部尺寸的限制 the local dimensions limitations about wall 在强烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破坏，这些薄弱 部位一般是，窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等

四、抗震横墙间距的限制the distance limitations about wall 横向地震作用主要由横墙承受。横墙间距较大时，楼盖水 平刚度变小，不能将横向水平地震作用有效传递到横墙， 致使纵墙发生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。 木楼、屋盖 11 11 7 4 装配式钢筋混凝土楼、屋盖 15 15 11 7 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋 18 18 15 11 盖 6 7 8 9 烈 度 房屋类型 房屋抗震横墙最大间距(m) 五、房屋局部尺寸的限制 the local dimensions limitations about wall 在强烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破坏，这些薄弱 部位一般是，窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等

房屋局部尺寸限值(m) 烈度 部位 6 7 8 9 承重窗间墙最小宽度 1.0 1.0 1.2 1.5 承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.2 1.5 非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.0 1.0 内墙阳角至门窗洞边的最小距离 1.0 1.0 1.5 2.0 无锚固女儿墙（非出入口处）的最大高度 0.5 0.5 0.5 0.0 六、防震缝的设置setting the slots of resisting earthquake 1.设防烈度为8度、9度。具有下列情况之一时： ①房屋立面高差在6m以上。 ②房屋有错层且楼板高差较大。 ③各部分结构刚度、质量截然不同。 2.抗震缝应沿房屋全高设置，其两侧应设墙体，基 础可不设抗震缝，缝宽取50-100mm

1.5 1.5 1.0 2.0 0.0 1.2 1.2 1.0 1.5 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 承重窗间墙最小宽度 承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 内墙阳角至门窗洞边的最小距离 无锚固女儿墙(非出入口处)的最大高度 6 7 8 9 烈度 部位 房屋局部尺寸限值(m) 六、防震缝的设置setting the slots of resisting earthquake  1.设防烈度为8度、9度。具有下列情况之一时:  ① 房屋立面高差在6m以上。  ② 房屋有错层且楼板高差较大。  ③ 各部分结构刚度、质量截然不同。  2. 抗震缝应沿房屋全高设置，其两侧应设墙体，基 础可不设抗震缝,缝宽取50-100mm

七、结构选型和布置disposal&ypes of structure 1)应优先采用横墙承重，纵、横墙共同承重方案 2)纵横墙对称布置：墙体沿平面对齐、竖向上下连续一传 力路线简单，构件受力明确。同一轴线上的窗间墙均匀一 使地震荷载能均匀地分配到各墙段而不出现应力集中。 3)楼梯间不宜设置在房屋的尽端和拐角处 4)设置烟囱、风道、垃圾道时，不应削弱墙体。否则应 加强措施，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱和出屋面烟囱。 5)不宜采用无描固的予制挑檐。 而时度一良女子白备百面西己 面时度二不臭白新可西已 下匀约指裔面酒己置

七、结构选型和布置disposal & types of structure 1）应优先采用横墙承重,纵、横墙共同承重方案 2)纵横墙对称布置：墙体沿平面对齐、竖向上下连续—传 力路线简单，构件受力明确。同一轴线上的窗间墙均匀— 使地震荷载能均匀地分配到各墙段而不出现应力集中。 3）楼梯间不宜设置在房屋的尽端和拐角处 4）设置烟囱、风道、垃圾道时，不应削弱墙体。否则应 加强措施，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱和出屋面烟囱。 5）不宜采用无锚固的予制挑檐

§4-4多层砌体房屋抗震验算 checking computations of multilayer masonry for resisting seism 目前对彻体房屋的变形验算还缺乏数据，只能采用抗 震构造措施来加以保证。《规范》规定，仅进行载面抗震 承载力验算。所以地震时存在： 水平地震作用：在建筑物两个主轴方向分别进行验算； 竖向地震作用：仅对高耸，大跨度结构加以考虑； 地震扭转作用：不作计算，在建筑平、立面布置加以注意 ◆一、地震作用计算the calculation seismic action: ◆l.计算简图的建立setting the calculating sketch 1)假定：各层重量与本层楼道自重，活荷载，以及上、 下半层墙重之和，它集中在该楼层标高处，其计算简 图为一个多质点的悬臂杆

checking computations of multilayer masonry for resisting seism： 目前对砌体房屋的变形验算还缺乏数据,只能采用抗 震构造措施来加以保证.《规范》规定，仅进行载面抗震 承载力验算。所以地震时存在： 水平地震作用:在建筑物两个主轴方向分别进行验算； 竖向地震作用:仅对高耸，大跨度结构加以考虑； 地震扭转作用:不作计算，在建筑平、立面布置加以注意  一 、地震作用计算the calculation seismic action:  1. 计算简图的建立setting the calculating sketch 1）假定：各层重量与本层楼道自重，活荷载，以及上、 下半层墙重之和，它集中在该楼层标高处，其计算简 图为一个多质点的悬臂杆。 §4-4 多层砌体房屋抗震验算

2)计算各质点离地面高度为： 当无地下室时为室外地坪下0.5m, 当设有整体刚度很大的全地下室时为地下室顶板上皮； 当地下室墙本刚度较小时，取地下室内地坪处。 2.计算方法the calculating methods: 因为多层彻体房屋的质量和刚度沿高度分布均匀， 其以剪切变形为主，故按底部剪力法确定其地震作用。 3. 地震作用及楼层地震剪力 seismic shearing force of floors seismic actions 1)结构底部总水平地震作用标准值 FEk =aGeg 由于多层砌体高层墙体多，刚度大，其基本周期较短 (T1=0.25s)故偏于安全取：0l=0umax

 2）计算各质点离地面高度为：  当无地下室时为室外地坪下0.5m，  当设有整体刚度很大的全地下室时为地下室顶板上皮；  当地下室墙本刚度较小时,取地下室内地坪处。  2. 计算方法the calculating methods:  因为多层砌体房屋的质量和刚度沿高度分布均匀， 其以剪切变形为主，故按底部剪力法确定其地震作用。 3. 地震作用及楼层地震剪力： seismic shearing force of floors & seismic actions 1）结构底部总水平地震作用标准值 由于多层砌体高层墙体多，刚度大，其基本周期较短 （T1=0.25s）故偏于安全取：α1=αmax F G EK eq =1

G·H 2)质点水平地震作用标准值： F,= FEk ◆ 3)j层地震剪力：，=之F V:一为j层以上各层地震作用之和 ◆4)突出屋面的屋顶间，如女儿墙、烟囱等建筑，其地 震作用乘以增大系数3. 二.楼层地震剪力在墙体间的分配 the distribution of seismic shearing force between wall 主要取决于楼盖的水平刚度及墙体的侧移刚度。 1.分配原则 the principles of distribution 1)纵向地震剪力全部由纵墙承受，横向地震剪力 全部由横墙承受。当地震作用沿房屋横向作用时，由 于横墙在其平面内的刚度很大，而纵墙在其平面外的 刚度很小，所以地震作用绝大部分由横墙承受。同理， 当地震作用沿纵向作用时，绝大部分地震作用由纵墙 承担

 2）质点水平地震作用标准值：  3）j层地震剪力:  Vj——为j层以上各层地震作用之和  4）突出屋面的屋顶间，如女儿墙、烟囱等建筑，其地 震作用乘以增大系数3. . 1 n Ek j j j i i i F G H G H F =   = =  n z Vj Fj 二.楼层地震剪力在墙体间的分配 the distribution of seismic shearing force between wall 主要取决于楼盖的水平刚度及墙体的侧移刚度。 1. 分配原则 the principles of distribution 1）纵向地震剪力全部由纵墙承受，横向地震剪力 全部由横墙承受。当地震作用沿房屋横向作用时，由 于横墙在其平面内的刚度很大，而纵墙在其平面外的 刚度很小，所以地震作用绝大部分由横墙承受。同理， 当地震作用沿纵向作用时，绝大部分地震作用由纵墙 承担