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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 探讨多层砖混结构房屋的抗震设计地震是一种很常见的自然现象; 地震活动的特点是: 具有一个体积不是很大的震源;所积存的能量即可以庞大到令地动山摇,地震发生的前后往往相伴着很多小地震或余震,也可柔弱到让人毫无感觉; 在剧烈 有时在剧烈地震发生前仍会显现地声和地光;现今,由于人类活动的加剧,地球压力越来越大,地壳运动加剧,导致频繁发生地震;所以,现在房子都必需做好防震措施;由于砖混结构选材便利、施工简洁、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是 我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式;其中民用住宅建筑中约占 90% 以上;砖混结构多采纳粘土砖和混合砂浆
2、砌筑,通过内外砖墙的咬砌到达具有肯定整体连接性的目的; 在地震设防地区, 多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和 连接方式打算了其脆性性质, 变形才能小, 导致房屋的抗震性能较差; 因此改善砌体结构延性, 提高房屋的抗震性能具有极其重要意义;所以,我将给大家讲下砖混气体房屋的抗震; 依据现行建筑抗震设计标准、砌体结构设计标准, 结合自 身设计的实践体会,我认为,在多层砖混房屋抗震设计上应留意以下几方面;一、 科学布局建筑平面和立面建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个特别基础、重要的内容;抗 震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规章,结构质量中心与刚度中心相一 致;对于结构平面布置不规章的
3、房屋质心与刚度中心往往不简洁重合,在地震作 用下会产生扭转效应, 大大加剧地震的破坏力度; 对体型不规章的房屋应留意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算;建筑立面应防止头重脚轻, 房屋重心尽可能降低,防止采纳错落的立面, 突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应掌握好结构竖向强度和刚度的匀称性;建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采纳严峻不规章的设计方案,即使不行防止时, 也应尽量在适当部位设置防震缝,将体型复杂, 平面特殊不规章的建筑布局分割成几个相对规章的独立单元;在实际工程设计中, 应尽可能兼顾建筑造型, 又满意使用功能要求的前提下,将平面布置、 立面外观造型设计得较为
4、规整、简洁、美观大方;同时又能有效地提高工程的抗震性能;二、砌体房屋的总层数及总高度不应当超限值 历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以掌握砖砌体房屋的总高度及总层数对削减地震时带来的震害有很大的作用;现行建筑抗震设计标准 GB500112001对多层砌体房屋的总高度和总层数有名师归纳总结 了强制性规定:多层砌体房屋的总高度及层数应满意表1 中的限值;第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 表 1 房屋的层数和高度限值 m 烈度房屋类别最小厚度毫6 7 8 9 米高度层数高度层数高度层数 高度层多一般砖数
5、层多孔砖240240190190 24212121 8777 21211821 7767 18181518 6656 1212 44 砌多孔砖体小砌砖底部框架抗震墙多240240 2216 75 2216 75 1913 64 排柱内框架注:室内外高差大于 不应多于 1.0m 0.6m 时,房屋总高度应答应比表中数据适当增加,但在设计中房屋总高度及总层数应同时满意上标的限值,由于楼盖重量占房屋总重的一半左右, 房屋总高度相同, 多一层楼盖就意味着增加半层楼的側向地震作用,同时加大对底部的倾覆力矩;在中、强地震作用下,因倾覆力矩过大,使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏,层高是减弱地震影响的
6、有效途径之一;三、增强砌体房屋的刚度及整体性故此减轻自重、 削减层数、 降低房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系,其抗震才能的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳固性;刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度安排地震作用的保证;现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点,是较抱负的抗震构件,不但可排除滑移、散落问题,增加房屋的整体性, 增大楼板的刚度, 而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽,因作为以剪切变形为主的砌体结构,屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件,楼板及屋盖能起到肯定的传递水平力的作用,层间变形是可掌握的; 较强的楼板及 平面上, 当上下墙体不
7、对齐时, 现浇 同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束; 因此,采现浇楼、 屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳 定性的方法, 在适当的部位增设构造柱, 并配置些构造钢筋, 也能到达增强结构 整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可限制散落问题,增强空间刚度,提高结构 整体稳固性,从而提高房屋的抗震性能;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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、 横墙在地震力作用下产生裂缝,严峻者会显现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破坏; 所以
8、合理布置纵、 横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用;多层砖混房屋应优先采纳横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜匀称对称, 沿平面内宜对齐, 沿竖向应上下连续, 同时一轴线上的窗间墙宽度宜匀称;房屋的空间整体刚度和整体稳固性打算着房屋抗震才能的高低,多层砖混房屋一般采纳纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间距大, 因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震才能低;在高烈度地区,墙体由于平面外的失稳而先行破坏,进而引起整个房屋倒塌; 而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋,由于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚 度和整体性,对承担纵、横两个方向的水平地震
9、作用及抗弯、抗剪都特别有利;墙体布置时, 应尽量采纳纵墙贯穿的平面布置,当纵墙不能贯穿布置时, 可在纵横墙交接处实行加强措施, 也可在纵、 横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱,并适当加强构造配筋;必要时仍可以每隔肯定高度放置水平拉结构筋如 2 6500,以加强房屋整体性,防止纵、横墙交接处被拉开;在地震中多层砖混房屋的横向地震力主要由横墙承担,的承载力,而且楼盖必需具有能将地震力传给横墙的水平不仅要求横墙有足够刚度;对抗震横墙最大间距的构造规定就是为了满意楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求;现行建筑抗震设计标准墙的间距不应超过标准中表决的要求,其中,GB50011-2001规定:房屋抗震横 8 度
10、设防时,现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖的多层砖混房屋抗震横墙最大间距为 15m;当横墙间距过大时,纵向砖墙会因过大的层间变形而产生出平面的弯曲破坏,使楼盖失去传递水平地震力的才能, 从而导致地震力仍未传到横墙,纵墙就已先破坏; 所以有效地掌握横墙间距能提高房屋的抗震才能;五、适当增加墙风光积与合理提高砂浆强度历次震害说明,多层砖混房屋的抗震才能与墙风光积大小及砂浆强度等级高低成正比, 提高墙风光积、 砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震才能,是减轻震害的有效途径之一; 在 6 层砖混房屋的抗震验算中, 上面几层的地震作用较小,简洁满意抗震承载力的要求,而底部一、二两特殊是第一层的地震作用力较
11、大,是薄弱层, 往往不简洁满意要求; 但假设转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240mm 宽的承重墙改为 360mm 宽的墙,或将砂浆强度等级由 M5 体高到 M10,就在抗震结果中显示满意抗震要求;可见在进行 6层砖混房屋的抗震验算时, 适当增加底部 12 层墙风光积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震才能;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当施工质量掌握等级为B 级时,龄期为 28 天的以毛截面 运算 的一般砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值应按表 2 采纳;砌体的轴心抗拉强度设计值,
12、弯曲抗拉强度设计值和拉剪强度设计值应按表 3 采纳;表 2 烧结一般砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值Mpa砖强度等 砂浆强度等级 砂浆强度级M15 M10 M5 0 MU30 MU25 MU20 MU15 MU10 _ 1.30 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砂浆强度等级砌体类别 强度类别 破坏特点M10M5 烧结普通砖,轴心抗拉沿齿缝0.13 弯曲抗拉沿齿缝烧结抗剪沿通缝_ 多孔砖比照以上两表, 可见对于相同类别的砌体, 烧结一般砖或烧结多孔砖用不同强度等级的砂浆砌筑, 其抗压强度设计值、 轴心抗拉强度设计值、 弯曲抗拉强度设
13、计值和抗剪强度设计值是不同的,随着砂浆强度等级的提高, 同类别砌体的以名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 上各设计强度也相应提高, 所以可见提高砂浆强度等级, 能有效提高砌体的强度,增加砌体的承载力,从而到达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说明, 圈梁是多层砖房的一种 经济有效的措施, 可提高房屋的 抗震才能, 减轻震害; 在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内 外墙的连接, 增强房屋的整体性; 由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整 体的箱形结构, 能有效地约束预制板
14、的散落, 使砖墙出平面倒塌的可能性大大降 低,以充分发挥各片墙体的抗震才能;圈梁作为边缘构件,对装配式楼、屋盖在 水平面内进行约束, 可提高楼盖, 屋盖的水平刚度, 同时能保证楼盖起一整体横 隔板的作用; 圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,限制墙体裂缝的 开展,且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙 体的整体性和变形才能, 提高墙体的抗剪才能; 设置圈梁仍可以减轻地震时地基不匀称沉陷与地表裂缝对房屋的影响,特殊是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不匀称沉陷的才能;现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合 现行建筑抗震设计标准的要求; 现浇钢筋混凝土圈梁
15、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最小纵筋6、7 8 9 4 104 124 14最大箍筋间距mm250 200 150 多次试验说明,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%,提高砌体的变形才能,是有效的抗倒塌措施;另外,在多层砖混房屋中合理地设置构造柱, 能起到增强房屋整体性的作用,仍可以利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量, 从而大大提高抗震才能; 现浇钢筋混
16、凝土构造的设置部位应符合建筑抗震标准的要求;构造柱最小截面可实行 240180mm,8 度超过五层时,构造柱纵向钢筋宜采纳 4 14,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 宜小于 1m;500 毫米设 6拉结钢筋,每边伸入墙内不名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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简洁满意抗震要求,即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满意抗震承力验算;为了提高墙
17、体的抗震才能, 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;一些试验说明, 配筋多孔砖墙体可以有效地提高墙段的抗震性能,削减脆性,增加延性, 增强砖混房屋的抗震性能; 水平配筋砖砌体的砌筑砂浆强度等级不应 低于 M7.5,水平钢筋宜采纳 HPB235、HRB335 钢筋,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屋的楼梯间宜设置在每个单元中部,尽量防止将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处; 突出屋顶的楼梯间, 构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接;为了防止个别墙段抗震强度不足第一
18、破坏,导致逐个破坏, 进而造成整栋楼破坏甚至倒塌,要求房屋的局部尺寸宜满意抗震标准的限值要求;多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局,结构上的构造措施等多种方法来补偿砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满意抗震要求; 在抗震设计时表达以预防为主的设计思想到达“小震不坏,中震可修,大震不倒 ”的设防目标;对于建设工程只有在抗震设防, 抗震设计和施工质量这三方面都符合要求,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的才能;多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部,尽量防止将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处; 突出屋顶的楼梯间, 构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接;为了防止个别墙段抗震强度不足第一破坏,导致逐个破坏, 进而造成整栋楼破坏甚至倒塌,要求房屋的局部尺寸宜满意抗震标准的限值要求;多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局,结构上的构造措施等多种方法来补偿砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足,从而满意抗震要求; 在抗震设计时表达以预防为主的设计思想到达“小震不坏,中震可修,大震不倒 ”的设防目标;对于建设工程只有在抗震设防, 抗震设计和施工质量这三方面都符合要求,才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的才能;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页