砌体结构-抗震设计学习教案.pptx
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1、会计学1砌体结构砌体结构(jigu)-抗震设计抗震设计第一页,共37页。建筑结构抗震建筑结构抗震(kngzhn)设计设计-多层砌体结构抗震多层砌体结构抗震(kngzhn)设计设计 震害现象震害现象(xinxin(xinxing)g) 震害的发生是由外部条件(地震动)和内在因素(结构特征)两方面原因促成的。震害的发生是由外部条件(地震动)和内在因素(结构特征)两方面原因促成的。一、倒塌一、倒塌全部倒塌:房屋整体性好,而底层强度不足时;房屋整体性不好,而上全部倒塌:房屋整体性好,而底层强度不足时;房屋整体性不好,而上 层墙体过于弱时;层墙体过于弱时;上部倒塌:房屋上层自重大,刚度差;上层砌体强度过
2、弱,整体性差时;上部倒塌:房屋上层自重大,刚度差;上层砌体强度过弱,整体性差时;局部倒塌:个别部位的整体性特别差,纵墙与横墙间联系不好,平面或局部倒塌:个别部位的整体性特别差,纵墙与横墙间联系不好,平面或 立面有显著的局部突出,抗震缝处理不当等。立面有显著的局部突出,抗震缝处理不当等。第1页/共37页第二页,共37页。建筑建筑(jinzh)结构抗震设计结构抗震设计-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计 唐山大地震中某三层客房外唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落纵墙全部被甩落第2页/共37页第三页,共37页。建筑结构抗震建筑结构抗震(kngzhn)设计设计-多层砌体结构抗震多层砌体结构抗
3、震(kngzhn)设计设计二、裂缝二、裂缝 抗剪承载力不足抗剪承载力不足, ,产生裂缝产生裂缝, ,主要主要(zhyo)(zhyo)有有“X”“X”形、水平和竖向三种类形、水平和竖向三种类型。型。1、“X”形裂缝:墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。形裂缝:墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。常出现常出现“X”形裂缝的位置形裂缝的位置: 与主震方向平行的墙体;在横向,房屋两端的山墙;在纵向,窗间墙。与主震方向平行的墙体;在横向,房屋两端的山墙;在纵向,窗间墙。 若主震方向与横纵墙成某一角度时,常在房屋的角部出现局部倒塌。若主震方向与横纵墙成某一角度时,常在房屋的角部出现局部倒塌
4、。墙体转角的破坏墙体转角的破坏第3页/共37页第四页,共37页。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计(shj)-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计(shj)水平裂缝水平裂缝1999年年9月月21日大地震位于震中的台中县雾峰乡光复国中教舍墙壁上出现水平裂缝日大地震位于震中的台中县雾峰乡光复国中教舍墙壁上出现水平裂缝2、水平裂缝:大都、水平裂缝:大都(ddu)发生于外纵墙窗口的上下皮处。发生于外纵墙窗口的上下皮处。 当房屋纵向承重,横墙间距大而屋盖刚度弱时,纵墙出平面受弯产生水平裂缝。当房屋纵向承重,横墙间距大而屋盖刚度弱时,纵墙出平面受弯产生水平裂缝。第4页/共37页第五页,共37页。建筑结构
5、抗震设计建筑结构抗震设计(shj)-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计(shj)3、竖向裂缝:大都发生于横纵墙交接处或变化较大、竖向裂缝:大都发生于横纵墙交接处或变化较大(jio d)的两部体系的交接处。的两部体系的交接处。第5页/共37页第六页,共37页。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计(shj)-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计(shj)三、其它三、其它(qt)破破坏坏1、楼梯间破坏、楼梯间破坏 原因:横墙间距小,抗剪刚度大;空间刚度较小;墙体有削弱等。原因:横墙间距小,抗剪刚度大;空间刚度较小;墙体有削弱等。2、房屋附属物、房屋附属物 突出屋面的屋顶间(电梯机房、水箱间等)
6、、烟囱、女儿墙,由于突出屋面的屋顶间(电梯机房、水箱间等)、烟囱、女儿墙,由于“鞭端效应鞭端效应”引起破坏。房屋附属物的破坏比下部主体结构破坏严重。引起破坏。房屋附属物的破坏比下部主体结构破坏严重。6度区有所破坏,度区有所破坏,7度区普遍度区普遍 破坏,破坏,8-9度区几乎全部破坏或倒塌。度区几乎全部破坏或倒塌。3、楼板和屋盖、楼板和屋盖 楼板和屋盖是地震时传递水平地震作用的主要构件。楼板和屋盖是地震时传递水平地震作用的主要构件。 对于预制板楼板、楼盖,由于整体性较差、板缝偏小混凝土灌缝不够密实,地震时易于拉裂。对于预制板楼板、楼盖,由于整体性较差、板缝偏小混凝土灌缝不够密实,地震时易于拉裂。
7、9度以上地区,由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、楼盖掉落。预制板端部搁置长度过短或无可靠的板与板及板与墙的拉接措施,也造成震害。度以上地区,由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、楼盖掉落。预制板端部搁置长度过短或无可靠的板与板及板与墙的拉接措施,也造成震害。第6页/共37页第七页,共37页。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计(shj)-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计(shj)震害规律震害规律(gul)(gul)1、刚性楼盖房屋,上层破坏轻、下层破坏重;刚性楼盖房屋,上层破坏轻、下层破坏重; 柔性楼盖房屋,上层破坏重、下层破坏轻;柔性楼盖房屋,上层破坏重、下层破坏轻;2、横墙承重房屋的震害轻
8、于纵墙承重房屋;横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋;3、坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害;坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害;4、预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重;预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重; 5、外廊式房屋往往地震破坏较重;外廊式房屋往往地震破坏较重;6、房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重;房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重;第7页/共37页第八页,共37页。建筑建筑(jinzh)结构抗震设计结构抗震设计-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计房屋房屋(fngw)(fngw)的总高的总高度与层数度与层数 对医院、教学楼等及横墙较少的多
9、层砌体房屋,总高度应比前表的规定降低对医院、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。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。 砖房和砌块房屋的层高,不宜超过砖房和砌块房屋的层高,不宜超过3.6m。-618721721190混凝土小砌块混凝土小砌块-5156187211904126187217212404126187821824240普通粘土砖普通粘土砖层数层数高度高度层数层数高度高度层数层数高度高度层数层数高度高度6789烈度烈
10、度 最小最小墙厚墙厚(mm)房屋类别房屋类别 多孔粘土砖多孔粘土砖 第8页/共37页第九页,共37页。建筑建筑(jinzh)结构抗震设计结构抗震设计-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计房屋房屋(fngw)(fngw)高宽比高宽比 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: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:房屋总高度与总宽度的最大比值房屋高宽比:房屋总高度与总宽度的最大比值。烈度烈度6 789最大高宽比最大高
11、宽比2.52.52.01.5房屋高宽比的限值表房屋高宽比的限值表第9页/共37页第十页,共37页。建筑建筑(jinzh)结构抗震设计结构抗震设计-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计抗震抗震(kngzhn)(kngzhn)横墙的间距横墙的间距 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。面弯曲变形,造成纵墙倒塌。471111木楼、屋盖木楼、屋盖7111515装配式钢筋混凝
12、土楼、屋盖装配式钢筋混凝土楼、屋盖11151818现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖9876烈度烈度 房屋类型房屋类型 房屋抗震横墙最大间距房屋抗震横墙最大间距(m)第10页/共37页第十一页,共37页。建筑建筑(jinzh)结构抗震设计结构抗震设计-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计房屋的局部房屋的局部(jb)(jb)尺寸尺寸 在强烈地震作用下,房屋首先在薄弱部位破坏,这些薄弱部在强烈地震作用下,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。位一般是,窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等。1.51.51.02.00.
13、01.21.21.01.50.51.01.01.01.00.51.01.01.01.00.5承重窗间墙最小宽度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内墙阳角至门窗洞边的最小距离无锚固女儿墙无锚固女儿墙(非出入口处非出入口处)的最大高度的最大高度9876烈度烈度 部位部位 房屋局部尺寸限值房屋局部尺寸限值(m)第11页/共37页第十二页,共37页。建筑结构抗震建筑结构抗震(kngzhn)设计设计-多层砌体结构抗震多层砌体结构抗震(kngzhn)设计设计合理的
14、结构合理的结构(jigu)体系体系1、应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系;构体系;2、纵横墙的布置宜对称,沿水平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;纵横墙的布置宜对称,沿水平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宜均匀;同一轴线上的窗间墙宜均匀;第12页/共37页第十三页,共37页。建筑结构抗震建筑结构抗震(kngzhn)设计设计-多层砌体结构抗震多层砌体结构抗震(kngzhn)设计设计3、防震缝:对于体形不对称的结构较体形均匀对称的结构破坏更严重一些。加防震缝可以将体形复杂的结构划成体形对称均匀的结构。、防震缝:对于体形不对称的结构较体形均
15、匀对称的结构破坏更严重一些。加防震缝可以将体形复杂的结构划成体形对称均匀的结构。 有下列情况之一时宜设置防震缝:有下列情况之一时宜设置防震缝:(1)房屋立面高差在)房屋立面高差在6m以上;以上;(2)房屋有错层,且楼板高差较大)房屋有错层,且楼板高差较大(jio d);(3)各部分结构刚度、质量截然不同。)各部分结构刚度、质量截然不同。 防震缝两侧均应布设墙体,缝宽可取防震缝两侧均应布设墙体,缝宽可取50100mm。4、楼梯间不宜设在房屋的尽端或转角处,否则应采取局部加强措施,如在楼梯间四角设钢筋混凝土构造柱等。、楼梯间不宜设在房屋的尽端或转角处,否则应采取局部加强措施,如在楼梯间四角设钢筋混
16、凝土构造柱等。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,不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出墙面的烟囱。、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,不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出墙面的烟囱。6、不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。、不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。第13页/共37页第十四页,共37页。建筑结构建筑结构(jigu)抗震设计抗震设计-多层砌体结构多层砌体结构(jigu)抗震设计抗震设计砌体的抗震抗剪强度设计值砌体的抗震抗剪强度设计值vNvEff普通砖、多孔砖墙体的截面抗震抗剪承载力验算普通砖、多孔砖墙体的截面抗震抗剪
17、承载力验算syctcvEcREREvEAfAfAAfVAfV08. 0)(1/ 水平配筋墙体的截面抗震抗剪承载力水平配筋墙体的截面抗震抗剪承载力)(1sysvEREAfAfV混凝土小砌块墙体的截面抗震抗剪承载力混凝土小砌块墙体的截面抗震抗剪承载力csyctvEREAfAfAfV)05. 03 . 0(1第14页/共37页第十五页,共37页。建筑结构抗震建筑结构抗震(kngzhn)设计设计-多层砌体结构抗震多层砌体结构抗震(kngzhn)设计设计 结构抗震构造措施的主要目的在于加强结构的整体性、保证抗震设计结构抗震构造措施目标的实现、弥补抗震计算的不足,使之具有结构抗震构造措施的主要目的在于加强
18、结构的整体性、保证抗震设计结构抗震构造措施目标的实现、弥补抗震计算的不足,使之具有(jyu)(jyu)一定的变形能力(延性)。一定的变形能力(延性)。 设置钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱1设置钢筋混凝土圈梁设置钢筋混凝土圈梁2屋盖、楼盖的构造要求屋盖、楼盖的构造要求3横墙较少的多层砖房的加强措施横墙较少的多层砖房的加强措施4墙体之间的连接墙体之间的连接5加强楼梯间的整体性加强楼梯间的整体性6第15页/共37页第十六页,共37页。建筑结构抗震建筑结构抗震(kngzhn)设计设计-多层砌体结构抗震多层砌体结构抗震(kngzhn)设计设计设置钢筋设置钢筋(gngjn)(gngjn)混混凝土构造
19、柱凝土构造柱1、钢筋混凝土构造柱的、钢筋混凝土构造柱的主要功能主要功能:约束墙体,使之有较高的变形能力。:约束墙体,使之有较高的变形能力。 2、设置位置和要求(多层砖房)设置位置和要求(多层砖房)内墙内墙(轴线轴线)与外墙交接处与外墙交接处,内墙的局部内墙的局部较小墙垛处较小墙垛处,7-9度时度时,楼、电梯的四角楼、电梯的四角,9度时度时,内纵墙与横墙内纵墙与横墙(轴线轴线)交接处交接处三、三、四四五、五、六六六、六、七七八八隔开间横墙隔开间横墙(轴线轴线)与外墙交接处与外墙交接处,山墙山墙与内纵墙交接处与内纵墙交接处,7-9度时度时,楼、电梯的楼、电梯的四角四角二二四四五五六、六、七七7、8
20、度时,楼、电梯的四角,每隔度时,楼、电梯的四角,每隔15m左右的横墙或单元横墙与外墙交左右的横墙或单元横墙与外墙交接处接处二、二、三三三、三、四四四、四、五五9度度8度度7度度6度度房屋层数房屋层数设置部位设置部位 外墙四角,外墙四角,错层部位横错层部位横墙与外纵墙墙与外纵墙交接处较大交接处较大洞口两侧,洞口两侧,大房间内外大房间内外墙交接处墙交接处第16页/共37页第十七页,共37页。建筑建筑(jinzh)结构抗震设计结构抗震设计-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计3、截面尺寸、配筋和连接、截面尺寸、配筋和连接(linji)的要求的要求(1)截面与配筋)截面与配筋 构造柱最小截面可采用
21、构造柱最小截面可采用240180mm,纵向钢筋宜采用,纵向钢筋宜采用412 ,箍筋间距不宜大于,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端适当加密;,且在柱上下端适当加密;7度时超过六层、度时超过六层、8度时超过五层和九度时,构造柱纵向钢筋宜采用度时超过五层和九度时,构造柱纵向钢筋宜采用414,箍筋间距不应大于,箍筋间距不应大于200mm;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。(2)构造柱与墙体的连接)构造柱与墙体的连接 构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔500mm设拉结钢筋,每边深入墙内不宜小于设
22、拉结钢筋,每边深入墙内不宜小于1m。(3)构造柱与圈梁的连接)构造柱与圈梁的连接 构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。第17页/共37页第十八页,共37页。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计(shj)-多层砌体结构抗震设计多层砌体结构抗震设计(shj)(4)构造柱的基础)构造柱的基础 构造柱可不单独构造柱可不单独(dnd)设置基础,但应深入室外地面下设置基础,但应深入室外地面下500mm,或与埋深小于,或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。的基础圈梁相连。(5)房屋高度和层数接近限值时的构)房屋高
23、度和层数接近限值时的构 造柱间距造柱间距 房屋高度和层数限值时,纵横墙内的构造柱间距尚应符合下列要求:房屋高度和层数限值时,纵横墙内的构造柱间距尚应符合下列要求: 1)横墙内构造柱间距不宜大于层高的二倍,下部)横墙内构造柱间距不宜大于层高的二倍,下部1/3的楼层的构造柱间距适当减小;的楼层的构造柱间距适当减小; 2)外墙的构造柱间距应每开间设置一柱;当开间大于)外墙的构造柱间距应每开间设置一柱;当开间大于3.9m时,应令设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于时,应令设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m。第18页/共37页第十九页,共37页。建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计(shj)-
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