多层砌体结构选型与布置
表 4-3
房屋抗震横墙的间距 房屋类别
烈度
6 多层 现浇和装配整体式钢筋混凝土楼、 18
7 89 18 15 11
砌体
屋盖
装配式钢筋混凝土楼、屋盖
15 15 11 7
木楼、屋盖
11 11 7 4
底部框架-抗震墙
上部各层 同多层砌体房屋 —
4.2.5 房屋的局部尺寸
房屋局部尺寸的影响,有时仅造成局部的破坏, 并未造成结构的倒塌。事实上,房屋局部破坏必 然影响房屋的整体抗震能力。而且,某些重要部 位的局部破坏却会带来连锁反应,形成墙体各个 击破的破坏甚至倒塌。
§4-2 多层砌体结构选型与布置
4.2.1 结构布置 4.2.2 房屋的总高度与层数
4.2.3 房屋的高宽比 4.2.4 抗震横墙的间距 4.2.5 房屋的局部尺寸
4.2.1 结构布置
多层砌体房屋的合理抗震结构体系,对于提高其 整体抗震能力是非常重要的,是抗震设计应考虑 的关键问题。
Байду номын сангаас 1、应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的 结构体系
对医院、教学楼等横墙较少的房屋,总高度应比 表4-1的规定相应降低3m,层数应相应减少一层。
表 4-1 砌体房屋的总高度与层数限值
房屋类别
最小墙
烈
度
厚度
6
7
8
9
(mm) 高度 层数 高度 层数 高度 层数 高度 层数
普通黏土砖 240
24 8 21 7 18 6 12 4
多孔砖
240
21 7 21 7 18 6 12 4
3、防震缝的设置
规范的原则规定为:当建筑形状复杂而又不设防 震缝时,应选取符合实际的结构计算模型,进行精 细抗震分析,估计局部应力和变形集中及扭转影响, 判别易损部位并采用加强措施;当设置防震缝时, 应将建筑分成规则的结构单元。
对于多层砌体房屋,当房屋有下列情况之一时宜设 置防震缝:(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。
1、承重窗间墙的最小宽度
窗间墙在平面内的破坏可分为三种情况:窗洞高 与窗间墙宽度之比小于1.0的宽窗间墙为较小的交 叉裂缝;高宽比大于1.0的较窄的窗间墙,虽然也 为交叉裂缝,但裂缝的坡度较陡,重者裂缝两侧的 砖砌体破裂甚至崩落;很窄的窗间墙为弯曲破坏, 重者四角压碎崩落。
《建筑抗震设计规范 》的具体规定列于表4-4 (见后)。
房屋的纵横墙沿竖向上下连续贯通,可使地震 作用的传递路线更为直接合理。
房屋纵向地震作用分至各纵轴后,其外纵墙的 地震作用还要按各窗间墙的侧移刚度再分配。 对于宽窄差异较大的外纵墙,就会造成窗间墙 的各个击破,降低了外纵墙和房屋纵向的抗震 能力。
因此,要求同一轴线的窗间墙宽度宜均匀,尽 量做到等宽度。对于一些建筑阳台门和窗之间 留 一 个 240mm 宽 的 墙 垛 等 做 法 不 利 于 抗 震 , 宜采取门连窗的做法。
水平地震作用是由楼板传给抗震墙的,因此从 合理的地震作用传递途径来看,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 度宜均匀。
砖墙沿平面内对齐、贯通,能减少砖墙、楼板等 受力构件的中间传力环节,使震害部位减少,震 害程度减轻;同时,由于地震作用传力路线简单, 中间不间断,构件受力明确,其简化的地震作用 分析能较好地符合地震作用的实际。
4、楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处
由于水平地震作用为横向和纵向两个方向,所出 在多层砌体房屋转角处纵横两个墙面常出现斜裂缝。 不仅房屋两端的四个外墙角容易发生破坏,而且平 面上的其他凸出部位的外阳角同样容易破坏。
楼梯间比较空敞和顶层外墙的无支承高度为一层半, 在地震中的破坏比较严重,尤其是楼梯间设置在房 屋尽端或房屋转角部位时,其震害更为加剧。
多孔砖
190
21 7 18 6 15 5 不宜采用
混凝土小砌块 190
21 7 21 7 18 6
4.2.3 房屋的高宽比
当房屋高宽比大时,地震时易发生整体弯曲破坏。 多层砌体房屋不做整体弯曲验算。为了使多层砌体 房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力,对房屋的高 宽比应满足:
6、7度时不大于2.5,8度时不大于2.0,9度时不大 于1.5如表4-2所示。
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
4.2.4 抗震横墙的间距
抗震横墙的多寡直接影响到房屋的空间刚度。横墙 数量多、间距小,结构的空间刚度就大,抗震性能 就好,反之,结构抗震性能就差。另外,砖墙在平 面内的受剪承载力较大,而平面外的受弯承载力很 低。当多层砌体房屋横墙间距较大时,房屋的相当 一部分地震作用需要通过楼盖传至横墙,纵向砖墙 就会产生出平面的弯曲破坏。因此,为了保证结构 的空间刚度,保证楼盖具有传递水平地震力给墙体 的水平刚度,要限制多层砌体房屋的抗震横墙间距, 《规范》按所在地区的地震烈度与房屋楼盖的类型 来限制横墙的最大间距,具体见表4-3(如下)。
由于挑檐为一悬臂构件,在地震中较容易发生破坏。 若为现浇则和屋面板一起,则抗震性能比较好,对 于预制钢筋混凝土挑檐则应加强与圈梁的锚固。
4.2.2 房屋的总高度与层数
大量的震害表明,无筋的砌体房屋总高度越高和 层数越多,破坏就越严重。建筑抗震规范根据震 害经验的总结和对多层砌体结构抗震性能的分析 研究,对多层砌体房屋采用总高度与层数双控, 各 类 砌 体 房 屋 的 总 高 度 和 总 层 数 不 应 超 过 表 4-1 (如下)的规定。
2、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离
大量的震害表明,房屋尽端是震害较为集中的部 位,这是由于沿房屋纵横两个方向地面运动的结果, 为了防止房屋在尽端首先破坏甚至局部墙体坍落, 《建筑抗震设计规范》给出了具体规定,见表4-4 (见后)。
5、烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体
墙体是多层砌体房屋承重和抗侧力的主要构件。 局部削弱的墙体,不仅在削弱处开裂,还将产生内 力重分布。因此,规范规定,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 水平配筋等加强措施,对附墙烟囱及出屋面烟囱采 用竖向配筋。
6、钢筋混凝土预制挑檐应加强锚固