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1、第四章要点,砌体房屋的震害现象及原因 多层砌体房屋的抗震措施（8条） 地震作用及层间剪力的计算方法 墙体抗侧力等效刚度的计算方法 横向楼层地震剪力的分配 （刚性楼盖、半刚性楼 盖、柔性楼盖） 无筋砌体抗震强度验算 配筋砌体抗震强度验算,第四章 多层混合结构房屋 混合结构：就地取材，节约钢材、水泥、模板 我国的住宅多采用混合结构 41 多层砌体房屋的震害及其分析 日本关东大地震（8.3级） 10万人死亡，4万人不知下落 混合结构房屋全部破坏 唐山大地震 60区 轻微破坏 70区 轻微破坏，少数中等破坏 80 中等破坏、严重破坏 90 多数严重破坏、个别整体倒塌 100 以上 大多数倒塌,抗破坏能
2、力低，但抗倒塌能力比较强,仅在100 及100以上烈度区才出现大量倒塌现象，所以地震区可用。 震害现象 一、墙体破坏 横墙、山墙裂缝较多 斜裂缝： 交叉裂缝，底部较上部严重（底部剪力大） 水平裂缝 ：外纵墙窗口的上下截面处 山墙顶部 也易出现水平裂缝、倒八字裂缝 墙体与屋顶连接差，平面外弯曲 二、墙角破坏 墙角部分出现V形破坏（见图43） 墙角处应力复杂、应力集中,三、纵墙与横墙连接处破坏（见图44）,水平裂缝,施工时纵墙和横墙应咬在一起，马牙槎 四、楼梯间破坏 楼梯间顶层破坏严重 楼梯间横墙间距小承担地震力大，楼梯间处没有楼板，空 间刚度小，受力复杂。 楼梯自身破坏较少，楼梯间墙体易发生破坏
3、。 五、楼板与屋盖的震害 预制板板缝开裂，楼板掉落（搭接在墙上的长度不够） 六、房屋附属物的破坏 女儿墙、烟囱、出屋面的屋顶间等。 七、设钢筋混凝土构造柱和圈梁的房屋 震害显著减轻，特别是抗倒塌能力明显加大。,42 多层砌体房屋的抗震措施 多层砖房的防倒塌是抗震设计的重要问题， 不是用变形验算，主要靠概念设计（总体布置，构造措施） 一、房屋体型和防震缝 平面、立面的布置规则，抗侧力墙布置均匀。 如果布置复杂，不易计算 如应力集中，扭转作用都不好计算 首先 横墙承重 其次 纵、横墙承重 纵墙承重不好 纵横墙布置均匀、对称 设防震缝，高差6m以上,有错层,各部分刚度、质量截然不同 此时应考虑设防震
4、缝 二、房屋的总高度与最大宽度比 震害调查表明，砖房倒塌与层数有直接关系 所以限制砖房的层数 同时还要限制高度 （见表41） 高度比限制 见表42 防止房屋的弯曲破坏（整体弯曲破坏） 三、 抗震横墙间距限制 见表43 不能过大，防止纵墙平面外破坏。 四、钢筋混凝土构造柱和芯柱 震害调查和实验结果都证实,设置构造柱的砖房，抗倒塌能力显著提高,教材中给出了实验结果，尽管墙体已经破坏，但仍然具有一 定的承载能力 抗震规范规定： 多层砖房设置构造柱 设置构造柱的部位 外墙四角，大洞口两侧、大房间、楼梯间、电梯间四角 横墙与外墙的交接处 构造柱与墙体设拉结筋。 截面 构造柱设置要求 见表44 构造柱与圈
5、梁连接。 混凝土砌块房屋设芯柱 空心小砌块、孔中插入钢筋混凝土，设置要求 见表45,五、圈梁 作用： 1.增加房屋的整体性 由于圈梁的作用，使楼盖与纵横墙构成一个整体，对 预制楼板、墙体约束作用 2.增加楼盖的水平刚度 使楼盖成一整体，对楼盖起约束作用 3.与构造柱一起对墙体约束 限制斜裂缝的开展 圈梁的设置： 设置圈梁的部位 见表48 尽量现浇、闭合，遇有洞口，应搭接。 软弱土、液化土、新近填土、不均匀土层，设基础圈梁。,配筋 见表49,间距,500,mm,楼板搁置长度,80,mm,100,mm,120,mm,梁,内墙,外墙,楼板与圈梁、墙体的拉结,楼板（预制板）之间也要互相拉结,屋架（梁）
6、与柱应有可靠连接,七、楼梯间,顶层的横墙与外墙设拉筋,设配筋砂浆带（,60,mm),（,在楼层的半高处）,楼梯间及门厅内墙阳角处（横墙与内纵墙）的大梁支承 长度不小于,500,mm,预制楼梯与平台板的梁连接应可靠,突出屋顶的楼、电梯间、应用构造措施加强（圈梁、构造柱）、并设拉筋。,八、房屋的局部尺寸 见表410 43 多层砌体房屋的抗震计算,横向或纵向水平地震作用下，验算纵墙和横墙平面内抗剪强度。 计算单元的选取 以防震缝所划分的结构单元作为计算单元 一、水平地震作用计算 1.计算简图,i,质点设在楼、屋盖标高处 计算高度如何选取 层高 底层高度 室外地表下0.5m,刚度较大的地下室，取顶板位
7、置 刚度较差的地下室，取地下室室内地坪。,二、楼层水平地震剪力 多层砌体房屋，由纵、横墙承受地震力，墙体的抗侧移刚度一般较大，规范有高度限制，所以自振周期较短， ，抗震规范规定，多层砖混结构房屋采用底部剪力法计算，而且取 （水平地震影响系数） （顶部附加地震作用系数） 总的底部剪力,结构等效重力荷载代表值,第 i质点的地震作用,第 i层的地震剪力,突出屋顶小屋的层间剪力 规范规定，增大2倍考虑，但不往下传,层,层,第 n+1层的地震剪力 第 i层,三、楼层水平地震剪力在各抗侧力墙间的分配 前面讲到已经求出了各层的地震作用，同时也能求出各楼层所承受的层间剪力，但这个剪力是整个楼层的剪力，要把楼层
8、总的层间剪力分配给各个抗震墙上。 第 m片墙承担的剪力是多少 假定：,与地震作用垂直的墙体抗侧力刚度远小于平行地震作用的墙体，忽略不计。,平面图,各片墙分配的剪力与哪些因素有关？,楼盖刚度 各墙体的抗侧力等效刚度,如何计算墙体的抗侧力等效刚度,1.实心墙的抗侧力等效刚度,在水平层间剪力的作用下产生两种变形（剪切变形和弯曲变形） 没有洞口的墙产生两种变形 柔度系数,式中 墙体高度，取层高，门、窗间墙取门窗洞口净高。 墙体截面积（水平） 墙体截面的惯性矩 剪应变不均匀系数，矩形截面取1.2 砌体弹性模量（压缩） 砌体剪切模量，,将 代入，得,实验结果： 当 时 时 所占比例很小 时 都占有相当比例,抗震规范规定： （1）当墙体、墙段高宽比（ ）小于 1时 只考虑剪切变形，即抗侧力等效刚度只考虑剪切刚度,同时考虑弯曲变形和剪切变形,（2） 时,（3） 时，由于侧移柔度很大，刚度很小 取,没有孔洞墙的抗侧力等效刚度就这样确定。 对于墙体开有规则洞口的墙体,F=1,抗侧力等效刚度 K如何确定,可将墙体沿高度分成三个水平墙带，则,第 i水平墙带抗侧力等效刚度,其中 n为水平墙带数,对于实心墙带,窗间墙带,为 墙带、 窗间墙的抗侧力等效刚度,整个墙体的抗侧力等效刚度,