第四章---多层砌体结构抗震设计

多层砌体结构房屋抗震设计作者：李立军来源：《科技资讯》 2011年第19期李立军(德州市建筑规划勘察设计研究院山东德州 253000)摘要:砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。

由于其原材料来源广泛,易于取材、生产和施工,造价低廉,具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性,在城乡建筑中得到比较广泛的应用。

关键词:砌体结构抗震设计中图分类号:TU352 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(a)-0099-011 砌体结构概况砌体结构是当前建筑工程中常用的结构形式之一。

由于其原材料来源广泛,易于取材、生产和施工,造价低廉,具有良好的耐火性、耐热性、隔音性和耐久性,在城乡建筑中得到比较广泛的应用。

因此,如何提高砌体结构房屋的抗震能力,将是建筑抗震设计中一个重要课题。

在已有的震害调查结果表明,不仅在7、8度区,甚至在9度区,砖混结构房屋经历震害后受到轻微损坏,或者基本完好的例子也是不少的。

通过这些砌体房屋的调查分析,得到这样一个结论:只要经过合理的抗震设计,构造得当,保证施工质量,则在中、强地震区,砖混房屋是具有一定抗震能力的。

2 多层砌体结构房屋的震害破坏形式根据四川地震灾区的震后灾害调查情况,多层砌体结构房屋的震害形式主要有以下几种。

(1)房屋局部及整体倒塌;(2)预制板楼、屋盖破坏;(3)楼梯间墙体破坏;(4)外纵墙破坏;(5)纵墙在室外地坪处产生水平裂缝;(6)外纵墙洞口间墙体X型裂缝;(7)其它破坏。

3 砌体抗震措施基于砌体结构本身特点以及其震害的多样性和严重性,工程人员在设计中要采取一定的措施,以加强砌体结构的整体性,提高其抗震性能。

3.1 结构的选型与布置对于多层砌体而言,如果可以做到正确选择承重体系、科学进行结构布置、合理选择楼(屋)盖形式、正确设置防震缝等等的话,就会大大提高结构的抗震能力。

3.1.1 正确选择承重体系根据传递荷载的路线不同,砌体结构的墙体承重体系可分为横墙承重、纵墙承重和纵横墙承重三种形式。

工程抗震辅导资料十主 题：第四章 多层砌体结构及底框架结构抗震设计（第3节） 学习时间：2013年12月2日－12月8日内 容：这周我们将学习第四章中的第3节，这部分主要介绍多层砌体结构的抗震验算，下面整理出的知识框架供同学们学习，希望能够帮助大家更好的学习这部分知识。

一、学习要求1、了解多层砌体结构的抗震验算的计算简图；2、掌握底部剪力法计算砌体结构地震作用方法；3、掌握层间地震剪力在各墙体上的分配原则。

二、主要内容多层砌体结构所受地震作用主要包括水平作用，垂直作用和扭转作用。

一般来说，垂直地震作用对多层砌体结构所造成的破坏比例相对较小，而扭转作用可以通过在平面布置中注意结构对称性得到缓解。

因此，对多层砌体结构的抗震计算，一般只要求进行水平地震作用条件下的计算。

计算的归结点，是对薄弱区段的墙体进行抗剪强度的复核。

多层砌体结构抗震验算基本步骤： （1）确立计算简图；（2）计算地震作用及层间地震剪力； （3）层间地震剪力在各墙段上的分配； （4）对不利墙段进行抗震验算。

（一）计算简图满足结构布置要求的多层砌体结构房屋，在地震作用下的变形形式以层间剪切变形为主。

因此，对于下图1所示的一般多层砌体结构，可采用图2所示的计算简图。

nG iG jG 1G 层n 层i 层j 底层室内地坪图1 多层砌体结构房屋 图2 计算简图确定计算简图的基本原则：（1）以防震缝划分的结构单元作为计算单元。

（2）在计算单元中，各楼层重量集中在楼、屋盖标高处。

（3）各楼层质点的重力荷载代表值包括：楼、屋盖自重，活载组合值及上、下各半层墙体、构造柱重量之和。

（4）底部固定端的确定：基础埋深较浅时，取基础顶面；较深时，取为室外地坪下500mm 处；地下室整体刚度较小或为半地下室，取地下室室内地坪，此时地下室顶板算一层楼面。

（二）地震剪力的计算与分配 1、楼层地震剪力多层砌体结构房屋的质量与刚度沿高度分布一般比较均匀，且以剪切变形为主，故可按前面介绍的底部剪力法计算地震作用。

简述多层砌体结构抗震构造措施多层砌体结构抗震构造措施是结构工程学中一个重要的研究方向。

它是建筑物受地震动能影响时，通过强度、刚度、耗能能力和规范等多种方法来改善结构的抗震性能的技术手段和措施统称。

多层砌体结构是一种具有良好抗震性能的结构类型，在结构设计过程中，多层砌体结构的抗震构造措施应充分考虑以保证地震情况下的安全性。

一、多层砌体结构设计应遵循工程设计等级及要求多层砌体结构设计应按照工程等级要求进行，房屋结构及其附属结构中砌体墙体的等级要求应符合GB50010-2010《建筑抗震设计规范》中允许的等级要求。

二、多层砌体结构地基处理多层砌体结构的地基基础设计应符合GB50010-2010《建筑抗震设计规范》中的规定。

地基处理应采取有效的措施提高建筑结构的抗震性能，比如：采用厚度增加、地基振动抑制、地基改造和地下基础支撑等措施。

三、多层砌体结构设计上的要求（1）砌体砖砌筑时采用小砖砌筑；（2）墙体中心线要求横断面上宽度应大于或等于高度的1.5倍；（3）墙体的应力应在1.5MPa以内，偏心弯矩限值不大于许用弯矩的2/3；（4）墙体厚度必须大于或等于许用厚度的1.5倍；（5）采用细骨料混凝土板和抗震木椎的改性复合壁；（6）砌体中椎控制窗口应小于500mm，回转拱门的宽度应小于250mm。

四、多层砌体结构受力分析多层砌体结构在实施抗震设计时，不仅要求满足强度、刚度等性能要求，而且要求能够在抗震设计过程中，有效的控制屋宇结构及其组件的受力，并能有效消除屋宇结构的受力不均匀性，克服受力在抗震设计过程中的影响，以保证结构的安全性。

需要进行多层砌体结构受力分析，分析多层砌体结构中砌体墙体在抗震作用下的拉力、抗剪力、偏心力及承载力等组件受力情况，从而进行构件受力的有效控制。

五、多层砌体结构抗震辅助措施多层砌体结构设计中，可以采用多种抗震辅助构造措施，加强结构的抗震性能。

如：地脚手架、抗震支撑、剪力墙、阻尼器和砖柱等，可以消除屋宇结构在受震作用下的受力不均匀性，改善结构抗震性能，以及结构受力分析过程中的受力不均匀性，从而有效的提高结构的抗震性能。

砌体结构建筑抗震设计摘要：本文针对多层砌体结构主要震害特征，分析震害发生的原因。

设计中应注意砌体结构的抗震概念设计及抗震构造措施。

关键字：多层砌体震害特征; 抗震概念设计; 砌体结构砌体结构是多层住宅，办公楼，学校和医院等建筑工程中广泛应用的一种结构形式。

尽管汶川大震中经过抗震设计的房屋发生严重破坏和倒塌的比例约为20%--30%。

但是我们也看到经过抗震设计的的砌体结构在经过了远超出设防烈度的情况下，仍有相当比例的砌体房屋达到了“大震不倒”的设防目标。

有的甚至经过维修加固仍能使用。

映秀镇漩口中学框架结构的教学楼由于只有一道防线完全倒塌，倒塌的教学楼后面一栋五层的住宅楼在地震烈度高达11度的情况下仍屹立不倒，也说明了砌体结构经过严格按照规范设计施工的砌体结构完全可以实现“大震不倒”的设防目标。

鉴于目前我国国情，砌体结构由于造价低廉，方便取材，仍是我国中小城市或县镇建设中大量使用的一种结构形式。

为提高多层砌体结构建筑的抗震性，必须重视概念设计，做好抗震构造措施，从地震中吸取经验教训，应做好以下工作：一．严格按照抗震规范控制层数和高度历次地震都证明：二，三层房屋震害要比四，五层的震害轻得多，六层及六层以上的砌体房屋震害明显加重。

海城和唐山地震中，相距不远的房屋，四，五层比二，三层的破坏严重，倒塌比例也高得多。

如果阁楼仅仅为层高不高且不住人，只是屋架的一个组成部分，此时可不作为一层，若层高较高可住人，则屋面阁楼计入层数，高度计算至阁楼层山尖墙的1/2处。

半地下室从地下室室内地面起算高度，全地下室和嵌固条件好的半地下室允许从室外地面起算高度。

横墙较少的总高度应比抗规表7.1.2降低三米，层数相应减少一层；横墙很少的房屋应再减少一层，高度再减少三米。

地震烈度相对较低的6,7度，按照规定采取加强措施并满足抗震验算时，其高度和层数可不减小。

多层砌体房屋的层高不应该超过3.6米层高。

如学校确实需要较高的层高时，在采用约束砌体等加强措施后层高仍不能超过3.9米。

多层砌体结构房屋抗震设计发表时间：2019-07-23T16:02:07.103Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：张文勇[导读] 摘要：作为传统的多层砌体结构,它的抗震性能明显要比框架结构和钢结构低,但是目前我国的城区留下老房子还比较多,特别是在二、三线城市和广大农村地区,由于经济等方面的因素,现在修建的房子仍然是以多层砌体结果为主。

山东华邦建设集团有限公司山东青州 262500摘要：作为传统的多层砌体结构,它的抗震性能明显要比框架结构和钢结构低,但是目前我国的城区留下老房子还比较多,特别是在二、三线城市和广大农村地区,由于经济等方面的因素,现在修建的房子仍然是以多层砌体结果为主。

譬如在地震灾区重新修建的房屋,基本上都仍然是采用多层砌体结构。

因此,笔者认为进行多层砌体结构房屋抗震加固技术分析是社会现实的需求,也是我们每一个建设者义不容辞的责任。

本文对这种多层砌体结构房屋受大地震时容易倒塌的主要原因进行剖析,并结合现状提出了相应的对策和建议,期望取到抛砖引玉的作用。

关键词：多层砌体结构；加固；抗震1震害及其分析人们常说，地震来袭时地动山摇，房屋随之倒塌。

确实，由于建筑物依附在地球表面，建筑物受地震破坏的方式主要受地震波的传播方式影响。

地震波传播方式有纵波、横波、面波。

纵波使建筑物上下颠簸，力量非常大，建筑物来不及跟着运动，使底层柱子和墙突然增加很大的动荷载，叠加建筑物上部的自重压力，若超出底层柱、墙的承载能力，柱、墙就会垮掉。

底层垮掉后，上面几层建筑的重量就像锤子砸下来一样，又使第二层压坏，发生连续倒塌，整个建筑直接“坐”下来，原来的第三层瞬间变为“第一层”。

横波使建筑物水平摇摆，相当于对建筑物沿水平方向施加了一个来回反复的作用力，若底部柱、墙的强度或变形能力不够，就会使整栋建筑物向同一方向歪斜或倾倒，在震区常常看到这种现象。

面波使建筑物扭转。

引起扭转的原因是有的地震波本身就是打着“旋儿”过来的，也有的情况是因为面波到达建筑物两端早晚的时间差引起的。

多层砌体结构在抗震设计中的应用及分析摘要：文章探讨了砌体结构在我国建筑中的使用。

在使用中，为了保证结构具有足够的抗震可靠性。

在进行结构的抗震设计时，必须结合实际情况综合考虑多种因素的影响，从结构总体上进行设计。

关键词：砌体结构；多层砌体结构；抗震设计砌体结构在我国居住、办公、学校等建筑中普遍使用的一种结构形式。

砌体结构因由粘土砖、混凝土砌块等砌成的结构，被确定为脆性结构，其抗剪、抗拉、抗弯强度都相对较低，在地震作用下易发生脆性的剪切破坏，给人民的生命财产造成巨大损失。

实践证明，只要经过认真抗震设计，即使在中、强地震区，砌体结构房屋也能够不同程度地抵御地震的破坏。

一、多层砌体结构的应用在建筑结构设计中，一般较常采用的是多层砌体。

砌体的材料，除了烧结的普通粘土砖和多孔粘土砖外，还有各类混凝土砌块及天然和经加工的石材等。

它们能适应砌体结构需减少使用粘土砖，从而保护土地资源的发展战略。

我们通常所使用的体积配筋率低于0．07％的砌体属于无筋砌体，严格限制在抗震设防区采用；当多层房屋的层数较多时，需采用体积配筋率介于0．07％-0．2％的约束砌体；对中高层砌体房屋，需采用配筋砌体，其体积配箭率不低于0．2％。

二、多层砌体房屋抗震分析在设计中，确定多层砌体结构房屋的计算简图后，我们需要从以下几点考虑：其一，将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行抗震验算。

其二，地震作用下结构的变形为剪切型。

其三：房屋各层楼盖水平刚度无限大，仅做平移运动，因此各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。

我们在计算多层砌体房屋地震作用时，应以防震缝所划分的结构单元为计算单元．在计算单元中各楼层的集中质点设在楼、屋盖标高处，各楼层质点重力荷载应包括楼、屋盖上的重力荷载代表值。

墙体上、下层各半的重力荷载。

（一）多层砌体结构的布置一般在地震中，承重横墙的破坏主要为剪切破坏，且一般是底层比上层严重。

纵墙的破坏往往是因为横墙间距过大或者楼（屋）盖刚度较差而使平面外受弯受剪．对于多层砌体结构布置，这些规定包括：（1）控制房屋总高度和总宽度的最大比值，避免整体弯曲变形；（2）承重墙体体系的选择，应优先采用横墙承重体系并控制最大横墙间距，以减少楼盖平面内变形的不利影响；（3）抗震墙体在平面内的布置应避免产生扭转不规则和凹凸不规则：纵横两个方向均宜疏密均匀对称，较小房间的隔墙可改用非抗震墙，墙体的轴线宜对齐；同一轴线上的窗间墙，除高宽比大于四的墙段外宜均匀，并满足最小局部尺寸的要求；（4）抗震墙沿竖向应上下连续，避免出现竖向构件间断的不规则，并防止侧向刚度的突变；（5）楼梯间布置于房屋的尽端或转角处时，应采取加强墙体约束等措施，提高楼梯间的安全性；（6）抗震墙体内部不应被烟道、风道、垃圾道等削弱，当布置这类竖向管道时应有加强措施；（7）对于竖向和平面严重不规则的房屋．如立面高差大于6m。

分析多层砌体结构抗震设计摘要：本文就针对砌体结构的特点，对多层砌体房屋抗震计算进行了分析，探讨了多层砌体结构的布置，提出了对附属构件进行抗震设计及验算时应注意的事项，并列出了多层砖房构造柱及现浇混凝土圈梁的设置要求，以完善多层砌体结构的抗震设计。

关键词：砌体结构，抗震设计，构造柱，圈粱1 多层砌体房屋抗震计算分析确定多层砌体结构房屋的计算简图，应考虑以下几点：1)将水平地震作用在建筑物两个主轴方向分别进行抗震验算。

2)地震作用下结构的变形为剪切型。

3)房屋各层楼盖水平刚度无限大，仅做平移运动，因此各抗侧力件在同一楼层标高处侧移相同。

在计算多层砌体房屋地震作用时，应以防震缝所划分的结构单元为计算单元，在计算单元中各楼层的集中质点设在楼、屋盖标高处，各楼层质点重力荷载应包括：楼、屋盖上的重力荷载代表值，墙体上、下层各半的重力荷载。

2、砌体结构抗震设计设防三水准2. 1 抗震概念设计2.1.1 房屋的高度和层数多层砌体房屋, 墙厚最小不小于190 mm, 总层数总高度不应超过《建筑抗震设计规范》表7.1.2 的规定, 高度允许稍有选择的范围应不大于1 m。

需要特别指明的是, 表7.1.2 是适用于横墙较多的多层砌体房屋。

对于医院、教学楼等横墙较少的多层砌体房屋总高度, 应比表7.1.2 的规定降低3 m, 层数相应减少一层;对横墙很少的多层砌体房屋, 还应再减少一层；对抗震横墙最大间距超过《建筑抗震设计规范》表7.1.5 要求的多层砌体房屋, 已不属于侧力作用下的刚性房屋, 不能按多层砌体房屋设计, 应按空旷房屋进行抗震设计。

多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值, 即高宽比, 不应超过《建筑抗震设计规范》表7.1.4 的要求。

房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度。

房屋总宽度的确定, 可分下列四种情况：对于规则平面,可按房屋的总体宽度计算,不考虑平面上局部凸出或凹进；对于凸出或凹进的较规则平面, 房屋宽度可按加权平均值计算或近似取平面面积除以长度；对悬挑单边走廊或单边由外柱承重的走廊房屋, 房屋宽度不包括走廊部分的宽度。