底部框架-抗震墻、多層內(nèi)框架磚砌房屋.ppt

6-1 概述 6-2 震害及分析 6-3抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 6-4 房屋的抗震驗(yàn)算 6-5 抗震構(gòu)造措施,底部框架抗震墻磚房, 6-1 概述,定義 ：底部抗震墻磚砌房屋，是指底部為鋼筋混凝土框架抗震墻結(jié)構(gòu)，上部為多層磚墻承重房屋。,用途：底部為商業(yè)，上部為住宅的建筑。,一 底部框架抗震墻房屋,優(yōu)點(diǎn)：施工方便，造價(jià)低廉。能較好滿足建筑的功能需要。,缺點(diǎn)：豎向荷載傳遞不連續(xù)，對(duì)抗震不利，屬于豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。,一、底框抗震墻結(jié)構(gòu)的震害及分析 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是上部剛度很大，下 部剛度較小，形成相對(duì)薄弱的底層，在地 震作用下致使底層破壞嚴(yán)重。（雞腿式）,6.2 震害及分析,我國(guó)近十幾年的強(qiáng)震震害表明，這類房屋的地震震害較為普遍，具體說來有以下特點(diǎn)： 1 震害多發(fā)生在底層，表現(xiàn)為上輕下重； 2 房屋的震害規(guī)律是：底層的墻體比框架柱重，框架柱又比梁重； 3 房屋上部幾層的破壞狀況與多層磚房相類似，但破壞的程度比房屋的底層輕得多。,6-3 抗震設(shè)計(jì)的一般規(guī)定,一 房屋的體形,房屋的體形應(yīng)力求簡(jiǎn)單，平面最好為矩形，應(yīng)避免立面以及局部高出屋面的屋頂間。,平立面不規(guī)則引起的破壞,注：1 房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度，半地下室從地下室室內(nèi)地面算起，全地下室和嵌固條件好的半地下室允許從室外地面算起；對(duì)帶閣樓的坡屋面應(yīng)算到山尖墻的1/2高度處； 2 室內(nèi)外高差大于0.6m時(shí)，房屋總高度允許比表中數(shù)值適當(dāng)增加，但不多于1m；,二 房屋的高度、層數(shù)和層高,1 房屋的總高度和層數(shù)，不能超過下表的限值。對(duì)于上部為橫墻較少的砌體結(jié)構(gòu)房屋，總高度應(yīng)降低3m，層數(shù)減少一層。,2 普通磚、多孔磚和小砌塊砌體承重房屋的層高，不應(yīng)超過3.6m；底部框架-抗震墻房屋的底部和內(nèi)框架房屋的層高，不應(yīng)超過4.5m。,三 構(gòu)件的抗震等級(jí),底部框架抗震墻房屋和多層多排柱內(nèi)框架房屋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分，除應(yīng)符合本章規(guī)定外，尚應(yīng)符合本規(guī)范第6章的有關(guān)要求；此時(shí)，底部框架-抗震墻房屋的框架和抗震墻的抗震等級(jí)，6、7、8度可分別按三、二、一級(jí)采用；多排柱內(nèi)框架的抗震等級(jí)，6、7、8度可分別按四、三、二級(jí)采用。,四 上層磚墻的布置,一般情況下應(yīng)該上下連續(xù)，縱橫對(duì)齊，下設(shè)框架梁柱支托。墻體構(gòu)造要求于砌體結(jié)構(gòu)相同。,五 底部框架結(jié)構(gòu)的選型,1 不應(yīng)采用內(nèi)框架，不應(yīng)采用純框架結(jié)構(gòu)，房的底部，應(yīng)沿縱橫兩方向設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻，并應(yīng)均勻?qū)ΨQ布置或基本均勻?qū)ΨQ布置。6、7度且總層數(shù)不超過五層的底層框架抗震墻房屋，應(yīng)允許采用嵌砌于框架之間的砌體抗震墻，但應(yīng)計(jì)入砌體墻對(duì)框架的附加軸力和附加剪力；其余情況應(yīng)采用鋼筋混凝土抗震墻。,2 縱、橫框架 應(yīng)做到柱盡量選用正方形，梁柱節(jié)點(diǎn)用剛性節(jié)點(diǎn)。 3 施工 優(yōu)先采用現(xiàn)澆框架,六 抗震墻的位置和間距,在底層剪力墻的布置時(shí)，不僅要考慮底層的對(duì)稱和均勻，還要考慮上面幾層的質(zhì)心位置，使房屋的剛心和整棟房屋的質(zhì)心重合。,七 框架柱網(wǎng)與上層墻的關(guān)系,上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應(yīng)對(duì)齊或基本對(duì)齊。,I 底部框架磚房抗震計(jì)算 主要內(nèi)容有： 地震作用及層間剪力的計(jì)算 底層側(cè)移剛度的控制 底層地震剪力的分配 傾覆力矩的分配 底層的剛度和強(qiáng)度, 6-4 房屋的抗震驗(yàn)算,一 地震作用和層間地震剪力的計(jì)算,樓層地震剪力,這種房屋的特點(diǎn)是底層較柔，上層較 剛，地震時(shí)在房屋的薄弱層將發(fā)生變形集 中，使底部出現(xiàn)過大側(cè)移的嚴(yán)重破壞，為 減輕震害，抗震規(guī)范規(guī)定：底層框架磚房 的底層，應(yīng)沿縱向橫向?qū)ΨQ布置一定數(shù)量 的抗震墻，且要求第二層與底層側(cè)移剛度 比 不能太小。,二 底部框架抗震墻結(jié)構(gòu)的剪力調(diào)整,7.2.4 底部框架-抗震墻房屋的地震作用效應(yīng)，應(yīng)按下列規(guī)定調(diào)整： 1 對(duì)底層框架-抗震墻房屋，底層的縱向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值均應(yīng)乘以增大系數(shù)，其值應(yīng)允許根據(jù)第二層與底層側(cè)向剛度比值的大小在1.21.5范圍內(nèi)選用。 2 對(duì)底部?jī)蓪涌蚣?抗震墻房屋，底層和第二層的縱向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值亦均應(yīng)乘以增大系數(shù)，其值應(yīng)允許根據(jù)側(cè)向剛度比在1.21.5范圍內(nèi)選用。 3 底層或底部?jī)蓪拥目v向和橫向地震剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)全部由該方向的抗震墻承擔(dān)，并按各抗震墻側(cè)向剛度比例分配。,（一）底層框架抗震墻結(jié)構(gòu),式中 V 1 _考慮增大系數(shù)后底層的地震剪力設(shè)計(jì)值 Eh 水平地震作用分項(xiàng)系數(shù) 地震剪力放大系數(shù) 第二層與第一層的側(cè)向剛度的比,6、7度時(shí) 8度時(shí),K1,K2包括磚墻、框架、及混凝土剪力墻的剛度。,框架的剛度,剪力墻的剛度,（二）底部框架抗震墻結(jié)構(gòu),各式的含義見P269頁(yè)。,1 當(dāng)抗震墻的高寬比h/b1時(shí),i=1,2,各式的含義見P269頁(yè)。,框架的剛度,鋼筋混凝土墻的剛度,磚墻的剛度,2 當(dāng)抗震墻的高寬比1h/b4,此時(shí)，抗震墻的變形既有彎曲變形，又有剪切變形，不能采用簡(jiǎn)單的各抗側(cè)力構(gòu)件疊加的方法進(jìn)行剛度計(jì)算。,計(jì)算方法 采用協(xié)同工作計(jì)算原理，分析出底部框架抗震墻的位移，利用剛度層間剪力/層間位移的原理計(jì)算出結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度。,求出側(cè)移剛度之后，即可求出側(cè)移剛度比，進(jìn)而求出地震剪力增大系數(shù),三 底部框架抗震墻房屋的抗震承載力驗(yàn)算,總體要求：上部磚房的抗震驗(yàn)算與第五章的要求一致；底部框架在豎向荷載作用下的計(jì)算與第四章大體一致。,（一）底部框架抗震墻結(jié)構(gòu)的地震剪力分配,1 抗震墻的地震剪力分配,關(guān)于抗震防線的問題：在抗震墻未開裂之前，墻的剛度很大，令其承擔(dān)全部地震剪力，而不考慮框架的作用，在墻開裂后，剛度降低，這時(shí)考慮由框架和墻共同承擔(dān)地震剪力。,第i片抗震墻的地震剪力,2 框架地震剪力的分配,7.2.5 底部框架-抗震墻房屋中，底部框架的地震作用效應(yīng)宜采用下列方法確定： 1 底部框架柱的地震剪力和軸向力，宜按下列規(guī)定調(diào)整： 1)框架柱承擔(dān)的地震剪力設(shè)計(jì)值，可按各抗側(cè)力構(gòu)件有效側(cè)向剛度比例分配確定；有效側(cè)向剛度的取值，框架不折減，混凝土墻可乘以折減系數(shù)0.30，磚墻可乘以折減系數(shù)0.20 2)框架柱的軸力應(yīng)計(jì)入地震傾覆力矩引起的附加軸力，上部磚房可視為剛體，底部各軸線承受的地震傾覆力矩，可近似按底部抗震墻和框架的側(cè)向剛度的比例分配確定。,抗震墻開裂后，框架柱處于彈性狀態(tài)，這時(shí)考慮磚墻抗震墻的剛度降至20%，混凝土抗震墻的剛度降至30%，則框架柱的地震剪力,（1)側(cè)向剛度疊加法（用于底層框架抗震墻房屋或抗震墻高寬比h/b1的底部框架抗震墻結(jié)構(gòu)）,（2) 框架抗震墻協(xié)同工作計(jì)算方法,步驟 ： 1 按協(xié)同工作原理求出連桿的內(nèi)力 2 按疊加法求出框架的地震剪力設(shè)計(jì)值 3 按有效剛度分配地震剪力 4 若框架承擔(dān)的地震剪力小于總剪力的 20%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。,（二）底部框架抗震墻結(jié)構(gòu)的地震傾覆力矩分配,1 底層框架抗震墻房屋,地震作用所產(chǎn)生的傾覆力矩,傾覆力矩按墻（混凝土）和框架柱的 整體彎曲剛度比例進(jìn)行分配。,（1)框架平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的確定:,在彎矩作用下框架的轉(zhuǎn)角 由兩部分組成，框架柱自身的變形引起的轉(zhuǎn)角f1和地基變形引起的轉(zhuǎn)角f2,（2)抗震墻平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的確定:,在彎矩作用下抗震墻的轉(zhuǎn)角w 由兩部分組成，抗震自身的變形引起的轉(zhuǎn)角w1和地基變形引起的轉(zhuǎn)角w2,C 地基的抗彎剛度系數(shù) 基礎(chǔ)底面積慣性矩, 6-5 抗震構(gòu)造措施,底部框架抗震墻磚房的抗震構(gòu)造措施，可以分為底部框架抗震墻和上部磚房?jī)蓚€(gè)部分,一 底部框架抗震墻部分,1 底部的鋼筋混凝土托墻梁,7.5.4 底部框架-抗震墻房屋的鋼筋混凝土托墻梁，其截面和構(gòu)造應(yīng)符合下列要求： 1 梁的截面寬度不應(yīng)小于300mm，梁的截面高度不應(yīng)小于跨度的1/10 2 箍筋的直徑不應(yīng)小于8mm，間距不應(yīng)大于200mm；梁端在1.5倍梁 高且不小于1/5梁凈跨范圍內(nèi)，以及上部墻體的洞口處和洞口兩側(cè)各500mm且不小于梁高的范圍內(nèi)，箍筋間距不應(yīng)大于100mm。,3 沿梁高應(yīng)設(shè)腰筋，數(shù)量不應(yīng)少于214，間距不應(yīng)大于200mm。 4 梁的主筋和腰筋應(yīng)按受拉鋼筋的要求錨固在柱內(nèi)，且支座上部的縱向鋼筋在柱內(nèi)的錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合鋼筋混凝土框支梁的有關(guān)要求。,2 底部的鋼筋混凝土抗震墻,7.5.5 底部的鋼筋混凝土抗震墻，其截面和構(gòu)造應(yīng)符合下列要求 1 抗震墻周邊應(yīng)設(shè)置梁(或暗梁)和邊框柱(或框架柱)組成的邊框；邊框梁的截面寬度不宜小于墻板厚度的1.5倍，截面高度不宜小于墻板厚度的2.5倍；邊框柱的截面高度不宜小于墻板厚度的2倍。,2 抗震墻墻板的厚度不宜小于160mm，且不應(yīng)小于墻板凈高的1/20；抗震墻宜開設(shè)洞口形成若干墻段，各墻段的高寬比不宜小于2。 3 抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋配筋率均不應(yīng)小于0.25%，并應(yīng)采用雙排布置；雙排分布鋼筋間拉筋的間距不應(yīng)大于600mm，直徑不應(yīng)小于6mm。 4 抗震墻的邊緣構(gòu)件可按本規(guī)范第6.4節(jié)關(guān)于一般部位的規(guī)定設(shè)置。,3 底部框架抗震墻房屋的砌體抗震墻,7.5.6 底層框架-抗震墻房屋的底層采用普通磚抗震墻時(shí)，其構(gòu)造應(yīng)符合下列要求： 1 墻厚不應(yīng)小于240mm，砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M10，應(yīng)先砌墻后澆框架。 2 沿框架柱每隔500mm配置26拉結(jié)鋼筋，并沿磚墻全長(zhǎng)設(shè)置；在墻體半高處尚應(yīng)設(shè)置與框架柱相連的鋼筋混凝土水平系梁。 3 墻長(zhǎng)大于5m時(shí)，應(yīng)在墻內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱。,3 底部框架抗震墻房屋的砌體抗震墻,4 底部框架抗震墻磚房的過渡層的樓蓋,過渡層的底板應(yīng)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板厚不應(yīng)小于120mm；并應(yīng)少開洞、開小洞，當(dāng)洞口尺寸大于800mm時(shí)，洞口周邊應(yīng)設(shè)置邊梁。,5 開豎縫的鋼筋混凝土墻,當(dāng)鋼筋混凝土墻的高寬比1時(shí)，宜設(shè)置帶邊框開豎縫的鋼筋混凝土墻，鋼筋混凝土墻的水平鋼筋應(yīng)在豎縫處斷開，豎縫處應(yīng)放置兩塊預(yù)制的鋼筋網(wǎng)砂漿板或鋼筋混凝土板。厚度可為40mm，豎縫兩側(cè)應(yīng)設(shè)暗柱，暗柱的范圍為1.5倍混凝土墻厚度，暗柱的縱筋不宜小于4 16，箍筋可采用 8200。在豎縫處1倍梁高的范圍內(nèi)給予加密，箍筋間距不大于100。,二 上部磚墻部分,1鋼筋混凝土構(gòu)造柱,7.5.1 底部框架-抗震墻房屋的上部應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，并應(yīng)符合下列要求： 1 鋼筋混凝土構(gòu)造柱的設(shè)置部位，應(yīng)根據(jù)房屋的總層數(shù)按本章第7.3.1條的規(guī)定設(shè)置。過渡層尚應(yīng)在底部框架柱對(duì)應(yīng)位置處設(shè)置構(gòu)造柱。 2 構(gòu)造柱的截面，不宜小于240mm240mm。 3 構(gòu)造柱的縱向鋼筋不宜少于414，箍筋