章建筑結構抗震設計基礎知識(共33頁)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上青島黃海職業(yè)學院教師教案（編號1）年 月 日 課 題 第十三章 建筑結構抗震設計基本知識13.1 概述 13.2抗震設計的基本要求課 時教學目的 熟悉地震波、震級、烈度的概念；明確建筑抗震設防依據(jù)、目標及分類標準；理解抗震概念設計的基本內容和要求教學重點 抗震設防要求教學難點 抗震設防要求教學關鍵點 地震波、震級、烈度的概念教具 建筑結構教材及教案板書設計 第十三章 建筑結構抗震設計基本知識13.1 概述一、 構造地震二、 地震波三、震級四、烈度五、抗震設防13.2抗震設計的基本要求青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充課題導入：地球是一個近似于球體的橢

2、球體，平均半徑約6370km，赤道半徑約6378km，兩極半徑約6357km地球內部可分為三大部分：地殼、地幔和地核課程新授：第十三章 建筑結構抗震設計基本知識13.1 概述一、構造地震地震按其成因劃分為四種類型：1火山地震：由于火山爆發(fā)而引起的地震；2陷落地震：由于地表或者地下巖層突然發(fā)生大規(guī)模陷落和崩塌而造成的地震；3誘發(fā)地震：由于人工爆破,礦山開采及工程活動引發(fā)的地震； 4構造地震：由于地球內部巖層的構造變動引起的地震(約占地震發(fā)生的90%)是結構抗震的主要研究對象震源、震中和震中距地球內部斷層錯動并引起周圍介質振動的部位為震源；震源正上方的地面位置為震中；地面某處至震中的水平距離為震中

3、距二、地震波地震時振動以波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量，這就是地震波。它包括在地球內部傳播的體波和只限于在地球表面?zhèn)鞑サ拿娌ā?.體波體波中包括有縱波和橫波兩種形式。縱波是由震源向外傳遞的壓縮波，這種波質點振動的方向與波的前進方向一致，其特點是周期短、振幅小、傳播速度快，能引起地面上下顛簸（豎向振動）。橫波是由震源向外傳遞的剪切波，其質點振動的方向與波的前進方向垂直，其特點是周期長、振幅大、傳播速度較慢，能引起地面水平搖晃。2.面波面波是體波經地層界面多次反射傳播到地面后，又沿地面?zhèn)鞑サ拇紊āＣ娌ǖ奶攸c是周期長、振幅大，能引起地面建筑的水平振動。面波的傳播是平面的，衰減較體波慢，故能

4、傳播到很遠的地方。地震波的傳播以縱波最快，橫波次之，面波最慢。因此，地震時一般先出現(xiàn)由縱波引起的上下顛簸，而后出現(xiàn)橫波和面波造成的房屋左右搖晃和扭動。青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充三、震級地震震級是衡量一次地震釋放能量大小的尺度，即表示地震本身大小的一種尺度，震級M常按下式確定： 震級M與震源釋放能量E的關系： M<2 微震；M=24 有感地震；M>5 破壞性地震；M=78 強烈地震；M>8 特大地震。四、烈度1.概念：指某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強弱程度；由地面建筑的破壞程度，人的感覺，物體的振動及運動強烈程度而定。現(xiàn)在主要由地

5、面震動的速度和加速度確定。一次地震，表示地震大小的震級只有一個，但可以有多種不同的烈度。一般而言，震級越大，烈度就越大。同一次地震，震中距越小烈度就越高，反之烈度就低。影響烈度的因素，除了震級、震中距外，還與震源深度、地質構造和地基條件的因素有關。 中國地震烈度表見表13.1震中區(qū)的烈度稱為震中烈度；震級和震中烈度的關系： 2.多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度一個地區(qū)在一定時期（我國取50年）內，可能遭受的不同地震烈度的頻率是不同的。根據(jù)地震發(fā)生的概率頻度（50年發(fā)生的超越概率）將地震分為“多遇烈度”、“基本烈度”和“罕遇烈度”三種。其中，基本烈度（中震）的超越概率為10%，是一個地區(qū)進行抗震設防

6、的依據(jù)；多遇烈度（小震）出現(xiàn)概率最多，超越概率為63.2%，比基本烈度約低1.55度；罕遇烈度（大震）的超越概率為2%3%，比基本烈度約高出1.0度。圖13.2 三種烈度關系示意圖青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充3. 抗震設防烈度、設計地震分組抗震設防烈度是按國家批準權限審批或頒布的作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。一般情況下，抗震設防烈度可采用地震基本烈度。五、抗震設防1.抗震設防目標房屋結構的抗震設防目標，是對建筑結構應具有的抗震安全性能的總要求。我國抗震規(guī)范明確提出了三個水準的抗震設防要求：第一水準：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或

7、不需修理可繼續(xù)使用。第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，但經一般修理或不修理仍可繼續(xù)使用。第三水準：當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴重破壞。即要求建筑物在遭到多發(fā)的小震（即多遇烈度）時做到結構上不損壞，而在遭到發(fā)生機率很小的大震（即罕遇地震）時允許結構破壞，但在任何情況下都不應使建筑物倒塌，不致造成人員傷亡。概括來說，抗震設防目標為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。建筑抗震設計時，我國抗震規(guī)范采用簡化的兩階段設計方法。第一階段設計：按多遇地震烈度對應的地震作用效應和其他荷載效應的組合驗算結構構件的承載能力和結構

8、的彈性層間位移。第二階段設計：按罕遇地震烈度對應的地震作用效應驗算結構的彈塑性層間位移。第一階段設計保證了第一水準的承載力要求和變形要求，第二階段設計則旨在保證結構滿足第三水準的抗震設防要求。而良好的抗震構造措施則有助于第二水準要求的實現(xiàn)。2.建筑抗震設防分類對于不同使用性質的建筑物，地震破壞所造成后果的嚴重性是不一樣的。因此，對于不同用途建筑物的抗震設防不宜采用同一標準，而應根據(jù)其破壞后果加以區(qū)別對待。為此，我國抗震規(guī)范將建筑物按其用途的重要性分為四類：甲類建筑：指重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑。這類建筑的破壞會導致嚴重的后果，其確定須經國家規(guī)定的批準權限批準。乙類建筑：指地

9、震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑。例如城市中生命線工程的核心建筑，一般包括供水、供電、交通、消防、通訊、救護、供氣、供熱等系統(tǒng)。丙類建筑：指一般建筑，包括除甲、乙、丁類建筑以外的一般工業(yè)與民用建筑。丁類建筑：指次要建筑，包括一般的倉庫、人員較少的輔助建筑物等。 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充3.設防標準對各類建筑抗震設防標準的具體規(guī)定為：甲類建筑在68度設防區(qū)應本地區(qū)按設防烈度提高一度計算地震作用和采取抗震構造措施，當為9度區(qū)時，應作專門研究。乙類建筑按本地區(qū)設防烈度進行抗震計算，抗震構造措施提高一度考慮。丙類建筑的抗震計算與構造措施均按本地區(qū)設防烈度考慮。丁類建筑

10、按本地區(qū)設防烈度進行抗震計算，抗震構造措施可適當降低要求（設防烈度為6度時不再降低）。抗震設防烈度為6度時，除另有規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。課堂鞏固：思考題1、2課堂小結：熟悉地震波、震級、烈度的概念；明確建筑抗震設防依據(jù)、目標及分類標準；理解抗震概念設計的基本內容和要求作業(yè)布置： 思考題1、2青島黃海職業(yè)學院教師教案（編號3）年 月 日 課 題 13.3場地、地基和基礎課 時教學目的 了解場地地基對房屋建筑的影響；掌握場地類別的劃分方法和地基基礎抗震驗算方法；了解地基土液化的概念及抗液化措施；了解軟土地基抗震措施 教學重點 場地類別的劃分方法和地基基礎抗震驗算方法；地基

11、土液化的概念及抗液化措施教學難點 場地類別的劃分方法和地基基礎抗震驗算方法；了解地基土液化的概念及抗液化措施教學關鍵點 場地地基對房屋建筑的影響教具 建筑結構教材及教案板書設計 12.2抗震設計的基本要求 12.3場地、地基和基礎12.2抗震設計的基本要求一、場地二、地基基礎的抗震設計三、地基抗震措施青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充課題導入：復習提問：1.“三水準”設防要求是什么？ 2.何謂抗震的基本烈度、多遇烈度、罕遇烈度？三者之間的關系如何？課程新授：12.3抗震設計的基本要求一、場地場地：是指建筑物所在地，其范圍大體相當于廠區(qū)、居民點和自然村的范圍。 建筑物震害與 有

12、關震害表明: 土層厚度越大, 房屋倒塌率越大軟弱場地上的建筑物震害重于堅硬場地地震動的卓越周期：振幅譜中幅值最大的頻率分量所對應的周期。地表地震動的卓越周期在很大程度上取決于場地的固有周期，當建筑物的固有周期與地震動的卓越周期接近時，建筑物的振動就會加大，相應震害也會加重。多層土的地震效應主要取決于以下三個基本因素： 1覆蓋土層厚度 2土層剪切波速 3巖土阻抗比其中1、2兩個因素影響地震動的頻譜特性；3影響共振放大效應。1. 土層剪切波速青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充場地的類別：我國抗震規(guī)范根據(jù)把場地劃分為四類。土層等效剪切波速實際上反映了土層的堅硬與軟弱。土層等效剪切波

13、速越大，土的越堅硬。 2.覆蓋層厚度一般意義上的覆蓋層厚度：從地表面至基巖面的距離。這種確定在技術上現(xiàn)在較為困難，因為該厚度可能大幾百米深?？拐鹨?guī)范定義的覆蓋層厚度：地下基巖或剪切波速500m/s的堅硬土層至地表面的距離。由于地震效應與場地有關，為了進行抗震設計，有必要對場地進行分類，以便區(qū)別對待。 建筑場地的類別與場地土的類型和場地土的覆蓋層厚度有關。分為I、類。表13.5 各類場地的覆蓋層厚度表（m）等效剪切波速（m/s)場 地 類 別5000500 250<55250 140<3350>50140<33151580>80二、地基及基礎的抗震設計 1. 地基抗

14、震設計原則地基是指建筑物基礎下面受力層范圍內的土層。 一般情況下，地基發(fā)生震害的情況很少。造成上部建筑物破壞的主要是松軟土地基和不均勻地基。還有較嚴重的是地基的液化?？拐鸫胧翰煌耐临|應采用不同的抗震措施. 根據(jù)土質情況,地基分為:松軟土地基,一般土地基.對地裂的危害,應采取對應措施.詳見書P18-19地基土抗震驗算不驗算的范圍：若為一般地基土抗震規(guī)范建議了不需進行抗震驗算的范圍。（1）砌體房屋；（2）地基主要持力層內不存在軟弱粘性土層的一般單層廠房和單層空曠房屋、不超過8層且高度在25m以下的民用框架及基礎荷載相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房；（3）可不進行上部結構抗震驗算的建筑抗震驗算的范圍:（1）軟

15、弱地基上采用天然地基的（2）單廠、單層空曠房屋、（3）7層及以上的民用框架（4）荷載相當?shù)亩鄬訌S房，（5）超過規(guī)范規(guī)定的不驗算范圍的建筑均需進行地基和基礎的抗震驗算。青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充2. 地基土抗震承載力除十分軟弱土之外，一般在地震作用下土的強度皆比靜載作用下的強度高。地基抗震承載力:：抗震承載力調整系數(shù) 1.0根據(jù)巖土的性質不同，在11.5之間 見P20表2-4：深寬修正后的地基承載力特征值。3.地基抗震驗算地基平均壓力設計值 地基最大壓力設計值 零應力區(qū)不大于底面積的15%  三、 地基抗震措施（一）地基土液化及危害地基土液化:處于地

16、下水位以下的飽和松散的砂土和粉土，在地震時容易發(fā)生液化現(xiàn)象。使地基承載能力喪失或減弱,甚至噴水冒砂的現(xiàn)象.1.機理：砂土和粉土的土顆粒結構受到地震作用時將趨于密實。這種趨于密實的作用使空隙水壓力急劇上升，在地震作用的短暫時間內，孔隙水壓力來不及消散，使土顆粒處于懸浮狀態(tài)。 2.危害砂土和粉土液化時，其強度完全喪失從而導致地基失效。場地液化將使建筑整體傾斜，下沉，墻體開裂，地面噴水、冒砂、裂縫等。3. 液化導致地基失效的條件 砂土或粉土的密實度低 地振動劇烈 土的微觀結構的穩(wěn)定性差 地下水位高 高壓水不易滲透 上覆非液化土層較薄，或者有薄弱部位（前5條是導致液化的條件，后一條是導致地基

17、失效的條件）4.影響液化的因素 土層的地質年代，古老的不易液化，新近的易液化。 土層土粒的組成和密實度，細砂較粗砂易液化，松散的較密實的易液化。 沙土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越深越不易液化。 地震烈度和地震持續(xù)時間。青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充（二）液化的判別1、初步判別      土的年代為第四紀晚更新世及以前的且設防烈度為7、8度的土，不考慮液化。      粉土的粘粒含量。7度、8度、9度分別大于10%、13%、16%時不考慮液化。    &

18、#160; 覆蓋非液化土層厚度和地下水位深度滿足下列條件之一時，可不考慮液化。 地下水位深度；液化土特征深度基礎埋置深度，小于2m時應取2m；上覆非液化土層深度-液化土特征深度表飽和土類別烈度678粉土6m7m8m砂土7m8m9m當不滿足上述要求時，需進一步判別。(若滿足上述判別條件，無須進行下述工作)2、標準貫入試驗判別貫入試驗判別：在地面以下15m深度范圍內，飽和砂土或粉土液化的標準貫入實驗判別公式：（滿足該式為液化） 標準貫入錘擊數(shù)實測值（未經桿長修正） 標準貫入錘擊數(shù)基準值飽和砂土或粉土的標準貫入點深度粘粒含量的百分率，小于3時取3一般情況下,只要判斷地面下15m深度范圍內土的液化可能

19、性.而當采用樁基或埋深大于5m的深基礎時,尚應判別15-20m范圍內土的液化可能性.此時,標準貫入捶擊數(shù)的臨界值為:以上兩個公式可以看出,地基液化的臨界指標的確定,主要考慮了土層所處的深度,地下水位深度,飽和土的粘粒含量以及地震烈度等土層液化的要素.標準貫入錘擊數(shù)基準值設計地震分組烈度7度8度9度第一組6(8)10(13)16第二組、第三組8(10)12(15)18 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充（三）液化地基的評價1、用相對貫入錘擊數(shù)之比F來表示液化的沉降比。2、液化指數(shù) 其中：15(20)m深度范圍內每一個鉆孔標準貫入試驗點的總數(shù),i點標準貫入捶擊數(shù)的實測值與臨界值i

20、點代表的土層厚度(m)，只考慮15m深。第i層土的影響權函數(shù)值根據(jù)液化指標,可將液化地基劃分為三個等級.（四）液化地基的抗震措施規(guī)范將處理措施分為三個檔次，根據(jù)液化等級和建筑類別選取。這三個檔次為：全部消除地基液化沉降的措施樁基、深基礎、加密法、挖除液化層等。部分消除地基液化沉降的措施一定深度范圍內處理，使錘擊數(shù)大于臨界值通過對基礎和上部結構處理，減輕液化沉降的影響 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充抗液化措施的選?。寒斠夯翆虞^平坦且均勻時，可按規(guī)范中下表選用；不應將未經處理的液化土層作為天然地基的持力層?？挂夯胧┙ㄖ悇e地基的液化等級輕微中等嚴重乙類或或且丙類或無或更高

21、或且丁類可不采取措施可不采取措施或其他 課堂鞏固：思考題3、4、5課堂小結：了解場地地基對房屋建筑的影響；掌握場地類別的劃分方法和地基基礎抗震驗算方法；了解地基土液化的概念及抗液化措施；了解軟土地基抗震措施作業(yè)布置： 思考題3青島黃海職業(yè)學院教師教案（編號3）年 月 日 課 題 13.4多層砌體房屋和底部框架、內框架房屋的抗震規(guī)定課 時教學目的 了解多層砌體結構震害特點；掌握砌體結構選型與布置；掌握砌體結構抗震構造措施教學重點 砌體結構抗震構造措施教學難點 砌體結構抗震構造措施教學關鍵點 砌體結構抗震構造措施教具 建筑結構教材及教案板書設計 10.4多層砌體房屋和底部框架、內框架房屋

22、的抗震規(guī)定一、砌體結構震害特點 二、砌體結構選型與布置三、砌體結構抗震構造措施青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充課題導入：多層砌體房屋是我國目前房屋建筑中的主要結構類型之一，它數(shù)量大、分布廣，具有構造簡單、施工方便、可就地取材，因此在今后相當長的一段時期內，這類建筑仍將是城鎮(zhèn)民用建筑的主要結構類型。但是這類結構所用材料脆性大、抗拉、抗剪、抗彎能力很低。因此提高多層砌體結構房屋的抗震性能，有著十分重要的現(xiàn)實意義。課程新授： 10.4多層砌體房屋和底部框架、內框架房屋的抗震規(guī)定一、砌體結構震害特點 1宏觀災害統(tǒng)計對歷次大地震的災害調查結果的統(tǒng)計分析表明:6度區(qū) 主體結構基本完好,

23、 女兒墻、小煙囪嚴重破壞。7度區(qū) 主體結構輕微損壞，小部分中等損壞。 8度區(qū) 多數(shù)出現(xiàn)震害，近半數(shù)達到中等破壞。9度區(qū) 房屋普遍遭到破壞，多數(shù)達到嚴重破壞。10度區(qū) 少數(shù)嚴重破壞，大多數(shù)倒塌。事實說明：多數(shù)磚房的抗破壞能力較低，但仍具有較高的抗倒塌能力。僅在10度11度才有大量磚房倒塌。 經過抗震設計并且施工質量得到保證的砌體結構，其平均震害程度可比未經抗震設計的砌體結構的震害減輕12個等級。 通過抗震設計，可以保證砌體結構在8度區(qū)內不出現(xiàn)中等以上破壞，在10度區(qū)內不出現(xiàn)倒塌。2震害現(xiàn)象 震害的發(fā)生是由外部條件和內在因素兩方面原因促成的。外部條件主要是指地震動。其中：與水平地震作用走向一致的墻

24、體,會出現(xiàn)斜裂縫,多次往復受力作用后多形成交叉裂縫；與水平地震作用走向垂直的墻體(縱墻)會因平面的彎曲破壞造成大面積墻體甩落；受地震垂直力的作用,墻體會出現(xiàn)水平裂縫；受地震扭轉力的作用,房屋的端部(尤其是墻角處)易產生嚴重的震害。內在因素主要是指結構特征。在受力復雜、約束減弱、附屬結構等部位常常易于發(fā)生較為嚴重的震害?？v橫墻連接處，地震時易于出現(xiàn)豎向裂縫、拉脫,甚至造成縱墻整片倒塌；樓梯間墻體，由于在高度方向缺乏有力支撐，約束作用減弱，空間剛度小，易于破壞；預制鋼筋混凝土樓屋蓋，樓板端部往往會在地震種受拉裂開，甚至出現(xiàn)倒塌；附屬物如女兒墻、出屋面煙囪、垃圾道、屋頂小間，鞭梢效應的影響，地震中常

25、常破壞。青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充3震害規(guī)律 砌體房屋的震害，大體存在以下規(guī)律:    剛性樓蓋房屋,上層破壞輕,下層破壞重,柔性樓蓋則恰好相反; 橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋; 堅實地基上的房屋震害輕于軟弱地基和非均勻地基上的房屋震害; 外廊式房屋往往地震破壞較重; 預制樓板結構比現(xiàn)澆樓板結構破壞重; 房屋兩端、轉角、樓梯間及附屬結構的震害較重.二、砌體結構選型與布置 1.結構布置基本要求：規(guī)則、均勻、對稱，避免質量和剛度發(fā)生突變，避免樓層錯層砌體房屋對結構布置的基本要求是：1.優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系2.縱橫墻的布置宜均

26、勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；3.對8度、9度區(qū)且有下列情況之一時宜設防震縫立面高差在6m以上房屋有錯層，且樓板高差較大結構的剛度、質量截然不同4. 樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角5. 煙道、風道、垃圾道等不應削弱墻體2.房屋的總高度和層數(shù)為什么限制？砌體房屋的震害與其總高度和層數(shù)有密切關系，隨層數(shù)增加，震害隨之加重，特別是房屋的倒塌率與房屋的層數(shù)成正比率增加；對砌體房屋的總高度及層數(shù)要予以限制，這也是一種最經濟的抗震措施?？拐鹨?guī)范對砌體房屋的限值如表13.10所示 對醫(yī)院、教學樓等橫墻較少的房屋，總高度應比表4.1規(guī)定的相應降低3m，層數(shù)相應減少一層；各層橫墻很少的房屋，應根據(jù)

27、具體情況再適當降低總高度和減少層數(shù)房屋的層數(shù)和總高度限值（m） 表13.10房屋類別最小墻厚烈度6789高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)多層砌體粘土磚240248217186124多孔磚240217217186124多孔磚190217186155小砌塊190217217186青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充3.房屋的高寬比抗震規(guī)范通過限制房屋高寬比的規(guī)定來確保砌體房屋不發(fā)生整體彎曲破壞，而在抗震強度驗算時只驗算墻片的抗剪強度，不再進行整體彎曲強度驗算。表13.11為抗震規(guī)范對房屋高寬比的限值。其中，單面走廊房屋的總寬度不包括走廊寬度；建筑平面接近正方形時，其高寬比宜適當減小

28、。表13.11房屋最大高寬比烈 度6789最大高寬比2.52.52.01.54抗震橫墻的間距表13.12房屋抗震橫墻最大間距（m）房 屋 類 別 烈 度6789多層砌體現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋18181511裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋1515117木樓、屋蓋111174底部框架-抗震墻上部各層同多層砌體房屋5.房屋的局部尺寸部 位6度7度8度9度承重窗間墻最小寬度1.01.01.21.5承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.01.01.21.5非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.01.01.01.0內墻陽角至門窗洞邊的最小距離1.01.01.52.0無錨固女兒墻(非出入口處)

29、的最大高度0.50.50.50三、砌體結構抗震構造措施 結構抗震構造措施的主要目的在于加強結構的整體性、保證抗震計算目的的實現(xiàn)，彌補抗震計算的不足。尤其對于砌體結構，采取合理的構造措施顯的尤為重要。常常包括以下幾個方面：l l       加強結構的連接l l       設置鋼筋混凝土構造柱l l       合理布置圈梁l l       重視樓梯間的設

30、置1.加強結構的連接（1）縱橫墻的連接當未設構造柱時，應沿墻高每隔0.5m配置拉結鋼筋（2）樓板擱置長度現(xiàn)澆樓板預制樓板:外墻 內墻 梁上青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充（3）樓板與圈梁、墻體的拉結（4）屋架（屋面梁）與墻柱的錨拉2.設置鋼筋混凝土構造柱（1）構造柱的作用構造柱可以部分提高墻體的抗剪強度，可以大大增強房屋的變形能力。墻體開裂后，構造柱與圈梁形成的約束體系可以有效的限制墻體散落，使墻體以滑移等方式大量消耗地震能量，保證房屋不致倒塌。（2）構造柱和芯柱的設置要求(1)鋼筋混凝土構造柱(2)鋼筋混凝土芯柱表4.5磚房構造柱設置要求 表4.6混凝土小砌塊房屋芯柱設置

31、要求 合理布置圈梁作用：與構造柱整澆在一起，形成鋼筋砼框架，共同約束墻體，提高房屋的整體性及延性，增強房屋的抗倒塌能力。 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充（4）.重視樓梯設計8度和9度時，頂層樓梯間橫墻和外墻宜沿墻高每隔0.5m設通長鋼筋。8度和9度時，樓梯間及門廳內墻陽角處的大梁支承長度不應小于0.5m ，并應與圈梁連接。裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接。突出屋頂?shù)臉?、電梯間，構造柱應伸到頂部，并與頂部圈梁連接。 課堂鞏固：思考題4、5、6課堂小結：多層砌體結構震害特點；砌體結構選型與布置；砌體結構抗震構造措施作業(yè)布置： 思考題4、5、6青島黃海職業(yè)學院教師教

32、案（編號4）年 月 日 課 題 13.5多、高層鋼筋混凝土房屋的抗震規(guī)定課 時教學目的   掌握多高層鋼筋混凝土結構震害。 掌握多高層鋼筋混凝土結構的選型、結構布置和設計原則。掌握鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施教學重點 多高層鋼筋混凝土結構的選型、結構布置和設計原則；鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施教學難點 鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施教學關鍵點 鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施教具 建筑結構教材及教案板書設計 13.5多、高層鋼筋混凝土房屋的抗震規(guī)定一、多高層鋼筋混凝土結構震害及分析二、選型、結構布置和設計原則三、鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內

33、容及教學過程提示與補充課題導入：多層和高層鋼筋混凝土房屋的抗震性能比混合結構好，結構的整體性較好，在地震時，能達到小震不壞，大震不倒的抗震要求，因此被廣泛用于工業(yè)與民用建筑。課程新授：13.5多、高層鋼筋混凝土房屋的抗震規(guī)定一、多高層鋼筋混凝土結構震害及分析（一）結構布置不合理而產生的震害破壞類型：1.扭轉破壞產生原因:剛度中心與質量中心有較大不重合；豎向剛度有較大的突變2.薄弱層破壞 豎向剛度突變，會集中在剛度薄弱的樓層3.應力集中 4.防震縫處碰撞防震縫寬度不夠引起碰撞（二）框架結構的震害1.整體破壞形式分類：按破壞性質分類：延性破壞和脆性破壞按破壞機制分類：梁鉸機制（強柱弱梁型）和柱鉸機

34、制（強梁弱柱型）2. 局部破壞形式（1）構件塑性鉸處的破壞（受彎和受壓破壞時）青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充（2）構件的剪切破壞（3）節(jié)點的破壞 （4）短柱破壞 （5）填充墻的破壞 （6）軸壓比過大（小偏壓）引起的脆性破壞（7）搭接處的破壞（鋼筋搭接不合理）注意：以上的產生原因和危害的區(qū)別 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充（三）具有抗震墻的結構震害（抗震墻與框架抗震墻）1.破壞類型：(抗震性能較好，震害較輕。)（1）墻的底部發(fā)生破壞（2）墻體發(fā)生剪切破壞（3）連梁發(fā)生剪切破壞 二、選型、結構布置和設計原則（一）選型1.多高層建筑的結構形式：框

35、架、抗震墻、框架抗震墻及筒體、巨型框架、懸吊結構、框架簡體等結構體系 2.各種結構體系的特點和適用范圍3.不同的體系房屋結構的適用的最大高度（表5-1）。 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充對平面和豎向均不規(guī)則的結構或類場地上的結構,使用的最大高度應適當降低. 樓蓋在其平面內的剛度應足夠大,以使水平地震荷載通過樓蓋平面進行分配和傳遞.故優(yōu)先選用現(xiàn)澆樓蓋,其次裝配式整體樓蓋,最后才是裝配式樓蓋. 抗震規(guī)范規(guī)定:框架-抗震墻和板柱抗震墻結構中,抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比不宜超過表5-2規(guī)定的數(shù)值；超過時，應考慮樓蓋平面內的變形影響。（二）結構布置1.結構布置的基本原則是

36、：結構平面布置：力求簡單規(guī)則，結構的主要抗側力構件應對稱均勻布置，盡量使結構的剛心與質心重合，避免地震時引起結構扭轉及局部應力集中。在框架和抗震墻結構中，框架和抗震墻均應雙向設置，柱中線與抗震墻中線、梁中線與柱中線之間的偏心不宜大于柱寬的1/4。高層建筑（8層及8層以上）的平面中的尺寸應滿足規(guī)范的要求。見P130表5-3 青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充結構的豎向布置，應使其質量沿高度方向均勻分布，避免結構剛度突變，并應盡可能降低建筑物的重心，以利結構的整體穩(wěn)定性。合理地設置防震縫：平面形狀復雜時，宜防震縫劃分為較規(guī)則、簡單的單元。但對高層結構，宜盡量可能不設置縫。伸縮縫和

37、沉降縫的寬度應符合防震縫的要求。當需要設防震縫時，其最小寬度應符合以下要求：框架結構：當高度不超過15m是可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度相應每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加寬20mm?？蚣?抗震墻：防震縫寬度可采用上述框架規(guī)定數(shù)值的70%，且不宜小于70mm?？拐饓Γ悍勒鹂p寬度可采用上述框架規(guī)定數(shù)值的50%且不宜小于70mm。防震縫兩側的結構體系不同時，防震縫的寬度應按需要較寬的規(guī)定采用，并可按較低房屋高度計算縫寬。8、9度框架房屋防震縫兩側的結構的高度、剛度或層高相差較大時，可在縫兩側房屋的盡端沿全高設置垂直于防震縫的抗撞墻。 （三）材料1.混凝土的強度等級，抗震

38、等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核心區(qū)、框支梁、框支柱不應低C30;構造柱、芯柱、圈梁及其他各類構件不應低于C20。并且，混凝土結構的強度等級，在9度時不宜超過C60,在8度時不宜超過C70。2.普通鋼筋的強度等級，縱向受力鋼筋宜采用HRB335和HRB400；箍筋宜采用HPB235、HRB335和HRB400。普通鋼筋優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋。對一、二級抗震等級的框架，其普通縱向受力鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；屈服強度實測值與強度的標準值得比值不應大于1.3。3.在施工中，當需要以強度等級較高的鋼筋代替原設計中縱向受力鋼筋時，應按鋼筋受拉承載力相等的原

39、則換算，并應滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構造要求。4抗震等級1.劃分依據(jù)：烈度、結構類型和房屋高度體現(xiàn)在同樣地震烈度下不同結構類型的鋼筋混凝土房屋不同的抗震要求。如：次要的抗側力結構單元的抗震要求可以低于主要的抗側力結構單元。2.抗震等級分為四級，結構的抗震等級越高，抗震措施越高。青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內容及教學過程提示與補充三、鋼筋混凝土框架結構的抗震構造措施 1.地震作用效應的調整 原則：強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件框架梁主要影響因素：截面尺寸、縱筋配筋率、剪壓比、配箍率、鋼筋及混凝土的強度。截面：縱筋配筋率：（通過受壓區(qū)高度控制）一級框架， 二、三級框架，梁端受拉筋配筋率梁端受壓

40、縱筋與受拉縱筋的比率一級框架二、三級框架梁端加密箍筋：抗震等級加密區(qū)長度最大間距（取小）最小直徑一2,500 mm6d, /4,100mm10二1.5,500 mm8d, /4,100mm8三1.5,500 mm8d, /4,100mm8四1.5,500 mm8d, /4,100mm6通長縱筋：一、二級框架不小于214且不小于受力縱筋面積的1/4， 三四級框架不少于212 ?？蚣苤饕绊懸蛩兀航孛娉叽?、軸壓比、縱筋配筋率、箍筋型式、鋼筋及混凝土的強度。截面：，圓柱直徑不宜小于350mm；剪跨比宜大于2；軸壓比 概念：名義軸向壓應力與砼抗壓強度之比 軸壓比是影響柱子破壞形態(tài)和延性的主要因素之一。軸壓比越大，柱子的延性越差。柱子的破壞形態(tài)也隨軸壓比的增大，由大偏心破壞向小偏心破壞過渡?？拐鸾Y構要求柱子有足夠的延性且為大偏心破壞，故控制軸壓比的限值。青島黃海職業(yè)學院教師教案教案內