抗震與防火kzyfh課件

1、8 建筑抗震與防火建筑抗震與防火本章提要本章提要本章內容：本章內容：地震的基本知識、建筑抗震的設防目標地震的基本知識、建筑抗震的設防目標和設計要點，建筑變形縫的概念、設置和設計要點，建筑變形縫的概念、設置要求和構造，以及建筑火災概念、火災要求和構造，以及建筑火災概念、火災的發(fā)展與蔓延、防火分區(qū)及劃分原則。的發(fā)展與蔓延、防火分區(qū)及劃分原則。學習重點：學習重點：掌握建筑變形縫的構造和建筑安全疏散掌握建筑變形縫的構造和建筑安全疏散要求；了解建筑抗震和建筑防火的基本要求；了解建筑抗震和建筑防火的基本知識。知識。本本 章章 內內 容容8.1 建筑抗震建筑抗震 8.2 建筑防火建筑防火 地地 震：震：指由

2、于地殼構造運動使巖層發(fā)生斷裂、指由于地殼構造運動使巖層發(fā)生斷裂、錯動而引起的地面振動。錯動而引起的地面振動。震震 源：源：地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯動的地方。地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯動的地方。震震 中：中：震源正上方的地面。震源正上方的地面。地震波：地震波：當震源巖層發(fā)生斷裂、錯動時，巖層所當震源巖層發(fā)生斷裂、錯動時，巖層所積累的變形能突然釋放，以波的形式從積累的變形能突然釋放，以波的形式從震源向四周傳播。震源向四周傳播。8.1 建筑抗震建筑抗震8.1.1 地震知識簡介地震知識簡介8.1.1.1 地震與地震波地震與地震波地震震級：地震震級：指地震的強烈程度，一般稱里氏震級，指地震的強烈程度，一般

3、稱里氏震級，取決于地震時釋放能量的大小。取決于地震時釋放能量的大小。地震烈度：地震烈度：指地震時某一地區(qū)地面、建指地震時某一地區(qū)地面、建( (構構) )筑物筑物遭受地震影響的強烈程度，它不僅與遭受地震影響的強烈程度，它不僅與震級有關，而且與震源深度、距震中震級有關，而且與震源深度、距震中的距離、建筑場地的土質等因素有關。的距離、建筑場地的土質等因素有關。一次地震只有一個震級，但卻有不同一次地震只有一個震級，但卻有不同的地震烈度。的地震烈度。8.1.1.2 地震震級與地震烈度地震震級與地震烈度 使建筑物經(jīng)抗震設防后，使建筑物經(jīng)抗震設防后，當遭受到低于本地當遭受到低于本地區(qū)防設烈度的地震影響時，區(qū)

4、防設烈度的地震影響時，建筑物一般不受損壞建筑物一般不受損壞或不需要修理仍能繼續(xù)使用；或不需要修理仍能繼續(xù)使用； 當遭受到本地區(qū)設防烈度影響時，當遭受到本地區(qū)設防烈度影響時，建筑物可建筑物可能有一定損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍能繼續(xù)能有一定損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍能繼續(xù)使用；使用； 當遭受高于本地區(qū)設防烈度的罕見地震時，當遭受高于本地區(qū)設防烈度的罕見地震時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的破壞。即做到建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的破壞。即做到“小震不壞，中震可修，大震不倒小震不壞，中震可修，大震不倒”。 8.1.2 抗震設防的目標抗震設防的目標n宜選擇對抗震有利的場地。宜選擇對抗震有利的場地。

5、n建筑的平面布置宜規(guī)則、對稱，形心和重心建筑的平面布置宜規(guī)則、對稱，形心和重心盡可能接近，并應具有良好的整體性。盡可能接近，并應具有良好的整體性。n建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結構的傾向建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結構的傾向剛度宜均勻變化，建筑的質量分布均勻。剛度宜均勻變化，建筑的質量分布均勻。n選擇技術上、經(jīng)濟上合理的抗震結構體系。選擇技術上、經(jīng)濟上合理的抗震結構體系。n加強構造處理。加強構造處理。 8.1.3 建筑抗震設計要點建筑抗震設計要點 變形縫：變形縫：為防止建筑物在外界因素為防止建筑物在外界因素( (溫度變溫度變化、地基不均勻沉降及地震化、地基不均勻沉降及地震) )作用下產(chǎn)生變形，

6、作用下產(chǎn)生變形，導致開裂，甚至破壞而預留的構造縫。導致開裂，甚至破壞而預留的構造縫。 變形縫分三種類型：變形縫分三種類型：伸縮縫伸縮縫、沉降縫沉降縫和和防防震縫震縫。 8.1.4 建筑變形縫建筑變形縫8.1.4.1 變形縫類型及要求變形縫類型及要求(1)(1)伸縮縫伸縮縫n通常沿建筑物高度方向設置垂直縫隙，將建筑物通常沿建筑物高度方向設置垂直縫隙，將建筑物斷開，使建筑物分隔成幾個獨立部分，各部分可斷開，使建筑物分隔成幾個獨立部分，各部分可自由脹縮，這種構造縫稱為自由脹縮，這種構造縫稱為伸縮縫。伸縮縫。n伸縮縫要求把建筑物的墻體、樓板層、屋頂?shù)鹊厣炜s縫要求把建筑物的墻體、樓板層、屋頂?shù)鹊孛嬉陨喜?/p>

7、分全部斷開。面以上部分全部斷開。n伸縮縫的位置和間距與建筑物的結構類型、材料、伸縮縫的位置和間距與建筑物的結構類型、材料、施工條件及當?shù)販囟茸兓闆r有關。設計時應根施工條件及當?shù)販囟茸兓闆r有關。設計時應根據(jù)有關規(guī)范的規(guī)定設置據(jù)有關規(guī)范的規(guī)定設置(表表8.18.1、表表8.28.2)。 表表8.1 砌體建筑伸縮縫的最大間距砌體建筑伸縮縫的最大間距 砌體類型 屋頂或樓層結構類別 間距(m)各種砌體 整體式或裝配整體式鋼筋混凝土結構 有保溫層或隔熱層的屋頂、樓層 50無保溫層或隔熱層的屋頂 40裝配式無檁體系鋼筋混凝土結構 有保溫層或隔熱層的屋頂、樓層 60無保溫層或隔熱層的屋頂 50裝配式有檁體

8、系鋼筋混凝土結構 有保溫層或隔熱層的屋頂、樓層 75無保溫層或隔熱層的屋頂 60粘土磚、空心磚砌體 粘土瓦或石棉瓦屋頂；木屋頂或樓層；磚石屋頂或樓層 100石砌體 80硅酸鹽塊砌體和混凝土塊砌體75表表8.2 鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距 結構類型 室內或土中 露天 排架結構 裝配式 10070框架結構 裝配式 7550現(xiàn)澆式 5535剪力墻結構 裝配式6540現(xiàn)澆式 4530擋土墻、地下室墻等類結構 裝配式4030現(xiàn)澆式 3020(2)(2)沉降縫沉降縫 沿建筑物高度設置垂直縫隙，將建筑物劃沿建筑物高度設置垂直縫隙，將建筑物劃分成若干個可以自由沉降的單元，這種

9、垂直縫分成若干個可以自由沉降的單元，這種垂直縫稱為稱為沉降縫沉降縫。 符合下列條件之一者應設置沉降縫：符合下列條件之一者應設置沉降縫：當當建筑物相鄰兩部分有高差；建筑物相鄰兩部分有高差；相鄰兩部分荷載相鄰兩部分荷載相差較大；相差較大；建筑體型復雜，連接部位較為薄建筑體型復雜，連接部位較為薄弱；弱；結構形式不同；結構形式不同；基礎埋置深度相差懸基礎埋置深度相差懸殊；殊；地基土的地耐力相差較大。地基土的地耐力相差較大。 沉降縫的寬度與地基的性質和建筑物的高度沉降縫的寬度與地基的性質和建筑物的高度有關，地基越軟弱，建筑的高度越大，沉降縫的有關，地基越軟弱，建筑的高度越大，沉降縫的寬度也越大寬度也越大

10、( (表表8.3)8.3)。 表表8.3 沉降縫的寬度沉降縫的寬度 地基情況 建筑物高度 沉降縫的寬度（mm） 一般地基 120 濕陷性黃土地基 3070 (3)(3)防震縫防震縫 在變形敏感部位設縫，將建筑物分為若干個在變形敏感部位設縫，將建筑物分為若干個體型規(guī)整、結構單一的單元，防止在地震波的作體型規(guī)整、結構單一的單元，防止在地震波的作用下互相擠壓、拉伸，造成變形破壞，這種縫隙用下互相擠壓、拉伸，造成變形破壞，這種縫隙叫叫防震縫防震縫。 地震設防烈度為地震設防烈度為8 8度、度、9 9度地區(qū)的多層砌體建度地區(qū)的多層砌體建筑物，筑物，有下列情況之一時應設防震縫：有下列情況之一時應設防震縫：建

11、筑物建筑物立面高差在立面高差在6 6m m以上；以上；建筑物有錯層，且樓板錯建筑物有錯層，且樓板錯層高差較大；層高差較大；建筑物各部分結構剛度、質量截建筑物各部分結構剛度、質量截然不同。然不同。 防震縫的寬度，在多層磚混結構中按設防烈度防震縫的寬度，在多層磚混結構中按設防烈度的不同取的不同取5050100100mmmm；在多層鋼筋混凝土框架結構建在多層鋼筋混凝土框架結構建筑中，建筑物的高度不超過筑中，建筑物的高度不超過1515m m時為時為7070mmmm，當建筑當建筑物高度超過物高度超過1515m m時，縫寬時，縫寬見表見表8.48.4。 表表8.4 8.4 防震縫的寬度防震縫的寬度 設防烈

12、度 建筑物高度 縫寬 7度 每增加4m 在70mm基礎上增加20mm 8度 每增加3m 在70mm基礎上增加20mm 9度 每增加2m 在70mm基礎上增加20mm (1)(1)基礎變形縫基礎變形縫 基礎在沉降縫處的構造有雙墻式、交叉式和基礎在沉降縫處的構造有雙墻式、交叉式和懸挑式。懸挑式。 雙墻式的基礎雙墻式的基礎 ( (圖圖8.1(8.1(a)a) 交叉式的基礎交叉式的基礎 ( (圖圖8.1(8.1(b)b) 懸挑式的基礎懸挑式的基礎 ( (圖圖8.1(8.1(c)c)8.1.4.2 變形縫的構造變形縫的構造(2)(2)墻體變形縫墻體變形縫 變形縫的構造形式與變形縫的類型和墻體變形縫的構造

13、形式與變形縫的類型和墻體的厚度有關，可做成的厚度有關，可做成平縫平縫、錯口縫錯口縫或或企口縫企口縫( (圖圖8.2)8.2)。 伸縮縫伸縮縫 ( (圖圖8.3(8.3(a)a) 沉降縫沉降縫 ( (圖圖8.3(8.3(b)b) 防震縫防震縫 ( (圖圖8.3(8.3(c)c) 內墻變形縫的構造應考慮與室內的裝飾環(huán)境內墻變形縫的構造應考慮與室內的裝飾環(huán)境相協(xié)調，并滿足隔聲、防火要求。一般采用具有相協(xié)調，并滿足隔聲、防火要求。一般采用具有一定裝飾效果的木條蓋縫一定裝飾效果的木條蓋縫( (圖圖8.4)8.4)。 (3)(3)樓地層變形縫樓地層變形縫 樓板層變形縫樓板層變形縫 樓板層變形縫的寬度應與墻

14、體變形縫一致，樓板層變形縫的寬度應與墻體變形縫一致，上部用金屬板、預制水磨石板、硬塑料板等蓋縫，上部用金屬板、預制水磨石板、硬塑料板等蓋縫，以防止灰塵下落。以防止灰塵下落。 ( (圖圖8.5(8.5(a)a) 地坪層變形縫地坪層變形縫 當?shù)仄簩硬捎脛傂詨|層時，變形縫應從墊層當?shù)仄簩硬捎脛傂詨|層時，變形縫應從墊層到面層處斷開，墊層處縫內填瀝青麻絲或聚苯板，到面層處斷開，墊層處縫內填瀝青麻絲或聚苯板，面層處理同樓面面層處理同樓面( (圖圖8.5(8.5(b)b)。(4)(4)屋頂變形縫屋頂變形縫 屋頂在變形縫處的構造分為等高屋面變形縫屋頂在變形縫處的構造分為等高屋面變形縫和不等高屋面變形縫兩種。和

15、不等高屋面變形縫兩種。 等高屋面變形縫等高屋面變形縫 a a不上人屋面變形縫不上人屋面變形縫 ( (圖圖8.6)8.6) b b上人屋面變形縫上人屋面變形縫 ( (圖圖8.7)8.7) 不等高屋面變形縫不等高屋面變形縫 ( (圖圖8.8)8.8)(1)(1)可燃物質可燃物質 凡能與空氣中的氧或其他氧化劑起劇烈反應的物凡能與空氣中的氧或其他氧化劑起劇烈反應的物質，一般都稱為可燃物質。質，一般都稱為可燃物質。(2)(2)助燃物質助燃物質 凡能幫助和支持燃燒的氧氣或氧化劑叫助燃物質凡能幫助和支持燃燒的氧氣或氧化劑叫助燃物質(3)(3)火源火源 凡能引起可燃物質燃燒的熱能源稱為火源。凡能引起可燃物質燃

16、燒的熱能源稱為火源。8.2 建筑防火建筑防火8.2.1 建筑火災簡介建筑火災簡介8.2.1.1 建筑物起火的條件建筑物起火的條件 火源火源一般分為一般分為直接火源直接火源和和間接火源間接火源兩大類。兩大類。n直接火源主要有四種：直接火源主要有四種： 明火、電火花、雷擊起火、地震和戰(zhàn)爭明火、電火花、雷擊起火、地震和戰(zhàn)爭火災火災n間接火源主要有兩種：間接火源主要有兩種： 加熱自燃起火加熱自燃起火 物品本身自燃起火物品本身自燃起火建筑火災的發(fā)展分為建筑火災的發(fā)展分為三個過程三個過程( (圖圖8.9)8.9)：v 火災初起階段火災初起階段v 火災猛烈燃燒階段火災猛烈燃燒階段v 火災衰減階段火災衰減階段

17、8.2.1.2 火災發(fā)展的過程火災發(fā)展的過程(1)(1)建筑火災的蔓延方式建筑火災的蔓延方式 熱傳導熱傳導 指物體一端受熱時，通過物體分指物體一端受熱時，通過物體分子的運動，將熱量傳至另一端的傳熱方式。子的運動，將熱量傳至另一端的傳熱方式。 熱輻射熱輻射 指熱量通過空氣為媒介，以電磁指熱量通過空氣為媒介，以電磁波的形式向周圍傳遞的傳熱方式。波的形式向周圍傳遞的傳熱方式。 熱對流熱對流 指熾熱的煙氣與冷空氣之間相互指熾熱的煙氣與冷空氣之間相互流動，使熱量得以傳遞的傳熱方式。流動，使熱量得以傳遞的傳熱方式。8.2.1.3 建筑火災的蔓延方式與途徑建筑火災的蔓延方式與途徑(2)(2)建筑火災的蔓延途

18、徑建筑火災的蔓延途徑 由外墻門窗洞口向上層蔓延由外墻門窗洞口向上層蔓延 ( (圖圖8.10(8.10(b)b) 為了防止火災向上層蔓延，可加大上下層門為了防止火災向上層蔓延，可加大上下層門窗洞口之間的墻體高度，或利用外墻挑出的陽臺窗洞口之間的墻體高度，或利用外墻挑出的陽臺板、窗楣板、雨篷等，使火焰偏離上層門窗洞口，板、窗楣板、雨篷等，使火焰偏離上層門窗洞口，阻止火災向上層蔓延阻止火災向上層蔓延( (圖圖8.10(8.10(a)a)、(c)(c)。 火災的橫向蔓延火災的橫向蔓延 火災通過豎井或豎向空隙蔓延火災通過豎井或豎向空隙蔓延 火災由通風管道蔓延火災由通風管道蔓延 一是一是選擇耐火時間較長的

19、建筑結構，結合建選擇耐火時間較長的建筑結構，結合建筑物的耐火等級，合理選擇建筑構配件的材料和筑物的耐火等級，合理選擇建筑構配件的材料和構造做法。構造做法。 二是二是根據(jù)建筑物的耐火等級和層數(shù)，限制建根據(jù)建筑物的耐火等級和層數(shù)，限制建筑物內疏散走道的長度；或對建筑物內部進行防筑物內疏散走道的長度；或對建筑物內部進行防火分區(qū)?；鸱謪^(qū)。8.2.2 建筑防火設計建筑防火設計8.2.2.1 建筑防火設計的任務建筑防火設計的任務 防火分區(qū)：防火分區(qū)：在分析建筑火災蔓延途徑的基在分析建筑火災蔓延途徑的基礎上，利用建筑物的原有構件或在建筑物內設礎上，利用建筑物的原有構件或在建筑物內設置專門的防火分隔物，采用置

20、專門的防火分隔物，采用“堵截包圍、穿插堵截包圍、穿插分割分割”的方法，在一定時間內把火災控制在限的方法，在一定時間內把火災控制在限定的區(qū)域空間，阻止火勢快速蔓延，以贏得寶定的區(qū)域空間，阻止火勢快速蔓延，以贏得寶貴的救援時間。貴的救援時間。8.2.2.2 建筑防火分區(qū)建筑防火分區(qū) 建筑防火分區(qū)建筑防火分區(qū)分為分為水平防火分區(qū)水平防火分區(qū)和和垂直防火垂直防火分區(qū)分區(qū)。 每個防火分區(qū)的大小取決于建筑物的耐火等每個防火分區(qū)的大小取決于建筑物的耐火等級和層數(shù)，我國建筑設計防火規(guī)范級和層數(shù)，我國建筑設計防火規(guī)范GBJ16GBJ168787中對防火分區(qū)的劃分見中對防火分區(qū)的劃分見表表8.58.5。 高層民用

21、建筑設計防火規(guī)范高層民用建筑設計防火規(guī)范GB5004595GB5004595中對防火分區(qū)的劃分見中對防火分區(qū)的劃分見表表8.68.6。 表表8.5 民用建筑的耐火等級、層數(shù)、長度和建筑面積民用建筑的耐火等級、層數(shù)、長度和建筑面積 耐火等級 最多允許層數(shù) 防火分區(qū)間 備 注 最大允許長度（m） 每層最大允許建筑面積(m2) 一、二級 9層的住宅和建筑高度24m的其他民用建筑以及建筑高度24m的單層公共建筑 15025001.體育館、劇院、展覽建筑的觀眾廳、展覽廳的長度和面積可根據(jù)需要確定；2.托兒所、幼兒園的兒童用房及兒童游樂廳等兒童活動場所不應設置在四層及四層以上或地下、半地下建筑內三級 5層

22、10012001.托兒所、幼兒園的兒童用房及兒童游樂廳等兒童活動場所和醫(yī)院、療養(yǎng)院的住院部不應設置在三層及三層以上或地下、半地下建筑內；2.商店、學校、電影院、劇院、禮堂、食堂、菜市場不應超過兩層 四級 2層60600學校、食堂、菜市場、托兒所、幼兒園、醫(yī)院不應超過一層 表表8.6 高層民用建筑的分類、耐火等級及防火分區(qū)高層民用建筑的分類、耐火等級及防火分區(qū) 建筑類型 一類 二類 耐火等級 防火分區(qū)(m2) 居住建筑 高層住宅：19層及19層以上的普通住宅 1018層的普通住宅 一類二類一類二類地下室 公共建筑 醫(yī)院、百貨樓、展覽樓、財貿及金融樓、電信樓、廣播樓、省級郵電樓、高級旅館、重要的辦公樓、科研樓、圖書樓、檔案樓等；建筑高度超過50m的教學樓