建筑結(jié)構(gòu)抗震第五章多層砌體結(jié)構(gòu)抗震設計

建筑結(jié)構(gòu)抗震第五章多層砌體結(jié)構(gòu)抗震設計第一頁，共80頁。主要內(nèi)容§5.1多層砌體結(jié)構(gòu)的震害特點

§5.2多層砌體結(jié)構(gòu)選型與布置§5.3多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震計算§5.4多層砌體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施§5.5底部框架砌體房屋抗震設計第二頁，共80頁。統(tǒng)計分析表明：未經(jīng)抗震設防的多層磚房在

6度區(qū)內(nèi)，主體結(jié)構(gòu)一般處于基本完好狀態(tài)；

7度區(qū)內(nèi)，主體結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)輕微破壞，小部分達到中等破壞；

8度區(qū)內(nèi)，多數(shù)房屋達到中等破壞的程度；

9度區(qū)內(nèi)，多數(shù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴重破壞；10度及以上地震區(qū)內(nèi)，大多數(shù)房屋倒毀。5.1多層砌體結(jié)構(gòu)的震害特點5.1.1宏觀震害統(tǒng)計上述事實說明：未經(jīng)抗震設防的多層磚房的抗地震破壞能力較低。第三頁，共80頁。

唐山地區(qū)多層磚房的震害統(tǒng)計（%）81.868.025.10.0倒塌11.719.932.523.5嚴重破壞4.76.534.329.4中等破壞1.55.06.835.3輕微破壞0.30.61.311.8基本完好111098破壞程度烈度未經(jīng)抗震設防的多層磚房在高烈度區(qū)的倒塌率非常高。表5-1第四頁，共80頁。0.00.00.0倒塌19.017.00.0嚴重破壞19.027.09.8中等破壞22.010.019.5輕微破壞40.046.070.7基本完好中小學教學樓醫(yī)院住宅破壞程度7度設防

天津市8度區(qū)住宅、醫(yī)院、中小學教學樓震害統(tǒng)計（%）抗震設防可減輕砌體結(jié)構(gòu)的震害，減少嚴重破壞和倒塌率。表5-2第五頁，共80頁。

5.1.2震害現(xiàn)象

（一）從地震動的角度考察，地震波包括有水平、垂直、扭轉(zhuǎn)等方向的分量。

與水平地震力作用方向大體一致的墻體，會因墻體的主拉應力強度達到限值而產(chǎn)生斜裂縫。因地震力的反復作用，形成交叉裂縫。

震害的發(fā)生是由外部條件（地震動）和內(nèi)在因素（結(jié)構(gòu)特征）兩方面原因促成的。圖5-11999年9月21日九二一大地震中臺灣的臺中縣一實驗室墻壁出現(xiàn)交叉裂縫第六頁，共80頁。

與水平地震力作用方向基本垂直的墻體，尤其是房屋的縱墻，則會因出平面的彎曲破壞造成大面積的墻體甩落。圖5-2唐山大地震中某三層客房外縱墻全部被甩落第七頁，共80頁。

受垂直方向地震力的作用，墻體會因受拉出現(xiàn)水平裂縫。圖5-31999年9月21日九二一大地震位于震中央的臺中縣霧峰鄉(xiāng)光復國中教舍墻壁上出現(xiàn)水平裂縫第八頁，共80頁。圖5-4墻體轉(zhuǎn)角的破壞

在扭轉(zhuǎn)地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墻角處易于產(chǎn)生嚴重的震害。第九頁，共80頁。

（二）從結(jié)構(gòu)特征方面考察可以發(fā)現(xiàn)：在受力復雜、約束減弱、附屬結(jié)構(gòu)等部位，往往是震害易于發(fā)生的地方。

例如：縱橫墻連接處，砌體結(jié)構(gòu)的樓梯間，預制鋼筋混凝土樓屋蓋，女兒墻、突出頂面的屋頂間地震容易發(fā)生破壞。第十頁，共80頁。1.剛性樓蓋房屋，上層破壞輕、下層破壞重；柔性樓蓋房屋，上層破壞重、下層破壞輕；2.橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋；3.堅實地基上的房屋震害輕于軟弱地基和非均勻地基上的震害；4.預制樓板結(jié)構(gòu)比現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)破壞重；5.外廊式房屋往往地震破壞較重；6.房屋兩端、轉(zhuǎn)角、樓梯間、附屬結(jié)構(gòu)震害較重；5.1.3震害規(guī)律砌體結(jié)構(gòu)房屋的震害，在宏觀上存在以下規(guī)律：第十一頁，共80頁。

結(jié)構(gòu)布置房屋的總高度與層數(shù)房屋的高寬比抗震橫墻的間距房屋的局部尺寸5.2多層砌體結(jié)構(gòu)選型與布置

結(jié)構(gòu)的選型與布置，屬于概念設計的范疇。對多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，宜遵守以下幾方面的原則：第十二頁，共80頁。5.2.1結(jié)構(gòu)布置

1.對于多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，應優(yōu)先采用橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置方案，其次考慮采用縱、橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)布置方案，避免采用縱墻承重方案。

2.縱橫墻應對稱、均勻布置，沿平面應對齊、貫通，同一軸線上墻體宜等寬勻稱，沿豎向宜上下連續(xù)。

3.在煙道、風道、垃圾道等部位，應避免墻體的局部削弱。第十三頁，共80頁。

4.當?shù)卣鹆叶葹?度或9度且有下列情況之一時，應設置防震縫。1)房屋立面高度差在6m以上；2)房屋有錯層，且樓板高差較大；3)部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同。

防震縫兩側(cè)均應布設墻體，縫寬可取50~100mm。

5.樓梯間不宜設在房屋的盡端或轉(zhuǎn)角處。第十四頁，共80頁。1.一般情況下，層數(shù)和總高度不應超過下表------618721721190

混凝土小砌塊------515618721190412618721721240412618721824240

普通粘土磚層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度6789烈度最小厚度(mm)

房屋類別

多孔磚2.對醫(yī)院、教學樓等及橫墻較少的多層砌體房屋，總高度應比前表的規(guī)定降低3m,層數(shù)相應減少一層；各層橫墻很少的多層砌體房屋，還應根據(jù)具體情況再適當降低總高度和減少層數(shù)。5.2.2房屋的總高度與層數(shù)3.磚房和砌塊房屋的層高，不宜超過3.6m。表5-3第十五頁，共80頁。

抗震規(guī)范對多層砌體房屋不要求作整體彎曲的承載力驗算。為了使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力，房屋的高寬比應滿足下表：

房屋高寬比：房屋總高度與總寬度的最大比值。烈度6789最大高寬比2.52.52.01.5房屋高寬比的限值表5.2.3房屋高寬比表5-4第十六頁，共80頁。

橫向地震作用主要由橫墻承受。橫墻間距較大時，樓蓋水平剛度變小，不能將橫向水平地震作用有效傳遞到橫墻，致使縱墻發(fā)生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌。471111木樓、屋蓋7111515裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋11151818現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋9876烈度房屋類型房屋抗震橫墻最大間距(m)5.2.4抗震橫墻的間距表5-5第十七頁，共80頁。

為了避免出現(xiàn)薄弱部位、防止因局部的破壞發(fā)展成為整棟房屋的破壞，多層砌體房屋的墻體局部尺寸應符合下表的要求。1.51.51.02.00.01.21.21.01.50.51.01.01.01.00.51.01.01.01.00.5承重窗間墻最小寬度承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離內(nèi)墻陽角至門窗洞邊的最小距離無錨固女兒墻(非出入口處)的最大高度9876烈度部位房屋局部尺寸限值(m)5.2.5房屋的局部尺寸表5-6第十八頁，共80頁。

§5.3多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震計算

多層砌體結(jié)構(gòu)所受地震作用主要包括水平作用、垂直作用和扭轉(zhuǎn)作用。

對多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震計算，一般只要求進行水平地震作用條件下的計算。計算的歸結(jié)點，是對薄弱區(qū)段的墻體進行抗剪強度的復核。

多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震驗算，一般包括三個基本步驟：確立計算簡圖；分配地震剪力；對不利墻段進行抗震驗算。第十九頁，共80頁。5.3.1計算簡圖

滿足上節(jié)結(jié)構(gòu)布置要求的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，其在地震作用下的變形形式以層間剪切變形為主。

圖5-5多層砌體房屋圖5-6計算簡圖第二十頁，共80頁。5.3.2地震剪力的計算與分配

1.樓層地震剪力

多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量與剛度沿高度分布一般比較均勻，且以剪切變形為主，故可以按本書第三章所述底部剪力法計算地震作用。可取結(jié)構(gòu)底部地震剪力為：

(5.1)

其次，考慮到多層砌體結(jié)構(gòu)在線彈性變形階段的地震作用基本上按倒三角形分布，頂部附加地震影響系數(shù)δn=0。第二十一頁，共80頁。這樣，任一質(zhì)點i的水平地震作用標準值Fi為：

作用于第i層的樓層地震剪力標準值Vi為i層以上的地震作用標準值之和，即：

(5.3)

鞭梢效應，但增大的兩倍不往下傳遞。(i=1,2,…,n)(5.2)Gii層的地震剪力H1G1GjHj地震作用分布圖第二十二頁，共80頁。[例題5-1]某四層磚砌體房屋，尺寸如圖5-6(a)(b)所示。結(jié)構(gòu)設防烈度為7度。樓蓋及屋蓋均采用預應力混凝土空心板，橫墻承重。樓梯間突出屋頂。除圖中注明者外，窗口尺寸為1.5m×2.1m，門洞尺寸為1.0m×2.5m。試計算該樓房樓層地震剪力。第二十三頁，共80頁。圖5-6（b）第二十四頁，共80頁。[例題5-1]某四層磚砌體房屋，尺寸如圖5-6(a)(b)所示。結(jié)構(gòu)設防烈度為7度。樓蓋及屋蓋均采用預應力混凝土空心板，橫墻承重。樓梯間突出屋頂。除圖中注明者外，窗口尺寸為1.5m×2.1m，門洞尺寸為1.0m×2.5m。試計算該樓房樓層地震剪力。[解]（1）計算樓層重力荷載代表值恒載（樓層及墻重）取100%，樓屋面活荷載取50%，經(jīng)計算得：

屋頂層=四層=三層=二層=一層=

第二十五頁，共80頁。（2）計算結(jié)構(gòu)總的地震作用標準值設防烈度7度，=0.08，∴（3）計算樓層地震剪力按式（5.2）、（5.3）及關(guān)于屋頂間的附加規(guī)定計算。計算過程列于表5-5。第二十六頁，共80頁。

分項樓層Gi(KN)Hi(m)GiHi(KN-m)Fi(KN)Vi(KN)屋頂間21018.238220.02327.627.6×3=82.84376015.2571520.339406.5434.13441011.6511560.303363.3797.4244108.0352800.209250.61048148404.4212960.126151.01199∑176301687061199

樓層地震剪力計算表5-5

第二十七頁，共80頁。2.墻體側(cè)移剛度

假定墻體下端固定、上端嵌固，則在墻體頂端加一單位力所產(chǎn)生的側(cè)移即為墻體的側(cè)移柔度。

墻體在側(cè)向力作用下一般包括彎曲變形與剪切變形兩部分：彎曲變形

剪切變形

(5.4)

(5.5)

側(cè)移柔度：第二十八頁，共80頁。側(cè)移柔度的倒數(shù)即為墻體的側(cè)移剛度。因此，對于同時考慮彎曲、剪切變形的構(gòu)件，其側(cè)移剛度為：

僅考慮剪切變形的構(gòu)件，其側(cè)移剛度為：(5.6)

(5.7)

第二十九頁，共80頁。3.樓層地震剪力在各墻體間的分配樓層地震剪力Vi由各層與Vi方向一致的各抗震墻體共同承擔。即：橫向地震作用全部由橫墻承擔。

縱向地震作用全部由縱墻承擔。

Vi在各墻體間的分配主要取決于樓蓋的水平剛度和各墻體的抗側(cè)移剛度。

第三十頁，共80頁。（1）橫向樓層地震剪力的分配

橫向樓層地震剪力分配時要考慮樓蓋的剛度：剛性樓蓋，柔性樓蓋和中等剛度樓蓋。1）剛性樓蓋

把樓蓋在其平面內(nèi)視為絕對剛性的連續(xù)梁，而將各橫墻看作是該梁的彈性支座，各支座反力即為各抗震墻所承受的地震剪力。當結(jié)構(gòu)和荷載都對稱時，各橫墻的水平位移相等（圖5-8）。圖5-8剛性樓蓋的計算簡圖第三十一頁，共80頁。設第i層共有m道橫墻，其中第j道橫墻承受的地震剪力為Vij，則

Vij為第j道橫墻的側(cè)移剛度Kij與樓層層間側(cè)移Δi的乘積上式代入（5.8）給出再將（5.10）代入式（5.9）即得到(5.8)

(5.11)

(5.9)

(5.10)

（5.11）式說明：剛性樓蓋房屋的樓層地震剪力可按照各抗震橫墻的側(cè)移剛度比例分配于各墻體。第三十二頁，共80頁。

當計算墻體側(cè)移剛度時，可以只考慮剪切變形，按式（5.7）計算。若同一層墻體材料及高度均相同，則將式（5.7）代入式(5.11),經(jīng)簡化后可得：(5.12)

（5.12）式說明：對剛性樓蓋,當各抗震墻的高度、材料均相同時,其樓層地震剪力可按各抗震墻的橫截面面積比例進行分配。式中Aij——第i層第j片墻體的凈橫截面面積。第三十三頁，共80頁。2）柔性樓蓋

可認為樓蓋如同一多跨簡支梁，橫墻為各跨簡支梁的彈性支座（圖5.9）。

因此，各橫墻所承擔的地震作用為該墻兩側(cè)各橫墻之間各一半面積的樓蓋上的重力荷載所產(chǎn)生的地震作用。各橫墻所承擔的地震剪力，可按各墻所承擔的上述重力荷載比例進行分配，即：圖5-9柔性樓蓋的計算簡圖第三十四頁，共80頁。第i層樓蓋上、第j道墻與左右兩側(cè)相鄰橫墻之間各一半樓蓋面積上所承擔的重力荷載之和。第i層樓蓋上所承擔的總重力荷載。

(5.13)

當樓層上重力荷載均勻分布時，上述計算可進一步簡化為按各墻體從屬面積的比例進行分配，即第i層樓蓋、第j道墻體的從屬面積。第i層樓蓋總面積。

(5.14)

第三十五頁，共80頁。3）中性剛度樓蓋可以采用前述兩種分配算法的平均值，即：(5.15)

當墻高相同，所用材料相同且樓蓋上重力荷載分布均勻時，可采用(5.16)

同一種建筑物中各層采用不同的樓蓋時，應根據(jù)各層樓蓋類型分別按上述三種方法分配樓層地震剪力。第三十六頁，共80頁。（2）縱向樓層地震剪力的分配1.房屋縱向尺寸一般比橫向大得多。

2.縱墻的間距在一般砌體房屋中也比較小。

因此，不論那種樓蓋，在房屋縱向的剛度都比較大，可按剛性樓蓋考慮。即，縱向樓層地震剪力可按各縱墻側(cè)移剛度比例進行分配。第三十七頁，共80頁。（3）在同一道墻上各墻肢間地震剪力的分配

對于同一道墻體，門窗洞口之間各墻肢所承擔的地震剪力可按各墻肢的側(cè)移剛度比例再進行分配。

設第j道墻上共劃分出s個墻肢，則第r墻肢分配的地震剪力為：(5.17)

Kjr-第j墻體第r墻肢的側(cè)移剛度。

第三十八頁，共80頁。

當h/b≤1時，墻體變形以剪切變形為主，墻肢剛度可按式（5.7）計算。

當1＜h/b≤4時，彎曲變形和剪切變形在總變形中均占相當比例，墻肢剛度應按式（5.6）計算。當h/b＞4時，墻體變形以彎曲變形為主。可取Kjr=0。

墻肢側(cè)移剛度的計算要根據(jù)墻肢的高寬比h/b的不同而區(qū)別對待。(5.7)

(5.6)

第三十九頁，共80頁。4.3.3墻體抗震強度驗算1.砌體抗剪強度理論砌體抗剪強度理論主要有兩種：主拉應力強度理論與剪切摩擦強度理論。

1）主拉應力強度理論將砌體假定為均質(zhì)各向同性的彈性材料，認為當墻體內(nèi)某處的主拉應力（式5.18）達到砌體抗拉強度時，砌體將出現(xiàn)開裂并破壞。(5.18)

——正壓應力——剪應力第四十頁，共80頁。

2）剪切摩擦強度理論認為砌體的抗震強度主要由水平縫的抗剪強度所決定。

當墻體的名義剪應力分布均勻時，砌體沿水平通縫破壞。

當墻體的剪應力分布不均勻時，砌體沿最大剪應力分布線破壞，形成平緩的梯形裂縫。砌體的剪切摩擦強度為：(5.19)

—時砌體的抗剪強度

—摩擦系數(shù)第四十一頁，共80頁。在實踐中應用的強度公式則是半經(jīng)驗半理論公式：

—非抗震設計的砌體抗剪強度設計值—砌體強度的正應力影響系數(shù)(按下表采用)—抗震強度設計值

砌體類別0.01.03.05.07.010.015.020.0普通磚、多孔磚0.801.001.281.501.701.952.32混凝土小砌塊1.251.752.252.603.103.954.80第四十二頁，共80頁。2.砌體截面抗剪強度驗算對于非配筋砌體抗震承載力應滿足：(5.21)

—墻體地震剪力設計值，為地震剪力標準值的1.3倍—墻體橫截面積承載力抗震調(diào)整系數(shù)，一般承重墻體=1.0；兩端均有構(gòu)造柱約束的承重墻體=0.9；自承重墻體=0.75。

—第四十三頁，共80頁。對于橫向配筋砌體抗震承載力應滿足：(5.22)—鋼筋抗拉強度設計值—鋼筋參與工作系數(shù)，可按下表采用—層間墻體體積配筋率

—墻體橫截面面積

墻體高寬比0.250.40.50.60.70.81.01.20.070.100.110.120.130.140.150.12第四十四頁，共80頁。對于混凝土小型砌塊墻體抗震承載力應滿足：(4.23)—芯柱混凝土軸心抗拉強度設計值

—芯柱截面總面積

—芯柱鋼筋截面總面積

—芯柱參與工作系數(shù)，按下表查取。填孔率＜0.15＜0.25＜0.5≥0.501.01.101.15填孔率系指芯柱根數(shù)（含構(gòu)造柱）與孔洞總數(shù)之比。

第四十五頁，共80頁。

§4.4多層砌體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施

結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施的主要目的在于加強結(jié)構(gòu)的整體性、保證抗震設計結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施目標的實現(xiàn)、彌補抗震計算的不足。結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施主要表現(xiàn)在以下四個方面：1.加強結(jié)構(gòu)的連接2.設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱3.合理布置圈梁4.重視樓梯的設計第四十六頁，共80頁。4.4.1加強結(jié)構(gòu)的連接縱橫墻的連接1.縱橫墻的連接第四十七頁，共80頁。圖樓板與外墻體的拉接圖樓板與內(nèi)墻或圈梁的拉接2.樓板間及樓板與墻體的連接圈梁第四十八頁，共80頁。鋼筋混凝土構(gòu)造柱的主要功能，約束墻體，使之有較高的變形能力。1、設置位置和要求（多層磚房）4.4.2設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱房屋層數(shù)

各種層數(shù)和烈度均設置的部位隨層數(shù)或烈度變化而設置的部位6度7度8度9度四、五三、四二、三

外墻四角錯層部位橫墻與外縱墻交接處較大洞口兩側(cè)大房間內(nèi)外墻交接處7~8度時，樓電梯間四角；每隔15m左右的橫墻或單元橫墻與外墻交接處六、七五四二

隔開間橫墻（軸線）與外墻交接處，山墻與內(nèi)縱墻交接處；7~9度時，樓電梯間四角八六、七五、六三、四

內(nèi)墻（軸線）與外墻交接處，內(nèi)墻的局部較小墻垛處；7~9度時，樓電梯間的四角；9度時內(nèi)縱墻與橫墻（軸線）交接處（一）鋼筋混凝土構(gòu)造柱第四十九頁，共80頁。2、截面尺寸、配筋和連接的要求（1）截面與配筋

構(gòu)造柱最小截面可采用240×180mm，縱向鋼筋宜采用，箍筋間距不宜大于250mm，且在柱上下端適當加密；7度時超過六層、8度時超過五層和九度時，構(gòu)造柱縱向鋼筋宜采用，箍筋間距不應大于200mm；房屋四角的構(gòu)造柱可適當加大截面及配筋。（2）構(gòu)造柱與墻體的連接

構(gòu)造柱與墻體連接處應砌成馬牙槎，并應沿墻高每隔500mm設拉結(jié)鋼筋，每邊深入墻內(nèi)不宜小于1m。第五十頁，共80頁。（3）構(gòu)造柱與圈梁的連接

構(gòu)造柱與圈梁連接處，構(gòu)造柱的縱筋應穿過圈梁，保證構(gòu)造柱縱筋上下貫通。（4）構(gòu)造柱的基礎(chǔ)

構(gòu)造柱可不單獨設置基礎(chǔ)，但應深入室外地面下500mm，或與埋深小于500mm的基礎(chǔ)圈梁相連。第五十一頁，共80頁。房屋層數(shù)設置部位設置數(shù)量6度7度8度四、五三、四二、三

外墻四角，樓梯間四角；大房間內(nèi)外墻交接處；每隔16m左右的橫墻或單元橫墻與外墻交接處

外墻轉(zhuǎn)角，灌實3個孔；內(nèi)外墻交接處，灌實4個孔六五四

外墻四角，樓梯間四角；大房間內(nèi)外墻交接處，山墻與內(nèi)縱墻交接處，隔開間橫墻（軸線）與外縱墻交接處七六五

外墻四角，樓梯間四角；各內(nèi)墻（軸線）與外墻交處；8、9度時，內(nèi)縱墻與橫墻（軸線）交接處和門洞兩側(cè)

外墻轉(zhuǎn)角，灌實5個孔；內(nèi)外墻交接處，灌實4個孔；內(nèi)墻交接處，灌實4~5個孔；洞口兩側(cè)，各灌實1個孔七六

同上；橫墻內(nèi)芯柱間距不宜大于2m

外墻轉(zhuǎn)角，灌實7個孔；內(nèi)外墻交接處，灌實5個孔；內(nèi)墻交接處，灌實4~5個孔；洞口兩側(cè)各灌實1個孔（二）鋼筋混凝土芯柱對混凝土小砌塊房屋，可按下表要求設置芯柱。

第五十二頁，共80頁。2.截面尺寸、配筋和連接的要求（1）截面與配筋（2）芯柱與墻體的連接（3）芯柱與圈梁的連接

混凝土小砌塊房屋芯柱截面不宜少于120×120mm2，芯柱混凝土強度等級，不應低于C20。插筋不應小于1φ12；對7度時超過五層、8度時超過四層和9度時，插筋不應少于1φ14。

芯柱與墻連接處應設置拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片。豎向鋼筋應貫通墻身且應與每層圈梁連接。

芯柱也應伸入室外地面下0.5m或錨入淺于0.5m的基礎(chǔ)圈梁內(nèi)。

第五十三頁，共80頁。1、鋼筋混凝土圈梁的主要功能

增加縱橫墻體的連接，加強整個房屋的整體性；圈梁可箍住樓蓋，增強其整體剛度；減小墻體的自由長度，增強墻體的穩(wěn)定性；可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開展；抵抗地基不均勻沉降，減小構(gòu)造柱計算長度。

（1）裝配式鋼筋混凝土樓蓋、屋蓋或木樓蓋、屋蓋的磚房，橫墻承重時應按下表的要求設值圈梁，縱墻承重時每層均應設置圈梁，且抗震墻上的圈梁間距應比表內(nèi)要求適當加密。2、鋼筋混凝土圈梁的設置部位及構(gòu)造要求同上;各層所有橫墻同上;屋蓋處沿所有橫墻，且間距不應大于7m；樓蓋處間距不應大于7m,構(gòu)造柱對應部位同上;屋蓋處間距不應大于7m，樓蓋處間距不應大于15m,構(gòu)造柱對應部位

內(nèi)橫墻屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處外墻及內(nèi)縱墻986、7墻類設防烈度4.4.3合理布置圈梁第五十四頁，共80頁。

（2）現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁應在設防烈度基礎(chǔ)上提高一度后按上表的相應要求設置。

（3）圈梁應閉合，遇有洞口應上下搭接，圈梁宜與預制板設在同一標高處或緊靠板底。第五十五頁，共80頁。

圈梁的截面高度一般不應小于180mm，配筋應符合右表要求，但在軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層上的砌體房屋的基礎(chǔ)圈梁，截面高度不應小于180mm，配筋不應少于4φ12。（4）圈梁的截面尺寸及配筋配筋烈度6、789最小縱筋4Ф104Ф124Ф14最大箍筋間距(mm)250200150第五十六頁，共80頁。4.4.4重視樓梯間的設計

1）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2φ6通長鋼筋。9度時，其它各層樓梯間可在休息平臺或半高處設置60mm厚的配筋砂漿帶，砂漿強度等級不應低于M7.5,鋼筋不宜少于2φ10。

2）8度和9度時，樓梯間及門廳內(nèi)墻陽角處的大梁支承長度不應小于0.5m，并應與圈梁連接。

3）裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接，不應采用墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯，也不應采用無筋磚砌欄板。

4）突出屋頂?shù)臉?、電梯間，構(gòu)造柱應伸到頂部，并與頂部圈梁連接。內(nèi)外墻交接處應沿墻高每隔0.5m布設2φ6拉結(jié)鋼筋。第五十七頁，共80頁。

§4.5底部框架砌體房屋抗震設計

4.5.1概述

底部框架砌體房屋主要指結(jié)構(gòu)底層或底部兩層采用鋼筋混凝土框架-抗震墻的多層砌體房屋。

為了防止底部因變形集中而發(fā)生嚴重的震害，在抗震設計中必須在結(jié)構(gòu)底部加設抗震墻，不得采用純框架布置。

底部框架-抗震墻房屋抗震墻的數(shù)量，應依據(jù)第二層與底層的縱橫向側(cè)移剛度比值要求來確定。

第五十八頁，共80頁。底部抗震橫墻的間距應符合表4-16的要求。

6度7度8度9度211815—表4-16底部抗震墻最大間距（m）

6度7度8度9度高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)227227196不宜采用表4-17總高度（m）和層數(shù)限值底部框架磚房的總高度和層數(shù)，不宜超過表4-17的限制。第五十九頁，共80頁。4.5.2抗震計算底部框架-抗震墻砌體房屋的抗震計算可采用底部剪力法。計算中取地震影響系數(shù)α1=αmax,頂部附加地震影響系數(shù)δn=0。

底層框架-抗震墻砌體房屋的底層地震剪力設計值應將底部剪力法所得底層地震剪力再乘以增大系數(shù)，即(4.24)(4.25)——地震剪力增大系數(shù)

γ—

第二層與底層側(cè)移剛度之比

按（4.25）算得ξ＜1.2時，取ξ=1.2;ξ＞1.5時，取ξ=1.5。

同理，對于底部兩層框架房屋的底層與第二層，其縱、橫向地震剪力設計值亦均應乘以增大系數(shù)ξ。第六十頁，共80頁。

底部框架中的框架柱與抗震墻的設計，可按兩道防線的思想進行設計，即在結(jié)構(gòu)彈性階段和結(jié)構(gòu)彈塑性階段。鋼筋混凝土抗震墻開裂后剛度約為初始剛度的30%，磚抗震墻約為20%左右。據(jù)此可確定框架柱所承擔的地震剪力為：(4.26)式中、、——分別為一片混凝土抗震墻、一片磚抗震墻、一根鋼筋混凝土框架柱的彈性側(cè)移剛度。第六十一頁，共80頁。

此外，框架柱的設計尚需考慮地震傾覆力矩引起的附加軸力。作用于整個房屋底層的地震傾覆力矩為（參考下圖）（4.27）

圖底部框架的抗震墻第六十二頁，共80頁。每榀框架所承擔的地震傾覆力矩，可按底層抗震墻和框架的轉(zhuǎn)動剛度比例分配。

一片抗震墻承擔的傾覆力矩為：(4.28)一榀框架承擔的傾覆力矩為：(4.29)——底層一片抗震墻的平面轉(zhuǎn)動剛度——一榀框架沿自身平面的轉(zhuǎn)動剛度第六十三頁，共80頁。

傾覆力矩Mf在框架中產(chǎn)生的附加軸力為（4.32）底部框架砌體房屋框架層以上結(jié)構(gòu)的抗震計算與多層砌體結(jié)構(gòu)房屋相同。第六十四頁，共80頁。

[例題4-4]例題4-1中多層磚房改為底層框架房屋，上部各層均不變，底層平面改動如下：撤除底層②、③、⑥、⑧軸線上的橫墻，在B、C軸線的山墻上加開門洞，尺寸為1.8m×2.5m。在各軸線交叉點設置框架柱，柱截面尺寸為400mm×400mm，混凝土強度等級為C20。試求底層橫向設計地震剪力和框架柱所承擔的地震剪力。第六十五頁，共80頁。

[例題4-4]例題4-1中多層磚房改為底層框架房屋，上部各層均不變，底層平面改動如下：撤除底層②、③、⑥、⑧軸線上的橫墻，在B、C軸線的山墻上加開門洞，尺寸為1.8m×2.5m。在各軸線交叉點設置框架柱，柱截面尺寸為400mm×400mm，混凝土強度等級為C20。試求底層橫向設計地震剪力和框架柱所承擔的地震剪力。[解]（1）計算二層與底層的側(cè)移剛度比底層框架柱單元的側(cè)移剛度（近似按兩端完全嵌固計算）第六十六頁，共80頁。單片磚抗震墻的側(cè)移剛度（不考慮帶洞墻體）：①、⑨軸線上:④、⑤軸線上:第六十七頁，共80頁。故底層橫向側(cè)移剛度為二層橫向側(cè)移剛度為第六十八頁，共80頁。(2)求橫向設計地震剪力結(jié)構(gòu)底層做出題設變動后=4531

=17321故

第六十九頁，共80頁。(3)計算框架柱所承擔的地震剪力第七十頁，共80頁。4.5.3

抗震構(gòu)造措施底層框架-抗震墻砌體房屋的上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施同于一般多層砌體房屋。

底部框架應采用現(xiàn)澆或現(xiàn)澆柱、預制梁結(jié)構(gòu)，并宜雙向剛性連接。底層樓蓋應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板厚不應小于120mm。當樓板洞口尺寸大于800mm時，洞口周邊應設置圈梁。底層框架柱因受水平剪力和豎向壓力共同作用，常沿斜截面發(fā)生破壞。因此，宜加大構(gòu)造箍筋的直徑、減少間距，必要時可采用螺旋箍筋或焊接封閉箍筋。

底部框架—抗震墻房屋的上部各層應按表4.11要求設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，過渡層尚應在底部框架柱對應位置處設置構(gòu)造柱。構(gòu)造柱的截面，不宜小于240mm×240mm。構(gòu)造柱的縱向鋼筋不宜少于4φ14，箍筋間距不宜大于200mm。過渡層構(gòu)造柱的縱向鋼筋，7度時不宜小于4φ16，8度時不宜小于6φ16。一般情況下，構(gòu)造柱的縱向鋼筋應錨入下部的框架柱內(nèi)；當縱向鋼筋錨固在框架梁內(nèi)時，框架梁的相應位置應加強。構(gòu)造柱應與每層圈梁連接，或與現(xiàn)澆樓板可靠拉結(jié)。第七十一頁，共80頁。

鋼筋混凝