建筑結(jié)構(gòu)抗震第5章第三部分.多層砌體房屋抗震設(shè)計抗震驗算

主要內(nèi)容§5.1震害及分析§5.2砌體房屋抗震設(shè)計的一般規(guī)定§5.3砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震驗算§5.4砌體房屋抗震構(gòu)造措施§5.5底部框架-抗震墻房屋的抗震設(shè)計§5.6內(nèi)框架房屋的抗震設(shè)計要點1抗震驗算——總體要求多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的強度驗算是指：水平地震作用下砌體墻片的抗剪強度驗算不必進行豎向地震作用下的抗震強度驗算不必進行水平地震作用下整體彎曲強度驗算應(yīng)分別考慮房屋的兩個主軸方向：沿橫墻方向沿縱墻方向當沿斜向布置有抗側(cè)力墻片時，尚應(yīng)考慮沿斜向的水平地震作用GO!!§5.3砌體房屋的抗震驗算2抗震強度驗算——驗算步驟1.確定計算簡圖2.地震作用及樓層剪力計算3.各墻片承擔(dān)的地震剪力計算4.墻體抗震強度驗算GO!!§5.3砌體房屋的抗震驗算31.計算簡圖假定：忽略房屋的扭轉(zhuǎn)振動，將水平地震作用在兩個主軸方向分別進行驗算；砌體房屋在水平地震作用下的變形以剪切變形為主；樓蓋平面內(nèi)剛度無限大，平面內(nèi)不變形，各抗側(cè)力構(gòu)件在同一樓層標高處側(cè)移相等。計算單元以防震縫所劃分的結(jié)構(gòu)單元為計算單元砌體房屋在水平地震作用下的計算簡圖可采用層間剪切模型GO!!41.計算簡圖Gi為第i各質(zhì)點的重力荷載代表值，包括第i層樓蓋的全部重量、上下個半層墻體重量以及該層樓面上50%的活荷載底部固定端的標高一般取以下兩者的較大值：室外地面以下500處的標高基礎(chǔ)梁頂部標高52.地震作用計算底部剪力法可不考慮頂層質(zhì)點的附加地震作用由于多層砌體房屋的基本自振周期一般小于0.3s，地震影響系數(shù)均取最大值，即GO!!62.地震作用計算---底部剪力法按規(guī)范規(guī)定計算各質(zhì)點的重力荷載代表值Gi；計算等效總重力荷載代表值Geq；計算總水平地震作用，即底部總剪力計算各質(zhì)點地震作用GO!!7計算各樓層地震剪力對突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)，以乘以增大系數(shù)3，但增大部分不往下層傳遞2.地震作用計算---計算各樓層剪力83.各墻體承擔(dān)地震作用計算假定第i層有l(wèi)道墻，令第i層第m道墻承擔(dān)的地震剪力為Vim;欲求，需借助變形協(xié)調(diào)條件，而樓層的變形與樓板的剛度直接相關(guān)，根據(jù)樓蓋剛度的不同，分三種情況討論GO!!93.各墻體承擔(dān)地震作用—剛性樓蓋①:剛性樓蓋——現(xiàn)澆和現(xiàn)澆裝配整體式樓蓋，整體性強，自身平面內(nèi)剛度大，不會發(fā)生橫向彎曲變形，各道墻的水平剪切位移相同剛性樓蓋的砌體房屋，各道墻的地震剪力由樓層剪力按各墻的抗側(cè)剛度比分配，即：推導(dǎo)過程如下GO!!103.各墻體承擔(dān)地震作用—剛性樓蓋若第m道墻的抗側(cè)剛度為Kim,相對側(cè)移為Δim,則第i道墻所承擔(dān)的剪力為剛性樓蓋，有113.各墻體承擔(dān)地震作用—柔性樓蓋②柔性樓蓋——假定樓蓋的平面內(nèi)剛度為零，從而各道墻在地震作用下的變形是自由的，不受樓蓋的約束。如木樓蓋等柔性樓蓋的砌體房屋，各道墻的地震剪力和該道墻承擔(dān)的重力荷載代表值成正比，即：推導(dǎo)過程如下GO!!123.各墻體承擔(dān)地震作用—柔性樓蓋柔性樓蓋的砌體房屋，各道墻的地震剪力和該道墻承擔(dān)的重力荷載代表值成正比，即：由若進一步假定各樓層的重力沿平面均勻分布133.各墻體承擔(dān)地震作用—中性樓蓋中性樓蓋(半剛半柔)：平面內(nèi)剛度介于剛性樓蓋和柔性樓蓋之間的樓蓋。如裝配式樓蓋等中性樓蓋的砌體房屋，各道墻的地震剪力近似取剛性樓蓋和柔性樓蓋各道墻的地震剪力的平均值，即：或GO!!143.各墻體承擔(dān)地震作用—抗側(cè)剛度若墻片厚度為t,寬度為b，則將上式及代入各式153.各墻體承擔(dān)地震作用—抗側(cè)剛度當墻片的高寬比時，可只考慮剪切變形的影響：當墻片的高寬比時，忽略其抗側(cè)剛度；當墻片的高寬比時，應(yīng)同時考慮剪切變形和彎曲變形的影響163.各墻體承擔(dān)地震作用—抗側(cè)剛度當大部分墻片的高寬比時，為簡化計算，可只考慮剪切變形，所有墻片抗側(cè)剛度均按下式計算若一般同層所用材料相同，墻片高度相同，即各墻片的Gim，him相同：173.—橫向剪力在各道橫墻上的分配先確定樓蓋類型：剛性樓蓋、柔性樓蓋、中性樓蓋(半剛性樓蓋)根據(jù)樓蓋類型采用相應(yīng)的假定，計算各道墻承擔(dān)的地震剪力現(xiàn)澆或裝配整體式樓蓋——剛性樓蓋木樓蓋或整體性較差的裝配式鋼筋混凝土樓蓋——柔性樓蓋鋼筋混凝土裝配式樓蓋(有30~40mm厚配筋面層)——中性樓蓋183.—縱向剪力在各道縱墻上的分配樓蓋由于其計算高度大于其寬度，樓蓋的平面內(nèi)抗彎剛度很大，可不考慮樓蓋的具體構(gòu)造，一律按剛性樓蓋計算各道縱墻承擔(dān)的地震剪力193.一道墻的剪力在各墻段間的分配對于被門窗洞口分割成墻段的墻，尚需解決剪力在各墻段間的分配問題，才能進行墻段的抗剪強度驗算同一道墻的各墻段具有相同的側(cè)移，可按各墻段的抗側(cè)剛度分配地震剪力，即第i層第m道墻第r墻段所受的地震剪力為204.墻體抗震強度驗算可選擇若干抗震不利墻段進行抗震強度驗算根據(jù)震害和工程實踐經(jīng)驗，多層砌體防屋的抗震不利墻段可能是：底層、頂層、或砂漿強度變化的樓層墻體；承擔(dān)地震作用較大或豎向正應(yīng)力較小的墻體砌體墻片抗震強度驗算的基本公式γRE為承載力抗震調(diào)整系數(shù)，對自承重墻0.75，對承重墻，當墻體兩端有構(gòu)造柱或芯柱時，取0.9，否則取1.0214.墻體抗震強度驗算——砌體墻（1）砌體墻片抗震強度驗算的基本公式：fVE——砌體沿階梯形截面破壞的抗震抗剪強度設(shè)計值fv——砌體抗剪強度設(shè)計值ξN——砌體強度的正應(yīng)力影響系數(shù)，見5-5224.墻體抗震強度驗算——正應(yīng)力影響系數(shù)fVE——砌體沿階梯形界面破壞的抗震抗剪強度設(shè)計值fv——砌體抗剪強度設(shè)計值ξN——砌體強度的正應(yīng)力影響系數(shù)234.墻體抗震強度驗算—橫向配筋砌體墻（2）橫向配筋砌體墻片抗震強度驗算的基本公式γRE為承載力抗震調(diào)整系數(shù)，對自承重墻0.75，對承重墻，當墻體兩端有構(gòu)造柱或芯柱時，取0.9，否則取1.0ψs——鋼筋參與工作系數(shù)，見表5-6fy——鋼筋抗拉強度設(shè)計值A(chǔ)s——