建筑结构抗震知识 建筑抗震基本知识 、抗震设计的基本要求 、多层砌体房屋的抗震规定
建筑结构抗震知识 一、建筑抗震基本知识 二、抗震设计的基本要求 三、多层砌体房屋的抗震规定
§10.1建筑抗震的基本知识 基本概念 1.震级:衡量地震大小的等级 2.烈度 地震烈度:某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响 的强烈程度。 基本烈度:某地区今后一定时期内,一般场地条件下可能遭 遇的最大地震烈度。50年内超越概率大于10%的烈度 多遇烈度:50年内超越概率大于63%的烈度 罕遇烈度:50年内超越概率大于2%-3%的烈度 抗震设防烈度:按国家规定权限批准作为一个地区地震设防 依据的地震烈度
§10.1 建筑抗震的基本知识 一、基本概念 1. 震级：衡量地震大小的等级 2. 烈度 地震烈度：某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响 的强烈程度。 基本烈度：某地区今后一定时期内，一般场地条件下可能遭 遇的最大地震烈度。50年内超越概率大于10%的烈度 多遇烈度：50年内超越概率大于63%的烈度 罕遇烈度：50年内超越概率大于2%~3%的烈度 抗震设防烈度：按国家规定权限批准作为一个地区地震设防 依据的地震烈度
二、抗震设防的原则 我国根据具体情况,提出了三水准目标,二阶段设计法 原则:小震不坏、中震可修、大震不倒 三水准设防目标 1.当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏 或不需修理仍可继续使用(第一水准); 2.当遭受本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,但经一般修 理或不需修理仍可继续使用(第二水准); 3.当遭受高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌 或发生危及生命的严重破坏(第三水准) 二阶段设计法 ①按地区设防烈度进行构件截面抗震承载力计算〖弹性分析〗 ②按高于本地区设防烈度的预估罕遇地震作用验算构件弹塑性变形 〖概念设计+构造措施〗 设防范围:烈度小于6度,不设防;6、7、8、9度,设防;大于10 度地区不进行工程建设
二、抗震设防的原则 三水准设防目标 1. 当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏 或不需修理仍可继续使用（第一水准）； 2. 当遭受本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修 理或不需修理仍可继续使用（第二水准）； 3. 当遭受高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌 或发生危及生命的严重破坏（第三水准）。 二阶段设计法 ① 按地区设防烈度进行构件截面抗震承载力计算〖弹性分析〗 ② 按高于本地区设防烈度的预估罕遇地震作用验算构件弹塑性变形 〖概念设计＋构造措施〗 ➢ 我国根据具体情况，提出了三水准目标，二阶段设计法。 ➢ 原则：小震不坏、中震可修、大震不倒 ➢ 设防范围：烈度小于6度，不设防；6、7、8、9度，设防；大于10 度地区不进行工程建设
§10.2抗震设计的基本要求 有利的场地、地基和基础 有利的建筑平面和立面 >合理的抗震结构体系 处理好非结构构件和主体结构的关系 材料选择及施工质量
§10.2 抗震设计的基本要求 ➢ 有利的场地、地基和基础 ➢ 有利的建筑平面和立面 ➢ 合理的抗震结构体系 ➢ 处理好非结构构件和主体结构的关系 ➢ 材料选择及施工质量
§10.3多层砌体房屋的抗震规定 震害及分析 墙体交叉裂缝 产生原因:主拉应力过大 裂缝形状:倾斜阶梯状且交叉 出现部位:内外纵横墙、窗间墙 分布规律:底层墙体比顶层严重 空旷空间墙体的开裂 交叉裂缝 产生原因:抗震墙体相距较远,墙 体受弯剪或水平弯曲作用 裂缝形状:通长水平裂缝 出现部位;大房间房屋顶层,大开下 EIELEl:BEE 间房屋外墙 分布规律空旷房间的外纵墙或山田田田睏睏团睏旺 墙开裂严重;错层、房屋平面凹凸 变化处、墙体在门窗洞口过分被削 通长水平裂缝 弱处开裂严重
§10.3 多层砌体房屋的抗震规定 一、震害及分析 ➢ 墙体交叉裂缝 产生原因：主拉应力过大 裂缝形状：倾斜阶梯状且交叉 出现部位：内外纵横墙、窗间墙 分布规律：底层墙体比顶层严重 ➢ 空旷空间墙体的开裂 交叉裂缝 通长水平裂缝 产生原因：抗震墙体相距较远，墙 体受弯剪或水平弯曲作用 裂缝形状：通长水平裂缝 出现部位：大房间房屋顶层，大开 间房屋外墙 分布规律：空旷房间的外纵墙或山 墙开裂严重；错层、房屋平面凹凸 变化处、墙体在门窗洞口过分被削 弱处开裂严重
转角墙及内外墙连接处的破损 产生原因:转角处分担地震作用较多 裂缝形状:竖向裂缝、三角形或菱形 出现部位:内外墙连接处、房屋转角 分布规律:纵墙承重房屋比横墙承重房屋严重; 墙体布置不对称时比规则严重;不设置圈梁时 比设置时严重;大洞口、空旷房间或楼梯间严 转角裂缝 重;内外墙拉结差时严重。 外纵墙倒塌 竖向裂缝
➢ 转角墙及内外墙连接处的破损 外纵墙倒塌 竖向裂缝 转角裂缝 产生原因：转角处分担地震作用较多 裂缝形状：竖向裂缝、三角形或菱形 出现部位：内外墙连接处、房屋转角 分布规律：纵墙承重房屋比横墙承重房屋严重； 墙体布置不对称时比规则严重；不设置圈梁时 比设置时严重；大洞口、空旷房间或楼梯间严 重；内外墙拉结差时严重
碰撞损坏 产生原因:墙体振动,互相碰撞挤压 出现部位:伸缩缝和沉降缝两侧 突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟囱、 碰撞损坏 女儿墙等附属结构的破损 产生原因:“鞭鞘效应” 出现部位:房屋突出部位 分布规律:突出部分的面积相对于下层面 积愈小,破损愈严重。 砌体结构房屋楼盖的破损 突出部位震害 产生原因:板、梁墙上支承长度不够或无可靠拉结 出现部位:预制板和承重墙连接处 分布规律:无圈梁房屋较有圈梁房屋严重;现浇楼盖的抗震性能优于 预制楼盖
产生原因：“鞭鞘效应” 出现部位：房屋突出部位 分布规律：突出部分的面积相对于下层面 积愈小，破损愈严重。 ➢ 碰撞损坏 碰撞损坏 产生原因：墙体振动，互相碰撞挤压 出现部位：伸缩缝和沉降缝两侧 ➢ 突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟囱、 女儿墙等附属结构的破损 ➢ 砌体结构房屋楼盖的破损 突出部位震害 产生原因：板、梁墙上支承长度不够或无可靠拉结 出现部位：预制板和承重墙连接处 分布规律：无圈梁房屋较有圈梁房屋严重；现浇楼盖的抗震性能优于 预制楼盖
般规定 砌体房屋抗震性能与建筑平面布置、结构选型、抗震计算、构造 措施和施工质量相关 砌体房屋抗震设计原则:“小震不坏、中震可修、大震不倒” 抗震概念设计主要内容: ①建筑总体布置:平面布置宜规则、对称;立面布置宜规则, 应避免局部的突出和错层;楼梯间布置合理,不宜设在房屋端 部的第一开间及转角处,不宜突出或开设过大的窗洞。 ②结构选型:砌体结构房屋高度、层高、高宽比限制;承重 方案的选择;防震缝的设置;抗震横墙最大间距限制;墙体 局部尺寸限制;地下室与基础 ③抗震构造措施:钢筋混凝土构造柱;钢筋混凝士圈梁;墙 体间的拉结;楼(屋)盖梁板与墙柱间的连接
二、一般规定 ➢ 砌体房屋抗震性能与建筑平面布置、结构选型、抗震计算、构造 措施和施工质量相关。 ➢ 砌体房屋抗震设计原则：“小震不坏、中震可修、大震不倒” ➢ 抗震概念设计主要内容： ① 建筑总体布置：平面布置宜规则、对称 ；立面布置宜规则 ， 应避免局部的突出和错层；楼梯间布置合理，不宜设在房屋端 部的第一开间及转角处，不宜突出或开设过大的窗洞。 ② 结构选型：砌体结构房屋高度、层高、高宽比限制 ；承重 方案的选择；防震缝的设置 ；抗震横墙最大间距限制 ；墙体 局部尺寸限制 ；地下室与基础 ③ 抗震构造措施：钢筋混凝土构造柱 ；钢筋混凝土圈梁 ；墙 体间的拉结 ；楼(屋)盖梁板与墙柱间的连接
抗震构造措施 A.构造柱设置规定 ①构造柱最小截面尺寸 240mm×180mm 5○ ②混凝土强度等级不低于 c20; ③纵筋采用412(角柱用 4φ14),箍筋φ6@250, 柱上、下端各 700mm(6oomm)箍筋加 56@100 6a200 密至100mm。 ④构造柱应先砌墙后浇筑混 凝土,应砌成马牙槎; >400 400 ⑤构造柱沿墙高每隔 至外地 500mm设2q6拉结钢筋 每边伸入墙内不宜小于 10d 基础梁 1000mm。 ↓≥3
➢ 抗震构造措施 A. 构造柱设置规定 ① 构造柱最小截面尺寸 240mm×180mm； ② 混凝土强度等级不低于 C20； ③ 纵筋采用4φ12(角柱用 4φ14)，箍筋φ6@250， 柱上、下端各 700mm(600mm)箍筋加 密至100mm 。 ④ 构造柱应先砌墙后浇筑混 凝土，应砌成马牙槎； ⑤ 构造柱沿墙高每隔 500mm设2φ6拉结钢筋， 每边伸入墙内不宜小于 1000mm
B.圈梁设置规定 ①圈梁高度不应小于120mm; ②圈梁在平面上应封闭,当遇有洞口被切断时应上下搭接; ③圈梁应先砌墙后与构造柱一起现浇成整体; C.墙体间的拉结 大房间的外墙转角及内外墙交接处,均应沿墙高每隔500mm配置 2q6拉结钢筋,并伸入墙内不宜小于1m。 >1000 >1000 >1000 2φ6500 墙体间的拉结
B. 圈梁设置规定 ① 圈梁高度不应小于120mm； ② 圈梁在平面上应封闭，当遇有洞口被切断时应上下搭接； ③ 圈梁应先砌墙后与构造柱一起现浇成整体； 墙体间的拉结 C. 墙体间的拉结 大房间的外墙转角及内外墙交接处，均应沿墙高每隔500mm配置 2φ6拉结钢筋，并伸入墙内不宜小于1m