| 书名 | 砌体结构抗震设计 | ISBN | 9787562919575 |
|---|---|---|---|
| 出版社 | 武汉理工大学出版社 | 出版时间 | 2004年6月1日 |
《砌体结构抗震设计》结合现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的有关要求介绍了丰功伟绩结构永恒抗震设计的基本理论和方法。《砌体结构抗震设计》共分六章。第一章介绍了砌体结构抗震的一些基本概念、砌体结构房屋的主要类型、砌体结构房屋震害及发生，并对有广泛应用前景的配筋混凝土小型空心砌块砌体的研究情况作了简要的介绍。第二章、第三章、第四章分别介绍了三类主要砌体结构房屋--多层砌体房屋、底部框架-抗震墙砌体房屋和内框架砌体房屋的抗震设计理论和方法。第五章介绍了配混凝土小型空心砌块抗震墙房屋的抗震设计理论和方法。第六章结合抗震设计实例，详细介绍了上述四类房屋抗震设计的步骤和方法。
《砌体结构抗震设计》可作为本科生和研究生的教学参考书，也可作为各类成人教育学生的自学用书和结构设计、施工及科研人员的参考书。
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1 砌体结构房屋主要类型和震害
1.1 砌体结构概念
1.2 砌体结构房屋主要类型
1.3 砌体结构房屋震害
1.4 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震性能研究和应用前景
1.5 砌体结构房屋抗震设计三要素
2 多层砌体房屋抗震设计
2.1 建筑布置与结构选型
2.2 地震作用计算与抗震强度验算
2.3 抗震构造措施
3 底部框架?抗震墙砌体房屋抗震设计
3.1 建筑布置与结构选型
3.2 地震作用计算与抗震强度验算
3.3 抗震构造措施
4 内框架砌体房屋抗震设计
4.1 建筑布置与结构选型
4.2 地震作用计算与抗震强度验算
4.3 抗震构造措施
5 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计
5.1 建筑布置与结构选型
5.2 地震作用计算与抗震强度验算
5.3 抗震构造措施
6 抗震设计实例
6.1 多层砌体房屋抗震设计实例
6.2 底部框架-抗震墙砌体房屋抗震设计实例
6.3 内框架砌体房屋抗震设计实例
6.4 配筋混凝土小型空心砌块抗震墙房屋抗震设计实例
参考文献
出版社: 武汉理工大学出版社; 第1版 (2004年6月1日) 丛书名: 抗震设计系列丛书
平装: 80页
正文语种: 简体中文
开本: 16
ISBN: 7562919577
条形码: 9787562919575
尺寸: 25.4 x 18 x 0.8 cm
重量: 141 g
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本书介绍如何使钢筋混凝土和砌体结构体系具有足够的延性变形能力，以形成可行的塑性机构来满足地震作用下结构的地震反应。以这一概念为基础提出一个定量的"能力设计方法"进行抗震设计。
书 名:《砌体结构抗震/建筑抗震设计丛书》
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作 者:
出 版 社:
上市日期: 2008年11月
开 本:16开
页 数:301页
ISBN编号:978-7-80227-468-6
一、抗震设计概念; 二、地震的起因和作用; 三、构件设计原理; 四、钢筋混凝土延性框架;五、结构墙; 六、复合结构体系; 七、砌体结构; 八、有限延性的钢筋混凝土建筑物; 九、基础结构。
多层砌体结构的楼梯间结构设计，根据房屋不同层数及不同的地区设防烈度，于梯间四角设置构造柱。6度时，四~七层设置；7度时三~六层设置；8度时二~五层设置；9度时二~三层设置。详细见GB50011-2010《建筑抗震设计规范》表731
第1011条 地震区的砌体结构构件，除应符合第1章到第9章的要求外，尚应按本章的规定进行抗震设计。
第1012条 按本章规定的配筋砌块砌体剪力墙结构构件抗震设计的适用的房屋最大高度不宜超过表1012的规定。
配筋砌块砌体剪力墙房屋适用的最大高度(m) 表1012
最小墙厚 6度 7度 8度
190mm 54 45 30
注：
1 房屋高度指室外地面至檐口的高度；
2 房屋的高度超过表内高度时应根据专门的研究，采取有效的加强措施。
第1013条 配筋砌块砌体剪力墙和墙梁的抗震设计应根据设防烈度和房屋高度，采用表1013规定的结构抗震等级，并应符合相应的计算和构造要求。
抗震等级的划分 表1013
结构类型 设防烈度
6 7 8
配筋砌块砌体剪力墙 高度(m) ≤24 ＞24 ≤24 ＞24 ≤24 ＞24
抗震等级 四 三 三 二 二 一
框支墙梁 底层框架 三 二 一
剪力墙 三 二 一
注：
1 对于四级抗震等级，除本章规定外，均按非抗震设计采用；
2 接近或等于高度分界时，可结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级；
3 当配筋砌体剪力墙结构为底部大空间时，其抗震等级宜按表中规定适当提高一级。
第1014条 配筋砌块砌体剪力墙结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算，其楼层内最大的层间弹性位移角不宜超过1/1000。
第1015条 考虑地震作用组合的砌体结构构件，其截面承载力应除以承载力抗震调整系数γRE，承载力抗震调整系数应按表1015采用。
承载力抗震调整系数 表1015
结构构件类别 受力状态 γRE
无筋、网状配筋和水平配筋砖砌体剪力墙 受剪 10
两端均设构造柱、芯柱的砌体剪力墙 受剪 09
组合砖墙、配筋砌块砌体剪力墙 偏心受压、受拉和受剪 085
自承重墙 受剪 075
无筋砖柱 偏心受压 09
组合砖柱 偏心受压 085
注：
本章的剪力墙即为现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中的抗震墙。
第1016条 地震区的混凝土砌块、石砌体结构构件的材料，应符合下列规定：
1 混凝土砌块砌筑砂浆的强度等级不应低于Mb50；配筋砌块砌体剪力墙中砌筑砂浆的强度等级不应低于Mb10；
2 料石的强度等级不应低于MU30，砌筑砂浆的强度等级不应低于M5。
第1017条 考虑地震作用组合的配筋砌体结构构件，其配置的受力钢筋的锚固和接头，除应符合本规范第9章的要求外，尚应符合下列要求：
1 竖向钢筋或纵向钢筋的最小锚固长度ιae，应按下列规定采用：
一、二级抗震等级
ιae＝115ιa (1017-1)
三级抗震等级
ιae＝105ιa (1017-2)
四级抗震等级
ιae＝10ιa (1017-3)
式中
ιa----受拉钢筋的锚固长度，应按第943条的规定确定。
2 钢筋搭接接头，对一、二级抗震等级不小于12ιa+5d；对三、四级不小于12ιa。
第1018条 蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体结构房屋应符合下列规定：
1 房屋的层数与构造柱的设置位置应符合表1018的要求。构造柱的截面及配筋等构造要求，应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定；
蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖房屋构造柱设置要求 表1018
房屋层数 设置部位
6度 7度 8度
四～五 三～四 二～三 外墙四角、楼(电)梯间四角，较大洞口两侧、大房间内外墙交接处。
六 五 四 外墙四角、楼(电)梯间四角，较大洞口两侧、大房间内外墙交接处，山墙与内纵墙交接处，隔开间横墙(轴线)与外纵墙交接处。
七 六 五 外墙四角、楼(电)梯间四角，较大洞口两侧、大房间内外墙交接处，各内墙(轴线)与外墙交接处；8度时，内纵墙与横墙(轴线)交接处。
八 七 六 较大洞口两侧，所有纵横墙交接处，且构造柱间距不宜大于48m。
注：
房屋的层高不宜超过3m。
2 当6度8层、7度7层和8度6层时，应在所有楼(屋)盖处的纵横墙上设置混凝土圈梁，圈梁的截面尺寸不应小于240mm×180mm，圈梁主筋不应少于4φ12，箍筋φ6、间距200mm。其他情况下圈梁的设置和构造要求应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定。
第1019条 结构构件抗震设计时，地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定计算。
第10110条 砌体结构构件进行抗震设计时，房屋的总高度和层数、高宽比、结构体系、抗震横墙的间距、局部尺寸的限值、防震缝设置及结构构造措施，除本章规定者外均应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的要求。
抗震结构概念设计，就是要求你对结构的薄弱部位有个初步的确定，然后再针对薄弱部位，通过结构设计，根据拟定的抗震设防目标，采取相应的措施，消除或减轻抗震时结构薄弱部位的地震反应。
如果你没有相关概念，可能会出现“好钢用在刀背上”的情况，如结构设计时盲目加大构件尺寸配筋，不但增加了投资，还可能会增加地震作用。
我可以提供资料： 砌体结构masonry structure
以砌体为主制作的结构称为砌体结构。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛，这是因为它可以就地取材，具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性，有较好的保温隔热性能。较钢筋混凝土结构节约水泥和钢材，砌筑时不需模板及特殊的技术设备，可节约木材。砌体结构的缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式，决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能很差，因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外，砖砌体所用粘土砖用量很大，占用农田土地过多，因此把实心砖改成空心砖，特别发展高孔洞率、高强度、大块的空心砖以节约材料，以及利用工业废料，如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心砖块代替红砖等都是今后砌体结构的方向。
多层砖混结构房屋的抗震设计探讨_碧森尤信_建筑设计_建筑中文网砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式；其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差；因此改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。
砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑形式；其中民用住宅建筑中约占90%以上。砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。在地震设防地区，多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差；因此改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。根据现行建筑抗震设计规范、砌体结构设计规范，结合自身设计的实践经验，我认为，在多层砖混房屋抗震设计上应注意以下几方面。
一、科学布局建筑平面和立面
建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中，建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则，结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合，在地震作用下会产生扭转效应，大大加剧地震的破坏力度；对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻，房屋重心尽可能降低，避免采用错落的立面，突出屋面建筑部分的高度不应过高，以免地震时发生鞭梢效应，同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。
建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案，即使不可避免时，也应尽量在适当部位设置防震缝，将体型复杂，平面特别不规则的建筑布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中，应尽可能兼顾建筑造型，又满足使用功能要求的前提下，将平面布置、立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方；同时又能有效地提高工程的抗震性能。
二、砌体房屋的总层数及总高度不应该超限值
历次震害证明，砌体房屋的层数越多，高度越高，它的地震破坏程度越大，所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范（GB50011—2001）对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定：多层砌体房屋的总高度及层数应满足表1中的限值。
表1房屋的层数和高度限值（m）
（注：室内外高差大于06m时，房屋总高度应允许比表中数据适当增加，但不应多于10m）
在设计中房屋总高度及总层数应同时满足上标的限值，因为楼盖重量占房屋总重的一半左右，房屋总高度相同，多一层楼盖就意味着增加半层楼的侧向地震作用，同时加大对底部的倾覆力矩。在中、强地震作用下，因倾覆力矩过大，使得底部墙体产生过大的压力或剪刀而被破坏，故此减轻自重、减少层数、降低层高是削弱地震影响的有效途径之一。
三、增强砌体房屋的刚度及整体性
房屋是纵、横向承重构件和楼盖组成的一个具有空间刚度的结构体系，其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧移刚度分配地震作用的保证。现浇钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性好、水平刚度大的优点，是较理想的抗震构件，不但可消除滑移、散落问题，增加房屋的整体性，增大楼板的刚度，而且对平面上墙体对齐的要求也可予以适当放宽，因作为以剪切变形为主的砌体结构，层间变形是可控制的。较强的楼板及屋盖水平刚度使荷载传递具有良好的条件，平面上，当上下墙体不对齐时，现浇楼板及屋盖能起到一定的传递水平力的作用，同时楼、屋盖现浇增加了楼板对墙体的约束。因此，采现浇楼、屋盖是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用；另外，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。
四、合理布置纵墙和横墙
多层砖混房屋的主要承重构件是纵、横墙体，在地震中主要由于承重纵、横墙在地震力作用下产生裂缝，严重者会出现倾斜、错动、倒塌等现象，进而使房屋造到破坏；所以合理布置纵、横墙对提高房屋抗震性能起到很大的作用。多层砖混房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，纵、横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同时一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。房屋的空间整体刚度和整体稳定性决定着房屋抗震能力的高低，多层砖混房屋一般采用纵墙或横墙承重，由于非承重方向的约束墙体少，间距大，因而房屋该方向刚度较弱，空间刚度和整体性均较差，拉震能力低；在高烈度地区，墙体由于平面外的失稳而先行破坏，进而引起整个房屋倒塌。而在两个方向适当布置纵横、墙混合承重的房屋，由于其限制了纵、横墙的侧向变形，增强了空间刚度和整体性，对承受纵、横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪都非常有利。墙体布置时，应尽量采用纵墙贯通的平面布置，当纵墙不能贯通布置时，可在纵横墙交接处采取加强措施，也可在纵、横墙交接处增设钢筋混凝土构造柱，并适当加强构造配筋；必要时还可以每隔一定高度放置水平拉结构筋，以加强房屋整体性，防止纵、横墙交接处被拉开。
在地震中多层砖混房屋的横向地震力主要由横墙承担，不仅要求横墙有足够的承载力，而且楼盖必须具有能将地震力传给横墙的水平。
刚度；对抗震横墙最大间距的构造规定就是为了满足楼盖对传递水平地震力所需的刚度要求。现行建筑抗震设计规范（GB50011-2001）规定：房屋抗震横墙的间距不应超过规范中表决715的要求，其中，8度设防时，现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖的多层砖混房屋抗震横墙最大间距为15m当横墙间距过大时，纵向砖墙会因过大的层间变形而产生出平面的弯曲破坏，使楼盖失去传递水平地震力的能力，从而导致地震力还未传到横墙，纵墙就已先破坏；所以有效地控制横墙间距能提高房屋的抗震能力。
五、适当增加墙体面积与合理提高砂浆强度
历次震害表明，多层砖混房屋的抗震能力与墙体面积大小及砂浆强度等级高低成正比，提高墙体面积、砂浆强度等级能有效地提高房屋的抗震能力，是减轻震害的有效途径之一。在6层砖混房屋的抗震验算中，上面几层的地震作用较小，容易满足抗震承载力的要求，而底部一、二两特别是第一层的地震作用力较大，是薄弱层，往往不容易满足要求；但若改变部分墙体的承载面积或适当提高砂浆的强度等级，如将部分240mm宽的承重墙改为360mm宽的墙，或将砂浆强度等级由M5体高到M10，则在抗震结果中显示满足抗震要求。可见在进行6层砖混房屋的抗震验算时，适当增加底部1~2层墙体面积或提高砂浆强度能有效地提高房屋的整体抗震能力。
当施工质量控制等级为B级时，龄期为28天的以毛截面计算的普通砖和烧结多孔砖砌体的抗压强度设计值应按表2采用；砌体的轴心抗拉强度设计值，弯曲抗拉强度设计值和拉剪强度设计值应按表3采用。
砖强度等级
砂浆强度等级
砂浆强度M15M10M75M5M250MU30394327293259226115MU25360298268237206105MU20322267239212184094MU15279231207183160082MU10_189169150130067
沿砌体灰缝截面破坏时砌体的轴心抗拉强度设计值，弯曲抗拉。
表3 强度设计值和抗剪强度设计值（Mpa）
砌体类别
强度类别
破坏特征
砂浆强度等级
≥M10M75M5M25烧结普 通砖， 烧结 多孔砖 轴心抗拉沿齿缝019016013009
弯曲抗拉
沿齿缝033029023017沿通缝017014011008抗剪_017014011008
比照以上两表，可见对于相同类别的砌体，烧结普通砖或烧结多孔砖用不同强度等级的砂浆砌筑，其抗压强度设计值、轴心抗拉强度设计值、弯曲抗拉强度设计值和抗剪强度设计值是不同的，随着砂浆强度等级的提高，同类别砌体的以上各设计强度也相应提高，所以可见提高砂浆强度等级，能有效提高砌体的强度，增加砌体的承载力，从而达到提高砖混房屋抗震性能的目的。
六、有效设置房屋圈梁和构造柱
多次震害调查表明，圈梁是多层砖房的一种经济有效的措施，可提高房屋的抗震能力，减轻震害。在多层砖混房屋中设置沿楼板标高的水平圈梁，可加强内外墙的连接，增强房屋的整体性。由于圈梁的约束作用使楼盖与纵、横墙构成整体的箱形结构，能有效地约束预制板的散落，使砖墙出平面倒塌的可能性大大降低，以充分发挥各片墙体的抗震能力。圈梁作为边缘构件，对装配式楼、屋盖在水平面内进行约束，可提高楼盖，屋盖的水平刚度，同时能保证楼盖起一整体横隔板的作用。圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束，限制墙体裂缝的开展，且不沿伸超出两道圈梁之间的墙体，并减小裂缝与水平面的夹角，保证墙体的整体性和变形能力，提高墙体的抗剪能力。设置圈梁还可以减轻地震时地基不均匀沉陷与地表裂缝对房屋的影响，特别是屋盖和基础顶面处的圈梁具有提高房屋的竖向刚度和抗御不均匀沉陷的能力。现浇钢筋混凝土圈梁的设置应符合。
现行建筑抗震设计规范的要求。现浇钢筋混凝土圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。圈梁的截面高度不应小于120mm，配筋应符合表4的要求。
配 筋
烈 度
6、789最小纵筋4Ф104Ф124Ф14最大箍筋间距（mm）250200150
多次实验表明，砖墙增设构造柱后能提高砖混房屋的延性，发挥防止砖砌体侧向挤出塌落的约束作用；设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力提高10~30%，提高砌体的变形能力，是有效的抗倒塌措施。另外，在多层砖混房屋中合理地设置构造柱，能起到增强房屋整体性的作用，还可以利用其塑性变形和滑移摩擦来消耗地震能量，从而大大提高抗震能力。现浇钢筋混凝土构造的设置部位应符合建筑抗震规范的要求。构造柱最小截面可采取240-180mm，8度超过五层时，构造柱纵向钢筋宜采用4Ф14，箍筋间距不应大于200mm，且在柱上、下端宜适当加密。房屋四角的构造可适当加大截面及配筋，构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500毫米设Ф6拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1m
七、在合理位置的墙段内设置水平钢筋
在抗震验算中，多层砖混房屋底层往往不容易满足抗震要求，即使有时在适当部位加设构造柱也不能完全满足抗震承力验算。为了提高墙体的抗震能力，可在抗震力不够的承重墙段内配置水平钢筋，使地震力由砌体及水平钢筋共同承担。一些试验表明，配筋多孔砖墙体可以有效地提高墙段的抗震性能，减少脆性，增加延性，增强砖混房屋的抗震性能。水平配筋砖砌体的砌筑砂浆强度等级不应低于M75，水平钢筋宜采用HPB235、HRB335钢筋，配筋率不应小于007%，也不宜大于017%，间距不应大于400mm；钢筋锚固长度不宜小于180mm
八、其它措施
多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部，尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处；突出屋顶的楼梯间，构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏，导致逐个破坏，进而造成整栋楼破坏甚至倒塌，要求房屋的局部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。
多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局，结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足，从而满足抗震要求。在抗震设计时体现以预防为主的设计思想达到小震不坏，中震可修，大震不倒的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防，抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
多层砖混结构房屋的楼梯间宜设置在每个单元中部，尽量避免将楼梯设在房屋尽端靠近山墙处；突出屋顶的楼梯间，构造柱应伸到顶部与顶部圈梁连接。为了避免个别墙段抗震强度不足首先破坏，导致逐个破坏，进而造成整栋楼破坏甚至倒塌，要求房屋的局部尺寸宜满足抗震规范的限值要求。
多层砖混结构房屋可以通过建筑上的合理布局，结构上的构造措施等多种方法来弥补砌体房屋脆性材料在抗震方面的不足，从而满足抗震要求。在抗震设计时体现以预防为主的设计思想达到小震不坏，中震可修，大震不倒的设防目标。对于建设工程只有在抗震设防，抗震设计和施工质量这三方面都符合要求，才能确保建筑工程具备合理的抗御地震的能力。
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