【正文】 6 多層砌體結構房屋的抗震設計 概述 ?多層砌體房屋：由粘土磚、燒結多孔粘土磚、粉煤灰中型實心砌塊和混凝土中小型砌塊砌體通過砂漿砌筑而成的房屋。 ?多層砌體房屋是我國當前建筑業(yè)中使用最廣泛的一種建筑形式。在民用建筑中 約占 90%以上，在整個建筑業(yè)中約占 80%。 ?傳統(tǒng)的砌體結構多采用粘土實心磚和混合砂漿砌筑，通過內(nèi)外墻的咬砌達到具有一定整體性連接。樓板多采用預制鋼筋混凝土空心板，梁和其他構件亦多用預制裝配構件。 ?大量震害表明傳統(tǒng)的砌體結構抗震性能較差 ? 1923年日本關東大地震，東京約有磚石結構房屋7000棟，幾乎全部遭到不同程度的破壞。 ? 1948年原蘇聯(lián)阿什哈巴德地震，磚石結構房屋的破壞和倒塌率達到 70%80%。 ? 1976年唐山地震，對烈度為 10度、 11度區(qū)的 123棟28層磚混結構房屋調(diào)查，倒塌率為 %，嚴重破壞為 %，尚能修復使用的 %，實際破壞率達 %。 ?抗震性能差的原因 ?剛度大、自重大，地震作用也大； ?砌體材料質(zhì)脆 ,抗剪、抗拉、抗彎強度低 ,地震作用 下極易出現(xiàn)裂縫； ?受施工質(zhì)量的影響較大；如砂漿不飽滿 ,易出現(xiàn)裂縫，減弱抗震性能。 ?若能針對砌體結構的弱點進行合理設計，采用適當?shù)臉嬙齑胧_保施工質(zhì)量，砌體結構的抗震性能是能夠得到改善的。 ?從震害調(diào)查可見：經(jīng)抗震設防可減輕砌體結構的震害，減少嚴重破壞和倒塌率。 倒塌 嚴重破壞 中等破壞 輕微破壞 基本完好 倒塌 嚴重破壞 中等破壞 輕微破壞 基本完好 天津市 8度區(qū)經(jīng) 7度設防的 74年通用住宅震害統(tǒng)計（ %） 唐山地區(qū) 8度區(qū)多層磚房的震害統(tǒng)計（ %） ?房屋整體性好，而底層強度不足時，易整體倒塌；上部墻體整體性差、強度不足時，易造成上部墻體倒塌；當房屋局部強度不足時易造成局部倒塌。 震害及其分析 開灤煤礦醫(yī)院，磚混五層（局部七層），大部分倒塌 （ 1） “ X” 形裂縫：在豎向壓力和反復水平剪力作用產(chǎn)生的裂縫。 ?常出現(xiàn) “ X” 形裂縫的位置：與主震方向平行的墻體；在橫向，房屋兩端的山墻；在縱向，窗間墻。 1999年 9月 21日九二一大地震中臺灣的臺中縣一實驗室學生室墻壁出現(xiàn)交叉裂縫 都江堰一住宅墻體裂縫 （ 2）水平裂縫 ?當房屋縱向承重，橫墻間距大而屋蓋剛度弱時，縱墻出平面受彎產(chǎn)生水平裂縫?；蚴艽怪狈较虻卣鹆Φ淖饔?，墻體會因受拉出現(xiàn)水平裂縫。 高寬比小時 — 水平裂縫；高寬比大時 — 水平偏斜 （ 3）豎向裂縫 ?大都發(fā)生于橫縱墻交接處或變化較大的兩部體系的交接處。 ?在扭轉地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墻 墻角處易于產(chǎn)生嚴重的震害。 ?施工時咬槎不好，加之兩個方向的地震作用使連接處受力復雜，應力集中。 缺乏圈梁拉結，縱墻外甩、樓板脫落 北川商住樓整體性不夠，缺少抗震構造措施， 局部坍塌 ?樓梯自身在水平方向剛度大且為混凝土構件，不易破壞，但墻體空間剛度差、高厚比大、截面被削弱而容易破壞。 、屋蓋破壞 ?主要是預制構件擱置長度不足，引起局部倒塌。 ?樓板和屋蓋是傳遞水平地震作用的主要構件。對于預制板樓板、樓蓋，由于整體性較差、板縫偏小混凝土灌縫不夠密實，地震時易于拉裂。 9度以上地區(qū)，由于墻體開裂、錯位、倒塌引起樓板、樓蓋掉落。 ?出屋面的小構件如女兒墻、煙囪、挑檐等由于鞭端效應而破壞。 ?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； ?橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋； ?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； ?預制樓板結構比現(xiàn)澆樓板結構破壞重； ?外廊式房屋往往地震破壞較重； ?房屋兩端、轉角、樓梯間、附屬結構震害較重。 砌體結構房屋的震害規(guī)律 樓梯間的破壞 房屋盡端的破壞 附屬構件的破壞 唐山地區(qū)多層磚房的震害統(tǒng)計（ %） 倒塌 嚴重破壞 中等破壞 輕微破壞 基本完好 11 10 9 8 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。 不同烈度時砌體房屋的震害 不同用途多層磚房的震害 倒塌 嚴重破壞 中等破壞 輕微破壞 基本完好 中小學教學樓 醫(yī) 院 住 宅 破壞程度 建 筑 用 途 天津市 8度區(qū)住宅、醫(yī)院、中小學教學樓震害統(tǒng)計（ %） 橫墻間距大震害嚴重 。 結構方案與結構布置 系； ： 1)宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；且縱橫向墻體的數(shù)量不宜相差過大； 2)平面輪廓凹凸尺寸，不應超過典型尺寸的 50%；當超過典型尺寸的 25%時，房屋轉角處應采取加強措施； 3)樓板局部大洞口的尺寸不宜超過樓板寬度的30%，且不應在墻體兩側同時開洞； 4)房屋錯層的樓板高差超過 500mm時，應按兩層計算；錯層部位的墻體應采取加強措施； 5)網(wǎng)一軸線上的窗間墻寬度宜均勻；墻面洞口的面積， 7度時不宜大于墻面總面積的 55%， 9度時不宜大于 50%； 6)在房屋寬度方向的中部應設置內(nèi)縱墻，其累計長度不宜小于房屋總長度的 60%（高寬比大于 4的墻段不計入）。 墻體均勻、等厚布置 墻體單向布置 墻體不均勻布置 墻體上下連續(xù)均勻 墻體不連續(xù) 墻體不 均勻 3 房屋有下列情況之一時宜設置防震縫，縫兩側均應設置墻體，縫寬應根據(jù)烈度和房屋高度確定，可采用 70mm～ 100mm： 1)房屋立面高差在 6m以上； 2)房屋有錯層，且樓板高差大于層高的 l/4； 3)各部分結構剛度、質(zhì)量截然不同。 4 樓梯間不宜設置在房屋的盡端或轉角處。 5 不應在房屋轉角處設置轉角窗。 6 橫墻較少、跨度較大的房屋，宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓、屋蓋。 、層數(shù)、層高限值 ，層數(shù)和總高度不應超過下表 房屋類型 最小抗震墻厚度(mm) 烈度和設計基本地震加速度 6 7 8 9 高度 層數(shù) 高度 層數(shù) 高度 層數(shù) 高度 層數(shù) 高度 層數(shù) 高度 層數(shù) 多層砌體房屋 普通磚 240 21 7 21 7 21 7 18 6 15 5 12 4 多孔磚 240 21 7 21 7 18 6 18 6 15 5 9 3 多孔磚 190 21 7 18 6 15 5 15 5 12 4 — — 小砌塊 190 21 7 21 7 18 6 18 6 15 5 9 3 底部框架抗震墻房屋 普通磚、多孔磚 240 22 7 22 7 19 6 16 5 — — — — 多孔磚 190 22 7 19 6 16 5 13 4 — — — — 小砌塊 190 22 7 22 7 19 6 16 5 — — — — 注： 1 房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度，半地下室從地下室室內(nèi)地面算起，全地下室和嵌固條件好的半地下室應允許從室外地面算起；對帶閣樓的坡屋面應算到山尖墻的 1/2高度處； 2 室內(nèi)外高差大于 ，房屋總高度應允許比表中的數(shù)據(jù)適當增加，但增加量應少于 ； 3 乙類的多層砌體房屋仍按本地區(qū)設防烈度查表，其層數(shù)應減少一層且總高度應降低 3m。不應采用底部框架 抗震墻砌體房屋； 4 本表小砌塊砌體房屋不包括配筋混凝土小型空心砌塊砌體房屋。 2 橫墻較少的多層砌體房屋，總高度應比表 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，還應再減少一層。 注：橫墻較少是指同一樓層內(nèi)開間大于 總面積的 40%以上；其中，開間不大于 總面積不到 20%且開間大于 50%以上為橫墻很少。 3 7度時，橫墻較少的丙類多層砌體房屋，當按規(guī)定采取加強措施并滿足抗震承載力要求時，其高度和層數(shù)應允許仍按表 。 4 采用蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚的砌體的房屋，當砌體的抗剪強度僅達到普通黏土磚砌體的 70%時，房屋的層數(shù)應比普通磚房減少一層，總高度應減少 3m；當砌體的抗剪強度達到普通黏土磚砌體的取值時，房屋層數(shù)和總高度的要求同普通磚房屋。 ?總高度一般從室外地面計算至房屋的檐口，平屋頂時不計入超出屋面的女兒墻高度，不計入局部突出屋面樓梯間等的高度；高度限值以米計算，小數(shù)位四舍五入，室內(nèi)外高差大于 時總高度允許多 。 ?控制層數(shù)與總高度的計算方法，與結構 抗震分析時層數(shù)和計算高度的取法不同。有半地下室時，按地面下的嵌固條件區(qū)別對待：例如，半地下室的頂板高出地面不多，地下窗井墻為每道內(nèi)橫墻的延伸而形成了擴大的基礎底盤，且周圍土體的約束作用顯著，此時，半地下室不計入層數(shù)，總高度仍可從室外地面算起。 ?閣樓層的高度和層數(shù)計算，應具體分析。一般的閣樓應當作一層計算，房屋高度計算到山尖墻的一半；當閣樓的平面面積較小，或僅供儲藏少量物品、無固定樓梯的閣樓，符合 《 建筑抗震設計規(guī)范 》 GB500112022 第 條關于突出屋面屋頂間的有關要求時，可不計入層數(shù)和高度。 ?砌體房屋有較大錯層時，其層數(shù)應按兩倍計算。不超過圈梁或大梁高度的錯層，結構計算時可作為下一個樓層看待，但這類圈梁和大梁應考慮兩側樓板高差導致的扭轉，設置相應的抗扭鋼筋，還要注意符合無障礙設計的相關強制性要求。 ，不應超過。 底部框架 抗震墻砌體房屋的底部，層高不應超過。當?shù)讓硬捎眉s束砌體抗震墻時，底層的層高不應超過 。 注：當使用功能確有需要時，采用約束砌體等加強措施的普通磚房屋，層高不應超過 。 ?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 6 7 8 9 最大高寬比 注： 1 單面走廊房屋的總寬度不包括走廊寬度； 2 建筑平面接近正方形時，其高寬比宜適當減小。 ?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。 房屋類型 烈 度 6 7 8 9 多層砌體房屋