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1、1,主 编：孟 华 赵爱书,10 建筑结构抗震基本知识,2,10.1 地震的基本知识,10 建筑结构抗震基本知识,目 录,10.2 建筑结构的抗震设防,10.3 结构的抗震构造措施,3,10 建筑结构抗震基本知识,1.了解抗震的基本概念、抗震设防目标；2.理解房屋抗震的一般规定和构造措施。,4,10.1地震的基本知识,5,地震就是地球内某处岩层突然断裂，或因局部岩层塌陷、火山爆发等发生了振动，并以波的形式传到地表引起地面的颠簸和摇晃。发生地震的地方叫震源，震源在地表的投影叫震中。震源至地面的垂直距离叫震源深度。通常把震源深度在60km以内的地震叫浅源地震，震源深度为60300km以内的叫中源地
2、震，震源深度为300km以上的叫深源地震。世界上绝大部分地震是浅源地震。,10.1.1 地震的成因与类型,10.1 地震的基本知识,6,一般来说，对于同样大小的地震，当震源较浅时，波及范围较小，而破坏程度较大。从地震成因来分，地震可分为构造地震、火山地震、塌陷地震等。一般造成较大灾害的都为构造地震，又以浅源构造地震造成的危害最大。因此，从工程抗震角度来说，主要是研究占全球地震发生总数约90%的构造地震。,10.1 地震的基本知识,7,地震震级是表征地震强弱的指标，目前国际上比较通用的是里氏震级，用符号M表示。震级表示一次地震释放能量的多少，是表示地震规模的指标。一次地震只有一个震级。地震烈度是
3、表示某一区域范围内地面和各种建筑物受到一次地震影响的平均强弱程度的一个指标。,10.1.2 地震震级和烈度,10.1 地震的基本知识,8,地震烈度把地震的强烈程度从无感到建筑物毁灭及山河改观等划分为十二级，以统一的尺度衡量地震的强烈程度。地震震级和地震烈度是完全不同的两个概念。如果把地震比作一次炸弹爆炸，则炸弹的药量就好比是震级；炸弹对不同地点的破坏程度就好比是烈度。一次地震只有一个震级，然而烈度则根据测定的地点不同而不同。,10.1 地震的基本知识,9,对于中浅源地震，震中烈度与震级的大致对照关系如表10.1所示。,表10.1 地震震级与震中烈度大致关系,10.1 地震的基本知识,10,地震
4、灾害主要表现在三个方面，即地表破坏、工程建筑物破坏和因地震而引起的各种次生灾害。（1）地表破坏地震引起的地表破坏一般有地裂缝、喷砂冒水、滑坡塌方等。,10.1.3 地震灾害,10.1 地震的基本知识,11,（2）工程建筑物破坏地震时各类建筑物的破坏是导致人民生命财产损失的主要原因，也是抗震工作的主要对象。建筑物的地震破坏一般可分为基本完好(含完好)、轻微损坏、中等破坏、严重破坏、倒塌五个等级。（3）次生灾害次生灾害是指由一次灾害诱发的（如地震后引起的）火灾、水灾、海啸、逸毒、空气污染等灾害。这种由于地震引起的间接灾害，有时比地震直接造成的损失还大。,10.1 地震的基本知识,12,10.2建筑
5、结构的抗震设防,13,抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震的效果和目的。抗震设防的依据是抗震设防烈度。一般情况下，抗震设防烈度采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度。,10.2.1 抗震设防的目标,10.2 建筑结构的抗震设防,14,建筑抗震设计规范指出，抗震设防要求为“小震不坏，中震可修，大震不倒”，也就是人们常说的三水准的设防要求。即当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损伤或不需修理仍可继续使用；当遭受本地区设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生
6、危及生命的严重破坏。,10.2 建筑结构的抗震设防,15,建筑抗震设计规范（GB 500112010）根据建筑使用功能的重要性，将建筑抗震设防类别分为以下四类：,10.2.2 建筑的抗震设防类别,10.2 建筑结构的抗震设防,16,甲类建筑重大建筑工程和地震时可能发生严 重次生灾害的建筑。乙类建筑地震时使用功能不能中断或需尽快 恢复的建筑。丙类建筑甲、乙、丁类建筑以外的一般建筑。丁类建筑抗震次要建筑。,10.2 建筑结构的抗震设防,17,10.3结构的抗震构造措施,18,施房屋抗震设计的基本原则是小震不坏、中震可修、大震不倒。对于多层砌体房屋，通过采取加强房屋整体性及加强连接等一系列构造措施来
7、提高房屋抗震能力。构造措施分成两部分。,10.3.1 多层砌体房屋的抗震构造措施,10.3 结构的抗震构造措施,19,10.3.1.1 加强房屋整体性的构造措施（1）钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱或芯柱的抗震作用在于和圈梁一起对砌体墙片乃至整幢房屋产生一种约束作用，从而提高墙片及整幢房屋的抗倒塌能力。对于砖房可设置钢筋混凝土构造柱，而对混凝土空心砌块房屋，可利用空心砌块孔洞设置钢筋混凝土芯柱。,10.3 结构的抗震构造措施,20,对多层砖房应按表102要求设置钢筋混凝土构造柱。对外廊式和单面走廊式的多层砖房，应根据房屋增加一层后的层数按表102要求设置构造柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外
8、墙处理。对横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按表102及以上要求设置构造柱。,10.3 结构的抗震构造措施,21,表10.2 多层砖砌体房屋构造柱设置要求,10.3 结构的抗震构造措施,22,钢筋混凝土构造柱的截面尺寸应大于等于240mm180mm，其中设置412纵向钢筋，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端应适当加密。当6、7度时超过六层，8度时超过五层和9度时，构造柱纵向钢筋宜采用414，箍筋间距不应大于200。房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。钢筋混凝土构造柱必须先砌墙、后浇柱，与墙连接处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每500mm设26拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m，见图1
9、01。,10.3 结构的抗震构造措施,23,图10.1 构造柱与墙体的连接,10.3 结构的抗震构造措施,24,构造柱应与圈梁可靠连接。构造柱不必设置单独基础，一般应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。（2）对空心砌块房屋钢筋混凝土芯柱设置对空心砌块房屋钢筋混凝土芯柱设置可按如下要求进行：混凝土小砌块应按表103要求设置钢筋混凝土芯柱。对医院、教学楼等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按表103要求设置芯柱。,10.3 结构的抗震构造措施,25,表10.3 多层小砌块房屋芯柱设置要求,接下表,10.3 结构的抗震构造措施,26,续上表,注：外墙转角、内外墙交
10、接处、楼电梯间四角等部位，应允许采用钢筋混凝土构造柱替代部分芯柱。,10.3 结构的抗震构造措施,27,混凝土小砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm120mm。芯柱混凝土强度等级不应低于Cb20。芯柱与墙连接处应设置拉结钢筋网片。竖向插筋应贯通墙身且应与每层圈梁连接，插筋不应小于1 12；6度和7度时超过五层，8度时超过四层和9度时，不应小于1 14。芯柱也应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。,10.3 结构的抗震构造措施,28,（3）钢筋混凝土圈梁的设置对横墙承重的装配式钢筋混凝土楼(屋)盖或木楼(屋)盖房屋，应按表104的规定设置现浇圈梁。对纵墙承重房屋，每层均
11、应设置圈梁，且抗震横墙方向的圈梁应比表104规定的适当加密。多层黏土砖房的现浇钢筋混凝土圈梁的截面高度不应小于120mm，配筋应符合表105的要求。为加强基础整体性和刚性而增设的基础圈梁，其截面高度不应小于180mm，配筋不应少于4 12。,10.3 结构的抗震构造措施,29,表10.4 多层砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,10.3 结构的抗震构造措施,30,表10.5 圈梁配筋要求,10.3 结构的抗震构造措施,31,对砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁，应提高一度后按多层黏土砖房对现浇钢筋混凝土圈梁设置的相应要求进行设置，但采用装配式钢筋混凝土楼盖时，每层均应设置圈梁。圈梁一般需现浇，必须
12、闭合，遇有洞口时应上下搭接；圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。,10.3 结构的抗震构造措施,32,10.3.1.2 加强构件间连接的构造措施（1）墙与墙之间的连接要求 对多层砖房纵横墙之间的连接，一方面应在施工过程中注意纵横墙的咬槎，同时也应注意，对6度和7度时长度大于72m的大房间及8度和9度时外墙转角及内外墙交接处，应沿墙高每隔500mm配置2 6通长钢筋和 4分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或 4点焊钢筋网片。,10.3 结构的抗震构造措施,33,对后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500600mm配置2 6拉结钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内不应小于500mm。8度和9度时，长
13、度大于5m的后砌隔墙的墙顶尚应与楼板或梁拉结。多层小砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片，网片可采用直径4mm的钢筋点焊而成，沿墙高间距不大于600mm，并应沿墙体通长水平设置。,10.3 结构的抗震构造措施,34,（2）墙体与楼(屋)盖间及预制板间的连接要求现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，均不应小于120mm；装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于120mm，伸进内墙的长度不应小于100mm或采用硬架支模连接，在梁上不应小于80mm或采用硬架支模连接；当板的跨度大于48m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或
14、圈梁拉结；房屋端部大房间的楼盖，6度时房屋的屋盖和79度时房屋的楼、屋盖，当圈梁设在板底时，钢筋混凝土预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉结。,10.3 结构的抗震构造措施,35,10.3.2.1 梁端箍筋加密在梁端塑性铰区段范围内加密箍筋，可以起到约束混凝土、提高混凝土变形能力的作用，从而可提高梁截面转动能力，增加其延性。建筑抗震设计规范（GB 500112010）对梁端加密区的范围和构造要求所作的详细规定详见表10.6。,10.3.2 框架结构的抗震构造措施,10.3 结构的抗震构造措施,36,注：d为钢筋直径；hb为梁截面高度。箍筋直径大于12mm，数量不少于4肢且肢距不大于150mm
15、时，一、二级的最大间距应允许适当 放宽，但不得大于150mm。,表10.6 梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径,10.3 结构的抗震构造措施,37,梁端加密区箍筋肢距，一级抗震不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值，二、三级抗震不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级抗震不应大于300mm。在梁端箍筋加密区内一般不宜设置纵筋接头。,10.3 结构的抗震构造措施,38,10.3.2.2 柱端箍筋加密震害调查表明，框架柱的破坏主要集中在柱端1.01.5倍柱截面高度范围内。通过加密柱端箍筋可以提高柱端的抗剪能力，起到约束混凝土、提高混凝土的抗压强度及变形能力，防止纵筋压屈的作
16、用。试验表明，当箍筋间距小于68倍柱纵筋直径时，在受压混凝土压碎前，一般不会出现钢筋压屈的现象。,10.3 结构的抗震构造措施,39,柱端箍筋加密区范围应按下列规定采用：柱端，取柱截面长边尺寸(圆柱直径)、柱净高的16和500mm三者的最大值；底层柱的下端不小于柱净高的13；刚性地面上下各500mm；剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级抗震及二级抗震框架的角柱，取全高。,10.3 结构的抗震构造措施,40,一般情况下，柱端箍筋加密区的箍筋间距和直径应符合表10.7的要求。,表10.7 柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径,注：d为柱纵筋最小直
17、径；柱根指框架底层柱的嵌固部位。,10.3 结构的抗震构造措施,41,柱箍筋加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm；二、三级不宜大于250mm；四级不宜大于300mm，至少每隔一根纵筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；采用拉筋复合箍筋时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住箍筋。,10.3 结构的抗震构造措施,42,10.3.2.3 钢筋接头和锚固钢筋锚固与接头除应符合混凝土结构设计规范的要求外，尚应符合下列要求：（1）纵向钢筋的最小锚固长度laE应按下列公式计算：一、二级抗震laE=115la三级抗震laE=105la四级抗震laE=10la式中la纵向钢筋的锚固长度，按混凝土结构设计规范确定。,10.3
18、 结构的抗震构造措施,43,（2）纵向钢筋接头位置宜避开梁端、柱端钢筋加密区。（3）当采用搭接接头时，其搭接接头长度不应小于llaE；l为纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，其值按表10.8采用。,表10.8 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数l,10.3 结构的抗震构造措施,44,（4）对于钢筋混凝土框架结构梁、柱的纵向受力钢筋接头方法应遵守以下规定：框架梁：一级抗震等级，宜选用机械连接接头，也可采用搭接接头或焊接接头；二、三、四级抗震等级，可采用搭接接头或焊接接头。框架柱：一级抗震等级，宜选用机械连接接头；二、三、四级抗震等级，宜选用机械接头，也可采用搭接接头或焊接接头。,10.3 结构的抗震构造措施,45,10 建筑结构抗震基本知识,思考题,什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？建筑结构抗震设防的目的是什么？试述圈梁和构造柱在房屋中的布置及构造要求。,46,地 址：湖北省武汉市洪山区珞狮路122号邮 编：430070电 话：027-87394412 87383695传 真：027-87397097,Thank You!,
