第九章 建筑结构抗震基本知识

第九章建筑结构抗震基本知识9.1地震的基本知识9.2建筑结构抗震设防9.3结构的抗震构造措施本章主要内容*9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 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 和构造措施。www.techbook.com.cn地震的概念：（Earthquake）由于地球不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带，造成岩层突然发生破裂，或者引发原有断层的错动，这就是地震。地震绝大部分都发生在地壳中。中国是一个多地震的国家，从1966年的邢台地震到1976年的唐山大地震，08年汶川地震，13年芦山地震及今年发生的尼泊尔地震。9.1地震的基本知识地震按其成因分为：火山地震、塌落地震、人工诱发地震、构造地震；其中构造地震发生的概率高，破坏作用大，影响范围广，为房屋抗震设防研究的主要对象。我国位于全球两大地震构造系的交汇区域：其一：环太平洋地震构造系，（占75%全球总地震）其二：北纬20°～50°之间大陆（占90%全球总地震）构造地震的形成常用地震术语：1、震源——地震发生时，在地球内部产生地震波的位置，也是地震能量释放的源头；2、震源深度——震源到地面的垂直距离；3、震中——震源到地表的垂直投影点；4、震中距——地震影响区内，地表某处至震中的距离；5、等震线——在同一地震中，具有相同地震烈度点的连线；6、极震区（震中区）——等震线图上烈度最高的区域。地震的破坏作用1、地表破坏现象（1）地裂缝（2）喷砂冒水（3）地面下沉（4）滑坡、塌方由地震引起的地裂缝据河北青年报报道，06年7月，在河北柏乡地区出现长8000米地裂缝，邢台市国土局和邢台地震局研究表明，受地质断裂活动影响形成地裂缝地表破坏现象-喷砂冒水由地震引起的地裂缝稻田里喷砂冒水的陷坑→地表破坏现象-滑坡、塌方滑坡现场地震的破坏作用2、建筑物破坏（1）结构丧失整体稳定性（2）结构承载力不足引起破坏（3）地基失效地震时因震陷或不均匀沉陷，导致墙身开裂、房屋损坏灾难前的平静→地震的破坏作用3、次生灾害火灾水灾海啸有毒及放射性物质泄露海浪冲击堤岸→瞬间的汹涌澎湃→死亡地狱美国DigitalGlobe公司于2004年12月29日发布的卫星照片，照片是当地时间12月26日上午10点20分在斯里兰卡西南部城市卡卢特勒上空拍摄的。照片显示了卡卢特勒海岸遭到海啸袭击之后不久的情形。1、震级：衡量一次地震释放能量大小的尺度，国际上常用里氏震级表示；M＝lgAM<2微震（无感地震），人没有感觉；M=2~4有感地震，人有不同程度的感觉；M≥5破坏性地震，建筑物有不同程度的破坏；M=7~8强烈地震；M>8特大地震。2、地震烈度：地震对地表和建筑物影响的平均强弱程度；震中烈度：I0一般震中距越大，烈度越低；震中距越小，烈度越高。↑台湾2000.6.11地震烈度示意图9.2建筑结构抗震设防（1）基本烈度一个地区的基本烈度是指该地区今后50年时间内，在一般场地条件下，可能遭遇到超越概率为10%的地震烈度。（2）设防烈度一般情况下，可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度浙江省：抗震设防烈度为7度的地区有：岱山、嵊泗、舟山；抗震设防烈度为6度的地区有：杭州、宁波、湖州、嘉兴、温州、绍兴、长兴、安吉、临安、奉化、象山、德清、嘉善、平湖、海盐、桐乡、余杭、海宁、萧山、上虞、慈溪、余姚、瑞安、富阳、平阳、苍南、乐清、永嘉、泰顺、景宁、云和、庆元、洞头。2、设防目标（1）大震、中震、小震小震是发生机会较多的地震，小震对应地震烈度概率密度曲线图上的峰值烈度，又叫众值烈度或多遇烈度，超越概率为63.2%；中震对应的地震烈度为基本烈度，50年内的超越概率为10%；大震是发生机会较小的罕遇地震，50年内的超越概率为2-3%。抗震设防目标：小震不坏、中震可修、大震不倒甲类建筑——重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，（如核电站、核设施、水库、大坝、堤防、贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒、强腐蚀物质的设施等）；乙类建筑——地震时功能不能中断或需尽快恢复的建筑，即生命线工程建筑，（如消防、急救、供水、供电、通讯等）；丙类建筑——甲、乙、丁类以外的一般建筑，（如一般的公共建筑、住宅、旅馆、厂房等）；丁类建筑——抗震次要建筑，（如储存物品价值低的一般仓库，人员活动少的辅助建筑等）。建筑重要性分类：（抗震设防分类）抗震设防标准：甲类建筑——地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度更高的要求；乙类建筑——地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施，当设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度更高的要求；丙类建筑——地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度要求；丁类建筑——地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度适当降低，但设防烈度为6度时，不应降低。9.3结构的抗震构造措施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提高房屋抗震能力。构造措施分成两部分。9.3结构的抗震构造措施9.3.1.1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。9.3.1砌体结构构造措施9.3结构的抗震构造措施对多层砖房应按表9．1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9．1要求设置构造柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。对横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数按表9．1及以上要求设置构造柱。表9.1多层砖砌体房屋构造柱设置要求9.3结构的抗震构造措施钢筋混凝土构造柱的截面尺寸应大于等于240mm×180mm，其中设置4根12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4根14，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2根6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于1m，见图9．1。图10.1构造柱与墙体的连接9.3结构的抗震构造措施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9．2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9．2要求设置芯柱。房屋层数设置部位设置数量6度7度8度9度四、五三、四二、三　外墙转角，楼、电梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处；大房间内外墙交接处；错层部位横墙与外纵墙交接处；隔12m或单元横墙与外纵墙交接处外墙转角，灌实3个孔；内外墙交接处，灌实4个孔；楼梯斜段上下端对应的墙体处，灌实2个孔六五四　外墙转角，楼、电梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处；大房间内外墙交接处；错层部位横墙与外纵墙交接处；隔12m或单元横墙与外纵墙交接处；隔开间横墙（轴线）与外纵墙交接处表9.2多层小砌块房屋芯柱设置要求接下表房屋层数设置部位设置数量6度7度8度9度七六五二外墙转角，楼、电梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处；大房间内外墙交接处；错层部位横墙与外纵墙交接处；隔12m或单元横墙与外纵墙交接处；各内墙（轴线）与外纵墙交接处；内纵墙与横墙（轴线）交接处和洞口两侧外墙转角，灌实5个孔内外墙交接处，灌实4个孔；内墙交接处，灌实4~5个孔；洞口两侧各灌实1个孔　七≥六≥三外墙转角，楼、电梯间四角，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处；大房间内外墙交接处；错层部位横墙与外纵墙交接处；隔12m或单元横墙与外纵墙交接处；横墙内芯柱间距不大于2m外墙转角，灌实7个孔；内外墙交接处，灌实5个孔；内墙交接处，灌实4~5个孔；洞口两侧各灌实1个孔续上表注：外墙转角、内外墙交接处、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。9.3结构的抗震构造措施混凝土小砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm×120mm。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根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根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。9.3结构的抗震构造措施（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9．3的规定设置现浇圈梁。对纵墙承重房屋，每层均应设置圈梁，且抗震横墙方向的圈梁应比表9．3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9．4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根12。墙类烈度6度、7度8度9度外墙和内纵墙屋盖处及每层楼盖处；屋盖处及每层楼盖处屋盖处及每层楼盖处内横墙屋盖处及每层楼盖处；屋盖外间距不应大于4.5m；楼盖处间距不应大于7.2m；构造柱对应部位屋盖处及每层楼盖处；各层所有横墙，且间距不应大于4.5m；构造柱对应部位屋盖处及每层楼盖处；各层所有横墙表9.3多层砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求配筋烈度6度、7度8度9度最小纵筋410412414最大箍筋间距（mm）250200150表9.4圈梁配筋要求9.3结构的抗震构造措施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。9.3结构的抗震构造措施9.3.1.2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7.2m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26通长钢筋和4mm分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或4mm点焊钢筋网片。对后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500~600mm配置26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4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。9.3结构的抗震构造措施9.3结构的抗震构造措施（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4.8m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结；房屋端部大房间的楼盖，6度时房屋的屋盖和7～9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。9.3结构的抗震构造措施9.3.2.1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》（GB50011—2010）对梁端加密区的范围和构造要求所作的详细规定详见表9.59.3.2框架结构的抗震构造措施抗震等级加密区长度（mm）（采用较大值）箍筋最大间距（mm）（采用最大值）箍筋最小直径（mm）一2hb，500hb/4，6d，10010二1.5hb，500hb/4，8d，1008三1.5hb，500hb/4，8d，1508四1.5hb，500hb/4，8d，1506注：①d为钢筋直径；hb为梁截面高度。②箍筋直径大于12mm，数量不少于4肢且肢距不大于150mm时，一、二级的最大间距应允许适当放宽，但不得大于150mm。表9.5梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径9.3结构的抗震构造措施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。9.3.2.2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1.0～1.5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，防止纵筋压屈的作用。试验表明，当箍筋间距小于6～8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。9.3结构的抗震构造措施柱端箍筋加密区范围应按下列规定采用：①柱端，取柱截面长边尺寸(圆柱直径)、柱净高的1／6和500mm三者的最大值；②底层柱的下端不小于柱净高的1／3；③刚性地面上下各500mm；④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。一般情况下，柱端箍筋加密区的箍筋间距和直径应符合表9.6的要求。抗震等级箍筋最大间距（采用较小值，mm）箍筋最小直径（mm）一6d，10010二8d，1008三8d，150（柱根100）8四8d，150（柱根100）6（柱根8）表9.6柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径注：d为柱纵筋最小直径；柱根指框架底层柱的嵌固部位。9.3结构的抗震构造措施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。9.3结构的抗震构造措施9.3.2.3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=1.15la三级抗震laE=1.05la四级抗震laE=1.0la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结构的抗震构造措施（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ζllaE；ζl——为纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，其值按表10.7采用。纵向钢筋搭接接头面积百分率（%）≤2550100ζl1.21.41.6表9.7纵向受拉钢筋搭接长度修正系数ζl9.3结构的抗震构造措施（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：①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。②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。9建筑结构抗震基本知识什么是地震震级？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。思考 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 结束！谢谢大家！