5 多层砌体房屋的抗震设计
5.1概述
多层砌体房屋由粘土砖,粉煤灰砌块和混凝土砌块砌体作 为承重墙体,采用钢筋混凝土楼盖,屋盖的混合结构房屋. 今后一定时期内砌体房屋仍将是县乡主要结构形式之一. 多层砌体房屋自重大,地震作用亦大,所用材料具有脆性 性质,因此抗震能力较差. 在国内外历次地震中,砌体房屋破坏严重. 1923年日本关东大地震,东京约有砖石结构房屋7000栋, 几乎全部遭到不同程度的破坏. 1906年美国旧金山地震,砖石结构房屋的破坏和倒塌率达 到70%-80%. 1976年唐山地震,对烈度为10度,11度区的123栋2-8层砖 混结构房屋调查,倒塌率为63.2%,严重破坏为23.6%,尚能 修复使用的4.2%,实际破坏率达95.8%. 若能对砌体结构进行合理结构设计,采用适当构造措施, 确保施工质量,砌体结构抗震性能是能够得到改善的.
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1923年日本关东大地 震,东京约有砖石结构房 屋7000栋,几乎全部遭到 不同程度的破坏.
1906年美国旧金山地 震,砖石结构房屋的破 坏和倒塌率达到70%-80%. 坏和倒塌率达到70% 80%
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唐山钢铁公司中学 教学楼倒塌
唐山开滦煤矿总医院 病房楼倒塌
1976唐山大地震,烈度为10度,11度区砌体结构实际 破坏率达95%.
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唐山地区多层砖房的震害统计(%)
破坏程度 基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌 烈 8 11.8 35.3 29.4 23.5 0.0 9 1.3 6.8 34.3 32.5 25.1 10 0.6 5.0 6.5 19.9 68.0 度 11 0.3 1.5 4.7 11.7 81.8
天津市8度区住宅,医院,中小学教学楼震害统计(%)
破坏程度 基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌
7度设防烈度
住 宅 70.7 19.5 医 院 46.0 10.0 27.0 17.0 0.0 中小学教学楼 40.0 22.0
9.8
0.0 0.0
19.0
19.0 0.0
1999年和2002年土耳 其大地震, Izmit地区和 Glcük地区砖石结构房 砖石结构房 屋遭到不同程度的破坏.
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2008年汶川地震中,砌体结构房屋破坏严重
墙体缺乏圈梁拉结,纵 向墙体外甩楼板脱落.
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5.2震害现象及其分析
在砌体结构房屋中,墙体不仅承受垂直方向的荷载,还 承受水平地震作用,加之砌体本身的脆性性质,会产生各种 形式的裂缝,比如斜裂缝,交叉裂缝和水平裂缝等,严重时 会出现倾斜,错动和倒塌现象.其震害表现情况大致如下: (1)墙体破坏 在地震力反复作用下,当墙体中垂直荷载和水平地震作 用引起的主拉应力超过砌体的主拉应力强度时,与地震力方 向平行的墙体产生斜裂缝和交叉裂缝. 这种裂缝在外纵墙的窗间墙上较为多见,因为墙体洞口 处受到削弱,使得砌体抗拉强度较低的缘故. 由于房屋底部的地震剪力比上部大,裂缝开展程度往往 是下重上轻.
与主震方向平行的墙 体;在纵向窗间墙,常 出现"X"形裂缝的位置.
由于房屋底部的地震 剪力比上部大,裂缝开展 程度往往是下重上轻.
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在地震力反复作用下,与 地震力方向平行的墙体产生 斜裂缝,形成交叉裂缝 斜裂缝,形成交叉裂缝. 砌体结构典型X形裂缝.
房屋底部的地震剪力和 竖向荷载均比上部大,底 层常为薄弱层,底层墙体 破坏重于上部.
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(2)墙角破坏 在房屋端部四角处,由于刚度较大以及地震时的扭转作用, 易产生应力集中;墙角位于房屋尽端,所受房屋的整体约束作 用相对较弱,在端部布置有空旷房间时约束更差,使该处的抗 震能力降低.房屋墙角易遭破坏,甚至引起转角墙局部倒塌.
拐角处墙体缺乏构造柱和圈梁拉结,墙体外甩.
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(3)纵横墙连接破坏 纵横墙连接处是砌体房屋的薄弱部位,地震作用下,纵墙 有向外甩出的趋势.若施工时纵横墙没有同时咬槎砌筑,则连 接处的拉结强度较低,出现竖向裂缝,严重的可造成纵横墙拉 脱,甚至整片纵墙外闪或倒塌. 脱 甚至整片纵墙外闪或倒塌
(4)楼盖与屋盖破坏 在历次地震中,多层砖房的楼(屋)盖破坏往往是由于墙 体开裂,错位或倒塌引起的.对于装配式楼(屋)盖,整体性 较差,如板缝过小或灌缝不实,地震时板缝易被拉裂.在高烈 度区,预制楼板搁置长度不足或板与板之间无可靠拉结,可能 度区 预制楼板搁置长度不足或板与板之间无可靠拉结 可能 导致楼(屋)盖塌落.

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