第一篇：砌體結構抗震性能的研究

砌體結構抗震性能的研究

摘要：砌體結構作為我國傳統建筑形式，在各類建筑中占有十分重要的地位。但由于材料明顯的脆性性質，相比于鋼筋混凝土結構或鋼結構建筑,砌體結構的抗震能力較差。本文對砌體結構抗震構造措施和目前存在的問題進行了分析闡述。

關鍵詞：砌體結構、抗震措施、抗震性能研究

Abstact: As a traditional structure,masonry structure plays an important role.Its seismic capacity is much poorer than reinforced concrete or steel structure due to the material brittleness.the masonry structure seismic structural measures and the existing problems are analyzed in this paper。Keywords：masonry structure；earthquake-resisting；Seismic resistance research引言

砌體結構是一種傳統的墻體材料，在我國的廣大中西部縣域城鎮中仍占有85%以上的比例。近些年來，隨著建筑業的蓬勃發展，新型墻體材料也不斷涌現，如混凝土小型空心砌塊就是其中的一種。另外，結合就地取材的原則生產的各種地方性砌體材料，如蒸壓類和燒結類的非粘土多孔磚及實心磚。這都為砌體結構的應用擴大了領域和范圍。[1]

現代砌體結構已與傳統的磚砌體有許多區別。按照砌體中的配筋率大小可將其分為無筋砌體、約束砌體和配筋砌體三類，它們的界限定義為：僅有少量的拉結鋼筋，含筋量在0.07%以下時，可稱為無筋砌體；約束砌體適用于地震設防地區的砌體結構，如在墻段邊緣設置邊緣構件（鋼筋混凝土構造柱），同時，墻段上下設置有圈梁，此類砌體的特點是砌體周邊均有鋼筋混凝土約束構件，砌體的配筋量為0.10%~0.2%左右；配筋砌體適用于10層以上的中高層建筑，如配筋混凝土空心小砌塊，其實質是一種砌筑成型的剪力墻結構，其配筋率也接近于現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，即在0.25%左右。[2]

1966 年的邢臺地震和1976 年的唐山地震等數十次破壞性大地震，以及2008年的汶川地震等，幾乎無一例外地表明無筋砌體結構不能經受大地震的考驗。盡管砌體結構的抗震性能是如此之差，然而，在城鎮建設中，由于人口集中，土地有限，規范限制了一些傳統材料的砌體結構高度，但又不可能把砌體結構限制過嚴，而是要適應發展的需要，在研究和總結震害的基礎上，改進砌體結構的抗震性能，嚴格要求了小砌塊的建造層數和高度，滿足業主的需要。新修訂的《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）就適應了這種要求，提供了建造較高層數的砌體結構的安全性和適用性。同時相對于現澆鋼筋混凝土剪力墻結構而言，其較低的工程造價也是顯而易見的。砌體結構材料的特點

砌體材料作為一種地方性材料，具有取材容易、加工簡單、砌筑工藝易于掌握，因而被廣泛采用。并且經過長時間的改進和發展，形成了具有各地特色的傳統制作方式和砌筑方法，是一種生命力極強、應用最廣泛的建筑材料。砌體材料在我國大體可分為粘土類制品、蒸壓類制品、混凝土類制品和以各類工業廢料制成的墻體材料等。

當前各地除沿用傳統材料粘土制品以外，也相繼制成以頁巖、煤矸石和粉煤灰為主要原料的燒結磚；以白灰砂、粉煤灰為主要原料的蒸壓磚；以及以細石砼（或輕質骨料）為材料的砼小型空心砌塊等墻體材料。大部分地區有逐步替代粘土制品的趨勢。

新型墻體材料中，用頁巖或煤矸石或粉煤灰為原材料，或按一定比例混合使用的經燒結而成的實心磚、多孔磚，較好地利用工業廢料為原料，制成墻體材料。它們具有類似于燒結粘土磚的性質，亦具有新的原材料的特點。

新型燒結磚一般抗壓強度均較高，普通的煤矸石加頁巖混合燒結磚的抗壓強度均在MU15 以上，少量的可達MU20以上，多孔磚的孔洞率在25%-30%左右。此類實心磚由于表面比粘土磚更粗糙，抗剪強度亦普遍比粘土磚高；多孔磚由于有孔洞作為鍵槽，砂漿能起

到銷鍵作用。增大了砌體的抗剪強度，對抗震十分有利。

新型燒結磚還由于經焙燒而成，因此，其砌體的線膨脹系數和收縮率都比較小，與燒

結粘土磚沒有什么區別。

另一類是蒸壓灰砂磚和蒸壓粉煤灰磚。由于它們的原材料不同，特別是制作養護過程的差異，導致蒸壓磚特有的性質。

蒸壓灰砂磚以石灰和砂為原材料，蒸壓粉煤灰磚以電廠工業廢料粉煤灰為原材料。經

過機械壓制成型，高壓蒸汽養護而成砌體材料。由于它的制作過程和生產工藝，決定了這類

磚具有收縮率較大、表面比較光滑、抗壓強度較高而抗剪強度較低的特點。

因此，反映在設計應用過程中出現一些問題。比如由于收縮率大，線膨脹系數亦大，這類砌體墻受材料收縮以及溫度影響較大，墻體容易出現裂縫和變形。又比如由于磚表面比

較光滑，磨擦系數小，與砂漿的粘結性能就差。因此，其抗剪強度偏低，不利于抗震。砌體結構抗震設計的重要性

砌體是一種脆性材料,傳統的砌體結構是采用粘土實心磚和混合砂漿砌筑,通過內外磚墻的咬砌達到具有一定整體連接的目的。目前的磚砌體房屋除上述方式外,大多采用了預制鋼

筋混凝土樓板、裝配式樓屋蓋、且過梁等其它構件多數為預制裝配。因此整個砌體結構,由

于其組成的基本材料和連接方式,決定了它的脆性性質,從而使其在遭遇強烈地震時破壞較重,抗震性能很差。我國在地理位置上處于世界兩大地震帶之間,是世界大陸內的一個最寬廣的淺源強震活動地區,是多地震國家。基本烈度為7度和7度以上的地區的面積達312萬平方

公里,約占全國國土面積的325%。基本烈度為6 度和6 度以上地區面積達576 萬平方公

里, 約占全國國土面積的60%。我國是世界上遭受地震災害最嚴重的國家之一。世界地震史

上死亡人數最多一次為1556 年我國陜西華縣的8級地震, 死亡約83 萬人。近代地震史上

死亡人數最多的一次地震也發生在我國, 即1976年唐山的7.8 級地震, 死亡24萬多人, 重

傷16.4萬人,倒塌房屋322萬間, 直接經濟損失達100億元。

地震所以能造成如此重大損失,主要原因是建筑物缺乏必要的抗震設防。所謂抗震設防

是指對房屋進行抗震設計包括地震作用、抗震承載力計算和采取抗震構造措施來達到抗震的目的。建筑物抗震設防就要保障人民生命財產的安全,所采取的措施應與國民經濟相適應,如

果要求建筑物在強烈地震后仍完好無損,勢必增加造價,在技術上也有一定困難。相反,設防標

準過低,將會危及人們的生命財產。基于國際趨勢, 結合我國的具體情況, 提出一個適當的設

防目標是很必要的。我國《建筑抗震設計規范》(GBJ11-89)以下簡稱《規范》提出了“三

水準”的抗震設防目標: 小震不破壞, 可正常使用;設計烈度地震可修復使用;遭遇大震時

不倒塌。砌體結構現存問題

近年來,由于城市用地緊張、資金緊張等問題,設計的磚混房屋往往在總高度和層數上超

限;片面追求直接采光和通風,導致加大面寬、減少進深等作法,往往使房屋高寬比超限。這些

都造成了極為不利的體型, 致使房屋的抗震性能大為降低, 此類現象應引起廣泛重視。

隨著建筑業的發展, 臨街有底層為鋼筋混凝土框架的大空間商店,上部為小空間磚房或

砌塊建筑的房屋大量建設。這種房屋存在著明顯的弊病:(一)往往形成梁上砌墻的布置,使

抗震橫墻在最不利的底層被切斷。且底層框架一般為大空間的公共建筑, 由于使用功能上的需要, 在客觀上給縱橫抗震墻的布置帶來了不少困難。(二)底層大部分用于商業目的,門窗

開洞要求都很大,因而有的采用了前排為鋼筋混凝土柱后為磚混的結構, 此結構目前無明確

定義且前后兩種材料剛度差異懸殊,對高烈度地區的抗震極為不利。(三)未作計算憑習慣錯

誤地認為,底層框架的側向剛度一定比磚房好,縱向框架側向剛度一定比橫向好,而實際上并

非如此。(四)上面為幾層砌體、開間小、橫墻多、不僅重量大, 側移剛度也大,而底層框架

側移剛度比上層小得多。剛度的急劇變化使得在結構剛柔交接處,應力高度集中,在柱端產生

塑性鉸,并使房屋的變形集中發生在相對薄弱的底層。這種比較薄弱的底層或中間層,可稱之為“軟層”。這種“軟層”在抗震設計中應引起高度的注意。抗震措施

（1）設置構造柱

構造柱是一種約束砌體的邊緣構件,它不單獨承受垂直荷載，在墻體受水平地震作用的初期,構造柱的應力很小,剛度也不大,但當墻體開裂后,柱內應力逐步增大,直到裂縫貫通墻體, 構造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時的墻體雖已破碎但由于構造柱的約束作用使得墻體不至于倒塌, 從而達到“裂而不倒”的目的。構造柱的設置較大幅度地增強了墻體的變形能力, 使房屋取得了較大的延性,從而減小了突然發生倒塌的可能性。當然,構造柱的截面尺寸與配筋率也不宜過大,否則,大量的構造柱將會吸收大多數地震作用力,使得構造柱先于墻體破壞, 這就起不到約束墻體的作用了,反而使結構抵抗地震作用的能力降低了。

（2）設置圈梁

構造柱作為一種豎向構件,一股沿墻高而截面尺寸不變,配筋也少有變化。因此,在各樓層柱高處設置圈梁作為錨固點,使得構造柱和圈梁產生拉結,形成對上下和左右墻體的約束作用, 從而限制墻體裂縫的發展,并減小裂縫與水平面的夾角,保證墻體的整體性和變形能力,提高墻體的抗剪能力。除此以外,圈梁作為一種重要的構造措施,它還加強了內外墻之間、樓板與墻體之間的連接, 提高了結構的整體性, 并減輕地震時地表裂縫對房屋的影響, 特別是檐口圈粱和地圈梁具有提高房屋豎向剛度的能力和抵御地基不均勻沉陷的能力。

（3）驗算墻柱高厚比

砌體結構房屋中的墻體是受壓構件, 除了滿足承載力要求外,還必須保證它的穩定性。墻柱高厚比是指砌體墻、柱的計算高度和墻厚或邊長的比值。《規范》中規定,墻柱高厚比不能大于允許高厚比。只有滿足這個要求,才可以保證砌體結構存施工階段和使用階段的穩定性。結合以往的工程經驗,綜合考慮包括砂漿強度等級、砌體類型、橫墻間距、支承條件等多種因素后擬定的。

（4）設置伸縮縫

由于鋼筋混凝上和砌體材料的線膨脹系數不同, 屋蓋和墻體的剛度不同, 當溫度變化時, 鋼筋混凝土屋蓋和砌體材料的墻體將產生不同的變形。因墻與屋蓋變形相互制約, 而產生溫度應力, 當墻體中的主拉應力或剪應力超過徹體的抗拉或抗剪強度時, 就會使墻體內產生斜裂縫和水平裂縫,頂層墻體一般最為嚴重,它包括縱墻的八字縫、橫墻L 端的八字縫、屋蓋與墻體之間的水平縫、縱橫墻的包角裂縫、屋蓋或樓蓋中的裂縫以及墻體自上而下的貫通裂縫。為了防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,可存墻體中產生裂縫可能性最大的地方設置伸縮縫,如房屋平面轉折處和體型變化處,房屋中間部位及錯層處等。實踐證明,伸縮縫的設置達到了防止裂縫出現或減小裂縫寬度的目的,成為砌體結構抗震設計中一項重要的構造措施。此外,通過在屋蓋上設置保溫層、隔熱層, 或設置屋面與墻體間相互滑動的滑動層等措施,也可以有效地防止溫度變化或干縮變形引起的裂縫。

（5）加強構件間的連接

砌體結構房屋各構件間的抗震構造連接是其抗震的關鍵。抗震構造連接的部位較多, 重要部位的連接措施有下列幾項：造柱與樓、屋蓋連接；屋頂間的連接；墻與墻的連接；后砌體的連接；欄板的連接；構造柱底端連接； 懸臂構件的連接。結束語

砌體結構既是一種量大面廣的結構形式,又是一種抗震性能較差的結構形式。我們不可能徹底淘汰它,摒棄它,只有面對現實,孜孜不倦,深入研究它,提高它的抗震性能,不斷賦予砌體結構新的內容、新的理念,使砌體結構具有更好的抗震性能和安全性,這就是

我們研究的目的。

參考文獻：

[1]周炳章.砌體結構抗震的新發展[ J].建筑結構學報.北京: 中

國建筑工業出版社, 2002.5

[2]砌體結構設計規范，GB50003-2002

[3]建筑抗震設計規范,GB50011-2010

[4]楊淑紅.論砌體結構抗震設計[J].呼倫貝爾學院學報.2001年3月第9卷第1期

第二篇：鋼筋混凝土結構抗震性能試驗研究心得

鋼筋混凝土結構抗震性能試驗研究心得

近幾年來，世界各地地震時有發生，帶給人類的慘重損失仍記憶猶新。柱或墩喪失支撐是鋼筋混凝土結構倒塌的主要原因。所以加強柱或墩是提高鋼筋混凝土結構抗震能力的重要途徑。

在我國現有的多高層建筑中,鋼筋混凝土結構應用得最為普遍,其中鋼筋混凝土框架結構是最常用的結構形式。因為其具有足夠的強度、良好的延性和較強的整體性,目前廣泛用于地震設防地區。在地震作用下，一味地追求結構的強度并不可取，結構的延性是非常重要的。當小震來臨，應確保所有的結構構件在抵抗地震作用力時，具有足夠的強度，使其基本上處于彈性狀態。在中震作用下，結構的某些關鍵部位超過彈性強度，進入屈服，發生較大變形，達到非線形階段，這時，我們就特別提出延性要求。當中震來臨的時候，因為結構具有非彈性特征，某些關鍵部位超過其彈性強度，進入塑性狀態。由于它有一定的延性，它的非線性能夠承擔塑性變形，使它在變形中能夠耗費和吸收地震能量。

由于我對該領域的知識比較陌生，有許多專業性的內容不是完全理解，但是至少我認識到了鋼筋混凝土結構抗震性能的重要性，它具有重要意義。同時，在受到相關的知識普及后，極大的引發了我對此領域繼續探索的興趣，我相信，我會通過更廣泛的途徑學習更多的知識，能在今后的工作生活中起到至關重要的作用。

第三篇：砌體結構抗震驗算調整方案

可以增加剛度，方法有，加墻厚，減少洞口尺寸，加構造柱。看哪個更合適一些，上面的配筋不是混凝土墻的鋼筋，是配筋砌體，如果不是差的很多的話可以在中間加鋼筋的。不知道您的工程所在地抗震等級，如果7度極其以上的話，建議調整方案，縱向墻最少三道，洞口不要開的過大，該加構造柱的一定別省。砌體結構抗震很不利，保守設計吧。

出現紅字如果有（*+數字）必須改結構構造 如果只是數字（數字）最簡單的辦法就是把這段墻做配筋磚砌體 紅字是配筋的面積 我也剛做了不久 下面是網上找的 希望能給你點啟發

PKPM在計算磚混結構時的抗震驗算結果中經常出現紅字的問題 相關搜索: 磚混, PKPM, 結構, 驗算, 抗震

PKPM在計算磚混結構時的抗震驗算結果中經常出現紅字的問題

關鍵詞：PKPM，磚混結構，抗震抗剪承載力，墻的剛度，配筋砌體鋼筋參與工作系數，抗剪承載力與所分得的地震剪力比

在實際工程中運用中國建筑科學研究院開發的建筑結構計算系列軟件PKPM計算磚混結構時，如果運行到PMCAD中的第8項“磚混結構抗震及其他計算”對于某些結構可能會出現“紅字”的現象。具體地說，在“磚混結構抗震及其他計算”選項時，其結果圖中將會出現建筑物的各縱墻和橫墻、構造柱以及門窗洞口等圖形，還有左下角標注的一些建筑材料等有關參數，另外還有分布在各縱墻和橫墻圖形中與墻平行或垂直的數字。垂直于墻的數字是該整道墻的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力與所分得的整樓層地震剪力之比，數字為黃色；平行于墻的數字是該整道墻中的由于洞口分割而開的各墻段的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力與所分得的該整道墻地震剪力之比，數字為藍色；但是無論整道墻或各墻段抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比小于1時，則平行或垂直于墻的數字呈紅色，也就是所謂“紅字”現象。

對于“紅字”現象，有的工程師沒有仔細研究原因，只認為抗力不夠，盲目的加構造柱，有的工程師僅從概念上分析上認為縱墻或橫墻較少，提出增加墻。總之眾說紛紜。如果閑暇之時，認真研究一下會發現，絕大部分紅字出現在平行于墻的數字，也即該整道縱墻中的各墻段的抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比小于1。具體一點就是洞口兩側墻段承載力小于所分得的地震剪力。在這個問題的基礎上如果微微調一下洞口的位置，墻承載力與地震剪力之比將會有非常大的令人吃驚的變化。一般0.8以上的紅字都會“變色”即大于1。另外如果一道縱墻連續的話，抗力比將有較大增長。對于這些問題不再贅述。通過仔細參閱軟件PKPM磚混部分技術條件會發現，其軟件的核心是幾乎完全按照GB50003—2001即《砌體結構設計規范》編制而成的，而且既然該軟件能通過國家建設部的驗收，說明軟件本身沒有問題，那這種現象發生根本必源于規范之中。

說到此必須得明確一點：GB50003—2001中規定 1.墻段承載力設計值為V V=S*fve fve=ζn*fv

其中，S為墻的截面面積，fve為沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力，fv為沿階梯形截面破壞的抗剪承載力，當砂漿大于M10時取0.17Mpa，ζn為砌體強度正應力影響系數，與 σo/fv有關，按GB50011—2001中表7.2.7取用。2.所分得的地震剪力為V 按各墻段的剛度分配，當墻的高寬比h/b<1時僅考慮剪切變形；當墻的高寬比1<4時考慮剪切變形和彎曲變形；當墻的高寬比h/b>4時，可認為該墻剛度為0（事實上應該是僅考慮彎曲變形）下面舉例說明：

如附圖所示一片墻中間一個洞口，尺寸、位置見圖。圖一與圖二的區別僅在于圖一中窗口位置移動100mm。假定墻厚為240mm(實際上同墻厚對計算結果無任何影響)σo/fv=5 ζn=1.5并假定分配到這片墻上的地震剪力為60Kn。砌體彈性模量E, 砌體剪變模量G,且G=0.4E，I為墻段截面慣性距，ζ為剪應變不均勻系數。取1.2。計算結果如下：(1)圖一中

對于墻段a，h/b =1500/700=2.14即1<4 同時考慮剪切變形和彎曲變形：

δa=h^3/12*E*I+ζ*h/G*A

=1.5^3/12*1/12*0.24*0.7^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.7=67.785/E 對于墻段b，h/b =1500/500=3.00即1<4 同時考慮剪切變形和彎曲變形：

δa=h^3/12 *I*E +ζ*h/G*A

=1.5^3/12*1/12*0.24*0.5^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.5=150.000/E 墻段a的剛度Ka=E/67.785 墻段b的剛度Kb=E/150.000(2)圖二中，墻段a與墻段b完全相等，對于墻段（a）（b），h/b =1500/600=2.50即1<4 同時考慮剪切變形和彎曲變形：

δa=h^3/12 *I*E +ζ*h/G*A

=1.5^3/12*1/12*0.24*0.6^3*E+1.2*1.5/0.4*E*0.24*0.6=96.356/E 墻段a的剛度Ka=E/96.356 墻段b的剛度Kb=E/96.356 按國標公式計算：

圖一中，墻段a分配得的剪力60*150/（150+67.785）=41.32kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.7=37.8 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比37.8/41.3=0.91(紅字)墻段b分配得的剪力60*67.785/（150+67.785）=18.68kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.5=27.00 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比18.86/27.00=1.45(蘭字)圖二中，墻段a（b）分配得的剪力60*96.36/（96.36+96.36）=30.00kN 抗力V=S*fve=1.5*0.17*0.24*0.6=32.4 Kn 承載力與所分得的地震剪力之比30.0/32.4=1.08(都為蘭字)結論：之所以差距這么大，是因為抗力與墻截面大小成線性關系，而與分配多少剪力有關的剛度卻與墻截面大小成超線性關系。因此，當墻截面增大一點兒時，抗力也增大一點兒，而剛度增大很多，地震力也增大很多，因而抗震抗剪承載力與所分得的地震剪力之比相對增大很小。同時如上例所述，圖一中總剛度K=Ka+Kb=E/67.785+ E/150= 0.02142E,圖二中總剛度K=Ka+Kb=E/96.356+ E/96.356= 0.02076E吸引的地震力也稍小。

下面再討論點與此有關的幾個問題，1.關于“紅字”現象，有些工程師們對此深惡痛絕，但上述例子忠實按規范計算，也會有如此大的差距，首先必須認識一點，（1）砌體結構是我國幾千年來應用最成熟也最廣泛的結構形式之一。計算軟件PKPM開發之前，國家規范編制之前，甚至唐山地震之前，可以說即使構造柱在廣大的工程師思維里都是個很遙遠的概念。更不用說完美的設計理論了。10~20年前的老一輩結構工程師設計的砌體結構如果用PKPM試算一下，可能“萬里江山一片紅”。然而根據上述例子在建筑布局時移動門窗洞口幾公分，就會發生房倒屋塌的事故？（2）GB50003—2001是由中國建筑東北設計研究院苑振芳先生領頭編寫的，如果參閱苑振芳先生主編的《砌體結構設計手冊》其中有一段話“抗震設計在很程度上還是一種經驗設計，尤其是對砌體結構而言……抗震構造措施在一定程度上，其重要性甚至超過具體計算。”（3）從建國初期的“規定”到74系列、89系列、2002系列國家規范。對于各地區基本烈度一直有較大的調整，一方面顧計各地經濟發展，另者也有科學發展的原因。但對于砌體結構來說基本烈度是對地震作用影響的唯一參數，場地、分組對砌體結構地震作用無絲毫影響，而規范中各地區基本烈度的較大變動也應引起我們的思考。第四點，如果不發生地震的話，任何砌體結構剪力為0，（不計風荷載），更不用說“紅字”了，然而發生相當于基本烈度的地震超越概率又是多少呢？

2.“紅字”問題的解決，不論上述討論如何，我們還是盡量遵守規范來進行設計工作。但紅字問題解決有多種方法。

一、建筑專業做方案時應盡量征求結構工程師的意見。

二、傳統方法即多加構造柱。

三、在建筑專業同意的前提下修改洞口位置，既能“算得過去”誰都沒話說，又能心安理得得到安慰“我干的活很安全”。具體方法是明確有紅字的有關墻或墻段（必須確信知道哪道墻或墻段有紅字），加大洞口寬度；把洞口往有紅字的有關墻或墻段移動；盡量使有關墻或墻段截面減小即可。

四、加筋砌體，一些工程師尤其是資格較老的工程師可能對加筋砌體不太熟悉，因而極不贊成采用加筋砌體。但是如果對軟件PKPM十分遵從的話，則應該仔細閱讀一下PKPM系列S-1(2)PMCAD用戶手冊及技術條件（2002.8）第114頁20~22行的話“…….此時括號內給出的該墻的層間豎向截面中所需水平鋼筋的總截面積，單位mm，用戶可根據各墻段的配筋面積進行適當歸并后設計配筋砌體”而GB50003-2001和GB50011-2001對此也有十分明確的規定。

GB50003-2001中10.3.1節配筋砌體構件

V<1/γre*(fvE+ζs*fy*ρs)*A(10.3.1)V考慮地震作用組和的墻體剪力設計值，γre承載力抗震調整系數，ζs鋼筋參與工作系數按表10.3.1采用，fy鋼筋抗拉強度設計值，ρs層間豎向截面中所需水平鋼筋配筋率。

GB50011-2001中7.2.9公式（7.2.9）與GB50003-2001中公式(10.3.1)除形式稍有區別外，內容完全一致。ζs鋼筋參與工作系數按GB50011-2001中表7.2.9采用 GB50011-2001表7.2.9（GB50003-2001表10.3.1）墻體高寬比 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 ζs 0.10 0.12 0.14 0.16 0.12 對此又派生出兩個問題：

1．仔細看一下上表，墻體高寬比為1.2時，ζs值為0.12。為什么當墻體高寬比小于1時，ζs成線性關系增長，而大于1時反而減小？難道墻體高寬比等于1達到最大值。如果這樣，其函數圖像應是一個有極值的閉區間函數。緣于以下幾點對于此問題有待更加深入的研究：（1）規范沒有依慣例而明確提出當高寬比介于某數之間時，ζs值按線性插入（2）參閱很多書籍,即使是有關此方面的專題也對此問題都避而不談（3）89系規范GBJ11-89 5.2.6規定ζs值直接為0.15沒有任何關系式。而GBJ3-88對此根本沒有記述。GB50003-2001條文說明稱詳見GB500011-2001，而GB500011-2001稱ζs值由試驗確定，但根據GBJ129-90《砌體基本力學性能力學方法標準》第四章的沿階梯形截面破壞的抗剪承載力試驗方法，乃用九塊磚組成的雙剪試件試驗，具體請參見GBJ129-90 4.0.1，當試驗砌體的沿階梯形截面破壞的抗震抗剪承載力且需得含墻高厚比這一參數時的實驗方法一直沒有查詢到。（4）從直覺的角度來看，墻體高寬比越小時，鋼筋與墻體結合牢固可靠，鋼筋參與工作性能應該更趨于穩定。

2．根據GB50003-2001中10.3.4第三款“水平鋼筋配筋率不應小于0.07%，且不宜大于0.17%”根據這兩個配筋率限值按GB50011-2001中7.2.9公式（7.2.9）或GB50003-2001中公式(10.3.1)反算一下所配水平鋼筋所能提供的抗力與砌體本身提供的抗力之比值。（假定σo/fv=5 ζn=1.5并假定砂漿M10，鋼筋HPB235,ζs取0.15）ζs*fy*ρs/ fvE=0.15*210*（0.07%-0.17%）/1.5*0.17 =0.0865至0.21 這說明水平鋼筋所能提供的抗力與砌體本身提供的抗力之比值為0.0865至0.21，相當于PKPM計算出現“紅字”的現象時，如果小于0.8時應重做方案調整建筑布局，但大于0.8時，可以考慮用配水平鋼筋來提高承載力以達到“算得過”的目的。

第四篇：砌體抗震驗算處理

1.3.7 多層砌體房屋結構抗震抗剪強度驗算時，當某層或某些墻段不能滿足截面強度要求時，未采取有效措施加強。

改進措施：多層砌體房屋中的部分墻段抗震抗剪強度不能滿足要求時，一般可以有五種辦法來加強：

(1)增加墻厚。抗震抗剪強度與截面大小有關，增加墻厚可以提高抗剪能力，同時，外墻可以提高保溫隔熱效果，有利于節能。不利的是增加墻厚會增大結構自重，加大了地震作用，同時材料上當然也會增加。所以不是一種最好的辦法，只在某些情況下能適用。

(2)提高砌體強度。磚和砂漿強度的提高，直接會增大截面抗震抗剪能力。但是，目前砌體規范中對砂漿強度只給出M10砂漿時的抗剪強度設計值，而且明確大于M10的砂漿強度也只取到M10砂漿時的強度。在目前一些磚或混凝土砌塊的強度有明顯提高的情況下，完全有條件采用與之配套的高標號砂漿，提高砌體的抗震抗剪強度，滿足截面的強度驗算要求。但目前因無這方面的數據，規范又無規定，所以只有進行相關的試驗來求得數據，用于強度驗算。

(3)配置水平鋼筋。這也是《抗震規范》GB 50011第7.2.9條提出的一項措施。

在砌體水平灰縫中配置一定數量的鋼筋，可以提高砌體墻段的抗剪能力，這是在大量試驗研究基礎上提出的辦法。

規范規定，灰縫中的配筋率應不小于0.07%且不大于0.17%。試驗證明，當水平配筋的數量小于截面配筋率的 0.07%時，此時雖有水平筋，但對提高抗剪能力并不明顯，因此不能考慮其作用。同時，試驗也證明，當在水平灰縫中配置的鋼筋過多(過密或過粗)，其間的水平鋼筋也不能完全發揮提高抗剪能力的作用。因此由試驗確定的配筋率上限值為0.17%。

《抗震規范》第7.2.9條的說明還指出，采用水平配筋措施時，抗震能力的大小與墻體的高寬比有關，這也是使水平鋼筋能夠發揮作用大小的重要因素。

(4)增加設置構造柱或芯柱。在墻段兩端設置構造柱是一種抗御地震時突然倒塌的有效措施。一般的構造柱都設置在墻段的邊端或墻體和墻體的交接處，它與為了提高抗震抗剪能力而在墻段中部設構造柱的要求和目的不同。

《抗震規范》第7.2.8條第2款就是為了解決在驗算截面抗震受剪能力時不能滿足承載力要求，作為一項新措施而提出的。

《抗震規范》公式7.2.8-2中：V≤1/γRE[ηcfVE(A-Ac)＋ζf1Ac＋0.08fyAs 第一項為砌體截面本身能夠承擔的受剪承載力；第二項為構造柱的混凝土部分承擔的受剪承載力；第三項為構造柱內的鋼筋所能承擔的受剪承載力。

這是一個主要以試驗數據為主得到的經驗公式。試驗證明，在一個墻段中，構造柱包括鋼筋和混凝土所能承擔的受剪能力應有所限制。

規范對墻段中部設置的構造柱在縱橫墻截面中所占的比例作出了限制，同時對中部構造柱中的鋼筋也作了限制，主要是為了既保持多層砌體墻的特性，同時又解決墻段受剪承載力的不足。

(5)采用配筋混凝土小型空心砌體。只能用于混凝土小型空心砌塊建筑中，不能在磚砌體房屋中出現局部的配筋混凝土小型空心砌塊墻段。

當在多層混凝土小型空心砌塊建筑中出現整層或某些墻段的受剪承載能力不足時，首先應采取增加構造柱和芯柱數量等措施，在不足以解決其承載力時，可采用在混凝土小型空心砌塊墻段中，按配筋砌塊的要求增加豎向和水平配筋等措施，來提高整層或某些墻段的受剪承載能力。

1.3.8 磚墻中的水平配筋在墻體兩端沒有錨固。

原因分析：水平配筋在提高墻段的抗剪承載力時，通過砌筑砂漿與磚及鋼筋的握裹力，對墻段起抗剪作用。鋼筋在墻段中抗剪作用的發揮，由鋼筋在墻的兩盡端的錨固措施保證。根據試驗數據，鋼筋端部有無錨固對抗剪承載力的影響約占總的承載力提高值的13%左右。因此，要求水平鋼筋配置后宜有錨固措施。

改進措施：當墻段兩端有構造柱時，應將水平鋼筋錨入柱內，按受拉筋的錨固長度設置；當墻段兩端無構造柱或僅有一端有構造柱時，可采用將無構造柱端的水平筋彎折成直勾等措施。

1.4 多層磚房的抗震構造措施

1.4.1 在多層砌體房屋設計中，因不甚了解構造柱的破壞機理，忽視構造柱作為主要的抗震構造措施的作用，未按規范要求設置構造柱。

原因分析：多層砌體房屋在歷次地震中破壞都是最嚴重的。1976年唐山地震之前，始終沒有切實可行的辦法防止多層砌體房屋在地震中突然倒塌。

唐山地震時全城幾乎所有的多層砌體房屋都嚴重破壞和倒塌，造成生命和財產的巨大損失。但是，在調查過程中，也偶爾發現有的砌體房屋雖然有局部破壞，但卻未倒塌。這樣的建筑共有八幢，包括學校，辦公樓，招待所，藏書庫等。這些房屋雖為磚墻承重，但在墻體中均設有不同大小截面且與周邊的墻體結合得非常好的鋼筋混凝土柱。

在結束調查之后的一年內北京市建筑設計研究院進行了三幢不同構造的整體房屋模型試驗，模型比例按1/4，利用激振設備模擬地震作用。三幢模型的設計是：一幢為普通的磚砌體結構，除了有圈梁之外，沒有其他措施；第二幢是在所有內外墻交接處均設置一個與墻同厚的鋼筋混凝土柱，同時還設有圈梁；第三幢是在所有磚砌體墻的外側，后加鋼筋混凝土柱，部位均在外墻轉角及內外墻延伸的交接處，表示對磚房的加固。

我們試驗的結果得出如下結論：①設有鋼筋混凝土柱的多層砌體房屋，在墻體開裂后沒有進一步倒塌破壞。即使在外柱鋼筋屈服的情況下仍能保持裂而不倒；②由于柱的截面較小，對房屋和墻體的剛度并不增加，其初裂荷載也無明顯的提高；③整體結構的變形能力和延性有很明顯的增大。

在試驗結果的基礎上，向抗震規范編制組提出建議：在所有多層砌體房屋中設置鋼筋混凝土柱，并取名為“構造柱”。此后許多單位的試驗也都進一步證明了上述結果，使構造柱做法得到廣泛推廣應用。

改進措施：多年來的實踐證明，構造柱是一種良好的抗震構造措施，能夠使多層砌體房屋減輕和避免突然倒塌的危險，是保證多層砌體房屋大震不倒的重要措施，應該明確，構造柱不是一般意義上的柱而是墻體的約束構件。

構造柱的作用主要是約束一旦在地震中開裂破壞了的墻體，使之不進一步倒塌。從這一點出發，我們能夠更好地來理解和運用構造柱而不致出現誤導。構造柱雖不能阻止墻體出現的一般裂縫的發展，但是在墻體沿對角線的剪切裂縫較大并貫通整個墻面，使墻體分為四大塊后，構造柱能夠約束墻體的進一步倒塌。

1.4.2 多層砌體房屋超過規范規定的層數和高度，誤用增加構造柱來解決。原因分析：設置構造柱的目的是約束墻體，既不是增強抗剪能力，也不是為了解決超高和超層的問題。

提出此類問題的原因可能是受1978年抗震規范的影響。當時由于唐山地震剛過，對構造柱的認識還是初步的，因此在78規范中構造柱作為一種超高建筑的加強措施，即一般多層砌體房屋沒有設置構造柱的要求，僅當不同設防烈度的房屋達到一定層數和高度時，才要求設置構造柱，這是對構造柱作用的初始認識階段。

改進措施：現行抗震規范已普遍提高了不同設防烈度區允許建造房屋的高度。因此，構造柱的設置是普遍的要求和基本的構造措施，不是解決房屋超高或超層的手段。

1.4.3 單層砌體房屋不應按多層房屋的要求設置構造柱。

改進措施：單層房屋一般不包括在多層砌體房屋之列，規范對此亦無明確規定。

對不同設防烈度的單層砌體房屋，可根據建筑結構情況區別對待。比如，對一些高烈度區的重要建筑，至少應在房屋的四角墻體內設置構造柱，也可以在相隔一定距離的橫墻內設置構造柱。

對一般的單層砌體房屋，只要求有頂部圈梁和內外墻的拉結措施，1.4.4 隨意將構造柱沿房屋高度方向逐層減少或改變截面及配筋。

改進措施：構造柱的設置目的既然是約束墻體的構件，因此就一般要求而言，各層均應連續設置。除符合《抗震規范》GB 50011第7.3.2條第5款規定，需在房屋下部l/3樓層增設的構造柱，當延伸到上層的墻體時，可適當減少或改變配筋及截面。

構造柱在多層砌體中除有約束構件功能之外，同時還能夠增強內外墻、墻與墻的連接功能。這些也不能忽視。因此，如果沿高度方向要減少構造柱的數量時，一定要強調墻相互間的拉結措施，否則是危險的。

1.4.5 誤將構造柱伸入房屋基礎的大放腳或基底。

原因分析：《抗震規范》GB 50011要求，構造柱可不單獨設置基礎，但應伸入室外地面下500mm，或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連，構造柱作為整個墻體的一部分，構造柱的作用不是柱，它所承擔的作用主要是對墻體起水平約束，因此不必要有基礎。改進措施：構造柱是墻體的一部分，它不是承重柱，因此也不單獨承擔豎向荷載。其主要作用是對墻體起水平約束作用。不需要有單獨的基礎。規范規定構造柱可不單獨設置基礎，但應伸入室外地面下500mm，或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連，遇有管溝時，應伸到溝底。如圖1.4.5所示。

5．房屋抗震橫墻的最大間距滿足《建筑抗震設計規范》（gb5011-2001）第7.1.5條和《建筑抗震鑒定標準》（gb50023-95）第5.2.1條7度抗震設防要求。

6．墻體的砂漿強度等級滿足《建筑抗震鑒定標準》（gb50023-95）第5.2.2條7度抗震設防要求“7度時超過三層時磚砌體不應低于m1”。

7．房屋每層的縱橫墻均設置閉合圈梁，圈梁截面高度符合《建筑抗震設計規范》（gb5011-2001）第7.3.4條要求。

8．承重的門窗間墻最小寬度為0.5m，外墻盡端至門窗洞邊的距離，不滿足《建筑抗震鑒定標準》（gb50023-95）第5.2.4條7度抗震設防時不小于0.8m的要求，但外墻盡端設有構造柱。

9．辦公樓（1-9）軸一至三層抗震橫墻的間距不滿足《建筑抗震鑒定標準》（gb50023-95）第5.2.5條7度抗震設防、砂漿強度等級m5的要求；（1-9）軸四層及（10-14）軸抗震橫墻的間距滿足《建筑抗震鑒定標準》（gb50023-95）第5.2.5條7度抗震設防、砂漿強度等級m5的要求。

（二）第二級鑒定

第二級鑒定以抗震驗算為主結合構造影響進行綜合評價。本工程采用中國建筑科學研究院的pkpm系列結構軟件中pmcad對該樓墻體進行承載力驗算。計算時，實心磚墻砌筑砂漿抗壓強度一至三層均取為m5.0，四、五層取為m2.5，磚抗壓強度取為mu7.5，震設防烈度為7度，地震分組為第二組，基本地震加速度為0.10g。房屋整體依據《砌體結構設計規范》根據樓、屋蓋類別及橫墻間距按剛性方案計算內力，樓屋面荷載按設計要求和《建筑結構荷載規范》取值。驗算結果表明沿軸線縱橫墻體大片墻抗震驗算均滿足要求。一至三層（e）-（2-9）軸縱橫墻交接處和一層（b）-（12-14）軸縱橫墻交接處，局部墻片由于相對側移剛度較大，產生水平地震剪力集中現象，導致抗震驗算不滿足要求。

三、抗震加固技術措施

對抗震驗算不滿足要求的一至三層（e）-（2-9）軸縱橫墻交接處和一層（b）-（12-14）軸縱橫墻交接處的局部墻片，通過調整墻段兩側洞口尺寸及位置，以調整墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力的處理方法，上述墻片抗震鑒定系數可達到要求。即將抗震驗算不滿足要求的一至三層（e）-（2-9）軸縱橫墻交接處的局部墻段兩側窗戶增高，從而改變墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力，達到抗震鑒定要求；在窗邊設置欄桿，以滿足安全要求；對一層（b）-（12-14）軸縱橫墻交接處抗震驗算不滿足要求的局部墻片，通過調整門位置，來改變墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力，達到抗震鑒定要求；對四、五層樓梯（e）軸縱墻端部增設混凝土構造柱，對樓梯間懸挑梁端部增設混凝土柱。

四、結語

本文以瑞金市某辦公樓為例，通過調整墻段兩側洞口尺寸及位置，以調整墻段相對剛度來改變墻段承擔的地震剪力的處理方法，來滿足抗震承載力驗算要求。在不影響外觀及功能的基礎上，提高了教室的采光率，而采用常規加固方案投入較大，加固后對外觀及功能上造成影響，且在增加結構剛度的同時增加了地震作用。因此該方法可作為采用砌體結構的學校等對建筑功能要求較高的建筑物抗震加固的優選方案。

8度區七層磚混住宅的結構抗震驗算

《抗震規范》規定，房屋的抗震設計必須滿足“三個烈度水準、兩個階段設計、一個指導思想”的設防要求。第一階段設計就是在第一水準烈度即比基本烈度低1.55度左右的多遇眾值烈度地震作用下，結構構件的截面抗震驗算，這樣，既保證了在第一水準烈度下具有必要強度可靠度，結構處于正常使用的彈性工作狀態，又滿足了第二水準烈度(基本烈度)的設防要求，結構非彈性變形或房屋的損壞控制在經一般修理或不需修理仍可繼續使用的范圍，從而達到“小震不壞、設防烈度可修”的抗震設防目標；對多層砌體房屋來說，結構抗震驗算可只進行第一階段設計(強度驗算)，而通過概念設計和抗震構造措施來最終實現第三

烈度水準(預估的罕遇地震)的設計要求和“大震不倒”的設防目標。其截面抗震須作抗剪承載力驗算。

(1)計算原則隨著地震烈度和房屋高度的增加，砌體結構在水平地震作用下有可能改變其以剪切變形為主的受力性質，8度七層條件下的磚混住宅，應沒有超出以剪切變形為主的范圍，且質量和剛度沿高度分布比較均勻，其水平地震作用大致按倒三角形分布，近似于單質點體系，各樓層可僅考慮一個自由度，可采用底部剪力法和樓層水平地震剪力法計算地震作用和樓層水平地震剪力。因此，8度七層磚混住宅可以按照《抗震規范》確定的原則，考慮水平地震作用和結構抗震計算，并進行樓層水平地震剪力的分配和墻段層間抗側力等效剛度的確定。

(2)承載力不足時的調整方法與措旌一般來說，隨著房屋高度和層數的增加，地震作用增大，磚砌體的抗震能力相應降低。樓蓋的重量占房屋總重的35%-50%，房屋總高度相同，多一層樓蓋就意味著增加半層樓的地震作用。根據通常的設計經驗及計算分析，七層磚混住宅的240mm厚的橫墻截面抗8度地震承載力驗算一般不會存在問題，而往往是縱向抗震墻承載力不容易完全滿足。可從以下幾個方面進行調整驗算：

①提高磚砌體主要是砌筑砂漿的強度等級，使墻體抗剪承載力增加。

②增設構造柱或適當加大構造柱截面及配筋，構造柱的間距不宜大于4m，宜設置在縱橫抗震墻交接處。試驗表明，構造柱能使砌體的抗剪強度提高10%-30%。

③在磚墻灰縫中配置水平鋼筋形成橫向配筋砌體，增強磚砌體變形能力及延性。

④增加墻體主要是縱向抗震墻厚度到370mm，以增大墻體橫截面而積，提高抗震承載力。

⑤可采用橫墻、內縱墻混合承重方案或采用現澆板使縱橫墻同時承重，利用正應力對提高砌體抗剪強度的有利影響。

⑥適當調整門窗洞口位置，將承載力不夠的墻段寬度及其抗側力等效剛度減小，使之分擔的地震剪力減少，相應提高抗震承載力。

⑦調整抗震墻的平面布置，增加抗震墻的數量，亦即調整和減小樓層水平地震剪力在各墻片上的分配值，使受力均衡分散。縱墻間距不宜大于4m。

(3)豎向地震作用分析在8度地震區，對七層磚混住宅來說，一般沒有長懸臂構件和大洞口過梁，可以認為，由于其構造柱較密，構件之間的連接和結構整體性加強，因此豎向地震作用對墻體結構的不利影響，一般可以不考慮或不進行豎向地震作用的計算及截面抗震驗算。

第五篇：砌體結構課程設計

砌體設計

樓梯間采用現澆混凝土樓蓋，縱橫向承重墻厚度均為190mm，采用單排孔混凝土小型砌塊、雙面粉刷，一層采用MU20砌塊和Mb15砂漿，二至三層采用MU15砌塊和Mb砂漿，層高3.3m一層墻從樓板頂面到基礎頂面的距離為4.1m，窗洞均為1800mm×1500mm，門洞寬均為1000mm，在在縱橫相交處和屋面或樓面大梁支撐處，均設有截面為190mm×250mm的鋼筋混凝土構造柱（構造柱沿墻長方向的寬度為250mm），圖中虛線梁L1截面為250mm×600mm，兩端伸入墻內190mm，施工質量控制等級為B級。

縱墻計算單元橫墻計算單元

三氈四油鋪小石子10.809009.90+油膏嵌實15mm厚水泥砂漿40mm厚水泥石灰焦渣砂漿3‰找坡 +100mm厚瀝青膨脹珍珠巖120mm厚現澆混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面層 20mm厚水泥打底 120mm鋼筋混凝土板33003300

1、荷載計算：

（1）屋面荷載：

防水層：三氈四油鋪小石子 0.4kN/㎡ 找平層：15mm水泥砂漿 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡層：40mm厚水泥焦渣砂漿3‰找坡 0.56kN/㎡ 保溫層：100mm厚瀝青膨脹珍珠巖 0.8kN/㎡ 結構層：120mm厚現澆混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.17kN/㎡ 鋼筋混凝土進深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋蓋永久荷載標準值： ∑6.41kN/㎡ 屋蓋可變荷載標準值 0.5kN/㎡ 由屋蓋大梁給計算墻垛計算：

標準值：N1k =Gk＋Qk=(6.41 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷載控制組合：N1=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡）×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN（2）樓面荷載：

10mm厚水磨石地面面層 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 結構層120mm鋼筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰層10mm厚 0.17 kN/㎡ 鋼筋混凝土進深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 樓面永久荷載標準值： ∑5.0kN/㎡

樓面可變荷載標準值 1.95kN/㎡ 由樓面大梁傳給計算墻垛的荷載：

標準值：N2k =Gk＋Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷載控制組合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN（3）墻體自重：

女兒墻重（厚190mm，高900mm）計入兩面抹灰40mm其標準值為：N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷載控制組合：N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女兒墻根部至計算截面高度范圍內墻體厚190mm其自重標準為：2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷載控制組合：N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 計算每層墻體自重，應扣除窗面積，對于2、3層墻體厚190mm，高3.3m自重為：(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷載控制組合：27.85 kN×1.35=37.60 kN 對于1層墻體厚190mm計算高度4.1m其自重為：（3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷載控制組合：29.98 kN×1.35=40.47 kN

2、內力計算：

樓蓋、屋蓋大梁截面b×h=250mm×600mm，梁端在外墻的支撐長度為190mm，下設由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的剛

a0??1hf性墊塊，則梁端上表面有效支撐長度采用墻偏心距e=h/2-0.4a0。h為支撐墻厚。，對于外由可變荷載控制下的梁端有效支撐長度計算表：

樓層 h/mm f /N/㎡

N /kN 600 4.02 11.51 600 4.02 140.1 0.41 600 5.68 272.52 0.80 ?0/N/mm2 0.034

?1

?0/mm

5.41 66.10

5.55 67.80

5.63 57.90 由永久荷載控制下的梁端有效支撐長度計算表：

樓層 h/mm f /N/㎡

N /kN 600 4.02 12.95 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 ?0/N/mm2 0.038

?1

?0/mm

5.41 66.10 外重墻的計算面積為窗間墻垛的面積A=1800mm×190mm墻體在豎向荷載作用下的計算模型與計算簡圖如下

縱向墻體的計算簡圖

各層I-I、IV-IV截面內力按可變荷載控制和永久變荷載控制組

合分別列于下表

由可變荷載控制的縱向墻體內力計算表

截面上層傳荷

樓層

Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67)147.77 280.19

本層樓蓋荷載 Nl

/kN 95.17 99.0 99.0

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 147.77 280.19 412.61

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表

NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墻重)由永久荷載控制的縱向墻體內力計算表

中

截面上層傳荷

樓層

Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63)162.98 299.24

本層樓蓋荷載 Nl

/kN 103.80 98.66 98.66

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 162.98 299.24 435.5

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9

3、墻體承載力計算：

本建筑墻體的最大高厚

??H04100mm??21.58??c?2????0.8?1.069?26?24.46h190mm滿足要求

承載力計算一般對I-I截面進行，但多層磚房的底部可能IV-IV截面更不利計算結果如下表

縱向墻體由可變荷載控制時的承載力計算表

計算項目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2層

截面第3層

截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

IV-IV

第1層

截面

截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV

0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1

0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 砌塊MU 砂漿M f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

縱向墻體由永久荷載控制時的承載力計算表 計算項目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2層

截面第3層

截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

第1層

截面

截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV IV-IV

0 435.5 0 190 0 18.42

0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 砌塊MU 砂漿M

0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

由上表可知砌體墻均能滿足要求。

4、氣體局部受壓計算：

以上述窗間墻第一層為例，墻垛截面為190mm×1800mm，混凝土梁截面為250mm×600mm，支承長度a=190mm，根據規范要求在梁下設190mm×600mm×180mm(寬×長×厚)的混凝土墊塊。根據內里計算，當由可變荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=99.0kN墻體的上部荷載Nu=280.19KN,當由永久荷載控制時，本層梁的支座反力為Nl=98.66kN，墻體的上部荷載Nu=299.24KN。墻體采用MU20空心砌體磚，M10混合砂漿砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2<1800mm×

故取

A0=186200mm2

2墊塊面積：Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

計算墊塊上縱向的偏心距，取Nl作用點位于墻距內表面0.4 a0處，由可變荷載荷載控制組合下：

280190N?114000?93.40kN1800mm?190mm 190mm99.0kN(?0.4?57.76mm)2e??37.0mm99.0kN?93.40kN NU??0Ab?e?37.0mm?0.195h190mm查表得?=0.69 A0186200mm2r?1?0.35?1?1?0.35?1?1.292rl?0.8r?0.8?1.29?1.032 Ab114000mm墊塊下局壓承載力按下列公式計算：

N0?NL?99.0kN?93.40kN?192.4kN

??rl?Ab?f?0.69?1.032?114000mm2?5.68kN/mm2?461.09kN

N0?NL???rl?Ab?f

由永久荷載控制組合下

299240N?114000?99.75kN1800mm?190mm 190mm98.66kN(?0.4?57.76mm)2e??35.75mm98.66kN?99.75kN NU??0Ab?e?35.75mm?0.188h190mm查表得?=0.704 墊塊下局壓承載力按下列公式計算：

N0?NL?98.66kN?99.75kN?192.4kN

??rl?Ab?f?0.704?1.032?114000mm2?5.68kN/mm2?470.44kN

N0?NL???rl?Ab?f

由此可見，在永久荷載控制下，局壓承載能力能滿足要求。

5、橫墻荷載

(1)屋面荷載：

防水層：三氈四油鋪小石子 0.4kN/㎡ 找平層：15mm水泥砂漿 0.3kN/㎡ 找坡層：40mm厚水泥焦渣砂漿3‰找坡 0.56kN/㎡ 保溫層：100mm厚瀝青膨脹珍珠巖 0.8kN/㎡ 結構層：120mm厚現澆混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰層：10mm厚混合砂漿 0.17kN/㎡ 屋蓋永久荷載標準值： ∑5.23kN/㎡ 屋蓋可變荷載標準值 0.5kN/㎡

標準值：N1k =Gk＋Qk=(5.23 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷載控制組合：N1=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN（2）樓面荷載：

10mm厚水磨石地面面層 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 結構層120mm鋼筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰層10mm厚 0.17 kN/㎡ 樓面永久荷載標準值： ∑3.82kN/㎡ 樓面可變荷載標準值 1.95kN/㎡ 由樓面大梁傳給計算墻垛的荷載：

標準值：N2k =Gk＋Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 設計值：

由可變荷載控制組合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷載控制組合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

橫向墻體計算簡圖

（2）橫墻自重承載力計算

對于2、3層墻體厚190mm，高3.3m自重為2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 設計值：

由可變荷載控制組合：9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷載控制組合：9.768 kN×1.35=13.19kN 對于1層墻體厚190mm計算高度4.1m其自重為： 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 設計值：

由可變荷載控制組合：12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷載控制組合：12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墻體高厚比

??H04100mm??21.58?????26h190mm滿足要求。

橫向墻體由可變荷載控制組合表 計算項目 第3層

N/kN h/mm H0/m

24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2層 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1層 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 磚MU 砂漿M f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

橫向墻體由永久荷載控制組合表 計算項目 第3層

N/kN h/mm H0/m

26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2層 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1層 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 ??H0h

?

A/m㎡ 磚MU 砂漿M f/(N/mm2)

?Af/kN ?Af/N

由上表可知砌體墻均能滿足要求