砌体结构抗震性能的研究

第一篇：砌体结构抗震性能的研究

砌体结构抗震性能的研究

摘要：砌体结构作为我国传统建筑形式，在各类建筑中占有十分重要的地位。但由于材料明显的脆性性质，相比于钢筋混凝土结构或钢结构建筑,砌体结构的抗震能力较差。本文对砌体结构抗震构造措施和目前存在的问题进行了分析阐述。

关键词：砌体结构、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

砌体结构是一种传统的墙体材料，在我国的广大中西部县域城镇中仍占有85%以上的比例。近些年来，随着建筑业的蓬勃发展，新型墙体材料也不断涌现，如混凝土小型空心砌块就是其中的一种。另外，结合就地取材的原则生产的各种地方性砌体材料，如蒸压类和烧结类的非粘土多孔砖及实心砖。这都为砌体结构的应用扩大了领域和范围。[1]

现代砌体结构已与传统的砖砌体有许多区别。按照砌体中的配筋率大小可将其分为无筋砌体、约束砌体和配筋砌体三类，它们的界限定义为：仅有少量的拉结钢筋，含筋量在0.07%以下时，可称为无筋砌体；约束砌体适用于地震设防地区的砌体结构，如在墙段边缘设置边缘构件（钢筋混凝土构造柱），同时，墙段上下设置有圈梁，此类砌体的特点是砌体周边均有钢筋混凝土约束构件，砌体的配筋量为0.10%~0.2%左右；配筋砌体适用于10层以上的中高层建筑，如配筋混凝土空心小砌块，其实质是一种砌筑成型的剪力墙结构，其配筋率也接近于现浇钢筋混凝土剪力墙结构，即在0.25%左右。[2]

1966 年的邢台地震和1976 年的唐山地震等数十次破坏性大地震，以及2008年的汶川地震等，几乎无一例外地表明无筋砌体结构不能经受大地震的考验。尽管砌体结构的抗震性能是如此之差，然而，在城镇建设中，由于人口集中，土地有限，规范限制了一些传统材料的砌体结构高度，但又不可能把砌体结构限制过严，而是要适应发展的需要，在研究和总结震害的基础上，改进砌体结构的抗震性能，严格要求了小砌块的建造层数和高度，满足业主的需要。新修订的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）就适应了这种要求，提供了建造较高层数的砌体结构的安全性和适用性。同时相对于现浇钢筋混凝土剪力墙结构而言，其较低的工程造价也是显而易见的。砌体结构材料的特点

砌体材料作为一种地方性材料，具有取材容易、加工简单、砌筑工艺易于掌握，因而被广泛采用。并且经过长时间的改进和发展，形成了具有各地特色的传统制作方式和砌筑方法，是一种生命力极强、应用最广泛的建筑材料。砌体材料在我国大体可分为粘土类制品、蒸压类制品、混凝土类制品和以各类工业废料制成的墙体材料等。

当前各地除沿用传统材料粘土制品以外，也相继制成以页岩、煤矸石和粉煤灰为主要原料的烧结砖；以白灰砂、粉煤灰为主要原料的蒸压砖；以及以细石砼（或轻质骨料）为材料的砼小型空心砌块等墙体材料。大部分地区有逐步替代粘土制品的趋势。

新型墙体材料中，用页岩或煤矸石或粉煤灰为原材料，或按一定比例混合使用的经烧结而成的实心砖、多孔砖，较好地利用工业废料为原料，制成墙体材料。它们具有类似于烧结粘土砖的性质，亦具有新的原材料的特点。

新型烧结砖一般抗压强度均较高，普通的煤矸石加页岩混合烧结砖的抗压强度均在MU15 以上，少量的可达MU20以上，多孔砖的孔洞率在25%-30%左右。此类实心砖由于表面比粘土砖更粗糙，抗剪强度亦普遍比粘土砖高；多孔砖由于有孔洞作为键槽，砂浆能起

到销键作用。增大了砌体的抗剪强度，对抗震十分有利。

新型烧结砖还由于经焙烧而成，因此，其砌体的线膨胀系数和收缩率都比较小，与烧

结粘土砖没有什么区别。

另一类是蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖。由于它们的原材料不同，特别是制作养护过程的差异，导致蒸压砖特有的性质。

蒸压灰砂砖以石灰和砂为原材料，蒸压粉煤灰砖以电厂工业废料粉煤灰为原材料。经

过机械压制成型，高压蒸汽养护而成砌体材料。由于它的制作过程和生产工艺，决定了这类

砖具有收缩率较大、表面比较光滑、抗压强度较高而抗剪强度较低的特点。

因此，反映在设计应用过程中出现一些问题。比如由于收缩率大，线膨胀系数亦大，这类砌体墙受材料收缩以及温度影响较大，墙体容易出现裂缝和变形。又比如由于砖表面比

较光滑，磨擦系数小，与砂浆的粘结性能就差。因此，其抗剪强度偏低，不利于抗震。砌体结构抗震设计的重要性

砌体是一种脆性材料,传统的砌体结构是采用粘土实心砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接的目的。目前的砖砌体房屋除上述方式外,大多采用了预制钢

筋混凝土楼板、装配式楼屋盖、且过梁等其它构件多数为预制装配。因此整个砌体结构,由

于其组成的基本材料和连接方式,决定了它的脆性性质,从而使其在遭遇强烈地震时破坏较重,抗震性能很差。我国在地理位置上处于世界两大地震带之间,是世界大陆内的一个最宽广的浅源强震活动地区,是多地震国家。基本烈度为7度和7度以上的地区的面积达312万平方

公里,约占全国国土面积的325%。基本烈度为6 度和6 度以上地区面积达576 万平方公

里, 约占全国国土面积的60%。我国是世界上遭受地震灾害最严重的国家之一。世界地震史

上死亡人数最多一次为1556 年我国陕西华县的8级地震, 死亡约83 万人。近代地震史上

死亡人数最多的一次地震也发生在我国, 即1976年唐山的7.8 级地震, 死亡24万多人, 重

伤16.4万人,倒塌房屋322万间, 直接经济损失达100亿元。

地震所以能造成如此重大损失,主要原因是建筑物缺乏必要的抗震设防。所谓抗震设防

是指对房屋进行抗震设计包括地震作用、抗震承载力计算和采取抗震构造措施来达到抗震的目的。建筑物抗震设防就要保障人民生命财产的安全,所采取的措施应与国民经济相适应,如

果要求建筑物在强烈地震后仍完好无损,势必增加造价,在技术上也有一定困难。相反,设防标

准过低,将会危及人们的生命财产。基于国际趋势, 结合我国的具体情况, 提出一个适当的设

防目标是很必要的。我国《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)以下简称《规范》提出了“三

水准”的抗震设防目标: 小震不破坏, 可正常使用;设计烈度地震可修复使用;遭遇大震时

不倒塌。砌体结构现存问题

近年来,由于城市用地紧张、资金紧张等问题,设计的砖混房屋往往在总高度和层数上超

限;片面追求直接采光和通风,导致加大面宽、减少进深等作法,往往使房屋高宽比超限。这些

都造成了极为不利的体型, 致使房屋的抗震性能大为降低, 此类现象应引起广泛重视。

随着建筑业的发展, 临街有底层为钢筋混凝土框架的大空间商店,上部为小空间砖房或

砌块建筑的房屋大量建设。这种房屋存在着明显的弊病:(一)往往形成梁上砌墙的布置,使

抗震横墙在最不利的底层被切断。且底层框架一般为大空间的公共建筑, 由于使用功能上的需要, 在客观上给纵横抗震墙的布置带来了不少困难。(二)底层大部分用于商业目的,门窗

开洞要求都很大,因而有的采用了前排为钢筋混凝土柱后为砖混的结构, 此结构目前无明确

定义且前后两种材料刚度差异悬殊,对高烈度地区的抗震极为不利。(三)未作计算凭习惯错

误地认为,底层框架的侧向刚度一定比砖房好,纵向框架侧向刚度一定比横向好,而实际上并

非如此。(四)上面为几层砌体、开间小、横墙多、不仅重量大, 侧移刚度也大,而底层框架

侧移刚度比上层小得多。刚度的急剧变化使得在结构刚柔交接处,应力高度集中,在柱端产生

塑性铰,并使房屋的变形集中发生在相对薄弱的底层。这种比较薄弱的底层或中间层,可称之为“软层”。这种“软层”在抗震设计中应引起高度的注意。抗震措施

（1）设置构造柱

构造柱是一种约束砌体的边缘构件,它不单独承受垂直荷载，在墙体受水平地震作用的初期,构造柱的应力很小,刚度也不大,但当墙体开裂后,柱内应力逐步增大,直到裂缝贯通墙体, 构造柱才明显受力直到钢筋屈服。此时的墙体虽已破碎但由于构造柱的约束作用使得墙体不至于倒塌, 从而达到“裂而不倒”的目的。构造柱的设置较大幅度地增强了墙体的变形能力, 使房屋取得了较大的延性,从而减小了突然发生倒塌的可能性。当然,构造柱的截面尺寸与配筋率也不宜过大,否则,大量的构造柱将会吸收大多数地震作用力,使得构造柱先于墙体破坏, 这就起不到约束墙体的作用了,反而使结构抵抗地震作用的能力降低了。

（2）设置圈梁

构造柱作为一种竖向构件,一股沿墙高而截面尺寸不变,配筋也少有变化。因此,在各楼层柱高处设置圈梁作为锚固点,使得构造柱和圈梁产生拉结,形成对上下和左右墙体的约束作用, 从而限制墙体裂缝的发展,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高墙体的抗剪能力。除此以外,圈梁作为一种重要的构造措施,它还加强了内外墙之间、楼板与墙体之间的连接, 提高了结构的整体性, 并减轻地震时地表裂缝对房屋的影响, 特别是檐口圈粱和地圈梁具有提高房屋竖向刚度的能力和抵御地基不均匀沉陷的能力。

（3）验算墙柱高厚比

砌体结构房屋中的墙体是受压构件, 除了满足承载力要求外,还必须保证它的稳定性。墙柱高厚比是指砌体墙、柱的计算高度和墙厚或边长的比值。《规范》中规定,墙柱高厚比不能大于允许高厚比。只有满足这个要求,才可以保证砌体结构存施工阶段和使用阶段的稳定性。结合以往的工程经验,综合考虑包括砂浆强度等级、砌体类型、横墙间距、支承条件等多种因素后拟定的。

（4）设置伸缩缝

由于钢筋混凝上和砌体材料的线膨胀系数不同, 屋盖和墙体的刚度不同, 当温度变化时, 钢筋混凝土屋盖和砌体材料的墙体将产生不同的变形。因墙与屋盖变形相互制约, 而产生温度应力, 当墙体中的主拉应力或剪应力超过彻体的抗拉或抗剪强度时, 就会使墙体内产生斜裂缝和水平裂缝,顶层墙体一般最为严重,它包括纵墙的八字缝、横墙L 端的八字缝、屋盖与墙体之间的水平缝、纵横墙的包角裂缝、屋盖或楼盖中的裂缝以及墙体自上而下的贯通裂缝。为了防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,可存墙体中产生裂缝可能性最大的地方设置伸缩缝,如房屋平面转折处和体型变化处,房屋中间部位及错层处等。实践证明,伸缩缝的设置达到了防止裂缝出现或减小裂缝宽度的目的,成为砌体结构抗震设计中一项重要的构造措施。此外,通过在屋盖上设置保温层、隔热层, 或设置屋面与墙体间相互滑动的滑动层等措施,也可以有效地防止温度变化或干缩变形引起的裂缝。

（5）加强构件间的连接

砌体结构房屋各构件间的抗震构造连接是其抗震的关键。抗震构造连接的部位较多, 重要部位的连接措施有下列几项：造柱与楼、屋盖连接；屋顶间的连接；墙与墙的连接；后砌体的连接；栏板的连接；构造柱底端连接； 悬臂构件的连接。结束语

砌体结构既是一种量大面广的结构形式,又是一种抗震性能较差的结构形式。我们不可能彻底淘汰它,摒弃它,只有面对现实,孜孜不倦,深入研究它,提高它的抗震性能,不断赋予砌体结构新的内容、新的理念,使砌体结构具有更好的抗震性能和安全性,这就是

我们研究的目的。

参考文献：

[1]周炳章.砌体结构抗震的新发展[ J].建筑结构学报.北京: 中

国建筑工业出版社, 2002.5

[2]砌体结构设计规范，GB50003-2002

[3]建筑抗震设计规范,GB50011-2010

[4]杨淑红.论砌体结构抗震设计[J].呼伦贝尔学院学报.2001年3月第9卷第1期

第二篇：钢筋混凝土结构抗震性能试验研究心得

钢筋混凝土结构抗震性能试验研究心得

近几年来，世界各地地震时有发生，带给人类的惨重损失仍记忆犹新。柱或墩丧失支撑是钢筋混凝土结构倒塌的主要原因。所以加强柱或墩是提高钢筋混凝土结构抗震能力的重要途径。

在我国现有的多高层建筑中,钢筋混凝土结构应用得最为普遍,其中钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。因为其具有足够的强度、良好的延性和较强的整体性,目前广泛用于地震设防地区。在地震作用下，一味地追求结构的强度并不可取，结构的延性是非常重要的。当小震来临，应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时，具有足够的强度，使其基本上处于弹性状态。在中震作用下，结构的某些关键部位超过弹性强度，进入屈服，发生较大变形，达到非线形阶段，这时，我们就特别提出延性要求。当中震来临的时候，因为结构具有非弹性特征，某些关键部位超过其弹性强度，进入塑性状态。由于它有一定的延性，它的非线性能够承担塑性变形，使它在变形中能够耗费和吸收地震能量。

由于我对该领域的知识比较陌生，有许多专业性的内容不是完全理解，但是至少我认识到了钢筋混凝土结构抗震性能的重要性，它具有重要意义。同时，在受到相关的知识普及后，极大的引发了我对此领域继续探索的兴趣，我相信，我会通过更广泛的途径学习更多的知识，能在今后的工作生活中起到至关重要的作用。

第三篇：砌体结构抗震验算调整方案

可以增加刚度，方法有，加墙厚，减少洞口尺寸，加构造柱。看哪个更合适一些，上面的配筋不是混凝土墙的钢筋，是配筋砌体，如果不是差的很多的话可以在中间加钢筋的。不知道您的工程所在地抗震等级，如果7度极其以上的话，建议调整方案，纵向墙最少三道，洞口不要开的过大，该加构造柱的一定别省。砌体结构抗震很不利，保守设计吧。

出现红字如果有（*+数字）必须改结构构造 如果只是数字（数字）最简单的办法就是把这段墙做配筋砖砌体 红字是配筋的面积 我也刚做了不久 下面是网上找的 希望能给你点启发

PKPM在计算砖混结构时的抗震验算结果中经常出现红字的问题 相关搜索: 砖混, PKPM, 结构, 验算, 抗震

PKPM在计算砖混结构时的抗震验算结果中经常出现红字的问题

关键词：PKPM，砖混结构，抗震抗剪承载力，墙的刚度，配筋砌体钢筋参与工作系数，抗剪承载力与所分得的地震剪力比

在实际工程中运用中国建筑科学研究院开发的建筑结构计算系列软件PKPM计算砖混结构时，如果运行到PMCAD中的第8项“砖混结构抗震及其他计算”对于某些结构可能会出现“红字”的现象。具体地说，在“砖混结构抗震及其他计算”选项时，其结果图中将会出现建筑物的各纵墙和横墙、构造柱以及门窗洞口等图形，还有左下角标注的一些建筑材料等有关参数，另外还有分布在各纵墙和横墙图形中与墙平行或垂直的数字。垂直于墙的数字是该整道墙的沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪承载力与所分得的整楼层地震剪力之比，数字为黄色；平行于墙的数字是该整道墙中的由于洞口分割而开的各墙段的沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪承载力与所分得的该整道墙地震剪力之比，数字为蓝色；但是无论整道墙或各墙段抗震抗剪承载力与所分得的地震剪力之比小于1时，则平行或垂直于墙的数字呈红色，也就是所谓“红字”现象。

对于“红字”现象，有的工程师没有仔细研究原因，只认为抗力不够，盲目的加构造柱，有的工程师仅从概念上分析上认为纵墙或横墙较少，提出增加墙。总之众说纷纭。如果闲暇之时，认真研究一下会发现，绝大部分红字出现在平行于墙的数字，也即该整道纵墙中的各墙段的抗震抗剪承载力与所分得的地震剪力之比小于1。具体一点就是洞口两侧墙段承载力小于所分得的地震剪力。在这个问题的基础上如果微微调一下洞口的位置，墙承载力与地震剪力之比将会有非常大的令人吃惊的变化。一般0.8以上的红字都会“变色”即大于1。另外如果一道纵墙连续的话，抗力比将有较大增长。对于这些问题不再赘述。通过仔细参阅软件PKPM砖混部分技术条件会发现，其软件的核心是几乎完全按照GB50003—2001即《砌体结构设计规范》编制而成的，而且既然该软件能通过国家建设部的验收，说明软件本身没有问题，那这种现象发生根本必源于规范之中。

说到此必须得明确一点：GB50003—2001中规定 1.墙段承载力设计值为V V=S*fve fve=ζn*fv

其中，S为墙的截面面积，fve为沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪承载力，fv为沿阶梯形截面破坏的抗剪承载力，当砂浆大于M10时取0.17Mpa，ζn为砌体强度正应力影响系数，与 σo/fv有关，按GB50011—2001中表7.2.7取用。2.所分得的地震剪力为V 按各墙段的刚度分配，当墙的高宽比h/b<1时仅考虑剪切变形；当墙的高宽比1<4时考虑剪切变形和弯曲变形；当墙的高宽比h/b>4时，可认为该墙刚度为0（事实上应该是仅考虑弯曲变形）下面举例说明：

如附图所示一片墙中间一个洞口，尺寸、位置见图。图一与图二的区别仅在于图一中窗口位置移动100mm。假定墙厚为240mm(实际上同墙厚对计算结果无任何影响)σo/fv=5 ζn=1.5并假定分配到这片墙上的地震剪力为60Kn。砌体弹性模量E, 砌体剪变模量G,且G=0.4E，I为墙段截面惯性距，ζ为剪应变不均匀系数。取1.2。计算结果如下：(1)图一中

对于墙段a，h/b =1500/700=2.14即1<4 同时考虑剪切变形和弯曲变形：

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 对于墙段b，h/b =1500/500=3.00即1<4 同时考虑剪切变形和弯曲变形：

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 墙段a的刚度Ka=E/67.785 墙段b的刚度Kb=E/150.000(2)图二中，墙段a与墙段b完全相等，对于墙段（a）（b），h/b =1500/600=2.50即1<4 同时考虑剪切变形和弯曲变形：

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 墙段a的刚度Ka=E/96.356 墙段b的刚度Kb=E/96.356 按国标公式计算：

图一中，墙段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 承载力与所分得的地震剪力之比37.8/41.3=0.91(红字)墙段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 承载力与所分得的地震剪力之比18.86/27.00=1.45(兰字)图二中，墙段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 承载力与所分得的地震剪力之比30.0/32.4=1.08(都为兰字)结论：之所以差距这么大，是因为抗力与墙截面大小成线性关系，而与分配多少剪力有关的刚度却与墙截面大小成超线性关系。因此，当墙截面增大一点儿时，抗力也增大一点儿，而刚度增大很多，地震力也增大很多，因而抗震抗剪承载力与所分得的地震剪力之比相对增大很小。同时如上例所述，图一中总刚度K=Ka+Kb=E/67.785+ E/150= 0.02142E,图二中总刚度K=Ka+Kb=E/96.356+ E/96.356= 0.02076E吸引的地震力也稍小。

下面再讨论点与此有关的几个问题，1.关于“红字”现象，有些工程师们对此深恶痛绝，但上述例子忠实按规范计算，也会有如此大的差距，首先必须认识一点，（1）砌体结构是我国几千年来应用最成熟也最广泛的结构形式之一。计算软件PKPM开发之前，国家规范编制之前，甚至唐山地震之前，可以说即使构造柱在广大的工程师思维里都是个很遥远的概念。更不用说完美的设计理论了。10~20年前的老一辈结构工程师设计的砌体结构如果用PKPM试算一下，可能“万里江山一片红”。然而根据上述例子在建筑布局时移动门窗洞口几公分，就会发生房倒屋塌的事故？（2）GB50003—2001是由中国建筑东北设计研究院苑振芳先生领头编写的，如果参阅苑振芳先生主编的《砌体结构设计手册》其中有一段话“抗震设计在很程度上还是一种经验设计，尤其是对砌体结构而言……抗震构造措施在一定程度上，其重要性甚至超过具体计算。”（3）从建国初期的“规定”到74系列、89系列、2002系列国家规范。对于各地区基本烈度一直有较大的调整，一方面顾计各地经济发展，另者也有科学发展的原因。但对于砌体结构来说基本烈度是对地震作用影响的唯一参数，场地、分组对砌体结构地震作用无丝毫影响，而规范中各地区基本烈度的较大变动也应引起我们的思考。第四点，如果不发生地震的话，任何砌体结构剪力为0，（不计风荷载），更不用说“红字”了，然而发生相当于基本烈度的地震超越概率又是多少呢？

2.“红字”问题的解决，不论上述讨论如何，我们还是尽量遵守规范来进行设计工作。但红字问题解决有多种方法。

一、建筑专业做方案时应尽量征求结构工程师的意见。

二、传统方法即多加构造柱。

三、在建筑专业同意的前提下修改洞口位置，既能“算得过去”谁都没话说，又能心安理得得到安慰“我干的活很安全”。具体方法是明确有红字的有关墙或墙段（必须确信知道哪道墙或墙段有红字），加大洞口宽度；把洞口往有红字的有关墙或墙段移动；尽量使有关墙或墙段截面减小即可。

四、加筋砌体，一些工程师尤其是资格较老的工程师可能对加筋砌体不太熟悉，因而极不赞成采用加筋砌体。但是如果对软件PKPM十分遵从的话，则应该仔细阅读一下PKPM系列S-1(2)PMCAD用户手册及技术条件（2002.8）第114页20~22行的话“…….此时括号内给出的该墙的层间竖向截面中所需水平钢筋的总截面积，单位mm，用户可根据各墙段的配筋面积进行适当归并后设计配筋砌体”而GB50003-2001和GB50011-2001对此也有十分明确的规定。

GB50003-2001中10.3.1节配筋砌体构件

V<1/γre*(fvE+ζs*fy*ρs)*A(10.3.1)V考虑地震作用组和的墙体剪力设计值，γre承载力抗震调整系数，ζs钢筋参与工作系数按表10.3.1采用，fy钢筋抗拉强度设计值，ρs层间竖向截面中所需水平钢筋配筋率。

GB50011-2001中7.2.9公式（7.2.9）与GB50003-2001中公式(10.3.1)除形式稍有区别外，内容完全一致。ζs钢筋参与工作系数按GB50011-2001中表7.2.9采用 GB50011-2001表7.2.9（GB50003-2001表10.3.1）墙体高宽比 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 ζs 0.10 0.12 0.14 0.16 0.12 对此又派生出两个问题：

1．仔细看一下上表，墙体高宽比为1.2时，ζs值为0.12。为什么当墙体高宽比小于1时，ζs成线性关系增长，而大于1时反而减小？难道墙体高宽比等于1达到最大值。如果这样，其函数图像应是一个有极值的闭区间函数。缘于以下几点对于此问题有待更加深入的研究：（1）规范没有依惯例而明确提出当高宽比介于某数之间时，ζs值按线性插入（2）参阅很多书籍,即使是有关此方面的专题也对此问题都避而不谈（3）89系规范GBJ11-89 5.2.6规定ζs值直接为0.15没有任何关系式。而GBJ3-88对此根本没有记述。GB50003-2001条文说明称详见GB500011-2001，而GB500011-2001称ζs值由试验确定，但根据GBJ129-90《砌体基本力学性能力学方法标准》第四章的沿阶梯形截面破坏的抗剪承载力试验方法，乃用九块砖组成的双剪试件试验，具体请参见GBJ129-90 4.0.1，当试验砌体的沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪承载力且需得含墙高厚比这一参数时的实验方法一直没有查询到。（4）从直觉的角度来看，墙体高宽比越小时，钢筋与墙体结合牢固可靠，钢筋参与工作性能应该更趋于稳定。

2．根据GB50003-2001中10.3.4第三款“水平钢筋配筋率不应小于0.07%，且不宜大于0.17%”根据这两个配筋率限值按GB50011-2001中7.2.9公式（7.2.9）或GB50003-2001中公式(10.3.1)反算一下所配水平钢筋所能提供的抗力与砌体本身提供的抗力之比值。（假定σo/fv=5 ζn=1.5并假定砂浆M10，钢筋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 这说明水平钢筋所能提供的抗力与砌体本身提供的抗力之比值为0.0865至0.21，相当于PKPM计算出现“红字”的现象时，如果小于0.8时应重做方案调整建筑布局，但大于0.8时，可以考虑用配水平钢筋来提高承载力以达到“算得过”的目的。

第四篇：砌体抗震验算处理

1.3.7 多层砌体房屋结构抗震抗剪强度验算时，当某层或某些墙段不能满足截面强度要求时，未采取有效措施加强。

改进措施：多层砌体房屋中的部分墙段抗震抗剪强度不能满足要求时，一般可以有五种办法来加强：

(1)增加墙厚。抗震抗剪强度与截面大小有关，增加墙厚可以提高抗剪能力，同时，外墙可以提高保温隔热效果，有利于节能。不利的是增加墙厚会增大结构自重，加大了地震作用，同时材料上当然也会增加。所以不是一种最好的办法，只在某些情况下能适用。

(2)提高砌体强度。砖和砂浆强度的提高，直接会增大截面抗震抗剪能力。但是，目前砌体规范中对砂浆强度只给出M10砂浆时的抗剪强度设计值，而且明确大于M10的砂浆强度也只取到M10砂浆时的强度。在目前一些砖或混凝土砌块的强度有明显提高的情况下，完全有条件采用与之配套的高标号砂浆，提高砌体的抗震抗剪强度，满足截面的强度验算要求。但目前因无这方面的数据，规范又无规定，所以只有进行相关的试验来求得数据，用于强度验算。

(3)配置水平钢筋。这也是《抗震规范》GB 50011第7.2.9条提出的一项措施。

在砌体水平灰缝中配置一定数量的钢筋，可以提高砌体墙段的抗剪能力，这是在大量试验研究基础上提出的办法。

规范规定，灰缝中的配筋率应不小于0.07%且不大于0.17%。试验证明，当水平配筋的数量小于截面配筋率的 0.07%时，此时虽有水平筋，但对提高抗剪能力并不明显，因此不能考虑其作用。同时，试验也证明，当在水平灰缝中配置的钢筋过多(过密或过粗)，其间的水平钢筋也不能完全发挥提高抗剪能力的作用。因此由试验确定的配筋率上限值为0.17%。

《抗震规范》第7.2.9条的说明还指出，采用水平配筋措施时，抗震能力的大小与墙体的高宽比有关，这也是使水平钢筋能够发挥作用大小的重要因素。

(4)增加设置构造柱或芯柱。在墙段两端设置构造柱是一种抗御地震时突然倒塌的有效措施。一般的构造柱都设置在墙段的边端或墙体和墙体的交接处，它与为了提高抗震抗剪能力而在墙段中部设构造柱的要求和目的不同。

《抗震规范》第7.2.8条第2款就是为了解决在验算截面抗震受剪能力时不能满足承载力要求，作为一项新措施而提出的。

《抗震规范》公式7.2.8-2中：V≤1/γRE[ηcfVE(A-Ac)＋ζf1Ac＋0.08fyAs 第一项为砌体截面本身能够承担的受剪承载力；第二项为构造柱的混凝土部分承担的受剪承载力；第三项为构造柱内的钢筋所能承担的受剪承载力。

这是一个主要以试验数据为主得到的经验公式。试验证明，在一个墙段中，构造柱包括钢筋和混凝土所能承担的受剪能力应有所限制。

规范对墙段中部设置的构造柱在纵横墙截面中所占的比例作出了限制，同时对中部构造柱中的钢筋也作了限制，主要是为了既保持多层砌体墙的特性，同时又解决墙段受剪承载力的不足。

(5)采用配筋混凝土小型空心砌体。只能用于混凝土小型空心砌块建筑中，不能在砖砌体房屋中出现局部的配筋混凝土小型空心砌块墙段。

当在多层混凝土小型空心砌块建筑中出现整层或某些墙段的受剪承载能力不足时，首先应采取增加构造柱和芯柱数量等措施，在不足以解决其承载力时，可采用在混凝土小型空心砌块墙段中，按配筋砌块的要求增加竖向和水平配筋等措施，来提高整层或某些墙段的受剪承载能力。

1.3.8 砖墙中的水平配筋在墙体两端没有锚固。

原因分析：水平配筋在提高墙段的抗剪承载力时，通过砌筑砂浆与砖及钢筋的握裹力，对墙段起抗剪作用。钢筋在墙段中抗剪作用的发挥，由钢筋在墙的两尽端的锚固措施保证。根据试验数据，钢筋端部有无锚固对抗剪承载力的影响约占总的承载力提高值的13%左右。因此，要求水平钢筋配置后宜有锚固措施。

改进措施：当墙段两端有构造柱时，应将水平钢筋锚入柱内，按受拉筋的锚固长度设置；当墙段两端无构造柱或仅有一端有构造柱时，可采用将无构造柱端的水平筋弯折成直勾等措施。

1.4 多层砖房的抗震构造措施

1.4.1 在多层砌体房屋设计中，因不甚了解构造柱的破坏机理，忽视构造柱作为主要的抗震构造措施的作用，未按规范要求设置构造柱。

原因分析：多层砌体房屋在历次地震中破坏都是最严重的。1976年唐山地震之前，始终没有切实可行的办法防止多层砌体房屋在地震中突然倒塌。

唐山地震时全城几乎所有的多层砌体房屋都严重破坏和倒塌，造成生命和财产的巨大损失。但是，在调查过程中，也偶尔发现有的砌体房屋虽然有局部破坏，但却未倒塌。这样的建筑共有八幢，包括学校，办公楼，招待所，藏书库等。这些房屋虽为砖墙承重，但在墙体中均设有不同大小截面且与周边的墙体结合得非常好的钢筋混凝土柱。

在结束调查之后的一年内北京市建筑设计研究院进行了三幢不同构造的整体房屋模型试验，模型比例按1/4，利用激振设备模拟地震作用。三幢模型的设计是：一幢为普通的砖砌体结构，除了有圈梁之外，没有其他措施；第二幢是在所有内外墙交接处均设置一个与墙同厚的钢筋混凝土柱，同时还设有圈梁；第三幢是在所有砖砌体墙的外侧，后加钢筋混凝土柱，部位均在外墙转角及内外墙延伸的交接处，表示对砖房的加固。

我们试验的结果得出如下结论：①设有钢筋混凝土柱的多层砌体房屋，在墙体开裂后没有进一步倒塌破坏。即使在外柱钢筋屈服的情况下仍能保持裂而不倒；②由于柱的截面较小，对房屋和墙体的刚度并不增加，其初裂荷载也无明显的提高；③整体结构的变形能力和延性有很明显的增大。

在试验结果的基础上，向抗震规范编制组提出建议：在所有多层砌体房屋中设置钢筋混凝土柱，并取名为“构造柱”。此后许多单位的试验也都进一步证明了上述结果，使构造柱做法得到广泛推广应用。

改进措施：多年来的实践证明，构造柱是一种良好的抗震构造措施，能够使多层砌体房屋减轻和避免突然倒塌的危险，是保证多层砌体房屋大震不倒的重要措施，应该明确，构造柱不是一般意义上的柱而是墙体的约束构件。

构造柱的作用主要是约束一旦在地震中开裂破坏了的墙体，使之不进一步倒塌。从这一点出发，我们能够更好地来理解和运用构造柱而不致出现误导。构造柱虽不能阻止墙体出现的一般裂缝的发展，但是在墙体沿对角线的剪切裂缝较大并贯通整个墙面，使墙体分为四大块后，构造柱能够约束墙体的进一步倒塌。

1.4.2 多层砌体房屋超过规范规定的层数和高度，误用增加构造柱来解决。原因分析：设置构造柱的目的是约束墙体，既不是增强抗剪能力，也不是为了解决超高和超层的问题。

提出此类问题的原因可能是受1978年抗震规范的影响。当时由于唐山地震刚过，对构造柱的认识还是初步的，因此在78规范中构造柱作为一种超高建筑的加强措施，即一般多层砌体房屋没有设置构造柱的要求，仅当不同设防烈度的房屋达到一定层数和高度时，才要求设置构造柱，这是对构造柱作用的初始认识阶段。

改进措施：现行抗震规范已普遍提高了不同设防烈度区允许建造房屋的高度。因此，构造柱的设置是普遍的要求和基本的构造措施，不是解决房屋超高或超层的手段。

1.4.3 单层砌体房屋不应按多层房屋的要求设置构造柱。

改进措施：单层房屋一般不包括在多层砌体房屋之列，规范对此亦无明确规定。

对不同设防烈度的单层砌体房屋，可根据建筑结构情况区别对待。比如，对一些高烈度区的重要建筑，至少应在房屋的四角墙体内设置构造柱，也可以在相隔一定距离的横墙内设置构造柱。

对一般的单层砌体房屋，只要求有顶部圈梁和内外墙的拉结措施，1.4.4 随意将构造柱沿房屋高度方向逐层减少或改变截面及配筋。

改进措施：构造柱的设置目的既然是约束墙体的构件，因此就一般要求而言，各层均应连续设置。除符合《抗震规范》GB 50011第7.3.2条第5款规定，需在房屋下部l/3楼层增设的构造柱，当延伸到上层的墙体时，可适当减少或改变配筋及截面。

构造柱在多层砌体中除有约束构件功能之外，同时还能够增强内外墙、墙与墙的连接功能。这些也不能忽视。因此，如果沿高度方向要减少构造柱的数量时，一定要强调墙相互间的拉结措施，否则是危险的。

1.4.5 误将构造柱伸入房屋基础的大放脚或基底。

原因分析：《抗震规范》GB 50011要求，构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连，构造柱作为整个墙体的一部分，构造柱的作用不是柱，它所承担的作用主要是对墙体起水平约束，因此不必要有基础。改进措施：构造柱是墙体的一部分，它不是承重柱，因此也不单独承担竖向荷载。其主要作用是对墙体起水平约束作用。不需要有单独的基础。规范规定构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500mm，或与埋深小于500mm的基础圈梁相连，遇有管沟时，应伸到沟底。如图1.4.5所示。

5．房屋抗震横墙的最大间距满足《建筑抗震设计规范》（gb5011-2001）第7.1.5条和《建筑抗震鉴定标准》（gb50023-95）第5.2.1条7度抗震设防要求。

6．墙体的砂浆强度等级满足《建筑抗震鉴定标准》（gb50023-95）第5.2.2条7度抗震设防要求“7度时超过三层时砖砌体不应低于m1”。

7．房屋每层的纵横墙均设置闭合圈梁，圈梁截面高度符合《建筑抗震设计规范》（gb5011-2001）第7.3.4条要求。

8．承重的门窗间墙最小宽度为0.5m，外墙尽端至门窗洞边的距离，不满足《建筑抗震鉴定标准》（gb50023-95）第5.2.4条7度抗震设防时不小于0.8m的要求，但外墙尽端设有构造柱。

9．办公楼（1-9）轴一至三层抗震横墙的间距不满足《建筑抗震鉴定标准》（gb50023-95）第5.2.5条7度抗震设防、砂浆强度等级m5的要求；（1-9）轴四层及（10-14）轴抗震横墙的间距满足《建筑抗震鉴定标准》（gb50023-95）第5.2.5条7度抗震设防、砂浆强度等级m5的要求。

（二）第二级鉴定

第二级鉴定以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。本工程采用中国建筑科学研究院的pkpm系列结构软件中pmcad对该楼墙体进行承载力验算。计算时，实心砖墙砌筑砂浆抗压强度一至三层均取为m5.0，四、五层取为m2.5，砖抗压强度取为mu7.5，震设防烈度为7度，地震分组为第二组，基本地震加速度为0.10g。房屋整体依据《砌体结构设计规范》根据楼、屋盖类别及横墙间距按刚性方案计算内力，楼屋面荷载按设计要求和《建筑结构荷载规范》取值。验算结果表明沿轴线纵横墙体大片墙抗震验算均满足要求。一至三层（e）-（2-9）轴纵横墙交接处和一层（b）-（12-14）轴纵横墙交接处，局部墙片由于相对侧移刚度较大，产生水平地震剪力集中现象，导致抗震验算不满足要求。

三、抗震加固技术措施

对抗震验算不满足要求的一至三层（e）-（2-9）轴纵横墙交接处和一层（b）-（12-14）轴纵横墙交接处的局部墙片，通过调整墙段两侧洞口尺寸及位置，以调整墙段相对刚度来改变墙段承担的地震剪力的处理方法，上述墙片抗震鉴定系数可达到要求。即将抗震验算不满足要求的一至三层（e）-（2-9）轴纵横墙交接处的局部墙段两侧窗户增高，从而改变墙段相对刚度来改变墙段承担的地震剪力，达到抗震鉴定要求；在窗边设置栏杆，以满足安全要求；对一层（b）-（12-14）轴纵横墙交接处抗震验算不满足要求的局部墙片，通过调整门位置，来改变墙段相对刚度来改变墙段承担的地震剪力，达到抗震鉴定要求；对四、五层楼梯（e）轴纵墙端部增设混凝土构造柱，对楼梯间悬挑梁端部增设混凝土柱。

四、结语

本文以瑞金市某办公楼为例，通过调整墙段两侧洞口尺寸及位置，以调整墙段相对刚度来改变墙段承担的地震剪力的处理方法，来满足抗震承载力验算要求。在不影响外观及功能的基础上，提高了教室的采光率，而采用常规加固方案投入较大，加固后对外观及功能上造成影响，且在增加结构刚度的同时增加了地震作用。因此该方法可作为采用砌体结构的学校等对建筑功能要求较高的建筑物抗震加固的优选方案。

8度区七层砖混住宅的结构抗震验算

《抗震规范》规定，房屋的抗震设计必须满足“三个烈度水准、两个阶段设计、一个指导思想”的设防要求。第一阶段设计就是在第一水准烈度即比基本烈度低1.55度左右的多遇众值烈度地震作用下，结构构件的截面抗震验算，这样，既保证了在第一水准烈度下具有必要强度可靠度，结构处于正常使用的弹性工作状态，又满足了第二水准烈度(基本烈度)的设防要求，结构非弹性变形或房屋的损坏控制在经一般修理或不需修理仍可继续使用的范围，从而达到“小震不坏、设防烈度可修”的抗震设防目标；对多层砌体房屋来说，结构抗震验算可只进行第一阶段设计(强度验算)，而通过概念设计和抗震构造措施来最终实现第三

烈度水准(预估的罕遇地震)的设计要求和“大震不倒”的设防目标。其截面抗震须作抗剪承载力验算。

(1)计算原则随着地震烈度和房屋高度的增加，砌体结构在水平地震作用下有可能改变其以剪切变形为主的受力性质，8度七层条件下的砖混住宅，应没有超出以剪切变形为主的范围，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，其水平地震作用大致按倒三角形分布，近似于单质点体系，各楼层可仅考虑一个自由度，可采用底部剪力法和楼层水平地震剪力法计算地震作用和楼层水平地震剪力。因此，8度七层砖混住宅可以按照《抗震规范》确定的原则，考虑水平地震作用和结构抗震计算，并进行楼层水平地震剪力的分配和墙段层间抗侧力等效刚度的确定。

(2)承载力不足时的调整方法与措旌一般来说，随着房屋高度和层数的增加，地震作用增大，砖砌体的抗震能力相应降低。楼盖的重量占房屋总重的35%-50%，房屋总高度相同，多一层楼盖就意味着增加半层楼的地震作用。根据通常的设计经验及计算分析，七层砖混住宅的240mm厚的横墙截面抗8度地震承载力验算一般不会存在问题，而往往是纵向抗震墙承载力不容易完全满足。可从以下几个方面进行调整验算：

①提高砖砌体主要是砌筑砂浆的强度等级，使墙体抗剪承载力增加。

②增设构造柱或适当加大构造柱截面及配筋，构造柱的间距不宜大于4m，宜设置在纵横抗震墙交接处。试验表明，构造柱能使砌体的抗剪强度提高10%-30%。

③在砖墙灰缝中配置水平钢筋形成横向配筋砌体，增强砖砌体变形能力及延性。

④增加墙体主要是纵向抗震墙厚度到370mm，以增大墙体横截面而积，提高抗震承载力。

⑤可采用横墙、内纵墙混合承重方案或采用现浇板使纵横墙同时承重，利用正应力对提高砌体抗剪强度的有利影响。

⑥适当调整门窗洞口位置，将承载力不够的墙段宽度及其抗侧力等效刚度减小，使之分担的地震剪力减少，相应提高抗震承载力。

⑦调整抗震墙的平面布置，增加抗震墙的数量，亦即调整和减小楼层水平地震剪力在各墙片上的分配值，使受力均衡分散。纵墙间距不宜大于4m。

(3)竖向地震作用分析在8度地震区，对七层砖混住宅来说，一般没有长悬臂构件和大洞口过梁，可以认为，由于其构造柱较密，构件之间的连接和结构整体性加强，因此竖向地震作用对墙体结构的不利影响，一般可以不考虑或不进行竖向地震作用的计算及截面抗震验算。

第五篇：砌体结构课程设计

砌体设计

楼梯间采用现浇混凝土楼盖，纵横向承重墙厚度均为190mm，采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷，一层采用MU20砌块和Mb15砂浆，二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆，层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m，窗洞均为1800mm×1500mm，门洞宽均为1000mm，在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处，均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱（构造柱沿墙长方向的宽度为250mm），图中虚线梁L1截面为250mm×600mm，两端伸入墙内190mm，施工质量控制等级为B级。

纵墙计算单元横墙计算单元

三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300

1、荷载计算：

（1）屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算：

标准值：N1k =Gk＋Qk=(6.41 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合：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）楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑5.0kN/㎡

楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk＋Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合：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）墙体自重：

女儿墙重（厚190mm，高900mm）计入两面抹灰40mm其标准值为：N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合：N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为：2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合：N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重，应扣除窗面积，对于2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为：(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合：27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为：（3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡＋1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合：29.98 kN×1.35=40.47 kN

2、内力计算：

楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm，梁端在外墙的支撑长度为190mm，下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚

a01hf性垫块，则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。，对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 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 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表：

楼层 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 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下

纵向墙体的计算简图

各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组

合分别列于下表

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

截面上层传荷

楼层

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

本层楼盖荷载 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(墙重)由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表

中

截面上层传荷

楼层

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

本层楼盖荷载 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、墙体承载力计算：

本建筑墙体的最大高厚

H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求

承载力计算一般对I-I截面进行，但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

计算项目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

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层

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㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

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层

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㎡ 砌块MU 砂浆M

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

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求。

4、气体局部受压计算：

以上述窗间墙第一层为例，墙垛截面为190mm×1800mm，混凝土梁截面为250mm×600mm，支承长度a=190mm，根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=98.66kN，墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖，M10混合砂浆砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2<1800mm×

故取

A0=186200mm2

2垫块面积：Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

计算垫块上纵向的偏心距，取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处，由可变荷载荷载控制组合下：

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垫块下局压承载力按下列公式计算：

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

由永久荷载控制组合下

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 垫块下局压承载力按下列公式计算：

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

由此可见，在永久荷载控制下，局压承载能力能满足要求。

5、横墙荷载

(1)屋面荷载：

防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层：15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层：40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层：100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层：120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值： ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡

标准值：N1k =Gk＋Qk=(5.23 kN/㎡＋0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合：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）楼面荷载：

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值： ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载：

标准值：N2k =Gk＋Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值：

由可变荷载控制组合：N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合：N2=1.35Gk+1.0Qk=（1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡）×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

横向墙体计算简图

（2）横墙自重承载力计算

对于2、3层墙体厚190mm，高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值：

由可变荷载控制组合：9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合：9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为： 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值：

由可变荷载控制组合：12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合：12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比

H04100mm21.5826h190mm满足要求。

横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层

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层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层

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层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h



A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求