学习情境四底部框架-抗震墙房屋.docVIP

课程教案 模块 模块二 实训项目 项目 项目二 多层砌体房屋抗震设计 学习情境 学习情境四 底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋设计要点 教学时数 3 教学方法与手段 教学方法：讲授、工程实例 教学手段：板书、多媒体、图片库、视频库 目的要求 了解底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋计算要点； 掌握底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋构造要求。 教学内容 一、概述 二、抗震计算 三、抗震构造措施 四、底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋设计要点 重点 难点思考题 重点：底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋构造要求； 难点：底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋计算要点； 思考题：底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋结构布置应注意哪些问题？ 参考文献 刘明. 建筑结构抗震. 北京：中国建筑工业出版社 丰定国，王社良. 抗震结构设计. 武汉：武汉工业大学出版社，2001 建筑抗震设计规范(GB50011—2010). 北京：中国建筑工业出版社，2010 教案附页 一、概述 底部框架砌体房屋主要指结构底层或底部两层采用钢筋混凝土框架-抗震墙的多层砌体房屋。这类结构类型主要用于底部需要大空间，而上面各层采用较多纵横墙的房屋，如底层设置商店、餐厅的多层住宅、旅馆、办公楼等建筑。 这类房屋因底部刚度小、上部刚度大，竖向刚度急剧变化，抗震性能较差。地震时往往在底部出现变形集中、产生过大侧移而严重破坏，甚至倒塌。为了防止底部因变形集中而发生严重的震害，在抗震设计中必须在结构底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。 底部框架-抗震墙房屋抗震墙的数量，应依据第二层与底层的纵横向侧移刚度比值要求来确定。在6、7度时这一比值不应大于2.5 ，8度和9度时不应大于2，且均不应小于1.0。对于底部两层框架-抗震墙砌体房屋，底层与底部第二层侧移刚度应接近，第三层与底部第二层侧移刚度的比值，6、7度时不应大于2 ，8、9度时不应大于1.5 ，且均不宜小于1。底部抗震横墙的间距应符合表4-15的要求。抗震墙应采用钢筋混凝土墙，6度和7度时也可采用嵌砌于框架之间的粘土砖墙或混凝土小砌块墙。 表4-15 底部抗震墙最大间距（m） 6 度 7 度 8 度 9 度 21 18 15 — 底部框架-抗震墙砌体房屋的总高度和层数，不宜超过表4-16的限制。 表4-16 总高度（m）和层数限值 6 度 7 度 8 度 9 度 高 度 层 数 高 度 层 数 高 度 层 数 高 度 层 数 22 7 22 7 19 6 不宜采用 二、 抗震计算 底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震计算可采用底部剪力法。计算中取地震影响系数α1=αmax ,顶部附加地震影响系数δn=0 。为了减轻底部的薄弱程度，我国建筑抗震建筑规范规定，底层框架-抗震墙砌体房屋的底层地震剪力设计值应将底部剪力法所得底层地震剪力再乘以增大系数，即 (4.24) 式中 ——地震剪力增大系数，与第二层与底层侧移刚度之比γ有关。可取 (4.25) 按 （4.25）算得ξ＜1.2时，取ξ=1.2 ; ξ＞ 1.5时，取ξ=1.5 。 同理，对于底部两层框架房屋的底层与第二层，其纵、横向地震剪力设计值亦均应乘以增大系数ξ。 底部框架中的框架柱与抗震墙的设计，可按两道防线的思想进行设计，即在结构弹性阶段，不考虑框架柱的抗剪贡献，而由抗震墙承担全部纵横向的地震剪力。在结构进入弹塑性阶段后，考虑到抗震墙的损伤，由抗震墙和框架柱共同承担地震剪力。根据试验研究结果，钢筋混凝土抗震墙开裂后的刚度约为初始弹性刚度的30% ，砖抗震墙约为20%左右。据此可确定框架柱所承担的地震剪力为： (4.26) 式中 、、——分别为一片混凝土抗震墙、一片砖抗震墙、一根钢筋混凝土框架柱的弹性侧移刚度。 此外，框架柱的设计尚需考虑地震倾覆力矩引起的附加轴力。作用于整个房屋底层的地震倾覆力矩为（参考图4-15）： 图 4-15 （4.27） 每榀框架所承担的地震倾覆力矩，可按底层抗震墙和框架的转动刚度比例分配。 一片抗震墙承担的倾覆力矩为： (4.28) 一榀框架承