2024年4月4日发(作者：夙香莲)
总第
128
期 西部探矿工程
seriesNo.128
2006
年第
12
期
WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGDec.2006
文章编号
:1004
—
5716
(
2006
)
12
—
0259
—
02
中图分类号
:TU591
文献标识码
:B
多层砖砌体住宅楼抗震计算实例
孙明英
1
,
袁天瑞
2
,
王荣敏
2
,
贾玉梅
2
(
1.
鹤煤集团富昌公司
,
河南鹤壁
458000;2.
鹤煤集团公司设计处
,
河南鹤壁
458000
)
摘 要
:
通过对住宅楼工程实例抗震计算
,
贯彻规范
GB50011
—
2001
《建筑抗震设计规范》
,
合理、经济地选择砌体材料
及墙厚
,
控制工程造价的同时
,
满足结构安全要求。
关键词
:
住宅楼抗震计算
;
砌体强度及墙厚
;
经济与安全
进入
21
世纪
,
我国的住宅建设又有了突飞猛进的发展。随
着
GB50011
—
2001
《建筑抗震设计规范》的颁布实施
,
很有必要对
某一典型的住宅实例进行抗震计算。
1
工程概况
多层砌体屋抗震计算
,
采用底部剪力法
,
根据抗震规范
GB50011
—
2001
第
5.1.4
条款的规定
,
按表
5.1.4
—
1
取水平地
震影响系数最大值
α
max
=0.16
。按表
5.4.1,
水平地震作用分项
系数
γ
Eh
=1.3
。结构等效总重力荷载
G
eg
=0.85G=18020kN
。
总水平地震作用
F
Ek
=
α
max
G
eg
=2882kN
。
各楼层的水平地震作用和各楼层剪力标准值、设计值计算
结果见表
1
和图
1
。
某六层砖砌体住宅楼
,
带地下室
,
设防烈度为Ⅷ度。装配式
梁板结构
,
横墙承重
,
一层内外墙厚为
370mm,
二层以上为
240mm,
墙为双面粉刷。砖强度等级为
MU10,
一层、二层砂浆强
度等级为
M10,
以上各层均为
M7.5
。构造柱及圈梁严格按
GB50011
—
2001
《建筑抗震设计规范》的要求设置。本工程建筑
物总高度超过规范要求的
18m,
有必要进行抗震计算。
2
荷载资料
(
1
)
屋面荷载
(
不计屋面活载
)
6.5kN/m
2
,
楼面荷载
(
恒载
+
0.5
活载
)
5.0kN/m
2
,
楼面梁自重
50kN,
双面粉刷的
240
墙
5.32kN/m
2
,
双面粉刷的
370
墙
7.79kN/m
2
。
(
2
)
质点荷载代表值
:
各楼层重力荷载代表值取楼、屋盖荷
载总重加上、下层墙体重量的一半。屋顶取楼面与六层墙半层高
墙重之和
,G
6
=2600kN
。五层至二层的重力荷载代表值为
G
5
=
G
4
=G
3
=G
2
=2900kN
。一层的重力荷载代表值
G
1
=3300kN
。
地下室的重力荷载代表值
G
-1
=3700kN
。总重力荷载代表值
G
=
∑
G
i
=21200kN
。
图
1
水平地震作用与楼层剪力图
表
1
楼层剪力计算过程表
G
i
(
kN
)
2600
2900
2900
2900
2900
3300
3700
H
i
(
m
)
20.4
17.4
14.4
11.4
8.4
5.4
2.4
G
i
H
i
(
kN
・
m
)
53040
50460
41760
33060
25360
17820
8880
230380
G
i
H
i
F
i
=
G
i
H
i
∑
G
i
H
i
F
EK
(
kN
)
663
631
522
412
317
222
115
2882
V
ik
=
i=1
4
截面抗震强度验算
n
V
i
=
由于房屋的高宽比
H/B=1.86,
小于Ⅷ度地震区
2.0
的规
定
,
故可不进行整体弯曲验算
,
而只进行抗剪强度验算。
(
1
)
第二层墙体强度验算
:
由于一层墙
370mm;
二层墙厚
240mm,
它们的面积比是
1.54
∶
1,
而一层设计剪力值
V
1
=
3597kN;
二层设计剪力值
V
2
=3308kN,
相应的比例是
1.09
∶
1
。
楼层
∑
G
i
H
i
(
kN
)
0.230
0.219
0.181
0.143
0.110
0.077
0.040
∑
F
i
γ
EhV
ik
(
kN
)
862
1682
2361
2896
3308
3597
3747
(
kN
)
663
1294
1816
2228
2545
2767
2882
6
5
4
3
2
1
(
地下室
)
—
1
因此可以断定
,
如二层达到抗震强度要求
,
一层一定能达到。只
有当二层出现不能达到强度要求时
,
才有必要验算一层的强度。
①横墙验算
:
楼层设计剪力在各道横墙的分配
,
由于楼、屋盖
为装配式梁板结构
,
属于中等刚性
,
当墙高及砌体材料相同
,
且楼
盖上重力荷载均匀分布时
,
可按
V
im
=1/2
(
A
wim
/A
wi
+A
im
/A
i
)
V
i
进行剪力分配。其中
A
wim
表示第
i
层第
m
道横墙水平净截面面
积
,A
wi
表示第
i
层所有横墙水平净截面面积之和。
A
im
第
i
层第
m
道横墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼盖面积之和
;A
i
表
∑
21200
3
总水平地震作用和各楼层地震作用计算
示第
i
层楼盖总面积。
(
下转第
262
页
)
262
Dec.2006
西 部 探 矿 工 程
No.12
(
上接第
259
页
)
②轴线横墙截面及其承担的荷载面积最大
,
故其应是首先
验算的横墙
,
称其为第
2
道横墙
;
③轴线横墙承担的水平地震剪力
V
22
:
A
W22
=2.203m
2
,A
W2
=17.165m
2
A
22
=35.19m
2
,A
2
=232.56m
2
,
则
V
22
=463kN
。
二层轴线横墙对应于重力荷载代表值在墙体
1/2
高度处的
砌体截面平均压应力
:
σ
0
=N/A=157.45/
(
0.24
×
1
)
=
656kN/m
2
,
砌体抗剪强度设计值
f
V
=140kN/m
2
。查规范表
7.
2.7
得砌体强度正应力影响系数
ζ
N
=1.43,
则砖砌体沿阶梯形截
图
2
波速与抗折强度关系
要是因为波速与试件的密实度有关
,
试件密实度越大
,
则波速越
大。试件波速与强度关系的拟合曲线表明
,
负温钢纤维混凝土的
波速与强度适用二阶多项式函数关系
,
且相关性良好。同时表明
超声波测试技术可以很好地对负温钢纤维混凝土的强度预测。
在负温环境中
,
影响超声波检测的因素比常温下要多
,
其中湿度
的影响表现得最为明显。试件养护时
,
一定要注意用塑料制品把
试件包裹好
,
以免水份散失而使强度与波速关系的真实性受到
影响。
参考文献
:
[1]
缪群
,
李为杜
.
高强混凝土强度的无损检测技术研究
[J].
混凝土
,
1998,
(
2
)
:28
～
31.
[2]
陈丽红
,
杨波
,
张科强
.
高温后混凝土强度的无损检测
[J].
混凝土
,
2001,
(
1
)
:35
～
36.
[3]
黄鹏飞
,
姚燕
.,
包亦望
.
钢筋混凝土结构服役性能在线评价与无损
2
面破坏的抗震抗剪强度设计值
f
VE
=
ζ
N
f
V
=200.2kN/m
。由于
横墙两端均有构造柱
,
按规范
GB50011-2001
表
5.4.2,
承载力
抗震调整系数
γ
RE
=0.9,
则该横墙抗震受剪承载力
:f
VE
A
W22
/
γ
RE
=490kN>V
22
,
该横墙满足强度要求。
(
2
)
纵横验算
:
由于内外纵横厚度都相同
,
而外墙开洞较多
,
A
轴线外纵墙较弱
,
故应先验算
A
轴线墙。分配纵向地震剪力
时
,
各种类型的楼盖均按刚性楼盖考虑
,
即纵墙所承担的地震剪
力按其刚度比例分配
,V
im
=A
wim
/A
wi
・
V
i
。同一道墙的各墙段
间地震剪力分配
V
imr
=A
imr
/A
im
・
V
im
,
其中
V
imr
表示第
m
道墙
第
r
墙段分配的地震剪力
;A
imr
表示第
i
层第
m
道墙第
r
墙段水
平净截面面积
,A
im
表示第
i
层第
m
道墙水平净截面面积之和。
A
轴线外纵墙
:A
W2A
=2.506m
2
,A
W2
=9.715m
2
,
则
V
2A
=
A
W2A
/A
W2
・
V
2
=853kN
。
检测现状和展望
[J].
工业建筑
,2003,33
(
12
)
:69
～
72.
[4]
和心顺
,
杨俊杰
,
庞俊勇
,
等
.
矿业工程测试技术
[M].
北京
:
煤炭工
业出版社
,1995:72
～
86.
[5]
[
英
]R.
琼斯
,[
罗
]I.
弗格瓦洛著
.
混凝土非破损试验法
[M].
北京
:
验算
A
轴与②轴交接处窗间墙
,
称为第
2
墙段
,
为自承重
墙。按规范
GB50011-2001
第
7.2.8
条规定
,
承载力抗震调整
系数按
0.75
采用。
A
2A2
=0.396m
2
,
则
A
轴第
2
段墙承受的剪
力
V
2A2
=135kN,
该墙段半层高处重力荷载代表值产生的砌体截
2
面平均压应力
σ
0
=297kN/m,M10
砂浆砖砌体的抗剪强度
f
V
中国建筑工业出版社
,1982:53
～
54.
[6]
国家建筑工程质量监督检验中心
.
混凝土无损检测技术
[M].
北京
:
=170kN/m
2
,
查规范表
7.2.7
得砌体强度正应力影响系数
ζ
N
=1.1,f
VE
=
ζ
N
f
V
=187kN,
则砌体抗震抗剪承载力为
f
VE
A/
γ
RE
=99kN,
小于
V
2A2
,
该墙体不满足强度要求。
中国建材工业出版社
,1996:179
～
191.
ExperimentalStudyonUltrasonicTestingofSteel
FiberReinforcedConcreteatMinusTemperature
ZHANGCheng
2
jun
1
,XUDong
2
mei
2
(
1
.TheProjectDepartmentoftheSecondContractSegmentofBiyang
2
NanyangExpressway,FujianJiangongGroup,NanyangHenan
473416
,China;
2
.AnhuiProvinceConstructionSupervisionLimited
Company,HefeiAnhui
230022
,China
)
Abstract:Theultrasonictechniqueisusedfornondestructivetestingof
steelfiberreinforcedconcreteatminustemperatureandtheresultsshow
2
lationsbetweenthewavevelocitiesandthestrengthsoftheconcreteare
regressedaccordingtotheresultsandtheinfluencefactorsofthistesting
areanalyzed.
Keywords:minustemperature;steelfiberreinforcedconcrete;ultrasonic
testing
为了提高
A
轴线外纵墙抗剪能力
,
沿墙高每隔
3
皮砖的灰
缝中加
3
2024年4月4日发(作者：夙香莲)
总第
128
期 西部探矿工程
seriesNo.128
2006
年第
12
期
WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGDec.2006
文章编号
:1004
—
5716
(
2006
)
12
—
0259
—
02
中图分类号
:TU591
文献标识码
:B
多层砖砌体住宅楼抗震计算实例
孙明英
1
,
袁天瑞
2
,
王荣敏
2
,
贾玉梅
2
(
1.
鹤煤集团富昌公司
,
河南鹤壁
458000;2.
鹤煤集团公司设计处
,
河南鹤壁
458000
)
摘 要
:
通过对住宅楼工程实例抗震计算
,
贯彻规范
GB50011
—
2001
《建筑抗震设计规范》
,
合理、经济地选择砌体材料
及墙厚
,
控制工程造价的同时
,
满足结构安全要求。
关键词
:
住宅楼抗震计算
;
砌体强度及墙厚
;
经济与安全
进入
21
世纪
,
我国的住宅建设又有了突飞猛进的发展。随
着
GB50011
—
2001
《建筑抗震设计规范》的颁布实施
,
很有必要对
某一典型的住宅实例进行抗震计算。
1
工程概况
多层砌体屋抗震计算
,
采用底部剪力法
,
根据抗震规范
GB50011
—
2001
第
5.1.4
条款的规定
,
按表
5.1.4
—
1
取水平地
震影响系数最大值
α
max
=0.16
。按表
5.4.1,
水平地震作用分项
系数
γ
Eh
=1.3
。结构等效总重力荷载
G
eg
=0.85G=18020kN
。
总水平地震作用
F
Ek
=
α
max
G
eg
=2882kN
。
各楼层的水平地震作用和各楼层剪力标准值、设计值计算
结果见表
1
和图
1
。
某六层砖砌体住宅楼
,
带地下室
,
设防烈度为Ⅷ度。装配式
梁板结构
,
横墙承重
,
一层内外墙厚为
370mm,
二层以上为
240mm,
墙为双面粉刷。砖强度等级为
MU10,
一层、二层砂浆强
度等级为
M10,
以上各层均为
M7.5
。构造柱及圈梁严格按
GB50011
—
2001
《建筑抗震设计规范》的要求设置。本工程建筑
物总高度超过规范要求的
18m,
有必要进行抗震计算。
2
荷载资料
(
1
)
屋面荷载
(
不计屋面活载
)
6.5kN/m
2
,
楼面荷载
(
恒载
+
0.5
活载
)
5.0kN/m
2
,
楼面梁自重
50kN,
双面粉刷的
240
墙
5.32kN/m
2
,
双面粉刷的
370
墙
7.79kN/m
2
。
(
2
)
质点荷载代表值
:
各楼层重力荷载代表值取楼、屋盖荷
载总重加上、下层墙体重量的一半。屋顶取楼面与六层墙半层高
墙重之和
,G
6
=2600kN
。五层至二层的重力荷载代表值为
G
5
=
G
4
=G
3
=G
2
=2900kN
。一层的重力荷载代表值
G
1
=3300kN
。
地下室的重力荷载代表值
G
-1
=3700kN
。总重力荷载代表值
G
=
∑
G
i
=21200kN
。
图
1
水平地震作用与楼层剪力图
表
1
楼层剪力计算过程表
G
i
(
kN
)
2600
2900
2900
2900
2900
3300
3700
H
i
(
m
)
20.4
17.4
14.4
11.4
8.4
5.4
2.4
G
i
H
i
(
kN
・
m
)
53040
50460
41760
33060
25360
17820
8880
230380
G
i
H
i
F
i
=
G
i
H
i
∑
G
i
H
i
F
EK
(
kN
)
663
631
522
412
317
222
115
2882
V
ik
=
i=1
4
截面抗震强度验算
n
V
i
=
由于房屋的高宽比
H/B=1.86,
小于Ⅷ度地震区
2.0
的规
定
,
故可不进行整体弯曲验算
,
而只进行抗剪强度验算。
(
1
)
第二层墙体强度验算
:
由于一层墙
370mm;
二层墙厚
240mm,
它们的面积比是
1.54
∶
1,
而一层设计剪力值
V
1
=
3597kN;
二层设计剪力值
V
2
=3308kN,
相应的比例是
1.09
∶
1
。
楼层
∑
G
i
H
i
(
kN
)
0.230
0.219
0.181
0.143
0.110
0.077
0.040
∑
F
i
γ
EhV
ik
(
kN
)
862
1682
2361
2896
3308
3597
3747
(
kN
)
663
1294
1816
2228
2545
2767
2882
6
5
4
3
2
1
(
地下室
)
—
1
因此可以断定
,
如二层达到抗震强度要求
,
一层一定能达到。只
有当二层出现不能达到强度要求时
,
才有必要验算一层的强度。
①横墙验算
:
楼层设计剪力在各道横墙的分配
,
由于楼、屋盖
为装配式梁板结构
,
属于中等刚性
,
当墙高及砌体材料相同
,
且楼
盖上重力荷载均匀分布时
,
可按
V
im
=1/2
(
A
wim
/A
wi
+A
im
/A
i
)
V
i
进行剪力分配。其中
A
wim
表示第
i
层第
m
道横墙水平净截面面
积
,A
wi
表示第
i
层所有横墙水平净截面面积之和。
A
im
第
i
层第
m
道横墙与左右两侧相邻横墙之间各一半楼盖面积之和
;A
i
表
∑
21200
3
总水平地震作用和各楼层地震作用计算
示第
i
层楼盖总面积。
(
下转第
262
页
)
262
Dec.2006
西 部 探 矿 工 程
No.12
(
上接第
259
页
)
②轴线横墙截面及其承担的荷载面积最大
,
故其应是首先
验算的横墙
,
称其为第
2
道横墙
;
③轴线横墙承担的水平地震剪力
V
22
:
A
W22
=2.203m
2
,A
W2
=17.165m
2
A
22
=35.19m
2
,A
2
=232.56m
2
,
则
V
22
=463kN
。
二层轴线横墙对应于重力荷载代表值在墙体
1/2
高度处的
砌体截面平均压应力
:
σ
0
=N/A=157.45/
(
0.24
×
1
)
=
656kN/m
2
,
砌体抗剪强度设计值
f
V
=140kN/m
2
。查规范表
7.
2.7
得砌体强度正应力影响系数
ζ
N
=1.43,
则砖砌体沿阶梯形截
图
2
波速与抗折强度关系
要是因为波速与试件的密实度有关
,
试件密实度越大
,
则波速越
大。试件波速与强度关系的拟合曲线表明
,
负温钢纤维混凝土的
波速与强度适用二阶多项式函数关系
,
且相关性良好。同时表明
超声波测试技术可以很好地对负温钢纤维混凝土的强度预测。
在负温环境中
,
影响超声波检测的因素比常温下要多
,
其中湿度
的影响表现得最为明显。试件养护时
,
一定要注意用塑料制品把
试件包裹好
,
以免水份散失而使强度与波速关系的真实性受到
影响。
参考文献
:
[1]
缪群
,
李为杜
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混凝土
,
1998,
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混凝土
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1
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:35
～
36.
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黄鹏飞
,
姚燕
.,
包亦望
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钢筋混凝土结构服役性能在线评价与无损
2
面破坏的抗震抗剪强度设计值
f
VE
=
ζ
N
f
V
=200.2kN/m
。由于
横墙两端均有构造柱
,
按规范
GB50011-2001
表
5.4.2,
承载力
抗震调整系数
γ
RE
=0.9,
则该横墙抗震受剪承载力
:f
VE
A
W22
/
γ
RE
=490kN>V
22
,
该横墙满足强度要求。
(
2
)
纵横验算
:
由于内外纵横厚度都相同
,
而外墙开洞较多
,
A
轴线外纵墙较弱
,
故应先验算
A
轴线墙。分配纵向地震剪力
时
,
各种类型的楼盖均按刚性楼盖考虑
,
即纵墙所承担的地震剪
力按其刚度比例分配
,V
im
=A
wim
/A
wi
・
V
i
。同一道墙的各墙段
间地震剪力分配
V
imr
=A
imr
/A
im
・
V
im
,
其中
V
imr
表示第
m
道墙
第
r
墙段分配的地震剪力
;A
imr
表示第
i
层第
m
道墙第
r
墙段水
平净截面面积
,A
im
表示第
i
层第
m
道墙水平净截面面积之和。
A
轴线外纵墙
:A
W2A
=2.506m
2
,A
W2
=9.715m
2
,
则
V
2A
=
A
W2A
/A
W2
・
V
2
=853kN
。
检测现状和展望
[J].
工业建筑
,2003,33
(
12
)
:69
～
72.
[4]
和心顺
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杨俊杰
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庞俊勇
,
等
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矿业工程测试技术
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北京
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煤炭工
业出版社
,1995:72
～
86.
[5]
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英
]R.
琼斯
,[
罗
]I.
弗格瓦洛著
.
混凝土非破损试验法
[M].
北京
:
验算
A
轴与②轴交接处窗间墙
,
称为第
2
墙段
,
为自承重
墙。按规范
GB50011-2001
第
7.2.8
条规定
,
承载力抗震调整
系数按
0.75
采用。
A
2A2
=0.396m
2
,
则
A
轴第
2
段墙承受的剪
力
V
2A2
=135kN,
该墙段半层高处重力荷载代表值产生的砌体截
2
面平均压应力
σ
0
=297kN/m,M10
砂浆砖砌体的抗剪强度
f
V
中国建筑工业出版社
,1982:53
～
54.
[6]
国家建筑工程质量监督检验中心
.
混凝土无损检测技术
[M].
北京
:
=170kN/m
2
,
查规范表
7.2.7
得砌体强度正应力影响系数
ζ
N
=1.1,f
VE
=
ζ
N
f
V
=187kN,
则砌体抗震抗剪承载力为
f
VE
A/
γ
RE
=99kN,
小于
V
2A2
,
该墙体不满足强度要求。
中国建材工业出版社
,1996:179
～
191.
ExperimentalStudyonUltrasonicTestingofSteel
FiberReinforcedConcreteatMinusTemperature
ZHANGCheng
2
jun
1
,XUDong
2
mei
2
(
1
.TheProjectDepartmentoftheSecondContractSegmentofBiyang
2
NanyangExpressway,FujianJiangongGroup,NanyangHenan
473416
,China;
2
.AnhuiProvinceConstructionSupervisionLimited
Company,HefeiAnhui
230022
,China
)
Abstract:Theultrasonictechniqueisusedfornondestructivetestingof
steelfiberreinforcedconcreteatminustemperatureandtheresultsshow
2
lationsbetweenthewavevelocitiesandthestrengthsoftheconcreteare
regressedaccordingtotheresultsandtheinfluencefactorsofthistesting
areanalyzed.
Keywords:minustemperature;steelfiberreinforcedconcrete;ultrasonic
testing
为了提高
A
轴线外纵墙抗剪能力
,
沿墙高每隔
3
皮砖的灰
缝中加
3