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  • 建筑结构抗震基本知识
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    • 2009-06-21
    建筑结构抗震基本知识
    (转载)
    12.1 地震基本知识
    地震俗称地动,是一种具有突发性的自然现象。地震按其发生的原因,主要有火山地震、陷落地震、人工诱发地震以及构造地震。构造地震破坏作用大,影响范围广是房屋建筑抗震研究的主要对象。在建筑抗震设计中,所指的地震是由于地壳构造运动(岩层构造状态的变动)使岩层发生断裂、错动而引起的地面振动,这种地面振动称为构造地震,简称地震。
    地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源正上方的地面称为震中。震中附近地面运动最激烈,也是破坏最严重的地区,叫震中区或极震区。地面上某处到震源的距离叫震源距。震源至地面的距离称为震源深度。一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震;60~300Km称为中源地震;大于300Km成为深源地震。中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。
    地震波
    地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播,这种波就称为地震波。地震波按其在地壳传播的位置不同,分为体波和面波。
    体波是在地球内部由震源向四周传播的波,分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波(P波)是由震源向四周传播的压缩波,介质质点的振动方向与波的传播方向一致,引起地面垂直振动,周期短、振幅小、波速快。横波(S波)传播的是由震源向四周传播的剪切波,介质质点的振动方向与波的传播方向垂直,引起地面水平振动,周期长、振幅大、波速慢。
    面波是体波经地层界面多次放射、折射形成的次生波。面波的质点振动方向比较复杂,既引起地面水平振动又引起地面垂直振动。当地震发生时,纵波首先到达,使房屋产生上下颠簸,接着横波到达,使范围产生水平摇
    晃,一般是当面波和横波都到达时,房屋振动最为激烈。
    震级
    地震的震级是衡量一次地震大小的等级,用符号M表示。地震的震级M,一般称为里氏震级。1935年由里希特首先提出了震级的定义。
    当震级相差一级,地面振动振幅增加约10倍,而能量增加近32倍。
    一般说来,M<2的地震,人们感觉不到,称为微震;M=2~4的地震称为有感地震;M>5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震;M>7的地震称为强烈地震或大地震;M>8的地震称为特大地震。
    地震烈度和烈度表
    地震烈度是指某一地区的地面及建筑遭受到一次地震影响的强弱程度。用I表示。相对震源而言,地震烈度也可以把它理解为地震场的强度。
    地震烈度表我国曾经编制过三张烈度表,现行的为《中国地震烈度表(1990)》,是在《中国地震烈度表(1980)》的基础上,增补和修改了部分宏观标志,对表列以外房屋结构的震害与烈度评定在使用说明中作了规定。
    地震的震级与地震烈度是两个不同的概念,对于一次地震,只能有一个震级,而有多个烈度。一般来说离震中愈远地震烈度愈小,震中区的地震烈度最大,并称为“震中烈度”,震级于震中烈度的大致关系。
    同一地震中,具有相同地震烈度地点连线称为等震线。可通过地震烈度表进行评定。
    建筑物的震害及分析
      1.地表的破坏现象
      (1)地裂缝
      (2)喷砂冒水
      (3)地面下沉
      (4)滑坡、坍方
      2.建筑物破坏
      (1)结构丧失整体性
      (2)承重结构承载力不足而引起的破坏
      (3)地基失效
    3.次生灾害
    抗震设计的一般规定
    抗震设防烈度、设计地震分组
    (1)抗震设防烈度
    抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
    一般情况下,抗震设防烈度可采用地震基本烈度值,即《1990中国地震烈度区划图》规定的地震基本烈度或新修订的《2001中国地震动参数区划图》附录D规定的“地震动峰值加速度分区”所对应的“地震基本烈度值”(或采用与规范设计基本地震加速度对应的烈度值)。对于已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。
    一个地区的基本烈度是指该地区今后一定时间内(一般指50年),在一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值。
    2001年国家质量技术监督局发布《中国地震动参数区划图》GB18306-2001后,抗震规范GB50011-2001由地震基本烈度向地震动参数过度。其中《中国地震动峰值加速度区划图A1》分为0.05g,0.1g,0.15g,0.2g,0.3g,0.4g和不设防(〈0.05g)等七种情况。将近震与远震改称设计地震分组,考虑地震震级、震源机制、震中距和场地类别的影响,在《中国地震动反应谱特征周期区划图B1》基础上进行了调整后给出了全国近2900个县级城市的设计地震分组。对于Ⅱ类场地,第一、二、三组的设计特征周期分别为0.35S、0.40S、0.45S。
    抗震规范GB50011-2001附录A给出了全国县级及以上城镇(按民政部2001行政区划手册,包括地市的市辖区)的中心地区(如城关地区)的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组。
    如浙江省全省县级及县级以上设防城镇的设计地震分组均为第一组。
    岱山、嵊泗、舟山(2个市辖区)抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g。
    杭州(6个市辖区)、宁波(5个市辖区),湖州、嘉兴(2个市辖区)、温州(3个市辖区)、绍兴、绍兴县、长兴、安吉、临安、奉化、鄞县、象山、德清、嘉善、平湖、海盐、桐乡、余杭、海宁、萧山、上虞、慈溪、余姚、瑞安、富阳、平阳、苍南、乐清、永嘉、泰顺、景宁、云和、庆元、洞头抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g。
    建筑重要性分类、抗震设防标准、抗震设防目标
    1.建筑物重要性分类
    从抗震防灾的角度,根据建筑物使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果严重程度,国家标准《建筑抗震设计规范》(GB500112001)(以下简称为《抗震规范》),将建筑物分为甲、乙、丙、丁四类。具体划分按国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定采用。
    2.抗震设防标准
    所谓建筑抗震设防是对建筑物进行抗震设计,包括地震作用、抗震承载力计算和采取抗震措施,以达到抗震的效果。
    建筑物的抗震设防标准是衡量抗震设防要求的尺度,它是指各类工程按照规定的可靠性要求和技术经济水平所统一确定的抗震技术要求。它的依据是抗震设防烈度。抗震设防标准应符合表1.1的规定。
    建筑抗震设防分类






    甲类

    重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑

    乙类

    地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑

    丙类

    除甲、乙、丁类以外的一般建筑

    丁类

    抗震次要建筑






    甲类

    按地震安全性评价结果确定

    乙类

    应符合本地区抗震设防烈度要求

    丙类

    应符合本地区抗震设防烈度要求

    丁类

    一般情况下仍应符合本地区抗震设防烈度的要求


    抗*




    甲类

    当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求


    乙类

      一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求,对较小的乙类建筑**,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施

    丙类

    应符合本地区抗震设防烈度要求

    丁类

    应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低

      注:1、抗震措施指除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施;抗震构造措施指一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。
    2、较小的乙类建筑指工矿企业的变电所、变压站、水泵房以及城市供水水源的泵房等当为丙类建筑时,一般可采用砖混结构,当为乙类建筑时,若改用钢筋混凝土结构或钢结构,则可按本地区设防烈度的规定采取抗震措施。
    抗震设防烈度为6度时,除规范有具体规定外,对乙、丙、丁类建筑可不作地震作用计算。
    3.抗震设防目标
    《抗震规范》规定以“三个水准”来表达抗震设防目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
      第一水准:当遭受到多遇的低于本地区设防烈度的地震(小震)影响时,建筑一般应不受损坏或不需修理仍能继续使用。
      第二水准:当遭受本地区设防烈度的地震(中震)影响时,建筑可能有一定的损坏,经一般修理和不需修理仍能继续使用。
      第三水准:当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震(大震)影响时,不致倒塌或发生不危及生命的严重破坏。
      规范采用两阶段设计来实现上述目标的。
      第一阶段设计:按第一水准(小震)的地震动参数计算结构地震作用效应并与其他荷载效应的基本组合,进行结构构件的截面承载力验算和弹性变形验算,同时采取相应的构造措施,这样既满足第一水准“不坏”的设防要求和第二水准“损坏可修”的设防要求。
      第二阶段设计:对于地震时易倒塌的结构、有明显薄弱层的不规则结构以及特殊要求的建筑结构,还应进行结构的薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施,实现第三水准的设防要求。
    小震和大震
      小震应是发生机会较多的地震,因此,可将小震定义为烈度概率密度曲线上的峰值所对应的烈度,即众值烈度或称多遇烈度时的地震,50年内众值烈度的超越概率为63.2%,这就是第一水准的烈度。
    各地的基本烈度,即第二水准的烈度。50年内的超越概率大体为10%。
    大震是罕遇的地震,它所对应的烈度在50年内的超越概率约为2%~3%,这个烈度又可称为罕遇烈度,作为第三水准的烈度。
    基本烈度与众值烈度相差约为1.55度,而基本烈度与罕遇烈度相差大致为1度。
    场地和场地土类别
    场地即工程群体所在地,具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于1.0km2的平面面积。
    建筑场地的类别划分,应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
    土层剪切波速应由勘测设计单位测量,对于丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状,按下表划分土的类型,再按经验在下表的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。
    场地土类型

    土的类型

    岩土名称和状态

    土层剪切波速范围(m/s)

    坚硬土或岩石

    稳定岩石、密实的碎石土

    us>500

    中硬土

    中密、稍密的碎石土,密实、中密的砾、粗、中砂,fK>200的粘性土和粉土,坚硬黄土

    500≥us>250

    中软土

    稍密的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,fK≤200的粘性土和粉土,fK≥130的填土,可塑黄土

    250≥us>140

    软弱土

    淤泥和淤泥质土,松散的砂,新近沉积的粘性土和粉土,fK<130的填土,流塑黄土

    us ≤140

    注:fK——为地基静承载力标准值(KPa)。
    建筑场地覆盖层厚度的确定,应符合下列要求:
    (1)一般情况下,应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面的距离确定;
    (2)当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层,且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m/s时,可按地面至该土层顶面的距离确定;
    (3)剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体,应视同周围土层;
    (4)土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖土层中扣除。
    通常覆盖土层愈厚,剪切波速愈小。等效剪切波速与场地评定用的计算深度成正比,与剪切波在地表与计算深度之间传播的时间成反比。
    当遇不均匀的土层其等效剪切波速,可按计算深度范围内土层总厚度d0除以剪切波在地面至计算深度之间的传播时间t求得, 计算深度可取覆盖层厚度且不小于20m。即

    场地类别按等效剪切波速和覆盖层厚度两个指标划分为四类,见下表
    建筑场地类别划分

    等效剪切波速
    (m/s)

    场地类别



    Ⅰ类

    Ⅱ类

    Ⅲ类

    Ⅳ类

    vse>500

    0m







    500≥vse>250

    <5m

    ≥5m





    250≥vse>140

    <3m

    3~50m

    >50m



    vse≤140

    <3m

    3~15m

    >15~80m

    >80m

    抗震设计的基本要求
    (1)抗震概念设计的重要性
    所谓概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
    由于地震是随机的,具有不确定性和复杂性,单靠“数值设计”很
    难有效地控制结构的抗震性能。结构的抗震性能取决于良好的“概念设计”。
      1.地震及其影响的不确定性
      2.地震及其影响有若干规律性
    (2)抗震设计的基本要求
    1.场地选择
    建筑场地的地段类别应按下表划分为建筑抗震有利、不利和危险的地段。
      各类地段的划分

    地段类别

    地质、地形、地貌

    有利地段

    稳定基岩坚硬土或开阔平坦、密实均匀的中硬性土等

    不利地段

    软弱土、液化土、条状突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡,河岸和边坡边缘,平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层(如古河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半挖半填地基)等

    危险地段

    地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位

    选择建筑场地时应选择有利地段、避开不利地段、不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。
      建筑场地的类别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类,建筑场地为Ⅰ类时,甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度采取抗震构造措施;丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为6度时仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,除规范有规定外,宜分别按抗震设防烈度为8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震措施。
      2.选择对抗震有利的建筑平面和立面
    建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。
      建筑及其抗侧力结构平面布置宜均匀、对称,并具有良好的整体性;建筑的立面和剖面宜规则,抗侧力结构的侧向刚度和承载力宜均匀。
    不规则的建筑结构(包括平面不规则和立面不规则两种),应按规范要求进行水平地震作用计算和内力调整,并对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。
    体型复杂、平、立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震缝。将结构分成规则的结构单元。缝宽按规定要求,其两侧结构应完全分开。其它变形缝均应符合抗震缝的要求。
    3.选择技术上、经济上合理的抗震结构体系
    a.选择建筑结构体系时,应符合的要求
    b.选择抗震结构的构件时,应符合的要求
    c.抗震结构各构件之间的连接应符合的要求
    d.非结构构件
    非结构构件包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。包括附属构件、装饰物、非结构墙体。
    e.材料的选择与施工:
    .结构材料的性能指标应符合的最低要求
    .抗震结构的施工宜符合的要求
    12.2钢筋混凝土房屋抗震构造措施
    抗震设计一般规定
    1.钢筋混凝土房屋适用的最大高度及高宽比限值
    现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度,甲类建筑应进行专门研究;乙类、丙类建筑可按附表采用,但平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构,适用的最大高度一般应降低20%左右。超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。
    结构高宽比系指房屋高度与结构平面最小投影宽度的比值。高层建筑的高宽比不宜超过下表的限值,当超过时,结构设计应有可靠依据,并采取有效措施。
      现浇钢筋混凝土房屋高宽比限值

    结构类型

    设防烈度

    6度

    7度

    8度

    9度

    框架结构

    4

    4

    3

    2

    框架-抗震墙结构

    5

    5

    4

    3

    注: “抗震墙”即剪力墙。
    2.现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级
    同样烈度下不同结构体系、不同高度的建筑有不同的抗震要求,因此,钢筋混凝土结构的抗震措施,不仅要按建筑抗震设防类别区别对待,而且要根据抗震等级不同而异。
    钢筋混凝土房屋的抗震等级根据烈度、结构类型和房屋高度确定。按建筑类别和场地调整后用于确定抗震等级的烈度见表。
    3.防震缝与抗撞墙
    框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用框架结构规定数值的70%,且不宜小于70mm。
    防震缝宽度不够,相邻结构仍可能局部碰撞而损坏,而防震缝过宽会给建筑处理造成困难,故高层建筑宜选用合理的建筑结构方案,不设防震缝。
    对8、9度框架结构房屋,当防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时,可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙,每一侧抗撞墙的数量不应少于2道,宜分别对称布置,墙肢长度可不大于一个柱距,防震缝两侧抗撞墙的端柱和框架的边柱,箍筋应沿房屋全高加密。
    现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级

    结 构 类 型

    烈 度

    6

    7

    8

    9

    框架结构

    高 度(m)

    ≤30

    >30

    ≤30

    >30

    ≤30

    >30

    ≤25

    框 架















    剧场、体育馆等大跨度公共建筑









    框架-抗震墙结构

    高 度(m)

    ≤60

    >60

    ≤60

    >60

    ≤60

    >60

    ≤50

    框 架















    抗 震 墙









    注:1.接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;
    2.表中“框架结构”和“框架”具有不同的含义。前者指纯框架结构,后者泛指框架结构和框架-抗震墙等结构体系中的框架部分。
      用于确定抗震等级的烈度

    建筑类别

    场地

    设防烈度

    6

    7

    8

    9

    甲、乙类



    6

    7

    8

    9

    Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

    7

    8

    9

    9+

    丙类



    6

    6

    7

    8

    Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

    6

    7

    8

    9

    丁类



    6

    6

    7

    8

    Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

    6

    7-

    8-

    9-

    注:7-、8-、9-表示该抗震等级的抗震构造措施可以适当降低,9+表示比9度一级更有效的抗震措施。
    4.楼盖及屋盖
    房屋高度超过50m时,框架-抗震墙结构应采用现浇楼盖结构,框架结构宜采用现浇楼盖结构。房屋高度不超过50m时,楼盖结构应符合下列要求:
    (1)8、9度框架-抗震墙结构宜采用现浇楼盖结构;
    (2)6、7度框架-抗震墙结构可采用装配整体式楼盖结构,但应每层设置钢筋混凝土现浇层。现浇层厚度不应小于50mm,混凝土强度等级不应低于C20,但也不宜高于C40,并应双向配置直径6~8mm,间距150~200mm的钢筋网,钢筋应锚固在剪力墙内。楼盖的预制板缝宽度不宜小于40mm。板缝大于40mm时应在板缝内配置钢筋。
    (3)框架结构可采用装配式楼盖,但应采取措施保证楼盖的整体性及其与框架梁的可靠连接。
    框架-抗震墙结构中,抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比,不宜超过下表的规定,否则,应考虑楼盖平面内变形的影响。
    抗震墙之间楼、屋盖长宽比

    楼、屋盖类别

    烈 度

    6、7度

    8度

    9度

    现浇或叠合梁板

    4.0

    3.0

    2.0

    装配式楼盖

    3.0

    2.5

    不宜采用

    5.结构布置
    (1)框架结构和框架-抗震墙结构中,框架和抗震墙均应双向设置,柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距不宜大于柱宽的1/4。
    (2)框架-抗震墙结构中的抗震墙设置,宜符合下列要求:
    1)抗震墙宜贯通房屋全高,且横向与纵向的抗震墙宜相连;
    2)抗震墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置;
    3)房屋较长时,刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房屋的端开间;
    4)抗震墙洞口宜上下对齐,洞边距端柱不宜小于300mm;
    5)一、二级抗震墙的洞口连梁,跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm。
    (3)框架单独柱基有下列情况之一时,宜沿两个主轴方向设置基础系梁:
    1)一级框架和Ⅳ类场地的二级框架;
    2)各柱基承受的重力荷载代表值差别较大;
    3)基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较大;
    4)地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀土层;
    5)桩基承台之间。
    (4)地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应避免在地下室顶板开设大洞口,并应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于 0.25%;地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍。
    (5)框架的砌体填充墙应具有自身稳定性,并应符合下列要求:
    1)填充墙在平面和竖向的布置宜均匀对称,宜避免形成薄弱层和短柱;
    2)砌体的砂浆强度等级不应低于M5,墙顶应与框架梁密切结合;
    3)填充墙应沿框架柱全高每隔500mm设2Φ6拉筋,其伸入墙内的长度,6、7度时不应小于墙长的1/5,且不小于700mm,8、9度时宜沿墙全长贯通。
    4)墙长大于5m时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉结;墙长超过层高的2倍时,宜设置钢筋混凝土构造柱;墙高超过4m时,墙体半高处(或门洞上皮)宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。
    6.结构材料
    抗震结构宜采用较高强度的混凝土,以减小梁柱剪压比和柱、剪力墙肢轴压比。规范规定,一级框架梁、柱、节点,混凝土强度等级不应低C30,其他各类结构构件的混凝土强度等级不应低于C20。但混凝土强度等级也不宜过高,规范规定,设防烈度为9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。
    为保证结构的延性,结构构件中的钢筋应选用有屈服点的钢筋。普通纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB335级钢筋,箍筋宜选用HRB335、HRB400、HPB235级钢筋。
    7.钢筋的锚固和接头
    纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE应按下式计算:
    laE =ηla (6.2)
    式中η——系数,一、二级抗震等级取1.15,三级取1.05,四级取1.0;
    la——纵向受拉钢筋的锚固长度。
    现浇钢筋混凝土框架梁、柱的纵向受力钢筋的连接方法,一、二级框架柱的各部位及三级框架柱的底层宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;三级框架柱的其他部位和四级框架柱可采用绑扎搭接或焊接接头。一级框架梁宜采用机械连接接头,二、三、四级框架梁可采用绑扎搭接或焊接接头。
    焊接或绑扎接头均不宜位于构件最大弯矩处,且宜避开梁端、柱端的箍筋加密区。当无法避免时,应采用机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不应超过50%。
    当采用绑扎搭接接头时,其搭接长度不应小于下式的计算值:
    llE =ζlaE (6.3)
    llE——抗震设计时受拉钢筋的搭接长度;
    ζ——受拉钢筋搭接长度修正值。
    箍筋末端应作135゜的弯钩,弯钩的平直部份的长度不应小于10d(d为箍筋直径),高层建筑中尚不应小于75mm,。在纵向受力钢筋搭接长度范围内的箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍,间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm。
    框架结构抗震构造措施
    1.现浇框架梁
    (1)框架梁的截面
    普通框架梁的截面尺寸要求见钢筋混凝土。采用扁梁时,楼板应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置。一级框架结构不宜采用扁梁。
    (2)梁纵向钢筋配置构造
    !)梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。
    2)梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。
    3)沿梁全长顶面和底面的配筋,一、二级不应少于2Φ14,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于2Φ12。
    4)一、二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对矩形截面柱,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20;对圆形截面柱,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。
    (3)梁端箍筋构造
    1)梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按下表采用,当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2mm。
      梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径

    抗 震 等 级

    加密区长度(取较大值)(mm)

    箍筋最大间距(取最小值)(mm)

    箍筋最小直径(mm)



    2hb,500

    hb/4,6d,100

    10



    1.5 hb,500

    hb/4,8d,100

    8



    1.5 hb,500

    hb/4,8d,150

    8



    1.5 hb,500

    hb/4,8d,150

    6

    注:d为纵向钢筋直径,hb为梁截面高度。
    2)加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm,也不宜大于20d;二、三级不宜大于250mm,也不宜大于20d;四级不宜大于300mm。其中d为箍筋直径。
    2.现浇框架柱
    (1)框架柱的截面
    框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm,圆形直径不宜小于350mm;剪跨比λ宜大于2;截面长边与短边的边长之比不宜大于3。其中λ= Hn /(2 h0),Hn为柱净高,h0为柱截面有效高度。
    (2)柱轴压比
    轴压比μN是指柱的组合轴压力设计值N与柱的全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值,μN=N /( fcA)。它是影响柱的破坏形态(大偏心受压破坏或小偏心受压破坏)和变形能力的重要因素。为了保证框架柱有一定延性,其轴压比不宜超过下表的规定,并不应大于1.05。建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减少。
    (3)柱纵向钢筋配置构造
    柱纵向钢筋宜对称配置。截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋间距不宜大于200mm。柱总配筋率不应大于5%。一级且剪跨比不大于2的柱,每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。边柱、角柱及抗震墙端柱在地震作用组合产生小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。柱纵向钢筋的最小总配筋率应按下表采用,同时每一侧配筋率不应小于0.2%。
    柱轴压比限值

    结 构 类 型

    抗 震 等 级







    框 架 结 构

    0.7

    0.8

    0.9

    框架-抗震墙

    0.75

    0.85

    0.95

    注: 1.表内限值适用于剪跨比大于2,混凝土强度等级不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造要求。
    2.沿柱全高采用井字复合箍且箍筋肢距不大于200mm、间距不大于100mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍,螺旋间距不大于100mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍、螺旋净距不大于80mm、箍筋肢距不大于200mm、直径不小于10mm,轴压比限值均可增加0.10;上述三种箍筋的配箍特征值均应按增大的轴压比由表确定。
    3.在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的0.8%,轴压比限值可增加0.05;此项措施与注2的措施共同采用时,轴压比限制可增加0.15,但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定。
    (2)柱箍筋配置
    1)柱箍筋加密范围
    柱端取截面高度(圆柱直径),柱净高的1/6和500mm三者的最大值。底层柱,柱根[1][/color" target="_blank">不小于柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端外尚应取刚性地面上下各500mm。剪跨比不大于2的柱和柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、框支柱、一级及二级框架的角柱,取全高。
      柱截面纵向钢筋的最小总配筋率(%)

    类 别

    抗 震 等 级









    中柱和边柱

    1.0

    0.8

    0.7

    0.6

    角柱、框支柱

    1.2

    1.0

    0.9

    0.8

    注:1.采用HRB400级热轧钢筋时,柱截面纵向钢筋的最小总配筋率允许较表中值减少0.1,混凝土强度等级高于C60时应增加0.1;
    2.对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,表中数值应增加0.1。
    2)加密区箍筋间距和直径
    一般情况下,箍筋的最大间距和最小直径应按下表采用。
    二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除柱根外最大间距允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径允许采用6mm;四级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm。
    框支柱和剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于100mm。
      柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径

    抗震等级

    箍筋最大间距(采用较小值,mm)

    箍筋最小直径(mm)



    6d,100

    10



    8 d,100

    8



    8 d,150(柱根100)

    8



    8 d,150(柱根100)

    6(柱根8)

    注:d为柱纵筋最小直径。
    3)加密区箍筋肢距
    柱箍筋加密区箍筋肢距,一级不宜大于200mm,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或柱筋约束;采用拉筋复合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住箍筋。
    4)柱箍筋加密区的体积配筋率
    柱箍筋加密区的体积配筋率,应符合下列要求:
    ρv=Asvl/(sA0)≥λvfc/fy (6.4)
    式中ρv——柱箍筋加密区的体积配筋率,一级不应小于0.8%,二级不应小于0.6%,三、四级不应小于0.4%;计算复合箍筋的体积配筋率时,应扣除重叠部分的箍筋体积;
    Asv——箍筋截面面积;
    l——箍筋长度,重叠部份不计;
    s——箍筋间距;
    A0——核心区截面面积;
    fc——混凝土轴心抗压强度设计值;强度等级低于C35时,应按C35计算;
    fyv——箍筋或拉筋抗拉强度设计值,超过360N/mm2时,取360N/mm2计算;
    λv——的最小配箍特征值。
    5)柱箍筋非加密区的体积配筋率及箍筋间距
    柱箍筋非加密区的体积配筋率不宜小于加密区的50%;箍筋间距,一、二级框架柱不应大于10倍纵向钢筋直径,三、四级框架柱不应大于15倍纵向钢筋直径。
    6)框架节点核心区箍筋的最大间距和最小直径
    框架节点核心区箍筋的最大间距和最小直径宜按柱箍筋加密区要求采用。一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核心区配箍特征值不宜小于核心区上、下柱端的较大配箍特征值。
    3.框架梁、柱纵向钢筋在节点核心区的锚固和搭接
    (1)框架在框架中间层中间节点的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。
    一、二级梁的下部纵向钢筋伸入中间节点的锚固长度不应小于laE,且伸过中心线不应小于5d。梁内贯穿中柱的每根纵向钢筋直径,对于一、二级抗震等级,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20。对于圆柱截面,梁最外侧贯穿节点的钢筋直径,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。
      柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λv

    抗震等级

    箍筋形式

    柱 轴 压 比

    ≤0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1.0

    1.05



    普通箍、复合箍

    0.10

    0.11

    0.13

    0.15

    0.17

    0.20

    0.23





    螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍

    0.08

    0.09

    0.11

    0.13

    0.15

    0.18

    0.21







    普通箍、复合箍

    0.08

    0.09

    0.11

    0.13

    0.15

    0.17

    0.19

    0.22

    0.24

    螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍

    0.06

    0.07

    0.09

    0.11

    0.13

    0.15

    0.17

    0.20

    0.22



    普通箍、复合箍

    0.06

    0.07

    0.09

    0.11

    0.13

    0.15

    0.17

    0.20

    0.22

    螺旋箍、复合或连续复合矩形螺旋箍

    0.05

    0.06

    0.07

    0.09

    0.11

    0.13

    0.15

    0.18

    0.20

    注:1.普通箍指单个矩形箍和单个圆形箍;复合箍指由矩形、多边形、圆形或拉筋组成的箍筋;复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍或拉筋组成的箍筋;连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工而成的箍筋。
    2.框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其最小配箍特征值应比表内数值增加0.02,且体积配箍率不应小于1.5%
    3.剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%,9度时不应小于1.5%。
    4.计算复合螺旋箍的体积配箍率时,其非螺旋箍的箍筋体积应乘以换算系数0.8。
    (2)中间层端节点内的上部纵向钢筋锚固长度除应符合laE的规定外,并应伸过节点中心线不小于5d。当纵向钢筋在端节点内的水平锚固长度不够时,沿柱节点外边向下弯折,经弯折后的水平投影长度,不应小于0.4 laE,垂直投影长度取15 d。
    梁下部纵向钢筋在中间层端节点中的锚固措施与梁上部纵向钢筋相同,但竖直段应向上弯入节点。
    (3)在顶层中间节点处,框架柱的纵向钢筋自梁底边算起的锚固长度不应小于laE,并应伸到柱顶。当柱纵向钢筋在节点内的竖向锚固长度不够时,应伸至柱顶后向内水平弯折,弯折前的锚固段竖向投影长度不应小于0.5 laE,弯折后的水平投影长度取12d。当楼盖为现浇混凝土,且板的混凝土强度不低于C20、板厚不小于80mm时,也可向外弯折,弯折后的水平投影长度取12d。对一、二级抗震等级,贯穿顶层中间节点的梁上部纵向钢筋的直径,不宜大于柱在该方向截面尺寸1/25。
    梁下部纵向钢筋在顶层中间节点中的锚固措施与梁下部纵向钢筋在中间层中间节点处的锚固措施相同。
    (4)框架顶层端节点处,柱外侧纵向钢筋可沿节点外边和梁上边与梁上部纵向钢筋搭接连接,搭接长度不应小于1.5laE,且伸入梁内的柱外侧纵向钢筋截面面积不宜少于柱外侧全部柱纵向钢筋截面面积的65%,其中不能伸入梁内的外侧柱纵向钢筋,宜沿柱顶伸至柱内边;当该柱筋位于顶部第一层时,伸至柱内边后,宜向下弯折不小于8 d(d为外侧柱纵向钢筋直径)后截断;当该柱筋位于顶部第二层时,可伸至柱内边后截断;当有现浇板时,且现浇板混凝土强度等级不低于C20、板厚不小于80mm时,梁宽范围外的柱纵向钢筋可伸入板内,其伸入长度与伸入梁内的柱纵向钢筋相同。梁上部纵向钢筋应伸至柱外边并向下弯折到梁底标高。当柱外侧纵向钢筋配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋应满足以上规定,且宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20d(d为梁上部纵向钢筋的直径)。
    当梁、柱配筋率较高时,顶层端节点处的梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接连接也可沿柱外边设置,搭接长度不应小于1.7laE,其中,柱外侧纵向钢筋应伸至柱顶,并向内弯折,弯折段的水平投影长度不宜小于12d。
    梁上部纵向钢筋及柱外侧纵向钢筋在顶层端节点上角处的弯弧内半径,当钢筋直径d≤25mm时,不宜小于6d;当钢筋直径d>25mm时,不宜小于8d。当梁上部纵向钢筋配筋率大于1.2%时,弯入柱外侧的梁上部纵向钢筋除应满足以上搭接长度外,且宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20d,d为梁上部纵向钢筋直径。
    梁下部纵向钢筋在顶层端节点中的锚固措施与中间层端节点处梁上部纵向钢筋的锚固措施相同。柱内侧纵向钢筋在顶层端节点中的锚固措施与顶层中间节点处柱纵向钢筋的锚固措施相同。当柱为对称配筋时,柱内侧纵向钢筋在顶层端节点中的锚固要求可适当放宽,但柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶。
    (5)柱纵向钢筋不应在中间各层节点内截断。
    高层框架梁、柱纵向钢筋在节点核心区的锚固和搭接见图。
    框架-抗震墙结构的抗震构造措施
    1.框架
    框架-抗震墙结构中框架柱的轴压比限值见表6.8,其他构造措施与框架结构相同。
    2.抗震墙
    (1)抗震墙的厚度
    抗震墙的厚度不应小于160mm,且不应小于层高的1/20,底部加强部位的抗震墙厚度不应小于200mm,且不应小于层高的1/6。抗震墙的周边应设置梁(或暗梁)和端柱组成的边框;端柱截面宜与同层框架柱相同,配筋应满足对框架柱的抗震构造要求;抗震墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密布置。
    (2)抗震墙的轴压比限值
    各种结构类型的抗震墙墙肢轴压比限值为:9度一级墙0.4;8度一级墙0.5;二级墙0.6。当抗震墙的墙肢长度小于墙厚的3倍时,在重力荷载代表值作用下的轴压比限值,一、二级仍按上述要求,三级为0.6,箍筋应沿全高加密。
    (3)抗震墙的分布钢筋
    抗震墙的分布钢筋包括竖向和横向分布钢筋,起着抗剪、抗弯、减少收缩裂缝等作用。分布筋过少,抗震墙会因纵向钢筋拉断而破坏,故应配置足够的分布钢筋。规范规定,竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%,且不宜小于Φ8@300,并应双排布置,拉筋间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。带边框抗震墙的水平钢筋应全部锚入边框内,且锚入长度不小于laE。
    (4)抗震墙的边缘构件
    抗震墙墙肢两端和洞口两侧应设置边缘构件。抗震墙的边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙,其混凝土用箍筋约束,有比较大的变形能力;构造边缘构件的混凝土约束较差。
    1)抗震墙边缘构件的设置部位
    一级、二级抗震墙的底部加强部位及相邻的上一层应设置约束边缘构件,但墙肢底截面在重力荷载代表值作用下的轴压比较小时可设置成构造边缘构件。一、二级抗震墙的其他部位和三、四级抗震墙,均应设置构造边缘构件。
    2)约束边缘构件的构造要求
    约束边缘构件的形式可以是暗柱(矩形端)、端柱和翼墙。但抗震墙的翼墙长度小于3倍墙厚或端柱截面边长小于2倍墙厚时,视为无翼墙、无端柱。
    约束边缘构件沿墙肢的长度。暗柱时,9度一级0.25 hw,8度一级0.2 hw,二级0.2 hw;有翼墙或端柱时,9度一级0.2 hw,8度一级0.15 hw,二级0.15 hw;且不小于1.5 bw和450mm,不小于翼墙厚度或端柱截面高度加300mm。
    约束边缘构件的配筋。配箍特征值为0.2,箍筋间距一级不大于100mm、二级不大于150mm,箍筋边长比不大于3。相互搭接长度不小于箍筋长边的1/3;一、二级抗震墙的纵筋截面面积,分别不小于图6.31阴影面积的1.2%和1.0%。
    3)抗震墙的构造边缘构件的构造要求
    抗震墙的构造边缘构件范围如图6.36,矩形端取墙厚与400mm的较大者,有翼墙时为翼墙厚加300mm,有端柱时为端柱。抗震墙的构造边缘构件的配筋要求见表。
    抗震墙的构造边缘构件的配筋要求

    抗震等级

    底部加强部位

    其他部位

    纵向钢筋最小量(取较大值)

    箍筋或拉筋

    纵向钢筋最小量

    箍筋或拉筋

    最小直径(mm)

    沿竖向最大间距(mm)

    最小直径(mm)

    沿竖向最大间距(mm)



    0.010Ac,6Φ16

    8

    100

    6Φ14

    8

    150



    0.008Ac,6Φ14

    8

    150

    6Φ12

    8

    200



    0.005Ac,4Φ12

    6

    150

    4Φ12

    6

    200



    0.005Ac,4Φ12

    6

    200

    4Φ12

    6

    250

    注:Ac为计算边缘构件纵向钢筋的暗柱或端柱的截面面积。
    (4)连梁的配筋
    连梁顶面、底面纵向受力钢筋深入墙内的锚固长度不应小于laE(非抗震设计时为la),且不小于600mm时,沿连梁全长箍筋的构造按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用。顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。
    墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置;当连梁截面高度大干700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋(腰筋)的面积配筋率不应小于0.3%。
    12.3多层砌体房屋的主要震害
    1)房屋倒塌
    包括上部倒塌、局部倒塌和全部倒塌。
    上部倒塌的原因
    局部倒塌的原因
    全部倒塌的原因
    2)墙体的破坏
    主要由于墙体的抗剪承载力的不足,在地震作用下墙体出现斜裂缝、交叉裂缝、水平裂缝等。这种裂缝底层墙体一般比上层严重,在纵墙中的窗间墙和窗顶、窗底部位墙体中易产生交叉裂缝,外纵墙窗口上、下截面处及大房间外纵墙产生水平裂缝。随着地面运动的加剧,墙体将会产生倾斜、错动和倒塌现象。墙体的倒塌会造成整幢房屋局部倒塌甚至全部倒塌的发生。
    3)墙角的破坏
    房屋四角处由于地震作用时的扭转影响,受力复杂且约束作用较弱,而本身刚度又较大,地震时墙角部位墙面上将出现纵横两个方向上的V形斜裂缝,严重者则发生外墙角部局部倒塌。
    4)窗间墙和墙垛的破坏
    比较细高的窗间墙受剪、弯共同作用,易产生水平断裂而破坏。
    5)纵横墙连接处的破坏
    纵横墙连接处要承受两个方向上的地震作用,受力复杂,当墙体间拉接不好时,易出现竖向裂缝,拉脱、纵墙外闪,严重者可造成整片纵墙脱离横墙而倒塌。
    6)楼、屋盖的震害
    整体性较差的装配式楼、屋盖往往由于预制板端搁置长度过短,地震时滑落。
    7)楼梯间的破坏
    楼梯间开间较小,墙体水平抗剪刚度较大,承担水平地震作用较大,但缺乏有力的水平支撑。尤其是顶层自由高度较大,竖向压应力较小,墙体极易产生斜裂缝或交叉裂缝,故上层楼梯间墙震害比下层严重。当将楼梯间布置于房屋端部和转角处时,由于扭转作用,楼梯间墙的破坏更为严重,甚至发生倒塌。
    8)附属构件的破坏
    突出屋面的附属构件,如女儿墙、烟囱、屋顶间等,地震时由于“鞭端效应”的影响,地震反应强烈而产生破坏。整体稳定性不好的其它附属物也容易发生破坏和倒塌。
    9)带钢筋混凝土构造柱砖房的震害
    若在砌体房屋中设置构造柱和圈梁时,房屋的裂缝仍然先出现在底层墙体的中部,然后延伸至柱的上下端,出现较平缓的斜裂缝(讲义图4.2),由于圈梁和构造柱的约束作用,只要构造柱的纵筋不断裂,破碎的墙体就仍能在原来的平面内来回摩擦、滑移、变形,从而消耗大量的地震能量,防止房屋倒塌的发生。
    底部框架房屋的震害及其分析
    国内外历次大地震的震害资料表明,底层框架—抗震墙房屋在地震中的破坏相当严重,如唐山大地震中的10度区,底框架房屋大多数出现倒塌。而且底框架—抗震墙的破坏,会造成上面几层房屋原地座落,造成整幢房子全部倒塌。一般统计表明,未经抗震设防的这类房屋的震害特点是:
    1)震害多数发生在底层,表现为“上轻下重”,房屋倒塌原因主要发生在底层。
    2)底层的震害规律是:墙比柱严重,柱比梁严重。
    3)房屋上部几层的破坏状况与多层砖房相类似,但破坏的程度比房屋的底层轻得多。
    多层砌体结构房屋的抗震设计
    地震作用
    地震作用是很复杂的,地震作用不是直接作用在结构上的荷载,而是地面运动引起结构的惯性力,由于结构类型和体型简单与复杂的差异等,地震时,在水平和竖向方向都有地震作用,某些情况对各类建筑的地震作用还有扭转作用。
    《抗震规范》规定:一般情况下,应允许在建筑结构两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,两个方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角大于150时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用;质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
    竖向地震作用一般不考虑,当抗震设防烈度为8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构以及9度时的高层建筑应考虑竖向地震作用。
    水平地震作用沿高度的分布通常按倒三角形分布,水平地震作用计算方法主要有:抗震设计反应谱法、结构自振周期计算、底部剪力法、振型分解反映谱法等。下面简单介绍基底剪力法的概念:
    高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,可以近似按基底剪力法计算。
      采用基底剪力法时,各楼层可仅取一个自由度,以防震缝划分的结构单元作为计算单元,在计算单元中各楼层的集中质点设在楼屋盖标高处。各楼层质点重力荷载代表值Gi为计算单元内楼、屋盖上的重力荷载标准值加上墙柱上、下层各一半的重力荷载标准值,以及楼、屋盖可变荷载的组合值。可变荷载的组合值为其标准值乘以组合系数(教材表17-7)
    结构的水平地震作用标准值,应按下列公式确定。
      (17-9)
      i=1,2,3.......n

    结构总水平地震作用标准值;
    相应于结构基本自振周期T1的水平地震影响系数值,按下图采用,根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定,多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房,宜取水平地震影响系数最大值;
    水平地震影响系数最大值 按下表

    地震影响

    6度

    7度

    8度

    9度

    多遇地震

    0.04

    0.08(0.12)

    0.16(0.24)

    0.32

    罕遇地震



    0.50(0.72)

    0.90(1.20)

    1.40

      注:括号内数据为设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区
    特征周期Tg按下表确定

    设计地震分组

    场 地 类 别









    第一组

    0.25

    0.35

    0.45

    0.65

    第二组

    0.30

    0.40

    0.55

    0.75

    第三组

    0.35

    0.45

    0.65

    0.90

    注:计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05S。
      结构地震影响系数曲线的阻尼调整系数 及形状参数 ,除专门规定外,取结构阻尼比为0.05时 =1.0, =0.9,
    结构自振周期T取结构基本自振周期T1按教材公式计算(T1)
      结构等效总重力荷载,多质点可取总重力荷载代表值的85%按重力荷载代表值。 顶部附加地震作用系数,多层钢筋混凝土房屋按教材采用,多层内框架砖房可采用0.2,其他房屋不考虑;
      突出屋面的小间按教材P139要求考虑鞭端效应。
    多层砌体房屋的抗震计算
    (1)水平地震作用下结构的受力特点
    对于多层砌体房屋,一般只需考虑房屋水平方向的地震作用,并将此作用分解为沿房屋的两个主轴方向,分别由同方向的墙体来承受,计算各楼层剪力并分配到各个墙段,最后选择承载面积较大或竖向力较小的墙段进行截面的抗剪验算。
    而沿纵向或横向第i层的水平地震作用Fi 为:

    作用于第i层的地震剪力标准值 ,等于该楼层以上各楼层质点的水平地震作用之和,即为:

    考虑“鞭端效应”,对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应,宜乘以增大系数3,但此增大部分不应往下传递。
    楼层地震剪力设计 为其标准植 乘以水平地震作用分项系数 取1.3)。楼层地震剪力设计值 由所在方向的墙体共同承担。楼层地震剪力在各墙体间的分配,应视楼盖的刚度而定。对于现浇或装配整体式楼、屋盖等刚性楼盖建筑,按墙体侧移刚度的比例分配;对于木楼盖、木屋盖等柔性楼盖建筑,按墙体从属面积上重力荷载代表值的比例分配(当楼盖上重力荷载均匀分布时,可近似按墙体的从属面积分配);对于装配式钢筋混凝土楼、屋盖等半刚性楼、屋盖的建筑,取上述两种分配结果的平均值。当房屋平面的纵向尺寸较长时,在进行纵向地震剪力分配时,除柔性楼盖外,均可按刚性楼盖考虑将纵向地震剪力分配给纵墙。对于开洞的墙体,还要把一道墙体的地震剪力按各墙段间的侧移刚度比例分配给各墙段。
    求得各墙段的地震剪力设计值后,取承担地震剪力设计值较大或竖向重力荷载代表值引起压应力 较小的最不利墙段进行抗剪承载力验算。一般砌体墙的抗震时,抗剪承载力 取决于砌体沿阶梯形截面的抗震抗剪强度设计值 、墙段的截面面积A。其中,抗震抗剪强度设计值 随着砂浆强度及重力荷载代表值引起的平均应力 的增大而提高。若承载力验算不满足时,通常可通过提高砂浆的强度等级;在墙体内配置水平钢筋;在墙段中部设置间距不大于4m,截面尺寸不小于240mm×240mm的构造柱或在混凝土小型空心砌体墙体中设置芯柱等措施来提高墙体的抗震能力。多层砌体的抗震验算实质就是纵横墙体的抗剪验算。
    (2)抗震性能
    试验表明对于无筋砌体房屋墙体,在竖向压应力和往复的水平力作用下,当墙体内主拉应力产生的应变超过砌体的极限拉应变时,墙体出现斜向交错裂缝。如果高宽比接近于1时,通常斜裂缝呈×形。墙体高宽比较小的矮墙,则在墙体的中部出现水平裂缝(右图),往复水平荷载下,
    墙体形成四大块体。裂缝基本上仅位于底层,不向上扩展,由于四周无构造柱及圈梁的约束,在往复水平荷载作用下很快出现剪切破坏,抗震能力较低。
    若在砌体的水平灰缝中配置水平钢筋,墙体两个对角线方向将会出现多条裂缝,随着水平钢筋体积配筋率的提高,墙体裂缝分布越均匀,其承载能力及变形能力均随之显着提高。一般其变形能力要比无筋砌体提高一倍以上,从而提高了砌体的耗能能力。若在砌体房屋中设置构造柱和圈梁时,房屋的裂缝仍然先出现在底层墙体的中部,然后延伸至柱的上下端,出现较平缓的斜裂缝,裂缝分布为底层较为严重,上层则较轻,墙体剪切破坏时,由于圈梁和构造柱的约束作用,只要构造柱的纵筋不断裂,破碎的墙体就仍能在原来的平面内来回摩擦、滑移、变形,从而消耗大量的地震能量,防止房屋倒塌的发生。
    由此可见,利用构造柱和圈梁等延性构件对砌体结构形成分割、包围,必要时设置水平钢筋,对整个砌体房屋而言,虽然承载力提高不多,而变形能力和耗能能力大为增加,从而大大提高了房屋的抗倒塌的能力。因此,在房屋的适当位置设置构造柱、圈梁,配置水平钢筋,是改善砌体结构房屋抗震性能的最有效途径。
    底部框架房屋的抗震计算
    (1)水平地震作用下结构的受力特点
    由于底部框架房屋的底部均应按规定设置抗震墙,以增强其侧移刚度,所以这类房屋也称为底部框架—抗震墙房屋。在水平地震作用下,当质量和刚度沿高度分布比较均匀时,仍采用底部剪力法计算地震剪力。底部框架—抗震墙房屋的各楼层地震剪力设计值Vi,上层砌体各墙段的水平地震剪力分配与墙段抗剪承载力验算均与多层砌体房屋相同。但对于底部框架—抗震墙房屋的框架和抗震墙的作用效应,应按规定进行调整。
    底部框架一抗震墙房屋的底部,地震时底部受力最大且发生变形集中,往往出现过大的侧移而严重破坏,造成整栋房屋的倒塌。设计时应重点将底部予以加强,首先,底部应设置一定数量的抗震墙,避免出现底部薄弱层。同时将底部框架一抗震墙的纵向和横向地震剪力 设计值乘以增大系数,其值根据上部砖房与底部框架—抗震墙之间的侧移刚度之比值大小在1.2~1.5范围取用。以保证底部框架—抗震墙有足够的可靠度。
    底部框架—抗震墙的抗震设计考虑二道防线,在弹性工作阶段由于底部抗震墙抗侧移刚度远大于框架,因此底部纵向和横向地震剪力设计值全部由该方向的抗震墙承担,并按各抗震墙的侧向刚度的比例分配。当地震作用下抗震墙开裂后,侧移刚度随之降低,此时框架作为第二道防线,其抗震性能好坏对整体抗震能力起重要作用。因而底部框架柱承担的地震剪力设计值,按各抗侧力构件的有效侧移刚度比例分配。有效侧移刚度取值时,框架不折减,混凝土墙取30%弹性刚度,砖墙取20%弹性刚度。
    地震水平作用对底部框架—抗震墙顶楼盖处还产生倾覆力矩,其值近似按底部抗震墙和框架的侧移刚度比例分配给抗震墙和每榀框架。抗震墙产生了附加力矩,框架柱引起附加轴力。
    地震时造成砖墙开裂,当采用嵌砌于框架之间的普遍砖抗震墙时,砖抗震墙开裂后将引起框架柱的附加轴力和附加剪力。同时由于上部砖墙的开裂,将对底部框架—抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙辆与砖墙的共同工作产生不利影响。
    (2)抗震性能
    底部框架—抗震墙房屋的底层或底部两层框架具有一定的抗侧移刚度和一定的承载力,变形能力及耗能能力;上部多层砌体具有较大的抗侧力刚度和一定的承载能力,但变形和耗能能力相对比较差,这一类结构的整体抗震能力既取决于底部和上部各自的抗震能力又取决于底部和上部的抗侧力刚度和抗震能力的相互匹配的程度,不要存在特别的薄弱楼层。
    框架—抗震墙砖房的模型试验表明,上部砖房中,破坏状态与多层砖砌房屋相同,破坏先在上部最薄弱的层中的薄弱墙段率先开始,逐渐形成破坏集中的楼层。同时,作为底部框架—抗震墙与上部砖墙的过渡楼层,除担任传递上部地震剪力外,还承担着上部各层地震剪力对框架顶部楼板产生的倾覆力矩。过渡层受力复杂,层间相对侧移较大,若抗震构造措施上不予以加强,该层墙体易先开裂形成破坏集中的楼层,同时地震倾覆力矩的作用还使外纵墙出现水平裂缝,因此对过渡层外纵墙平面外的抗弯能力应予以加强。
    底部框架—抗震墙房屋,通常先底部抗震墙产生斜裂缝,且底层混凝土墙先于底层砖填充墙和上部砖墙,底部抗震墙开裂后侧移刚度降低,框架受力加大,框架柱顶和柱底出现裂缝。开裂后的框架—抗震墙虽具有较大的变形能力和耗能能力,但下部通常侧移刚度比上层小,受力比上部大,因而破坏也比上部严重。设计时应重点加强底部框架—抗震墙的抗震能力。
    多层砌体房屋抗震构造措施
    1.房屋层数、高度、和高宽比的限制
    历次地震的震害表明,无筋的砌体房屋总高度超高和层数越多,破坏就越严重。这是由于作用于多层房屋的水平地震作用随房屋层数增加而增加,地震倾覆力矩随高度而增大所起的。因此,我国和其它一些国家的《抗震规范》都对砌体房屋的总高度和总层数加以限制,我国《建筑抗震规范》(GB50011-2001)(以下简称抗震规范)规定当设置构造柱或芯柱后,多层砌体房屋的总层数和总高度应符合下表的规定。
    对于医院、教学楼等及横墙较少(开间大于4.2m的房间占该层总面积的40%以上)的多层砌体房屋,总高度比下表的规定降低3m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和总层数。横墙较少的多层砖砌体房屋住宅楼,当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时,其高度和层数仍按下表采用。6、7度时采用蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体的房屋,总层数应比普通砖房屋减少一层,高度应减少3m。
    房屋的总高度和总层数限值


    房屋类别

    最小墙厚度(mm)

    烈 度

    6

    7

    8

    9

    高度

    层数

    高度

    层数

    高度

    层数

    高度

    层数

    多层砌体

    普通砖

    240

    24

    8

    21

    7

    18

    6

    12

    4

    多孔砖

    240

    21

    7

    21

    7

    18

    6

    12

    4

    多孔砖

    190

    21

    7

    18

    6

    15

    5





    小砌块

    190

    21

    7

    21

    7

    18

    6





    底层框架—抗震墙

    240

    22

    7

    22

    7

    19

    6






    普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高,不应超过3.6m;底部框架-抗震墙房屋的底部层高,不应超过4.5m。
    多层砌体房屋抗弯能力很差,地震倾覆力矩作用下墙体水平截面易产生弯曲破坏,底层外纵墙出现水平裂缝,并延伸至内横墙,从而导致房屋的整体弯曲破坏,为了保证房屋的整体稳定,多层房屋的最大高宽比应符合下表的规定。
    房屋最大高宽比

    烈度

    6

    7

    8

    9

    最大高宽比

    2.5

    2.5

    2.0

    1.5

    单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度
    2.结构布置
    (1)多层砌体房屋的结构体系
    多层砌体房屋的合理抗震结构体系,对于提高其整体抗震能力非常重要,是抗震设计应考虑的关键问题,《抗震规范》规定,多层砌体房屋结构体系应符合下列要求:
    1)应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。
    由于纵墙承重体系的横向支撑少,易造成外纵墙向外倒塌使楼板下坠。且由于横墙为非承重墙,竖向压应力较小,抗剪承载力较低,其破坏程度也较重。
    2)纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。
    纵横墙的均匀对称布置,有利于防止地震时产生扭转影响。房屋的各层纵、横墙分别对齐,贯通,则各片砖墙能形成相当于房屋全宽或全长的竖向整体构件,可使房屋获得最大的整体抗弯能力,同时可减少中间传力环节。窗间墙宽度均匀,可避免同一轴线各墙段的因受力相差悬殊而被各个击破。
    3)房屋有以下列情况之一时宜设置防震缝,缝两侧均应设置墙体,缝宽应根据烈度和房屋的高度确定,可采用50~100mm:
    ① 房屋立面高差在6m以上;
    ② 房屋有错层,且楼板高差较大;
    ③ 各部分结构刚度、质量截然不同。
    防震缝可将上述不规则结构单元分割成各自独立的、相邻的抗震单元,以避免地震时的破坏。若房屋设有其它变形缝时,也应符合抗震缝的缝宽要求,避免地震时缝两侧的结构单元产生相互碰撞而破坏。
    4)楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
    楼梯间水平支撑薄弱且顶层外墙的自由高度较大,若设在易产生应力集中和扭转影响的房屋尽端和转角处,势必加剧楼梯间的破坏程度。
    5)烟道、风道垃圾道等不应削弱墙体;当墙体被削弱时,应对墙体采取加强措施;不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱。
    6)不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。
    (2)底部框架-抗震墙房屋的结构布置
    底部框架-抗震墙房屋的底层或底部两层受力比较复杂,水平地震剪力最大,而底部的严重破坏将危及整个房屋的安全。而且底部抗震墙体为抗震的第一道防线,它将承担100%的水平地震作用。而框架与开裂后的抗震墙共同工作,作为抗震的第二道防线,要提高其变形能力和耗能能力。因此《抗震规范》对底部框架-抗震墙房屋的结构布置,提出了下列要求;
    1)上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐。以利于水平地震作用的直接传递。
    2)房屋的底部,应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙,并均匀对称布置或基本均匀对称布置。6、7度且总层数不超过五层的底层框架-抗震墙房屋,应允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙,但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力;其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。
    3)为了使底部框架-剪力墙房屋的底部与上部过渡层部分的抗震能力相匹配,避免因突变而产生薄弱楼层。《抗震规范》对于沿高度方向的侧移刚度作了如下规定:
    ①底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。
    ②底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应大于1.5,且均不应小于1.0。
    4)底部框架-抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基。使水平地震作用直接传至地基。
    (3)框架与抗震墙的抗震等级
    对于底部框架-抗震墙房屋的钢筋混凝土结构部分,除满足本节的有关规定外,尚应符合框架抗震的有关构造要求。此时,底部框架-抗震墙房屋的框架和抗震墙的抗震等级,6、7、8度可分别按三、二、一级采用.
    3.房屋抗震横墙的间距
    为了保证横向水平地震作用下楼盖有较大的刚度,防止纵向墙体产生出平面弯曲破坏,房屋抗震横墙的间距应符合下表的规定。
    房屋抗震横墙的最大间距

    房 屋 类 别

    烈 度

    6

    7

    8

    9

    多层砌体

    现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖

    18

    18

    15

    11

    装配式钢筋混凝土楼、屋盖

    15

    15

    11

    7

    木楼、屋盖(不适用小砌体)

    11

    11

    7

    4

    底层框架—抗震墙

    上部各层

    同多层砌体房屋

    -

    底层或底部两层

    21

    18

    15

    -

    4.房屋的局部尺寸限值
    为了防止在地震作用下墙体中小墙段率先开裂和破坏而造成整栋房屋的破坏甚至倒塌,房屋的局部尺寸限值见表17-19。
    4.1.3多层粘土砖房抗震构造措施
    多层粘土砖房(含砌体抗剪强度不低于粘土砖砌体的其它烧结砖砌体房屋,下同)通过设置构造柱与圈梁,把墙体分割包围,构成对墙体的约束和防止墙体开裂后砖的散落,限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体错位,使砖墙能维持竖向承载力,并能吸收较大的地震能量,避免墙体倒塌的发生。同时通过加强楼、屋盖构件、墙体等的拉结,对房屋的薄弱部位予以加强等一系列抗震构造措施,来提高房屋的抗震能力,实现“大震不倒”的设防目标。
    1.钢筋混凝土构造柱
    (1)设置部位
    1)多层普通砖、多孔砖房构造柱的设置部位,一般情况下应符合表17-20的要求。
    2)外廊式和单面走廊式的多层房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按上述要求设置构造柱,且按单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。
    3)教学楼、医学等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表要求设置构造柱;当教学楼、医院等横墙较少的房屋为外廊式或单面走廊式时,应按上一条要求设置构造柱,但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过二层时应按增加二层后的层数对待。
    (2)构造要求
    1)构造柱最小截面可采用240mm×180mm,纵向钢筋宜采用4φ12,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过六层、8度时超过五屋和9度时,构造柱纵向钢筋宜采用4φ14,箍筋间距不应大于200mm;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。
    2)构造柱与墙连接处应砌成马牙差,并应沿墙高每中500mm设2φ6拉结筋,每边伸入墙内不宜小于1m。
    3)构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。
    4)构造柱可有单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。
    5) 房屋高度和层数接近表17-7的限值时,纵、横墙内构造柱间距尚应符合下列要求:
    ① 横墙内的构造柱间距不宜大于层高的二倍;下部1/3楼层的构造柱间距适当减小;
    ② 当外纵墙开间大于3.9m时,应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m。
    2.钢筋混凝土圈梁
    (1)设置要求
    1)多层普通砖、多孔砖房屋的现浇钢筋混凝土圈梁设置应符合下列要求:
    ① 装配式钢筋钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房,横墙承重时应按表17-22的要求设置圈梁;纵墙承重时每层均应设置圈梁,且抗震横墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。
    ② 现浇或装配整体式钢筋钢筋混凝土楼、屋盖与墙体有可靠连接的房屋,应允许不另设圈梁,但楼板沿墙体周边应加强配筋并与相应的构造柱钢筋可靠连接。
    2) 蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体房屋的圈梁,设置要求同普通砖房,但当6度8层、7度7层、8度6层时,应在所有楼、屋盖处的纵横墙上设置钢筋混凝土圈梁。
    (2)构造要求
    1) 多层普通砖、多孔砖房屋的现浇钢筋混凝土圈梁构造应符合下列要求:
    ① 圈梁应闭合,遇有洞口圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底;
    ② 圈梁在设置要求规定的间距内无横墙时,应利用梁或板缝中配筋替代圈梁;
    ③ 圈梁的截面高度不应小于120mm,配筋应符合表17-23的要求;当房屋地基为软弱土、液化土层时要求增设的基础圈梁,截面高度不应小于180mm,配筋不应少于4φ12。
    2)蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体房屋圈梁的截面尺寸除满足普通砖房要求之外,当6度8层、7度7层和8度6层时,圈梁的截面尺寸不应240mm×180mm,圈梁主筋不应少于4φ12,箍筋φ6、间距200mm。
    3.多层砖房楼、屋盖
    多层砖房楼、屋盖构件与墙、柱、圈梁的连接应符合下列要求:
    (1) 浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度,均不应小于120mm。
    (2) 配式钢筋混凝土楼板或屋面板,当圈梁未设在板的同一标高时,板端伸进外墙的长度不应小于120mm,伸进内墙的长度不应小于100mm,在梁上不应小于80mm。
    (3) 当板的跨度大于4.8m并与外墙平行时,靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。
    (4) 房屋端部大房间的楼盖,8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、屋盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板应相互拉结,并与梁、墙或圈梁拉结。
    (5) 楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱(包括构造柱)或圈梁可靠连接,梁与砖柱的连接不应削弱柱截面,各层独立砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接。
    (6) 坡屋顶房屋的屋架应与顶层圈梁可靠连接,檩条或屋面板应与墙及屋架可靠连接,房屋出入口处的檐口瓦应与屋面构件锚固;8度和9度时,顶层内纵墙顶宜增砌支承山墙踏步式墙垛。
    (7) 预制阳台应与圈梁和楼板的现浇板带可靠连接。
    4.楼梯间
    为防止地震中楼梯间的破坏,保证人员的安全疏散,楼梯间应符合下列要求:
    (1)8度和9度时,顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2φ6通长钢筋;9度时其它各层楼梯间墙体应休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带,其砂浆强度等级不应低于M7.5,纵向钢筋不应少于2φ10。
    (2)8度和9度时,楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm,并应与圈梁连接。
    (3)装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接;不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌栏板。
    (4)突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸至顶部,并与顶部圈梁连接,内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,且每边伸入墙内不宜小于1m。
    5.墙体
    (1)7度时长度大于7.2m的大房间,及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,应沿墙高每隔500mm配置2φ6拉结钢筋,并每边伸入墙内不宜小于1m。
    (2)后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔500mm配置2φ6钢筋与承重墙或柱拉结,并每边伸入墙内不宜小于500mm,8度和9度时长度大于5.0m的后砌非承重砌体隔墙的墙顶部应与楼板或梁拉结。
    6.基础
    同一单元的基础(或桩承台),宜采用同一类型的基础,底面宜埋置在同一标高上,否则应增设基础圈梁并应按1:2的台阶逐步放坡。
    7.总层数和总高度接近限值且横墙较少的砖砌体住宅楼
    对于横墙较少的多层普通砖、多孔砖住宅楼的总高度和层数接近或达到前面表中规定的限值,应采取下列加强措施:
    (1) 屋的最大开间尺寸不宜大于6.6m。
    (2) 一结构单元内横墙错位数量不宜超过横墙总数的1/3,且连续错位不宜多于两道;错位的墙体交接处均应增设构造柱,且楼、屋面板应采用现浇钢筋混凝土板。
    (3) 横墙和内纵墙上洞口宽度不宜大于1.5m;外纵墙上洞口宽度不宜大于2.1m或开间尺寸的一半;且内外墙上洞口位置不应影响内外纵墙与横墙的整体连接。
    (4) 所有纵横墙均应在楼、屋盖标高处设置加强的现浇钢筋混凝土圈梁:圈梁的截面高度不宜小于150mm,上下纵筋各不应少于3φ10,箍筋不小于φ6,间距不大于300mm。
    (5) 所有纵横墙交接处及横墙的中部,均应增设满足下列要求的构造柱:在横墙内的柱距不宜大于层高,在纵墙内的柱距不宜大于4.2m,最小截面尺寸不宜小于240mm×240mm,配筋宜符合要求。
    (6) 同一结构单元的楼、屋面板应设置在同一标高处。
    (7)房屋底层和顶层的窗台标高处,宜设置沿纵横墙通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不小于60mm,宽度不小于240mm,纵向钢筋不少于3φ6。
    多层砌块房屋抗震构造措。
    1.钢筋混凝土芯柱
    (1)设置部位
    小砌块房屋应按抗震规范表格的要求设置钢筋混凝土芯柱,对医院、教学楼等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按要求设置芯柱。
    (2) 构造要求
    小砌块房屋的芯柱,应符合下列构造要求:
    1)小砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm×120mm。
    2)芯柱混凝土强度等级,不应低于C20。
    3)芯柱的竖向插筋应贯通墙身且与圈梁连接;插筋不应小于1φ12,7度时超过五层、8度时超过四层和9度时,插筋不应小于1φ14。
    4)芯柱应伸入室外地面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。
    5)为提高墙体抗震受剪承载力而设置芯柱,宜在墙体内均匀布置,最大净距不宜大于2.0m。
    2.构造柱
    小砌块房屋中替代芯柱的钢筋混凝土构造柱,应符合下列构造要求:
    (1)构造柱最小截面可采用190mm×190mm,纵向钢筋宜采用4φ12,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过五层、8度时超过四层和9度时,构造柱纵向钢筋宜采用4φ14,箍筋间距不宜大于200mm;外墙转角的构造柱可适当加大截面配筋。
    (2)构造柱与砌块与连接处应砌成马牙槎,与构造柱相邻的砌块孔洞,6度时宜填实,7度时应填实,8度时应填实并插筋;沿墙高每隔600mm应设拉结钢筋网片,每边伸入墙内不宜小于1m。
    (3)构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。
    (4)构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm或与埋深不小于500mm的基础圈梁相连。
    3.钢筋混凝土圈梁
    小砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁应按规范表相应的要求设置,圈梁宽度不应小于190mm,配筋不应少于4φ12,箍筋间距不应大于200mm。
    4.墙体拉结及其它构造
    (1)小砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片,网片可采用直径4mm的钢筋点焊而成,沿墙高每隔600mm设置,每边伸入墙内不宜小于1m。
    (2)小砌块房屋的层数,6度时七层、7度时超过五层、8度时超过四层,在底层和顶层的窗台标高处,沿纵横墙应设置通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不小于60mm,纵筋不少于2φ10,并应有分布拉结钢筋;其混凝土强度等级不应低于C20。
    (3)小砌块房屋的其它抗震构造措施,应符合多层砖房的有关要求。
    17.5.3底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施
    1.底部框架-抗震墙部分
    (1) 底部的钢筋混凝土托墙梁
    底部框架-抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙梁,其截面和构造应符合下列要求:
    1) 梁的截面宽度不应小于300mm,梁的截面高度不应小于跨度的1/10。
    2) 箍筋的直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;梁端在1.5倍梁高且不小于1/5梁净跨范围内,以及上部墙体的洞口处和洞口两侧各500mm且不小于梁高的范围内,箍筋间距不应大于100mm。
    3)沿梁高应设腰筋,数量不应少于2φ14,间距不应大于200mm。
    4)梁的主筋和腰筋,应按受拉钢筋的要求锚固在柱内,且支座上部的纵向钢
    筋在柱内的锚固长度应符合钢筋混凝土框支梁的有关要求。
    (2)底部的钢筋混凝土抗震墙
    底部的钢筋混凝土抗震墙,其截面和构造应符合下列要求:
    1)抗震墙周边应设置梁(或暗梁)和边框柱(或框架柱)组成的边框;边框梁的截面宽度不宜小于墙板厚度的1.5倍,截面高度不宜小于墙板厚度的2.5倍;边框柱截面高度不宜小于墙板厚度的2倍。
    2)抗震墙墙板厚度不宜小于160mm,且不应小于墙板净高的1/20;抗震墙宜开设洞口形成若干墙段,各墙段的高宽比不宜小于2。
    3) 抗震墙的竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%,并应采用双排布置,双排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。
    4)抗震墙的边缘构件可按钢筋混凝土抗震墙关于一般部位的规定设置。
    (3)底部的普通砖抗震墙
    底层框架-抗震墙房屋的底层采用普通砖抗震墙时,其构造应符合下列要求:
    1)墙厚不应小于240mm,砌筑砂浆等级不应低于M10,应先砌墙后浇框架。
    2) 沿框架柱每隔500mm配置2φ6拉结钢筋,并沿砖墙全长设置;在墙体半
    高处尚应设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁。
    3)墙长大于5m时,应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。
    2.底部框架-抗震墙房屋的楼盖
    底部框架-抗震墙房屋的楼盖应符合下列要求:
    1)过渡层的底板应采用现浇钢筋混凝土板,板厚不应小于120mm;并应少开洞、开小洞,当洞口尺寸大于800mm时,洞口周边应设置边梁。
    2)其它楼层,采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁,采用现浇钢筋混凝土楼板时应允许不另设圈梁,但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。
    3.上部砖房部分
    (1)构造柱
    底部框架-抗震墙房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱,并应符合下列要求:
    1)钢筋混凝土构造柱的设置部位,应根据房屋的总层数按多层粘土砖房的规定设置。过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱。
    1)构造柱的截面,不宜小于240mm×240mm。
    2)构造柱的纵向钢筋不宜少于4φ14,箍筋间距不宜大于200mm。
    3)过渡层构造柱的纵向钢筋,7度时不宜少于4φ16,8度时不宜少于6φ16。一般情况下,纵向钢筋应锚入下部的框架柱内;当纵向钢筋锚固在框架梁内时,框架梁的相应位置应加强。
    4)构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结。
    (2)抗震墙
    上部抗震墙的中心线宜同底部的框架梁、抗震墙的轴线相重合;构造柱宜与框架柱上下贯通。
    (3)其它抗震构造措施
    底部框架-抗震墙房屋的其它抗震构造措施,应符合多层砖房的有关要求。
    4.材料的强度等级
    底部框架-抗震墙房屋的材料强度等级,应符合下列要求:
    (1)框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级,不应低于C30。
    (2)过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级,不应低于M7.5。
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