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建筑抗震设计标准

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(Ⅱ)计算要点

9.3.4 按本节规定采取抗震构造措施的单层砖柱厂房,当符合下列条件之一时,可不进行横向或纵向截面抗震验算:

   1 7度(0.10g)Ⅰ、Ⅱ类场地,柱顶标高不超过4.5m,且结构单元两端均有山墙的单跨及等高多跨砖柱厂房,可不进行横向和纵向抗震验算。

   2 7度(0.10g)Ⅰ、Ⅱ类场地,柱顶标高不超过6.6m,两侧设有厚度不小于240mm且开洞截面面积不超过50%的外纵墙,结构单元两端均有山墙的单跨厂房,可不进行纵向抗震验算。


9.3.5 厂房的横向抗震计算,可采用下列方法:

   1 轻型屋盖厂房可按平面排架进行计算。

   2 钢筋混凝土屋盖厂房和密铺望板的瓦木屋盖厂房可按平面排架进行计算并计及空间工作,按本规范附录J调整地震作用效应。


9.3.6 厂房的纵向抗震计算,可采用下列方法:

   1 钢筋混凝土屋盖厂房宜采用振型分解反应谱法进行计算。

   2 钢筋混凝土屋盖的等高多跨砖柱厂房,可按本规范附录K规定的修正刚度法进行计算。

   3 纵墙对称布置的单跨厂房和轻型屋盖的多跨厂房,可采用柱列分片独立进行计算。


9.3.7 突出屋面天窗架的横向和纵向抗震计算应符合本规范第9.1.9条和第9.1.10条的规定。


9.3.8 偏心受压砖柱的抗震验算,应符合下列要求:

   1 无筋砖柱地震组合轴向力设计值的偏心距,不宜超过0.9倍截面形心到轴向力所在方向截面边缘的距离;承载力抗震调整系数可采用0.9。

   2 组合砖柱的配筋应按计算确定,承载力抗震调整系数可采用0.85。

条文说明

    9.3.4 本次修订基本保持了2001规范可不进行纵向抗震验算的条件。明确为7度(0.10g)的情况,不适用于7度(0.15g)的情况。


    9.3.5、9.3.6 在本节适用范围内的砖柱厂房,纵、横向抗震计算原则与钢筋混凝土柱厂房基本相同,故可参照本章第9.1节所提供的方法进行计算。其中,纵向简化计算的附录K不适用,而屋盖为钢筋混凝土或密铺望板的瓦木屋盖时,2001规范规定,横向平面排架计算同样考虑厂房的空间作用影响。理由如下:  
①根据国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的规定:密铺望板瓦木屋盖与钢筋混凝土有檩屋盖属于同一种屋盖类型,静力计算中,符合刚弹性方案的条件时(20~48)m均可考虑空间工作,但89抗震规范规定:钢筋混凝土有檩屋盖可以考虑空间工作,而密铺望板的瓦木屋盖不可以考虑空间工作,二者不协调。  
②历次地震,特别是辽南地震和唐山地震中,不少密铺望板瓦木屋盖单层砖柱厂房反映了明显的空间工作特性。  
③根据王光远教授《建筑结构的振动》的分析结论,不仅仅钢筋混凝土无檩屋盖和有檩屋盖(大波瓦、槽瓦)厂房;就是石棉瓦和黏土瓦屋盖厂房在地震作用下,也有明显的空间工作。  
④从具有木望板的瓦木屋盖单层砖柱厂房的实测可以看出:实测厂房的基本周期均比按排架计算周期为短,同时其横向振型与钢筋混凝土屋盖的振型基本一致。  
⑤山楼墙间距小于24m时,其空间工作更明显,且排架柱的剪力和弯矩的折减有更大的趋势,而单层砖柱厂房山、楼墙间距小于24m的情况,在工程建设中也是常见的。  
根据以上分析,本次修订继续保持2001规范对单层砖柱厂房的空间工作的如下修订:      
1)7度和8度时,符合砌体结构刚弹性方案(20~48)m的密铺望板瓦木屋盖单层砖柱厂房与钢筋混凝土有檩屋盖单层砖柱厂房一样,也可考虑地震作用下的空间工作。      
2)附录J“砖柱考虑空间工作的调整系数”中的“两端山墙间距”改为“山墙、承重(抗震)横墙的间距”;并将小于24m分为24m、18m、12m。      
3)单层砖柱厂房考虑空间工作的条件与单层钢筋混凝土柱厂房不同,在附录K中加以区别和修正。


    9.3.8 砖柱的抗震验算,在现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的基础上,按可靠度分析,同样引入承载力调整系数后进行验算。

(Ⅲ)抗震构造措施

9.3.9 钢屋架、压型钢板、瓦楞铁等轻型屋盖的支撑,可按本规范表9.2.12—2的规定设置,上、下弦横向支撑应布置在两端第二开间;木屋盖的支撑布置,宜符合表9.3.9的要求,支撑与屋架或天窗架应采用螺栓连接;木天窗架的边柱,宜采用通长木夹板或铁板并通过螺栓加强边柱与屋架上弦的连接。


9.3.10 檩条与山墙卧梁应可靠连接,搁置长度不应小于120mm,有条件时可采用檩条伸出山墙的屋面结构。


9.3.11 钢筋混凝土屋盖的构造措施,应符合本规范第9.1节的有关规定。


9.3.12 厂房柱顶标高处应沿房屋外墙及承重内墙设置现浇闭合圈梁,8度时还应沿墙高每隔3m~4m增设一道圈梁,圈梁的截面高度不应小于180mm,配筋不应少于4Φ12;当地基为软弱黏性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层时,尚应设置基础圈梁。当圈梁兼作门窗过梁或抵抗不均匀沉降影响时,其截面和配筋除满足抗震要求外,尚应根据实际受力计算确定。


9.3.13 山墙应沿屋面设置现浇钢筋混凝土卧梁,并应与屋盖构件锚拉;山墙壁柱的截面与配筋,不宜小于排架柱,壁柱应通到墙顶并与卧梁或屋盖构件连接。


9.3.14 屋架(屋面梁)与墙顶圈梁或柱顶垫块,应采用螺栓或焊接连接;柱顶垫块厚度不应小于240mm,并应配置两层直径不小于8mm间距不大于100mm的钢筋网;墙顶圈梁应与柱顶垫块整浇。


9.3.15 砖柱的构造应符合下列要求;

   1 砖的强度等级不应低于MU10,砂浆的强度等级不应低于M5;组合砖柱中的混凝土强度等级不应低于C20。

   2 砖柱的防潮层应采用防水砂浆。


9.3.16 钢筋混凝土屋盖的砖柱厂房,山墙开洞的水平截面面积不宜超过总截面面积的50%;8度时,应在山墙、横墙两端设置钢筋混凝土构造柱,构造柱的截面尺寸可采用240mm×240mm,竖向钢筋不应少于4Φ12,箍筋可采用Φ6,间距宜为250mm~300mm。


9.3.17 砖砌体墙的构造应符合下列要求:

   1 8度时,钢筋混凝土无檩屋盖砖柱厂房,砖围护墙顶部宜沿墙长每隔1m埋入1Φ8竖向钢筋,并插入顶部圈梁内。

   2 7度且墙顶高度大于4.8m或8度时,不设置构造柱的外墙转角及承重内横墙与外纵墙交接处,应沿墙高每500mm配置2Φ6钢筋,每边伸入墙内不小于1m。

   3 出屋面女儿墙的抗震构造措施,应符合本规范第13.3节的有关规定。

条文说明

  9.3.9 砖柱厂房一般多采用瓦木屋盖,89规范关于木屋盖的规定基本上是合理的,本次修订,保持89规范、2001规范的规定;并依据木结构设计规范的规定,明确8度时的木屋盖不宜设置天窗。    
木屋盖的支撑布置中,如端开间下弦水平系杆与山墙连接,地震后容易将山墙顶坏,故不宜采用。木天窗架需加强与屋架的连接,防止受震后倾倒。  
当采用钢筋混凝土和钢屋盖时,可参照第9.1、9.2节的规定。


  9.3.10 檩条与山墙连接不好,地震时将使支承处的砌体错动,甚至造成山尖墙倒塌,檩条伸出山墙的出山屋面有利于加强檩条与山墙的连接,对抗震有利,可以采用。


  9.3.12 震害调查发现,预制圈梁的抗震性能较差,故规定在屋架底部标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁。为加强圈梁的功能,规定圈梁的截面高度不应小于180mm;宽度习惯上与砖墙同宽。


  9.3.13 震害还表明,山墙是砖柱厂房抗震的薄弱都位之一,外倾、局部倒塌较多;甚至有全部倒塌的。为此,要求采用卧梁并加强锚拉的措施。


  9.3.14 屋架(屋面梁)与柱顶或墙顶的圈梁锚固的修订如下:  
1 震害表明:屋架(屋面梁)和柱子可用螺栓连接,也可采用焊接连接。  
2 对垫块的厚度和配筋作了具体规定。垫块厚度太薄或配筋太少时,本身可能局部承压破坏,且埋件锚固不足。


    9.3.15 根据设计需要,本次修订规定了砖柱的抗震要求。


  9.3.16 钢筋混凝土屋盖单层砖柱厂房,在横向水平地震作用下,由于空间工作的因素,山墙、横墙将负担较大的水平地震剪力,为了减轻山墙、横墙的剪切破坏,保证房屋的空间工作,对山墙、横墙的开洞面积加以限制,8度时宜在山墙、横墙的两端设置构造柱。


   9.3.17 采用钢筋混凝土无檩屋盖等刚性屋盖的单层砖柱厂房,地震时砖墙往往在屋盖处圈梁底面下一至四皮砖范围内出现周围水平裂缝。为此,对于高烈度地区刚性屋盖的单层砖柱厂房,在砖墙顶部沿墙长每隔1m左右埋设一根ф8竖向钢筋,并插入顶部圈梁内,以防止柱周围水平裂缝,甚至墙体错动破坏的产生。

10空旷房屋和大跨屋盖建筑

10.1 单层空旷房屋

(Ⅰ)一般规定

10.1.1 本节适用于较空旷的单层大厅和附属房屋组成的公共建筑。

10.1.2 大厅、前厅、舞台之间,不宜设防震缝分开;大厅与两侧附属房屋之间可不设防震缝。但不设缝时应加强连接。


10.1.3【已作废】 单层空旷房屋大厅屋盖的承重结构,在下列情况下不应采用砖柱:

   1 7度(0.15g)、8度、9度时的大厅。

   2 大厅内设有挑台。

   3 7度(0.10g)时,大厅跨度大于12m或柱顶高度大于6m。

   4 6度时,大厅跨度大于15m或柱顶高度大于8m。


10.1.4 单层空旷房屋大厅屋盖的承重结构,除本规范第10.1.3条规定者外,可在大厅纵墙屋架支点下增设钢筋混凝土-砖组合壁柱,不得采用无筋砖壁柱。

10.1.5 前厅结构布置应加强横向的侧向刚度,大门处壁柱和前厅内独立柱应采用钢筋混凝土柱。

10.1.6 前厅与大厅、大厅与舞台连接处的横墙,应加强侧向刚度,设置一定数量的钢筋混凝土抗震墙。

10. 1. 7 大厅部分其他要求可参照本规范第9章,附属房屋应符合本规范的有关规定。

条文说明

   单层空旷房屋是一组不同类型的结构组成的建筑,包含有单层的观众厅和多层的前后左右的附属用房。无侧厅的食堂,可参照本规范第9章设计。  
观众厅与前后厅之间、观众厅与两侧厅之间一般不设缝,震害较轻;个别房屋在观众厅与侧厅处留缝,反而破坏较重。因此,在单层空旷房屋中的观众厅与侧厅、前后厅之间可不设防震缝,但根据本规范第3章的要求,布置要对称,避免扭转,并按本章采取措施,使整组建筑形成相互支持和有良好联系的空间结构体系。  
本节主要规定了单层空旷房屋大厅抗震设计中有别于单层厂房的要求,对屋盖选型、构造、非承重隔墙及各种结构类型的附属房屋的要求,见其他各有关章节。  
大厅人员密集,抗震要求较高,故观众厅有挑台,或房屋高、跨度大,或烈度高,需要采用钢筋混凝土框架或门式刚架结构等。根据震害调查及分析,为进一步提高其抗震安全性,本次修订对第10.1.3条进行了修改,对砖柱承重的情况作了更为严格的限制:  
①增加了7度(0.15g)时不应采用砖柱的规定;  
②鉴于现阶段各地区经济发展不平衡,对于设防烈度6度、7度(0.10g),经济条件不足的地区,还不宜全部取消砖柱承重,只是在跨度和柱顶高度方面较2001规范限制更加严格。

(Ⅱ)计算要点

10.1.8 单层空旷房屋的抗震计算,可将房屋划分为前厅、舞台、大厅和附属房屋等若干独立结构,按本规范有关规定执行,但应计及相互影响。

10.1.9 单层空旷房屋的抗震计算,可采用底部剪力法,地震影响系数可取最大值。

10.1.10 大厅的纵向水平地震作用标准值,可按下式计算:

10.1.11 大厅的横向抗震计算,宜符合下列原则:

   1 两侧无附属房屋的大厅,有挑台部分和无挑台部分可各取一个典型开间计算;符合本规范第9章规定时,尚可计及空间工作。

   2 两侧有附属房屋时,应根据附属房屋的结构类型,选择适当的计算方法。


10.1.12 【已作废】8度和9度时,高大山墙的壁柱应进行平面外的截面抗震验算。

条文说明

    本次修订对计算要点的规定未作修改,同2001规范。  
单层空旷房屋的平面和体型均较复杂,尚难以采用符合实际工作状态的假定和合理的模型进行整体计算分析。为了简化,从工程设计的角度考虑,可将整个房屋划为若干个部分,分别进行计算,然后从构造上和荷载的局部影响上加以考虑,互相协调。例如,通过周期的经验修正,使各部分的计算周期趋于一致;横向抗震分析时,考虑附属房屋的结构类型及其与大厅的连接方式,选用排架、框排架或排架-抗震墙的计算简图,条件合适时亦可考虑空间工作的影响,交接处的柱子要考虑高振型的影响;纵向抗震分析时,考虑屋盖的类型和前后厅等影响,选用单柱列或空间协同分析模型。    
根据宏观震害调查分析,单层空旷房屋中,舞台后山墙等高大山墙的壁柱,地震中容易破坏。为减少其破坏,特别强调,高烈度时高大山墙应进行出平面的抗震验算。验算要求可参考本规范第9章,即壁柱在水平地震力作用下的偏心距超过规定值时,应设置组合壁柱,并验算其偏心受压的承载力。

(Ⅲ)抗震构造措施

10.1.13 大厅的屋盖构造,应符合本规范第9章的规定。

10.1.14 大厅的钢筋混凝土柱和组合砖柱应符合下列要求:

   1 组合砖柱纵向钢筋的上端应锚入屋架底部的钢筋混凝土圈梁内。组合砖柱的纵向钢筋,除按计算确定外,6度Ⅲ、Ⅳ类场地和7度(0.10g)Ⅰ、Ⅱ类场地每侧不应少于4Φ14;7度(0.10g)Ⅲ、Ⅳ类场地每侧不应少于4Φ16。

   2 钢筋混凝土柱应按抗震等级不低于二级的框架柱设计,其配筋量应按计算确定。


10.1.15 前厅与大厅,大厅与舞台间轴线上横墙,应符合下列要求:

   1 应在横墙两端,纵向梁支点及大洞口两侧设置钢筋混凝土框架柱或构造柱。

   2 嵌砌在框架柱间的横墙应有部分设计成抗震等级不低于二级的钢筋混凝土抗震墙。

   3 舞台口的柱和梁应采用钢筋混凝土结构,舞台口大梁上承重砌体墙应设置间距不大于4m的立柱和间距不大于3m的圈梁,立柱、圈梁的截面尺寸、配筋及与周围砌体的拉结应符合多层砌体房屋的要求。

   4 9度时,舞台口大梁上的墙体应采用轻质隔墙。


10.1.16 大厅柱(墙)顶标高处应设置现浇圈梁,并宜沿墙高每隔3m左右增设一道圈梁。梯形屋架端部高度大于900mm时还应在上弦标高处增设一道圈梁。圈梁的截面高度不宜小于180mm,宽度宜与墙厚相同,纵筋不应少于4Φ12,箍筋间距不宜大于200mm。

10.1.17 大厅与两侧附属房屋间不设防震缝时,应在同一标高处设置封闭圈梁并在交接处拉通,墙体交接处应沿墙高每隔400mm在水平灰缝内设置拉结钢筋网片,且每边伸入墙内不宜小于1m。

10.1.18 悬挑式挑台应有可靠的锚固和防止倾覆的措施。

10.1.19 山墙应沿屋面设置钢筋混凝土卧梁,并应与屋盖构件锚拉;山墙应设置钢筋混凝土柱或组合柱,其截面和配筋分别不宜小于排架柱或纵墙组合柱,并应通到山墙的顶端与卧梁连接。

10.1.20 舞台后墙,大厅与前厅交接处的高大山墙,应利用工作平台或楼层作为水平支撑。

条文说明

    单层空旷房屋的主要抗震构造措施如下:  
1 6、7度时,中、小型单层空旷房屋的大厅,无筋的纵墙壁柱虽可满足承载力的设计要求,但考虑到大厅使用上的重要性,仍要求采用配筋砖柱或组合砖柱。  
本次修订,在第10.1.3条不允许8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度(0.15g)采用砖柱承重,故在第10.1.14条删去了2001规范的有关规定。  
当大厅采用钢筋混凝土柱时,其抗震等级不应低于二级。当附属房屋低于大厅柱顶标高时,大厅柱成为短柱,则其箍筋应全高加密。  
2 前厅与大厅、大厅与舞台之间的墙体是单层空旷房屋的主要抗侧力构件,承担横向地震作用。因此,应根据抗震设防烈度及房屋的跨度、高度等因素,设置一定数量的抗震墙。采用钢筋混凝土抗震墙时,其抗震等级不应低于二级。与此同时,还应加强墙上的大梁及其连接的构造措施。  
舞台口梁为悬梁,上部支承有舞台上的屋架,受力复杂,而且舞台口两侧墙体为一端自由的高大悬墙,在舞台口处不能形成一个门架式的抗震横墙,在地震作用下破坏较多。因此,舞台口墙要加强与大厅屋盖体系的拉结,用钢筋混凝土墙体、立柱和水平圈梁来加强自身的整体性和稳定性。9度时不应采用舞台口砌体悬墙承重。本次修订,进一步明确9度时舞台口悬墙应采用轻质墙体。  
3 大厅四周的墙体一般较高,需增设多道水平圈梁来加强整体性和稳定性。特别是墙顶标高处的圈梁更为重要。  
4 大厅与两侧的附属房屋之间一般不设防震缝,其交接处受力较大,故要加强相互间的连接,以增强房屋的整体性。本次修订,与本规范第7章对砌体结构的规定相协调,进一步提高了拉结措施——间距不大于400mm,且采用由拉结钢筋与分布短筋在平面内焊接而成的钢筋网片。  
5 二层悬挑式挑台不但荷载大,而且悬挑跨度也较大,需要进行专门的抗震设计计算分析。

10.2 大跨屋盖建筑

(Ⅰ)一般规定

10.2.1 本节适用于采用拱、平面桁架、立体桁架、网架、网壳、张弦梁、弦支穹顶等基本形式及其组合而成的大跨度钢屋盖建筑。

   采用非常用形式以及跨度大于120m、结构单元长度大于300m或悬挑长度大于40m的大跨钢屋盖建筑的抗震设计,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。


10.2.2 屋盖及其支承结构的选型和布置,应符合下列各项要求:

   1 应能将屋盖的地震作用有效地传递到下部支承结构。

   2 应具有合理的刚度和承载力分布,屋盖及其支承的布置宜均匀对称。

   3 宜优先采用两个水平方向刚度均衡的空间传力体系。

   4 结构布置宜避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的内力、变形集中。对于可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。

   5 宜采用轻型屋面系统。

   6 下部支承结构应合理布置,避免使屋盖产生过大的地震扭转效应。


10.2.3 屋盖体系的结构布置,尚应分别符合下列要求:

   1 单向传力体系的结构布置,应符合下列规定:

       1)主结构(桁架、拱、张弦梁)间应设置可靠的支撑,保证垂直于主结构方向的水平地震作用的有效传递;

       2)当桁架支座采用下弦节点支承时,应在支座间设置纵向桁架或采取其他可靠措施,防止桁架在支座处发生平面外扭转。

   2 空间传力体系的结构布置,应符合下列规定:

       1)平面形状为矩形且三边支承一边开口的结构,其开口边应加强,保证足够的刚度。

       2)两向正交正放网架、双向张弦梁,应沿周边支座设置封闭的水平支撑。

       3)单层网壳应采用刚接节点。

   注:单向传力体系指平面拱、单向平面桁架、单向立体桁架、单向张弦梁等结构形式;空间传力体系指网架、网壳、双向立体桁架、双向张弦梁和弦支穹顶等结构形式。


10.2.4 当屋盖分区域采用不同的结构形式时,交界区域的杆件和节点应加强;也可设置防震缝,缝宽不宜小于150mm。


10.2.5 屋面围护系统、吊顶及悬吊物等非结构构件应与结构可靠连接,其抗震措施应符合本规范第13章的有关规定。


条文说明

   10.2.1 近年来,大跨屋盖的建筑工程越来越广泛。为适应该类结构抗震设计的要求,本次修订增加了大跨屋盖建筑结构抗震设计的相关规定,并形成单独一节。  
本条规定了本规范适用的屋盖结构范围及主要结构形式。本规范的大跨屋盖建筑是指与传统板式、梁板式屋盖结构相区别,具有更大跨越能力的屋盖体系,不应单从跨度大小的角度来理解大跨屋盖建筑结构。  
大跨屋盖的结构形式多样,新形式也不断出现,本规范适用于一些常用结构形式,包括:拱、平面桁架、立体桁架、网架、网壳、张弦梁和弦支穹顶等七类基本形式以及由这些基本形式组合而成的结构。相应的,针对于这些屋盖结构形式的抗震研究开展较多,也积累了一定的抗震设计经验。  
对于悬索结构、膜结构、索杆张力结构等柔性屋盖体系,由于几何非线性效应,其地震作用计算方法和抗震设计理论目前尚不成熟,本次修订暂不纳入。此外,大跨屋盖结构基本以钢结构为主,故本节也未对混凝土薄壳、组合网架、组合网壳等屋盖结构形式作出具体规定。  
还需指出的是,对于存在拉索的预张拉屋盖结构,总体可分为三类:预应力结构,如预应力桁架、网架或网壳等;悬挂(斜拉)结构,如悬挂(斜拉)桁架、网架或网壳等;张弦结构,主要指张弦梁结构和弦支穹顶结构。本节中,预应力结构、悬挂(斜拉)结构归类在其依托的基本形式中。考虑到张弦结构的受力性能与常规预应力结构、悬挂(斜拉)结构有较大的区别,且是近些年发展起来的一类大跨屋盖结构新体系,因此将其作为基本形式列入。  
大跨屋盖的结构新形式不断出现、体型复杂化、跨度极限不断突破,为保证结构的安全性,避免抗震性能差、受力很不合理的结构形式被采用,有必要对超出适用范围的大型建筑屋盖结构进行专门的抗震性能研究和论证,这也是国际上通常采用的技术保障措施。根据当前工程实践经验,对于跨度大于120m、结构单元长度大于300m或悬挑长度大于40m的屋盖结构,需要进行专门的抗震性能研究和论证。同时由于抗震设计经验的缺乏,新出现的屋盖结构形式也需要进行专门的研究和论证。  
对于可开启屋盖,也属于非常用形式之一,其抗震设计除满足本节的规定外,与开闭功能有关的设计也需要另行研究和论证。


   10.2.2 本条规定为抗震概念设计的主要原则,是本规范第3.4节和第3.5节规定的补充。    
大跨屋盖结构的选型和布置首先应保证屋盖的地震效应能够有效地通过支座节点传递给下部结构或基础,且传递途径合理。  
屋盖结构的地震作用不仅与屋盖自身结构相关,而且还与支承条件以及下部结构的动力性能密切相关,是整体结构的反应。根据抗震概念设计的基本原则,屋盖结构及其支承点的布置宜均匀对称,具有合理的刚度和承载力分布。同时下部结构设计也应充分考虑屋盖结构地震响应的特点,避免采用很不规则的结构布置而造成屋盖结构产生过大的地震扭转效应。  
屋盖自身的结构形式宜优先采用两个水平方向刚度均衡、整体刚度良好的网架、网壳、双向立体桁架、双向张弦梁或弦支穹顶等空间传力体系。同时宜避免局部削弱或突变的薄弱部位。对于可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。


   10.2.3 本条针对屋盖体系自身传递地震作用的主要特点,对两类结构的布置要求作了规定。  
1 单向传力体系的抗震薄弱环节是垂直于主结构(桁架、拱、张弦梁)方向的水平地震力传递以及主结构的平面外稳定性,设置可靠的屋盖支撑是重要的抗震措施。在单榀立体桁架中,与屋面支撑同层的两(多)根主弦杆间也应设置斜杆。这一方面可提高桁架的平面外刚度,同时也使得纵向水平地震内力在同层主弦杆中分布均匀,避免薄弱区域的出现。  
当桁架支座采用下弦节点支承时,必须采取有效措施确保支座处桁架不发生平面外扭转,设置纵向桁架是一种有效的做法,同时还可保证纵向水平地震力的有效传递。  
2 空间传力结构体系具有良好的整体性和空间受力特点,抗震性能优于单向传力体系。对于平面形状为矩形且三边支承一边开口的屋盖结构,可以通过在开口边局部增加层数来形成边桁架,以提高开口边的刚度和加强结构整体性。对于两向正交正放网架和双向张弦梁,屋盖平面内的水平刚度较弱。为保证结构的整体性及水平地震作用的有效传递与分配,应沿上弦周边网格设置封闭的水平支撑。当结构跨度较大或下弦周边支承时,下弦周边网格也应设置封闭的水平支撑。


   10.2.4 当屋盖分区域采用不同抗震性能的结构形式时,在结构交界区域通常会产生复杂的地震响应,一般避免采用此类结构。如确要采用,应对交界区域的杆件和节点采用加强措施。如果建筑设计和下部支承条件允许,设置防震缝也是可采用的有效措施。此时,由于实际工程情况复杂,为避免其两侧结构在强烈地震中碰撞;条文规定的防震缝宽度可能不足,最好按设防烈度下两侧独立结构在交界线上的相对位移最大值来复核。对于规则结构,缝宽也可将多遇地震下的最大相对变形值乘以不小于3的放大系数近似估计。


 

(Ⅱ) 计算要点

10.2.6 下列屋盖结构可不进行地震作用计算,但应符合本节有关的抗震措施要求:

   1 7度时,矢跨比小于1/5的单向平面桁架和单向立体桁架结构可不进行沿桁架的水平向以及竖向地震作用计算。

   2 7度时,网架结构可不进行地震作用计算。


10.2.7 屋盖结构抗震分析的计算模型,应符合下列要求:

   1 应合理确定计算模型,屋盖与主要支承部位的连接假定应与构造相符。

   2 计算模型应计入屋盖结构与下部结构的协同作用。

   3 单向传力体系支撑构件的地震作用,宜按屋盖结构整体模型计算。

   4 张弦梁和弦支穹顶的地震作用计算模型,宜计入几何刚度的影响。


10.2.8 屋盖钢结构和下部支承结构协同分析时,阻尼比应符合下列规定:

   1 当下部支承结构为钢结构或屋盖直接支承在地面时,阻尼比可取0.02。

   2 当下部支承结构为混凝土结构时,阻尼比可取0.025~0.035。


10.2.9 屋盖结构的水平地震作用计算,应符合下列要求:

   1 对于单向传力体系,可取主结构方向和垂直主结构方向分别计算水平地震作用。

   2 对于空间传力体系,应至少取两个主轴方向同时计算水平地震作用;对于有两个以上主轴或质量、刚度明显不对称的屋盖结构,应增加水平地震作用的计算方向。


10.2.10 一般情况,屋盖结构的多遇地震作用计算可采用振型分解反应谱法;体型复杂或跨度较大的结构,也可采用多向地震反应谱法或时程分析法进行补充计算。对于周边支承或周边支承和多点支承相结合、且规则的网架、平面桁架和立体桁架结构,其竖向地震作用可按本规范第5.3.2条规定进行简化计算。


10.2.11 屋盖结构构件的地震作用效应的组合应符合下列要求:

   1 单向传力体系,主结构构件的验算可取主结构方向的水平地震效应和竖向地震效应的组合、主结构间支撑构件的验算可仅计入垂直于主结构方向的水平地震效应。

   2 一般结构,应进行三向地震作用效应的组合。


10.2.12 大跨屋盖结构在重力荷载代表值和多遇竖向地震作用标准值下的组合挠度值不宜超过表10.2.12的限值。


10.2.13 屋盖构件截面抗震验算除应符合本规范第5.4节的有关规定外,尚应符合下列要求:

   1 关键杆件的地震组合内力设计值应乘以增大系数;其取值,7、8、9度宜分别按1.1、1.15、1.2采用。

   2 关键节点的地震作用效应组合设计值应乘以增大系数;其取值,7、8、9度宜分别按1.15、1.2、1.25采用。

   3 预张拉结构中的拉索,在多遇地震作用下应不出现松弛。

   注:对于空间传力体系,关键杆件指临支座杆件,即:临支座2个区(网)格内的弦、腹杆;临支座1/10跨度范围内的弦、腹杆,两者取较小的范围。对于单向传力体系,关键杆件指与支座直接相临节间的弦杆和腹杆。关键节点为与关键杆件连接的节点。


条文说明

 10.2.6 本条规定屋盖结构可不进行地震作用计算的范围。  
1 研究表明,单向平面桁架和单向立体桁架是否受沿桁架方向的水平地震效应控制主要取决于矢跨比的大小。对于矢跨比小于1/5的该类结构,水平地震效应较小,7度时可不进行沿桁架的水平向和竖向地震作用计算。但是由于垂直桁架方向的水平地震作用主要由屋盖支撑承担,本节并没有对支撑的布置进行详细规定,因此对于7度及7度以上的该类体系,均应进行垂直于桁架方向的水平地震作用计算并对支撑构件进行验算。  
2 网架属于平板形屋盖结构。大量计算分析结果表明,当支承结构刚度较大时,网架结构以竖向振动为主。7度时,网架结构的设计往往由非地震作用工况控制,因此可不进行地震作用计算,但应满足相应的抗震措施的要求。


    10.2.7 本条规定抗震计算模型。    
1 屋盖结构自身的地震效应是与下部结构协同工作的结果。由于下部结构的竖向刚度一般较大,以往在屋盖结构的竖向地震作用计算时通常习惯于仅单独以屋盖结构作为分析模型。但研究表明,不考虑屋盖结构与下部结构的协同工作,会对屋盖结构的地震作用,特别是水平地震作用计算产生显著影响,甚至得出错误结果。即便在竖向地震作用计算时,当下部结构给屋盖提供的竖向刚度较弱或分布不均匀时,仅按屋盖结构模型所计算的结果也会产生较大的误差。因此,考虑上下部结构的协同作用是屋盖结构地震作用计算的基本原则。  
考虑上下部结构协同工作的最合理方法是按整体结构模型进行地震作用计算。因此对于不规则的结构,抗震计算应采用整体结构模型。当下部结构比较规则时,也可以采用一些简化方法(譬如等效为支座弹性约束)来计入下部结构的影响。但是,这种简化必须依据可靠且符合动力学原理。  
2 研究表明,对于跨度较大的张弦梁和弦支穹顶结构,由预张力引起的非线性几何刚度对结构动力特性有一定的影响。此外,对于某些布索方案(譬如肋环型布索)的弦支穹顶结构,撑杆和下弦拉索系统实际上是需要依靠预张力来保证体系稳定性的几何可变体系,且不计入几何刚度也将导致结构总刚矩阵奇异。因此,这些形式的张弦结构计算模型就必须计入几何刚度。几何刚度一般可取重力荷载代表值作用下的结构平衡态的内力(包括预张力)贡献。


   10.2.8 本条规定了整体、协同计算时的阻尼比取值。    屋盖钢结构和下部混凝土支承结构的阻尼比不同,协同分析时阻尼比取值方面的研究较少。工程设计中阻尼比取值大多在0.025~0.035间,具体数值一般认为与屋盖钢结构和下部混凝土支承结构的组成比例有关。下面根据位能等效原则提供两种计算整体结构阻尼比的方法,供设计中采用。    方法一:振型阻尼比法。振型阻尼比是指针对于各阶振型所定义的阻尼比。组合结构中,不同材料的能量耗散机理不同,因此相应构件的阻尼比也不相同,一般钢构件取0.02,混凝土构件取0.05。对于每一阶振型,不同构件单元对于振型阻尼比的贡献认为与单元变形能有关,变形能大的单元对该振型阻尼比的贡献较大,反之则较小。所以,可根据该阶振型下的单元变形能,采用加权平均的方法计算出振型阻尼比ζi:

方法二:统一阻尼比法。依然采用方法一的公式,但并不针对各振型i分别计算单元变形能Wsi,而是取各单元在重力荷载代表值作用下的变形能Wsi,这样便求得对应于整体结构的一个阻尼比。    在罕遇地震作用下,一些实际工程的计算结果表明,屋盖钢结构也仅有少量构件能进入塑性屈服状态,所以阻尼比仍建议与多遇地震下的结构阻尼比取值相同。


    10.2.9 本条规定水平地震作用的计算方向和宜考虑水平多向地震作用计算的范围。  
不同于单向传力体系,空间传力体系的屋盖结构通常难以明确划分为沿某个方向的抗侧力构件,通常需要沿两个水平主轴方向同时计算水平地震作用。对于平面为圆形、正多边形的屋盖结构,可能存在两个以上的主轴方向,此时需要根据实际情况增加地震作用的计算方向。另外,当屋盖结构、支承条件或下部结构的布置明显不对称时,也应增加水平地震作用的计算方向。


    10.2.10 本条规定了屋盖结构地震作用计算的方法。  
本节适用的大跨屋盖结构形式属于线性结构范畴,因此振型分解反应谱法依然可作为是结构弹性地震效应计算的基本方法。随着近年来结构动力学理论和计算技术的发展,一些更为精确的动力学计算方法逐步被接受和应用,包括多向地震反应谱法、时程分析法,甚至多向随机振动分析方法。对于结构动力响应复杂和跨度较大的结构,应该鼓励采用这些方法进行地震作用计算,以作为振型分解反应谱法的补充。  
自振周期分布密集是大跨屋盖结构区别于多高层结构的重要特点。在采用振型分解反应谱法时,一般应考虑更多阶振型的组合。研究表明,在不按上下部结构整体模型进行计算时,网架结构的组合振型数宜至少取前(10~15)阶,网壳结构宜至少取前(25~30)阶。对于体型复杂的屋盖结构或按上下部结构整体模型计算时,应取更多阶组合振型。对于存在明显扭转效应的屋盖结构,组合应采用完全二次型方根(CQC)法。


   10.2.11 对于单向传力体系,结构的抗侧力构件通常是明确的。桁架构件抵抗其面内的水平地震作用和竖向地震作用,垂直桁架方向的水平地震作用则由屋盖支撑承担。因此,可针对各向抗侧力构件分别进行地震作用计算。  
除单向传力体系外,一般屋盖结构的构件难以明确划分为沿某个方向的抗侧力构件,即构件的地震效应往往包含三向地震作用的结果,因此其构件验算应考虑三向(两个水平向和竖向)地震作用效应的组合,其组合值系数可按本规范第5章的规定采用。这也是基本原则。


   10.2.12 多遇地震作用下的屋盖结构变形限值部分参考了《空间网格结构技术规程》的相关规定。


   10.2.13 本条规定屋盖构件及其连接的抗震验算。  
大跨屋盖结构由于其自重轻、刚度好,所受震害一般要小于其他类型的结构。但震害情况也表明,支座及其邻近构件发生破坏的情况较多,因此通过放大地震作用效应来提高该区域杆件和节点的承载力,是重要的抗震措施。由于通常该区域的节点和杆件数量不多,对于总工程造价的增加是有限的。  
拉索是预张拉结构的重要构件。在多遇地震作用下,应保证拉索不发生松弛而退出工作。在设防烈度下,也宜保证拉索在各地震作用参与的工况组合下不出现松弛。

(Ⅲ)抗震构造措施

10.2.14 屋盖钢杆件的长细比,宜符合表10.2.14的规定:


10.2.15 屋盖构件节点的抗震构造,应符合下列要求:

   1 采用节点板连接各杆件时,节点板的厚度不宜小于连接杆件最大壁厚的1.2倍。

   2 采用相贯节点时,应将内力较大方向的杆件直通。直通杆件的壁厚不应小于焊于其上各杆件的壁厚。

   3 采用焊接球节点时,球体的壁厚不应小于相连杆件最大壁厚的1.3倍。

   4 杆件宜相交于节点中心。


10.2.16 支座的抗震构造应符合下列要求:

   1 应具有足够的强度和刚度,在荷载作用下不应先于杆件和其他节点破坏,也不得产生不可忽略的变形。支座节点构造形式应传力可靠、连接简单,并符合计算假定。

   2 对于水平可滑动的支座,应保证屋盖在罕遇地震下的滑移不超出支承面,并应采取限位措施。

   3 8、9度时,多遇地震下只承受竖向压力的支座,宜采用拉压型构造。


10.2.17 屋盖结构采用隔震及减震支座时,其性能参数、耐久性及相关构造应符合本规范第12章的有关规。

条文说明

  10.2.14 本条规定了杆件的长细比限值。  
杆件长细比限值参考了《钢结构设计规范》GB 50017和《空间网格结构技术规程》的相关规定,并作了适当加强。


   10.2.15 本条规定了节点的构造要求。  
节点选型要与屋盖结构的类型及整体刚度等因素结合起来,采用的节点要便于加工、制作、焊接。设计中,结构杆件内力的正确计算,必须用有效的构造措施来保证,其中节点构造应符合计算假定。  
在地震作用下,节点应不先于杆件破坏,也不产生不可恢复的变形,所以要求节点具有足够的强度和刚度。杆件相交于节点中心将不产生附加弯矩,也使模型计算假定更加符合实际情况。


   10.2.16 本条规定了屋盖支座的抗震构造。  
支座节点是屋盖地震作用传递给下部结构的关键部件,其构造应与结构分析所取的边界条件相符,否则将使结构实际内力与计算内力出现较大差异,并可能危及结构的整体安全。  
支座节点往往是地震破坏的部位,属于前面定义的关键节点的范畴,应予加强。在节点验算方面,对地震作用效应进行了必要的提高(第10.2.13条)。此外根据延性设计的要求,支座节点在超过设防烈度的地震作用下,应有一定的抗变形能力。但对于水平可滑动的支座节点,较难得到保证。因此建议按设防烈度计算值作为可滑动支座的位移限值(确定支承面的大小),在罕遇地震作用下采用限位措施确保不致滑移出支承面。  
对于8、9度时多遇地震下竖向仅受压的支座节点,考虑到在强烈地震作用(如中震、大震)下可能出现受拉,因此建议采用构造上也能承受拉力的拉压型支座形式,且预埋锚筋、锚栓也按受拉情况进行构造配置。

11土、木、石结构房屋


11.1 一般规定

条文说明

  本节是在2001规范基础上增加的内容。主要依据云南丽江、普洱、大姚地震,新疆巴楚、伽师地震,河北张北地震,内蒙古西乌旗地震,江西九江-瑞昌地震,浙江文成地震,四川道孚、汶川等地震灾区房屋震害调查资料,对土木石房屋具有共性的震害问题进行了总结,在此基础上提出了本节的有关规定。本章其他条款也据此做了部分改动与细化。

11.1.1

土、木、石结构房屋的建筑、结构布置应符合下列要求:

   1 房屋的平面布置应避免拐角或突出。

   2 纵横向承重墙的布置宜均匀对称,在平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;在同一轴线上,窗间墙的宽度宜均匀。

   3 多层房屋的楼层不应错层,不应采用板式单边悬挑楼梯。

   4 不应在同一高度内采用不同材料的承重构件。

   5 屋檐外挑梁上不得砌筑砌体。

条文说明

  11.1.1 形状比较简单、规则的房屋,在地震作用下受力明确、简洁,同时便于进行结构分析,在设计上易于处理。震害经验也充分表明,简单、规整的房屋在遭遇地震时破坏也相对较轻。
墙体均匀、对称布置,在平面内对齐、竖向连续是传递地震作用的要求,这样沿主轴方向的地震作用能够均匀对称地分配到各个抗侧力墙段,避免出现应力集中或因扭转造成部分墙段受力过大而破坏、倒塌。我国不少地区的二、三层房屋,外纵墙在一、二层上下不连续,即二层外纵墙外挑,在7度地震影响下二层墙体开裂严重。
板式单边悬挑楼梯在墙体开裂后会因嵌固端破坏而失去承载能力,容易造成人员跌落伤亡。
震害调查发现,有的房屋纵横墙采用不同材料砌筑,如纵墙用砖砌筑、横墙和山墙用土坯砌筑,这类房屋由于两种材料砌块的规格不同,砖与土坯之间不能咬槎砌筑,不同材料墙体之间为通缝,导致房屋整体性差,在地震中破坏严重;又如有些地区采用的外砖里坯(亦称里生外熟)承重墙,地震中墙体倒塌现象较为普遍。这里所说的不同墙体混合承重,是指同一高度左右相邻不同材料的墙体,对于下部采用砖(石)墙,上部采用土坯墙,或下部采用石墙,上部采用砖或土坯墙的做法则不受此限制,但这类房屋的抗震承载力应按上部相对较弱的墙体考虑。
调查发现,一些村镇房屋设有较宽的外挑檐,在屋檐外挑梁的上面砌筑用于搁置檩条的小段墙体,甚至砌成花格状,没有任何拉接措施,地震时中容易破坏掉落伤人,因此明确规定不得采用。该位置可采用三角形小屋架或设瓜柱解决外挑部位檩条的支承问题。

11.1.2

木楼、屋盖房屋应在下列部位采取拉结措施:

   1 两端开间屋架和中间隔开间屋架应设置竖向剪刀撑;

   2 在屋檐高度处应设置纵向通长水平系杆,系杆应采用墙揽与各道横墙连接或与木梁、屋架下弦连接牢固;纵向水平系杆端部宜采用木夹板对接,墙揽可采用方木、角铁等材料;

   3 山墙、山尖墙应采用墙揽与木屋架、木构架或檩条拉结;

   4 内隔墙墙顶应与梁或屋架下弦拉结。

条文说明

  11.1.2 木楼、屋盖房屋刚性较弱,加强木楼、屋盖的整体性可以有效地提高房屋的抗震性能,各构件之间的拉结是加强整体性的重要措施。试验研究表明,木屋盖加设竖向剪刀撑可增强木屋架纵向稳定性。
纵向通长水平系杆主要用于竖向剪刀撑、横墙、山墙的拉结。
采用墙揽将山墙与屋盖构件拉结牢固,可防止山墙外闪破坏;内隔墙稳定性差,墙顶与梁或屋架下弦拉结是防止其平面外失稳倒塌的有效措施。

11.1.3

木楼、屋盖构件的支承长度应不小于表11.1.3的规定:

条文说明

11.1.3 本条规定了木楼、屋盖构件在屋架和墙上的最小支承长度和对应的连接方式。

11.1.4

门窗洞口过梁的支承长度,6~8度时不应小于240mm,9度时不应小于360mm。

条文说明

11.1.4 本条规定了门窗洞口过梁的支承长度

11.1.5

当采用冷摊瓦屋面时,底瓦的弧边两角宜设置钉孔,可采用铁钉与椽条钉牢;盖瓦与底瓦宜采用石灰或水泥砂浆压垄等做法与底瓦粘结牢固。

条文说明

11.1.5 地震中坡屋面溜瓦是瓦屋面常见的破坏现象,冷摊瓦屋面的底瓦浮搁在椽条上时更容易发生溜瓦,掉落伤人。因此,本条要求冷摊瓦屋面的底瓦与椽条应有锚固措施。根据地震现场调查情况,建议在底瓦的弧边两角设置钉孔,采用铁钉与椽条钉牢。盖瓦可用石灰或水泥砂浆压垄等做法与底瓦粘结牢固。该项措施还可以防止暴风对冷摊瓦屋面造成的破坏。四川汶川地震灾区恢复重建中已有平瓦预留了锚固钉孔。

11.1.6

土木石房屋突出屋面的烟囱、女儿墙等易倒塌构件的出屋面高度,6、7度时不应大于600mm;8度(0.20g)时不应大于500mm;8度(0.30g)和9度时不应大于400mm。并应采取拉结措施。

   注:坡屋面上的烟囱高度由烟囱的根部上沿算起。

条文说明

11.1.6 本条对突出屋面的烟囱、女儿墙等易倒塌构件的出屋面高度提出了限值。

11.1.7

土木石房屋的结构材料应符合下列要求:

   1 木构件应选用干燥、纹理直、节疤少、无腐朽的木材。

   2 生土墙体土料应选用杂质少的黏性土。

   3 石材应质地坚实,无风化、剥落和裂纹。

条文说明

11.1.7 本条对土木石房屋的结构材料提出了基本要求。

11.1.8

土木石房屋的施工应符合下列要求:

   1 HPB300钢筋端头应设置180°弯钩。

   2 外露铁件应做防锈处理。

条文说明

11.1.8 本条对土木石房屋施工中钢筋端头弯钩和外露铁件防锈处理提出要求。

11.2 生土房屋

11.2.1

本节适用于6度、7度(0.10g)未经焙烧的土坯、灰土和夯土承重墙体的房屋及土窑洞、土拱房。

   注:1 灰土墙指掺石灰(或其他粘结材料)的土筑墙和掺石灰土坯墙;

       2 土窑洞指未经扰动的原土中开挖而成的崖窑。

条文说明

11.2.1 本次修订,根据生土房屋在不同地震烈度下的震害情况,将本节生土房屋的适用范围较2001规范降低一度。

11.2.2

生土房屋的高度和承重横墙墙间距应符合下列要求:

   1 生土房屋宜建单层,灰土墙房屋可建二层,但总高度不应超过6m。

   2 单层生土房屋的檐口高度不宜大于2.5m。

   3 单层生土房屋的承重横墙间距不宜大于3.2m。

   4 窑洞净跨不宜大于2.5m。

条文说明

11.2.2 生土房屋的层数,因其抗震能力有限,一般仅限于单层;本次修订,生土房屋的高度和开间尺寸限制保持不变。灰土墙指掺有石灰的土坯砌筑或灰土夯筑而成的墙体,其承载力明显高于土墙。1970年云南通海地震,7、8度区两层及两层以下的土墙房屋仅轻微损坏。1918年广东南澳大地震,汕头为8度,一些由贝壳煅烧的白灰夯筑的2、3层灰土承重房屋,包括医院和办公楼,受到轻微损坏,修复后继续使用。因此,灰土墙承重房屋采取适当的措施后,7度设防时可建二层房屋。

11.2.3

生土房屋的屋盖应符合下列要求:

   1 应采用轻屋面材料。

   2 硬山搁檩房屋宜采用双坡屋面或弧形屋面,檩条支承处应设垫木;端檩应出檐,内墙上檩条应满搭或采用夹板对接和燕尾榫加扒钉连接。

   3 木屋盖各构件应采用圆钉、扒钉、钢丝等相互连接。

   4 木屋架、木梁在外墙上宜满搭,支承处应设置木圈梁或木垫板;木垫板的长度、宽度和厚度分别不宜小于500mm、370mm和60mm;木垫板下应铺设砂浆垫层或黏土石灰浆垫层。

条文说明

   11.2.3 生土房屋的屋面采用轻质材料,可减轻地震作用;提倡用双坡和弧形屋面,可降低山墙高度,增加其稳定性;单坡屋面的后纵墙过高,稳定性差,平屋面防水有问题,不宜采用。
由于土墙抗压强度低,支承屋面构件部位均应有垫板或圈梁。檩条要满搭在墙上或椽子上,端檩要出檐,以使外墙受荷均匀,增加接触面积。

11.2.4

生土房屋的承重墙体应符合下列要求:

   1 承重墙体门窗洞口的宽度,6、7度时不应大于1.5m。

   2 门窗洞口宜采用木过梁;当过梁由多根木杆组成时,宜采用木板、扒钉、铅丝等将各根木杆连接成整体。

   3 内外墙体应同时分层交错夯筑或咬砌。外墙四角和内外墙交接处,应沿墙高每隔500mm左右放置一层竹筋、木条、荆条等编织的拉结网片,每边伸入墙体应不小于1000mm或至门窗洞边,拉结网片在相交处应绑扎;或采取其他加强整体性的措施。

条文说明

   11.2.4 抗震墙上开洞过大会削弱墙体抗震能力,因此对门窗洞口宽度进行限制。
当一个洞口采用多根木杆组成过梁时,在木杆上表面采用木板、扒钉、钢丝等将各根木杆连接成整体可避免地震时局部破坏塌落。
生土墙在纵横墙交接处沿高度每隔500mm左右设一层荆条、竹片、树条等拉结网片,可以加强转角处和内外墙交接处墙体的连接,约束该部位墙体,提高墙体的整体性,减轻地震时的破坏。震害表明,较细的多根荆条、竹片编制的网片,比较粗的几根竹竿或木杆的拉结效果好。原因是网片与墙体的接触面积大,握裹好。

11.2.5

各类生土房屋的地基应夯实,应采用毛石、片石、凿开的卵石或普通砖基础,基础墙应采用混合砂浆或水泥砂浆砌筑。外墙宜做墙裙防潮处理(墙脚宜设防潮层)。

条文说明

   11.2.5 调查表明,村镇房屋墙体非地震作用开裂现象普遍,主要原因是不重视地基处理和基础的砌筑质量,导致地基不均匀沉降使墙体开裂。因此,本条要求对房屋的地基应夯实,并对基础的材料和砌筑砂浆提出了相应要求。设置防潮层以防止生土墙体酥落。

11.2.6

土坯宜采用黏性土湿法成型并宜掺入草苇等拉结材料;土坯应卧砌并宜采用黏土浆或黏土石灰浆砌筑。

条文说明

11.2.6 土坯的土质和成型方法,决定了土坯质量的好坏并最终决定土墙的强度,应予以重视。

11.2.7

灰土墙房屋应每层设置圈梁,并在横墙上拉通;内纵墙顶面宜在山尖墙两侧增砌踏步式墙垛。

条文说明

11.2.7 为加强灰土墙房屋的整体性,要求设置圈梁。圈梁可用配筋砖带或木圈梁。

11.2.8

土拱房应多跨连接布置,各拱脚均应支承在稳固的崖体上或支承在人工土墙上;拱圈厚度宜为300mm~400mm,应支模砌筑,不应后倾贴砌;外侧支承墙和拱圈上不应布置门窗。

条文说明

11.2.8 提高土拱房的抗震性能,主要是拱脚的稳定、拱圈的牢固和整体性。若一侧为崖体一侧为人工土墙,会因软硬不同导致破坏。

11.2.9

土窑洞应避开易产生滑坡、山崩的地段;开挖窑洞的崖体应土质密实、土体稳定、坡度较平缓、无明显的竖向节理;崖窑前不宜接砌土坯或其他材料的前脸;不宜开挖层窑,否则应保持足够的间距,且上、下不宜对齐。

条文说明

    11.2.9 土窑洞有一定的抗震能力,在宏观震害调查时看到,土体稳定、土质密实、坡度较平缓的土窑洞在7度区有较完好的例子。因此,对土窑洞来说,首先要选择良好的建筑场地,应避开易产生滑坡、崩塌的地段。
崖窑前不要接砌土坯或其他材料的前脸,否则前脸部分将极易遭到破坏。
有些地区习惯开挖层窑,一般来说比较危险,如需要时应注意间隔足够的距离,避免一旦土体破坏时发生连锁反应,造成大面积坍塌。

11.3 木结构房屋

11.3.1

本节适用于6~9度的穿斗木构架、木柱木屋架和木柱木梁等房屋。

条文说明

11.3.1 本节所规定的木结构房屋,不适用于木柱与屋架(梁)铰接的房屋。因其柱子上、下端均为铰接,是不稳定的结构体系。

11.3.2

    木结构房屋不应采用木柱与砖柱或砖墙等混合承重;山墙应设置端屋架(木梁),不得采用硬山搁檩。

条文说明

  11.3.2 木柱与砖柱或砖墙在力学性能上是完全不同的材料,木柱属于柔性材料,变形能力强,砖柱或砖墙属于脆性材料,变形能力差。若两者混用,在水平地震作用下变形不协调,将使房屋产生严重破坏。  
震害表明,无端屋架山墙往往容易在地震中破坏,导致端开间塌落,故要求设置端屋架(木梁),不得采用硬山搁檩做法。

11.3.3

木结构房屋的高度应符合下列要求:

   1 木柱木屋架和穿斗木构架房屋,6~8度时不宜超过二层,总高度不宜超过6m;9度时宜建单层,高度不应超过3.3m。

   2 木柱木梁房屋宜建单层,高度不宜超过3m。

条文说明

  11.3.3 由于结构构造的不同,各种木结构房屋的抗震性能也有一定的差异。其中穿斗木构架和木柱木屋架房屋结构性能较好,通常采用重量较轻的瓦屋面,具有结构重量轻、延性与整体性较好的优点,其抗震性能比木柱木梁房屋要好,6~8度可建造两层房屋。  
木柱木梁房屋一般为重量较大的平屋盖泥被屋顶,通常为粗梁细柱,梁、柱之间连接简单,从震害调查结果看,其抗震性能低于穿斗木构架和木柱木屋架房屋,一般仅建单层房屋。

11.3.4

礼堂、剧院、粮仓等较大跨度的空旷房屋,宜采用四柱落地的三跨木排架。

条文说明

11.3.4 四柱三跨木排架指的是中间有一个较大的主跨,两侧各有一个较小边跨的结构,是大跨空旷木柱房屋较为经济合理的方案。  

震害表明,15m~18m宽的木柱房屋,若仅用单跨,破坏严重,甚至倒塌;而采用四柱三跨的结构形式,甚至出现地裂缝,主跨也安然无恙。

11.3.5

木屋架屋盖的支撑布置,应符合本规范第9.3节有关规定的要求,但房屋两端的屋架支撑,应设置在端开间。

条文说明

11.3.5 木结构房屋无承重山墙,故本规范第9.3节规定的房屋两端第二开间设置屋盖支撑的要求需向外移到端开间。

11.3.6

木柱木屋架和木柱木梁房屋应在木柱与屋架(或梁)间设置斜撑;横隔墙较多的居住房屋应在非抗震隔墙内设斜撑;斜撑宜采用木夹板,并应通到屋架的上弦。


11.3.7

穿斗木构架房屋的横向和纵向均应在木柱的上、下柱端和楼层下部设置穿枋,并应在每一纵向柱列间设置1~2道剪刀撑或斜撑。


11.3.8

木结构房屋的构件连接,应符合下列要求:

   1 柱顶应有暗榫插入屋架下弦,并用U形铁件连接;8、9度时,柱脚应采用铁件或其他措施与基础锚固。柱础埋入地面以下的深度不应小于200mm。

   2 斜撑和屋盖支撑结构,均应采用螺栓与主体构件相连接;除穿斗木构件外,其他木构件宜采用螺栓连接。

   3 椽与檩的搭接处应满钉,以增强屋盖的整体性。木构架中,宜在柱檐口以上沿房屋纵向设置竖向剪刀撑等措施,以增强纵向稳定性。

条文说明

    11.3.6~11.3.8 木柱与屋架(梁)设置斜撑,目的是控制横向侧移和加强整体性,穿斗木构架房屋整体性较好,有相当的抗倒力和变形能力,故可不必采用斜撑来限制侧移,但平面外的稳定性还需采用纵向支撑来加强。  
震害表明,木柱与木屋架的斜撑若用夹板形式,通过螺栓与屋架下弦节点和上弦处紧密连接,则基本完好,而斜撑连接于下弦任意部位时,往往倒塌或严重破坏。  
为保证排架的稳定性,加强柱脚和基础的锚固是十分必要的,可采用拉结铁件和螺栓连接的方式,或有石销键的柱础,也可对柱脚采取防腐处理后埋入地面以下。

11.3.9

木构件应符合下列要求:

   1 木柱的梢径不宜小于150mm;应避免在柱的同一高度处纵横向同时开槽,且在柱的同一截面开槽面积不应超过截面总面积的1/2。

   2 柱子不能有接头。

   3 穿枋应贯通木构架各柱。

条文说明

  11.3.9 本条对木构件截面尺寸、开榫、接头等的构造提出了要求。

11.3.10

围护墙应符合下列要求:

   1 围护墙与木柱的拉结应符合下列要求:

       1)沿墙高每隔500mm左右,应采用8号钢丝将墙体内的水平拉结筋或拉结网片与木柱拉结;

       2)配筋砖圈梁、配筋砂浆带与木柱应采用Φ6钢筋或8号钢丝拉结。

   2 土坯砌筑的围护墙,洞口宽度应符合本规范第11.2节的要求。砖等砌筑的围护墙,横墙和内纵墙上的洞口宽度不宜大于1.5m,外纵墙上的洞口宽度不宜大于1.8m或开间尺寸的一半。

   3 土坯、砖等砌筑的围护墙不应将木柱完全包裹,应贴砌在木柱外侧。

条文说明

   11.3.10 震害表明,木结构围护墙是非常容易破坏和倒塌的构件。木构架和砌体围护墙的质量、刚度有明显差异,自振特性不同,在地震作用下变形性能和产生的位移不一致,木构件的变形能力大于砌体围护墙,连接不牢时两者不能共同工作,甚至会相互碰撞,引起墙体开裂、错位,严重时倒塌。本条的目的是尽可能使围护墙在采取适当措施后不倒塌,以减轻人员伤亡和地震损失。  
1 沿墙高每隔500mm采用8号钢丝将墙体内的水平拉结筋或拉结网片与木柱拉结,配筋砖圈梁、配筋砂浆带等与木柱采用ф6钢筋或8号钢丝拉结,可以使木构架与围护墙协同工作,避免两者相互碰撞破坏。振动台试验表明,在较强地震作用下即使墙体因抗剪承载力不足而开裂,在与木柱有可靠拉结的情况下也不致倒塌。  
2 对土坯、砖等砌筑的围护墙洞口的宽度提出了限制。  
3 完全包裹在土坯、砖等砌筑的围护墙中的木柱不通风,较易腐蚀,且难于检查木柱的变质情况。

11.4 石结构房屋

11.4.1

本节适用于6~8度,砂浆砌筑的料石砌体(包括有垫片或无垫片)承重的房屋。

11.4.2

多层石砌体房屋的总高度和层数不应超过表11.4.2的规定。

条文说明

   11.4.1、11.4.2 多层石房震害经验不多,唐山地区多数是二层,少数三、四层,而昭通地区大部分是二、三层,仅泉州石结构古塔高达48.24m,经过1604年8级地震(泉州烈度为8度)的考验至今犹存。
多层石房高度限值相对于砖房是较小的,这是考虑到石块加工不平整,性能差别很大,且目前石结构的地震经验还不足。2008年局部修订将总高度和层数限值由“不宜”,改为“不应”,要求更加严格了。

11.4.3

多层石砌体房屋的层高不宜超过3m。

11.4.4

多层石砌体房屋的抗震横墙间距,不应超过表11.4.4的规定。

11.4.5

多层石砌体房屋,宜采用现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖。

11.4.6

石墙的截面抗震验算,可参照本规范第7.2节;其抗剪强度应根据试验数据确定。

条文说明

11.4.6 从宏观震害和试验情况来看,石墙体的破坏特征和砖结构相近,石墙体的抗剪承载力验算可与多层砌体结构采用同样的方法。但其承载力设计值应由试验确定。

11.4.7

多层石砌体房屋应在外墙四角、楼梯间四角和每开间的内外墙交接处设置钢筋混凝土构造柱。

条文说明

11.4.7 石结构房屋的构造柱设置要求,系参照89规范混凝土中型砌块房屋对芯柱的设置要求规定的,而构造柱的配筋构造等要求,需参照多层黏土砖房的规定。

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