抗震设计规范节选.docx
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抗震设计规范节选
《建筑抗震设计规范》(GB500011-2001)(2008年局部修订)
3.4 建筑设计和建筑结构的规则性
3.4.1 建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不规则的建筑方案应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;不应采用严重不规则的建筑方案。
[2008年版修订说明]
本次修订,对建筑方案的各种不规则性,分别给出处理对策,以提高建筑设计和结构设计的协调性。
3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
当存在表3.4.2-1所列举的平面不规则类型或表3.4.2-2所列举的竖向不规则类型时,应符合本章第3.4.3条的有关规定。
表3.4.2-1 平面不规则的类型
不规则类型
定义
扭转不规则
楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍
凹凸不规则
结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%
楼板局部不连续
楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层
表3.4.2-2 竖向不规则的类型
不规则类型
定义
侧向刚度不规则
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%
竖向抗侧力构件不连续
竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递
楼层承载力突变
抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
3.4.3 不规则的建筑结构,应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施:
1 平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:
1)扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;
2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应应计及扭转影响。
2 平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:
1)竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25~1.5的增大系数;
2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。
3 平面不规则且竖向不规则的建筑结构,应同时符合本条1、2款的要求。
3.4.4 砌体结构和单层工业厂房的平面不规则性和竖向不规则性,应分别符合本规范有关章节的规定。
3.4.5 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,形成多个较规则的抗侧力结构单元。
3.4.6 防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开。
当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。
3.5 结构体系
3.5.1 结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
3.5.2 结构体系应符合下列各项要求:
1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3 应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
4 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
3.5.3 结构体系尚宜符合下列各项要求:
1 宜有多道抗震防线。
2 宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中。
3 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
3.5.4 结构构件应符合下列要求:
1 砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱,或采用配筋砌体等。
2 混凝土结构构件应控制截面尺寸和纵向受力钢筋与箍筋的设置,防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固先于构件破坏。
3 预应力混凝土构件,应配有足够的非预应力钢筋。
4 钢结构构件应避免局部失稳或整个构件失稳。
5 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。
当采用混凝土预制装配式楼、屋盖时,应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间连接的整体性。
[2008年版修订说明]
本条针对预制混凝土板在强烈地震中容易脱落导致人员伤亡的震害,增加了推荐采用现浇楼、屋盖,特别强调装配式楼、屋盖需加强整体性的基本要求。
3.5.5 结构各构件之间的连接,应符合下列要求:
1 构件节点的破坏,不应先于其连接的构件。
2 预埋件的锚固破坏,不应先于连接件。
3 装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性。
4 预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固。
3.5.6 装配式单层厂房的各种抗震支撑系统,应保证地震时结构的稳定性。
3.9 结构材料与施工
3.9.1 建筑抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。
3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列最低要求:
1 砌体结构材料应符合下列规定:
1)烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于MU5;
2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。
2 混凝土结构材料应符合下列规定:
1)混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20;
2)抗震等级为一、二级的框架结构,其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3;且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
3 钢结构的钢材应符合下列规定:
1)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;
2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%;
3)钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
[2008年版修订说明]
本条将烧结粘土砖改为烧结砖,适用范围更宽些。
新增加的钢筋伸长率的要求,是控制钢筋延性的重要性能指标。
其取值依据产品标准《钢筋混凝土用钢第2部分:
热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007规定的钢筋抗震性能指标提出。
结构钢材的性能指标,按钢材产品标准《建筑结构用钢》GB/T19879-2005规定的性能指标,将分子、分母对换,改为屈服强度与抗拉强度的比值。
3.9.3 结构材料性能指标,尚宜符合下列要求:
1 普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋;普通钢筋的强度等级,纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400级热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标的HRB335级热轧钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标的HRB335、HRB400级热轧钢筋。
注:
钢筋的检验方法应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204的规定。
2 混凝土结构的混凝土强度等级,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。
3 钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢;当有可靠依据时,尚可采用其他钢种和钢号。
[2008年版修订说明]
本次修订,考虑到产品标准《钢筋混凝土用钢第2部分:
热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007增加了抗震钢筋的性能指标(强度等级编号加字母E),条文作了相应改动。
3.9.4 当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时,应按照钢筋承载力设计值相等的原则换算,并应满足最小配筋率、抗裂验算等要求。
[2008年版修订说明]
本条新增为强制性条文,以加强对施工质量的监督和控制,实现预期的抗震设防目标。
文字有所修改,将构造要求等具体化。
3.9.5 采用焊接连接的钢结构,当钢板厚不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力时,受拉试件板厚方向截面收缩率,不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》GB50313关于Z15级规定的容许值。
3.9.6 钢筋混凝土构造柱、芯柱和底部框架-抗震墙砖房中砖抗震墙的施工,应先砌墙后浇构造柱、芯柱和框架梁柱。
[2008年版修订说明]
本条新增为强制性条文,以加强对施工质量的监督和控制,实现预期的抗震设防目标。
6 多层和高层钢筋混凝土房屋
6.1 一般规定
表6.1.1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度(m)
结构类型
烈 度
6度
7度
8度
9度
框 架
60
55
45
25
框架-抗震墙
130
120
100
50
抗 震 墙
140
120
100
60
部分框支抗震墙
120
100
80
不应采用
框架-核心筒
150
130
100
70
筒 中 筒
180
150
120
80
板柱-抗震墙
40
35
30
不应采用
表6.1.2 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
四
三
三
二
二
一
一
剧场、体育馆等
大跨度公共建筑
三
二
一
一
框架-抗
震墙结构
高 度(m)
≤60
>60
≤60
>60
≤60
>60
≤50
框 架
四
三
三
二
二
一
一
抗震墙
三
二
一
一
一
抗震墙
结 构
高 度(m)
≤80
>80
≤80
>80
≤80
>80
≤60
抗震墙
四
三
三
二
二
一
一
部分框支
抗震墙结构
抗震墙
三
二
二
一
/
/
框支层框架
二
二
一
一
筒体结构
框架-核心筒
框架
三
二
一
一
核心筒
二
二
一
一
筒中筒
外筒
三
二
一
一
内筒
三
二
一
一
板柱-抗
震墙结构
板柱的柱
三
二
一
/
抗震墙
二
二
一
6.2 计算要点(略)
6.3 框架结构抗震构造措施
6.3.1 梁的截面尺寸,宜符合下列各项要求:
1 截面宽度不宜小于200mm;
2 截面高宽比不宜大于4;
3 净跨与截面高度之比不宜小于4。
6.3.2 采用梁宽大于柱宽的扁梁时,楼板应现浇梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置,且不宜用于一级框架结构。
扁梁的截面尺寸应符合下列要求,并应满足现行有关规范对挠度和裂缝宽度的规定:
bb≤2bc (6.3.2-1)
bb≤bc+hb (6.3.2-2)
hb≤16d (6.3.2-3)
式中 bc———柱截面宽度,圆形截面取柱直径的0.8倍;
bb、hb———分别为梁截面宽度和高度;
d———柱纵筋直径。
6.3.3 梁的钢筋配置,应符合下列各项要求:
1 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%,且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。
2 梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。
3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6.3.3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。
表6.3.3 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
(采用较大值)
(mm)
箍筋最大间距
(采用较小值)
(mm)
箍筋最小直径
(mm)
一级
2hb,500
hb/4,6d,100
10
二级
1.5hb,500
hb/4,8d,100
8
三级
1.5hb,500
hb/4,8d,150
8
四级
1.5hb,500
hb/4,8d,150
6
注:
d为纵向钢筋直径,hb为梁截面高度。
6.3.4 梁的纵向钢筋配置,尚应符合下列各项要求:
1 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;
2 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。
6.3.5 梁端加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值,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。
6.3.6 柱的截面尺寸,宜符合下列各项要求:
1 截面的宽度和高度均不宜小于300mm;圆柱直径不宜小于350mm。
2 剪跨比宜大于2。
3 截面长边与短边的边长比不宜大于3。
6.3.7 柱轴压比不宜超过表6.3.7的规定;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小。
表6.3.7 柱轴压比限值
结 构 类 型
抗 震 等 级
一
二
三
框架结构
0.7
0.8
0.9
框架-抗震墙,板柱-抗震墙及筒体
0.75
0.85
0.95
部分框支抗震墙
0.6
0.7
—
注:
1 轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;可不进行地震作用计算的结构取无地震作用组合的轴力设计值;
2 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措施;
3 沿柱全高采用井字复合箍且箍筋胶距不大于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本节表6.3.12确定;
4 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3的措施共同采用时,轴压比限值可增加0.15,但箍筋的配箍特征值仍可按抽压比增加0.10的更求确定;
5 柱轴压比不应大于1.05。
6.3.8 柱的钢筋配置,应符合下列各项要求:
1 柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表6.3.8-1采用,同时每一侧配筋率不应小0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的高层建筑,表中的数值应增加0.1。
表6.3.8-1 柱截面纵向钢筋的最小总配筋率(百分率)
类 别
抗 震 等 级
一
二
三
四
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:
采用HRB400级热轧钢筋时应允许减少0.1,混凝土强度等级高于C60应增加0.1。
2 柱箍筋在规定的范围内应加密,加密区的箍筋间距和直径,应符合下列要求:
1)一般情况下,箍筋的最大间距和最小直径,应按表6.3.8-2采用;
表6.3.8-2 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)
一
6d,100
10
二
8d,100
8
三
8d,150(柱根100)
8
四
8d,150(柱根100)
6(柱根8)
注:
d为柱纵筋最小直径;柱根指框架底层柱嵌固部位。
2)二级框架柱的箍筋直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除柱根外最大间距应允许采用150mm;三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时,箍筋最小直径应允许采用6mm;四级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm。
3)框支柱和剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于100mm。
6.3.9 柱的纵向钢筋配置,尚应符合下列各项要求:
1 宜对称配置。
2 截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋间距不宜大于200mm。
3 柱总配筋率不应大于5%。
4 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%。
5 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同,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。
6 柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。
6.3.10 柱的箍筋加密范围应按下列规定采用:
1 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。
2 底层柱柱根不小于柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端外尚应取刚性地面上下各500mm。
3 剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱,取全高。
4 框支柱,取全高。
5 一级及二级框架的角柱,取全高。
6.3.11 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拉筋约束;采用拉筋复合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住箍筋。
6.3.12 柱箍筋加密区的体积配箍率,应符合下列要求:
ρv≥λvfc/fyv (6.3.12)
式中 ρv———柱箍筋加密区的体积配箍率,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%;计算复合箍的体积配箍率时,应扣除重叠部分的箍筋体积;
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,应取360N/mm2计算;
λv———最小配箍特征值,宜按表6.3.12采用。
表11.4.17 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λv
抗震
等级
箍筋型式
轴压比
≤0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.05
一级
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
二级
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
三级
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、圆形箍或拉筋组成的箍筋;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。
6.3.13 柱箍筋非加密区的体积配箍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。
6.3.14 框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按本章6.3.8条采用,一、二、三级框架节点核芯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的框架节点核芯区配箍特征值不宜小于核芯区上、下柱端的较大配箍特征值。
6.4 抗震墙结构抗震构造措施
6.4.1 抗震墙的厚度,一、二级不应小于160mm且不应小于层高的1/20,三、四级不应小于140mm且不应小于层高的1/25。
底部加强部位的墙厚,一、二级不宜小于200mm且不宜小于层高的1/16;无端柱或翼墙时不应小于层高的1/12。
6.4.2 抗震墙厚度大于140mm时,竖向和横向分布钢筋应双排布置;双排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm,直径不应小于6mm;在底部加强部位,边缘构件以外的拉筋间距应适当加密。
6.4.3 抗震墙竖向、横向分布钢筋的配筋,应符合下列要求:
1 一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%;四级抗震墙不应小于0.20%;钢筋最大间距不应大于300mm,最小直径不应小于8mm。
2 部分框支抗震墙结构的抗震墙底部加强部位,纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3%,钢筋间距不应大于200mm。
6.4.4 抗震墙竖向、横向分布钢筋的钢筋直径不宜大于墙厚的1/10。
6.4.5 一级和二级抗震墙,底部加强部位在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比,一级(9度)时不宜超过0.4,一级(8度)时不宜超过0.5,二级不宜超过0.6。
6.4.6 抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件,并应符合下列要求:
1 抗震墙结构,一、二级抗震墙底部加强部位及相邻的上一层应按本章第6.4.7条设置约束边缘构件,但墙肢底截面在重力荷载代表值作用下的轴压比小于表6.4.6的规定值时可按本章第6.4.8条设置构造边缘构件。
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