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新抗规问答A4

2022-03-29 来源:步旅网


《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)问答

沙 安 孙建华 白雪霜 毋剑平 (中国建筑科学研究院工程抗震研究所 北京100013)

根据建设部建标[2001]156号文的通知,新修订的国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001. 以下简称新规范)将于2002年1月1日起施行。目前,新规范已由中国建筑工业出版社出版发行,许多设计人员在学习后通过信函、电话、电子邮件等方式,向抗震规范管理组提出了许多问题,管理组对所提问题做了逐一解答。现挑选一些共性的问题汇总如下,以期对有关人员学习掌握新规范有些帮助。

1.为什么新规范2002年1月1日起施行,而原《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89,以下简称89规范)2002年12月31日才废止

因新规范是对89规范进行全面修订而编制的,在执行中需考虑设计、管理人员有一个学习、适应和应用过程,为此保留一年的过渡期,这也是新规范执行中的通行做法,当初89规范在执行时曾有三年的过渡期。

2.新规范在过渡期中,一些其他的相关规范尚未公布,配套的计算软件还未升版,在实际使用时应如何操作?

新规范与89规范相比,有许多不同之处,在过渡期内,结构进行抗震设计验算时,仍可采用依据89规范编制的计算机软件,但对于不需计算的抗震构造措施则自2002年1月1日起要按新规范执行。在各地开展的施工图审查也可按此要求开展有关设计审查工作。

3.新规范中为何无烟囱、水塔等构筑物及钢筋混凝土异型柱结构的抗震设计内容? 本次建设抗震设计规范的修订,已不包括烟囱、水塔等构筑物的抗震设计内容,此部分内容即将归入修订的《构筑物抗震设计规范》。

对于异型柱结构,目前工程抗震界业内专家有各种不同的看法,普遍认为异型柱结构属于抗震不利的结构体系,目前正在修订的国家标准和行业标准未将其列入。若采用异型柱结构又无地方法规者,属于超规范、超规程设计,应按国务院《建筑工程勘察设计管理条例》第29条的要求执行。

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4.新规范中对建筑抗震设防类别的分类总原则是什么?为什么乙类建筑不是特别多?设置了抗震缝后可否根据各单元划分设防分类?目前许多大底盘高层建筑裙房为商店,上部为住宅楼,其抗震设防分类应注意哪些事项?

按照当前的抗震防灾政策,在《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-95)条文说明中指出,对一般情况下,原则上能保障在遭遇设防烈度地震影响时,不致有灾难性后果,故绝大部分的建筑,均可列为丙类建筑,少数重要的建筑列为乙类建筑。

《建筑抗震设防分类标准》在3.0.1.5条中规定,“建筑物各单元的重要性有显著不同时,可根据局部的单元划分类别”,故设置了抗震缝将结构分为若干单元后,可根据各单元划分设防分类。

对于商业建筑,在1995年之前高层的大型零售商场还比较少,《建筑抗震设防分类标准》举例采用了常见的“人流密集的多层建筑”,具体规定参照了1993年当时商业部的有关规定,根据目前国家的经济发展水平,在具体执行时,不论多层和高层,只有年营业额1.5亿元人民币以上、固定资产0.5亿元以上、建筑面积为万m2以上3个条件均满足时,才定为乙类建筑。

大底盘建筑,当其下部属于大型零售商场的乙类建筑范围时,一般可将其及与之相邻的2层定为加强部位,按乙类进行抗震设计,其余各层可按丙类进行抗震设计。

5.对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等突出屋面的结构进行抗震设计及验算时应注意哪些事项?

新规范在第三章关于概念设计的规定中,明确要求结构选型应防止刚度和强度的突变。突出屋面结构明显存在刚度突变,其抗震设计尤应注意采取可靠措施。例如,在计算分析时,第5.2.4条规定采用底部剪力法时,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,采用振型分解法时,突出屋面部分可作为一个质点进行计算。同时还要根据计算结果采取加强构造措施。

6.框架—抗震墙结构,在基本振型地震作用下计算框架部分承受的地震倾覆力矩,基本振型指的是什么振型?

基本振型一般指每个主轴方向以平动为主的第一振型。

7.多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋的最小墙厚度是何含义?房屋抗震横墙是

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指什么样的墙体?不对齐或不贯通的横墙算不算抗震横墙?

新规范7.1.2条和表7.1.2中,砌体房屋最小墙厚是指结构抗震验算时不小于此厚度的墙体才能承担地震作用,即不论层数或高度,各种砌体类别的墙体小于此厚度只有算做非抗震的隔墙,只能计入荷载而不能做为结构墙体参与结构计算。例如,粘土砖房屋的最小墙厚为0.24m,墙宽度小于此值,如0.12m或0.18m时,不论是否有基础,均只能算做非抗震隔墙。房屋抗震横墙是指符合最小墙厚要求的横向墙体,横墙应以满足抗侧力计算为准。

新规范7.1.7条2款规定“沿平面内宜对齐”用语为“宜”,表示稍有选择,条件许可时应首先这样做,符合厚度要求的不对齐或不贯通的横墙也属抗震横墙。

8.多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋的总高度比表7.1.2稍高时是否算超出限值?

新规范7.1.2条和表7.1.2中总高度的计算有效数字为个位,即小数点后第一位数四舍五余后满足即可。室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比表中适应增加,但不应多于1m。

9.住宅工程中顶为坡屋顶,屋顶是否需设水平楼板?顶层为坡屋顶时层高有无限制?总高度应如何计算?

住宅工程中的坡屋顶,如不利用时檐口标高处不一定设水平楼板。关于顶层为坡屋顶时层高的计算问题新规范未做具体规定,取质点的计算高度仍不超过4m。

檐口标高处设水平楼板时,按抗震规范7.1.2条的规定,总高度可以算至檐口(此处檐口指结构外墙体和屋面结构板交界处的屋面结构板顶)。檐口标高附近有水平楼板,且坡屋顶不是轻型饰屋顶时,上面三角形部分为阁楼,此阁楼在结构计算上应做为一层考虑,高度可取至山尖墙的二分之一高度处。

10.对于新规范7.3.2条第5款的“接近”概念,以7度区为例,层数多少时属于接近上限?

新规范7.3.2条第5款的“接近”概念,对于7度区,层数为六、七层时均属于接近上限。

11.砖墙基础埋深较大,构造柱是否应伸至基础底部?较大洞口两测要设构造柱加

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强,一般多大的洞口算较大洞口?

新规范7.3.2条第4款规定:构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500mm的基础圈梁内,两条满足其中一条即可。但需注意此处的基础圈梁是指位于基础内的,不是一般位于相对标高±0.0m的墙体圈梁。构造柱的钢筋伸入基础圈内应满足锚固长度的要求。

对于底层框架砖房的砖房部分,一般允许将砖房部分的构造柱锚固于底部的框架柱或钢筋混凝土抗震墙内(上层与下层的测移刚度比应满足要求)。

新规范表7.3.1要求较大洞口两测要设构造柱加强。一般说,内纵墙和横墙的较大洞口,指2000mm以上的洞口;外纵墙的较大洞口,则由设计人员根据开间和门窗洞尺寸的具体情况确定。

12.填充墙的构造柱与多层砌体房屋的构造柱有何不同?

填充墙设构造柱,属于非结构构件的连接,与多层砌体房屋设置的钢筋混凝土构造柱有一定差异,应结合具体情况分析确定。如挑梁端部设置填充墙构造柱,挑梁在计算时,应考虑构造柱传递来的荷载。

13.多层砌体和底部框架房屋中,有个别楼层符合”横墙较少”的条件,是否应按7.1.2条第2款的要求降低层数?

新规范中对于多层砌体房屋,“横墙较少”的概念指全部楼层均符合横墙较少的条件,对于仅个别楼层符合“横墙较少”的条件,可根据大开间房屋的数量、位置、开间大小等情况具体分析后,采取相应的加强措施。底部框架房屋的上部各层“横墙较少”的概念同多层砌体房屋。

14.新规范7.1.7条第5款“关于烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体”指的是什么? 新规范7.1.7条第5款“关于烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体”,主要指不要在墙体厚度内开洞,烟道等应设在墙外,成为附墙烟道等,以免墙体应力集中。

15.新规范在执行中,若发现某些条款与以前颁布的国家标准或行业标准规定不一致时如何解决?

根据国家标准化法,当国家标准与行业标准对同一事物的规定不一致时,应按国家标准执行。当不同的国家标准之间的规定不一致时,应按最新颁布的中国国家标准执行。

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16.底层框架结构的计算高度如何取?若取到基础顶,抗震墙厚度取1/20层高,是否过大?

计算高度的取值应根据实际情况而定,主要是看地坪的嵌固情况而定,若嵌固得好,如作刚性地坪或有连续的地基梁,可以从嵌固处取,否则从基础顶;抗震墙厚取1/20层高,这里的层高与计算高度的概念不同,是指从一层地坪到一层楼板顶的高度。

17.规范6.1.8条第5款与规范6.1.9条1款对连梁跨高比的规定是否矛盾? 6.1.8条是针对框架抗震墙结构的,抗震墙是主要的抗测力构件,墙中不宜开设大洞口,抗震墙的洞口连梁作为一道抗震防线,应具备一定的耗能能力。

而6.1.9条第1款中的规定适用于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构,当抗震墙较长,且连梁的跨高比较小时,墙的剪切变形较大,墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度,为防止此种破坏,应采用第1款的规定。

因此,两条并不矛盾。

18.新规范在执行中,若发现某些条款由于印刷错误需勘误或今后可能局部修订,这些信息将刊登在何处?

根据标准管理办法,当国家标准或行业规程中个别条款由于印刷或编写错误,可由出版社印发勘误表并在再版时修订,一般情况也可在《工程建设标准化》杂志或其他专业期刊、杂志刊登。

今后若局部修订时,修订的全文及相关信息将刊登在《工程建设标准化》杂志上,地址:北京市百万庄建设部内,邮编:100835.

19.突出屋面的屋顶房间何时可按突出屋面的屋顶计算而不算做一层?

根据新规范第5.2.4规定采用底部剪力法时,出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等构筑物的地震作用效应,宜乘以增大系数3,此时相对应的屋顶房间总面积不超过楼层总面积30%。因此,一般认为当出屋面的屋顶房间面积小于楼层总面积的30%时,该部分可按突出屋面的屋顶间计算而不算做一层。

20.多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比表7.1.2中适当增加,但不应多于1.0m,那么此时是否仍可将小数点后第一位数四舍五入吗?

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多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋,若室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比新规范7.1.2条表7.1.2中适当增加,但不应多于1.0m。因已将总高度值适当增加,故此时不应再将小数点后第一位数四舍五入,即增加值不大于1.0m。

21、抗震规范中对钢筋混凝土框架柱进行轴压比和结构层间位移控制,这二者之间有无关系?89规范在框架—抗震墙层间弹性位移角限制中专门对装修较高的公共建筑做了规定,为什么新规范却无此规定?

新规范中对钢筋混凝土框架柱进行轴压比控制是为了保证混凝土构件的延性,防止构件脆性破坏。对结构层间位移进行控制是为了保证结构整体刚度和整体安全。控制轴压比和控制层间位移两个不同的方面,两者无显著的关联关系。层间位移限值主要根据非结构和结构构件破坏程度的控制标准和结构的延性来确定。随着建材工业和装修技术的发展,建筑装修越高级,其细部构造越精密,变形能力可能会更好,例如建筑室内的木装修和许多化学建材装修都具有很好的适应变形的能力,大理石墙面一般也是采用多点悬挂方式固定于主体结构,89规范对建筑装修标准高的建筑结构采用较小的侧移限值在目前已无必要,故新规范中不再对装修情况进行区分。

22.新规范附录A中某地区的设计基本地震加速度与89规范的抗震设防烈度所对应的加速度值相比有所变化,在规范过渡期中实际使用时应如何操作?

依据国家质量技术监督局2001年2月2日发布的国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)自2001年8月1日起实施,对于设计基本地震加速度与原来相比有所变化的地区,则自2001年8月1日起应按变化后的值进行抗震设防。

23.新规范中第2.1.9条和第2.1.10条明确了抗震措施和抗震构造措施的概念,如何根据建筑抗震设防分类和场地类别二者的不同,在设计基本地震加速度下确定抗震措施和抗震构造措施?建筑类别不同时,计算时设计基本地震加速度如何取值?

根据相应的规范条文规定,一般建筑(隔震建筑和消能减振部位除外)在不同的建筑抗震设防分类和场地类别下,当设计基本地震加速度不同时,抗震措施和抗震构造措施分别见表1和表2。建筑类别不同时,计算时设计基本地震加速度取值见表3。

按建筑类别和场地类别调整后 的抗震措施(烈度) 表1

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表格 1

设计基本地震加速度(g) 建筑类别 场地类别 0.05 甲、乙类 丙类 丁类 Ⅰ~Ⅳ Ⅰ~Ⅳ Ⅰ~Ⅳ 7 6 6 0.10 8 7 7ˉ

按建筑类别和场地类别调整后 的抗震构造措施(烈度) 表2

设计基本地震加速度(g) 建筑类别 场地类别 0.05 Ⅰ 甲、乙类 Ⅱ Ⅲ、Ⅳ Ⅰ 丙类 Ⅱ Ⅲ、Ⅳ Ⅰ 丁类 Ⅱ Ⅲ、Ⅳ 6 7 7 6 6 6 6 6 6 0.10 7 8 8 6 7 7 6 7ˉ 7ˉ 0.15 7 8 8 6 7 8 6 7ˉ 7 +0.15 8 7 7ˉ 0.20 9 8 8ˉ 0.30 9 8 8ˉ 0.40 9+ 9 9ˉ

0.30 8 9 9+ 7 8 9 7 8ˉ 8 0.40 9 9+ 9+ 8 9 9 8 9ˉ 9ˉ

0.20 8 9 9 7 8 8 7 8ˉ 8ˉ

根据建筑类别调整后的计算用设计基本地震加速度表3

注:1. 对较小的乙类建筑,如工矿企业的变电所、空压站、水泵房及城市供水水源的泵房等,当其结构改用抗震性能较好的结构类型,如钢筋混凝土结构或钢结构时,则可仍按本地区设防烈渡的规定采取抗震措施,不需提高。

乙类、丙 类、丁类 甲类 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 建筑类别 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 设计基本地震加速度(g) 高于本地区设计基本地震加速度 具体数值按批准的地震安全评价结果确定 第 7 页

2. 8、9表示提高幅度需要专门研究。

3. 7、8、9表示可以比本地区设防烈度的要求适当降纸。例如对于现浇钢筋混凝土房屋可将部分构造措施按降低一个等级考虑,对于多层砌体结构房屋按减少一层二层(视具体要求)在表7.3.1或表7.4.1中查构造柱或芯柱的设置要求。

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24.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表7.1.2规定限值时按照新规范中第7.3.14条6款的要求进行设计,对楼、屋面板的设置有何要求?

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表7.1.2规定限值时,同一结构单元的楼、屋面板应设置在同一标高处,即不允许同一结构单元有错层,楼、屋面板也应采用现浇钢筋混凝土板,以加强结构的整体性。

25.新规范中7.1.8条1款要求底部框架—抗震墙房屋结构布置中,上部砌体抗震墙与底部框架梁或抗震墙对齐或基本对齐,在定量上如何把握?

底框房屋是一种不利于抗震的结构类型。为提高其抗震能力,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中7.1.8条1款要求,上部砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙的轴线对齐或基本对齐,即大部分砌体抗震墙由下部的框架主梁或钢筋混凝土抗震墙支承,每单元砌体抗震墙最多有二道不落在框架主梁或钢筋混凝土抗震墙上,而是由次梁支托上部抗震墙。托墙的次梁应按3.4.3条考虑地震作用的计算和内力调整。建设尽量采用上部结构减少抗震墙数量的方案,即在无法对齐处设置次梁支承非抗震隔墙以避免次梁托抗震墙的方法。

26.在砖房总高度、总层数已达限值的情况下,若在其上再加一层轻钢结构房屋,此种结构形式应如何设计?

在砖房总高度、总层数已达限值的情况下,若在其上再加一层轻钢结构房屋,因抗震规范中无此种结构形式的有关要求,两种结构的阻尼比不同,上下部分刚度存在突变,属于超规范、超规程设计,设计时应按国务院《建筑工程勘察设计管理条例》第29条的要求执行,即需由省级以上有关部门组织的建设工程技术专家委员会进行审定。

27.无上部结构、全地下室的建筑,如地下车库等,如何进行结构抗震设计?

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按照新《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中第6.1.3条3款的要求,无上部结构、全地下室的建筑物,如车库等的抗震等级可按三级或更低要求进行结构抗震设计。

28.已按89规范进行过设计,因种种原因目前未施工的工程,施工前是否应按新规范重新修改设计图纸后再施工?

已按89规范进行过设计,因种种原因目前未施工的工程,是否应按新《建筑抗震设计规定》(GB50011-2001)重新修改设计图纸后再施工,由主管部门确定,建议请示建设主管部门解决。

29.钢筋混凝土柱厂房为什么不采用山墙(砌体隔墙)承重? 钢筋混凝土柱厂房不采用山墙(砌体隔墙)承重,理由如下:

⑴山墙和钢筋混凝土排架柱结构材料不同,不仅侧移铡度不同,而且承载力也不同,在地震作用下,山墙和钢筋混凝土排架柱的受力和位移不协调,可能导致结构破坏。这种震害不少。

⑵屋盖系统(屋面板、屋架和支撑)在两个端部不封闭,屋盖地震作用传递途径变化,山尖墙在6度时就有震害,其破坏后将直接引起屋盖的破坏。

30.规范规定多层砌体房屋的总高度指室外地面到主要屋面板顶或檐口的高度,半地下室从地下室地面算起,全地下室和嵌固条件较好的半地下室允许从室外地面算起,嵌固条件较好一般是指以下情况?

嵌固条件较好一般是指以下情况:

(1)半地下室顶板(宜为现浇混凝土板)的标高在1m以下即板顶不高于室外地面约1m,地面以下开窗洞处均设有窗井墙,且窗井墙又为内横墙的延伸,如此形成加大的半地下室底盘,有利于结构的总体稳定,半地下室在土体中具有较有利的嵌固作用。

(2)半地下室的室内地面至室外地面间的高度大于地下室净高的二分之一,无窗井,且地下室部分的纵横墙较密。

在这两种嵌固条件较好情况下,带半地下室的多层砌体房屋的总高度允许从室外地面算起。

若半地下室层高较大,顶板距室外地面较高,或有大的窗井而无窗井墙或窗井墙不

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用,周围的土体不能对多屋砖房半地下室起约束作用,则此时半地下室应按一层考虑,并计入房屋总高度。

31.若多层砌体房屋中设置了钢筋混凝土构造柱和圈梁,当构造柱与圈梁边缘对齐时,施工时哪部分的钢筋放置在最外侧?

对于钢筋混凝土框架结构,当框架柱和框架梁边缘对齐时,一般将柱主筋放置在最外侧,梁纵向钢筋紧贴着柱最外侧主筋,从内侧穿过。而对于多层砌体房屋,为了使圈梁充分发挥其对结构构件的约束作用,当构造柱与圈梁边缘对齐时,一般将圈梁的纵向钢筋放置在最外侧,构造柱主筋从圈梁最外侧纵向钢筋内侧穿过。

32.若多层砌体房屋的层数低于规范表7.3.1中砖房构造柱设置要求的最低层数,其构造柱应如何设置?

对于多层砌体房屋的层数低于规范表7.3.1中左侧各列的最低层数,如6度区层数为三层及以下的房屋、7度区层数为单层和二层的房屋、8度区单层房屋,对于构造柱的设置规范不做要求。

此时是否设置构造柱可由设计人员根据实际情况掌握,因规范规定的是最低安全度要求。

33.随着墙体材料的改革,一些城市已经禁止或限制使用烧结普通粘土实心砖,代之以烧结多孔砖或混凝土空心小砌块,对于±0以下部分的砌体可有哪些替代材料?

对于砌体结构房屋±0以下部分的砌体材料(包括块材和砂浆),当不采用多孔砖墙外,还可采用烧结页岩砖、烧结煤矸石砖、烧结粉煤灰砖等非粘土烧结以及蒸压灰砖等墙体材料,其块材和砌筑砂浆应符合《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)有关规定,并注意采用水泥砂浆后砌体抗压强度设计值的折减。

34.规范7.1.3条规定普通砖、多孔砖和小块砌体承重房屋的层高,不应超过3.6m,而某些工业建筑及附属房屋,如变配电室,虽然总层数未超过规范限值的要求,但因工艺要求需要层高大于3.6m时应如何处理?

《建筑抗震设计规范》中砌体承重房屋的层高规定,主要针对一般民用建筑。对于屋数远小于表7.1.2的工业建筑及附属房屋,因工艺要求需要层高大于3.6m时,可根据具体情况采取诸如增加墙厚度、增设壁柱、圈梁、提高材料强度等级等措施,同时满足

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有关规范和规程的要求。

35.规范7.1.6条中,房屋承重窗间墙最小宽度限值与墙体是“一”字还是“T”字形状有无关系?

规范7.1.6条中,窗间墙宽度限值与墙体是“一”字或“T”字形状无关,当采取局部加强措施时,限值可适当减小。

36.规范6.2.11条的条文说明是提到的“矮墙效应”是指什么情况,什么情况下考虑矮墙效应?如何避免矮墙效应?

一般的钢筋混凝土剪力墙的受力状态为弯剪型,而对于总高度(不是层高)与总宽度之比小于2的剪力墙,在水平地震作用下的破坏形态为剪切破坏,类似于短柱,属于脆性破坏,称为矮墙效应。国家标准《混凝土结构设计规范》(GB5001-2002)中的内容主要是针对一般的剪力墙,不包括矮墙,如底部框架架砖房的剪力墙,框支结构落地墙在框支层剪力较大,按剪跨比计算也可能出现矮墙效应。为了避免矮墙效应,可在剪力墙上开竖缝,使之成为高墙,以提高整体结构的延性。

37.钢筋混凝土框架结构中设置了非结构的填充墙,在结构计算时应如何考虑其对主体结构的影响?

对于钢筋混凝土框架结构中设计了非结构的砌体填充墙,在结构计算时应考虑其对主体结构的影响,一搬可根据实际情况及经验对结构基本周期进行折减。

周期折减系数的取值可参考《建筑抗震设计手册》(第二版)第361页(中国建龚思礼主编,中国建筑工业出版社2002年出版)。

填充墙为实心砖时周期折减系数ΨT取值表

Ψ󰀀C 无门窗洞 Ψ󰀀T

注:1)ΨC为有填充墙框架数与框架总榀数之比;2)无括号的数值用于一片填充墙长6m左右时;括号内的数值用于一片填充墙长为5m左右时;3)填充墙为轻质材料或外挂墙板时周期折减系数ΨT取0.80~0.90。特别要注意,由于填充墙嵌砌与框架刚性连接时,其强度和刚度对框架结构的影响,尤其要考虑填充墙不满砌时,由于墙体约束使框架柱有效长度减小,可能出现短柱,造成剪切破坏。

有门窗洞 0.8~1.0 0.5(0.55) 0.65(0.70) 0.6~0.7 0.55(0.60) 0.70(0.75) 0.4~0.5 0.60(0.65) 0.75(0.80) 0.2~0.3 0.70(0.75) 0.85(0.90) 38. 6度区的建筑是否都不需要进行地震作用计算?

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《建筑抗震设计规范》第3.1.4条和第5.1.6条规定部分建筑在6度时可不进行地震作用计算和截面抗震承载力验算,但应符合有关抗震措施要求。

对于较高的高层建筑,诸如40m的钢筋混凝土框架房屋,高于60m的其他钢筋凝土民用房屋和类似的工业厂房,以及高层钢结构房屋,其基本周期可能大于Ⅳ类场地的特征周期Tg,则6度的地震作用值可能大于同一建筑在7度Ⅱ类场地的取值,此时仍需进行抗震验算,所以并非所有的建筑在6度时都不进行地震作用计算。

例如,6度区的丙类钢筋混凝土房屋的抗震等级,框支层柱为二级,其他结构中有部分柱为三级,部分抗震墙为三级甚至二级,抗震措施中有许多部件需进行内力调整计算。

目前计算机辅助设计的计算程序已提供了6度的抗震计算,必要时也可通过相应的程序计算来决定对应的技术措施。

39.对于设计使用年限为100年及其以上的丙类建筑,设计基本地震加速度、抗震措施和抗震构造措施应如何确定?

首先要明确建筑寿命、设计使用年限和设计基准期的关系。

建筑寿命指从规划、实施到使用的总时间,即从确认需要建造开始直到建筑毁坏的全部时间。

设计使用年限指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用年限,即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和一般维护下所应达到的使用年限。当房屋建筑达到设计使用年限后,经过鉴定和维修,可继续使用。因而设计使用年限不同于建筑寿命。同一建筑中不同专业的设计使用年限可以不同,例如,外保温、给排水管道、室内外装修、电气管线、结构和地基基础,均可有不同的设计使用年限。

结构的设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数,它不等同于建筑结构的设计使用年限,也不等同于建筑结构的寿命。一般设计规范所采用的设计基准期为50年,即设计时所考虑荷载、作用的统计参数均是按此基准期确定的。

对于设计使用年限为100年及其以上的丙类建筑,结构设计时应另行确定在其设计基准期内的活荷载、雪荷载、风荷载、地震等荷载和作用的取值,确定结构的可靠度指

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标以及确定包括钢筋保护层厚度等构件的有关参数的取值。其中结构抗震设计所采用的基本地震加速度、抗震措施和构造措施,应根据结构形式、设计使用年限、原设计基本地震加速度等条件专门研究后确定。基本地震加速度确定的一种方法,可参阅《建筑结构》杂志2002年第1期的文章《估计不同服役期结构的抗震设防水准的简单方法》(周锡元、曾德民、高晓安)。

40.抗震规范公式6.2.9-3,在计算剪跨比时,圆形钢筋混凝土柱的截面有效高度应如何取值?

剪跨比的定义为λ=MC/(VChO),其中,MC和VC为未经内力调整的弯矩设计值和剪力设计值。

对于圆形钢筋混凝土柱,截面有效高度hO的取值比较复杂,偏于安全可将圆形柱直径减去保护层厚度代入公式中进行计算。

41.建设部主管部门对过渡期及之后的规范应用有何具体要求?

根据建设部办公厅2002年8月13日印发的建标[2002]212号文“建设部关于贯彻执行建筑勘察设计及施工质量验收规范若干问题的通知”要求,新版规范实施日期前的在施工程,执行新规范有困难时,可按照旧规范执行;新版规范实施日期后至2003年1月1日前的在施工程,原则上应按照新规范执行,已按照旧规范设计的在施工程,可按照旧规范继续执行;对2003年1月1日前已签订施工合同且尚未正式开工的工程,应当按照新版规范修改设计后方可施工;凡在2003年1月1日后签订勘察、设计、施工合同的工程,必须按照新版规范执行。

42.随着经济建设工作的发展,一些项目属于抗震设防区内超限高层建筑工程,对于这些工程的上报和审查的主要规定有哪些?

根据9月1日起执行的建设部令第111号《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》(原建设部令第59号《超限高层建筑工程抗震设防管理暂行规定》同时废止)的要求,超限高层建筑工程是指超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程,体型特别不规则的高层建筑工程,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程。

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在抗震设防区进行超限高层建筑工程的建设时,建设单位应当在初步设计阶段向工程所在地的省、自治区、直辖市人民政府建设行政主管部门提出专项申请报告,并按有关要求提供申报材料。

建设行政主管部门在接到申报材料之日起25日内,组织专家委员会提出书面审查意见,并将审查结果通知建设单位。超限高层建筑工程抗震设防专项审查的费用由建设单位承担。

专项审查的主要内容包括:建筑的抗震设防分类、抗震设防烈度(或设计地震动参数)、场地抗震性能评价、抗震概念设计、主要结构布置、建筑与结构的协调、使用的计算机程序、结构计算结果、地基基础和上部结构抗震性能评估等。

超限高层建筑工程的施工图设计文件审查应当由经国务院建设行政主管部门认定的具有超限高层建筑工程审查资格的施工图设计文件审查机构承担。

43.现行国家标准《混凝土结构设计规范》(BG50010—2002)表4.2.2-1中HPB235(Q235)钢筋的直径是8~20mm,抗震规范中许多箍筋的最小直径要求为6mm,在实际工作中应如何进行设计?

抗震规范中,框架梁、框架柱、抗震墙构造边缘构件的箍筋、抗震墙的分布钢筋及砌体结构的拉结钢筋,规定的最小直径为6mm,并未对钢筋的种类进行限制,设计中除可以选用HPB235(Q235)的直径大于6mm的钢筋外,还可选用HRB335、HRB400等种类的钢筋。

另外,从冶金行业协会得到的信息,Q235(相当于原来的Ⅰ级钢)的φ6.5盘条钢筋仍在生产,目前设计中可继续选用。

44.框架结构设计中,若许多框架柱不对齐,设计中应注意哪些事项?

为了保证框架结构的抗震安全,框架结构应保证结构具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能,设计中应合理的布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应,结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布及保持完整,不宜抽柱或抽梁,使传力途径发生变化。

震害表明,若设计中许多框架不对齐,形不成一榀完整的框架,地震中因扭转效应等原因易造成结构的较大损坏,设计时应视抽柱或柱子错位的情况依照抗震规范第3.4.3

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条进行不规则结构验算。

45.抗震规范附录C.1.3条要求后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核芯区,设计中应如何布置锚具?

预应力钢筋穿过梁柱节点核芯区有利于提高节点的受剪承载力和抗烈度。抗震规范附录C.1.3条要求后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核芯区,主要是因为梁柱节点区受力状态比较复杂,为了防止锚具削弱梁柱节点核芯区以及锚具失效后对预应力的不利影响,设计中应尽量避免在核芯区布置锚具;确实无法避免时只能将锚固端布置在框架梁或悬臂短梁上。

46.多层砌体房屋的墙体是否可以采用粘土砖和现浇钢筋混凝土混合承重? 《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)第7章的适用范围是烧结普通粘土砖、烧结多孔粘土砖、混凝土小型空心砌块等材料性能满足要求的烧结砖和蒸压砖砌体承重的多层房屋,以及底层或底部二层框架——抗震墙和多层的多排柱内框架砖砌体房屋。多层砌体房屋中采用砌体墙和现浇钢筋混凝土墙混合承重的结构类型,在建筑方案和结构布置上超出了抗震规范第7章的适用范围,不符合国家标准的规定,属于超规范、规程设计。

在多层砌体房屋设计中,有的设计人员将抗震承载力验算不满足要求的墙片或墙段由砌体改为现浇钢筋混凝土墙,这种做法有可能属于超规范、规程设计。

在砌体结构中增设现浇钢筋混凝土墙后,结构体系可能改变为不同材料混合承重的结构,此时需根据结构楼板的刚度、砖墙与混凝土墙体的连接等情况,确定钢筋混凝土墙参与工作的系数,考虑结构体系改变后地震作用的传递及各墙段的分配情况,进行结构的计算和分析。若无配套的行业或地方标准,应按由国务院常务委员会议通、2000年9月25日执行的《建筑工程勘察设计管理条例》中第29条的规定要求进行设计。

47.若多层砌体房屋的建筑方案存在错层时,结构抗震设计应注意哪些问题? 当多层砌体住宅楼有较大错层时,如超过梁高的错层(或楼板高差在500mm以上),结构计算时应做为两个楼层对待,即层数增加一倍,同时房屋的总层数不得超过抗震规范7.1.2条的强制性规定。错层楼板之间的墙体应采取必要措施解决平面内局部水平受剪和平面外受弯问题。

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当错层高度不超过梁高时,该部位的圈梁或大梁应考虑两侧上下楼板水平地震力形成的扭矩,进行抗扭验算。

需要强调的是,错层民用住宅违反无障碍设计的建筑原则,不利于老年人和儿童的安全使用,不符合国际上的设计潮流。

48.规范7.3.13条要求砌体结构房屋的基础底面宜埋置在同一标高;采用桩基时若桩长度不同时应如何调整?

规范7.3.13条规定同一结构单元的基础宜采用同一类型的基础,底面宜埋置在同一标高,若基础采用桩基,桩身长度不一致时应将承台及承台梁设置在同一标高,不应将承台梁逐步放坡。

49.带阁楼的多层砌体房屋的结构柱如何设置?

阁楼指为了有效利用坡屋顶的空间,在坡屋顶中增加水平楼板,在顶层楼层之上形成住人或储物的房间。为贯彻墙体改革的精神,砌体结构应严格控制层数,对于结构计算来讲,不论是否住人,阁楼层均应做为一个质点考虑。带阁楼的多层砌体房屋在设置构造柱时可根据阁楼层的屋面剖面形式确定。

剖面形式为三角形,即檐口处无砖墙时,可按房屋实际层数按规范表7.3.1的要求设置构造柱并适当加强;剖面形式为屋形( ),即檐口处有砖墙时,按房屋实际层数增加一层后的层数对待。

特别应注意,不论是三角形或屋形,坡屋顶山尖墙部位均需采用沿山尖墙顶设置卧梁、屋盖处设置圈梁和在山脊处设置构造柱等加强措施。

50.底部框架—抗震墙房屋,上部砌体部分采用多孔砖时侧移刚度比有无变化? 底部框架—抗震墙房屋为了保证结构的安全,严格控制底层框架和上部砌体结构的侧移刚度比,以免地震时底框架部分的结构先于上部砌体部分破坏或破坏转移至过渡层。若上部砌体部分采用多孔砖,侧移刚度比的要求无变化,仍按抗震规范7.1.8条的要求执行。

51.对底部框架—抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙梁的上部钢筋锚固按框支梁要求,其框架柱的配筋是否也按框支柱要求?

抗震规范7.5.4条4款对底部框架—抗震墙房屋的钢筋混凝土托墙梁的上部纵向钢

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筋在柱内的锚固长度按框支梁要求,因结构高度与钢筋混凝土房屋相比较低,其框架柱的构造应符合7.1.10条规定的抗震等级要求,框架柱上、下端弯矩的调整可参加框支柱的要求执行。

52.底部框架—抗震墙房屋设计时所布置的抗震墙如何协调侧移刚度比限值和承载力计算的要求?

底部框架—抗震墙房屋进行设计时,所布置的抗震墙既要满足侧移刚度比限值的要求,又要满足承载力计算的要求。经常遇到承载力验算不满足,增加抗震墙的数量或厚度,满足了承载力验算的要求,但侧移刚度比限值又不满足了的问题,解决的办法主要是设置结构洞口,即采用在钢筋混凝土抗震墙上设置洞口并采用轻质砌块材料填实的方法,将抗震墙的刚度降低,在满足承载力验算的要求的同时符合侧移刚度比限值的要求。

53.如何验算建筑结构基础的抗震承载力?

由于从理论上说,地基基础在地震作用下的状态属于非弹性半空间的动力学范畴,其理论分析、模拟试验和实物比较困难,对基础的抗震性能了解远不如对上部结构的了解,故基础的抗震设计采用经验方法。

抗震规范第四章规定建筑天然地基基础抗震验算采用“拟静力法”,即假定地震作用如同静力,然后在这种条件下验算基础的承载力,压力的计算采用地震作用效应标准组合,即各作用分项系数均取1.0的组合。验算时一般只考虑水平的地震作用,只有个别情况下才计算竖向地震作用。针对不同的结构类型,具体到某一结构类型的基础抗震承载力验算,可按其它的国家或行业标准的规定执行。

54.新规范第4.1.4条第4款“土层中的火山岩硬夹层,应视为刚体,其厚度应从覆盖层中扣除。”该怎样理解?

第4.1.4条第4款所指的硬夹层,是指剪切波速大于500m/s的土层(不包括规范第4.1.4条第3款中提到的孤石、透镜体),且其下层土的剪切波速小于500m/s,这样的土层不论厚度多少均应从覆盖层中扣除。

55.不超过8层且高度在25m以下的一般民用抗震墙结构房屋是否可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算?

新的抗震规范4.2.1条列出了可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的建筑类

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型,对于不超过8层且高度在25m以下的一般民用抗震墙结构房屋,若基础荷载与该条所列建筑相当,则可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算。

56.地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部结构的嵌固部位时,若考虑建筑使用的要求,楼盖是否可采用无梁楼盖的结构形式?

地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应满足规范6.1.14条的要求,地下室顶板采用无梁楼盖的结构形式,难以满足6.1.14条柱端塑性铰位置在±0.000m处的要求,故不能采用无梁楼盖的结构形式。

57.位于地下室的框支层,是否计入规范允许的框支层数之内?

若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,则位于地下室内的框支层,不计入规范允许的框支层数之内。

58.新规范条文6.4.5条“底部加强部位在重力代表值作用下墙肢的轴压比…”中的“重力代表值作用下”该怎样理解?

重力代表值使用下,是指只考虑重力荷载和活荷载和活荷载的组合,楼层活荷载按规范5.1.3条规定折减,组合后分项系统取1.2。

59.砌体结构房屋的构造柱箍筋在纵向钢筋搭接区有无特殊要求?

在钢筋的搭接区范围的箍筋间距需要加密,这是混凝土结构构件的构造要求,对于构造柱在纵向钢筋搭接区的箍筋也应加密。

60.对医院、教学楼等横墙较少的多层砌体范围可否按7.3.14条的规定采取加强措施并满足抗震承载力要求,其高度和层数仍按表7.1.2的规定采用?

抗震规范7.3.14条规定的加强仅适用于横墙较少的多层住宅楼。为了保证有较高的安全度,7.3.14条的规定的加强不适用于医院、教学楼等属于人流较密集的公共建筑。

61.底框结构中上部砌体结构部分,是否可以采用小型混凝土空心砌块?

抗震规范中关于底框结构的规定适用于砖砌体房屋(参见规范7.1.1条),底框结构中原则上可以采用小型空心混凝土砌块,若采用小型空心砌块,应按有关法规要求报审。已经完成修订送审稿的《混凝土空心小型砌块建筑技术规程》(修订前编号为JGJ/T13—94)中有相关规定,设计时可以参考。

62.国家标准《砌体结构设计规范》GB50003-2001中考虑了墙梁组合作用,底部框

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架一抗震墙砌体结构的钢筋混凝土托墙梁是否可以考虑共同作用对地震作用进行折减?

从试验室的试验和有限元分析的结果看,墙梁组合的使用十分明显,但其受力状况也是非常复杂的,考虑到实际地震作用与试验有偏差,大震时墙体严重开裂,托墙梁与非抗震的墙梁受力状态有所差异,当按静力的方法考虑有框架柱落地的托梁与上部墙体的组合使用时,若计算系数不变会导致不安全,应调整计算参数。从偏于安全和简化计算方面考虑,抗震规范在7.2.5条的条文说明中给出了当托墙梁上部各层墙体不开洞和在跨中1/3范围内开一个洞口的情况下,弯矩计算的简化、偏于安全的方法。对托墙梁剪力计算时,由重力荷载产生的剪力不折减。

63.今年2月24日新疆伽师、巴楚两县发生6.8级地震,从这次地震的房屋震害情况看,对抗震设防及建筑抗震设计工作有什么值得借鉴之处?

从今年2月24日新疆伽师、巴楚两县发生6.8级地震的震害调查中,有以下几点值得在实际工程的抗震设计和抗震设防工作中借鉴:

⑴严格执行工程建设强制性标准,搞好新建工程的抗震设防;对原有的未经抗震设防的工程采取正确合理的抗震加固方法,可有效减轻地震灾害的影响;

⑵建筑施工质量对建筑抗震防灾效果有重大影响;

⑶村镇建设中的抗震防灾工作应高度重视,农村自建住宅的综合抗震能力应加强; ⑷从许多设有托墙梁的砌体结构遭受严重破坏甚至倒塌等震害实例来看,建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。

64.结构基本周期、结构自振周期与设计特征周期、卓越周期之间有何内在联系? 按照行业标准《工程抗震术语标准》(JG/T97—95)的有关条文,自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。设计特征周期是在抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。基本周期是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间。卓越周期是根据覆盖层厚度H和土层剪切波速V按公式T=4H/V计算的周期,表示场地最主要的振动特性。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关,建筑物的自振周期是主要的动力特性,与结构的质量和刚度相关。国外的震害经验表明,当建筑物的自振周期与

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场地的卓越周期相等或接近时,建筑物的震害较严重。研究表明,由于土在地震时的应力—应变关系为非线性的,在同一地点,地震时地面运动的周期并不是不变的,而将因震源机制、震中距离的变化而不同。

抗震规范对结构的基本周期与场地的卓越周期之间的关系不做具体要求。

65.采用桩基或进行诸如CFG桩等措施进行地基处理后是否改变场地类别? 按照抗震规范2.1.7条对场地的定义,场地的范围通常是指不小于1.0km2的平面面积,场地不同于地基。故用搅拌桩(水泥固化剂桩,类似CFG桩)及桩基处理后,对整个场地的反应谱特性影响不大,不改变场地类别。

66.举例说明若考虑双向水平地震的扭转让效应时,求出的地震作用如何在实际工程中参与作用的组合?

根据强震观测记录的统计分析,两个方向水平地震加速度的最大值不相等,二者之间的比值约为1:0.85,而且两个方向的最大值不一定发生在同一时刻,因此采用平方和和开方计算两个方向地震作用效应的组合。所谓地震作用效应,是指两个正交方向地震作用在每个构件的局部坐标方向产生的效应。抗震规范5.2.3条2款中规定双向水平地震作用的扭转效应组合时,可按公式5.2.3-7和5.2.3-8计算,即下列公式:

对x方向取SxEK= S2xx + (0.85Sxy)2 或SxEK= S2xy + (0.85Sxx)2 中的较大值; 对y方向取SyEK= S2yy +( 0.85Syx)2 或SyEK= S2yx + (0.85Syy )2 中的较大值。 式中:SxEK 、SyEK —考虑扭转效应后x、y方向的水平地震作用效应

(包括弯矩M、剪力V、轴力N、扭矩T);

Sxx—x方向地震作用在局部坐标x1方向产生的地震作用效应; Sxy—y方向地震作用在局部坐标x1方向产生的地震作用效应; Syy —y方向地震作用在局部坐标y1方向产生的地震作用效应; Syx—x方向地震作用在局部坐标y1方向产生的地震作用效应;

在结构计算中,一般需计算弯矩M、剪力V、轴力N、扭矩T,以x方向框架角部柱子为例(抗震墙和框

架梁以平面内受力为主,双向计算影响不大,结果一般无明显变化,对中柱和边柱的影响一般也比较小),具体公式如下:

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第一组: Mx1= M2xx + ( 0.85Mxy )2 ,

Vx1= V2xx + (0.85V xy )2 , Nx1= N2x + ( 0.85N y )2 , Tx1= T2xx + ( 0.85T2 xy ) 。

第二组: Mx2 = M2xy + ( 0.85M2xx ) ,

Vx2 = V2xy + ( 0.85V xx )2 , Nx2 = N2y + ( 0.85N x )2 , Tx2 = T2xy + ( 0.85T2 xx )2 。

按不利情况考虑时,若取最大弯矩,如果Mx1>Mx2 ,则组合时应取Mx1对应的这组值Vx1 、Nx2 、Tx2 ,而不管如Vx1 、Vx2 谁更大的问题。同理,取最大剪力时,则取最大剪力对应的那组弯矩、轴力等;取最大轴力时,则取最大轴力对应的那组弯矩、剪力等。

若结构完全对称无扭转现象,以及不属于扭转不规则的结构,规范不要求进行双向地震作用效应的组合。

67.确定建筑物的抗震等级时,如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点,那么建筑物的高度该如何确定?是从室外地面算起还是从基础顶算起?

按照抗震规范表6.1.1注1的说明,现浇钢筋混凝土房屋的房屋高度是指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出的屋顶部分),因此按照表6.1.2确定房屋的抗震等级时,尽管地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点,表中高度值仍是从室外地面算起。

68.抗震规范6.1.3条1款规定,框架—抗震墙结构,在基本振型地震作用下,计算框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,最大适用高度可比框架结构适当增加。适用高度增加的限值一般以多少为宜?

在这种情况下,适用高度增加以不超过20%为宜。

69.抗震规范第6.1.12条“框架—抗震墙结构中的抗震墙基础和部分框支抗震墙结构的落地震墙基础,应具有良好的整体性和抗转动能力”。这一条文应如何理解并运用到结构设计中?

抗震规范此条的目的是为了防止地基土较弱,基础刚度和整体性较差,在地震作用

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下抗震墙基础将产生较大转动,从而降低了抗震墙的抗侧力刚度,对内力和位移产生不利影响,。实际工程中基础的整体性与抗转动能力评价以定性为主,即抗震墙基础宜采用墙下钢筋混凝土条形基础、钢筋混凝土筏形基础等基础形式。采用桩基时承台梁应满足国家标准《建筑地基基础设计规范》的要求。

70.混凝土结构的地下室顶板作为上部结构的计算嵌固部位,应满足什么要求? 抗震规范第6.1.14条规定了地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时的有关要求。主要考虑柱在地上一层的下端出现塑性铰而不是梁柱节点两侧的梁出现塑性铰。通常采用提高地下室顶板梁受弯承载力且增大地下室柱顶的受弯承载力的方法来考虑柱底的嵌固。

对于边柱和角柱,由于中有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯距承载力不宜小于柱下端实际承载力的要求,可采用增大梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。实际工程应用时还应注意:

⑴边柱处应设有钢筋混凝土抗震墙,无抗震墙或约束不太好时,边梁应采取增加箍筋等抗扭措施。

⑵地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm且不宜有较大的洞口。

⑶地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除满足计算要求外,不应小于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍(地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,应锚固于地下室顶板的框架梁内),地下室抗震墙的配筋不应少于地上一层抗震墙的配筋。

⑷地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用,近似考虑地下室结构的侧向铡度与上部结构侧向刚度之比不宜小于2,侧向刚度比可用下列剪切刚度比γ估计(式中符号的含义见规范): γ = G0A0H1 /G1A1H0

71.按照抗震规范表6.3.7注5的说明,6度区抗震等级为4级的框架结构,柱轴压比是否也不应大于1.05?

在抗震规范中,因为表6.3.7中只有抗震等级为1、2、3级的情况,在抗震等级为4级的情况下,对框架柱的轴压比无要求(即延性可放松),但设计时应该满足如箍筋配置及加密等构造要求。

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72.底层框架—抗震墙结构的地下的层数是否计入底框允许层数内?

若地下室嵌固较好(参见第30个问答),则底层框架—抗震墙结构的地下室的层数可不计入底框允许层数内。

73.多层砌体房屋中构造柱纵向钢筋的钢筋等级有无要求?

因构造柱中的纵向钢筋属于构造要求的钢筋,只规定了最少根数和直径,对各个钢筋的强度等级均应遵守。

74.抗震规范表7.3.3对抗震设计时的圈梁设置要求与《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)7.1.3条对非抗震时圈梁的设置要求不尽相同,实际工程中应如何执行?

在抗震规范和《砌体结构设计规范》两本标准中,对圈梁的设置要求分别针对的领域是抗震和非抗震,所以要求也不相同。工程中应根据实际情况执行。

75.底框过渡层构造一般可采用哪些加强措施?

考虑到过渡层刚度的变化和应力的集中,新规范7.5.1条增加了过渡层构造柱设置的专门要求,包括截面、配筋和锚固等。一般的加强措施包括在底部框架柱对应位置处增设构造柱、构造柱的截面不宜小于240mm×240mm,箍筋间距不大于200mm,纵向钢筋7度时不少于4Φ16。8度时不等于6Φ16;一般情况下,纵向钢筋应锚入下部的框架柱内,钢筋锚固长度不小于35倍钢筋直径;当纵向钢筋锚固在框架梁内时,除满足锚固长度外,还应对框架梁相应位置采取增设吊筋、增设附加箍筋等措施加强,包括设置必要的抗扭箍筋等。

76.抗震规范第9章中对单层钢筋混凝土柱工业厂房的构件为什么没有划分出抗震等级?

抗震等级是第6章对多层和高层混凝土结构房屋抗震设计要求的一种划分。根据结构类型、设计基本地震加速度、房屋高度、设防分类及场地分类确定结构符合相应的计算和构造措施要求。在第9章中对单层钢筋混凝土柱工业厂部房已清楚地列出了不同烈度、不同场地的各种计算和构造措施要求,加之无内力调整的要求,没必要划分出抗震等级。

77.抗震规范9.3.4条2款要求6度和7度时可采用十字形截面的无筋砖柱,实际工

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程中可否不用十字形而用T形的无筋砖柱?

9.3.4条2款要求6度和7度时可采用十字形截面的无筋砖柱,主要是考虑在屋架或屋面梁的偏心受压作用下,T形截面两方向计算的偏心距不同,有时不满足不配筋的要求。

78.抗震规范10.1.2条规定单层空旷房屋不设防震缝是什么道理?第10章的条文是否也适用于钢筋混凝土结构的单层空旷房屋?

单层空旷房屋是一组不同类型的结构组成的建筑,以常见的影剧院为例,一般包括单层的观众厅和多层的前后左右的附属用房。实际震害调查中发现,一般观众厅与前后厅之间、观众厅与两侧厅之间不设防震缝的,震害较轻;个别房屋在观众厅与侧厅之间设防震缝的,反而破坏较重。根据震害分析,进一步明确部部分布置要对称,避免扭转,各部分之间应加强连接而不设置防震缝,使整组建筑形成互相支持和良好联系的空间结构体系。

尽管第10章的条文提到砖混结构的要求较多,但空旷房屋部分的条文对钢筋混凝土结构也适用,这就类似于钢筋混凝土单层厂房的附属披屋的情况,但需注意,在空旷房屋转角处不宜设置披屋,以避免地震时扭转破坏。

79.如何判定结构是否属于扭转不规则?

当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倍时,判断为扭转不规则。

应用此原则时,应注意弹性水平位移(或层间位移)为代数值以及刚性楼板假定。 80.抗震结构对工程地质勘察的基本要求有哪些?

抗震结构的工程地质勘察除应满足建筑静力设计的勘察要求外,还应满足以下基本要求:

⑴根据实际需要划分对建筑有利、不利和危险地段; ⑵提供建筑场地类别;

⑶提供岩土地震稳定性(如发震断裂、滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)评价; ⑷对需要采用时程分析法进行补充计算的建筑,尚应根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数。

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81.对底部为多层框架,顶层为排架的多层钢筋混凝土结构房屋进行抗震设计时,有何要求?

对多层钢筋混凝土框架房屋,若顶层因设置大房间的要求,局部采用网架、屋架等大空间的屋盖型式,部分框架柱顶部变为排架柱,仍可按框架结构的有关要求进行抗震设计。

若下部框架到顶层全部改为排架结构,特别是对于多层工业厂房,因抗震规范主要针对的是民用房屋,此时可参考其它规范、规程进行专门研究。

82.钢筋混凝土短柱如何定义,短柱在结构受力中有何特点?设计中该怎么处理? 钢筋混凝土结构中按内力计算值得到的剪跨比Mc/(Vcho)不大于2的柱,以及反弯点在柱子高度中部时且柱净高与柱截面高度之比Mn/h不大于4的柱称为短柱。实际工程中还应注意由于实心粘土砖填充墙在窗间墙处以及框架结构楼梯间休息平台处形成的短柱。

短柱的变形特征为剪切型,在地震作用时,容易发生脆性破坏,引起结构的严重破坏甚至倒塌。对于短柱其轴压比限值应比一般柱降低0.05,抗震等级为一级时每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%,应使其剪力设计值满足规范式6.2.9-2的要求,构造方面箍筋应沿柱子全高加密,间距不应大于100mm,箍筋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%,梁柱节点核芯区的体积配箍率不应小于上下柱端的较大值(梁的纵向钢筋可以计入)。

对于剪跨比小于1.5的柱要专门研究,如采取增设交叉斜筋、外包钢板箍、设置型钢或将抗震薄弱层转移到相邻的一般楼层等合理并经验证有效的构造措施,防止短柱剪切(或粘着)破坏,增加其耗能能力。

83.抗震规范6.2.10条1款中,框支柱的最小地震剪力计算以框支柱的数目10根为分界,若框支柱与钢筋混凝土抗震墙相连,在计算框支柱的数目如何取值?

抗震规范6.2.10条1款中,框支柱地最小地震剪力计算以框支柱的数目10根为分界,此规定对于结构的纵横两个方向是分别计算的,若框支柱与钢筋混凝土抗震墙相边连,则在抗震墙平面内的方向统计时柱不计入框支柱的数目,在抗震墙平面外的方向统计时柱计入框支柱的数目。

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84.在进行抗震墙计算时,如何对边缘构件的尺寸进行控制?

抗震规范6.4.7条和6.4.8条规定了在进行抗震墙结构抗震构造措施时,对约束边缘构件和构造边缘构件的最小尺寸进行控制的要求,抗震墙边缘构件的长度至少为墙厚度的一倍,墙体厚度小于400mm时端柱至少的取400mm(延续89规范1.5至2倍墙厚度的要求)。

实际工程中约束边缘构件集中配筋的尺寸,可根据抗震验算的计算结果,在满足规范最小尺寸要求的前提下,确定所需要边缘构件的尺寸。

85.当钢筋混凝土框架框架宽度小于框架柱宽度的二分之一时,设计中应注意哪些问题?

当钢筋混凝土框架梁宽度小于框架柱宽度的二分之一时,除需要按抗震验算的有关条款进行框架梁柱节点核芯区截面抗震验算外,再采取相应的抗震构造措施保证梁对框架节点核芯区的约束作用。

86.在7.3.1条表7.3.1在规定内墙的局部较小墙垛处应设构造柱,这里较小墙垛是如何定义的?

抗震规范此处较小墙垛一般是指宽度在800mm左右且高宽比小于4的墙肢。局部小墙垛要增设构造柱是为了防止在遭受地震作用时过早破坏不能与其它墙一起共同工作,减低了整个墙体的受力性能,而加设构造柱可以增强结构的整体抗震能力。

87.为什么抗震规范7.1.8条2、3款要对底层框架—抗震墙房屋的过渡层和底层框架—抗震墙层的侧向刚度比进行控制,为什么不允许底层刚度大于上部砖混的刚度?

抗震规范对底层框架—抗震墙房屋的过渡层和底层框架—抗震墙层的侧向刚度比进行控制,主要目的是当发生地震灾害时,减少底部的薄弱程度,防止底部结构出现过大的侧移而导致建筑物严重破坏,甚至倒塌。

但若底层刚度大于上部的砖混结构刚度,则会因刚度变化的影响造成薄弱层转移至过渡层,过渡层的延性不如底部,易遭受脆性破环。底层框架—抗震墙房屋的过渡层和底层框架—抗震墙层的侧向刚度比需控制在一个合理的范围内。

88.抗震规范在3.9.2条中对结构材料性能指标有最低要求,对砌体结构的砖和砂浆的强度等级都有规定,在13.3.3条2款中对钢筋混凝土框架结构的填充墙所用的砂浆强

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度等级规定不应低于M5.0,而对填充墙的砌体材料强度等级未作规定,实际工作中应如何掌握?

钢筋混凝土框架结构的填充墙属于非结构构件的范畴,遭受地震作用而损坏后对主体结构的影响较弱。

在实际工程的抗震设计中,填充墙的砌体材料强度等级应能满足国家标准《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)中自承重墙体的有关要求。

89.基本烈度小于6度地区的建筑,若按照《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95中有关条文的要求应为乙级,那么该建筑需进行抗震设计吗?

根据1994年12月1日实施的《建筑工程抗御地震灾害管理规定》(建设部部长令38号)中第四十二条的规定:“抗震设防地区是指抗震设防烈度为六度及六度以上地区和今后可能发生破坏地震的地区”,该建筑所在地区地震烈度小于六度,故不需要进行抗震设计。

90.面积较大的商业建筑,按照《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95中有关规定属于乙类建筑,若设置抗震缝分成两个单元,每个单元按面积划,可属于丙类建筑,这样划分的设防分类是否可行,实际设计中应注意哪些问题?

《建筑抗震设防分类标准》将大型零售商场等商业建筑列为乙类,主要因为是大量人员集中的场所,地震时人员伤亡的可能性较大。建筑面积较大的商业建筑,若设置抗震缝分成两个结构单元,因地震发生时梁部分结构同时发生破环的概率较小,每个单元按面积划分可属于丙类建筑,则可按丙类建筑进行设防分类。

实际设计中应注意,设置抗震缝分成的两个单元均应有单独的疏散出入口。 91.结构的薄弱层、软弱层、转换层、框支层的概念是什么? 薄弱层:该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%;

软弱层:该楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上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%;

转换层:该楼层水平转换构件(梁、桁架等)将上一层的竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由本层向下传递;

框支层:如果结构同一位置转换层以上为剪力墙,转换层以下为框架,那么转换层

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以下的楼层为框支层。

92.在现有钢筋混凝土房屋上采用钢结构进行加层设计时有何要求?

在现有钢筋混凝土房屋上加层采用钢结构(包括轻钢结构),可分为两种情况: ⑴若加层的结构体系为钢结构,因抗震规范不包括下部为钢筋混凝土、上部为钢结构的有关要求,两种结构的阻尼比不同,上下部分刚度存在突变;属于超规范、超规程设计,设计时应按国务院《建筑工程勘察设计管理条例》第29条的要求执行,即需由省级以上有关部门组织的建设工程技术专家委员会进行审定。

⑵若仅屋盖部分采用钢结构,整个结构抗侧力体系仍为钢筋混凝土,则需按照规范的有关内容进行抗震设计和承载力验算。此时尚应注意验算结构因加层带来的刚度突变等不利影响,必要时对原结构采取加固等措施。

93.按抗震规范6.1.10条设置钢筋混凝土抗震墙底部加强部位时,若有地下室时,是否仍从首层算起,地下室部分的加强部位如何设置?

抗震墙的底部加强部位是指在抗震墙底部,包括的一定高度内,适当提高承载力和加强抗震构造措施。弯曲型和弯剪型结构的抗震墙,塑性铰一般在墙肢的底部,将塑性铰及其以上的一定高度范围作为加强部位,其目的是在此范围内采取增加边缘构件箍筋和墙体横向钢筋等必要的抗震加强措施,避免墙肢剪切破坏、改善整个结构的抗震性能。

抗震规范6.1.10条规定了抗震墙底部加强部位的高度范围,有地下室的房屋,在设置钢筋混凝土抗震墙底部加强部位时,根据地下室顶板是否作为上部结构的嵌固部位,分成以下两种种情况:

⑴地下室顶板作为上部结构的嵌固部位

抗震墙底部加强部位的高度从首层向上算,按6.1.10条的规定取值,同时将加强部位向地下室延伸一层(具有一层以上地下室的房室可仅延伸至地下一层,地下二层以下可不按加强部位对待)。

⑵地下室顶板不能作为上部结构的嵌固部位

根据震害调查发现,地震的震害在地表附近较严重,地下室震害较少,通常±0处可以采取相应措施满足嵌固要求,若地下室无法满足嵌固要求,通常底下一层底板处可基本满足。此时抗震墙底部加强部位的高度按该处向上算1/8的总高度及地下一层加首层

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高度的较大值,且按不大于15m取值。此时若有一层以上地下室不必再向上延伸至地下的二层以下。

94.抗震墙边缘构件的箍筋应采用何种形式,阴影部分是否可用拉筋代替箍筋? 抗震墙墙肢两端应设置边缘构件,边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。抗震墙墙肢的延性与受压区混凝土的变形能力即箍筋约束有关,抗震墙设置边缘构件是避免墙肢在轴压力和弯矩共同作用下,受压区混凝土压碎破坏。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;构造边缘构件相对约束边缘构件,其对混凝土约束较差。约束边缘构件和构造边缘构件的长度分别按抗震规范图6.4.7和图6.4.8的要求采用。

对于约束边缘构件,阴影部分(图6.4.7)必须采用箍筋,阴影范围之外可以采用箍筋或拉筋,但约束边缘构件的边界处应为箍筋。

对于构造边缘构件,在底部加强部位及抗震墙转角处宜用箍筋,构造边缘构件的边界处应为箍筋,箍筋范围内的其他部位用拉筋即可。

95.抗震规范多层砌体房屋中多孔砖定义是什么?为什么对6度区最小墙厚度为240mm的多孔砖砌体房屋有比实心粘土砖房屋降低一层的要求?

烧结普通砖、空心砖、多孔砖的产品要求可按照有关国家标准《烧结普通砖》(GB5101-2003,2003年4月29日发布)、《烧结空心砖和空心砌块》(GB13545-2003,2003年10月1日实施)、《烧结多孔砖》(GB13544—2000,2001年5月1日实施)执行,建筑结构中常用的承重多孔砖孔洞率一般为20%~30%,非承重的空心砖孔洞率一般为40%~50%。

抗震规范中多孔砖的定义可参照行业标准《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001第2.1.1条规定:烧结多孔砖是以粘土、页岩、煤矸石为主要原料,经焙烧而成,孔洞率不小于15%,孔形为圆孔或非圆孔,孔的尺寸小而多,主要用于承重部位的砖,目前分为P型砖和M型砖。《多孔砖砌体结构技术规范》,同时还规定了当多孔砖砖的孔洞率大于30%时,应乘以0.9的折减系数。

现行抗震规范与89抗震规范相比,增加了多孔粘土砖砌体结构,7.1.2条结合工程实践及已有设计规程多年的应用经验,7、8、9度区保持和实心砖砌体同样的层数和高

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度,对6度区则降低为7层。其主要原因是研究多孔砖砌体的试验结果表明,它的脆性材料性质表现更为突出,特别是多孔砖由于壁和肋均较薄,在受到较大轴压力下,极易产生“劈裂”现象,即多孔砖的外壁先崩裂脱落,造成在整体模拟试验时的突然倒塌。

因此,对多孔砖砌体应降低其轴压力和承担局部受压的可能性,以避免其产生“劈裂”现象和突然倒塌。

96.坡地上多层砌体房屋的层数和总高度计算有何要求?

考虑到坡地上多层砌体房屋在高底坡处地面之上的层数和高度不同,结构刚度不均匀,对结构抗侧力有不利影响。出于安全考虑,对于一般坡地上多层砌体房屋总高度的计算,仍然沿用自室外地坪到主要屋面板板顶标高,或到檐口标高的方法,室外地坪应从低处计算。按同样要求,层数也应从低处算起,例如,坡地上某多层砌体结构房屋,低处有6层,高处有5层,则总层数应按6层算。

若多层砌体房屋在坡地范围内的结构每层楼板均与山体有可靠的锚固,墙体也采取有效措施与山体连接,结构的墙体刚度较大,则可按从高处计算房屋的层数和总高度,但此时应按抗震动参数的放大作用。例如,坡地上某多层砌体结构房屋,低处有6层,高处有5层,采取在坡地范围内的结构楼板与山体有可靠的锚固、该范围横墙间距较密,且外延伸出后与山体可靠锚固等多种有效措施,加强结构与山体的连接,则该房屋总层数可按5层计算。

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