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中华人民共和国行业标准
底部框架-抗震墙砌体房屋抗震技术规程
Technical specification for earthquake-resistant of masonry buildings with frame and seismic-wall in the lower stories
JGJ 248-2012
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2012年8月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1321号
关于发布行业标准《底部框架-抗震墙砌体房屋抗震技术规程》的公告
现批准《底部框架-抗震墙砌体房屋抗震技术规程》为行业标准,编号为JGJ 248-2012,自2012年8月1日起实施。其中,第3.0.2、3.0.6、3.0.9、5.5.15、5.5.28、6.2.1、6.2.3、6.2.5、6.2.8、6.2.13、6.2.15条为强制性条文,必须严格执行。
本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2012年3月1日
前言
根据原建设部《关于印发“一九九九年工程建设城建、建工行业标准制订、修订计划”的通知》(建标[1999]309号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规程。
本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.地震作用和结构抗震验算;5.底部框架-抗震墙抗震设计;6.上部砌体结构抗震设计;7.结构薄弱楼层判别及弹塑性变形验算;8.施工。
本规程中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号,邮政编码:100013)。
本规程主编单位:中国建筑科学研究院
本规程参编单位:中国建筑西南设计研究院有限公司
北京三茂建筑工程检测鉴定有限公司
辽宁省城乡建设规划设计院
西安建筑科技大学
大连理工大学
东南大学
四川大西南正华建设有限公司
大连市城乡建设委员会
本规程主要起草人员:肖伟 高小旺 王菁 王巍 张志明 张宜磊 李清洋 杨树成 汪颖富 周晓夫 周培正 梁兴文 黄宗瑜 程文瀼 蔡贤辉
本规程主要审查人员:刘志刚 周炳章 张前国 李德荣 苏经宇 钟益村 耿树江 钱稼茹 曾德民 霍文营
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1 总则
1.0.1 为使底部框架一抗震墙砌体房屋经抗震设防后,减轻建筑地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,制定本规程。
1.0.2 本规程主要适用于抗震设防烈度为6度、7度和8度(0.20g)、抗震设防类别为标准设防类的底层或底部两层框架一抗震墙砌体房屋的抗震设计与施工。
注:本规程中“6度、7度、8度”即“抗震设防烈度为6度、7度、8度”的简称。
1.0.3 砌体类型适用于烧结类砖(包括烧结普通砖、烧结多孔砖)砌体、混凝土砖(包括混凝土普通砖、混凝土多孔砖)砌体和混凝土小型空心砌块砌体;采用非黏土的烧结砖、混凝土砖的房屋,块体的材料性能应有可靠的试验数据;当本规程未作具体规定时,可按本规程普通砖、多孔砖房屋的相应规定执行。
注:本规程中“小砌块”即“混凝土小型空心砌块”的简称。
1.0.4 进行抗震设计的底部框架-抗震墙砌体房屋,当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
1.0.5 底部框架-抗震墙砌体房屋进行抗震设计与施工时,除应符合本规程要求外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 底层框架-抗震墙砌体房屋 masonry buildings with frame and seismic-wall in first story
底层横向与纵向均为框架-抗震墙体系、第二层及其以上楼层为砌体墙承重体系构成的房屋。
2.1.2 底部两层框架-抗震墙砌体房屋 masonry buildings with frame and seismic-wall in the lower-two stories
底部两层横向与纵向均为框架-抗震墙体系、第三层及其以上楼层为砌体墙承重体系构成的房屋。
2.1.3 底部框架-抗震墙砌体房屋 masonry buildings with frame and seismic-wall in the lower stories
底层框架-抗震墙砌体房屋和底部两层框架-抗震墙砌体房屋的统称。
2.1.4 过渡楼层 transitional story
底层框架-抗震墙砌体房屋的第二层和底部两层框架-抗震墙砌体房屋的第三层。
2.2 符号
2.2.1 作用和作用效应
FEk——结构总水平地震作用标准值;
Fi——质点i的水平地震作用标准值;
Geq——地震时结构等效总重力荷载代表值;
Gi、Gj——分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值;
M——弯矩;
N——轴向力;
V——剪力;
σ0——对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。
2.2.2 材料性能
C——混凝土强度等级;
Cb——混凝土小砌块灌孔混凝土的强度等级;
E——砌体弹性模量;
Ec——混凝土弹性模量;
Eg——配筋混凝土小砌块砌体抗震墙的弹性模量;
Es——钢筋弹性模量;
fck、fc——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;
fgk、fg——灌孔小砌块砌体抗压强度标准值、设计值;
fgvk、fgv——灌孔小砌块砌体抗剪强度标准值、设计值;
ftk、ft——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值;
fv、fvu——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值、极限抗剪强度计算取值;
fvE、fvEu——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值、抗震极限抗剪强度计算值;
fy、f'y——钢筋的抗拉强度、抗压强度设计值;
fyk——钢筋抗拉强度标准值;
G——砌体剪变模量;
Gc——混凝土剪变模量;
Gg——配筋混凝土小砌块砌体抗震墙的剪变模量;
M——砂浆强度等级;
Mb——混凝土小砌块砌筑砂浆的强度等级;
MU——块体(砖、砌块)强度等级。
2.2.3 几何参数
A——墙水平截面面积;
Ac——墙内芯柱、构造柱或边缘构件的水平截面面积;
As、A's——受拉区、受压区纵向钢筋截面面积;
Asv、Ash——同一截面各肢竖向、水平箍筋或分布钢筋的全部截面面积;
Aw——T形、I字形截面抗震墙腹板的面积;
as、a's——纵向受拉钢筋合力点、受压钢筋合力点至截面近边的距离;
b——矩形截面宽度、T形和I字形截面的腹板宽度;
bf、b'f——T形、I字形截面受拉区及受压区翼缘宽度;
bw——抗震墙截面宽度;
d——钢筋直径或圆形截面的直径;
ea——附加偏心距;
Hi、Hj——分别为质点i、j的计算高度;
Hn——框架柱的净高;
h——层高;截面高度;
h0——截面有效高度;
hf、h'f——T形、I字形截面受拉区及受压区翼缘高度;
la——非抗震设计时纵向受拉钢筋的锚固长度;
laE——纵向受拉钢筋的抗震锚固长度;
ln——梁的净跨度;
s——箍筋或分布钢筋间距。
2.2.4 计算系数
αl——受压区混凝土等效矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;
αmax——水平地震影响系数最大值;
γRE——承载力抗震调整系数;
ζN——砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数;
ηc——构造柱参与墙体工作时的墙体约束修正系数;柱端弯矩增大系数;
ξR——底部框架-抗震墙砌体房屋的上部砌体房屋层间极限剪力系数;
ξy——底部框架-抗震墙砌体房屋的底部层间屈服强度系数;
ρ——小砌块墙体中芯柱的填孔率;
ρv——柱箍筋加密区的体积配箍率;
ρw——钢筋混凝土墙板竖向分布钢筋配筋率。
3 基本规定
3.0.1 底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震设计,宜使底部框架-抗震墙部分与上部砌体房屋部分的抗震性能均匀匹配,避免出现特别薄弱的楼层和避免薄弱楼层出现在上部砌体房屋部分。
3.0.2 底部框架-抗震墙砌体房屋的总高度和层数应符合下列要求:
1 抗震设防类别为重点设防类时,不应采用底部框架-抗震墙砌体房屋。标准设防类的底部框架-抗震墙砌体房屋,房屋的总高度和层数不应超过表3.0.2的规定。
表3.0.2 底部框架-抗震墙砌体房屋总高度(m)和层数限值
注:1 房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度,半地下室可从地下室室内地面算起,全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起;对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处;
2 室内外高差大于0.6m时,房屋总高度应允许比表中数值适当增加,但增加量应少于1.0m;
3 表中上部小砌块砌体房屋不包括配筋小砌块砌体房屋。
2 上部为横墙较少时,底部框架-抗震墙砌体房屋的总高度,应比表3.0.2的规定降低3m,层数相应减少一层;上部砌体房屋不应采用横墙很少的结构。
注:横墙较少指同一楼层内开间大于4.2m的房间面积占该层总面积的40%以上;当开闻不大于4.2m的房间面积占该层总面积不到20%且开间大于4.8m的房间面积占该层总面积的50%以上时为横墙很少。
3 6度、7度时,底部框架-抗震墙砌体房屋的上部为横墙较少时,当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时,房屋的总高度和层数应允许仍按表3.0.2的规定采用。
3.0.3 底部框架-抗震墙砌体房屋底部楼层的层高不应超过4.5m,当底层框架-抗震墙砌体房屋的底层采用约束砌体抗震墙时,底层层高不应超过4.2m;上部砌体房屋部分的层高不应超过3.6m。
3.0.4 底部框架-抗震墙砌体房屋总高度和总宽度的比值,6度、7度时不应超过2.5,8度时不应超过2.0。其总高度与总长度的比值宜小于1.5。当建筑平面接近正方形时,其高宽比宜适当减小。
3.0.5 底部框架-抗震墙砌体房屋的建筑形体及构件布置的平面、竖向规则性,应符合下列要求:
1 房屋的平面、竖向布置宜规则、对称。房屋平面突出部分尺寸不宜大于该方向总尺寸的30%;除顶层或出屋面小建筑外,楼层沿竖向局部收进的水平向尺寸不宜大于相邻下一层该方向总尺寸的25%。
2 建筑的质量分布和刚度变化宜均匀。
3 上部砌体房屋的平面轮廓凹凸尺寸,不应超过基本部分尺寸的50%;当超过基本部分尺寸的25%时,房屋转角处应采取加强措施。
4 楼板开洞面积不宜大于该层楼面面积的30%;底部框架-抗震墙部分有效楼板宽度不宜小于该层楼板基本部分宽度的50%;上部砌体房屋楼板局部大洞口的尺寸不宜超过楼板宽度的30%,且不应在墙体两侧同时开洞。
5 过渡楼层不应错层,其他楼层不宜错层。当局部错层的楼板高差超过500mm且不超过层高的1/4时,应按两层计算,错层部位的结构构件应采取加强措施;当错层的楼板高差大于层高的1/4时,应设置防震缝,缝两侧均应设置对应的结构构件。
3.0.6 底部框架-抗震墙砌体房屋的结构体系,应符合下列要求:
1 底层或底部两层的纵、横向均应布置为框架-抗震墙体系,抗震墙应基本均匀对称布置。上部的砌体墙体与底部的框架梁或抗震墙,除楼梯间附近的个别墙段外均应对齐。
2 6度且总层数不超过四层的底层框架-抗震墙砌体房屋,应采用钢筋混凝土抗震墙、配筋小砌块砌体抗震墙或嵌砌于框架之间的约束普通砖砌体或小砌块砌体的砌体抗震墙,当采用约束砌体抗震墙时,应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力并进行底层的抗震验算,且同一方向不应同时采用钢筋混凝土抗震墙和约束砌体抗震墙;6度时其余情况及7度时应采用钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙;8度时应采用钢筋混凝土抗震墙。
3 底部框架-抗震墙砌体房屋的底部抗震墙应设置条形基础、筏形基础等整体性好的基础。
3.0.7 上部砌体房屋部分的结构体系和建筑布置,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,不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系;
2 纵横向砌体抗震墙的布置应符合下列要求:
1) 宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;且纵横向墙体的数量不宜相差过大;内纵墙不宜错位;
2) 同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀,墙面洞口的面积,6度、7度时不宜大于墙面总面积的55%,8度时不宜大于50%;
3) 房屋在宽度方向的中部应设置内纵墙,其累计长度不宜小于房屋总长度的60%(高宽比大于4的墙段不计入)。
3 楼梯间不宜设置在房屋的尽端或转角处;
4 不应在房屋转角处设置转角窗;
5 上部为横墙较少情况时或跨度较大时,宜采用现浇钢筋混凝土楼盖、屋盖。
3.0.8 底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震横墙间距,不应超过表3.0.8 的要求。
表3.0.8 房屋抗震横墙间距(m)
部位 | 烈度 | |||
6 | 7 | 8 | ||
底层或底部两层 | 18 | 15 | 11 | |
上部各层 | 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖 | 15 | 15 | 11 |
装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖 | 11 | 11 | 9 |
注:1 上部砌体房屋的顶层,最大横墙间距允许适当放宽,但应采取相应加强措施;
2 上部多孔砖抗震墙厚度为190mm时,最大横墙间距应比表中数值减少3m;
3 底部抗震横墙至无抗震横墙的边轴线框架的距离,不应大于表内数值的1/2。
3.0.9 底层框架-抗震墙砌体房屋在纵横两个方向,第二层计入构造柱影响的侧向刚度与底层的侧向刚度比值,6度、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不得小于1.0;
底部两层框架-抗震墙砌体房屋在纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层计入构造柱影响的侧向刚度与底部第二层的侧向刚度比值,6度、7度时不应大于2.0,8的度时不应大于1.5,且均不得小于1.0。
3.0.10 底部框架-抗震墙砌体房屋中,底部框架的抗震等级,6度、7度、8度时应分别按三级、二级、一级采用;底部钢筋混凝土抗震墙和配筋小砌块砌体抗震墙的抗震等级,6度、7度、8度时应分别按三级、三级、二级采用,其抗震构造措施按相应抗震等级中一般部位的要求采用(以下将“抗震等级一级、二级、三级”简称为“一级、二级、三级”)。
3.0.11 底部框架-抗震墙砌体房屋中上部砌体抗震墙墙段的局部尺寸,宜符合表3.0.11的要求。
表3.0.11 上部砌体墙的局部尺寸限值(m)
部位 | 6度 | 7度 | 8度 |
承重窗间墙最小宽度 | 1.0 | 1.0 | 1.2 |
承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 | 1.0 | 1.0 | 1.2 |
非承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
内墙阳角至门洞边的最小距离 | 1.0 | 1.0 | 1.5 |
无锚固女儿墙(非出入口处)的最大高度 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
注:1 局部尺寸不足时,应采取局部加强措施弥补,且最小宽度不宜小于1/4层高和表中数据的80%;
2 出入口处的女儿墙应有锚固。
3.0.12 底部框架-抗震墙砌体房屋的结构材料性能指标,应符合下列最低要求:
1 普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10;其砌筑砂浆强度等级,过渡楼层及底层约束砌体抗震墙不应低于M10,其他部位不应低于M5。
2 小砌块的强度等级,过渡楼层及底层约束砌体抗震墙不应低于MU10,其他部位不应低于MU7.5;其砌筑砂浆强度等级,过渡楼层及底层约束砌体抗震墙不应低于Mb10,其他部位不应低于Mb7.5。
3 混凝土的强度等级,框架柱、梁、节点核心区及钢筋混凝土抗震墙不应低于C30,构造柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20,小砌块砌体抗震墙的芯柱及配筋小砌块砌体抗震墙的灌孔混凝土不应低于Cb20。
4 框架和斜撑构件(含楼梯踏步段),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屈服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%。
5 普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋。普通钢筋的强度等级,纵向受力筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB400级的钢筋,也可采用符合抗震性能指标的HRB335级钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB335级的钢筋,也可选用HPB300级钢筋。
6 按本规程设计的底部框架-抗震墙砌体房屋,混凝土强度等级不应超过C50。
3.0.13 6度、7度和8度时,底部框架-抗震墙砌体房屋均应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。
3.0.14 7度(0.15g)和8度(0.20g)时,底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震验算,尚应符合下列规定:
1 应进行罕遇地震作用下结构薄弱楼层的判别;
2 宜进行罕遇地震作用下结构薄弱楼层的弹塑性变形验算。
3.0.15 建筑场地为Ⅰ类时,底部框架-抗震墙砌体房屋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度时仍应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类、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g的地区,宜按抗震设防烈度8度(0.20g)时的要求采取抗震构造措施。
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4 地震作用和结构抗震验算
4.1 水平地震作用和作用效应计算
4.1.1 底部框架-抗震墙砌体房屋的地震作用,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。
4.1.2 计算地震作用时,建筑的重力荷载代表值取值应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。
4.1.3 底部框架-抗震墙砌体房屋的水平地震影响系数的确定,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。
4.1.4 底部框架-抗震墙砌体房屋的水平地震作用计算,应采用下列方法:
1 质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,可采用底部剪力法等简化方法;
2 除1款外的底部框架-抗震墙砌体房屋,宜采用振型分解反应谱法。
4.1.5 采用底部剪力法时,各楼层可仅取一个自由度,结构的水平地震作用标准值,应按下列公式计算(图4.1.5):
图4.1.5 结构水平地震作用计算简图
式中:FEk——结构总水平地震作用标准值(N);
αmax——水平地震影响系数最大值,应按本规程第4.1.3条的规定采用;
Geq——结构等效总重力荷载(N),多质点取总重力荷载代表值的85%;
Fi——质点 i 的水平地震作用标准值(N);
Gi、Gj——分别为集中于质点 i、j 的重力荷载代表值(N),应按本规程第4.1.2的规定确定;
Hi、Hj——分别为质点 i、j 的计算高度(mm)。
4.1.6 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,此增大部分不应往下传递,但与该突出部分相连的构件应予以计入;采用振型分解法时,突出屋面部分可作为一个质点。
4.1.7 底部框架-抗震墙砌体房屋考虑扭转影响时,第 i 层第 j 榀抗侧力构件的地震剪力,可按下列公式简化计算:
式中:V'xj(i)、V'yj(i)——分别为 x、y 方向第 i 层第 j 榀构件考虑扭转影响的地震剪力(N);
Vxj(i)、Vyj(i)——分别为 x、y 方向第 i 层第 j 榀构件不考虑扭转影响的地震剪力(N);
βxj 、βyj ——分别为 x、y 方向考虑扭转影响的修正系数;当 βxj 或 βyj 小于1.0时取为1.0;
Kxj、Kyj——分别为第 j 榀抗侧力构件 x、y 方向的平动刚度(N/mm);
KΦ——为扭转刚度(N·mm);
esx、esy——分别为水平地震作用中心与楼层刚度中心 x、y 方向的偏心距(mm);
xj、yj ——分别为第 j 榀抗侧力构件到房屋平面上刚度中心 x、y 方向的距离(mm)。
4.1.8 底部框架-抗震墙砌体房屋的地震作用效应,应按下列规定调整:
1 对底层框架-抗震墙砌体房屋,当第二层与底层的侧向刚度比不小于1.3时,底层的纵向和横向地震剪力设计值均应乘以增大系数,其值可在1.0~1.5范围内选用,第二层与底层侧向刚度比大者应取大值;
注:层间侧向刚度可按本规程附录A的方法计算。
2 对底部两层框架-抗震墙砌体房屋,当第三层与第二层的侧向刚度比不小于1.3时,底层和第二层的纵向和横向地震剪力设计值均应乘以增大系数,其值可在1.0~1.5范围内选用,第三层与第二层侧向刚度比大者应取大值;
3 底层或底部两层纵向和横向地震剪力设计值,应全部由该方向的抗震墙承担,并按各墙体的侧向刚度比例分配。
4.1.9 底部框架-抗震墙砌体房屋中,底部框架的地震作用效应,宜按下列原则确定:
1 底部框架承担的地震剪力设计值,可按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配。有效侧向刚度的取值,框架不折减,混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙可乘以折减系数0.30,约束普通砖砌体或小砌块砌体抗震墙可乘以折减系数0.20。
2 当抗震墙之间楼盖长宽比大于2.5时,框架柱各轴线承担的地震剪力和轴向力,尚应计入楼盖平面内变形的影响。
4.1.10 底层框架-抗震墙砌体房屋的底层框架和抗震墙承担的倾覆力矩,可按该框架或抗震墙所从属重力荷载面积的比例和框架-抗震墙构件组合截面弹性弯曲刚度的比例的平均值进行分配。
4.1.11 底部两层框架-抗震墙砌体房屋的底部框架和抗震墙承担的倾覆力矩,可按第二层框架或抗震墙所从属重力荷载面积的比例和第二层框架-抗震墙构件组合截面弹性弯曲刚度的比例的平均值进行分配。
4.1.12 底层框架-抗震墙砌体房屋中底层嵌砌于框架之间的普通砖或小砌块的砌体墙,当符合本规程第5.5.25条、第5.5.26条的构造要求时,底层框架柱轴向力和剪力,应计入砖墙或小砌块墙引起的附加轴向力和附加剪力,其值可按下列公式计算(图4.1.12):
图4.1.12 砌体抗震墙引起框架柱的附加轴向力和附加剪力
式中:△Nf——框架柱的附加轴向压力设计值(N);
△Vf——框架柱的附加剪力设计值(N);
Vw——墙体承担的剪力设计值(N),框架柱两侧有墙时,采用两者的较大值;
Hf——框架层高(mm);
l ——框架跨度(mm)。
4.1.13 底部框架-抗震墙砌体房屋的楼层水平地震剪力,应按下列原则进行分配:
1 现浇和装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖等刚性楼盖、屋盖建筑,宜按各抗侧力构件的等效侧向刚度的比例分配;
2 普通的预制装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖等半刚性楼盖、屋盖建筑,宜按各抗侧力构件的等效侧向刚度的比例和其从属面积上重力荷载代表值比例的平均值分配;
3 计入空间作用、楼盖变形和扭转的影响时,可按本节相关规定对上述分配结果作适当调整。
4.2 截面抗震验算
4.2.1 底部框架-抗震墙砌体房屋的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合、结构构件的截面抗震验算,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。
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5 底部框架-抗震墙抗震设计
5.1 结构布置
5.1.1 底部框架的结构布置除应符合本规程第3.0.6条的规定外,尚应符合下列规定:
1 框架柱网轴线宜与上部砌体房屋的轴线一致;
2 底部应采用双向现浇钢筋混凝土框架,且不应采用单跨框架;
3 框架梁的跨度不宜大于7.5m;
4 支承上部砌体承重墙的托墙梁宜为底部框架梁;
5 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) 各柱基础底面在重力荷载代表值作用下的压应力差别较大;
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黏性土层、液化土层或严重不均匀土层以及湿陷性黄土;
5) 桩基承台之间。
5.1.2 底部抗震墙的布置除应符合本规程第3.0.6条的规定外,尚应符合下列规定:
1 抗震墙应布置在上部砌体结构有砌体抗震墙轴线处。
2 底部两层框架-抗震墙结构中的抗震墙应贯通底部两层。
3 抗震墙宜纵、横向相连;钢筋混凝土抗震墙墙板的两端(不包括洞口两侧)应设置框架柱;约束砌体抗震墙和配筋小砌块砌体抗震墙墙板应嵌砌于框架平面内。
4 楼梯间宜设置抗震墙,但不宜造成较大的扭转效应。
5 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。
6 底层框架-抗震墙砌体房屋中,钢筋混凝土抗震墙的高宽比宜大于1.0;底部两层框架-抗震墙砌体房屋中,钢筋混凝土抗震墙的高宽比宜大于1.5。当不满足上述高宽比的要求时,宜采取在抗震墙的墙板中开设竖缝或在墙板中设置交叉的钢筋混凝土暗斜撑等措施。当在墙体开设洞口形成若干墙肢时,各墙肢的高宽比不宜小于2.0。
注:抗震墙高度指抗震墙底面至过渡楼层楼板面的高度,宽度指抗震墙两侧边间的距离。
7 钢筋混凝土抗震墙洞口边距框架柱边不宜小于300mm;约束砌体抗震墙和配筋小砌块砌体抗震墙洞口宜沿墙板居中设置;底部两层框架-抗震墙结构中的抗震墙洞口宜上下对齐。
8 抗震墙的基础应有良好的整体性和较强的抗转动能力。
5.1.3 底部框架-抗震墙的纵向或横向,可设置一定数量的钢支撑或耗能支撑,部分抗震墙可采用支撑替代。支撑的布置宜均匀对称。在计算楼层侧向刚度时,应计入支撑的刚度。
5.1.4 底部楼梯间应符合下列要求:
1 宜采用现浇钢筋混凝土楼梯;
2 楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则;楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响,并应对楼梯构件进行抗震承载力验算;宜采取构造措施,减少楼梯构件对主体结构刚度的影响;
3 楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。
5.1.5 底部砌体隔墙、填充墙应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中非结构构件的有关规定。当砌体填充墙的布置导致短柱或加大扭转效应时,应与框架柱脱开或采取柔性连接等措施。
5.2 托墙梁的作用与作用效应
5.2.1 计算竖向荷载作用下托墙梁的弯矩和剪力时,作用在托墙梁上的竖向荷载可按下列规定采用:
1 当底部均为框架梁作为托墙梁时,横向框支墙梁取其承载范围内本层楼盖传递的全部竖向荷载和托墙梁以上墙体传递的相应承载范围内全部楼(屋)盖荷载与墙体自重之和的60%。
2 当底部为有次梁作为托墙梁时,纵梁支承的横向托墙梁荷载,可按本条第1款的规定采用;与其相邻的横向框支墙梁,取其承载范围内本层楼盖传递的全部竖向荷载和托墙梁以上墙体传递的相应承载范围内全部楼(屋)盖荷载与墙体自重之和的85%。
3 纵向框支墙梁取其承载范围内本层楼盖(当为现浇双向板时)传递的全部竖向荷载、托墙梁以上墙体传递的相应承载范围内全部楼(屋)盖荷载(当上部各层楼盖为现浇双向板时)与墙体自重之和的60%,以及支承在纵向托墙梁上的横向托墙梁传递的集中荷载。内纵托墙梁上的集中荷载取其承载范围内(图5.2.1)全部竖向荷载的90%;外纵托墙梁上的集中荷载取其承载范围内(图5.2.1)全部竖向荷载的1.1倍。
图5.2.1 纵向框支墙梁上集中荷载承载范围示意图
1-外纵梁上集中荷载取值范围;2-内纵梁上集中荷载取值范围
5.2.2 托墙梁的地震作用效应和地震组合内力应采用下列方法计算:
1 一般的托墙梁,可按框架梁计算其水平地震作用效应。
2 一端与钢筋混凝土抗震墙平面内相连、另一端与框架相连的托墙梁,可按连梁计算其水平地震作用效应。
3 托墙梁计算地震组合内力时,应采用合适的计算简图。若考虑上部墙体与托墙梁的组合作用,应计入地震时墙体开裂对组合作用的不利影响,可调整有关的弯矩系数、轴力系数等计算参数。
5.3 构件截面组合内力的调整
5.3.1 一级、二级、三级框架的梁柱节点处,除底部框架顶层及柱轴压比小于0.15者外,柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:
式中:∑Mc——节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和(N·mm),上下柱端的弯矩设计值,可按弹性分析分配;
∑Mb——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和(N·mm),当一级框架节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取零;
ηc——框架柱端弯矩增大系数,一级可取1.4,二级可取1.2,三级可取1.1。
5.3.2 一级、二级、三级底部框架柱的最上端和最下端,其组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.25和1.15。
5.3.3 一级、二级、三级框架梁和抗震墙的连梁,其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整:
式中:V——梁端截面组合的剪力设计值(N);
ln——梁的净跨(mm);
VGb——梁在重力荷载代表值作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设计值(N);
Mlb、Mrb——分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值(N·mm),一级框架当两端弯矩均为负弯矩时,绝对值较小一端的弯矩应取零;
ηvb——梁剪力增大系数,一级可取1.3,二级可取1.2,三级可取1.1。
5.3.4 一级、二级、三级框架柱端部组合的剪力设计值应按下式调整:
式中:V——柱端截面组合的剪力设计值(N);
Hn——柱的净高(mm);
Mtc、Mbc——分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值(N·mm),应符合本规程第5.3.1条、5.3.2条的规定;
ηvc——柱剪力增大系数,一级可取1.4,二级可取1.2,三级可取1.1。
5.3.5 一级、二级、三级框架的角柱,经本规程第5.3.1条、5.3.2条、5.3.4条调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值尚应乘以不小于1.10的增大系数。
5.3.6 底部框架梁柱节点核心区的抗震验算应符合下列要求:
1 底部两层框架第一层顶的节点核心区,一级、二级、三级时应进行抗震验算;
2 底部框架顶层的节点核芯区,可不进行抗震验算,但应符合抗震构造措施的要求。
5.4 截面抗震验算
5.4.1 底部框架-抗震墙砌体房屋中的底部框架梁、柱、钢筋混凝土抗震墙和连梁,其截面组合的剪力设计值应符合下列要求:
跨高比大于2.5的梁、连梁及剪跨比大于2的柱和抗震墙:
跨高比不大于2.5的连梁、剪跨比不大于2的柱和抗震墙:
剪跨比应按下式计算:
式中:V——按本章第5.3.3条、5.3.4条、5.3.5条等规定调整后的梁端、柱端或墙端截面组合的剪力设计值(N);
b——梁、柱或抗震墙墙肢的截面宽度(mm);圆形截面柱可按面积相等的方形截面计算;
h0——截面有效高度(mm),抗震墙可取墙肢长度;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm²);
λ ——剪跨比,取柱或墙上下端计算结果的较大值;反弯点位于柱高中部的框架柱可按柱净高与2倍柱截面高度之比计算;
Mc——柱端或墙端截面组合的弯矩计算值(N·mm);
Vc——柱端或墙端截面与Mc对应的组合剪力计算值(N);
γRE——承载力抗震调整系数,取0.85。
5.4.2 矩形截面或翼缘位于受拉边的倒T形截面梁,其正截面受弯承载力应按下列公式计算:
当 x ≥2a's,且 x ≤ξbh0时
当 x <2a's时
式中:Mb——梁组合的弯矩设计值(N·mm);
fy、f'y——分别为钢筋的抗拉和抗压强度设计值(N/mm²);
As、A's——分别为受拉区和受压区纵向钢筋的截面面积(mm²);
x ——混凝土受压区高度(mm),应符合本章第5.5.11条的规定;
b ——矩形截面的宽度或倒T形截面的腹板宽度(mm);
h0——梁截面的有效高度(mm);
a's——受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离(mm);
fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm²);
a1——受压区混凝土等效矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,当混凝土强度等级不超过C50时,a1取为1.0;
ξb——相对界限受压区高度,应按表5.4.2取值;
γRE——承载力抗震调整系数,取0.75。
表5.4.2 混凝土强度等级不超过C50时热轧钢筋的ξb值
钢筋种类 | HRB335级 | HRB400级 | HRB500级 |
ξb | 0.550 | 0.518 | 0.482 |
5.4.3 翼缘位于受压区的T形、I形及倒L形截面梁(图5.4.3),其正截面受弯承载力应按下列公式计算:
当 x ≤h'f 时,按宽度为b'f的矩形截面计算。
当 x >h'f 和 x ≥2a's,且 x ≤ξbh0时
式中:h'f——T形、I形及倒L形截面受压区的翼缘高度(mm);
b'f——T形、I形及倒L形截面受压区的翼缘计算宽度(mm),按表5.4.3所列情况中的最小值取用;
γRE——承载力抗震调整系数,取0.75。
图5.4.3 T形截面梁受压区高度位置
表5.4.3 受弯构件受压区有效翼缘计算宽度b'f
注:1 表中 b 为梁的腹板宽度;
2 如肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时,可不考虑表中情况3的规定;
3 对加腋的T形、I形和倒L形截面,当受压区加腋的高度hh不小于h'f且加腋的长度bh不大于3hh时,其翼缘计算宽度可按表中情况3的规定分别增加2bh(T形梁、I形截面)和bh(倒L形截面);
4 独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时,其计算宽度应取腹板宽度 b 。
5.4.4 考虑地震作用组合的矩形、T形和I形截面的框架梁,其斜截面受剪承载力应按下式计算:
式中:Vb——梁组合的剪力设计值(N);
acv——斜截面混凝土受剪承载力系数,对于一般受弯构件取0.7;对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力的75%以上的情况)的独立梁,取acv为
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm²);
Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(mm²);
fyv——箍筋抗拉强度设计值(N/mm²);
s ——沿构件长度方向的箍筋间距(mm);
γRE——承载力抗震调整系数,取0.85。
5.4.5 考虑地震作用组合的矩形截面偏心受压框架柱的正截面受压承载力,采用对称配筋(As=A's)时,应按下列公式计算:
当 x ≥2a's,且 x ≤ξbh0时
当 x ≥2a's,且 x >ξbh0时
当 x <2a's 时
式中:Mc——柱组合的弯矩设计值(N·mm);尚需根据柱两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值的比值、柱轴压比和柱长细比的情况,确定是否考虑轴向压力在该方向挠曲杆件中产生的附加弯矩影响;
Nc——柱组合的轴向压力设计值(N);
ea——附加偏心距(mm),取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值;
h、h0——柱的截面高度和截面有效高度(mm);
as——纵向受拉钢筋的合力点至截面近边缘的距离(mm);
ξ ——柱截面受压区相对高度;
γRE——承载力抗震调整系数,当柱轴压比小于0.15时取0.75,其他情况取0.80。
5.4.6 考虑地震作用组合的矩形截面框架柱斜截面抗震受剪承载力,应按下式计算:
式中:Vc——柱组合的剪力设计值(N);
Nc——柱组合的轴向压力设计值(N),当Nc大于0.3fcbh 时,取0.3fcbh ;
λ ——柱的计算剪跨比,当 λ 小于1.0时,取1.0;当 λ 大于3.0时,取3.0;
γRE——承载力抗震调整系数,取0.85。
5.4.7 考虑地震作用组合的矩形、T形、I字形偏心受压钢筋混凝土抗震墙(图5.4.7)的正截面受压承载力,应按下列公式计算:
图5.4.7 抗震墙截面尺寸
当 x >h'f 时
当 x ≤h'f 时
当 x ≤ξbhw0时(大偏心受压)
当 x >ξbhw0时(小偏心受压)
式中:N、M——分别为组合的轴向压力(N)和弯矩(N·mm)的设计值;
fy、f'y、fyw——分别为墙端部受拉、受压钢筋和墙板竖向分布钢筋的强度设计值(N/mm²);
fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm²);
ρw——墙板竖向分布钢筋配筋率;
ξb——相对界限受压区高度,按本规程表5.4.2的规定取值;
As、A's——墙端部边缘构件内受拉、受压钢筋截面面积(mm²);
x ——混凝土受压区高度(mm);
γRE——承戋力抗震调整系数,取0.85。
5.4.8 考虑地震作用组合的钢筋混凝土抗震墙偏心受压时斜截面抗震受剪承载力,应按下式计算:
式中:Nw——组合的墙体轴向压力设计值中的较小值(N);当Nw大于0.2fcbwhw时,取0.2fcbwhw;
Vw——墙计算截面处的组合剪力设计值(N);
A——抗震墙截面面积(mm²);
Aw——T形或I字形截面抗震墙腹板部分截面面积(mm²),矩形截面时,取Aw等于A;
λ ——计算截面处的剪跨比, λ =Mw/(Vwhw0);当 λ 小于1.5时取1.5,当 λ 大于2.2时取2.2;此处,Mw为与剪力设计值Vw对应的弯矩设计值;当计算截面与墙底之间的距离小于hw0/2时, λ 应按距墙底庇hw0/2处的弯矩设计值和剪力设计值计算;
Ash——墙板水平分布钢筋和端柱同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(mm²);
s ——板水平分布钢筋间距(mm);
fyh——墙板水平分布钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm²);
γRE——承载力抗震调整系数,取0.85。
5.4.9 底层框架-抗震墙砌体房屋中,底层嵌砌于框架之间的约束普通砖抗震墙或小砌块抗震墙及两端框架柱,其抗震受剪承载力,应按下列规定计算:
1 一般情况下,应采用下式计算:
式中:Vfw——嵌砌于框架之间的约束普通砖或小砌块抗震墙及两端框架柱承担的剪力设计值(N);
fvE——约束普通砖或小砌块抗震墙抗震抗剪强度设计值(N/mm²);
Aw0——约束普通砖或小砌块抗震墙水平截面的计算面积(mm²),无洞口时取实际截面面积的1.25倍;有洞口时取净截面面积,但不计入宽度小于洞口高度1/4的墙段截面面积;
Muyc、Mlyc——分别为底层框架柱上下端的正截面受弯承载力设计值(N·mm),可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010非抗震设计的有关公式取等号计算;
H0——底层框架柱的计算高度(mm),两侧均有约束普通砖或小砌块抗震墙时,取柱净高的2/3,其余情况,取柱净高;
γREc——底层框架柱承载力抗震调整系数,可采用0.8;
γREw——嵌砌约束普通砖或小砌块抗震墙承载力抗震调整系数,可采用0.9。
2 当计入墙体内水平配筋、中部构造柱或芯柱对抗震受剪承载力的提高作用时,可按照本规程第6.1.2条、6.1.3条规定的相关方法进行计算。
5.4.10 底部配筋小砌块砌体抗震墙的截面抗震验算,应符合本规程附录B的有关规定。
5.5 抗震构造措施
Ⅰ框架抗震构造措施
5.5.1 底部框架柱的截面尺寸,应符合下列要求:
1 矩形截面柱的各边边长均不应小于400mm;圆形截面柱的直径不应小于450mm;
2 柱剪跨比宜大于2;
3 矩形截面柱长边与短边的边长比不宜大于2。
5.5.2 柱轴压比不宜超过表5.5.2的规定。
表5.5.2 柱轴压比限值
抗震等级 | 一 | 二 | 三 |
轴压比 | 0.65 | 0.75 | 0.85 |
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;柱组合轴压力设计值应包括倾覆力矩对柱产生的轴力;
2 表内限值适用于剪跨比大于2的柱;剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05。
5.5.3 柱的纵向钢筋配置,应符合下列要求:
1 应对称配置;
2 截面边长大于400mm的柱,纵向钢筋间距不宜大于200mm;
3 柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表5.5.3采用;
表5.5.3 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 | |
中柱 | 1.0 | 0.8 | 0.8 |
边柱、角柱 | 1.1 | 0.9 | 0.9 |
注:1 柱纵向钢筋每一侧的配筋率不应小于0.2%;
2 钢筋强度标准值小于400MPa时,表中数值应增加0.1;钢筋强度标准值为400MPa时,表中数值应增加0.05。
4 柱纵向钢筋总配筋率不应大于5%;
5 剪跨比不大于2的一级柱,每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%;
6 边柱、角柱及抗震墙端柱在地震作用组合下产生小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比其计算值增加25%;
7 柱纵向钢筋的绑扎接头应避开柱端的箍筋加密区。
5.5.4 柱的箍筋直径,6度、7度时不应小于8mm,8度时不应小于10mm,且沿柱全高箍筋间距不应大于100mm。
5.5.5 柱的箍筋加密区范围,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 底层柱的下端不小于柱净高的1/3;
3 刚性地面上下各500mm;
4 剪跨比不大于2的柱、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;
5 一级、二级框架的角柱,取全高。
5.5.6 柱箍筋加密区的体积配箍率,应符合下列规定:
1 一级、二级、三级,分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%;体积配箍率应符合下式要求:
式中:ρv——柱箍筋加密区的体积配箍率;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折减系数0.80;
fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm²),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(N/mm²);
λv——最小配箍特征值,宜按表5.5.6采用。
表5.5.6 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值
注: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用一根通长钢筋加工而成的箍筋。
2 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%。
5.5.7 柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的50%。
5.5.8 柱箍筋加密区箍筋肢距,一级不宜大于200mm,二级、三级不宜大于250mm。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。
5.5.9 框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径宜按本规程第5.5.4 条的规定采用,一级、二级、三级框架节点核芯区的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,体积配箍率不宜小于核芯区上、下柱端的较大体积配箍率。
5.5.10 梁的截面尺寸,应符合下列要求:
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。
5.5.11 梁的钢筋配置,应符合下列要求:
1 梁端计入纵向受压钢筋的混凝土受压区高度和梁截面有效高度之比,一级不应大于0.25,二级、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0.5,二级、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5.5.11采用,当梁端纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2mm。
表5.5.11 梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大间距和最小直径
注:1 d 为纵向钢筋直径,hb为梁截面高度;
2 箍筋直径大于12mm、数量不少于4肢且肢距不大于150mm时,一级、二级的最大间距允许适当放宽,但不得大于150mm。
5.5.12 梁的纵向钢筋配置,尚应符合下列规定:
1 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%;
2 沿梁全长顶面和底面的配筋,一级、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;三级不应少于212;
3 一级、二级、三级框架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。
5.5.13 梁端箍筋加密区的箍筋配置,尚应符合下列规定:
1 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,二级、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值;
2 梁端加密区的第一个箍筋应设置在距离节点边缘50mm以内。
5.5.14 开竖缝钢筋混凝土抗震墙的边框梁在竖缝两侧的箍筋加密区范围不宜小于1.5倍梁高。
5.5.15 底部钢筋混凝土托墙梁应符合下列要求:
1 梁截面宽度不应小于300mm,截面高度不应小于跨度的1/10;
2 箍筋直径不应小于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 沿梁截面高度应设置通长腰筋,数量不应少于214,间距不应大于200mm;
4 梁的纵向受力钢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。
5.5.16 底部钢筋混凝土托墙梁尚应符合下列要求:
1 当托墙梁上部墙体在梁端附近有洞口时,梁截面高度不宜小于跨度的1/8,且不宜大于跨度的1/6;
2 底部的纵向钢筋应通长设置,不得在跨中弯起或截断;每跨顶部通长设置的纵向钢筋面积,不应小于底部纵向钢筋面积的1/3,且不宜小于218。
5.5.17 底部框架梁、柱的箍筋宜采用焊接封闭箍筋、连续螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋。当采用非焊接封闭箍筋时,其末端应做成135°弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的10倍;在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不宜大于100mm。
Ⅱ抗震墙抗震构造措施
5.5.18 底部钢筋混凝土抗震墙的截面尺寸,应符合下列规定:
1 抗震墙墙板周边应设置梁(或暗梁)和端柱组成的边框。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;端柱的截面高度不宜小于墙板厚度的2倍,且其截面宜与同层框架柱相同。
2 抗震墙墙板的厚度不宜小于160mm,且不应小于墙板净高的1/20。
5.5.19 钢筋混凝土抗震墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率,均不应小于0.30%,钢筋直径不宜小于10mm,间距不宜大于250mm,且应采用双排布置;双排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm,直径不应小于6mm;墙体水平和竖向分布钢筋的直径,均不宜大于墙厚的1/10。
5.5.20 钢筋混凝土抗震墙两端和洞口两侧应设置构造边缘构件,边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙。构造边缘构件的范围可按图5.5.20采用,其配筋除应满足受弯承载力要求外,并宜符合表5.5.20的要求。
5.5.21 钢筋混凝土抗震墙墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的有关要求进行设计;矩形墙肢的厚度不大于300mm时,尚宜全高加密箍筋。
表5.5.20 钢筋混凝土抗震墙构造边缘构件的配筋要求
注:1 Ac为边缘构件的截面面积;
2 拉筋水平间距不应大于纵筋间距的2倍;转角处宜采用箍筋;
3 当端柱为框架柱或承受集中荷载时,其纵向钢筋、箍筋直径和间距应满足柱的相关要求。
图5.5.20 钢筋混凝土抗震墙的构造边缘构件范围
5.5.22 开竖缝的钢筋混凝土抗震墙,应符合下列规定:
1 墙体水平钢筋在竖缝处断开,竖缝两侧墙板的高宽比应大于1.5;
2 竖缝两侧应设暗柱,暗柱的截面范围为1.5倍墙体厚度;暗柱的纵筋不宜少于416,箍筋可采用8,箍筋间距不宜大于200mm;
3 竖缝内可放置两块预制隔板,隔板宽度应与墙体厚度相同。
5.5.23 跨高比较小的高连梁,可设水平缝形成双连梁、多连梁或采取其他加强受剪承载力的构造。
5.5.24 楼面梁与抗震墙平面外连接时,不宜支承在洞口连梁上;沿梁轴线方向宜设置与梁连接的抗震墙,梁的纵筋应锚固在墙内;也可在支承梁的位置设置扶壁柱或暗柱,并应按计算确定其截面尺寸和配筋。
5.5.25 6度设防且总层数不超过四层的底层框架-抗震墙砌体房屋,底层采用约束砖砌体抗震墙时,其构造应符合下列要求:
1 砖墙应嵌砌于框架平面内,厚度不应小于240mm,砌筑砂浆强度等级不应低于M10,应先砌墙后浇框架梁柱;
2 沿框架柱每隔300mm配置28水平钢筋和5分布短钢筋平面内点焊组成的拉结钢筋网片,并沿砖墙水平通长设置;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,系梁截面不应小于240mm×180mm,纵向钢筋不应少于412,箍筋直径不应小于6、间距不应大于200mm;
3 墙长大于4m时和门、窗洞口两侧,应在墙内增设钢筋混凝土构造柱,构造柱应符合本规程第6.2.2条的有关规定。
5.5.26 6度设防且总层数不超过四层的底层框架-抗震墙砌体房屋,底层采用约束小砌块砌体抗震墙时,其构造应符合下列要求:
1 小砌块墙应嵌砌于框架平面内,厚度不应小于190mm,砌筑砂浆强度等级不应低于Mb10,应先砌墙后浇框架梁柱;
2 沿框架柱每隔400mm配置28水平钢筋和5分布短钢筋平面内点焊组成的拉结钢筋网片,并沿砌块墙水平通长设置;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,系梁截面不应小于190mm×190mm,纵向钢筋不应少于412,箍筋直径不应小于6、间距不应大于200mm;
3 墙体在门、窗洞口两侧应设置芯柱,墙长大于4m时,应在墙内增设芯柱,芯柱应符合本规程第6.2.6条的有关规定;其余位置,宜采用钢筋混凝土构造柱替代芯柱,钢筋混凝土构造柱应符合本规程第6.2.7条的有关规定。
5.5.27 底部配筋小砌块砌体抗震墙的抗震构造措施,应符合本规程附录B的有关规定。
Ⅲ其他抗震构造措施
5.5.28 底层框架-抗震墙砌体房屋的底层和底部两层框架-抗震墙砌体房屋第二层的顶板应采用现浇钢筋混凝土板,并应满足下列要求:
1 楼板厚度不应小于120mm;
2 楼板应少开洞、开小洞,当洞口边长或直径大于800mm,时,应采取加强措施,洞口周边应设置边梁,边梁宽度不应小于、2倍板厚。
5.5.29 底部框架梁、柱和钢筋混凝土墙内纵向钢筋的锚固长度和搭接长度应符合下列规定:
1 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE应按下列公式计算:
一级、二级: laE=1.15la (5.5.29-1)
三级: laE=1.05la (5.5.29-2)
式中:la——非抗震设计时纵向受拉钢筋的锚固长度(mm)。
2 当采用搭接连接时,纵向受拉钢筋的抗震搭接长度llE应按下式计算:
llE=ζ laE (5.5.29-3)
式中:ζ——纵向受拉钢筋搭接长度修正系数;当位于同一连接区段的内纵向钢筋搭接接头面积百分率(%)不大于25%和等于50%时,;取值分别为1.2和1.4,当纵向搭接钢筋接头面积百分率为中间值时,修正系数可按内插取值。
5.5.30 底部框架-抗震墙部分采用板式楼梯时,楼梯踏步板宜采用双层配筋。
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6 上部砌体结构抗震设计
6.1 截面抗震验算
6.1.1 各类砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值,应按下式确定:
fvE=ζN fv (6.1.1)
式中:fvE——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值(N/mm²);
fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值(N/mm²),应按现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003采用;
ζN——砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数,应按表6.1.1采用。
表6.1.1 砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数
砌体类别 | σ0/fv | |||||||
0.0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 10.0 | 12.0 | ≥16.0 | |
普通砖、多孔砖 | 0.80 | 0.99 | 1.25 | 1.47 | 1.65 | 1.90 | 2.05 | — |
混凝土小砌块 | — | 1.23 | 1.69 | 2.15 | 2.57 | 3.02 | 3.32 | 3.92 |
注:σ0为对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力。
6.1.2 普通砖、多孔砖墙体的截面抗震受剪承载力,应按下列规定验算:
1 一般情况下,应按下列公式验算:
式中:V——墙段剪力设计值(N);
A——墙体水平截面面积(mm²),多孔砖取毛截面面积;
β ——考虑底部托墙梁对过渡楼层承重墙体截面抗震受剪承载力影响的降低系数,对其他楼层墙体 β 值取1.0;按式(6.1.2-2)计算所得的过渡楼层墙体的B值不应小于0.8;
hb——托墙梁截面高度(mm);
l ——托墙梁的计算跨度(mm),当两跨跨度值不相等时,取较大跨度值;墙体中部设置构造柱时,式(6.1.2-2)中的l值取实际跨度值的1/2;
γRE——承载力抗震调整系数;自承重墙取0.75;承重墙当两端均有构造柱时取0.9,其他情况取1.0。
2 采用水平配筋的普通砖、多孔砖墙体的截面抗震受剪承载力,应按下式验算:
式中:fyh——墙体水平钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
Ash——层间墙体竖向截面的总水平钢筋截面面积(mm²),配筋率不应小于0.07%且不应大于0.17%;
ζs——钢筋参与工作系数,可按表6.1.2采用。
表6.1.2 钢筋参与工作系数
墙体高宽比 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
ζs | 0.10 | 0.12 | 0.14 | 0.15 | 0.12 |
3 当按式(6.1.2-1)~式(6.1.2-3)验算不满足要求时,可计入基本均匀设置于墙段中部、截面不小于240mm×240mm(墙厚190mm时为240mm×190mm)且间距不大于4m的构造柱对受剪承载力的提高作用,按下列简化方法验算:
式中:Ac——中部构造柱的截面总面积(mm²);对横墙和内纵墙,Ac大于0.15A时,取0.15A;对外纵墙,Ac大于0.25A时,取0.25A;
ft ——中部构造柱的混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm²);
Asc——中部构造柱的纵向钢筋截面总面积(mm²);配筋率不应小于0.6%,大于1.4%时取1.4%;
fyh、fyc——分别为墙体水平钢筋、中部构造柱纵向钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
ζc——中部构造柱参与工作系数;居中设一根时取0.5,多于一根时取0.4;
ηc——墙体约束修正系数;一般情况取1.0,构造柱间距不大于3.0m时取1.1;
Ash——层间墙体竖向截面的总水平钢筋截面面积(mm²),无水平钢筋时取0。
6.1.3 小砌块墙体的截面抗震受剪承载力,应按下式验算:
式中:ft1、ft2——分别为芯柱、构造柱混凝土轴心抗拉强度设计值( N/mm²);
Ac1、Ac2——分别为芯柱、构造柱截面总面积(mm²);
As1、As2——分别为芯柱、构造柱钢筋截面总面积(mm²);
fy1、fy2——分别为芯柱、构造柱钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
ζc——芯柱、构造柱参与工作系数,可按表6.1.3采用;
γRE——承载力抗震调整系数;自承重墙取0.75;承重墙当两端均有构造柱、芯柱时取0.9,其他情况取1.0。
表6.1.3 芯柱、构造柱参与工作系数
填孔率ρ | ρ<0.15 | 0.15≤ρ<0.25 | 0.25≤ρ<0.5 | ρ≥0.5 |
ζc | 0.0 | 1.0 | 1.10 | 1.15 |
注:填孔率指芯柱根数(含构造柱和填实孔洞数量)与孔洞总数之比。
6.2 抗震构造措施
Ⅰ上部砖砌体房屋抗震构造措施
6.2.1 上部砖砌体房屋,应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱(以下简称构造柱):
1 构造柱设置部位应符合表6.2.1的要求;
表6.2.1 上部砖砌体房屋构造柱设置要求
注:较大洞口,内墙指不小于2.1m的洞口;外墙在内外墙交接处已设置构造柱时应允许适当放宽,但洞侧墙体应加强。
2 上部砖砌体房屋为横墙较少情况时,应根据房屋增加一层后的总层数,按表6.2.1的要求设置构造柱。
6.2.2 上部砖砌体房屋的构造柱,应符合下列要求:
1 过渡楼层的构造柱设置,除应符合本规程表6.2.1的要求外,尚应在底部框架柱、混凝土墙或配筋小砌块墙、约束砌体墙构造柱所对应处,以及所有横墙(轴线)与内外纵墙交接处设置构造柱,墙体内的构造柱间距不宜大于层高。过渡楼层墙体中凡宽度不小于1.2m的门洞和2.1m的窗洞,洞口两侧宜增设截面不小于240mm×120mm(墙厚190mm时为190mm×120mm)的边框柱。
2 构造柱截面不宜小于240mm×240mm(墙厚190mm时为190mm×240mm)。
3 构造柱纵向钢筋不宜少于414,箍筋间距不宜大于200mm且在柱上下端应适当加密;外墙转角的构造柱应适当加大截面及配筋。过渡楼层构造柱的纵向钢筋,6度、7度时不宜少于416,8度时不宜少于418;纵向钢筋应锚入下部的框架柱、混凝土墙或配筋小砌块墙、托墙梁内,当纵向钢筋锚固在托墙梁内时,托墙梁的相应位置应采取加强措施。
4 构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎,且应沿墙高每隔500mm设置26水平钢筋和5分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或5点焊钢筋网片,每边伸入墙内长度不宜小于1m。 6度、7度时下部1/3楼层(上部砖砌体房屋部分),8度时下部1/2楼层(上部砖砌体房屋部分),上述拉结钢筋网片应沿墙体水平通长设置;过渡楼层中的上述拉结钢筋网片应沿墙高每隔360mm设置。
5 构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结。构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应在圈梁纵筋内侧穿过,保证构造柱纵筋上下贯通。
6 当整体房屋总高度和总层数接近本规程表3.0.2规定的限值时,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两倍;下部1/3楼层(上部砖砌体房屋部分)的构造柱间距适当减少;
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。
6.2.3 上部砖砌体房屋的现浇钢筋混凝土圈梁设置,应符合下列要求:
1 装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖,应按表6.2.3的要求设置圈梁;纵墙承重时,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混凝土楼盖、屋盖与墙体有可靠连接的房屋,应允许不另设圈梁,但楼板沿抗震墙体周边均应加强配筋并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。
表6.2.3 上部砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁设置要求
墙类 | 烈度 | |
6、7 | 8 | |
外墙和内纵墙 | 屋盖处及每层楼盖处 | 屋盖处及每层楼盖处 |
内横墙 | 同上; | 同上; |
6.2.4 上部砖砌体房屋现浇钢筋混凝土圈梁的构造,应符合下列要求:
1 过渡楼层圈梁设置部位,除应符合本规程表6.2.3的要求外,尚应沿纵、横向各轴线均设置。
2 圈梁应闭合,遇有洞口时圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。
3 楼盖、屋盖为预制板时,圈梁在本规程第6.2.3条要求的间距内无横墙时,应利用梁或板缝中配筋代替圈梁;纵墙中无横墙处构造柱对应的圈梁,应在楼板处预留宽度不小于构造柱沿纵墙方向截面尺寸的板缝,做成现浇混凝土带,并与构造柱混凝土同时浇筑,现浇混凝土带的纵向钢筋不应少于412,箍筋间距不宜大于200mm。
4 圈梁的截面高度不应小于120mm,配筋应符合表6.2.4的要求;过渡楼层圈梁的截面高度宜采用240mm、屋顶圈梁的截面高度不应小于180mm,配筋均不应少于412。
表6.2.4 上部砖砌体房屋圈梁配筋要求
配筋 | 6度、7度 | 8度 |
最小纵筋 | 410 | 412 |
最大箍筋间距(mm) | 250 | 200 |
Ⅱ上部小砌块房屋抗震构造措施
6.2.5 上部小砌块房屋,应按表6.2.5的要求设置钢筋混凝土芯柱。对上部小砌块房屋为横墙较少的情况,应根据房屋增加一层后的总层数,按表6.2.5的要求设置芯柱。
表6.2.5 上部小砌块房屋芯柱设置要求
续表6.2.5
注:外墙转角、内外墙交接处、楼电梯间四角等部位,应允许采用钢筋混凝土构造柱替代部分芯柱。
6.2.6 上部小砌块房屋的芯柱,应符合下列要求:
1 过渡楼层的芯柱设置,除应符合本规程表6.2.5的要求外,尚应在底部框架柱、混凝土墙或配筋小砌块墙、约束砌体墙构造柱所对应处,以及所有横墙(轴线)与内外纵墙交接处设置芯柱;墙体内的芯柱最大间距不宜大于1m。过渡楼层墙体中凡宽度不小于1.2m的门洞和2.1m的窗洞,洞口两侧宜增设单孔芯柱。
2 芯柱截面不宜小于120mm×120mm。
3 芯柱混凝土强度等级,不应低于Cb20。
4 芯柱的竖向插筋应贯通墙身且与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结;芯柱每孔插筋不应小于114。过渡楼层芯柱的插筋,6度、7度时不宜少于每孔116,8度时不宜少于每孔118;插筋应锚入下部的框架柱、混凝土墙或配筋小砌块墙、托墙梁内,当插筋锚固在托墙梁内时,托墙梁的相应位置应采取加强措施。
5 为提高墙体抗震受剪承载力而设置的芯柱,宜在墙体内均匀布置,最大净距不宜大于2.0m。
6.2.7 上部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 构造柱截面不宜小于190mm×190mm;
2 构造柱的钢筋配置应符合本规程第6.2.2条第3款的规定;
3 构造柱与砌块墙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;
4 构造柱应与每层圈梁连结,或与现浇楼板可靠拉结。构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应在圈梁纵筋内侧穿过,保证构造柱纵筋上下贯通。
6.2.8 上部小砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁的设置位置,应按本规程第6.2.3条上部砖砌体房屋圈梁的规定执行;圈梁宽度不应小于190mm,配筋不应少于412,箍筋间距不应大于200mm。
6.2.9 上部小砌块房屋现浇混凝土圈梁的构造,尚应符合本规程第6.2.4条的相关规定。
6.2.10 上部小砌块房屋墙体交接处或芯柱(构造柱)与墙体连接处应设置拉结钢筋网片,网片可采用5的钢筋点焊而成,沿墙高每隔400mm、并沿墙体水平通长设置。
6.2.11 房屋总层数在6度时超过五层、7度时超过四层、8度时超过三层时,上部小砌块房屋在顶层的窗台标高处,沿纵横墙应设置通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不应小于60mm,纵筋不应少于210,并应有分布拉结钢筋;其混凝土强度等级不应低于C20。
水平现浇钢筋混凝土带亦可采用槽形砌块替代模板,其截面尺寸不宜小于120mm×120mm,其纵筋和拉结钢筋不变。
Ⅲ其他抗震构造措施
6.2.12 过渡楼层墙体的构造,尚应符合下列要求:
1 上部砌体墙的中心线宜同底部的框架梁、抗震墙的中心线相重合;构造柱或芯柱宜与框架柱上下贯通;
2 过渡楼层的砌体墙在窗台标高处,应设置沿纵横墙通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不应小于60mm,宽度不应小于墙厚;纵向钢筋不应少于210,横向分布筋的直径不应小于6mm、间距不应大于200mm;混凝土强度等级不应低于C20;
3 当过渡楼层的砌体抗震墙与底部框架梁、抗震墙不对齐时,应在底部框架内对应位置设置托墙次梁,并且过渡楼层砖墙或小砌块墙应采取更高的加强措施。
6.2.13 上部砌体房屋的楼盖、屋盖应符合下列要求:
1 现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 装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或采用硬架支模连接,在梁上不应小于80mm或采用硬架支模连接;
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,6度时房屋的屋盖和7度、8度时房屋的楼盖、屋盖,当圈梁设在板底时,钢筋混凝土预制板应相互拉结,并应与梁、墙或圈梁拉结。
6.2.14 楼盖、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。不得采用独立砖柱。跨度不小于6m大梁的支承构件应采用组合砌体等加强措施,并满足承载力要求。
6.2.15 上部砌体房屋的楼梯间应符合下列要求:
1 顶层楼梯间墙体应设26通长钢筋和5分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或通长5钢筋点焊拉结网片,拉结网片沿墙高间距砖砌体墙为500mm、小砌块砌体墙为400mm;7度、8 度时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚、纵向钢筋不应少于210的钢筋混凝土带或配筋砖带(对砖砌体),配筋砖带不应少于3皮,每皮的配筋不应少于26,砂浆强度等级不应低于M7.5且不低于同层墙体的砂浆强度等级;
2 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,8度时不应采用装配式楼梯段;不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砌体栏板;
4 突出屋面的楼、电梯间,构造柱或芯柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接;所有墙体应设26通长钢筋和5分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或通长5钢筋点焊拉结网片,拉结网片沿墙高间距砖砌体墙为500mm、小砌块砌体墙为400mm。
6.2.16 上部砌体房屋中,6度、7度时长度大于7.2m的大房间,以及8度时外墙转角及内外墙交接处,应设26通长钢筋和5分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或通长5钢筋点焊拉结网片,拉结网片沿墙高间距砖砌体墙为500mm、小砌块砌体墙为400mm。
6.2.17 上部砌体房屋中,坡屋顶的屋架应与顶层圈梁可靠连接,檩条或屋面板应与墙、屋架可靠连接,房屋出入口处的檐口瓦应与屋面构件锚固。采用硬山搁檩时,顶层内纵墙顶宜增砌支承山墙的踏步式墙垛,并设构造柱。
6.2.18 上部砌体房屋的门窗洞处不应采用砖过梁;过梁支承长度不应小于240mm。
6.2.19 上部砌体房屋中,6度、7度时的预制阳台应与圈梁和楼板的现浇板带可靠连接,8度时不应采用预制阳台。
6.2.20 上部砌体房屋中的后砌非承重砌体隔墙,烟道、风道、垃圾道等应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中非结构构件的有关规定。
6.2.21 上部砌体房屋为横墙较少情况时,当整体房屋的总高度和总层数接近或达到本规程表3.0.2规定的限值时,应采取下列加强措施:
1 上部砌体房屋的最大开间尺寸不宜大于6.6m。
2 同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的宽度不宜大于1.5m;外纵墙上洞口的宽度不宜大于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盖、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310,箍筋不应小于6,间距不应大于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:在纵、横墙内的柱距不宜大于3.0m,最小截面尺寸不宜小于240mm×240mm(墙厚190mm时为190mm×240mm),配筋宜符合表6.2.21的要求。对于上部小砌块房屋,墙体中部的构造柱可采用芯柱替代,芯柱的灌孔数量不应少于2孔,每孔插筋的直径不应小于18mm。
表6.2.21 增设构造柱的纵筋和箍筋设置要求
位置 | 纵向钢筋 | 箍筋 | ||||
最大配筋率(%) | 最小配筋率(%) | 最小直径(mm) | 加密区范围(mm) | 加密区间距(mm) | 最小直径(mm) | |
角柱 | 1.8 | 0.8 | 14 | 全高 | 100 | 6 |
边柱 | 14 | 上端700 | ||||
中柱 | 1.4 | 0.6 | 12 |
6 同一结构单元的楼(屋)面板应设置在同一标高处。
7 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;其截面高度不应小于60mm,宽度同墙厚;纵向钢筋不应少于210,横向分布筋不应小于6、间距不应大于200mm;混凝土强度等级不应低于C20。
6.2.22 上部砌体房屋部分采用板式楼梯时,楼梯踏步板宜采用双层配筋。
7 结构薄弱楼层判别及弹塑性变形验算
7.0.1 罕遇地震作用下,底层框架-抗震墙砌体房屋的底层屈服强度系数,可按下列公式计算:
式中:ξy(1)——底层层间屈服强度系数;
VR(1)——底层的层间极限受剪承载力(N),底层采用约束砌体抗震墙时按式(7.0.1-2)计算;底层采用混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙时按式(7.0.1-3)计算;
Ve(1)——罕遇地震作用下,按弹性分析的底层地震剪力(N);
Vcy——底层框架的极限受剪承载力(N),可按本规程附录C的方法计算;
Vmy——底层一片约束普通砖或小砌块抗震墙的极限受承载力(N),可按本规程附录C的方法计算;
Vwy——底层一片混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的极限受剪承载力(N),可按本规程附录C的方法计算;
γ1——约束普通砖或小砌块抗震墙的极限受剪承载力的折减系数,可取0.70;
γ2——混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的极限受剪承载力的折减系数,对于高宽比不大于1的整体混凝土墙或配筋小砌块砌体抗震墙,γ2可取0.75;对于开竖缝带边框的混凝土抗震墙,γ2可取0.90。
7.0.2 罕遇地震作用下,底部两层框架-抗震墙砌体房屋的底部两层屈服强度系数,可采用下列公式计算:
式中:ξy( i )——底层或第二层的层间屈服强度系数;
VR( i )——底层或第二层的层间极限受剪承载力(N);
Ve( i )——罕遇地震作用下,按弹性分析的底层或第二层的地震剪力(N);
Vcy( i )——底层或第二层框架的极限受剪承载力(N);
Vwy( i )——底层或第二层一片混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的极限受剪承载力(N);
γ3——底部两层混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的极限受剪承载力的折减系数,对于高宽比大于1的整体混凝土墙或配筋小砌块砌体抗震墙,γ3可取0.80。
7.0.3 罕遇地震作用下底部框架-抗震墙砌体房屋中上部砌体房屋部分的层间极限剪力系数,可按下式计算:
式中:ξR( i )——上部砌体房屋部分第 i 层的层间极限剪力系数;
VR( i )——上部砌体房屋部分第i层的层间极限受剪承载力(N),可按本规程附录C的方法计算;
Ve( i )——罕遇地震作用下,按弹性分析的上部砌体房屋部分第 i 层的地震剪力(N)。
7.0.4 底层框架-抗震墙砌体房屋薄弱楼层的判别,可采用下列方法:
1 当ξy(1)<0.8ξR(2)时,底层为薄弱楼层;
2 当ξy(1)>0.9ξy(2)时,第二层或上部砌体房屋中的某一楼层为相对薄弱楼层;
3 当0.8ξR(2)≤ξy(1)≤0.9ξR(2)时,房屋较为均匀。
7.0.5 底部两层框架-抗震墙砌体房屋薄弱楼层的判别,可采用下列方法:
1 结构薄弱楼层处于底部或上部的判别,可按下列情况确定:
1) 当ξy(2)<0.8ξR(3)时,薄弱楼层在底部两层中ξy( i )相对较小的楼层;
2) 当ξy(2)>0.9ξR(3)时,第三层或上部砌体房屋中的某一楼层为相对薄弱楼层;
3) 当0.8ξR(3)≤ξy(2)≤0.9ξR(3)时,房屋较为均匀。
2 当薄弱楼层处于底部时,尚应判断薄弱楼层处于底层或第二层。可按下列情况确定:
1) 当ξy(2)<ξy(1)时,薄弱楼层在第二层;
2) 当ξy(2)>ξy(1)时,薄弱楼层在底层。
7.0.6 底部框架-抗震墙砌体房屋在罕遇地震作用下结构薄弱楼层的弹塑性变形验算,可采用下列方法:
1 静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法,应采用空间结构模型;
2 本规程第7.0.7条、7.0.8条给出的简化计算方法。
7.0.7 底部框架-抗震墙砌体房屋结构薄弱楼层弹塑性层间位移的简化计算,宜符合下列要求:
1 结构薄弱楼层的位置在底部框架-抗震墙部分,且薄弱楼层的屈服强度系数不大于0.5;
2 结构薄弱楼层的弹塑性层间位移可按下列公式计算:
式中:△up——最大层间弹塑性位移(mm);
△uy——最大层间屈服位移(mm);
μ ——楼层延性系数;
△ue——罕遇地震作用下按弹性分析的最大层间位移(mm);
ηp——弹塑性层间位移增大系数,当薄弱楼层的屈服强度系数不小于相邻层该系数平均值的80%时,可按表7.0.7采用;当不大于该平均值的50%时,可按表内相应数值的1.5倍采用;其他情况可采用内插法取值;
ξy——楼层屈服强度系数。
表7.0.7 弹塑性层间位移增大系数ηp
房屋总层数 | ξy | ||
0.5 | 0.4 | 0.3 | |
2~4 | 1.30 | 1.40 | 1.60 |
5~7 | 1.50 | 1.65 | 1.80 |
7.0.8 结构薄弱楼层弹塑性层间位移应符合下式要求:
式中:[θp]——弹塑性层间位移角限值,对底部框架-抗震墙部分可取1/100;
h ——薄弱层楼层高度(mm)。
8 施工
8.0.1 在施工中,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,应按照钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算,并应满足最小配筋率、变形及抗裂验算等要求。
8.0.2 底部框架-抗震墙砌体房屋中的钢筋混凝土构造柱、框架梁柱和砌体抗震墙,其施工应先砌墙后浇筑构造柱和框架梁柱。
8.0.3 底部框架-抗震墙砌体房屋过渡楼层构造柱纵向钢筋的锚固应满足设计要求,当设计图纸未明确要求时,构造柱纵向钢筋在底部框架柱、框架梁或混凝土抗震墙中的锚固长度不应小于30d。
8.0.4 底层开竖缝的钢筋混凝土抗震墙,在竖缝处设置两块预制隔板时,隔板应采取防止其移位、变形或倾倒的可靠拉结、固定措施。
8.0.5 底部框架-抗震墙砌体房屋的底部后砌砌体填充墙与框架柱之间采取柔性连接措施时,柔性连接的缝隙应在墙体施工完成7d后采用弹性材料封闭。
8.0.6 小砌块砌体抗震墙施工时,宜选用专用小砌块砌筑砂浆和专用小砌块灌孔混凝土。灌孔混凝土应在砌筑完一个楼层或半个楼层墙体时浇筑,并应连续进行;灌孔混凝土每浇筑400mm~500mm高度捣实一次、或边浇筑边捣实,严禁在浇筑一个楼层高度后再进行振捣。
8.0.7 底部配筋小砌块砌体抗震墙施工时,墙顶边框梁的混凝土宜与墙体灌孔混凝土一起浇筑,边框梁顶部应是毛面。
8.0.8 底部框架-抗震墙砌体房屋的施工质量控制应符合下列要求:
1 施工单位应针对工程的施工特点,制定完善的施工方案及冬期、雨期的施工措施;
2 施工单位应有完善的质量管理制度;
3 施工单位应做好各道工序的质量控制与检验,每道工序完成后应进行工序质量检验和工序间的交接检验,并形成记录;当某道工序不满足质量和下道工序的施工要求时,不得进行下道工序的施工;对于隐蔽工程,应及时进行检验并形成记录,检验合格后方可继续施工。
8.0.9 底部框架-抗震墙砌体房屋的施工应遵守施工安全、消防、环保等有关规定。
附录A 层间侧向刚度计算
A.0.1 底层框架-抗震墙砌体房屋中,底层钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的层间侧向刚度可采用下列方法进行计算:
1 无洞钢筋混凝土抗震墙的层间侧向刚度可按式(A.0.1-1)计算;无洞配筋小砌块砌体抗震墙的层间侧向刚度可按式(A.0.1-2)计算:
式中:Kcwj——底层第j片钢筋混凝土抗震墙的层间侧向刚度(N/mm);
Kgwj——底层第j片配筋小砌块砌体抗震墙的层间侧向刚度(N/mm);
Ec、Gc——分别为底层钢筋混凝土抗震墙的混凝土弹性模量(N/mm²)和剪变模量(N/mm²);
Eg、Gg——分别为底层配筋小砌块砌体抗震墙的弹性模量(N/mm²)和剪变模量(N/mm²);
I、A——分别为底层钢筋混凝土抗震墙(包括边框柱)或配筋小砌块砌体抗震墙的截面惯性矩(mm4)和截面面积(mm²);
h——底层钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的计算高度(mm)。
2 开洞的钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙的层间侧向刚度,可按照本附录第A.0.2条第3款的基本原则进行计算。
A.0.2 上部砌体抗震墙、底层框架-抗震墙砌体房屋中的底层约束普通砖砌体抗震墙或约束小砌块砌体抗震墙的层间侧向刚度可采用下列方法进行计算:
1 墙片宜按门窗洞口划分为墙段;
2 墙段的层间侧向刚度可按下列原则进行计算:
1) 对于无洞墙段的层间侧向刚度,当墙段高宽比小于1.0时,可仅考虑其剪切变形,按式(A.0.2-1)计算;当墙段高宽比不小于1.0且不大于4.0时,应同时考虑其剪切和弯曲变形,按式(A.0.2-2)计算;当墙段的高宽比大于4.0时,不考虑其侧向刚度;
注:墙段的高宽比指层高与墙段长度之比,对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙段宽之比。
式中:Kb——墙段的层间侧向刚度(N/mm);
E、G——分别为砌体墙的弹性模量(N/mm²)和剪变模量(N/mm²);
h——该层的层高(mm),对门窗洞边的小墙段为洞净高;
b——墙段长度(mm),对门窗洞边的小墙段为洞侧墙段宽;
A——墙段的水平截面面积(mm²)。
2) 对于设置构造柱的小开口墙段,可按无洞墙段计算的刚度,根据开洞率情况乘以表A.0.2的洞口影响系数:
表A.0.2 小开口墙段洞口影响系数
开洞率 | 0.10 | 0.20 | 0.30 |
影响系数 | 0.98 | 0.94 | 0.88 |
注:1 开洞率为洞口水平截面积与墙段水平毛截面积之比;
2 本表中洞口影响系数的适用范围如下:
1) 门洞的高度不超过墙段层间计算高度的80%;
2) 内墙门、窗洞边离墙段端部净距离不小于500mm;
3) 当窗洞高度大于墙段高的50%时,与开门洞同样处理;当小于墙段高的50%时,表中影响系数可乘以1.1;
4) 相邻洞口之间净宽小于500mm的墙段视为洞口;
5) 洞口中线偏离墙段中线的距离大于墙段长度的1/4时,表中影响系数应乘以0.9。
3 复杂大开洞墙片的层间侧向刚度可按下列原则进行计算:
1) 一般可根据墙体开洞的实际情况,沿高度分段求出各墙段在单位水平力作用下的侧移δn,求和得到整个墙片在单位水平力作用下的顶点侧移值δ,取其倒数得到该墙片的层间侧向刚度;
2) 对于图A.0.2-1所示的等高大开洞墙片,可采用式(A.0.2-3)计算;对于图A.0.2-2所示的有两个以上高度或位置大开洞的墙片,可采用式(A.0.2-4)~式(A.0.2-7)计算;
图A.0.2-2a、b中:
图A.0.2-1 多个等高大开洞墙片的墙段划分
图A.0.2-2 多个不等高大开洞墙片的墙段划分
图A.0.2-2c中:
图A.0.2-2d中:
式中:δn(n=1,2,3,…)——第n墙段在单位水平力作用下的侧移(mm);
Kbj——第j片墙的层间侧向刚度(N/mm)。
3) 在选择开洞墙层间侧向刚度的计算方法时,应对同一种类型墙体(承重墙或自重墙)采用同一种方法。
4 计算砌体抗震墙的层间侧向刚度时,可计入其中部构造柱的作用。
A.0.3 底层框架-抗震墙砌体房屋的底层层间侧向刚度,为底层横向或纵向各抗侧力构件层间侧向刚度的总和,可按下列公式计算:
式中:K(1)——底层框架-抗震墙砌体房屋的底层横向或纵向层间侧向刚度(N/mm);底层采用约束砌体抗震墙时按式(A.0.3-1)计算,底层采用混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙时按式(A.0.3-2)计算;
∑Kcfj——底层钢筋混凝土框架的层间侧向刚度总和(N/mm),可采用D值法计算;
∑Kbj——底层约束砌体抗震墙的层间侧向刚度总和(N/mm);
∑Kcwj——底层钢筋混凝土抗震墙的层间侧向刚度总和(N/mm);
∑Kgwj——底层配筋小砌块砌体抗震墙的层间侧向刚度总和(N/mm)。
A.0.4 上部砌体房屋的层间侧向刚度为该层横向或纵向所有墙片侧向刚度的总和,可按下式计算:
式中:K(i)——上部砌体房屋第i层横向或纵向层间侧向刚度(N/mm);
∑Kbj——上部砌体房屋某层横向或纵向砌体抗震墙的层间侧向刚度总和(N/mm)。
附录B 底部配筋小砌块砌体抗震墙抗震设计要求
B.0.1 底部配筋小砌块砌体抗震墙和配筋小砌块砌体连梁,其截面组合的剪力设计值应符合下列要求:
剪跨比大于2的抗震墙:
跨高比不大于2.5的连梁、剪跨比不大于2的抗震墙:
剪跨比应按本规程式(5.4.1-3)计算。
式中:V——墙端或梁端截面组合的剪力设计值(N);
b——截面宽度(mm);
h0——截面有效高度(mm),抗震墙可取墙肢长度;
fg——灌孔小砌块砌体抗压强度设计值(N/mm²);
γRE——承载力抗震调整系数,取0.85。
B.0.2 配筋小砌块砌体抗震墙中跨高比大于2.5的连梁宜采用钢筋混凝土连梁,其截面组合的剪力设计值和斜截面受剪承载力,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对连梁的有关规定。
B.0.3 偏心受压时配筋小砌块砌体抗震墙斜截面抗震受剪承载力,应按下列公式计算:
式中:Nw——组合的墙体轴向压力设计值(N),当Nw大于0.2 fgbwhw时,取0.2fgbwhw;
Vw——墙体计算截面处的组合剪力设计值(N);
λ ——计算截面处的剪跨比, λ =Mw/(Vwhw0);当 λ 小于1.5时,取1.5;当 λ 大于2.2时,取2.2;此处,Mw为与剪力设计值Vw对应的弯矩设计值;当计算截面与墙底之间的距离小于hw0/2时, λ 应按距墙底hw0/2处的弯矩设计值和剪力设计值计算;
fgv——灌孔小砌块砌体抗剪强度设计值(N/mm²);
Ash——同一截面内的水平钢筋全部截面面积(mm²);
s——水平分布钢筋间距(mm);
fyh——水平分布钢筋抗拉强度设计值(N/mm²);
hw0——墙体截面有效高度(mm)。
B.0.4 配筋小砌块砌体抗震墙的灌孔混凝土应采用坍落度大、流动性及和易性好,并与砌块结合良好的混凝土,灌孔混凝土的强度等级不应低于Cb20。
B.0.5 配筋小砌块砌体抗震墙应全部用灌孔混凝土灌实。
B.0.6 配筋小砌块砌体抗震墙的水平和竖向分布钢筋应符合表B.0.6 的要求。水平分布钢筋宜双排布置,双排分布钢筋之间拉结筋的间距不应大于400mm,直径不应小于6mm;竖向分布钢筋宜采用单排布置,直径不应大于25mm。
表B.0.6 配筋小砌块砌体抗震墙分布钢筋构造要求
抗震等级 | 最小配筋率(%) | 最大间距(mm) | 最小直径(mm) | |
水平分布钢筋 | 竖向分布钢筋 | |||
二 | 0.13 | 600 | 8 | 12 |
三 | 0.11 | 600 | 8 | 12 |
B.0.7 配筋小砌块砌体抗震墙墙肢端部应设置构造边缘构件。构造边缘构件的配筋范围为:无翼墙端部为3孔配筋,“L”形转角节点为3孔配筋,“T”形转角节点为4孔配筋;边缘构件范围内应设置水平箍筋;边缘构件的配筋应符合表B.0.7的要求。当墙肢端部为边框柱时,边框柱可作为构造边缘构件,墙肢与边框柱交接端宜设置1孔配筋。
表B.0.7 配筋小砌块砌体抗震墙边缘构件配筋要求
抗震等级 | 每孔竖向钢筋最小配筋量 | 水平箍筋最小直径(mm) | 水平箍筋最大间距(mm) |
二 | 116 | 6 | 200 |
三 | 114 | 6 | 200 |
注:1 边缘构件水平箍筋宜采用搭接点焊网片形式;
2 边缘构件水平箍筋应采用不低于HRB335级的热轧钢筋。
B.0.8 配筋小砌块砌体抗震墙内水平和竖向分布钢筋的搭接长度不应小于48倍钢筋直径,锚固长度不应小于42倍钢筋直径。
B.0.9 配筋小砌块砌体抗震墙的水平分布钢筋,沿墙长应连续设置,两端的锚固应符合下列规定:
1 二级抗震墙,水平分布钢筋可绕竖向主筋弯180°弯钩,弯钩端部直段长度不宜小于12倍钢筋直径;水平分布钢筋也可弯入端部灌孔混凝土中,锚固长度不应小于30倍钢筋直径且不应小于250mm;当墙肢端部为边框柱时,水平分布钢筋应锚入边框柱中,其锚固构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定;
2 三级抗震墙,水平分布钢筋可弯入端部灌孔混凝土中,锚固长度不应小于25倍钢筋直径且不应小于200mm;当墙肢端部为边框柱时,水平分布钢筋应锚入边框柱中,其锚固构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
B.0.10 配筋小砌块砌体抗震墙中,跨高比小于2.5的连梁,可采用砌体连梁,其构造应符合下列要求:
1 连梁的上下纵向钢筋锚入墙内的长度,应符合本规程第5.5.29条中纵向受拉钢筋抗震锚固长度laE的要求,且均不应小于600mm;
2 连梁的箍筋应沿梁长设置;箍筋直径不应小于8mm;箍筋间距,二级不应大于100mm,三级不应大于120mm;
3 连梁在伸入墙体的纵向钢筋长度范围内应设置间距不大于200mm的构造箍筋,其直径应与该连梁的箍筋直径相同;
4 自梁顶面下200mm至梁底面上200mm范围内应增设腰筋,其间距不应大于200mm;每层腰筋的数量不应少于210;腰筋伸入墙内的长度不应小于30倍的钢筋直径且不应小于300mm;
5 连梁内不宜开洞,需要开洞时应符合下列要求:
1) 在跨中梁高1/3处预埋外径不大于200mm的钢套管;
2) 洞口上下的有效高度不应小于1/3梁高,且不应小于200mm;
3) 洞口处应配补强钢筋,被洞口削弱的截面应进行受剪承载力验算。
B.0.11 配筋小砌块砌体抗震墙在基础处应设置现浇钢筋混凝土地圈梁;圈梁的截面宽度应同墙厚,截面高度不宜小于200mm;圈梁混凝土抗压强度不应小于相应灌孔小砌块砌体的强度,且不应小于C20;圈梁的纵向钢筋不应小于412,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm。
附录C 层间极限受剪承载力计算
C.0.1 矩形框架柱的层间极限受剪承载力,可按下式计算:
式中:Mucy、Mlcy——分别为验算层偏心受压柱上、下端受弯极限承载力(N·mm);
Hn——框架柱净高度(mm);
α——修正系数,一般取为1.0;对于底部两层框架的底层取为0.9。
C.0.2 对称配筋矩形截面偏心受压柱极限受弯承载力可按下列公式计算:
当N≤ξbka1fckbh0时
当N>ξbka1fckbh0时
式中:N——对应于重力荷载代表值的柱轴向压力(N);
As——柱实配纵向受拉钢筋截面面积(mm²);
fyk——柱纵向钢筋抗拉强度标准值(N/mm²);
a1——受压区混凝土等效矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,当混凝土强度等级不超过C50时,a1取为1.0;
a's——纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离(mm);
ξbk——相对界限受压区高度;
β1——系数,当混凝土强度等级不超过C50时,屉取为0.8;
Es——钢筋弹性模量(N/mm²);
εcu——非均匀受压时正截面的混凝土极限压应变,如计算的ecu值大于0.0033,取0.0033;
fcu,k——混凝土立方体抗压强度标准值(N/mm²)。
C.0.3 钢筋混凝土抗震墙偏心受压时的层间极限受剪承载力可按下式计算:
式中:Nw——对应于重力荷载代表值的墙体轴向压力(N),当Nw大于0.2fckAw时取0.2fckAw;
A——抗震墙的截面面积(mm²);
Aw——T形或I字形截面抗震墙腹板部分截面面积(mm²),矩形截面时,取Aw等于A;
bw——抗震墙截面宽度(mm);
hw0——抗震墙截面有效高度(mm);
λ ——抗震墙的计算剪跨比;当 λ 小于1.5时,取1.5;当 λ 大于2.2时,取2.2;
ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值( N/mm²);
fyhk——抗震墙水平分布钢筋抗拉强度标准值(N/mm²);
s ——抗震墙水平分布钢筋间距(mm);
Ash——配置在同一截面内的全部水平钢筋截面面积(mm²)。
C.0.4 配筋小砌块砌体抗震墙偏心受压时的层间极限受剪承载力,可按下式计算:
式中:Nw——对应于重力荷载代表值的墙体轴向压力(N),当Nw大于0.2fgkAw时取0.2fgkAw;此处,Aw为抗震墙截面面积(mm²),fgk为灌孔小砌块砌体抗压强度标准值(N/mm²);
bw——抗震墙截面宽度(mm);
hw0——抗震墙截面有效高度(mm);
λ ——抗震墙的计算剪跨比;当 λ 小于1.5时,取1.5;当 λ 大于2.2时,取2.2;
fgvk——灌孔小砌块砌体抗剪强度标准值(N/mm²);
fyhk——抗震墙水平分布钢筋抗拉强度标准值(N/mm²);
s ——水平分布钢筋间距(mm);
Ash——同一截面内的水平钢筋全部截面面积(mm²)。
C.0.5 底层框架-抗震墙砌体房屋中,底层嵌砌于框架之间的约束普通砖抗震墙或小砌块抗震墙及两端框架柱,其层间极限受剪承载力,应按下列规定计算:
1 一般情况下,可按下列公式计算:
式中:fvEu——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震极限抗剪强度计算值(N/mm²);
fvu——约束普通砖或小砌块抗震墙的非抗震设计的砌体极限抗剪强度计算取值(N/mm²),可按表C.0.5采用;
Aw0——约束普通砖或小砌块抗震墙水平截面的计算面积(mm²),无洞口时可采用1.25倍实际截面面积;有洞口时取净截面面积,但宽度小于洞口高度1/4的墙段不考虑;
H0——底层框架柱的计算高度(mm),两侧均有约束普通砖或小砌块抗震墙时,可采用柱净高的2/3,其余情况,可取柱净高;
ζN——约束普通砖或小砌块抗震墙抗震抗剪强度正应力影响系数,对于约束普通砖抗震墙按式(C.0.5-3)计算,对于约束小砌块抗震墙按式(C.0.5-4)计算;
σ0——对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力(N/mm²)。
表C.0.5 非抗震设计的砌体极限抗剪强度计算取值(MPa)
砌体种类 | 砂浆强度等级 | ||
砖砌体 | ≥M10 | M7.5 | M5 |
0.40 | 0.34 | 0.28 | |
小砌块砌体 | ≥Mb10 | Mb7.5 | - |
0.22 | 0.19 | - |
2 当计入墙体内水平配筋、中部构造柱或芯柱对墙体层间极限受剪承载力的提高作用时,可按照本规程第6.1.2条、6.1.3条规定的相关方法进行计算。水平配筋、中部构造柱或芯柱的材料强度设计值应采用材料强度标准值替代,并不应再考虑承载力抗震调整系数。
C.0.6 上部砌体结构层间极限受剪承载力,应按下列规定计算:
1 一般情况下,可按下列公式计算:
式中:VRj(i)——上部砌体结构第i层第j个墙片的层间极限受剪承载力(N);
Aj(i)——上部砌体结构第i层第j个墙片的水平截面面积(mm²),多孔砖取毛截面面积;
fvu——上部砌体抗震墙非抗震设计的砌体极限抗剪强度计算取值(N/mm²),可按本规程表C.0.5采用;
ζN——上部砌体抗震墙的抗震抗剪强度的正应力影响系数,对于砖抗震墙和小砌块抗震墙,可分别按本规程式(C.0.5-3)和式(C.0.5-4)计算。
2 当计入墙体内水平配筋、中部构造柱或芯柱对墙体层间极限受剪承载力的提高作用时,可按照本规程第6.1.2条、6.1.3条规定的相关方法进行计算。水平配筋、中部构造柱或芯柱的材料强度设计值应采用材料强度标准值替代,并不应再考虑承载力抗震调整系数。
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
1 《砌体结构设计规范》GB 50003
2 《混凝土结构设计规范》GB 50010
3 《建筑抗震设计规范》GB 50011