一、多層砌體房屋和底部框架、內框架房屋
(一)多層砌體房屋的震害特點
1.在水平地震作用下,與水平地震作用方向平行的墻體是主要承擔地震作用的構件,這時墻體將因主拉應力強度不足而發(fā)生剪切破壞,出現(xiàn)45度對角線裂縫,在地震反復作用下造成x形交叉裂縫,這種裂縫表現(xiàn)在砌體房屋上是下部重.上部輕.房屋的層數(shù)越多,破壞越重。橫墻越少,破壞越重。墻體砂漿強度等級越低,破壞越重。層高越高,破壞越重。墻段長短不均勻布置時破壞也多。
2.墻體轉角處及內外墻連接處的破壞
墻體轉角或連接處,剛度大,應力集中,易破壞,尤其是四大陽角處,還受到扭轉的影響,更容易發(fā)生破壞。內外墻連接處,有時由于內外墻分開砌筑或留直槎等原因,地震時造成外縱墻外閃、倒塌。
3.樓蓋的破壞
砌體結構中有相當多的樓板采用預制板,當樓板的擱置長度較小或無可靠拉結時,在強烈地震作用下很容易造成樓板塌落,并造成墻體倒塌。
4.突出房面的屋頂間等附屬結構破壞
在砌體房屋中,突出屋頂?shù)乃溟g,樓電梯間及煙囪、女兒墻等附屬結構,由于地震作用的鞭端效應,一般破壞較重,尤其女兒墻極易倒塌、產生次生災害。
(二)抗震設計一般規(guī)定
1.房屋高度限制
震害調查表明,砌體房屋,層數(shù)愈多,高度越高,它的震害程度和破壞率也越大,所以限制砌體房屋的層數(shù)和總高度是一項既經濟又有效的抗震措施。
多層房屋的層數(shù)和高度應符合下列要求:
(1)一般情況下,房屋的層數(shù)和總高度不應超過表12-10的規(guī)定。
(2)對醫(yī)院、教學樓等及橫墻較少的多層砌體房屋,總高度應比表12-10的規(guī)定降低3m,層數(shù)相應減少一層;各層橫墻很少的多層砌體房屋,還應根據(jù)具體情況再適當降低總高度和減少層數(shù)。
注:橫墻較少指同一樓層內開間大于4.20m的房間占該層總面積的40%以上。橫墻很少指整棟房屋中均為開間很大的會議室、辦公室、教室等用房,這時砌體抗震墻很少;墻體間距接近表12-12規(guī)定的最大值:
(3)橫墻較少的多層磚砌體住宅樓,當按規(guī)定采取加強措施并滿足抗震承載力要求時,其高度和層數(shù)應允許仍按表12-10的規(guī)定采用。
(4)普通磚、多孔磚和小砌塊砌體承重房屋的層高,不應超過3.6m;底部框架-抗震墻房屋的底部和內框架房屋的層高,不應超過4.5m。
2.多層砌體房屋總高度與總寬度的最大比值,宜符合表12-11的要求。
注:①房屋的總高度指室外地面到主要屋面板板頂或檐口的高度,半地下室從地下室室內地面算起,全地下室和嵌固條件好的半地下室應允許從室外地面算起;對帶閣樓的坡屋面應算到山尖墻的1/2高度處;閣樓層一般應當作一層,若符合規(guī)范5.2.4條突出屋面屋頂間的要求時可不計入層數(shù)和高度。
、谑覂韧飧卟畲笥0.6m時,房屋總高度應允許比表中數(shù)據(jù)適當增加,但不應多于1m。
、郾颈硇∑鰤K砌體房屋不包括配筋混凝土小型空心砌塊砌體房屋。
、芷鲶w房屋,若有錯層,當錯層高差不超過圈梁或大梁高度時,可作為一個樓層看待,超過時,應按兩層看待。
、莅氲叵率視r,地下室頂板高出室外地面不多,地下窗井墻為每道內橫墻的延伸,而形成了擴大的基礎底盤,且周圍土體的約束作用顯著,此時半地下室可不計入層數(shù),總高度仍可從室外地面算起。否則半地下室應計入層數(shù)。
注:①單面走廊房屋的總寬度不包括走廊寬度;
、诮ㄖ矫娼咏叫螘r,其高寬比宜適當減小! 3.房屋抗震橫墻的間距,不應超過表12—12的要求:
注:①多層砌體房屋的頂層,最大橫墻間距應允許適當放寬;
、诒碇心緲、屋蓋的規(guī)定,不適用于小砌塊砌體房屋。
4.房屋中砌體墻段的局部尺寸限值,宜符合表12-13的要求:
注:①局部尺寸不足時應采取局部加強措施彌補;
、诔鋈肟谔幍呐畠簤绣^固;
、鄱鄬佣嗯胖鶅瓤蚣芊课莸目v向窗間墻寬度,不應小于1.5m,
5.多層砌體房屋的結構體系,應符合下列要求:
(1)應優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系。
(2)縱橫墻的布置宜均勻對稱,沿平面內宜對齊,沿豎向應上下連續(xù);同一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。
(3)房屋有下列情況之一時宜設置防震縫,縫兩側均應設置墻體,縫寬應根據(jù)烈度和房屋高度確定,可采用50-lOO㎜:
1)房屋立面高差在6m以上;
2)房屋有錯層,且樓板高差較大;
3)各部分結構剛度、質量截然不同。
(4)樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。
(5)煙道、風道、垃圾道等不應削弱墻體;當墻體被削弱時,應對墻體采取加強措 施;不宜采用無豎向配筋的附墻煙囪及出屋面的煙囪。
(6)不應采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。
6.底部框架—抗震墻房屋的結構布置,應符合下列要求:
(1)上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊。
(2)房屋的底部.應沿縱橫兩方向設置一定數(shù)量的抗震墻,并應均勻對稱布置或基本均勻對稱布置。6、7度且總層數(shù)不超過五層的底層框架-抗震墻房屋,應允許采用嵌砌于 框架之間的砌體抗震墻;但應計入砌體墻對框架的附加軸力和附加剪力;其余情況應采用 鋼筋混凝土抗震墻。
(3)底層框架—抗震墻房屋的縱橫兩個方向,第二層與底層側向剛度的比值,6、7度時不應大于2.5,8度時不應大于2.0,且均不應小于1.0。
(4)底部兩層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向,底層與底部第二層側向剛度應接近,第三層與底部第二層側向剛度的比值,6、7度時不應大于2.0,8度時不應大于1.5,且均不應小于1.O。
(5)底部框架—抗震墻房屋的抗震墻應設置條形基礎、筏式基礎或樁基。
7.多層多排柱內框架房屋的結構布置,應符合下列要求:
(1)房屋宜采用矩形平面,且立面宜規(guī)則;樓梯間橫墻宜貫通房屋全寬。
(2)7度時橫墻間距大于18m或8度時橫墻間距大于15m,外縱墻的窗間墻宜設置組合柱。
(3)多排柱內框架房屋的抗震墻應設置條形基礎、筏式基礎或樁基
8.底部框架—抗震墻房屋和多層多排柱內框架房屋的鋼筋混凝土結構部分:
除應符合本節(jié)一、(二)的規(guī)定外,尚應符合本節(jié)二中所述的有關要求;此時,底部框架-抗震墻房屋的框架和抗震墻的抗震等級,6、7、8度可分別按三、二、一級采用;多排柱內框架的抗震等級,6、7、8度可分別按四、三、二級采用。 (三)多層黏土磚房抗震構造措施
1.多層普通磚、多孔磚房,應按下列要求設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土構造柱(以下簡稱構造柱):
震害調查分析和實驗表明,在多層砌體房屋中,于適當部位設置鋼筋混凝土構造柱,并和圈梁連接,使之共同工作,可以達到:增加砌體的延性和變形能力,且可提高砌體的抗側能力和整體性、從而保證砌體房屋在大震下,裂而不倒。
(1)構造柱設置部位,一般情況下應符合表12-14的要求。
(2)外廊式和單面走廊式的多層房屋,應根據(jù)房屋增加一層后的層數(shù),按表12-14的要求設置構造柱,且單面走廊兩側的縱墻均應按外墻處理。
(3)教學樓、醫(yī)院等橫墻較少的房屋,應根據(jù)房屋增加一層后的層數(shù),按表12-14的要求設置構造柱;當教學樓、醫(yī)院等橫墻較少的房屋為外廊式或單面走廊式時,應按2款要求設置構造柱,但6度不超過四層、7度不超過三層和8度不超過二層時,應按增加二層后的層數(shù)對待。
注:①大房間是指房間的長度大于7.2m的房間;
、诖蠖纯谑侵福簝葯M墻及外縱墻≥2.0m寬的洞口;
③對于外縱墻,查內外墻交接處已設置構造柱時,可有所放松,避免在一個不大的墻段內設置三個構造柱,施工難以先砌墻后澆構造柱;
、墚敺课莸膶訑(shù)較少時,如少于表12-14中的最小層數(shù)時,是否設置構造柱、規(guī)范不作要求;
、莓敺课莸膶訑(shù)、高度接近或達到表12-10條的上跟時,構造柱的數(shù)量和分布需要適當增加。
2.多層普通磚、多孔磚房屋的構造柱應符合下列要求:
(1)構造柱最小截面可采用240㎜×l80mm,縱向鋼筋宜采用4φ12,箍筋間距不宜大于250mm,且在柱上下端宜適當加密;7度時超過六層、8度時超過五層和9度時,構造 柱縱向鋼筋宜采用4φ14,箍筋間距不應大于200mm;房屋四角的構造柱可適當加大截面及配筋。
(2)構造柱與墻連接處應砌成馬牙槎,并應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結鋼筋,每邊伸入墻內不宜小于lm。
(3)構造柱與圈梁連接處,構造柱的縱筋應穿過圈梁,保證構造柱縱筋上下貫通。
(4)構造柱可不單獨設置基礎,但應伸人室外地面下500mm,或與埋深小于500mm 的基礎圈梁相連。
(5)房屋高度和層數(shù)接近本節(jié)表12-10的限值時,縱、橫墻內構造柱間距尚應符合下列要求:
1)橫墻內的構造柱間距不宜大于層高的二倍;下部1/3樓層的構造柱間距適當減;
2)當外縱墻開間大于3.9m時,應另設加強措施。內縱墻的構造柱間距不宜大于 4.2m。
3.多層普通磚、多孔磚房屋的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈粱設置應符合下列要求:
(1)裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木樓、屋蓋的磚房,橫墻承重時應按表12-15的要求設置圈梁;縱墻承重時每層均應設置圈梁,且抗震橫墻上的圈梁間距應比表內要求適當 加密。
(2)現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋與墻體有可靠連接的房屋,應允許不另設圈梁,但樓板沿墻體周邊應加強配筋并應與相應的構造柱鋼筋可靠連接。
5.多層普通磚、多孔磚房屋的樓、屋蓋應符合下列要求:
(1)現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板或屋面板伸進縱、橫墻內的長度,均不應小于120mm。
(2)裝配式鋼筋混凝土樓板或屋面板,當圈梁未設在板的同一標高時,板端伸進外墻的長度不應小于120mm,伸進內墻的長度不應小于100mm,在梁上不應小于80mm。
(3)當板的跨度大于4.8m并與外墻平行時,靠外墻的預制板側邊應與墻或圈梁拉結。
(4)房屋端部大房間的樓蓋,8度時房屋的屋蓋和9度時房屋的樓、屋蓋,當圈梁設 在板底時,鋼筋混凝土預制板應相互拉結,并應與梁、墻或圈梁拉結。
6.樓、屋蓋的鋼筋混凝土梁或屋架應與墻、柱(包括構造柱)或圈梁可靠連接,梁 與磚柱的連接不應削弱柱截面,各層獨立磚柱頂部應在兩個方向均有可靠連接。
7.7度時長度大于7.2m的大房間,及8度和9度時,外墻轉角及內外墻交接處,應沿墻高每隔500nmi配置2φ6拉結鋼筋,并每邊伸入墻內不宜小于1m。
8.樓梯間應符合下列要求:
(1)8度和9度時,頂層樓梯間橫墻和外墻應沿墑高每隔500mm設2φ6通長鋼筋;9度時其他各層樓梯間墻體應在休息平臺或樓層半高處設置60mm厚的鋼筋混凝土帶或配筋 磚帶,其砂漿強度等級不應低于M7.5,縱向鋼筋不應少于2φ10。
(2)8度和9度時,樓梯間及門廳內墻陽角處的大梁支承長度不應小于500mm,并應與隔梁連接。
3)裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接;不應采用墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯,不應采用無筋磚砌欄板。
(4)突出屋頂?shù)臉、電梯間,構造柱應伸到頂部,并與頂部圈梁連接,內外墻交接處應沿墻高每隔500mm設2φ6拉結鋼筋,且每邊伸人墻內不應小于1m。
9.坡屋頂房屋的屋架應與頂層圈梁可靠連接,檁條或屋面板應與墻及屋架可靠連接,房屋出入口處的檐口瓦應與屋面構件錨固;8度和9度時,頂層內縱墻頂宜增砌支承山墻的踏步式墻垛。
10.門窗洞處不應采用無筋磚過梁;過梁支承長度,6—8度時不應小于240mm,9度時不應小于360mm。
11.預制陽臺應與圈梁和樓板的現(xiàn)澆板帶可靠連接。
12.后砌的非承重砌體隔墻應符合本節(jié)八、(二)條節(jié)的有關規(guī)定。
13.同一結構單元的基礎(或樁承臺),宜采用同一類型的基礎,底面宜埋置在同一標高上,否則應增設基礎圈梁并應按1:2的臺階逐步放坡。
14.橫墻較少的多層普通磚、多孔磚住宅樓的總高度和層數(shù)接近或達到表12-10規(guī)定限值,應采取下列加強措施:
(1)房屋的最大開間尺寸不宜大于6.6m。
(2)同一結構單元內橫墻錯位數(shù)量不宜超過橫墻總數(shù)的1/3,且連續(xù)錯位不宜多于兩道;錯位的墻體交接處均應增設構造柱,且樓、屋面板應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。
(3)橫墻和內縱墻上洞口的寬度不宜大于1.5m;外縱墻上洞口的寬度不宜大于2.1m 或開間尺寸的一半;且內外墻上洞口位置不應影響內外縱墻與橫墻的整體連接。
(4)所有縱橫墻均應在樓、屋蓋標高處設置加強的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁:圈梁的截面高度不宜小于150mm,上下縱筋各不應少于3φ10,箍筋不小于φ6,間距不大于300mm。
(5)所有縱橫墻交接處及橫墻的中部,均應增設滿足下列要求的構造柱:在橫墻內的柱距不宜大于層高,在縱墻內的柱距不宜大于4.2m,最小截面尺寸不宜小于240mm× 240mm
(6)同一結構單元的樓、屋面板應設置在同——標高處。
(7)房屋底層和頂層的窗臺標高處,宜設置沿縱橫墻通長的水平現(xiàn)澆鋼筋混凝土帶;其截面高度不小于60mm;寬度不小于240mm,縱向鋼筋不少于3φ6。 (四)多層砌塊房屋抗震構造措施
(1)小砌塊房屋應按表12—18的要求設置鋼筋混凝土芯柱,對醫(yī)院、教學樓等橫墻較少的房屋,應根據(jù)房屋增加一層后的層數(shù)
注:外墻轉角,內外墻交接處、樓電梯間四角等部位,應允許采用鋼筋混凝土構造代替部分芯柱
(2)小砌塊房屋的芯柱,應符合下列構造要求:
1)小砌塊房屋芯柱截面不宜小于120mm× 120mm,
2)芯柱混凝土強度等級,不應低于C20。
3)芯柱的豎向插筋應貫通墻身且與圈梁連接;插筋不應小于1φ12,7度時超過五層、8度時超過四層和9度時,插筋不應小于1φ14。
4)芯柱應伸人室外地面下500mm或與埋深小寸:500mm的基礎圈梁相連。
5)為提高墻體抗震受剪承載力而設置的芯柱,宜在墻體內均勻布置,最大凈距不宜 大于2.Om。
(3)小砌塊房屋中替代芯柱的鋼筋混凝土構造柱,應符合下列構造要求:
1)構造柱最小截面可采用190mm×l90mm,縱向鋼筋宜采用4φ2,筋筋間距不宜大于250㎜,且在柱上下端宜適當加密;7度時超過五層、8度時超過四層和9度時,構造柱縱向鋼筋宜采用4φ4,箍筋間距不應大于200mm;外墻轉角的構造柱可適當加大截面及配筋。
2)構造柱與砌塊墻連接處應砌成馬牙槎,與構造柱相鄰的砌塊孔洞,6度時宜填實,7度時應填實,8度時應填實并插筋;沿墻高每隔600mrn應設拉結鋼筋網(wǎng)片,每邊伸入墻內不宜小于1m。
3)構造柱與圈梁連接處,構造柱的縱筋應穿過圈梁,保證構造柱縱筋上下貫通。
4)構造柱可不單獨設置基礎,但應伸人室外地面下500mm,或與埋深小于500mm的基礎圈梁相連。
(4)小砌塊房屋的現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁應按表12-19的要求設置,圈梁寬度不應小于190mm,配筋不應少于4φ12,箍筋間距不應大于200mm。
(5)小砌塊房屋墻體交接處或芯柱與墻體連接處應設置拉結鋼筋網(wǎng)片,網(wǎng)片可采用直徑4mm的鋼筋點焊而成,沿墻高每隔600mm設置,海邊伸入墻內不宜小于1m。
(6)小砌塊房屋的層數(shù),6度時七層、7度時超過五層、8度時超過四層,在底層和頂層的窗臺標高處,沿縱橫墻應設置通長的水平現(xiàn)澆鋼筋混凝土帶;其截面高度不小于60mm,縱筋不少于2φ10,并應有分布拉結鋼筋;其混凝土強度等級不應低于C20。
(7)小砌塊房屋的其他抗震構造措施,應符合本節(jié)一、(三)、5條至(三)、13條有關要求。
(五)底部框架-抗震墻房屋抗震構造措施
(1)底部框架-抗震墻房屋的上部應設置鋼筋混凝土構造柱,并應符合下列要求:
1)鋼筋混凝土構造柱的設置部位,應根據(jù)房屋的總層數(shù)按本節(jié)一、(三)、1條的規(guī)定設置。過渡層尚應在底部框架柱對應位置處設置構造柱。
2)構造柱的截面,不宜小于240mm×240mm。
3)構造柱的縱向鋼筋不宜少于4φ14,箍筋間距不宜大于200mm。
4)過渡層構造柱的縱向鋼筋,7度時不宜少于4φ16,8度時不宜少于6φ16。一般情況下,縱向鋼筋應錨入下部的框架柱內;當縱向鋼筋錨固在框架梁內時,框架梁的相應位置應加強。
5)構造柱應與每層圈梁連接,或與現(xiàn)澆樓板可靠拉結。
(2)上部抗震墻的中心線宜同底部的框架粱.抗震墻的軸線相重合;構造柱宜與框架柱上下貫通。
(3)底部框架-抗震墻房屋的樓蓋應符合下列要求:
1)過渡層的底板應采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,板厚不應小于120mm;并應少開洞、開小洞,當洞口尺寸大于800mm時,洞口周邊應設置邊梁。
2)其他樓層,采用裝配式鋼筋混凝土樓板時均應設現(xiàn)澆圈梁,采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。
3)沿梁高應設腰筋,數(shù)量不應少于2φ14,間距不應大于200mm。
4)梁的主筋和腰筋應按受拉鋼筋的要求錨固在柱內,且支座上部的縱向鋼筋在柱內 的錨固長度應符合鋼筋混凝土框支梁的有關要求。 (5)底部的鋼筋混凝土抗震墻,其截面和構造應符合下列要求:
1)抗震墻周邊應設置梁(或暗梁)和邊框柱(或框架柱)組成的邊框;邊框粱的截面寬度不宜小于墻板厚度的1.5倍,截面高度不宜小于墻板厚度的2.5倍;邊框柱的截面高度不宜小于墻板厚度的2倍。
2)抗震墻墻板的厚度不宜小于160mm,且不應小于墻板凈高的1/20;抗震墻宜開設洞口形成若干墻段,各墻段的高寬比不宜小于2。
3)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋配筋率均不應小于0.25%,并應采用雙排布置;雙 排分布鋼筋間拉筋的間距不應大于600mm,直徑不應小于6mm。
4)抗震墻的邊緣構件可按本節(jié)二、(三)條關于一般部位的規(guī)定設置。
(6)底層框架-抗震墻房屋的底層采用普通磚抗震墻時,其構造應符合下列要求:
1)墻厚不應小于240mm,砌筑砂漿強度等級不應低于M1O,應先砌墻后澆框架。
2)沿框架柱每隔500mm配置2φ6拉結鋼筋,并沿磚墻全長設置;在墻體半高處尚應設置與框架柱相連的鋼筋混凝土水平系梁。
3)墻長大于5m時,應在墻內增設鋼筋混凝土構造柱。
(7)底部框架-抗震墻房屋的材料強度等級,應符合下列要求:
1)框架柱、抗震墻和托墻梁的混凝土強度等級,不應低于C30。
2)過渡層墻體的砌筑砂漿強度等級,不應低于M7.5。
(8)底部框架—抗震墻房屋的其他抗震構造措施,應符合本節(jié)一、(三)中第5條至14條的有關要求。
(六)多排柱內框架房屋抗震構造措施
(1)多層多排柱內框架房屋的鋼筋混凝土構造柱設置,應符合下列要求:
1)下列部位應設置鋼筋混凝土構造柱:
a.外墻四角和樓、電梯間四角;樓梯休息平臺梁的支承部位;
b.抗震墻兩端及未設置組合柱的外縱墻、外橫墻上對應于中間柱列軸線的部位。
2)構造柱的截面,不宜小于240mm×240mm。
3)構造柱的縱向鋼筋不宜少于4φ14,箍筋間距不宜大于200mm。
4)構造柱應與每層圈梁連接,或與現(xiàn)澆樓板可靠拉結,
(2)多層多排柱內框架房屋的樓、屋蓋,應采用現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土板。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板時應允許不設圈梁,但樓板沿墻體周邊應加強配筋并應與相應的構造柱可靠連接。
(3)多排柱內框架梁在外縱墻、外橫墻上的擱置長度不應小于300㎜,且梁端應與圈 梁或組合柱、構造柱連接。
(4)多排柱內框架房屋的其他抗震構造措施應符合本節(jié)一、(三)中第5條至13條有 關要求。