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建筑抗震設(shè)計、建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型,地基與基礎(chǔ)魏利金教授級高級工程師結(jié)構(gòu)技術(shù)總監(jiān)總工程師68730730-8500Q筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17本講涉及到以下幾個章節(jié)第九章:建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)選型第十五章:建筑抗震設(shè)計基本知識第十六章地基與基礎(chǔ)2建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17第十五章
建筑抗震設(shè)計基本知識
p330~404
3建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17地震知識2025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)42025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)56建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/177建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17比如北京地區(qū)就給出了分界線各4公里范圍交流溝通分享82025/4/178建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)交流溝通分享92025/4/179建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)10建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)112025/4/172025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)122025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)13建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)142025/4/17再看一個對比2025/4/1715建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)汶川(8級)2025/4/1716建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)海地(7.3級)2025/4/1717建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2010.2智利地震(8.8級)2025/4/1718建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)192025/4/17
第一節(jié):概述地震:由于地下巖層構(gòu)造狀態(tài)突然破裂、或由于局部巖層塌落、火山噴發(fā)、核爆炸等原因產(chǎn)生振動,并以波的形式傳到地面引起地面顛簸和搖晃,這種地面運動就叫做“地震”在建筑抗震設(shè)計中所指的地震是由于巖層構(gòu)造狀態(tài)突然發(fā)生破裂引起的地震。震級:是衡量一次地震釋放能量多少的等級。國際通用用符號“M”表示,一般稱為里氏震級。一次地震只有一個震級。M=2~4的地震為有感地震M>5的地震,對建筑物有不同程度的破壞M>7的地震,稱為強烈地震或大地震注:震級相差一級釋放的能量差30倍20建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17烈度I0
:指地震時某一地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地面影響的強弱程度。盡管一次地震的震級只有一個,但距離震中不同的地點,地震的影響不同,地震烈度也就不同。震級與烈度大致關(guān)系在一般震源深度(約15~20KM)的情況下,震級與震中烈度的關(guān)系:粗略估算方法:震級減1后乘1.5即為震中烈度。I0≌(M-1)X1.5;M=1+2/3I0如:2008年5月12日14時28分,發(fā)生在我國四川汶縣的8級特大地震,相當于設(shè)防烈度為11度。實測最大加速度峰值記錄達0.9g,震中烈度高達到11度,地震強烈波動時間長達100s,為地震史上少見。21建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17震級與震中烈度I0的關(guān)系22建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/172.國際上常用的地震烈度對照表23建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17抗震設(shè)防及其指導思想抗震設(shè)防對建筑物進行抗震設(shè)計并采取抗震措施指導思想預防為主減輕結(jié)構(gòu)震害避免人員傷亡減少經(jīng)濟損失使地震時不可缺少的緊急活動得以維持和進行趨勢使用壽命期內(nèi)對不同頻度和強度的地震具有不同的抵抗能力24建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17二:建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標準《抗規(guī)》3.1.1抗震設(shè)防的所有建筑應按現(xiàn)行國家標準《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223-2008確定其抗震設(shè)防類別。(強規(guī))3.1.2抗震設(shè)防烈度為6度時,除本規(guī)范有具體規(guī)定外,對乙、丙、丁類的建筑可不進行地震作用計算。25建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》GB50223-20083.0.2建筑工程應分為以下四個抗震設(shè)防類別:1特殊設(shè)防類:指使用上有特殊設(shè)施,涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大災害后果,需要進行特殊設(shè)防的建筑。簡稱“甲類”。2重點設(shè)防類:指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關(guān)建筑,以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果,需要提高設(shè)防標準的建筑。簡稱“乙類”。3標準設(shè)防類:指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設(shè)防的建筑。簡稱“丙類”。4適度設(shè)防類:指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災害,允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡稱“丁類”。26建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/174防災救災建筑
醫(yī)療建筑的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:1三級醫(yī)院中承擔特別重要醫(yī)療任務(wù)的門診、醫(yī)技、住院用房,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類。即“甲類”2二、三級醫(yī)院的門診、醫(yī)技、住院用房,具有外科手術(shù)室或急診科的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院的醫(yī)療用房,縣級及以上急救中心的指揮、通信、運輸系統(tǒng)的重要建筑,縣級及以上的獨立采供血機構(gòu)的建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。即“乙”類消防車庫及其值班用房,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。即“乙”類
4.0.520萬人口以上的城鎮(zhèn)和縣及縣級市防災應急指揮中心的主要建筑,抗震設(shè)防類別不應低于重點設(shè)防類。即“乙”類27建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/174.0.6疾病預防與控制中心建筑的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:1承擔研究、中試和存放劇毒的高危險傳染病病毒任務(wù)的疾病預防與控制中心的建筑或其區(qū)段,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類。即“甲類”
2不屬于1款的縣、縣級市及以上的疾病預防與控制中心的主要建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。即“乙”類
作為應急避難場所的建筑,其抗震設(shè)防類別不應低于重點設(shè)防類。即“乙”類28建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/175基礎(chǔ)設(shè)施建筑給水建筑工程中,20萬人口以上城鎮(zhèn)、抗震設(shè)防烈度為7度及以上的縣及縣級市的主要取水設(shè)施和輸水管線、水質(zhì)凈化處理廠的主要水處理建(構(gòu))筑物、配水井、送水泵房、中控室、化驗室等,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。排水建筑工程中,20萬人口以上城鎮(zhèn)、抗震設(shè)防烈度為7度及以上的縣及縣級市的污水干管(含合流),主要污水處理廠的主要水處理建(構(gòu))筑物、進水泵房、中控室、化驗室,以及城市排澇泵站、城鎮(zhèn)主干道立交處的雨水泵房,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。29建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17燃氣建筑中,20萬人口以上城鎮(zhèn)、縣及縣級市的主要燃氣廠的主廠房、貯氣罐、加壓泵房和壓縮間、調(diào)度樓及相應的超高壓和高壓調(diào)壓間、高壓和次高壓輸配氣管道等主要設(shè)施,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。熱力建筑中,50萬人口以上城鎮(zhèn)的主要熱力廠主廠房、調(diào)度樓、中繼泵站及相應的主要設(shè)施用房,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。30建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/175.2
電力建筑
5.2.3電力調(diào)度建筑的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:1國家和區(qū)域的電力調(diào)度中心,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類。2
省、自治區(qū)、直轄市的電力調(diào)度中心,抗震設(shè)防類別宜劃為重點設(shè)防類。火力發(fā)電廠(含核電廠的常規(guī)島)、變電所的生產(chǎn)建筑中,下列建筑的抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類:31建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/171單機容量為300MW及以上或規(guī)劃容量為800MW及以上的火力發(fā)電廠和地震時必須維持正常供電的重要電力設(shè)施的主廠房、電氣綜合樓、網(wǎng)控樓、調(diào)度通信樓、配電裝置樓、煙囪、煙道、碎煤機室、輸煤轉(zhuǎn)運站和輸煤棧橋、燃油和燃氣機組電廠的燃料供應設(shè)施。2
330kV及以上的變電所和220kV及以下樞紐變電所的主控通信樓、配電裝置樓、就地繼電器室;330kV及以上的換流站工程中的主控通信樓、閥廳和就地繼電器室。3供應20萬人口以上規(guī)模的城鎮(zhèn)集中供熱的熱電站的主要發(fā)配電控制室及其供電、供熱設(shè)施。4不應中斷通信設(shè)施的通信調(diào)度建筑。32建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/175.3交通運輸建筑
鐵路建筑中,高速鐵路、客運專線(含城際鐵路)、客貨共線Ⅰ、Ⅱ級干線和貨運專線的鐵路樞紐的行車調(diào)度、運轉(zhuǎn)、通信、信號、供電、供水建筑,以及特大型站和最高聚集人數(shù)很多的大型站的客運候車樓,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。公路建筑中,高速公路、一級公路、一級汽車客運站和位于抗震設(shè)防烈度為7度及以上地區(qū)的公路監(jiān)控室,一級長途汽車站客運候車樓,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。水運建筑中,50萬人口以上城市、位于抗震設(shè)防烈度為7度及以上地區(qū)的水運通信和導航等重要設(shè)施的建筑,國家重要客運站,海難救助打撈等部門的重要建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。33建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
空運建筑中,國際或國內(nèi)主要干線機場中的航空站樓、大型機庫,以及通信、供電、供熱、供水、供氣、供油的建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。航管樓的設(shè)防標準應高于重點設(shè)防類。城鎮(zhèn)交通設(shè)施的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:1在交通網(wǎng)絡(luò)中占關(guān)鍵地位、承擔交通量大的大跨度橋應劃為特殊設(shè)防類;處于交通樞紐的其余橋梁應劃為重點設(shè)防類。2城市軌道交通的地下隧道、樞紐建筑及其供電、通風設(shè)施,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。34建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/175.4郵電通信、廣播電視建筑
郵電通信、廣播電視建筑,應根據(jù)其在整個信息網(wǎng)絡(luò)中的地位和保證信息網(wǎng)絡(luò)通暢的作用劃分抗震設(shè)防類別。其配套的供電、供水建筑,應與主體建筑的抗震設(shè)防類別相同;當特殊設(shè)防類的供電、供水建筑為單獨建筑時,可劃為重點設(shè)防類。郵電通信建筑的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:1國際出入口局、國際無線電臺,國家衛(wèi)星通信地球站,國際海纜登陸站,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類。2省中心及省中心以上通信樞紐樓、長途傳輸一級干線樞紐站、國內(nèi)衛(wèi)星通信地球站、本地網(wǎng)通樞紐樓及通信生產(chǎn)樓、應急通信用房,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。3大區(qū)中心和省中心的郵政樞紐,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。35建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17廣播電視建筑的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:
1國家級、省級的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑,當混凝土結(jié)構(gòu)塔的高度大于250m或鋼結(jié)構(gòu)塔的高度大于300m時,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類;國家級、省級的其余發(fā)射塔建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。國家級衛(wèi)星地球站上行站,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類。2國家級、省級廣播中心、電視中心和電視調(diào)頻廣播發(fā)射臺的主體建筑,發(fā)射總功率不小于200kW的中波和短波廣播發(fā)射臺、廣播電視衛(wèi)星地球站、國家級和省級廣播電視監(jiān)測臺與節(jié)目傳送臺的機房建筑和天線支承物,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。36建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
6公共建筑和居住建筑
體育建筑中,規(guī)模分級為特大型的體育場,大型、觀眾席容量很多的中型體育場和體育館(含游泳館),抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類文化娛樂建筑中,大型的電影院、劇場、禮堂、圖書館的視聽室和報告廳、文化館的觀演廳和展覽廳、娛樂中心建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。商業(yè)建筑中,人流密集的大型的多層商場抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。當商業(yè)建筑與其他建筑合建時應分別判斷,并按區(qū)段確定其抗震設(shè)防類別。37建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17博物館和檔案館中,大型博物館,存放國家一級文物的博物館,特級、甲級檔案館,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。
會展建筑中,大型展覽館、會展中心,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。
教育建筑中,幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂,抗震設(shè)防類別應不低于重點設(shè)防類。
2025/4/1738建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)科學實驗建筑中,研究、中試生產(chǎn)和存放具有高放射性物品以及劇毒的生物制品、化學制品、天然和人工細菌、病毒(如鼠疫、霍亂、傷寒和新發(fā)高危險傳染病等)的建筑,抗震設(shè)防類別應劃為特殊設(shè)防類。6.0.10電子信息中心的建筑中,省部級編制和貯存重要信息的建筑,抗震設(shè)防類別應劃為重點設(shè)防類。國家級信息中心建筑的抗震設(shè)防標準應高于重點設(shè)防類。39建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17高層建筑中,當結(jié)構(gòu)單元內(nèi)經(jīng)常使用人數(shù)超過8000人時,抗震設(shè)防類別宜劃為重點設(shè)防類。居住建筑的抗震設(shè)防類別不應低于標準設(shè)防類。40建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/1741建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17美國芝加哥螺旋塔公寓“芝加哥螺旋塔”共有150層,高610米,原定于2012年完工。建成之后,它將是北美最高的建筑物。此整座大廈呈螺旋上升形狀,每層樓旋轉(zhuǎn)2度,并且隨著大廈樓層的升高,樓層的寬度則隨高度遞減,整座大廈外形如同一把錐形的長劍芝加哥螺旋塔的基高比率接近1比10,使之成為世界上最苗條的超高層建筑2025/4/1742建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)8倉庫類建筑本章適用于工業(yè)與民用的倉庫類建筑。倉庫類建筑,應根據(jù)其存放物品的經(jīng)濟價值和地震破壞所產(chǎn)生的次生災害劃分抗震設(shè)防類別。8.0.3倉庫類建筑的抗震設(shè)防類別,應符合下列規(guī)定:1儲存高、中放射性物質(zhì)或劇毒物品的倉庫不應低于重點設(shè)防類,儲存易燃、易爆物質(zhì)等具有火災危險性的危險品倉庫應劃為重點設(shè)防類。2一般的儲存物品的價值低、人員活動少、無次生災害的單層倉庫等可劃為適度設(shè)防類。43建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17特別說明1.建筑各區(qū)段的重要性有顯著不同時,可按區(qū)段劃分抗震設(shè)防類別。但注意下部區(qū)段的抗震設(shè)防類別不應低于上部區(qū)段。2.區(qū)段是指由抗震縫分開的結(jié)構(gòu)單元。3.不同行業(yè)的相同建筑,當所處地位及地震破壞所產(chǎn)生的后果和影響不同時,其抗震設(shè)防類別可不相同。44建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17建筑不同類別與抗震設(shè)防標準45建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(二)我國抗震設(shè)防目標是1.當遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需進行修理可繼續(xù)使用;即小震(多遇地震)不壞2.當遭受相當于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時,結(jié)構(gòu)的損壞經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用;即中震(基本烈度)可修,3.當遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預估的罕遇地震影響時,不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。即大震(罕遇地震)不倒4.當建筑有使用功能上或其他的專門要求時,可按高于上述一般情況的設(shè)防目標進行抗震性能設(shè)計。46建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17我國抗震設(shè)計的“三個水準”,通過二個階段來實現(xiàn)的問題我國目前的現(xiàn)行抗震規(guī)范的抗震設(shè)計思想為,“三水準的設(shè)防目標”和為實現(xiàn)這個目標而采取的“兩階段設(shè)計步驟。第一水準,“小震不壞”即當建筑遭遇低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震(50年超越概率為62.3%,重現(xiàn)期50年)烈度時,一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用;(多遇地震、常遇地震、眾值烈度、小震是同一個概念);第二水準,“基本地震可修”即當建筑遭遇相當于本地區(qū)設(shè)防烈度(50年超越概率為10%,重現(xiàn)期475年)的地震影響時,可能損壞,經(jīng)過一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。(設(shè)計地震、基本烈度、偶遇地震、中震是同一個概念);中震比小震地震力增大2.75~2.875倍;第三水準,“大震不倒”,即當建筑遭遇本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震(50年超越概率為2~3%,重現(xiàn)1641~2475年)影響時,不致倒塌或發(fā)生危機生命的嚴重破壞。(罕遇地震、罕遇烈度、大震是同一個概念);大震要比小震地震力增大4.38~6.75倍47建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
多遇烈度,基本烈度,罕遇烈度相互間的關(guān)系一般基本烈度與眾值烈度相差約為1.55度,基本烈度與罕遇烈度相差約為1度。當基本烈度為8度時,其眾值烈度(多遇地震、小震)烈度約為6.45度,而罕遇烈度(罕遇地震、大震)烈度約為9度。如圖所示。48建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17兩階段設(shè)計說明:第一階段為彈性分析,包括截面設(shè)計和變形計算;大部分建筑的第二階段設(shè)計主要由概念設(shè)計和構(gòu)造措施來保證。49建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
請大家注意:我們在設(shè)計時反倒沒有驗算”設(shè)計地震“下的內(nèi)力和變形,而是通過計算與其對應的”小震“和”大震“的情況下的內(nèi)力和變形。但是小震和大震的地震動參數(shù)取值是根據(jù)設(shè)計地震取值的。
比如,8度設(shè)防,第一階段驗算用的是6.45度的地震動參數(shù),第二階段驗算用的是9度的地震動參數(shù),實際上并沒有計算設(shè)防烈度下的地震作用。50建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17三:抗震設(shè)計標準《抗規(guī)》1.0.2:抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設(shè)計。(強規(guī))注意:設(shè)計使用年限≤5年的臨時建筑可以不考慮抗震設(shè)計《抗規(guī)》1.0.4抗震設(shè)防烈度必須按國家規(guī)定的權(quán)限審批、頒發(fā)的文件(圖件)確定。(強規(guī))《抗規(guī)》1.0.5一般情況下,抗震設(shè)防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度(或與本規(guī)范設(shè)計基本地震加速度值對應的烈度值)。51建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17抗震措施和抗震構(gòu)造措施是兩個既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念1)“抗震措施”是指除地震作用計算和抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容,包括建筑總體布置,結(jié)構(gòu)選型,地基抗液化措施,考慮概念設(shè)計要求對地震作用效應(內(nèi)力及變形)的調(diào)整,以及各種構(gòu)造措施。2)“抗震構(gòu)造措施”只是抗震措施的一個組成部分,指根據(jù)抗震概念的設(shè)計原則,一般不需計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分所采取的細部構(gòu)造,如構(gòu)件最小尺寸、高厚比、軸壓比、長細比、板件寬厚比、構(gòu)造柱和圈梁的布置和配筋,鋼筋錨固、最小直徑、間距、鋼筋搭接,混凝土保護層,最小配筋率等。“抗震措施”涵蓋了“抗震構(gòu)造措施”
52建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17四、抗震設(shè)計的基本要求重中之重把握好“概念設(shè)計”
53建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17概念設(shè)計概念設(shè)計是結(jié)構(gòu)工程師展現(xiàn)先進設(shè)計思想的重要環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)工程師對特定的建筑空間應能用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計,并處理好結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)件和構(gòu)件之間的關(guān)系,確定好細部構(gòu)造的做法.概念設(shè)計是一種設(shè)計的思路,可以認為是定性的設(shè)計,概念設(shè)計不以精確的力學分析,生搬硬套的規(guī)范條文為依據(jù),而是由工程師對工程進行概括的分析,制定設(shè)計目標,采取相應措施,概念設(shè)計的概念包括安全度的概念、力學的概念、材料的概念、荷載的概念、抗震的概念,施工的概念、使用的概念等等。概念設(shè)計要求我們?nèi)诤线@些概念,并貫穿到結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置、計算簡圖抽象、計算結(jié)果分析處理中。具體體現(xiàn)在以下八個方面:54建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(一).場地選擇方面及地基基礎(chǔ)
《抗規(guī)》3.3.1選擇建筑場地時,應根據(jù)工程需要,掌握地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料,對抗震有利、不利和危險地段做出綜合評價。對不利地段,應提出避開要求;當無法避開時應采取有效措施;對危險地段,嚴禁建造甲、乙類的建筑,不應建造丙類的建筑。(強規(guī))55建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/1756建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/173.3.4地基和基礎(chǔ)設(shè)計應符合下列要求:1同—結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上;2同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基;當采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時,應根據(jù)地震時兩部分地基基礎(chǔ)的沉降差異,在基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位采取相應措施。3地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土時,應根據(jù)地震時地基不均勻沉降和其他不利影響,采取相應措施。或其它不利影響,并采取相應的措施。57建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17山區(qū)建筑的場地和地基基礎(chǔ)應符合下列要求:
1山區(qū)建筑場地勘察應有邊坡穩(wěn)定性評價和防治方案建議;應根據(jù)地質(zhì)、地形條件和使用要求,因地制宜設(shè)置符合抗震設(shè)防要求的邊坡工程。
2邊坡設(shè)計應符合現(xiàn)行國家標準《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330的要求;其穩(wěn)定性驗算時,有關(guān)的摩擦角應按設(shè)防烈度的高低相應修正。
3邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應進行抗震穩(wěn)定性設(shè)計。建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)、強風化巖質(zhì)邊坡的邊緣應留有足夠的距離,其值應根據(jù)設(shè)防烈度的高低確定,并采取措施避免地震時地基基礎(chǔ)破壞。58建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/172025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)5960建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(二)建筑形體及構(gòu)件平布置的規(guī)則性3.4.1建筑設(shè)計應符合抗震概念設(shè)計的要求,不規(guī)則的建筑方案應按規(guī)定采取加強措施;特別不規(guī)則的建筑方案應進行專門研究和論證,采取特別的加強措施;嚴重不規(guī)則的建筑不應采用。(強規(guī))注:形體指建筑平面形狀和立面、豎向剖面的變化61建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17建筑設(shè)計應重視其平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟合理性的影響,宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體,其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小、避免側(cè)向剛度和承載力突變。不規(guī)則建筑的抗震設(shè)計應采取有效措施。62建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/1763建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/172.《北京技術(shù)細則》條在高規(guī)的基礎(chǔ)上增加了幾種凹凸不規(guī)則平面類型,見附圖(2),不規(guī)則限值同高規(guī)表64建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/1765建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/172025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)66不宜采用角部重疊或細腰形平面布置一般要求重疊部分大于20%;細腰收進尺寸小于50%2025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)67平面太狹長凹入太多凸出太細68建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17相對有效寬度太小(<50%)相對開洞面積太大(>30%)絕對有效寬度太小(總寬<5m或單側(cè)<2m)69建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/1770建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17合并分離基于性能的抗震設(shè)計主體結(jié)構(gòu)合理定義彈性板關(guān)注有效質(zhì)量系數(shù)弱連系樓蓋主體結(jié)構(gòu)獨立工作復核71建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17通過樓面調(diào)整消除凹凸不規(guī)則或樓板不連續(xù),基本方法有以下兩種:合法:增設(shè)樓板(拉板、拉梁或陽臺板、空調(diào)設(shè)備平臺板)
分法:設(shè)縫分割為若干規(guī)則子結(jié)構(gòu),低矮的弱連廊采用滑支座等72建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17合并:拉板,拉梁等但注意:即使在設(shè)置了拉梁(板)但該拉梁不足以使兩側(cè)板的位移符合剛度無限大的假定,也只能作為局部彈性樓板計算,則仍然屬于凹凸不規(guī)則,該連梁只能作為凹凸不規(guī)則的加強措施,不能作為樓板開洞處理73建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17分離:設(shè)抗震縫,滑動鉸支抗震縫防震縫或滑動鉸支連廊74建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(三)結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系應根據(jù)建筑的抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料和施工等因素,經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟和使用條件綜合比較確定。結(jié)構(gòu)體系應符合下列各項要求:(強規(guī))1應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。2應避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。3應具備必要的抗震承載力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力。4對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應采取措施提高其抗震能力。2025/4/1775建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體系尚宜符合下列各項要求:1宜有多道抗震防線。2宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中。3結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。76建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17結(jié)構(gòu)構(gòu)件應符合下列要求:
1砌體結(jié)構(gòu)應按規(guī)定設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱、芯柱,或采用約束砌體、配筋砌體等。2混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應控制截面尺寸和受力鋼筋、箍筋的設(shè)置,防止剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固粘結(jié)破壞先于鋼筋破壞。3預應力混凝土的構(gòu)件,應配有足夠的非預應力鋼筋。4鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸應合理控制,避免局部失穩(wěn)或整個構(gòu)件失穩(wěn)。5多、高層的混凝土樓、屋蓋宜優(yōu)先采用現(xiàn)澆混凝土板。當采用預制裝配式混凝土樓、屋蓋時,應從樓蓋體系和構(gòu)造上采取措施確保各預制板之間連接的整體性。77建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接,應符合下列要求:l構(gòu)件節(jié)點的破壞,不應先于其連接的構(gòu)件。2預埋件的錨固破壞,不應先于連接件。3裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接,應能保證結(jié)構(gòu)的整體性。4預應力混凝土構(gòu)件的預應力鋼筋,宜在節(jié)點核心區(qū)以外錨固。裝配式單層廠房的各種抗震支撐系統(tǒng),應保證地震時廠房的整體性和穩(wěn)定性。78建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(四)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設(shè)備,自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接,應進行抗震設(shè)計。(強規(guī))非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計,應由相關(guān)專業(yè)人員分別負責進行。附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,以及樓梯間的非承重墻體,應與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接或錨固,避免地震時倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備。79建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17框架結(jié)構(gòu)的圍護墻和隔墻,應估計其設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響,避免不合理設(shè)置而導致主體結(jié)枸的破壞。(強規(guī))幕墻、裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應有可靠連接,避免地震時脫落傷人。安裝在建筑上的附屬機械、電氣設(shè)備系統(tǒng)的支座和連接,應符合地震時使用功能的要求,且不應導致相關(guān)部件的損壞。80建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(五)隔震與消能減震設(shè)計建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)812025/4/17注:采取隔震的建筑已經(jīng)不再要求超限審查。
目前世界現(xiàn)狀;日本有3000多棟建筑采用了隔震技術(shù),最高50層中國有1000多棟建筑采用了隔震技術(shù),最高18層(其中有:北京三里河國家七部委辦公樓;北京301醫(yī)院;北京通州四惠城鐵上的通惠家園住宅;昆明國際機場;新疆38棟住宅等美國有:300多棟,但美國在已有建筑下后作隔震的建筑較多造價情況:大約每平米增加100——300元/m2建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)822025/4/17工程范例北京銀泰大樓63層H=265m,是我國首座采用了73個液體粘滯阻尼器的超高層建筑,目的是要求建筑的脈動風加速度在100年一遇大風下能滿足規(guī)范舒適度的要求建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)832025/4/17北京盤古大觀45層H=191m,超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑,安裝了100個液體粘滯阻尼器,解決工程抗震及抗風設(shè)計。建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)842025/4/17臺北101大樓概
況:2003建成,地下5層,地上101層,總高508米,結(jié)構(gòu)形式:巨型框架—核心筒結(jié)構(gòu)
抗震設(shè)計:按抗震設(shè)防烈度8度,設(shè)計基本地震加速度值為0.30g
抗風設(shè)計:基本風壓:0.85kN/m2(n=100)為了滿足在風作用下舒適度的要求,在頂部設(shè)置了一個鐘擺式調(diào)頻質(zhì)量阻尼器660t.采取“以動制動”方法。建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)852025/4/17調(diào)頻阻尼器建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)862025/4/17調(diào)頻阻尼器建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)872025/4/17上海環(huán)球中心101層H=492m,
主體承重結(jié)構(gòu)由型鋼砼巨型柱、鋼筋砼核心筒、巨型斜撐、外伸桁架、帶狀桁架等組成,在國內(nèi)的高層建筑中首次采用了TMD主動控制技術(shù)(調(diào)頻質(zhì)量阻尼器)800t,大大緩解了強風和地震作用帶來的樓層振動。TMD阻尼器的阻尼比僅僅0.5%,遠小于砼和鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比。建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)882025/4/17上海中心632m
128層巨型框架+核心筒+鋼外伸臂巨型柱:調(diào)頻質(zhì)量阻尼器,準備在頂部加1200t的TMD調(diào)頻質(zhì)量阻尼器建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)892025/4/17屈曲支撐工程范例人民日報社辦公樓地上2B/F32層,主屋面H=150m(最高處180);鋼框架-屈曲約束支撐體體系結(jié)構(gòu),共用890根屈曲約束支撐。是國內(nèi)第一幢全面采用屈曲約束支撐為主要抗側(cè)力構(gòu)件的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)902025/4/1791《抗規(guī)》設(shè)計使用注意事項2025/4/172025/4/1791建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)922025/4/17(六)結(jié)構(gòu)材料與施工抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求,應在設(shè)計文件上注明。(強規(guī))結(jié)構(gòu)材料性能指標,應符合下列最低要求:(強規(guī))1砌體結(jié)構(gòu)材料應符合下列規(guī)定:1)普通磚和多孔磚的強度等級不應低于MU10,其砌筑砂漿強度等級不應低于M5;2)混凝土小型空心砌塊的強度等級不應低于MU7.5,其砌筑砂漿強度等級不應低于Mb7.5。93建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/172混凝土結(jié)構(gòu)材料應符合下列規(guī)定:1)混凝土的強度等級,框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū),不應低于C30;構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應低于C20;2)抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段),其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時,鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25;鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3.且鋼筋在最大拉力下的總伸長奉實測值不應小于9%。94建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/173鋼結(jié)構(gòu)的鋼材應符合下列規(guī)定:1)鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應大于0.85;2)鋼材應有明顯的屈服臺階,且伸長率不應小于20%;3)鋼材應有良好的焊接性和合格的沖擊韌性。95建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17結(jié)構(gòu)材料性能指標,尚宜符合下列要求:
1普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和焊接性較好的鋼筋;普通鋼筋的強度等級,縱向受力鋼筋宜選用符合抗震性能指標的不低于HRB400級的熱軋鋼筋,也可采用符合抗震性能指標的HRB335級熱軋鋼筋;箍筋宜選用符合抗震性能指標的不低于HRB335級的熱軋鋼筋,也可選用HPB300級熱軋鋼筋。2混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級,抗震墻不宜超過C60,其他構(gòu)件,9度時不宜超過C60,8度時不宜超過C70。3鋼結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼及Q345等級B、C、D、E的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼;當有可靠依據(jù)時,尚可采用其他鋼種和鋼號。96建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17在施工中,當需要以強度等級較高的鋼筋替代原設(shè)計中的縱向受力鋼筋時,應按照鋼筋受拉承載力設(shè)計值相等的原則換算,并應滿足最小配筋率要求。(強規(guī))采用焊接連接的鋼結(jié)構(gòu),當接頭的焊接拘束度較大、鋼板厚度不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力時,鋼板厚度方向截面收縮率不應小于國家標準《厚度方向性能鋼板》GB/T5313關(guān)于215級規(guī)定的容許值。鋼筋混凝土構(gòu)造柱和底部框架-抗震墻房屋中的砌體抗震墻,其施工應先砌墻后澆構(gòu)造柱和框架梁柱(強規(guī))混凝土墻體、框架柱的水平施工縫,應采取措施加強混凝土的結(jié)合性能。對于抗震等級一級的墻體和轉(zhuǎn)換層樓板與落地混凝土墻體的交接處,宜驗算水平施工縫截面的受剪承載力。97建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17五場地、地基與基礎(chǔ)(一)場地震害表明,不同場地上的建筑物震害差異很大。主要因素:場地土堅硬或密實度及場地覆蓋層厚度。土愈軟、覆蓋層愈厚,震害越嚴重。98建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/174.1.4建筑場地覆蓋層厚度的確定,應符合下列要求:1一般情況下,應按地面至剪切波速大于500m/s且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層頂面的距離確定。
2當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于其上部各土層翦切波速2.5倍的土層,且該層及其下臥各層巖土的剪切波速均不小于400m/s時,可按地面至該土層頂面的距離確定。3剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體,應視同周圍土層。4土層中的火山巖硬夾層,應視為剛體,其厚度應從覆蓋土層中扣除。99建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17100建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17101建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
(二)
天然地基和基礎(chǔ)4.2.1下列建筑可不進行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算:
1本規(guī)范規(guī)定可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑。
2地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱黏性土層的下列建筑:
1)-般的單層廠房和單層空曠房屋;
2)砌體房屋;
3)不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋;
4)基礎(chǔ)荷載與3)項相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房和多層混凝土抗震墻房屋。注:軟弱黏性土層指7度、8度和9度時,地基承載力特征值分別小于80、100和120kPa的土層。102建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17103建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
六、
地震作用(強規(guī))
各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用,應符合下列規(guī)定:
1一般情況下,應至少在建筑結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向分別計算水平地震作用,各方向的水平地震作用應由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔。
2有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當相交角度大于15O時,應分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。
3質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;其他情況,應允許采用調(diào)整地震作用效應的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。
48、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑,應計算豎向地震作用。注:8、9度時采用隔震設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu),應按有關(guān)規(guī)定計算豎向地震作用。104建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(二)地震作用的大小取決于以下要素1.地震烈度的大小、烈度增大一度,地震作用增大2~3倍。2.建筑結(jié)構(gòu)本身的剛度,剛度越大地震作用越大。即結(jié)構(gòu)自振周期越長,地震作用越小。3.結(jié)構(gòu)阻尼的大小。結(jié)構(gòu)的阻尼越小,地震作用越大。4.場地的特征周期,場地特征周期越大,地震作用越大5.建筑物本身的質(zhì)量,質(zhì)量越大,地震作用越大。105建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17106建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/175.1.6(強規(guī))
結(jié)構(gòu)的截面抗震驗算,應符合下列規(guī)定:
16度時的建筑(不規(guī)則建筑及建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑除外),以及生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋等,應符合有關(guān)的抗震措施要求,但應允許不進行截面抗震驗算。
26度時不規(guī)則建筑、建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑,7度和7度以上的建筑結(jié)構(gòu)(生土房屋和木結(jié)構(gòu)房屋等除外),應進行多遇地震作用下的截面抗震驗算。注:采用隔震設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu),其抗震驗算應符合有關(guān)規(guī)定。107建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17108建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17109建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17第條:房屋高度不小于150m的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)應滿足風振舒適度要求。在現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定的10年一遇的風荷載標準值作用下,結(jié)構(gòu)頂點的順風向和橫風向振動最大加速度計算值不應超過表的限。結(jié)構(gòu)頂點的順風向和橫風向振動最大加速度可按現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定計算,也可通過風洞試驗結(jié)果判斷確定,計算時阻尼比宜取0.01~0.02。明確了阻尼比取值,對混凝土結(jié)構(gòu)取0.02,對混合結(jié)構(gòu)根據(jù)房屋高度和結(jié)構(gòu)類型取0.01~0.02。110建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17第二節(jié)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一、多層砌體房屋和底部框架砌體房屋二、多、高層鋼筋混凝土房屋三、多、高層鋼結(jié)構(gòu)房屋四、單層工業(yè)廠房五、空曠房屋和大跨屋蓋建筑六、土、木、石結(jié)構(gòu)房屋七、混合結(jié)構(gòu)設(shè)計八、隔震和消能減震設(shè)計九、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件十、地下建筑111建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
一
多層砌體房屋和底部框架砌體房屋一)多層砌體房屋地震破壞特點先看一組地震破壞照片112建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17113建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(一)多層砌體房屋的震害特點砌體結(jié)構(gòu)是由磚或砌塊砌筑而成,材料呈脆性性質(zhì)、其抗剪、抗拉和抗彎強度較低,所以抗震性能較差,在強烈地震作用下,破壞率較高,破壞的主要部位是墻身和構(gòu)件間連接處,主要破壞特點表現(xiàn)為: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(gòu)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。114建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/172.墻體轉(zhuǎn)角處及內(nèi)外墻連接處的破壞
由于墻體轉(zhuǎn)角處或連接處、剛度大、應力集中,易破壞。115建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/173.樓蓋的破壞
砌體結(jié)構(gòu)中有相當多的預制樓板,當樓板擱置及拉結(jié)不可靠時,地震時極易拉托,引起樓蓋坍塌,并引起墻體倒塌。116建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(二)砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一般規(guī)定1.房屋高度的限制(強規(guī))117建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
118建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17119建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17120建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17121建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17122建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
(三)多層磚砌體房屋抗震構(gòu)造措施震害表明,在多層砌體結(jié)構(gòu)房屋中,適當設(shè)置構(gòu)造柱及圈梁使之共同工作,可以達到:增強砌體結(jié)構(gòu)的延性和變形能力,且可提高砌體的抗側(cè)能力及整體性,從而保證砌體結(jié)構(gòu)房屋在大震下,裂而不倒。鋼筋混凝土構(gòu)造柱在多層磚砌體結(jié)構(gòu)中的應用,根據(jù)歷次大地震的經(jīng)驗和大量試驗研究,得到了比較一致的結(jié)論,即:①構(gòu)造柱能夠提高砌體的受剪承載力10%~30%左右,提高幅度與墻體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關(guān);②構(gòu)造柱主要是對砌體起約束作用,使之有較高的變形能力;③構(gòu)造柱應當設(shè)置在震害較重、連接構(gòu)造比較薄弱和易于應力集中的部位。
為保證鋼筋混凝土構(gòu)造柱的施工質(zhì)量,構(gòu)造柱須有外露面。一般利用馬牙槎外露即可。即構(gòu)造柱必須先砌墻后澆柱的施工順序123建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17增加了不規(guī)則平面的外墻對應轉(zhuǎn)角(凸角)處設(shè)置構(gòu)造柱的要求;樓梯斜段上下端對應墻體處增加四根構(gòu)造柱,與在樓梯間四角設(shè)置的構(gòu)造柱合計有八根構(gòu)造柱,再與《抗規(guī)條規(guī)定的樓層半高的鋼筋混凝土帶等可組成應急疏散安全島。124建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17125建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
本次修訂,在2008年局部修訂的基礎(chǔ)上作下列修改:①文字修改,明確適用于各類磚砌體,包括蒸壓磚、燒結(jié)磚和混凝土磚。②對橫墻很少的多層砌體房屋,明確按增加二層的層數(shù)設(shè)置構(gòu)造柱。③調(diào)整了6度設(shè)防時7層磚房的構(gòu)造柱設(shè)置要求。④提高了隔15m內(nèi)橫墻與外縱墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱的要求,調(diào)整至12m;同時增加了樓梯間對應的另一側(cè)內(nèi)橫墻與外縱墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱的要求。間隔12m和樓梯間相對的內(nèi)外墻交接處的要求二者取一。
126建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17⑤增加了較大洞口的說明。對于內(nèi)外墻交接處的外墻小墻段,其兩端存在較大洞口時,在內(nèi)外墻交接處按規(guī)定設(shè)置構(gòu)造柱,考慮到施工時難以在一個不大的墻段內(nèi)設(shè)置三根構(gòu)造柱,墻段兩端可不再設(shè)置構(gòu)造柱,但小墻段的墻體需要加強,如拉結(jié)鋼筋網(wǎng)片通長設(shè)置,間距加密。⑥原規(guī)定拉結(jié)筋每邊伸入墻內(nèi)不小于1m,構(gòu)造柱間距4m,中間只剩下2m無拉結(jié)筋。為加強下部樓層墻體的抗震性能,本次修訂將下部樓層構(gòu)造柱間的拉結(jié)筋貫通,拉結(jié)筋與φ4鋼筋在平面內(nèi)點焊組成拉結(jié)網(wǎng)片,提高抗倒塌能力。2025/4/17127建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)128建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17129建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17本次修訂,在2008年局部修訂的基礎(chǔ)上,提高了6~8度時預制板相互拉結(jié)的要求,同時取消了獨立磚柱的做法。在裝配式樓板伸入墻(梁)內(nèi)長度的規(guī)定中,明確了硬架支模的做法(硬架支模的施工方法是:先架設(shè)梁或圈梁的模板,再將預制樓板支承在具有一定剛度的硬支架上,然后澆筑梁或圈梁、現(xiàn)澆疊合層等的混凝土)。130建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17說明:歷次地震震害表明,樓梯間由于比較空曠常常破壞嚴重,必須采取—系列有效措施。本條在2008年局部修訂時改為強制性條文。本次修訂增加8、9度時不應采用裝配式樓梯段的要求。突出屋頂?shù)臉恰㈦娞蓍g,地震中受到較大的地震作用,因此在構(gòu)造措施上也需要特別加強。131建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
坡屋頂與平屋頂相比,震害有明顯差別。硬山擱檁的做法不利于抗震。屋架的支撐應保證屋架的縱向穩(wěn)定。出入口處要加強屋蓋構(gòu)件的連接和錨固,以防脫落傷人。7.3.10門窗洞處不應采用磚過梁;過梁支承長度,6~8度時不應小于240mm,9度時不應小于360mm。說明:砌體結(jié)構(gòu)中的過梁應采用鋼筋混凝土過梁,本次修訂,明確不能采用磚過梁,不論是配筋砌體還是無筋砌體過梁。132建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17133建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17134建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(四)
多層砌塊房屋抗震構(gòu)造措施135建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17136建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17137建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(五)底部框架-抗震墻砌體房屋抗震構(gòu)造措施138建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/177.5.9底部框架-抗震墻砌體房屋的材料強度等級,應符合下列要求
1框架柱、混凝土墻和托墻梁的混凝土強度等級,不應低于C30
2過渡層砌體塊材的強度等級不應低于MU10,磚砌體砌筑砂漿強度的等級不應低于Ml0,砌塊砌體砌筑砂漿強度的等級不應低于Mbl0。139建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17140建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17141建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17142建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17二:多、高層RC砼房屋抗震構(gòu)造措施RC砼結(jié)構(gòu)常用結(jié)構(gòu)體系墻板柱-抗震墻143建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17青島世茂國際中心(2012年)建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)1442025/4/172010年北京某工程建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)1452025/4/17建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)1462025/4/17高層建筑結(jié)構(gòu)的受力與變形特點quVMHu=f(H4)M=f(H2)V=f(H)147建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17框架、框架-剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)的受力與變形特點框架剪力墻框架-剪力墻變形特點荷載分配剪力分布148建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求1.強度問題——構(gòu)件截面承載力驗算2剛度問題——正常使用條件下結(jié)構(gòu)水平位移驗算3穩(wěn)定問題——結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與抗傾覆驗算4延性問題——抗震結(jié)構(gòu)的延性要求5經(jīng)驗問題——抗震結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計要求149建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17高層建筑結(jié)構(gòu)的布置原則與要求1高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置
原則:有利于抵抗水平和豎向荷載,受力明確,傳力直接,減少扭轉(zhuǎn)
宜:簡單、規(guī)則、對稱、均勻;避免過大內(nèi)收和外伸(凹角處應力集中);質(zhì)心于剛心宜接近
平面不規(guī)則結(jié)構(gòu):類型、內(nèi)力計算調(diào)整、構(gòu)造措施2高層建筑結(jié)構(gòu)立面布置
高寬比H/B限值
宜:沿高度之剛度、強度、質(zhì)量分布均勻、連續(xù);避免薄弱層立面不規(guī)則結(jié)構(gòu):類型、內(nèi)力計算調(diào)整、構(gòu)造措施3抗震縫設(shè)置150建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17二多、高層RC砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(一)一般規(guī)定適用高度規(guī)定(抗規(guī))151建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17《高規(guī)》規(guī)定定稿中已取消152建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17《高規(guī)》高寬比本次修訂將A級高度與B級高度的適用高寬比限值進行了合并處理,不再強調(diào)“最大高寬比”概念;將筒中筒結(jié)構(gòu)和框架-核心筒結(jié)構(gòu)的高寬比限值分開規(guī)定,適當提高了筒中筒結(jié)構(gòu)的適用高寬比。153建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.1.2(強規(guī))鋼筋混凝土房屋應根據(jù)設(shè)防類別、烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級,并應符合相應的計算和構(gòu)造措施要求。丙類建筑的抗震等級應按表
154建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17155建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17156建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17第條:抗震設(shè)計時,B級高度丙類建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級應按表確定。(沒變化)
157建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/174.抗震縫的設(shè)置鋼筋混凝土房屋需要設(shè)置防震縫時,應符合下列規(guī)定:1防震縫寬度應分別符合下列要求:1)框架結(jié)構(gòu)(包括設(shè)置少置抗震墻的框架結(jié)構(gòu))房屋的防震縫寬度,當高度不超過15m時不應小于lOOmm;高度超過15m時,6度、7度、8度和9度分別每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加寬20mm;2)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不應小于本款1)項規(guī)定數(shù)值的70%,3)抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不應小于本款1)項規(guī)定數(shù)值的50%;且均不宜小于lOOmm;4)防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時,宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。158建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17159建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17160建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17剪力墻最大間距(m)161建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.1.8框架-抗震墻結(jié)構(gòu)和板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻設(shè)置,宜符合下列要求:1抗震墻宜貫通房屋全高。2樓梯間宜設(shè)置抗震墻,但不宜造成較大的扭轉(zhuǎn)效應。3抗震墻的兩端(不包括洞口兩側(cè))宜設(shè)置端柱或與另一方向的抗震墻相連。4房屋較長時,剛度較大的縱向抗震墻不宜設(shè)置在房屋的端開間。5抗震墻洞口宜上下對齊;洞邊距端柱不宜小于300mm。6.1.9抗震墻結(jié)構(gòu)和部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻設(shè)置,應符合下列要求:1抗震墻的兩端(不包括洞口兩側(cè))宜設(shè)置端柱或與另一方向的抗震墻相連;框支部分落地墻的兩端(不包括洞口兩側(cè))應設(shè)置端柱或與另一方向的抗震墻相連。2較長的抗震墻宜設(shè)置跨高比大于6的連梁形成洞口,將一道抗震墻分成長度較均勻的若干墻段,各墻段的高寬比不宜小于3。3墻肢的長度沿結(jié)構(gòu)全高不宜有突變;抗震墻有較大洞口時,以及一、二級抗震墻的底部加強部位,洞口宜上下對齊。4矩形平面的部分框支抗震墻結(jié)構(gòu),其框支層的樓層側(cè)向剛度不應小于相鄰非框支層樓層側(cè)向剛度的50%;框支層落地抗震墻間距不宜大于24m,框支層的平面布置宜對稱,且宜設(shè)抗震筒體;底層框架部分承擔的地震傾覆力矩,不應大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。162建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.1.10抗震墻底部加強部位的范圍,應符合下列規(guī)定:1底部加強部位的高度,應從地下室頂板算起。2部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻,其底部加強部位的高度,可取框支層加框支層以上兩層的高度及落地抗震墻總高度的1/10二者的較大值。其他結(jié)構(gòu)的抗震墻,房屋高度大于24m時,底部加強部位的高度可取底部兩層和墻體總高度的l/l0二者的較大值;房屋高度不大于24m時,底部加強部位可取底部一層。3當結(jié)構(gòu)計算嵌固端位于地下一層的底板或以下時,底部加強部位尚宜向下延伸到計算嵌固端。6.1.11框架單獨柱基有下列情況之一時,宜沿兩個主軸方向設(shè)置基礎(chǔ)系梁:1一級框架和Ⅳ類場地的二級框架;2各柱基礎(chǔ)底面在重力荷載代表值作用下的壓應力差別較大;3基礎(chǔ)埋置較深,或各基礎(chǔ)埋置深度差別較大;4地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱黏性土層、液化土層或嚴重不均勻土層;5樁基承臺之間。163建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.1.14地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時,應符合下列要求:1地下室頂板應避免開設(shè)大洞口;地下室在地上結(jié)構(gòu)相關(guān)范圍的頂板應采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),相關(guān)范圍以外的地下室頂板宜采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu);其樓板厚度不宜小于180mm,混凝土強度等級不宜小于C30,應采用雙層雙向配筋,且每層每個方向的配筋率不宜小于0.25%。2結(jié)構(gòu)地上一層的側(cè)向剛度,不宜大于相關(guān)范圍地下一層側(cè)向剛度的0.5倍;地下室周邊宜有與其頂板相連的抗震墻。3地下室頂極對應于地上框架柱的梁柱節(jié)點除應滿足抗震計算要求外,尚應符合下列規(guī)定之一:1)地下一層柱截面每側(cè)縱向鋼筋不應小于地上一層柱對應縱向鋼筋的1.1倍,且地下一層柱上端和節(jié)點左右梁端實配的抗震受彎承載力之和應大于地上一層柱下端實配的抗震受彎承載力的1.3倍。2)地下一層梁剛度較大時,柱截面每側(cè)的縱向鋼筋面積應大于地上一層對應柱每側(cè)縱向鋼筋面積的1.1倍;同時梁端頂面和底面的縱向鋼筋面積均應比計算增大10%以上;4地下一層抗震墻墻肢端部邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的截面面積,不應少于地上一層對應墻肢端部邊緣構(gòu)件縱向鋼筋的截面面積。164建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.1.15樓梯間應符合下列要求:1宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯。2對于框架結(jié)構(gòu),樓梯間的布置不應導致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則;樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時,應計入樓梯構(gòu)件對地震作用及其效應的影響,應進行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗算;宜采取構(gòu)造措施,減少樓梯構(gòu)件對主體結(jié)構(gòu)剮度的影響。3樓梯間兩側(cè)填充墻與柱之間應加強拉結(jié)。本條是新增的。發(fā)生強烈地震時,樓梯間是重要的緊急逃生豎向通道,樓梯間(包括樓梯板)的破壞會延誤人員撤離及救援工作,從而造成嚴重傷亡。本次修訂增加了樓梯間的抗震設(shè)計要求。對于框架結(jié)構(gòu),樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時,梯板起到斜支撐的作用,對結(jié)構(gòu)剛度、承載力、規(guī)則性的影響比較大,應參與抗震計算;當采取措施,如梯板滑動支承于乎臺板,樓梯構(gòu)件對結(jié)構(gòu)剛度等的影響較小,是否參與整體抗震計算差別不大。對于樓梯間設(shè)置剛度足夠大的抗震墻的結(jié)構(gòu),樓梯構(gòu)件對結(jié)構(gòu)剛度的影響較小,也可不參與整體抗震計算。165建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17166建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17167建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17168建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(二)框架的基本抗震構(gòu)造措施
6.3.1梁的截面尺寸,宜符合下列各項要求:1截面寬度不宜小于200mm;2截面高寬比不宜大于4;3凈跨與截面高度之比不宜小于4。6.3.5柱的截面尺寸,宜符合下列各項要求:l截面的寬度和高度,四級或不超過2層時不宜小于300mm,一、二、三級且超過2層時不宜小于400mm;圓柱的直徑,四級或不超過2層時不宜小于350mm,一、二、三級且超過2層時不宜小于450mm。2剪跨比宜大于2。λ=M/V.h03截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。
本次修訂,根據(jù)汶川地震的經(jīng)驗,對一、二、三級且層數(shù)超過2層的房屋,增大了柱截面最小尺寸的要求,以有利于實現(xiàn)“強柱弱梁”。169建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17170建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17171建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.3.6柱軸壓比不宜超過表6.3.6的規(guī)定;建造于IV類場地且較高的高層建筑,柱軸壓比限值應適當減小。表6.36柱軸壓比限值
注:限制框架柱的軸壓比主要是為了保證柱的塑性變形能力和保證框架的抗倒塌能力。
172建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(三)抗震墻結(jié)構(gòu)的基本抗震構(gòu)造措施6.4.1抗震墻的厚度,一、二級不應小于160mm且不宜小于層高或無支長度的1/20,三、四級不應小于140mm且不/J\于層高或無支長度的1/25;無端柱或翼墻時,一、二級不宜小于層高或無支長度的1/16,三、四級不宜小于層高或無支長度的1/20。底部加強部位的墻厚,一、二級不應小于200mm且不宜小于層高或無支長度的1/16,三、四級不應小于160mm且不宜小于層高或無支長度的1/20;無端柱或翼墻時,一、二級不宜小于層高或無支長度的1/12,三、四級不宜小于層高或無支長度的1/16。6.4.2一、二、三級抗震墻在重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比,一級時,9度不宜大于0.4,7、8度不宜大于0.5;二、三級時不宜大于0.6。注:墻肢軸壓比指墻的軸壓力設(shè)計值與墻的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值。173建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(四)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的基本抗震構(gòu)造措施
6.5.1框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻厚度和邊框設(shè)置,應符合下列要求:
1抗震墻的厚度不應小于160mm且不宜小于層高或無支長度的1/20,底部加強部位的抗震墻厚度不應小于200mm且不宜小于層高或無支長度的1/16。2有端柱時,墻體在樓蓋處宜設(shè)置暗梁,暗梁的截面高度不宜小于墻厚和400mm的較大值;端柱截面宜與同層框架柱相同,并應滿足本規(guī)范第6.3節(jié)對框架柱的要求;抗震墻底部加強部位的端柱和緊靠抗震墻洞口的端柱宜按柱箍筋加密區(qū)的要求沿全高加密箍筋。6.5.2抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋,配筋率均不應小于0.25%,鋼筋直徑不宜小于lOmm,間距不宜大于300mm,并應雙排布置,雙排分布鋼筋間應設(shè)置拉筋。6.5.3樓面梁與抗震墻平面外連接時,不宜支承在洞口連梁上;沿梁軸線方向宜設(shè)置與梁連接的抗震墻,梁的縱筋應錨固在墻內(nèi);也可在支承梁的位置設(shè)置扶壁柱或暗柱,并應按計算確定其截面尺寸和配筋。6.5.4框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的其他抗震構(gòu)造措施,應符合本規(guī)范第6.3節(jié)、6.4節(jié)的有關(guān)要求。
注:設(shè)置少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu),其抗震墻的抗震構(gòu)造措施,可仍按本規(guī)范第6.4節(jié)對抗震墻的規(guī)定執(zhí)行。174建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(五)板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求6.6.1板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻,其抗震構(gòu)造措施應符合本節(jié)規(guī)定,尚應符合本規(guī)范第6.5節(jié)的有關(guān)規(guī)定;柱(包括抗震墻端柱)和梁的抗震構(gòu)造措施應符合本規(guī)范第6.3節(jié)的有關(guān)規(guī)定。6.6.2板柱-抗震墻的結(jié)構(gòu)布置,尚應符合下列要求:1抗震墻厚度不應小于180mm.且不宜小于層高或無支長度的1/20;房屋高度大于12m時,墻厚不應小于200mm。2房屋的周邊應采用有梁框架,樓、電梯洞口周邊宜設(shè)置邊框梁。38度時宜采用有托板或柱帽的板柱節(jié)點,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱縱筋直徑的16倍,托板或柱帽的邊長不宜小于4倍板厚和柱截面對應邊長之和。4房屋的地下一層頂板,宜采用梁板結(jié)構(gòu)。175建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17(六)筒體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求6.7.1框架-核心筒結(jié)構(gòu)應符合下列要求:1核心筒與框架之間的樓蓋宜采用梁板體系;部分樓層采用平板體系時應有加強措施。2加強層設(shè)置應符合下列規(guī)定:1)9度時不應采用加強層;2)加強層的大梁或桁架應與核心筒內(nèi)的墻肢貫通;大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接;3)結(jié)構(gòu)整體分析應計入加強層變形的影響;4)施工程序及連接構(gòu)造上,應采取措施減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層的影響。176建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/176.7.2框架-核心筒結(jié)構(gòu)的核心筒、筒中筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)筒,其抗震墻除應符合本規(guī)范第6.4節(jié)的有關(guān)規(guī)定外,尚應符合下列要求:1抗震墻的厚度、豎向和橫向分布鋼筋應符合本規(guī)范第6.5節(jié)的規(guī)定;筒體底部加強部位及相鄰上一層,當側(cè)向剛度無突變時不宜改變墻體厚度。2框架-核心筒結(jié)構(gòu)一、二級筒體角部的邊緣構(gòu)件宜按下列要求加強:底部加強部位,約束邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)宜全部采用箍筋,且約束邊緣構(gòu)件沿墻肢的長度宜敢墻肢截面高度的1/4,底部加強部位以上的全高范圍內(nèi)宜按轉(zhuǎn)角墻的要求設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。3內(nèi)筒的門洞不宜靠近轉(zhuǎn)角。177建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
三:多、高層鋼結(jié)構(gòu)房屋178建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17芝加哥威利斯大廈(原西爾斯大廈)高度442.4m,F108/B3在103層有個觀光層是由9個的鋼結(jié)構(gòu)束筒組成用鋼量僅181kg/m22025/4/17179建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)隨著我國的工業(yè)發(fā)展,很多大跨度場館、高層筑、構(gòu)筑物、中小型建筑都采用了鋼結(jié)構(gòu)。無可置疑,鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)越條件,如鋼材的結(jié)構(gòu)組織均勻、強度高、彈性模量高、塑性和韌性好,適于承受沖擊和地震荷載,鋼材的密度與強度之比較小,鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比要輕30~50%,而且鋼結(jié)構(gòu)便于機械化生產(chǎn),是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種。但是,也不能否認,鋼結(jié)構(gòu)還存在著缺陷和隱患。對于鋼材本身的材質(zhì)問題以及耐候性、耐火性、耐腐蝕性,還存在著大量的研究課題。同時,大量的事故表明,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于強度高,所用截面相對小,也就容易失去穩(wěn)定。這些問題成為鋼結(jié)構(gòu)的三大隱患,我們在采用鋼結(jié)構(gòu)時,要時刻警惕,并應采取相應的措施。180建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17
鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)分兩類:整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)大多數(shù)是由局部失穩(wěn)造成的,當受壓部位或受彎部位的長細比超過允許值時,會失去穩(wěn)定。它受很多客觀因素影響,如荷載變化、鋼材的初始缺陷、支承情況的不同等。支撐往往被設(shè)計者或施工者所忽視,這也是造成整體失穩(wěn)的原因之一。在吊裝中由于吊點位置的不同,桁架或網(wǎng)架的桿件受力可能變號,造成失穩(wěn);腳手架傾覆、坍塌或變形大多是因為連桿不足、沒有支撐造成的。
很多可能發(fā)生荷載變化的重要結(jié)構(gòu)如橋梁、桁架.水工閘門、導彈發(fā)射架等,多采用超靜定結(jié)構(gòu),因它有贅余桿件,可預防因一個桿件失穩(wěn)而造成整體失穩(wěn)。又如鋼組合梁中由于腹板高而薄或翼緣寬而薄也會造成局部失穩(wěn)。
回顧歷史,值得我們警惕的是,隨著鋼結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),就伴隨著失穩(wěn)事故的發(fā)生,所以無論設(shè)計或施工,保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定應銘刻在心。
181建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/17182建筑抗震設(shè)計、結(jié)構(gòu)體系與基礎(chǔ)2025/4/
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