一、多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋
(一)多层砌体房屋的震害特点
1.在水平地震作用下,与水平地震作用方向平行的墙体是主要承担地震作用的构件,这时墙体将因主拉应力强度不足而发生剪切破坏,出现45度对角线裂缝,在地震反复作用下造成x形交叉裂缝,这种裂缝表现在砌体房屋上是下部重.上部轻.房屋的层数越多,破坏越重。横墙越少,破坏越重。墙体砂浆强度等级越低,破坏越重。层高越高,破坏越重。墙段长短不均匀布置时破坏也多。
2.墙体转角处及内外墙连接处的破坏
墙体转角或连接处,刚度大,应力集中,易破坏,尤其是四大阳角处,还受到扭转的影响,更容易发生破坏。内外墙连接处,有时由于内外墙分开砌筑或留直槎等原因,地震时造成外纵墙外闪、倒塌。
3.楼盖的破坏
砌体结构中有相当多的楼板采用预制板,当楼板的搁置长度较小或无可靠拉结时,在强烈地震作用下很容易造成楼板塌落,并造成墙体倒塌。
4.突出房面的屋顶间等附属结构破坏
在砌体房屋中,突出屋顶的水箱间,楼电梯间及烟囱、女儿墙等附属结构,由于地震作用的鞭端效应,一般破坏较重,尤其女儿墙极易倒塌、产生次生灾害。
(二)抗震设计一般规定
1.房屋高度限制
震害调查表明,砌体房屋,层数愈多,高度越高,它的震害程度和破坏率也越大,所以限制砌体房屋的层数和总高度是一项既经济又有效的抗震措施。
多层房屋的层数和高度应符合下列要求:
(1)一般情况下,房屋的层数和总高度不应超过表12-10的规定。
(2)对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比表12-10的规定降低3m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。
注:横墙较少指同一楼层内开间大于4.20m的房间占该层总面积的40%以上。横墙很少指整栋房屋中均为开间很大的会议室、办公室、教室等用房,这时砌体抗震墙很少;墙体间距接近表12-12规定的最大值:
(3)横墙较少的多层砖砌体住宅楼,当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时,其高度和层数应允许仍按表12-10的规定采用。
(4)普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高,不应超过3.6m;底部框架-抗震墙房屋的底部和内框架房屋的层高,不应超过4.5m。
2.多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值,宜符合表12-11的要求。
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;阁楼层一般应当作一层,若符合规范5.2.4条突出屋面屋顶间的要求时可不计入层数和高度。
②室内外高差大于0.6m时,房屋总高度应允许比表中数据适当增加,但不应多于1m。
③本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋。
④砌体房屋,若有错层,当错层高差不超过圈梁或大梁高度时,可作为一个楼层看待,超过时,应按两层看待。
⑤半地下室时,地下室顶板高出室外地面不多,地下窗井墙为每道内横墙的延伸,而形成了扩大的基础底盘,且周围土体的约束作用显著,此时半地下室可不计入层数,总高度仍可从室外地面算起。否则半地下室应计入层数。
注:①单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度;
②建筑平面接近正方形时,其高宽比宜适当减小。 3.房屋抗震横墙的间距,不应超过表12—12的要求:
注:①多层砌体房屋的顶层,最大横墙间距应允许适当放宽;
②表中木楼、屋盖的规定,不适用于小砌块砌体房屋。
4.房屋中砌体墙段的局部尺寸限值,宜符合表12-13的要求:
注:①局部尺寸不足时应采取局部加强措施弥补;
②出入口处的女儿墙应有锚固;
③多层多排柱内框架房屋的纵向窗间墙宽度,不应小于1.5m,
5.多层砌体房屋的结构体系,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。
(2)纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。
(3)房屋有下列情况之一时宜设置防震缝,缝两侧均应设置墙体,缝宽应根据烈度和房屋高度确定,可采用50-lOO㎜:
1)房屋立面高差在6m以上;
2)房屋有错层,且楼板高差较大;
3)各部分结构刚度、质量截然不同。
(4)楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
(5)烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体;当墙体被削弱时,应对墙体采取加强措 施;不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出屋面的烟囱。
(6)不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。
6.底部框架—抗震墙房屋的结构布置,应符合下列要求:
(1)上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐。
(2)房屋的底部.应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙,并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。6、7度且总层数不超过五层的底层框架-抗震墙房屋,应允许采用嵌砌于 框架之间的砌体抗震墙;但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力;其余情况应采用 钢筋混凝土抗震墙。
(3)底层框架—抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。
(4)底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应大于1.5,且均不应小于1.O。
(5)底部框架—抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基。
7.多层多排柱内框架房屋的结构布置,应符合下列要求:
(1)房屋宜采用矩形平面,且立面宜规则;楼梯间横墙宜贯通房屋全宽。
(2)7度时横墙间距大于18m或8度时横墙间距大于15m,外纵墙的窗间墙宜设置组合柱。
(3)多排柱内框架房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基
8.底部框架—抗震墙房屋和多层多排柱内框架房屋的钢筋混凝土结构部分:
除应符合本节一、(二)的规定外,尚应符合本节二中所述的有关要求;此时,底部框架-抗震墙房屋的框架和抗震墙的抗震等级,6、7、8度可分别按三、二、一级采用;多排柱内框架的抗震等级,6、7、8度可分别按四、三、二级采用。 (三)多层黏土砖房抗震构造措施
1.多层普通砖、多孔砖房,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):
震害调查分析和实验表明,在多层砌体房屋中,于适当部位设置钢筋混凝土构造柱,并和圈梁连接,使之共同工作,可以达到:增加砌体的延性和变形能力,且可提高砌体的抗侧能力和整体性、从而保证砌体房屋在大震下,裂而不倒。
(1)构造柱设置部位,一般情况下应符合表12-14的要求。
(2)外廊式和单面走廊式的多层房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表12-14的要求设置构造柱,且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。
(3)教学楼、医院等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数,按表12-14的要求设置构造柱;当教学楼、医院等横墙较少的房屋为外廊式或单面走廊式时,应按2款要求设置构造柱,但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过二层时,应按增加二层后的层数对待。
注:①大房间是指房间的长度大于7.2m的房间;
②大洞口是指:内横墙及外纵墙≥2.0m宽的洞口;
③对于外纵墙,查内外墙交接处已设置构造柱时,可有所放松,避免在一个不大的墙段内设置三个构造柱,施工难以先砌墙后浇构造柱;
④当房屋的层数较少时,如少于表12-14中的最小层数时,是否设置构造柱、规范不作要求;
⑤当房屋的层数、高度接近或达到表12-10条的上跟时,构造柱的数量和分布需要适当增加。
2.多层普通砖、多孔砖房屋的构造柱应符合下列要求:
(1)构造柱最小截面可采用240㎜×l80mm,纵向钢筋宜采用4φ12,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过六层、8度时超过五层和9度时,构造 柱纵向钢筋宜采用4φ14,箍筋间距不应大于200mm;房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。
(2)构造柱与墙连接处应砌成马牙槎,并应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,每边伸入墙内不宜小于lm。
(3)构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。
(4)构造柱可不单独设置基础,但应伸人室外地面下500mm,或与埋深小于500mm 的基础圈梁相连。
(5)房屋高度和层数接近本节表12-10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二倍;下部1/3楼层的构造柱间距适当减小;
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。
3.多层普通砖、多孔砖房屋的现浇钢筋混凝土圈粱设置应符合下列要求:
(1)装配式钢筋混凝土楼、屋盖或木楼、屋盖的砖房,横墙承重时应按表12-15的要求设置圈梁;纵墙承重时每层均应设置圈梁,且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、屋盖与墙体有可靠连接的房屋,应允许不另设圈梁,但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。
5.多层普通砖、多孔砖房屋的楼、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,在梁上不应小于80mm。
(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,8度时房屋的屋盖和9度时房屋的楼、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.楼、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,梁 与砖柱的连接不应削弱柱截面,各层独立砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接。
7.7度时长度大于7.2m的大房间,及8度和9度时,外墙转角及内外墙交接处,应沿墙高每隔500nmi配置2φ6拉结钢筋,并每边伸入墙内不宜小于1m。
8.楼梯间应符合下列要求:
(1)8度和9度时,顶层楼梯间横墙和外墙应沿墒高每隔500mm设2φ6通长钢筋;9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厚的钢筋混凝土带或配筋 砖带,其砂浆强度等级不应低于M7.5,纵向钢筋不应少于2φ10。
(2)8度和9度时,楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm,并应与隔梁连接。
3)装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接;不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯,不应采用无筋砖砌栏板。
(4)突出屋顶的楼、电梯间,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接,内外墙交接处应沿墙高每隔500mm设2φ6拉结钢筋,且每边伸人墙内不应小于1m。
9.坡屋顶房屋的屋架应与顶层圈梁可靠连接,檩条或屋面板应与墙及屋架可靠连接,房屋出入口处的檐口瓦应与屋面构件锚固;8度和9度时,顶层内纵墙顶宜增砌支承山墙的踏步式墙垛。
10.门窗洞处不应采用无筋砖过梁;过梁支承长度,6—8度时不应小于240mm,9度时不应小于360mm。
11.预制阳台应与圈梁和楼板的现浇板带可靠连接。
12.后砌的非承重砌体隔墙应符合本节八、(二)条节的有关规定。
13.同一结构单元的基础(或桩承台),宜采用同一类型的基础,底面宜埋置在同一标高上,否则应增设基础圈梁并应按1:2的台阶逐步放坡。
14.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12-10规定限值,应采取下列加强措施:
(1)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、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3φ10,箍筋不小于φ6,间距不大于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:在横墙内的柱距不宜大于层高,在纵墙内的柱距不宜大于4.2m,最小截面尺寸不宜小于240mm× 240mm
(6)同一结构单元的楼、屋面板应设置在同——标高处。
(7)房屋底层和顶层的窗台标高处,宜设置沿纵横墙通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不小于60mm;宽度不小于240mm,纵向钢筋不少于3φ6。 (四)多层砌块房屋抗震构造措施
(1)小砌块房屋应按表12—18的要求设置钢筋混凝土芯柱,对医院、教学楼等横墙较少的房屋,应根据房屋增加一层后的层数
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代替部分芯柱
(2)小砌块房屋的芯柱,应符合下列构造要求:
1)小砌块房屋芯柱截面不宜小于120mm× 120mm,
2)芯柱混凝土强度等级,不应低于C20。
3)芯柱的竖向插筋应贯通墙身且与圈梁连接;插筋不应小于1φ12,7度时超过五层、8度时超过四层和9度时,插筋不应小于1φ14。
4)芯柱应伸人室外地面下500mm或与埋深小寸:500mm的基础圈梁相连。
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.Om。
(3)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)构造柱最小截面可采用190mm×l90mm,纵向钢筋宜采用4φ2,筋筋间距不宜大于250㎜,且在柱上下端宜适当加密;7度时超过五层、8度时超过四层和9度时,构造柱纵向钢筋宜采用4φ4,箍筋间距不应大于200mm;外墙转角的构造柱可适当加大截面及配筋。
2)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;沿墙高每隔600mrn应设拉结钢筋网片,每边伸入墙内不宜小于1m。
3)构造柱与圈梁连接处,构造柱的纵筋应穿过圈梁,保证构造柱纵筋上下贯通。
4)构造柱可不单独设置基础,但应伸人室外地面下500mm,或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。
(4)小砌块房屋的现浇钢筋混凝土圈梁应按表12-19的要求设置,圈梁宽度不应小于190mm,配筋不应少于4φ12,箍筋间距不应大于200mm。
(5)小砌块房屋墙体交接处或芯柱与墙体连接处应设置拉结钢筋网片,网片可采用直径4mm的钢筋点焊而成,沿墙高每隔600mm设置,海边伸入墙内不宜小于1m。
(6)小砌块房屋的层数,6度时七层、7度时超过五层、8度时超过四层,在底层和顶层的窗台标高处,沿纵横墙应设置通长的水平现浇钢筋混凝土带;其截面高度不小于60mm,纵筋不少于2φ10,并应有分布拉结钢筋;其混凝土强度等级不应低于C20。
(7)小砌块房屋的其他抗震构造措施,应符合本节一、(三)、5条至(三)、13条有关要求。
(五)底部框架-抗震墙房屋抗震构造措施
(1)底部框架-抗震墙房屋的上部应设置钢筋混凝土构造柱,并应符合下列要求:
1)钢筋混凝土构造柱的设置部位,应根据房屋的总层数按本节一、(三)、1条的规定设置。过渡层尚应在底部框架柱对应位置处设置构造柱。
2)构造柱的截面,不宜小于240mm×240mm。
3)构造柱的纵向钢筋不宜少于4φ14,箍筋间距不宜大于200mm。
4)过渡层构造柱的纵向钢筋,7度时不宜少于4φ16,8度时不宜少于6φ16。一般情况下,纵向钢筋应锚入下部的框架柱内;当纵向钢筋锚固在框架梁内时,框架梁的相应位置应加强。
5)构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结。
(2)上部抗震墙的中心线宜同底部的框架粱.抗震墙的轴线相重合;构造柱宜与框架柱上下贯通。
(3)底部框架-抗震墙房屋的楼盖应符合下列要求:
1)过渡层的底板应采用现浇钢筋混凝土板,板厚不应小于120mm;并应少开洞、开小洞,当洞口尺寸大于800mm时,洞口周边应设置边梁。
2)其他楼层,采用装配式钢筋混凝土楼板时均应设现浇圈梁,采用现浇钢筋混凝土。
3)沿梁高应设腰筋,数量不应少于2φ14,间距不应大于200mm。
4)梁的主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)底部的钢筋混凝土抗震墙,其截面和构造应符合下列要求:
1)抗震墙周边应设置梁(或暗梁)和边框柱(或框架柱)组成的边框;边框粱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;边框柱的截面高度不宜小于墙板厚度的2倍。
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;抗震墙宜开设洞口形成若干墙段,各墙段的高宽比不宜小于2。
3)抗震墙的竖向和横向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%,并应采用双排布置;双 排分布钢筋间拉筋的间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。
4)抗震墙的边缘构件可按本节二、(三)条关于一般部位的规定设置。
(6)底层框架-抗震墙房屋的底层采用普通砖抗震墙时,其构造应符合下列要求:
1)墙厚不应小于240mm,砌筑砂浆强度等级不应低于M1O,应先砌墙后浇框架。
2)沿框架柱每隔500mm配置2φ6拉结钢筋,并沿砖墙全长设置;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。
3)墙长大于5m时,应在墙内增设钢筋混凝土构造柱。
(7)底部框架-抗震墙房屋的材料强度等级,应符合下列要求:
1)框架柱、抗震墙和托墙梁的混凝土强度等级,不应低于C30。
2)过渡层墙体的砌筑砂浆强度等级,不应低于M7.5。
(8)底部框架—抗震墙房屋的其他抗震构造措施,应符合本节一、(三)中第5条至14条的有关要求。
(六)多排柱内框架房屋抗震构造措施
(1)多层多排柱内框架房屋的钢筋混凝土构造柱设置,应符合下列要求:
1)下列部位应设置钢筋混凝土构造柱:
a.外墙四角和楼、电梯间四角;楼梯休息平台梁的支承部位;
b.抗震墙两端及未设置组合柱的外纵墙、外横墙上对应于中间柱列轴线的部位。
2)构造柱的截面,不宜小于240mm×240mm。
3)构造柱的纵向钢筋不宜少于4φ14,箍筋间距不宜大于200mm。
4)构造柱应与每层圈梁连接,或与现浇楼板可靠拉结,
(2)多层多排柱内框架房屋的楼、屋盖,应采用现浇或装配整体式钢筋混凝土板。采用现浇钢筋混凝土楼板时应允许不设圈梁,但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱可靠连接。
(3)多排柱内框架梁在外纵墙、外横墙上的搁置长度不应小于300㎜,且梁端应与圈 梁或组合柱、构造柱连接。
(4)多排柱内框架房屋的其他抗震构造措施应符合本节一、(三)中第5条至13条有 关要求。