3.1.1建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑应属于抗震次要建筑。
3.1.2建筑抗震设防类别的划分,应符合国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB50223的规定。
3.1.3各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:
1甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9 度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
4丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低。
3..4抗震设防烈度为6度时,除本规范有具体规定外,对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。
3.2.1建筑所在地区遭受的地震影响,应采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和设计特征周期或本规范第1.0.5条规定的设计地震动参数来表征。
3.2.2抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系,应符合表3.2.2的规定。设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区内的建筑,除本规范另有规定外,应分别按抗震设防烈度7度和8度的要求进行抗震设计。
表3.2.2 抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系
注:g为重力加速度。
3.2.3建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。本规范的设计地震共分为三组。对Ⅱ类场地,第一组、第二组和第三组的设计特征周期,应分别按0.35s、0.40s和0.45s采用。
注:本规范一般把“设计特征周期”简称为“特征周期”。
3.2.4我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计震分组,可按本规范附录A采用。
3.3.1选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料、对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时应采取有效措施;不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。
3.3.2建筑场地为I类时,甲、乙类建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;丙类建筑应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。
3.3.3建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,除本规范另有规定外,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。
3.3.4地基和基础设计应符合下列要求:
1同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上;
2同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基;
3地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响,并采取相应的措施。
3.4建筑设计和建筑结构的规则性
3.4.1建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。
3.4.2建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
当存在表3.4.2-1所列举的平面不规则类型或表3.4.2-2所列举的竖向不规则类型时,应符合本章第3.4.3条的有关规定。
表3.4.2-1 平面不规则的类型
表3.4.2-2 竖向不规则的类型
不规则类型 | 定义 |
侧向刚度不规则 | 该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其相邻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% |
竖向抗侧力构件不连续 | 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑等)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递 |
楼层承载力突变 | 抗侧力结构的层面受剪承载力小于相邻上一楼层的80% |
3.4.3不规则的建筑结构,应按下列要求进行水平地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施:
1平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:
1)扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;
2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响。
2平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:
1)竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25~1.5的增大系数;
2)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。
3平面不规则且竖向不规则的建筑结构,应同时符合本条1、2款的要求。
3.4.4砌体结构和单层工业厂房的平面不规则性和竖向不规则性,应分别符合本规范有关章节的规定。
3.4.5体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元。
3.4.6防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开。
当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。
3.5结构体系 3.5.1结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
3.5.2结构体系应符合下列各项要求:
1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
4对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
3.5.3结构体系尚宜符合下列各项要求:
1 宜有多道抗震防线。
2宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中。
3 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
3.5.4结构构件应符合下列要求:
1砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱,或采用配筋砌体等。
2混凝土结构构件应合理地选择尺寸、配置纵向受力钢筋和箍筋,避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏。
3预应力混凝土的抗侧力构件,应配有足够的非预应力钢筋。
4钢结构构件应合理控制尺寸,避免局部失稳或整个构件失稳。
3.5.5结构各构件之间的连接,应符合下列要求:
1 构件节点的破坏,不应先于其连接的构件。
2 预埋件的锚固破坏,不应先于连接件。
3装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性。
4预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固。
3.5.6装配式单层厂房的各种抗震支撑系统,应保证地震时结构的稳定性。
3.6 结构分析
3.6.1除本规范特别规定者外,建筑结构应进行多遇地震作用下的内力和变形分析,此时,可假定结构与构件处于弹性工作状态,内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。
3.6.2不规则且具有明显薄弱部位可能导致地震时严重破坏的建筑结构,应按本规范有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。此时,可根据结构特点采用静力弹塑性分析或弹塑性时程分析方法。
当本规范有具体规定时,尚可采用简化方法计算结构的弹塑性变形。
3.6.3当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响。
注:重力附加弯矩指任一楼层以上全部重力荷载与该楼层地震层间位移的乘积;初始弯矩指该楼层地震剪力与楼层层高的乘积。
3.6.4结构抗震分析时,应按照楼、屋盖在平面内变形情况确定为刚性、半刚性和柔性的横隔板,再按抗侧力系统的布置确定抗侧力构件间的共同工作并进行各构件间的地震内力分析。
3.6.5质量和侧向刚度分布接近对称且楼、屋盖可视为刚性横隔板的结构,以及本规范有关章节有具体规定的结构,可采用平面结构模型进行抗震分析。其他情况,应采用空间结构模型进行抗震分析。
3.6.6利用计算机进行结构抗震分析,应符合下列要求:
1计算模型的建立,必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况。
2计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定,并应阐明其特殊处理的内容和依据。
3复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时,应采用不少于两个不同的力学模型,并对其计算结果进行分析比较。
4所有计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。
3.7 非结构构件
3.7.1非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。
3.7.2非结构构件的抗震设计,应由相关专业人员分别负责进行。
3.7.3附着于楼、屋面结构上的非结构构件,应与主体结构有可靠的连接或锚固,避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。
3.7.4围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。
3.7.5幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接,避免地震时脱落伤人。
3.7.6安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接,应符合地震时使用功能的要求,且不应导致相关部件的损坏。
3.8.1隔震和消能减震设计,应主要应用于使用功能有特殊要求的建筑及抗震设防烈度为8、9度的建筑。
3.8.2采用隔震或消能减震设计的建筑,当遭遇到本地区的多遇地震影响、抗震设防烈度地震影响和罕遇地震影响时,其抗震设防目标应高于本规范第1.0.1条的规定
3.9结构材料与施工
3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。
3.9.2结构材料性能指标,应符合下列最低要求:
1 砌体结构材料应符合下列规定:
1)烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;
2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。
2 混凝土结构材料应符合下列规定:
1)混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20;
2)抗震等级为一、二级的框架结构,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;且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。
3 钢结构的钢材应符合下列规定:
1)钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2;
2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%;
3)钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
3.9.3结构材料性能指标,尚宜符合下列要求:
1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,纵向受力钢筋宜选用HRB400级和HRB335级热轧钢筋,箍筋宜选用HRB335、HRB400和HPB235级热轧钢筋。
注:钢筋的检验方法应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204的规定。
2混凝土结构的混凝土强度等级,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。
3钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D 、E的低合金高强度结构钢;当有可靠依据时,尚可采用其他钢种和钢号。
3.9.4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,并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。
3.9.5采用焊接连接的钢结构,当钢板厚不小于40mm且承受沿板厚方向的拉力时,受拉试件板厚方向截面收缩率,不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》GB50313关于Z15级规定的容许值。
3.9.6钢筋混凝土构造柱、芯柱和底部框架-抗震墙砖房中砖抗震墙的施工,应先砌墙后浇构造柱、芯柱和框架梁柱。
3.10建筑的地震反应观测系统
3.10.1抗震设防烈度为7、8、9度时,高度分别超过160m,120m,80m的高层建筑,应设置建筑结构的地震反应观测系统,建筑设计应留有观测仪器和线路的位置。
4.1场地
4.1.1选择建筑场地时,应按表4.1.1划分对建筑抗震有利、不利和危险的地段。
4.1.2建筑场地的类别划分,应以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准。
4.1.3土层剪切波速的测量,应符合下列要求:
1在场地初步勘察阶段,对大面积的同一地质单元,测量土层剪切波速的钻孔数量,应为控制性钻孔数量的1/3~1/5,山间河谷地区可适量减少,但不宜少于3个。
2在场地详细勘察阶段,对单幢建筑,测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2个,数据变化较大时,可适量增加;对小区中处于同一地质单元的密集高层建筑群,测量土层剪切波速的钻孔数量可适量减少,但每幢高层建筑下不得少于一个。
3对丁类建筑及层数不超过10层且高度不超过30m的丙类建筑,当无实测剪切波速时,可根据岩土名称和性状,按表4.1.3划分土的类型,再利用当地经验在表4.1.3的剪切波速范围内估计各土层的剪切波速。
4.1.4建筑场地覆盖层厚度的确定,应符合下列要求:
4.1.9场地岩土工程勘察,应根据实际需要划分对建筑有利、不利和危险的地段,提供建筑的场地类别和岩土地震稳定性(如滑坡、崩塌、液化和震陷特性等)评价,对需要采用时程分析法补充计算的建筑,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。 4.2天然地基和基础 4.2.1下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算: 3)防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。 28、9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时,可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙,每一侧抗撞墙的数量不应少于两道,宜分别对称布置,墙肢长度可不大于一个柱距,框架和抗撞墙的内力应按设置和不设置抗撞墙两种情况分别进行分析,并按不利情况取值。防震缝两侧抗撞墙的端柱和框架的边柱,箍筋应沿房屋全高加密。 6.1.5框架结构和框架-抗震墙结构中,框架和抗震墙均应双向设置,柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距不宜大于柱宽的1/4。 6.1.6框架-抗震墙和板柱-抗震墙结构中,抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比,不宜超过表6.1.6的规定;超过时,应计入楼盖平面内变形的影响。 6.1.7采用装配式楼、屋盖时,应采取措施保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。采用配筋现浇面层加强时,厚度不宜小于50mm。 6.1.8框架-抗震墙结构中的抗震墙设置,宜符合下列要求: 1抗震墙宜贯通房屋全高,且横向与纵向的抗震墙宜相连。 2抗震墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置。 3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。 4抗震墙洞口宜上下对齐;洞边距端柱不宜小于300mm。 5一、二级抗震墙的洞口连梁,跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm。 6.1.9抗震墙结构和部分框支抗震墙结构中的抗震墙设置,应符合下列要求: 1较长的抗震墙宜开设洞口,将一道抗震墙分成长度较均匀的若干墙段,洞口连梁的跨高比宜大于6,各墙段的高宽比不应小于2。 2墙肢的长度沿结构全高不宜有突变;抗震墙有较大洞口时,以及一、二级抗震墙的底部加强部位,洞口宜上下对齐。 3矩形平面的部分框支抗震墙结构,其框支层的楼层侧向刚度不应小于相邻非框支层楼层侧向刚度的50%;框支层落地抗震墙间距不宜大于24m,框支层的平面布置尚宜对称,且宜设抗震筒体。 6.1.10部分框支抗震墙结构的抗震墙,其底部加强部位的高度,可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/8二者的较大值,且不大于15m;其他结构的抗震墙,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层二者的较大值,且不大于15m。 6.1.11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各柱基承受的重力荷载代表值差别较大; 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粘性土层、液化土层和严重不均匀土层; 5 桩基承台之间。 6.1.12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抗震墙基础,应有良好的整体性和抗转动的能力。 6.1.13主楼与裙房相连且采用天然地基,除应符合本规范第4.2.4条的规定外,在地震作用下主楼基础底面不宜出现零应力区。 6.1.14地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应避免在地下室顶板开设大洞口,并应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%;地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍,地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积,除应满足计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍;地上一层的框架结构柱和抗震墙墙底截面的弯矩设计值应符合本章第6.2.3、6.2.6、6.2.7条的规定,位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实
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