宽扁梁当SB=100时,应注意非加密区箍筋是否满足沿全长的面积配箍率的要求。
2 框架柱:
1) 抗震设计时,框架柱的轴压比不宜超过GB50011-2001第6.3.7条、JGJ3-2002第6.4.2条、JGJ149-2006第6.2.2条的限值。
2) 柱纵向纵筋的最小配筋率、柱箍筋在加密区的构造要求,应满足GB50011-2001第6.3.8、6.3.10、6.3.12条JGJ3-2002第6.4.3、6.4.6、6.4.7条、JGJ149-2006第6.2.5、6.2.9、6.2.10、6.2.12条的要求。
采用目前的SATWE、TAT程序计算异形柱时应注意以下问题:程序计算异形柱纵向受力钢筋最小配筋率时,包括固定钢筋和分布钢筋,而JGJ149-2006第6.2.5条规定的最小配筋率仅包括固定位置的钢筋。
程序目前暂没有执行JGJ149-2006第6.2.5条中“柱肢各肢端纵向受力钢筋的配筋率不应小于0.2%”和“建于Ⅳ类场地且高于28m的框架,全部纵向钢筋的最小配筋率增加0.1%”的要求。由于程序输出结果没有体现JGJ149-2006第6.2.5条的要求,因此均需另行核算。
3) 剪跨比不大于2及因填充墙设置或楼梯平台梁、雨蓬梁的设置,形成柱净高与柱截面高度之比不大于4的短柱,沿柱全高箍筋间距不应大于100mm,剪跨比不大于2的柱箍筋的体积配箍率不应小于1.2%,9度时不应小于1.5%,见GB50011-2001第6.3.8-2-(3)条、6.3.10-3、6.3.12条表注3。此时的1.2%和1.5%为构造要求不受钢筋种类的影响,不能进行等强代换。一级抗震时,沿柱全高箍筋间距还不应大于6倍纵筋直径。
对剪跨比小于1.5或柱净高与柱截面高度之比小于3的超短柱,按JGJ3-2002第6.4.2条注,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施。设计中应尽量避免出现超短柱,无法避免时,可采取如下措施:控制轴压比,轴压比限值至少比规范规定限值降低0.1;采用性能好的箍筋,如井字复合箍、复合螺旋箍、连续复合箍筋等,体积配箍率应高于对短柱的要求;在框架柱中增加芯柱或型钢;加斜向X形交叉筋承担剪力等。
4)一级及二级框架的角柱,箍筋全高加密。
12.3.8 剪力墙结构
1 当剪力墙结构已确定为短肢剪力墙较多的剪力墙结构,或简称为短肢剪力墙结构时,其中的短肢剪力墙抗震等级应比一般剪力墙提高一级,抗震措施和抗震构造措施应符合JGJ3-2002第7.1.2-3~8条的要求。
非短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙不需符合上述要求。
2 底部加强区的高度,应符合GB50011-2001第6.1.10条、JGJ3-2002第7.1.9条的要求,二者计算结果不同时,取大值。当有地下室时,可按以下不同情况处理:
1) 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,底部加强区高度从地下室顶板向上计算,并向下延伸一层,地下二层及以下可不按底部加强部位对待。
2) 地下室顶板不能作为上部结构的嵌固部位,但地下一层底板可作为上部结构嵌固部位,底部加强区高度从地下一层底板向上计算,当有多层地下室时,可不再向下延伸至地下二层以下。
3) 基础顶部作为上部结构嵌固部位时,底部加强区高度仍从地下室顶板向上计算,当有多层地下室时,向下延伸至地下二层。
3 剪力墙竖向、横向分布筋的配置,应符合GB50011-2001第6.4.3条、JGJ3-2002第7.2.18条的要求。
4 连梁纵筋的锚固长度、箍筋的构造、顶层连梁纵筋伸入墙体范围内的构造箍筋、连梁腰筋的设置,应符合JGJ3-2002第7.2.26条的要求。墙体水平分布钢筋应作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置;连梁应与剪力墙取相同的抗震等级;当连梁截面高度大于700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋(腰筋)的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,当仅用墙体水平分布筋作为连梁的腰筋时,应注意核算梁两侧腰筋的面积配筋率是否满足0.3%的要求。如200mm厚的抗震墙配筋为8@200时腰筋的配筋率为0.2515%不满足0.3%的要求,可将梁两侧的腰筋改为10@200或另加附加腰筋。
5 矩形截面的小墙肢,墙肢截面高度hw与截面厚度bw之比hw/bw为3~5时,在重力荷载代表值作用下的轴压比应符合JGJ3-2002第7.2.5条规定,其纵向构造配筋率可按JGJ3-2002第7.1.2条第6款短肢剪力墙的规定设计(底部加强区不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%),配筋方式可根据实际情况和设计习惯按框架柱或剪力墙设计,一般可考虑hw/bw当hw/bw≤3时,根据JGJ3-2002第7.2.5条、GB50011-2001第6.4.9条的规定,按框架柱设计,矩形小墙肢的纵筋配筋率,对高层建筑剪力墙的底部加强区,不应小于1.2%,一般部位不应小于1.0%;箍筋应沿全高加密。
6 约束边缘构件的箍筋配置,对照JGJ3-2002图7.2.16,分阴影区和非阴影区两部分。在阴影区应有封闭箍筋,可部分采用拉筋,拉筋可计入体积配箍率计算;在非阴影区可采用箍筋和拉筋相结合的方式,也可完全采用拉筋,拉筋计入体积配箍率的计算。剪力墙的水平分布筋在约束边缘构件内确有可靠锚固时,可以与其他封闭箍筋、拉筋一起作为约束箍筋计算。
计算剪力墙边缘构件或框架柱的体积配箍率时,根据GB50010-2002第7.8.3条,砼的体积是箍筋内核心砼的体积,砼核心面积取箍筋内表面范围的面积Acor。
7 剪力墙约束边缘构件的配箍特征值可随剪力墙轴压比的减小而降低。对抗震等级为一、二级的剪力墙当轴压比小于GB50011-2001表6.4.6的限值时[一级(9度)为0.1,一级(8度)为0.2,二级为(0.3)],仍应设置约束边缘构件,箍筋的配箍特征值取0.1,箍筋直径不小于8mm、箍筋间距不大于100mm(特一级和一级)或150mm(二级),约束边缘构件阴影范围内的纵向钢筋仍应符合JGJ3-2002第7.2.16-2条的要求;高层剪力墙的轴压比等于或接近JGJ3-2002表7.2.14的限值时[一级(9度)为0.4,一级(7、8度)为0.5,二级为0.6],箍筋配箍特征值对一、二级取0.2(特一级取0.24);轴压比在GB50011-2001表6.4.6限值和JGJ3-2002表7.2.14限值之间时,箍筋配箍特征值可按轴压比大小在0.1和0.2(特一级为0.24)之间插值。
约束边缘构件的设置高度应符合JGJ3-2002第7.2.15条的要求。
12.3.9 框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构
1 框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构中,剪力墙竖向和水平筋的配筋率、拉筋设置应符合GB50011-2001第6.5.2条、JGJ3-2002第8.2.1条的要求。
2 剪力墙宜设计成周边有梁、柱(或暗梁、暗柱)的带边框剪力墙,在楼层标高处,与剪力墙平面重合的框架梁宜通过剪力墙,或在剪力墙内设置暗框架梁;与框架平面不重合的剪力墙内不是必须设置暗框架梁。暗梁的截面尺寸、配筋应符合JGJ3-2002第8.2.2-4条的要求。
3 剪力墙的边框柱,应符合框架柱的构造配筋规定,抗震等级与框-剪结构中的剪力墙相同。
4 当框架与剪力墙抗震等级不同时(如7度区,高度<60m,框架为三级,剪力墙为二级),连梁跨高比不小于5,按框架梁输入计算,其抗震等级可取框-剪结构中框架的抗震等级。
5 板柱-剪力墙结构中,板的构造应符合GB50011-2001第6.6.7、6.6.9、JGJ3-2002第8.2.3、8.2.4条的要求。
12.3.10 带转换层的结构:
1 抗震等级:底部带转换层的高层建筑结构,抗震等级应符合JGJ3-2002第4.8节的规定。对部分框支-剪力墙结构,当转换层设置在3层及3层以上时,根据JGJ3-2002第10.2.5条,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按JGJ3-2002表4.8.2、4.8.3的规定提高一级采用,已经为特一级时,可不再提高。
对8度设防的A级高度乙类建筑,高度≤80m,转换层在3层,应按提高一度采取抗震措施,但在表4.8.2中没有9度抗震等级的规定,对此,框支柱和剪力墙底部加强部位抗震等级取特一级,并适当提高抗震构造措施;上部剪力墙抗震等级取一级。
2 部分框支-剪力墙结构中剪力墙底部加强区高度,应符合GB50011-2001第6.1.10条、JGJ3-2002第10.2.4条的规定,当得出结果不同时,应取较大值。
3 框支层在地下室顶板,框支结构在地下室,当结构嵌固部位在地下室顶板时,地下一层的框支柱和转换构件仍应执行JGJ3-2002的有关规定;地下一层以下的框支柱的轴压比可按普通框架柱对待,但其截面、砼强度等级和配筋不宜小于其上面对应的柱。
4 框支梁纵筋的最小配筋率、纵筋的拉通、腰筋的设置、支座处箍筋加密及最小含箍率,应满足JGJ3-2002第10.2.8条的要求;框支梁的构造还应符合JGJ3-2002第10.2.9条的规定。
5 托柱转换梁的构造,应符合JGJ3-2002第10.2.9-2、4、5条的有关要求;当托柱梁与柱形成空腹桁架的受力状态,托柱梁受拉力时,其纵筋和腰筋的设置应符合JGJ3-2002第10.2.8-2条的要求,托柱转换梁还应符合一般框架梁的抗震构造要求。
底部抽柱带转换层的异形柱结构中的托柱转换梁,其构造应满足JGJ149-2006第A.0.7、A.0.8、A.0.9、A.0.10条的要求。
托柱梁在托柱处无与之垂直方向的梁时,宜设置次梁或拉梁,以平衡柱根弯矩,保证托柱梁的剪扭承载力。
6 框支柱纵筋最小配筋率、箍筋设置的要求,应符合JGJ3-2002第10.2.11条要求;框支柱的构造还应(宜)符合JGJ3-2002第10.2.12-7.8.9条的要求。
7 剪力墙底部加强部位的分布筋,应符合JGJ3-2002第10.2.15条的要求。
8 转换层楼板应符合JGJ3-2002第10.2.20、10.2.21条的要求。
9 转换层以下带端柱(边框柱)的剪力墙,与之重合的框架梁或框支梁应在墙内拉通,或至少设暗梁。当落地剪力墙的端柱同时承托转换构件时,其有关内力调整可不按框支柱的规定执行,但有关构造要求应符合框支柱的规定。
12.3.11 抗震设计时,带加强层的高层建筑结构的抗震等级、加强层及其上、下相邻一层的框架柱箍筋加密、轴压比限值,应符合JGJ3-2002第10.3.3条的要求。
12.3.12 错层的高层建筑结构及一般高层建筑结构中的局部错层部位,错层处的框架柱、剪力墙应符合JGJ3-2002第10.4.4、10.4.5条的要求。多层建筑可参照执行。
12.3.13 连体结构抗震设计时,连接体及与连接体相邻的结构构件,其抗震等级应按JGJ3-2002第10.5.5条采用。
12.3.14 筒中筒结构的外框筒梁和内筒连梁的构造配筋应符合JGJ3-2002第9.3.7条的要求。
问题分析与建议
12.4 强制性标准条文问题
【问题】: 建筑工程施工图设计文件设计和审查时,违反强制性标准条文和错审、漏审的情况尽管已大大减少,但仍然存在,影响了建筑工程的施工图设计质量和工程质量,甚至造成安全隐患,应引起施工图审查人员的注意,尽力避免。
违反强制性标准强条或漏审、错审的原因归纳起来有以下几种情况:
12.4.1 一是认为强制性条文“无实际意义”,写与不写无所谓,故意不写而造成漏写或漏审。常见的有:
1)混凝土规范(GB50010-2002)第3.1.8条,即“未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构用途和使用环境”;
2)第4.2.2条:钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率;
3)10.9.3条:受力预埋件的锚筋应采用HPB235级、HRB335级或HRB400级钢筋,严禁使用冷加工钢筋。
4)10.9.8条:预制构件吊环应采用HPB235级钢筋制作,严禁使用冷加工钢筋。这一条延伸到所有受力吊环都应满足这一条要求。这主要是除了条文规定的计算构造外,对材料严禁采用冷加工钢筋,冷加工钢筋硬度大,物理性能差,延性差,在动载作用下会引起脆性破坏。
5) GB50007-2002 建筑地基基础设计规范第7.2.7条:复合地基设计应满足建筑物承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,或采用增强体的载荷实验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。在设计时,有些不写这条要求,或写成应进行复合地基检测。认为复合地基检测可以代替载荷试验。其实检测时主要是检测桩身的完整性、单桩承载力及强度。如果设计不强调要求,不一定做复合地基的载荷试验,这凭经验确定,当经验不足时承载是不准确的,应强调通过现场载荷试验确定。特别是高层建筑应控制变形满足规范要求。
6)
建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)第3.9节,第3.9.1、3.9.2、3.9.3、3.9.6条结构材料与施工的强制性条文,抗震结构对材料和施工有特别要求,应在设计文件上注明。实际上设计文件大部分未注明或注明不全。怎么理解这些规定,详见“条文说明”。注意新规范(2008年版)较GB50011-2001年版增加了许多内容。新修订时增加的内容是因为经过汶川地震后的受灾情况而修改。这些对材料的要求主要是为贯彻设计文件的实施和体现设计意图和减少材料的脆性。设计文件注明后加强对施工的监督和控制,其他专业规范、规程的规定有些类似和重复,但不能完全代替设计要求。甚至于设计要求不写会误认为可以不按要求施工。施工单位常认为以按图施工为准,这将达不到设计意图和工程质量标准。
7) 住宅建筑规范GB50368-2005第3.2.3条规定:“未经技术鉴定和设计许可,不得拆改结构构件和进行加层改造。”这一条是来自《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001,和《民用建筑通则》GB50352-2005及《民用建筑房屋修缮工程施工规程》CJJ/T53-93。这些规范都相应的规定了一些保证建筑安全和实现原设计质量要求的条文。住宅装修装饰时,对建筑物结构破坏的情况时有发生,加层情况也不少。在设计文件中写上这一条是对施工图设计文件的保护性要求和分清质量事故责任的要求。所以应该在住宅建筑设计文件中应加以注明。
【建议】:
凡是各规范规定强制性条文无论理解程度如何或看法不同,应先执行规范规定。这些条文应写在施工图设计文件上,并应用规范条文的用语,不应按自己理解随意简化编写。
12.4.2 【问题】: 由于对强制性规范标准不掌握,理解不全面或设计时不认真、施工图审查不细致造成违反强制性标准条文。或错审、漏审强制性标准条文。
1. 结构构件配筋率不满足要求。
【分析】:
规定结构构件最小配筋率有几种类型:一种是混凝土规范(GB50010-2002)9.5.1条规定的目的是当钢筋砼构件配筋率小到一定程度后,构件的延性性能很差,与素砼相差无几,改变了钢筋砼的性能成为非延性材料。我们在施工图审查中经常发现最小配筋率不满足规范要求的情况,特别明显的是不满足纵向受拉钢筋的最小配筋率。规范规定的最小配筋率是双向控制,一是不少于0.20%,一是钢筋砼强度等级有关的,ρ
min=45的计算值,有的设计人员往往以0.2%控制而忽略了计算值。审图人员没加以严格审查而发生违反强制性条文的情况。
受压构件违反强条的情况较少,本次汇总的资料中没提及,但也应引起审图人员注意。发生最小配筋率不满足要求的原因,还有的因结构方案改变,构件截面修改,而计算时没有重新复算,审校时也不认真核对。
2. 抗震构造要求梁的纵向配筋率不满足规范要求。
【分析】:
GB50011-2001(2008年版)建筑抗震设计规范、JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》、GB50010-2002《混凝土结构设计规范》都规定了框架梁设计应符合的要求内容。对于框架梁,JGJ3-2002第6.3.2条、GB50011-2001的6.3.3条、GB50010-2002第9.5.1条10.1.8条10.2.6条等处都是强制性条文,在施工图审查时,还是发现存在一些违反这些条文的设计。
抗震设计时,(我们已审查的建筑工程都属于抗震设计)对配筋加以控制,框架梁的最大纵向受力钢筋配筋率不应超过2.5%是为了防止在地震作用效应组合下,截面发生非延性的混凝土区域破坏(超筋破坏)。而最小配筋率的要求则是为了防止截面承载力过小,在地震作用效应组合下,混凝土开裂后即发生钢筋拉断的破坏。规范中的规定是考虑抗震作用的纵向钢筋配筋率的数值是在非抗震要求的基础上,根据抗震等级受力情况作适当调整而确定的。因此,应特别注意框架梁的纵向受力钢筋配筋率与抗震等级有关,与采用的钢筋强度等级、混凝土的强度等级有关。最小配筋率是双控,既要满足一级抗震等级时支座配筋百分率0.4,又要满足80f
t/f
y;二级时0.3%,又要满足65f
t/f
y;三级时0.25,又要满足55f
t/f
y;跨中分别为一级时0.3且65f
t/f
y,二级时0.25且55f
t/f
y;三级时0.2且45f
t/f
y。这可看出一个规律,即是支座处的最小配筋率高于跨中的最小配筋率。施工图审查时发现出现最小配筋率不满足要求的原因之一是结构布置调整、梁的截面高度调整或计算梁的裂缝、挠度时调整而造成的,所以设计时如经过这些方面的修改应验算最小配筋率。规范JGJ3-2002和GB50010-2002还规定框架梁端纵向受压钢筋(底面)和纵向受拉(顶面)钢筋的比值,除计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。如果能满足这些要求,一般将受压区的实际配筋计入,则受压区高度较易满足。但当受压区配筋不满足A’s/As≥05(一级)或0.3(二、三级)时,就不能保证受压高度X与有效高度之比值的要求。在施工图审查时,经常有设计人员计算后又随意加大梁端的上部钢筋或跨中下部钢筋(全部伸入支座增加梁端底部钢筋)。实际配筋后应验算它们之间的比值,如果不满足要求则必须修改。当不满足要求时将减少梁的位移延性系数,影响梁的变形能力,梁底面钢筋可增加负弯矩的塑性转动能力,还能防止在地震中梁底出现正弯矩时过早屈服和严重破坏,保证承载力和变形能力正常发挥。
【建议】:
综上所述,框架梁必须严格审查控制纵向钢筋最大、最小配筋率,满足规范要求,保证建筑物抗震性能和安全。对于计算不需要而人为加大钢筋的设计是不合理的,一是不经济,二是在地震作用下,如果钢筋全部受力将会产生受压区压碎而破坏。
13、砌体承重结构
13.1 结构布置
13.1.1 房屋总高度、层数、高宽比和横墙最大间距应分别符合GB50011-2001第7.1.2、第7.1.4、7.1.5条的规定;对多孔砖砌体房屋的抗震横墙最大间距还应符合JGJ137-2001第5.1.5条的规定。
13.1.2 规范未作明确规定时,房屋总高度、层数的计算。
1 带半地下室的砌体承重结构,以下两种情况可以认为是嵌固条件好的半地下室,计算总层数时可不作为一层考虑,建筑物的总高度从室外地坪算起。
1) 自室外地坪至地下室室内地坪的高度不小于地下室层高的1/2,地下室外墙无窗洞口或地下室层所开窗洞处均有窗井墙,且每道横墙均延伸到室外窗井处,与周围挡土墙连成整体。
2) 自室外地坪至室内地坪的高度不小于1.5m,室外地坪至地下室顶板上皮的高度不大于0.9m,开窗的宽度不大于0.6m和开间尺寸的1/5,窗高不大于0.4m。如地下室用隔墙将一个开间分为两个开间时,这两个开间开窗的宽度之和不大于0.6m和开间总尺寸的1/5,且两个窗外边之间的距离不大于地面以上对应位置楼层的开窗宽度。
不论是全地下室或半地下室,抗震强度验算和受压计算时均应当作一层,并应满足墙体承载力要求。
2 带阁楼的房屋
1) 坡屋面无吊顶或有轻质材料吊顶,无使用功能,坡屋顶可不作为一层,但总高度应算到山墙尖的1/2高度处。
2) 坡屋面有阁楼层,阁楼地面为刚性地面或木楼盖,有使用功能,阁楼层作为储藏或居住之用时,最低处高度在1.8m以上时应算一层,总高度仍算至山墙尖1/2高度处;最低处高度不超过1.8m,但算至山墙尖1/2处的高度超过3.0m时也应算一层。
3) 坡屋面有局部突出的阁楼层,其面积小于1/2顶层面积,且阁楼最低处高度不超过1.8m时,可以不算一层,高度也不计入总高度内。此阁楼层作为房屋的局部突出构件进行抗震强度验算,按GB50011-2001第5.2.4条将局部阁楼层作为荷载,并乘以增大系数3.0计算地震作用效应,此增大部分不往下传递。
4) 当局部突出阁楼层的面积大于1/2顶层面积时,应看作与整层面积相同,按上述第(2)款规定处理。
3 横墙很少的多层砌体房屋指开间大于4.2m的房间面积占该层开间面积总和(扣除走廊)的80%以上,房屋的层数和总高度应比GB50011-2001第7.1.2条减少2层和6.0m。
4 横墙较少指全部楼层均符合横墙较少的条件,此时应按照GB50011第7.1.2-2条的规定,总高度比表7.1.2降低3m,层数相应减少一层。当仅个别房屋符合横墙较少的条件,可根据大开间房屋的数量、位置、开间大小等采取相应措施,而不要求降低层数。
13.1.3 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。
1 当建筑设计造成墙体上下不连续,如带跃层的住宅,不应出现连续多开间上下不连续的情况。个别墙体不能上下对齐时,应采取加强措施,如增加并加强构造柱、适当加厚楼板厚度、设置托墙梁等。当托墙梁按墙梁设计时,应符合GB50003-2001第7.3.2、7.3.12条及第7.3节的其他要求。
2 多层砌体房屋应至少有一道基本贯通的内纵墙,平面上如有错位不宜大于700mm,每段纵墙的高长比不应超过相应烈度的房屋高宽比的限值,并在较窄墙段增设构造柱。个别小墙段墙长不应小于层高的1/4和800mm,并不应有单片的承重墙,如有应加翼墙。
13.1.4 普通砖、多孔砖和小砌块砌体的砌体承重房屋的层高不应超过3.6m。个别楼层超高时,应于该楼层沿承重墙长每隔不大于2m增设构造柱。当使用功能(学校的教学楼)确有需要时,采用约束砌体等加强措施的普通砖墙体的层高不应超过
3.9m。
13.1.5 抗震设防地区,房屋有错层时,相邻楼板高差一般不应超过500mm。错层不超过梁高或500mm时,错层部分的圈梁或大梁应采取抗扭措施;错层超过500mm时,应将两侧楼盖质量作为两个质点,层数按二层进行抗震计算。当相邻楼板高差≥500mm但不超过1/4层高且不大于800mm时,错层交界处的墙体,除两侧楼盖处圈梁照常设置外,还应沿墙长每隔不大于2m在墙中增设构造柱。高差超过1/4层高或800mm时,宜按GB50011-2001第7.1.7条设置防震缝。
13.1.6 不应采用砌体和框架结构混合承重的体系。
1 在不形成内框架的情况下,可以在个别横墙间距不超过两开间(≤7.2m)的范围内设置仅承受竖向力的钢筋砼柱。
2 多层砌体房屋设置通长的阳台时,不应采取通长的框架结构承重。
3 不应采用砌体和钢筋砼墙体混合承重的体系,包括在砌体结构中局部增加少量的砼剪力墙的体系。
13.1.7 当房屋总高度与总层数已达到规范的限值,如再增加一层轻钢结构房屋时,由于两种结构阻尼不同,上下刚度存在突变,属超规范设计,应由省级以上专家委员会对设计进行审定。
13.1.8 房屋层数在三层及三层以下时,在采取可靠的加强措施后,可以在房屋转角部位设置转角窗。
1 角窗两端增设构造框架,构造框架由柱和对角线明梁(或暗梁)构成,柱与墙体应有可靠的拉结。
2 加大角窗处房间的楼板厚度,使楼板厚度≥120mm,增加角窗范围内的楼板配筋。
3 尽量加大角窗梁的刚度。
4 洞口尺寸尽量减小。
13.1.9 墙梁(由钢筋砼托梁和梁上计算高度范围内的砌体墙组成的组合构件)的墙体总高度、跨度、墙高、托梁高及梁上砌体的开洞要求,应符合GB50003-2001第7.3.2条要求。
13.2 结构计算
13.2.1 砌体的受压计算、梁端砌体的局部承压计算,应符合GB50003-2001第5.1.1条和第5.2.4条、5.2.5条的要求,受压和局部受压计算时应去掉构造柱。砌体的抗压强度设计值应按GB50003-2001第3.2.1条、JGJ137-2001第3.0.2条的规定取值;砌体的轴心抗拉、弯曲抗拉和抗剪强度设计值,应按GB50003-2001第3.2.2条、JGJ137-2001第3.0.3条的规定取值。
1 对GB50003-2001第3.2.3条及JGJ137-2001第3.0.4条中所示各种情况的砌体的强度设计值,应乘以折减系数或提高系数。
2 对门窗洞边的小墙垛以及墙体开洞较多(如楼梯间各专业开洞集中处)削弱墙体截面时,应注意验算受压承载力是否符合要求。
3 验算教学楼等横墙较少多层砌体房屋纵墙窗间墙,当计算软件未考虑梁端反力的偏心影响时,应补充偏心受压的验算。
4 偏心受压砌体,当e<0.6y (任意形状截面)或e<0.3h (矩形截面)时,才可用式(5.1.1)计算受压构件的承载力。
13.2.2 多层砌体房屋应沿两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,验算结果应符合GB50011-2001第5.4.2条的要求。
13.2.3 悬挑结构构件,除进行承载力计算外,还应进行抗倾覆和砌体局部受压的验算,抗倾覆验算应符合GB50003-2001第7.4.1条要求。
13.2.4 梁跨度大于9m的墙承重多层房屋,宜按GB50003-2001第4.2.5-4条考虑梁端局部嵌固对墙体产生的弯矩影响。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。组合砌体等加强措施意味着,在支撑部位仅仅设置构造柱是不够的,而且需要进行沿楼面大梁平面内、外的静力和抗震承载力的验算。可采用梁下设受力柱,柱下设混凝土基础或钢筋混凝土柱垫,柱的受力钢筋按受拉锚入混凝土基础内。
13.2.5 当多层砌体房屋的高宽比不符合GB50011-2001第7.1.4条的要求时,应验算整体受弯承载力。
13.2.6 屋顶女儿墙较高时应进行抗震验算,地震作用可按GB50011-2001第13.2.3条计算。
悬臂高度较高不满足抗震承载力要求时,可设置构造柱,构造柱的间距及配筋应由计算确定。
13.3 构造
13.3.1 砌体材料应符合GB50003-2001第6.2.1、6.2.2条的要求,抗震设计时尚应符合GB50011-2001第3.9.2-1条的要求。块体和砂浆的强度等级,应按GB50003-2001第3.1.1条、JGJ137-2001第3.0.1条的规定采用。
13.3.2 圈梁的设置应符合GB50003-2001第7.1.2、7.1.3条或JGJ137-2001第4.5.1条(多孔砖砌体时)的要求。抗震设计时,圈梁的设置尚应符合GB50011-2001第7.3.3条要求,对多孔砖砌体,还应符合JGJ137-2001第5.3.5、5.3.6条的要求。带走廊的横墙较少或很少的房屋,当屋顶横墙间距超过7m时,走廊处应每隔不大于7m增设圈梁、拉梁或拉筋,并与进深梁的钢筋搭接。
13.3.3 构造柱的设置应符合GB50011-2001第7.3.1条及JGJ137-2001第5.3.1条的要求。
楼、电梯间四角,楼梯段上下端对应的墙体处;外墙四角和对应转角必须设置构造柱。
13.3.4 横墙很少的多层砌体房屋的构造柱设置,除按增加二层的要求设置构造柱外,所有外墙交接部位及纵横墙交接部位均应设构造柱,其截面尺寸不小于240×240或190×240,中柱配筋不小于4.14,边角柱不小于4.16。设防烈度为7、8度时,纵墙上构造柱的间距不大于4.2m,横墙中构造柱的间距不大于层高,构造柱沿柱全高箍筋取φ6@100,楼梯间构造柱,适当加大截面尺寸和配筋。
13.3.5 横墙较少的带单面走廊或外廊式多层砌体房屋,应根据房屋增加一层以后的层数设置构造柱,对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,且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。
1 封闭的单面走廊,走廊的外纵墙按与内纵墙的对应部位设置构造柱,并用拉梁连接。
2 开敞式外廊并在外廊外侧设承重柱时,外廊内侧纵墙按增加一层设置构造柱,走廊外侧承重柱用拉梁与纵墙连接。
3 开敞式外廊不设柱时,悬挑式外廊房屋的构造柱与一般多层砌体房屋相同,不再按增加一层计算层数。
13.3.6 构造柱的截面尺寸、配筋及与墙体的拉结等应符合GB50011-2001第7.3.2条的要求。
柱纵筋保护层厚度,室内正常环境取25mm;构造柱与墙体不接触的部位,在二a,二b类环
境中取35mm;与墙体接触处,不分环境类别均取25mm;当面层为水泥砂浆时,可减小5mm。
墙体受压考虑了构造柱的共同作用,并按GB50003-2001式(8.2.7-1、2)按组合砖墙计算受压承载力才能符合承载力要求时,则墙体、构造柱、圈梁等构造应符合该规范第8.2.8条的要求,构造柱的厚度不应小于墙厚,构造柱和圈梁的纵筋按受拉钢筋锚固。
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。
13.3.7 楼梯间是多层砌体房屋的抗震薄弱部位,应按GB50011-2001第7.3.1及7.3.8条规定采取加强措施,多层多孔砖砌体房屋,应符合JGJ137-2001第5.3.10条的要求。
顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2φ6通长拉结钢筋。7-9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厚60mm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,纵向钢筋不应小于2φ10。
楼梯间内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm, 并应与圈梁连接。
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通长拉结钢筋。
楼梯间设在房屋尽端或房屋转角处,可在楼梯间四周的墙体设水平钢筋,在水平方向交
圈(遇洞口断开),6、7度每隔500mm、8度时每隔300mm设一道,从底层到顶层均设置,并加大楼板标高处圈梁的尺寸和楼梯间构造柱的尺寸和配筋。
13.3.8 多层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用混凝土预制装配式楼、屋盖时,应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间连接的整体性。楼屋盖中楼板、屋面板的支承长度及墙或圈梁的拉结,应符合GB50011-2001第7.3.5条或JGJ137-2001第5.3.7条的要求。第7.3.5-4条中的房屋端部大房间,指开间大于4.2m的房间。
13.3.9 挑梁的受力钢筋及挑梁埋入砌体的长度,应符合GB50003-2001第7.4.6条的要求。
13.3.10 墙梁的墙体总高度、跨度、墙高、托梁高及梁上砌体的开洞等,应符合GB50003-2001第7.3.2条的要求。设置墙梁的多层砌体房屋的圈梁设置,还应符合该规范第7.1.3条的要求。墙梁的材料,梁上砌体及托梁的构造,应满足该规范第7.3.12条的要求。
未考虑梁与墙体组合作用的托墙梁和墙体,可参照第7.3.12条的要求加强。
13.3.11 后砌的非承重砌体隔墙,应按JGJ137-2001第5.3.4条的规定与承重墙体或柱拉结。
13.3.12 屋架和梁下在支承面下设置梁垫时,应符合GB50003-2001第6.2.4条或JGJ137-2001第4.4.1条的规定(多孔砖砌体时)。刚性垫块的构造还应符合GB50003-2001第5.2.5-2条的规定。
13.3.13 墙、柱的高厚比应符合GB50003-2001第6.1.1条的规定。多层砌体房屋大多数能符合高厚比的要求,对楼梯间的顶层墙体以及带坡顶的顶层墙体山尖高度大的部位的墙体,特别是该部位有120mm厚非承重墙时,须注意审查墙体高厚比。
13.3.14 砌体房屋应按规范规定设置伸缩缝。设置伸缩缝后,仍应采取预防或减轻墙体裂缝的措施,如GB50003-2001第6.3.2~6.3.9条以及JGJ137-2001第4.6.1条。砌体房屋长度超过规范规定的伸缩缝最大间距未设缝时,应采取更有效的措施或有充分的实践经验依据。
13.3.15 在墙体中留设槽、洞及埋设管道使墙体削弱时,应采取有效的加强措施。
13.3.16 横墙较少的多层砖砌体住宅房屋的总高度和层数接近或达到GB50011-2001表7.1.2的限值时,应按该规范第7.3.14条的规定采取加强措施。本条不适用于医院、教学楼等公共建筑。
14、底部框架-抗震墙结构与多层内框架结构
14.1 结构布置
14.1.1 底部框架-抗震墙房屋、多排柱内框架房屋的层数、总高度限值以及抗震墙最大间距,应分别符合GB50011-2001第7.1.2和7.1.5条的规定,层高不应超过4.5m。
14.1.2 底部框架-抗震墙房屋中抗震墙的设置、底部结构层刚度比以及抗震墙基础的设置应符合GB50011-2001第7.1.8条的要求。第7.1.8条第1款中的基本对齐,指上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙不能对齐墙的道数不超过1/3,且不对齐的墙体不应连续超过二道,不能对齐的墙应设置托墙的次梁。底部框架-抗震墙房屋的钢筋砼托墙梁的构造,应符合GB50011-2001第7.5.4条的规定。
14.1.3 多层内框房屋不应采用单排内框架,多层多排内框架房屋的结构布置应符合GB50011-2001第7.1.9条的要求。建筑应尽量采用矩形平面,楼梯间应尽量布置在中部,如布置在尽端应另行采取加强措施。楼梯间的横墙宜贯通房屋全宽,至少应有一道贯通全宽。纵墙窗间墙的宽度不应小于1.5m。
14.2 结构计算
14.2.1 底部框架-抗震墙房屋的地震作用效应,应按GB50011-2001第7.2.4条进行调整;框架柱的地震剪力和轴力,应按GB50011-2001第7.2.5-1条、GB50003-2001第10.5.5条进行调整。
14.2.2 托墙梁的计算。
1 底部框架-抗震墙房屋的钢筋砼托墙梁计算地震组合内力时,如考虑上部墙体与托墙梁的组合作用,则应按GB50011-2001第7.2.5-2和GB50003-2001第10.5.6条的要求,托梁的弯矩系数αm、剪力系数βv应增大;增大系数当抗震等级为一、二、三级时,分别为1.10、1.05和1.00。
2 折减荷载法:为简化计算并从偏于安全考虑,在托墙梁上部各层墙体不开洞和跨中1/3范围内开一个洞的情况下,四层以下的荷载全部计入,四层以上可有所折减;托墙梁剪力计算时,由重力荷载产生的剪力不折减。墙梁在过渡层上有两个或两个以上的洞口时,荷载不折减。
3 《建筑抗震设计手册》〈第二版〉第793页提供的方法,也是一种折减荷载法。
14.2.3 托墙次梁的计算
1 托墙次梁可以参照托墙梁考虑墙体与托梁的共同工作,也可不考虑共同作用,按全部荷载计算,由设计者自定。
2 按照GB50011-2001第3.4.3-2条第1款,考虑墙体传给托墙次梁地震内力的放大。
3 托墙梁按两端弹性支承考虑,计算出的梁两端竖向反力和弯矩,应作为集中力集中扭矩传给支承托墙次梁的托墙主梁。
14.2.4 多排柱内框架房屋的框架柱或外墙组合砖柱,地震作用下的剪力设计值宜按GB50011-2001 第7.2.6条计算,地震作用应按第5.2.1条考虑顶部附加值。砖墙应进行受压计算、局部承压验算及抗震承载力验算,内框架对应外纵墙的位置未设组合砖柱而为砌体墙时,应验算偏心受压承载力,计算偏心距时,应考虑梁局部嵌固产生的弯矩。
14.3 构造
14.3.1 底部框架-抗震墙结构和多层多排内框架结构中的框架和抗震墙的抗震等级,按GB50011-2001第7.1.10条确定。
14.3.2 多层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。当采用混凝土预制装配式楼、屋盖时,应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间连接的整体性。底部框架-抗震墙房屋的楼盖、钢筋砼托墙梁,应分别符合GB50011-2001第7.5.3和7.5.4条的要求。托墙次梁的构造应符合托墙梁的构造要求。
14.3.3底部框架-抗震墙房屋上部砌体的构造柱设置,应符合GB50011-2001第7.5.1条要求,其中过渡层的构造柱应符合其中第1、4款的要求。当底框结构的高度和层数接近表7.1.2条的限值时,构造柱的设置应符合第7.3.2-5条的规定。砖抗震墙的构造应符合第7.5.6条的要求。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。
14.3.4 多排柱内框架房屋的抗震构造措施,应符合GB50011-2001第7.6节的要求。
14.3.5 底部框架-抗震墙房屋的框架柱,抗震墙和托墙梁砼强度等级不低于C30;过渡层墙体的砂浆强度等级不应低于M7.5。
15 幕墙外围护结构
15.1 一般规定
15.1.1 建筑幕墙是由支承结构体系与面板组成的,可相对主体结构有一定位移能力,不分主体结构所受作用的建筑外围护结构。所以,固定玻璃面积再大,由于不具备以上特点,也不能称之为玻璃幕墙;砂浆或胶粘结的外墙石板,用螺栓或后加螺栓直接固定在主体结构的外墙石板,既不是独立的结构,也无法相对于主体结构运动,因此也只能是外装修而不是石板幕墙。
15.1.2 设计总说明应包括的内容:
1 JGJ102-2003中第3.1.4条、第3.1.5条、第3.6.2条、第9.1.4条。
2 JGJ133-2001中第3.1.3条、第3.1.5条、第3.2.2条、第3.5.2条、第3.5.3条、第3.5.4 条的有关内容及JGJ145-2004中第4.2.7条。
3 所采用焊缝的形式,焊缝的质量等级,钢材牌号,连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能,化学成分及其他的附加保证项目。
15.1.3 幕墙与主体结构的连接:
一般情况下,对建筑幕墙起控制作用的是风荷载,在风荷载作用下,幕墙与主体结构之间的连接件发生拔出、拉断等严重破坏的情况比较少见;在地震作用下幕墙构件和连接件会受到强烈的动力作用,相对更容易发生破坏,尤其在罕遇地震作用下要求骨架不得脱落倒塌,所以骨架与主体结构的连接尤为重要。
1 与幕墙立柱相连的主体混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C30;幕墙与主体结构宜通过预埋件连接,预埋件应在主体结构混凝土施工时埋入,预埋件的位置应准确,预埋件应按JGJ133-2001附录C和JGJ102-2003附录C进行设计,受力预埋件的锚筋应采用HPB235、HPB335或HRB400级钢筋,严禁采用冷加工钢筋。当受剪预埋件在梁侧下部时应注意锚筋至构件边缘的距离不应小于6d及70mm。
2 当没有条件采用预埋件连接时,应采用其他可靠的连接措施,并应通过试验确定其承载力。
3 幕墙构件属非结构构件,按JGJ145-2004第4.1.2条,膨胀型锚栓、扩孔型锚栓、化学植筋可用作非结构构件的后锚固连接。
4 按JGJ145-2004第7.0.1条,有抗震设防要求的锚固连接所用之锚栓,应选用化学植筋和能防止膨胀片松弛的扩孔型锚栓或扭矩控制式膨胀型锚栓,不应选用锥体与套筒分离的位移控制式膨胀型锚栓。
5 按JGJ133-2001第5.8.7条条文说明和JGJ102-2003第5.5.7条可采用后锚固螺栓(膨胀螺栓或化学螺栓),但应注意满足下列要求:
1) 采用质量可靠的品牌,有检验证书、出厂合格证和质量保证书。
2) 螺栓应采用不锈钢或热镀锌碳素钢。
3) 应进行承载力现场试验,必要时应进行极限拉拔试验(JGJ102-2003);必须进行现场拉拔试验,有试验合格报告书(JGJ133-2001)。
4) 每个连接节点不应少于2个锚栓,直径不应小于10mm,长度不小于110mm。
5) 采用的化学锚栓应为定型化学锚栓。不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作。
6) 锚栓承载设计值不应大于其极限承载力的50%。
6 受力预埋件及锚筋、锚栓的位置应经原设计单位设计人员的认可,确保有效锚在混凝土内。
15.1.4 图纸
按照《
建筑工程设计文件编制深度规定》(2008)施工图纸应包括以下内容:
1)封面、目录(单另成册时);
2)幕墙构件立面布置图,图中标注墙面材料、竖向和水平龙骨(或钢索)材料的品种、规格、型号、性能;
3)墙材与龙骨、各向龙骨间的连接、安装详图;
4)主龙骨与主体结构连接的构造详图及连接件的品种、规格、型号、性能。
注:当建筑幕墙结构设计由有设计资质的幕墙公司按建筑设计要求承担时,主体结构设计人员应复核与幕墙相连的主体结构的安全性(幕墙本身及幕墙与主体结构间的连接件的安全性由建筑幕墙设计单位负责)。
另每一标准层平面都应有预埋件平面布置图,并在混凝土浇筑前送达施工单位,按图放入并固定好预埋件,以免弄错和遗漏,图中应表示预埋件的类型和轴线位置,必要时给出预埋件局部大样,说明预埋件与周围钢筋的关系,以保证位置的准确。
节点详图应包括:立柱和主体结构的连接,横梁和立柱的连接,立柱间的连接,预埋件详图等。
15.2 计算