GB50191-2012:构筑物抗震设计规范现行
- 简介
- 目录
- 强制性条文
1.0.4 抗震设防烈度为6度及以上地区的构筑物,必须进行抗震设计。
1.0.5 抗震设防烈度和设计地震动参数必须按国家规定的权限审批颁发的文件(图件)确定,并按批准文件采用。
3.3.2 经综合评价后划分的危险地段,严禁建造甲类、乙类构筑物,不应建造丙类构筑物。
3.6.1 非结构构件,包括构筑物主体结构以外的结构构件、设施和机电等设备,自身及其与结构主体的连接应进行抗震设计。
3.7.1 抗震结构对材料和施工质量的特别要求应在设计文件中注明。
3.7.2 结构材料的性能指标应符合下列规定:
1 砌体结构材料应符合下列规定:
1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU1O,其砌筑砂浆的强度等级不应低于M5;
2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆的强度等级不应低于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、框支柱和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)抗震等级为一级、二级、三级的框架结构和斜撑构件(含梯段),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;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3;且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
3 钢结构的钢材应符合下列规定:
1)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;
2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;
3)钢材应有良好的焊接性;
4)钢材应具有满足设计要求的冲击韧性。
3.7.4 在施工中,当以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时,应按钢筋受拉承载力设计值相等的原则换算,并应符合最小配筋率的要求。
4.1.9 场地岩土工程勘察应根据实际需要划分的对构筑物抗震有利、一般、不利和危险的地段,提供构筑物的场地类别和滑坡、崩塌、液化和震陷等岩土地震稳定性评价,对需要采用时程分析法补充计算的构筑物,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。
4.2.2 天然地基基础抗震验算时,应采用地震作用效应标准组合,且地基抗震承载力应按地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。
4.3.2 地面下存在饱和砂土、饱和粉土时,除6度外,应进行液化判别;存在液化土层的地基,应根据构筑物的抗震设防类别、地基的液化等级,结合具体情况采取相应的措施。
注:本条饱和土液化判别要求不包括黄土、粉质黏土。
4.5.5 液化土和震陷软黏性土中桩的配筋范围应为自桩顶至液化深度以下符合全部消除液化沉陷所要求的深度,配筋范围内纵向钢筋应与桩顶部相同,箍筋应增大直径并加密。
5.1.1 构筑物的地震作用计算应符合下列规定:
1 应至少在构筑物结构单元的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向的抗侧力构件承担。
2 有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于150时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
3 质量或刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
4 8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构及双曲线冷却塔、电视塔、石油化工塔型设备基础、高炉和索道,以及9度时的井架、井塔、锅炉钢结构等高耸构筑物应计算竖向地震作用。
5.1.4 计算地震作用时,构筑物的重力荷载代表值应取结构构件、内衬和固定设备自重标准值和可变荷载组合值之和;可变荷载的组合值系数,除本规范另有规定外,应按表5.1.4采用。
注:硬钩吊车的吊重较大时,组合值系数应按实际情况采用。
5.1.5 构筑物的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值αmax应按表5.1.5-1采用;当计算的地震影响系数值小于0.12αmax时,应取0.12αmax。特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.5-2采用;计算罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。周期大于7.0s的构筑物,其地震影响系数应专门研究。
注:括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区;多遇地震,50年超越概率为63%;设防地震(设防烈度),50年超越概率为10%;罕遇地震,50年超越概率为2%~3%。
5.2.5 抗震验算时,任意结构层的水平地震剪力应符合下式规定:
式中:VEki——第i层对应于水平地震作用标准值的结构层剪力;
λ——剪力系数,不应小于表5.2.5的规定,对竖向不规则结构的薄弱层,尚应乘以1.15的增大系数;
Gj——第j层的重力荷载代表值。
注:1 基本自振周期介于3.5s和5.0s之间的结构,采用插入法取值;
2 括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区。
5.4.1 结构构件的截面抗震验算除本规范另有规定外,地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合,应按下式计算:
S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+γwψwSwk+γtψtStk+γmψmSmk (5.4.1)
式中:S——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力的设计值等;
γG——重力荷载分项系数,应采用1.2;当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;当验算结构抗倾覆或抗滑时,不应小于0.9;
SGE——重力荷载代表值效应,重力荷载代表值应按本规范第5.1.4条的规定确定;
γEh、γEv——分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表5.4.1采用;
SEhk——水平地震作用标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;
SEVK——竖向地震作用标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;
Swk——风荷载标准值效应;
Stk——温度作用标准值效应;
Smk——高速旋转式机器主动作用标准值效应;
γw、γt、γm———别为风荷载、温度作用和高速旋转式机器动力作用分项系数,均应采用1.4,但冷却塔的温度作用分项系数应取1.0;
ψw——风荷载组合值系数,高耸构筑物应采用0.2,一般构筑物应取0;
ψt——温度作用组合值系数,一般构筑物应取0,长期处于高温条件下的构筑物应取0.6;
ψm——高速旋转式机器动力作用组合值系数,对大型汽轮机组、电机、鼓风机等动力机器,应采用0.7,一般动力机器应取0。
5.4.2 结构构件的截面抗震验算应采用下列设计表达式:
S≤R/γRE (5.4.2)
式中:R——结构构件承载力设计值;
γRE———承载力抗震调整系数,除本规范另有规定外,应按表5.4.2采用。
5.4.3 仅当计算竖向地震作用时,结构构件承载力抗震调整系数均应采用1.0。
6.1.2 钢筋混凝土框排架结构的框架和抗震墙应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和抗震构造措施要求。丙类框排架结构的框架和抗震墙的抗震等级应按表6.1.2 确定。
6.3.2 梁的钢筋配置应符合下列规定:
1 梁端计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25 ,二、三级不应大于0.35 。
2 梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值除应按计算确定外,一级不应小于0.5 ,二、三级不应小于0.3 。
3 梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表6.3.2 采用;当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2 % 时,箍筋最小直径应增大2mm 。
6.3.7 柱的钢筋配置应符合下列规定:
1 柱纵向受力钢筋的最小总配筋率应按表6.3.7-1采用,同时每一侧配筋率不应小于0.2%;对建造于Ⅳ类场地且较高的框排架结构,最小总配筋率应增加0.1。
2 柱箍筋在规定的范围内应加密,加密区的箍筋间距和直径应符合下列规定:
1)箍筋的最大间距和最小直径应按表6.3.7-2采用。
2 ) 一级框架柱的箍筋直径大子12mm ,且箍筋肢距不大于150mm 及二级框架柱的箍筋直径不小于1 0mm 且箍筋肢距不大于200mm 时,除底层柱下端外,最大间距不应大于150mm; 三级框架柱的截面尺寸不大于400mm 时,箍筋最小直径不应小于6mm;四级框架柱剪跨比不大于2 时,箍筋直径不应小子8mm 。
3 ) 支承筒仓坚壁的框架柱、剪跨比不大于2 的框架柱,箍筋间距不应大于100mm 。
7.7.7 框架梁、柱现场拼接时,应采用等强的拼材与连接件; 翼缘采用焊接时,应采用全焊透的对接焊接。拼接部位应设置耳板、夹具等定位连接件。
8.2.14 锅炉钢结构构件截面抗震验算应符合本规范第5.4 节的规定。但重力荷载分项系数应取1.35 ,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,应取1. 0; 风荷载分项系数应取1. 35; 风荷载组合值系数应取0;当风荷载起控制作用且锅炉钢结构高度大子100m或高宽比不小于5 时,应取0.2 。
8.2.15 锅炉钢结构构件承载力抗震调整系数,除梁柱强度验算均应采用0.8 外,其他构件及其连接均应符合本规范表5.4.2 的规定。
9.1.9 Ⅲ、Ⅳ 类场地和不均匀地基条件下的独立筒仓,应采取抗倾覆和控制不均匀沉降的措施。对液化地基,应采取全部消除液化沉陷的措施。
9.2.3 筒仓进行水平地震作用计算时,应符合下列规定:
1 贮料可变荷载的组合值系数,钢筋混凝土筒承式筒仓、砌体筒仓应取0.8,其他各类筒仓均应取1.0。
9.2.15 8 度、9 度时,钢仓斗与仓底之间的连接焊缝或螺栓及其连接件应计入竖向地震作用效应。其竖向地震作用标准值应符合下列规定:
2 贮料荷载的组合值系数应取1.0 。
10.1.3 钢筋混凝土井架的抗震等级应按表10.1.3 确定。
10.2.7 地震作用计算肘,井架的重力荷载代表值应接下列规定取值:
1 结构、天轮及其设备、扶梯、固定在井架上的各种刚性罐道等应采用自重标准值的100 % 。
2 各平台上的可变荷载的组合值系数,当按等效均布荷载计算时,应取0.5; 当按实际情况计算时,应取1.0 。
10.2.10 井架结构构件进行截面抗震验算时,地震作用标准值效应与其他荷载效应的基本组合应按下式计算:
10.2.15 井架结构构件截面抗震验算除应按本规范第5.4.2 条的规定执行外,尚应符合下列规定:
1 钢筋混凝土井架的承载力抗震调整系数,横梁应采用0.75,立柱当轴压比小于0.15时应采用0.75,当轴压比不小于0.15 时应采用0.80。
2 钢井架立架的承载力抗震调整系数,立柱和横杆均应采用0.75,斜杆应采用0.80。
3 钢井架的斜撑采用精架结构时,弦杆的承载力抗震调整系数应采用0.75,腹杆的承载力抗震调整系数应采用0.80 。
4 钢井架的斜撑采用框架结构时,柱和梁的承载力抗震调整系数均应采用0.75 。
11.1.6 钢筋混凝土井塔的抗震等级应按表11.1.6确定。
11. 2. 8 地震作用计算时,井塔的重力荷载代表值应接下列规定采用:
1 结构、放置在楼层上的各种设备、固定在井塔上的套架及各种刚性罐道等应采用自重标准值的100% 。
2 楼面可变荷载组合值系数接实际情况计算时,应取1.0;按等效均布荷载计算时,应取0.5 。
3 屋面雪荷载的组合值系数应取0.5。
4 矿仓贮料荷载的组合值系数应采用满仓贮料时的0.8 。
12.2.7 塔筒的地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合,应接下式计算:
13.2.8 电视塔的截面抗震验算时,地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合应符合本规范第5.4.1 条的规定;结构构件的截面抗震验算应符合本规范第5.4.2 条的规定,其中承载力抗震调整系数应按表13.2.8 采用。
15.2.2 焦炉基础横向水平地震作用计算应符合下列规定:
2 焦炉基础的重力荷载代表值应按下列规定采用:
1 ) 基础顶板以上的焦炉砌体、护炉铁件、炉门和物料、装煤车和集气系统等焦炉炉体,应取其自重标准值的100% ;
2 ) 基础构架应取顶板和梁自重标准值的100% 、柱自重标准值的25% 。
17.2.5 支架的重力荷载代表值应按下列规定采用:
1 永久荷载应符合下列规定:
1) 管道(包括内材、保温层和管道附件)和操作平台应采用自重标准值的100% ;
2 ) 管道内介质应采用自重标准值的100%;
3 ) 支架应采用自重标准值的25 % ;
4 ) 管廊式支架上的水平构件、电缆架和电缆应采用自重标准值的100% 。
2 可变荷载应符合下列规定:
1) 对冷管道,应采用冰、雪荷载标准值的50% ; 对热管道或冷、热管间隔敷设的多管共架管道,不计入冰、雪荷载;
2 ) 积灰荷载应采用荷载标准值的50% ;
3 ) 走道活荷载应采用荷载标准值的50% 。
18.2.11 浓缩池进行截面抗震验算时,水平地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合除应符合本规范第5.4.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 半地下式浓缩池应计算满池和空池两种工况,地面式和架空式浓缩池应仅计算满池工况。
2 池壁截面抗震验算时,静液压力的作用效应应参与组合;对于半地下式浓缩池,动土压力作用效应尚应参与组合。
3 作用效应组合时的分项系数,静液压力和主动土压力均应采用1.2,动液压力和动土压力均应采用1.3。
22.2.4 高炉结构构件的截面抗震验算,必须验算下列部位:
1 上升管的支座、支座顶面处的上升管截面和支承支座的炉顶平台梁。
2 上升管与下降管采用球形节点连接时,上升管和下降管与球形节点连接处以及下降管根部。
3 炉体框架和炉顶框架的柱、主梁、主要支撑及柱脚的连接。
4 炉体框架与炉体顶部的水平连接。
22.2.9 水平地震作用计算时,高炉的重力荷载代表值应符合下到规定:
1 钢结构、内材砌体、冷却设施、填充料、炉内各种物料、设备(包括炉顶吊车)、管道、冷却水等自重,应取其标准值的100%; 按大修工况计算时,炉内物料应按实际情况取值。
2 平台可变荷载的组合值系数应取0.7 。
3 平台灰荷载的组合值系数应取0.5 。
4 热凤围管与高炉炉体设有水平连接件时,热凤围管重力荷载应按全部荷载标准值作用于水平连接处计算。
5 通过接接单片支架或滚动支座支承于炉顶框架上的通廊的重力荷载,平行通廊方向应取支座承受重力荷载标准值的30% . 垂直通廊方向应取100% 。
6 料罐及其炉料、齿轮箱和溜槽的重力荷载,应取其标准值的100% 。
7 设有内衬支托时,内衬自重应按沿炉壳内支托的实际分布计算,应取其标准值的100% ; 炉底的实心内衬砌体自重,取值不应小子其标准值的50% 。
22.2.11 进行高炉结构构件的截面抗震验算时,地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合,除应符合本规范第5.4.1 条的规定外,尚应符合下列规定:
1 正常生产工况抗震验算时,应计入炉内气压、物料和内衬侧压、粗煤气管的温度变形和设备的动力作用效应等。
2 炉体、粗煤气管、球形节点、热风围管、热凤主管、通廊、料罐、炉顶设备和内衬等各项重力荷载等产生的作用效应,均应按正常生产的实际情况计算。
22.4.5 重力除尘器和洗涤塔的重力荷载代表值应按本规范第5.1.4条的规定取值,但除尘器筒体内部正常生产时的最大积灰荷载的组合值系数应取1.0。
23.2.2 尾矿坝的抗震计箅应包括地震液化分析和地震稳定分析;一级、二级、三级的尾矿坝,尚应进行地震永久变形分析。
23.2.10 对地震液化区的尾矿坝,尚应验算震后坝体抗滑移稳定性。
23.3.5 一级、二级、三级的尾矿坝, 应设置坝体变形和浸润线等监测装置。
24.2.4 计算地震作用时,索道支架重力荷载代表值应按本规范第5.1.4 条的规定执行,其竖向可变荷载的组合值系数应接下列规定采用:
1 货车或客车的活荷载应取1.0 。
2 操作台面活荷载应取0.5,按实际情况计算时应取1.0 。
3 雪荷载应取0.5 。
24.2.11 支架的地震作用标准值效应与其他荷载效应的基本组合应按下式计算:
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