全国二级注册结构工程师考试教程：抗震等级确定方法

1.抗震设防的混凝土结构，除应符合第2.1～2.14节的要求外，尚应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的抗震设计原则，按本节的规定进行结构构件的抗震设计。抗震设防的混凝土建筑，应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223确定其抗震设防类别和相应的抗震设防标准。甲类、乙类、丙类建筑分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223中特殊设防类、重点设防类、标准设防类建筑的简称。

我国《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223—2008）将建筑工程分为以下四个抗震设防类别：

（1）特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类。

（2）重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类。

（3）标准设防类：指大量的除1、2、4款以外按标准要求进行设防的建筑，简称丙类。

（4）适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类。

各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：

（1）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响对不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

（2）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

（3）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

（4）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

2.混凝土结构的抗震等级

房屋建筑混凝土结构构件的抗震设计，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构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表2.15-1确定。

表2.15-1 混凝土结构的抗震等级

注：1.建筑场地为Ⅰ类时，除6度设防烈度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低。

2.接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。

3.大跨度框架指跨度不小于18m的框架。

4.表中框架结构不包括异形柱框架。

5.对房屋高度不大于60m的框架—核心筒结构按框架—剪力墙结构的要求设计时，应按表中框架—剪力墙结构确定抗震等级。

3.确定钢筋混凝土房屋结构构件的抗震等级时，尚应符合下列要求：

（1）对框架—剪力墙结构，在规定的水平地震力作用下，框架底部所承担的倾覆力矩大于结构底部总倾覆力矩的50%时，其中框架的抗震等级应按框架结构确定。

（2）与主楼相连的裙房，除应按裙房本身确定抗震等级外，相关范围不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。

（3）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下确定抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分，其抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。

（4）甲、乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级时，如其高度超过对应的房屋最大适用高度，则应采取比相应抗震等级更有效的抗震构造措施。

4.防震缝设置

钢筋混凝土房屋需要设置防震缝时，应符合下列规定：

（1）防震缝宽度应分别符合下列要求：

1）框架结构（包括设置少量剪力墙的框架结构）房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm；高度超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m宜加宽20mm。

2）框架—剪力墙结构房屋的防震缝宽度不应小于上面1）规定数值的70%，剪力墙结构房屋的防震缝宽度不应小于上面1）规定数值的50%；且均不宜小于100mm。

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。

（2）8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构层高相差较大时，防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密，并可根据需要在缝两侧沿房屋全高各设置不少于两道垂直于防震缝的抗撞墙。抗撞墙的布置宜避免加大扭转效应，其长度可不大于1/2层高，抗震等级可同框架结构；框架结构的内力应按设置和不设置抗撞墙两种计算模型的不利情况取值。

5.框架和剪力墙的布置

框架结构和框架—剪力墙结构中，框架和剪力墙均应双向设置，柱中线与剪力墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1/4时，应计入偏心的影响。

甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构；高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。

6.剪力墙之间楼屋盖长宽比

框架—剪力墙、板柱—剪力墙结构以及框支层中，剪力墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比，不宜超过表2.15-2的规定；超过时，应计入楼盖平面内变形的影响。

表2.15-2 剪力墙之间楼屋盖的长宽比

7.框架—剪力墙结构和板柱—剪力墙结构中的剪力墙设置

框架—剪力墙结构和板柱—剪力墙结构中的剪力墙设置，宜符合下列要求：

（1）剪力墙宜贯通房屋全高。

（2）楼梯间宜设置剪力墙，但不宜造成较大的扭转效应。

（3）剪力墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱或与另一方向的剪力墙相连。

（4）房屋较长时，刚度较大的纵向剪力墙不宜设置在房屋的端开间。

（5）剪力墙洞口宜上下对齐；洞口距端柱不宜小于300mm。

8.剪力墙结构和部分框支剪力墙结构中的剪力墙设置

剪力墙结构和部分框支剪力墙结构中的剪力墙设置，应符合下列要求：

（1）剪力墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱或与另一方向的剪力墙相连；框支部分落地墙的两端（不包括洞口两侧）应设置端柱或与另一方向的剪力墙相连。

（2）较长的剪力墙宜设置跨高比大于6的连梁形成洞口，将一道剪力墙分成长度较均匀的若干墙段，各墙段的高宽比不宜小于3。

（3）墙肢的长度沿结构全高不宜有突变；剪力墙有较大洞口时，以及一、二级剪力墙的底部加强部位，洞口宜上下对齐。

（4）矩形平面的部分框支剪力墙结构，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%；框支层落地剪力墙间距不宜大于24m，框支层的平面布置宜对称，且宜设抗震筒体；底层框架部分承担的地震倾覆力矩，不应大于结构总地震倾覆力矩的50%。

9.地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的要求

（1）地下室顶板应避免开设大洞口；地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构；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%。

（2）结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的剪力墙。

（3）地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：

1）地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍，且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。

2）地下一层梁刚度较大时，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上。

（4）地下一层剪力墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。

10.楼梯间要求

（1）宜采用现浇钢筋混凝土楼梯。

（2）对于框架结构，楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则；楼梯构件与主体结构整体现浇时，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响，应进行楼梯构件的抗震承载力验算；宜采取构造措施，减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。

11.剪力墙底部加强部位的范围

剪力墙底部加强部位的范围，应符合下列规定：

（1）底部加强部位的高度应从地下室顶板算起。

（2）部分框支剪力墙结构的剪力墙，底部加强部位的高度可取框支层加框支层以上两层的高度和落地剪力墙总高度的1/10二者的较大值。其他结构的剪力墙，房屋高度大于24m时，底部加强部位的高度可取底部两层和墙肢总高度的1/10二者的较大值；房屋高度不大于24m时，底部加强部位可取底部一层。

（3）当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，按（1）、（2）确定的底部加强部位的范围尚宜向下延伸到计算嵌固端。

12.考虑地震组合验算混凝土结构构件的承载力

考虑地震组合验算混凝土结构构件的承载力时，均应按承载力抗震调整系数γ_RE进行调整，承载力抗震调整系数γ_RE应按表2.15-3采用。

正截面抗震承载力应按2.3～2.5节的规定计算，但应在相关计算公式右端项除以相应的承载力抗震调整系数γ_RE。

当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件的承载力抗震调整系数γ_RE均应取为1.0。

表2.15-3 承载力抗震调整系数

注：预埋件锚筋截面计算的承载力抗震调整系数γ_RE应取为1.0。

13.有抗震设防要求的混凝土结构构件的纵向受力钢筋的锚固和连接

混凝土结构构件的纵向受力钢筋的锚固和连接除应符合2.12.3节和2.12.4节（《混凝土结构设计规范》第8.3和第8.4节）的有关规定外，尚应符合下列要求：

（1）纵向受拉钢筋的抗震锚固长度l_aE应按下式计算：

l_aE=ζ_aEl_a （2.15-1）

式中 ζ_aE——纵向受拉钢筋抗震锚固长度修正系数，对一、二级抗震等级取1.15，对三级抗震等级取1.05，对四级抗震等级取1.00；

l_a——纵向受拉钢筋的锚固长度，按2.12.3节1、2（《混凝土结构设计规范》第8.3.1条）确定。

（2）当采用搭接连接时，纵向受拉钢筋的抗震搭接长度l_lE应按下式计算：

l_lE=ζl_aE （2.15-2）

式中 ζ_l——纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，按2.12.4节3（《混凝土结构设计规范》第8.4.4条）确定。

（3）纵向受力钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。

（4）纵向受力钢筋连接的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区；如必须在此连接时，应采用机械连接或焊接。

（5）混凝土构件位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不宜超过50%。

14.抗震混凝土结构构件箍筋的构造

箍筋宜采用焊接封闭箍筋、连续螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋。当采用非焊接封闭箍筋时，其末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的10倍；在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不宜大于100mm。

15.预埋件的抗震设防要求

考虑地震作用的预埋件，应满足以下规定：

（1）直锚钢筋截面面积可按2.13节（《混凝土结构设计规范》第9章）的有关规定计算并增大25%，且应适当增大锚板厚度。

（2）锚筋的锚固长度应符合2.13节（《混凝土结构设计规范》第9.7节）的有关规定并增加10%；当不能满足时，应采取有效措施。在靠近锚板处，宜设置一根直径不小于10mm的封闭箍筋。

（3）预埋件不宜设置在塑性铰区；当不能避免时应采取有效措施。

16.现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度

现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表2.15-4的要求。平面和竖向均不规则的结构，适用的最大高度宜适当降低。

表2.15-4 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（mm）

注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶的部分）。

2.框架—核心筒结构指由周边稀柱框架与核心筒组成的结构。

3.部分框支剪力墙结构指首层或底部两层为框支层的结构，不包括仅个别框支墙的情况。

4.表中框架，不包括异形柱框架。

5.板柱—剪力墙结构指板柱、框架和剪力墙组成抗侧力体系的结构。

6.乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度。

7.超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。