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按抗震新規范修改幕墻規范關于抗震設計的兩點建議

來源:中國幕墻網收集整理  作者:張芹  日期:2011-3-28
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  汶川地震發生后,5月13日起,國家和地方的地震、建設主管部門派出了數千名工程技術人員奔赴地震災區,對震損房屋建筑開展調查工作,取得了十分寶貴的第一手資料,在對震損建筑(建筑幕墻)進行快速評估后,寫出了一批論文,為我們正確理解幕墻抗震設計有很大幫助。
 
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)規定:
  1.0.1-------按本規范進行抗震設計的建筑,其基本的抗震設防目標是:當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時,主體結構不受損壞或不需修理可繼續使用;當遭受相當于本地區抗震設防烈度的設防地震影響時,可能發生損壞,但經一般修理仍可繼續使用;當遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震影響時,不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑,當采用抗震性能化設計時,具有更具體或更高的抗震設防目標。
  條文說明1.0.1  -----本次修訂,繼續保持89規范提出的并在2001規范延續的抗震三個水準目標,即“小震不壞、中震可修、大震不倒” 的某種具體化。根據我國華北、西北和西南地區對建筑工程有影響的地震發生概率的統計分析,50年內超越概率約為63%的地震烈度為對應于統計(眾震)烈度,比基本烈度約低一度半,本規范取為第一水準烈度,稱為“多遇地震”;50年內超越概率約為10%的地震烈度,即1990中國地震區劃圖規定的“基本烈度”或中國地震動參數區劃圖規定的峰值加速度所對應的烈度,規范取為第二水準烈度,稱為“設防地震”;50年內超越概率2~3%的地震烈度規范取為第三水準烈度,稱為“罕遇地震”,當基本烈度6度時為7度強,7度時為8度強,8度時為9度弱,9度時為9度強。
  1.0.3  本規范適用于抗震設防烈度為6、7、8和9度地區建筑工程的抗震設計以及隔震、消能減震設計。   建筑抗震性能化設計,可采用本規范規定的基本方法。
  3.1.1  抗震設防的所有建筑應按現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB 50223確定其抗震設防類別及抗震設防標準
建筑工程抗震設防分類標準》GB 50223規定:
  1.0.3  抗震設防區的所有建筑工程應確定其抗震設防類別。
  3.0.2  建筑工程應分為以下四個抗震設防類別:
  1.特殊設防類:指使用上有特殊設施,涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害等特別重大災害后果,需要進行特殊設防的建筑。簡稱甲類。
  2 重點設防類:指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑,以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果,需要提高設防標準的建筑。簡稱乙類。
  3 標準設防類:指大量的除1、2、4款以外按標準要求進行設防的建筑。簡稱丙類。
  4 適度設防類:指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害,允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡稱丁類。
  3.0.3  各抗震設防類別建筑的抗震設防標準,應符合下列要求:
  1 標準設防類,應按本地區抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用,達到在遭遇高于當地抗震設防烈度的預估罕遇地震影響時不致倒塌或發生危及生命安全的嚴重破壞的抗震設防目標。
  2  重點設防類,應按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施;但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基礎的抗震措施,應符合有關規定。同時,應按本地區抗震設防烈度確定其地震作用。
  3  特殊設防類,應按高于本地區抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施;但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施。同時,應按批準的地震安全性評價的結果且高于本地區抗震設防烈度的要求確定其地震作用。
  4  適度設防類,允許比本地區抗震設防烈度的要求適當降低其抗震措施,但抗震設防烈度為6度時不應降低。一般情況下,仍應按本地區抗震設防烈度確定其地震作用。
  注:對于劃為重點設防類而規模很小的工業建筑,當改用抗震性能較好的材料且符合抗震設計規范對結構體系的要求時,允許按標準設防類設防。
  GB50223要求重點設防類建筑工程,在地震時使用功能不能中斷,這意味著這類建筑工程在第三水準烈度(罕遇烈度)地震作用下,不單單是不能倒塌,而是要求主體結構完好,圍護構件基本完好(如玉樹機場航站樓),這就要按GB50011-2010第1.0.1條“-------使用功能或其他方面有專門要求的建筑,當采用抗震性能化設計時,具有更具體或更高的抗震設防目標。”即達到“小震不壞、中震可修、大震可用”。這樣JGJ102-2003第1.0.3條要修改為:“在正常使用狀態下,玻璃幕墻應具有良好的工作性能。抗震設計的幕墻:對于標準設防類幕墻,在遭遇多遇地震作用時,基本完好,不需修理即可繼續使用;在遭遇設防地震作用時,有輕微破壞,經一般修理后可繼續使用;在遭遇預估的罕遇地震作用時,幕墻支承結構構件不脫落,面板部分損壞,經修理后可繼續使用。對于重點(特殊)設防類建筑的幕墻,在遭遇多遇地震作用時,保持完好,不需修理即可繼續使用;在遭遇設防地震作用時,面板有輕微破壞,經修理后仍可繼續使用;在遭遇預估的罕遇地震作用時,幕墻支承結構構件完好、個別面板有損傷(裂縫),建筑仍可正常使用。”達到使用功能不中斷。
  GB50223要求重點(特殊)設防類建筑工程,應按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施。建筑抗震設計規范指出:眾震烈度比基本烈度約低一度半,規范取為第一水準烈度;罕遇烈度規范取為第三水準烈度,當基本烈度6度時為7度強,7度時為8度強,8度時為9度弱,9度時為9度強。即罕遇烈度比基本烈度約高一度,按高于本地區抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施,就要求重點(特殊)設防類建筑工程按主體結構彈塑性層間位移角限值[θp]進行設計。這樣JGJ102-2003第4.2.6條要修改為:“玻璃幕墻平面內變形性能。非抗震設計時應按主體結構彈性層間位移角限值進行設計;抗震設計時:標準設防類平面內變形性能指標值應按《建筑抗震設計規范》表5.5.1規定的主體結構彈性層間位移角限值[θe]的3倍進行設計;重點(特殊)設防類平面內變形性能指標值應按《建筑抗震設計規范》表5.5.5規定的主體結構彈塑性層間位移角限值[θp]進行設計。

  汶川地震、玉樹地震震害經驗表明,幕墻在結構總體安全時,可以滿足大震后繼續使用的要求的。我國上百次建筑幕墻振動臺抗震試驗中也證明這些要求只要選型正確、構造措施得當是完全可以實現的。

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