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1、 11 土、木、石结构房屋 11.1 一般规定【说明】本节是在 2001 规范基础上增加的内容。自 1976 年唐山 7.8 级地震后,我国又相继发生了多次 6 级以上的强烈地震,特别是 2008 年 5 月 12 日四川汶川 8.0 级大地震,对土木石房屋造成了严重破坏。本节主要依据云南丽江、普洱、大姚地震,新疆巴楚、伽师地震,河北张北地震,内蒙古西乌旗地震,江西九江瑞昌地震,浙江文成地震,四川道孚、汶川等地震灾区房屋震害调查资料,对土木石房屋具有共性的震害问题进行了总结,在此基础上提出了本节的有关规定。本章其它条款也据此做了部分改动与细化。11.1.1 土木石房屋的建筑、结构布置应符合下列
2、要求:1 房屋的平面布置应避免拐角或突出。2 纵横向承重墙的布置宜均匀对称,在平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;在同一轴线上,窗间墙的宽度宜均匀。3 多层房屋的楼层不应错层,不应设置悬挑楼梯。4 不应在同一高度内采用不同材料的承重构件。5 屋檐外挑梁上不得砌筑砌体。【说明】形状比较简单、规则的房屋,在地震作用下受力明确、简捷,同时便于进行结构分析,在设计上易于处理。震害经验也充分表明,简单、规整的房屋在遭遇地震时破坏也相对较轻。墙体均匀、对称布置,在平面内对齐、竖向连续是传递地震作用的要求,这样沿主轴方向的地震作用能够均匀对称地分配到各个抗侧力墙段,避免出现应力集中或因扭转造成部分墙段受力过大而
3、破坏、倒塌。我国不少地区的二、三层房屋,外纵墙在一、二层上下不连续,即二层外纵墙外挑,在 7 度地震影响下二层墙体开裂严重。悬挑楼梯在墙体开裂后会因嵌固端破坏而失去承载能力,容易造成人员跌落伤亡。震害调查发现,有的房屋纵横墙采用不同材料砌筑,如纵墙用砖砌筑、横墙和山墙用土坯砌筑,这类房屋由于两种材料砌块的规格不同,砖与土坯之间不能咬槎砌筑,不同材料墙体之间为通缝,导致房屋整体性差,在地震中破坏严重;又如有些地区采用的外砖里坯(亦称里生外熟)承重墙,地震中墙体倒塌现象较为普遍。这里所说的不同墙体混合承重,是指左右相邻不同材料的墙体,对于下部采用砖(石)墙,上部采用土坯墙,或下部采用石墙,上部采用
4、砖或土坯墙的做法则不受此限制,但这类房屋的抗震承载力应按上部相对较弱的墙体考虑。调查发现,一些村镇房屋设有较宽的外挑檐,在屋檐外挑梁的上面砌筑用于搁置檩条的小段墙体,甚至砌成花格状,没有任何拉接措施,地震时中容易破坏掉落伤人,因此明确规定不得采用。该位置可采用三角形小屋架或设瓜柱解决外挑部位檩条的支承问题。11.1.2 木楼、屋盖房屋应在下列部位采取拉结措施:1 两端开间屋架和中间隔开间屋架应设置竖向剪刀撑;2 在屋檐高度处应设置纵向通长水平系杆,系杆应采用墙揽与各道横墙连接或与木梁、屋架下弦连接牢固;纵向水平系杆端部宜采用木夹板对接,墙揽可采用方木、角铁等材料;3 山墙、山尖墙应采用墙揽与木
5、屋架、木构架或檩条拉结;4 内隔墙墙顶应与梁或屋架下弦拉结。【说明】木楼、屋盖房屋刚性较弱,加强木楼、屋盖的整体性可以有效地提高房屋的抗震性能,各构件之间的拉接是加强整体性的重要措施。试验研究表明,木屋盖加设竖向剪刀撑可增强木屋架纵向稳定性。纵向通长水平系杆主要用于竖向剪刀撑、横墙、山墙的拉结,采用墙揽将山墙与屋盖构件拉结牢固,可防止山墙外闪破坏;内隔墙稳定性差,墙顶与梁或屋架下弦拉接是 防止其平面外失稳倒塌的有效措施。11.1.3 木楼、屋盖构件的支承长度应不小于表 11.1.5 的规定:表 11.1.5 木楼、屋盖构件的最小支承长度(mm)构件名称 木屋架、木梁 对接木龙骨、木檩条 搭接木
6、龙骨、木檩条 位置 墙上 屋架上 墙上 屋架上、墙上 支承长度与连接方式 240(木垫板)60(木夹板与螺栓)120(木夹板与螺栓)满搭【说明】本条规定了木楼、屋盖构件在屋架和墙上的最小支撑长度和对应的连接方式。11.1.4 门窗洞口过梁的支承长度,68 度时不应小于 240mm,9 度时不应小于 360mm。【说明】本条规定了门窗洞口过梁的支承长度。11.1.5 当采用冷摊瓦屋面时,底瓦的弧边两角应设置钉孔,可采用铁钉与椽条钉牢;盖瓦与底瓦宜采用石灰或水泥砂浆压垄等做法与底瓦粘结牢固。【说明】地震中坡屋面溜瓦是瓦屋面常见的破坏现象,冷摊瓦屋面的底瓦浮搁在椽条上时更容易发生溜瓦,掉落伤人。因此
7、,本条要求冷摊瓦屋面的底瓦与椽条应有锚固措施。根据地震现场调查情况,建议在底瓦的弧边两角设置钉孔,采用铁钉与椽条钉牢。盖瓦可用石灰或水泥砂浆压垄等做法与底瓦粘结牢固。该项措施还可以防止暴风对冷摊瓦屋面造成的破坏。四川汶川地震灾区恢复重建中已有平瓦预留了锚固钉孔。11.1.6 土木石房屋突出屋面的烟囱、女儿墙等易倒塌构件的出屋面高度,当 6、7 度时不应大于600mm;8 度(0.20g)时不应大于 500mm;8 度(0.30g)和 9 度时不应大于 400mm。并应采取拉结措施。注:坡屋面上的烟囱高度由烟囱的根部上沿算起。【说明】本条对突出屋面的烟囱、女儿墙等易倒塌构件的出屋面高度提出了限值
8、。11.1.7 土木石房屋的结构材料应符合下列要求:1 木构件应选用干燥、纹理直、节疤少、无腐朽的木材。2 生土墙体土料应选用杂质少的粘性土。3 石材应质地坚实,无风化、剥落和裂纹。【说明】本条对土木石房屋的结构材料提出了基本要求。11.1.8 土木石房屋的施工应符合下列要求:1 HPB235 钢筋端头应设置 180弯钩。2 外露铁件应做防锈处理。【说明】本条对土木石房屋施工中钢筋端头弯钩和外露铁件应做防锈处理提出要求。11.2 村镇生土房屋 11.2.1 本节适用于 67 度(0.10g)未经焙烧的土坯、灰土和夯土承重墙体的房屋及土窑洞、土拱房。注:1 灰土墙指掺石灰(或其他粘结材料)的土筑
9、墙和掺石灰土坯墙;2 土窑洞指未经扰动的原土中开挖而成的崖窑。本次修订,根据生土房屋在不同地震烈度下的震害情况,将生土房屋的地震烈度较2001 版降低一度。灰【说明】土墙承重房屋目前在我国仍有建造,故列入有关要求。11.2.2 生土房屋的高度和承重横墙墙间距应符合下列要求:1 生土房屋宜建单层,灰土墙房屋可建二层,但总高度不应超过 6m。2 单层生土房屋的檐口高度不宜大于 2.5m。3 单层生土房屋的承重横墙间距不宜大于 3.2m。4 窑洞净跨不宜大于 2.5m。【说明】生土房屋的层数,因其抗震能力有限,仅限于一、二层;本次修订,生土房屋的高度和开间尺寸限制保持不变。11.2.3 生土房屋的屋
10、盖应符合下列要求:1 应采用轻屋面材料。2 硬山搁檩房屋宜采用双坡屋面或弧形屋面,檩条支承处应设垫木;端檩应出檐,内墙上檩条应满搭或采用夹板对接和燕尾隼加扒钉连接。3 木屋盖各构件应采用圆钉、扒钉、铁丝等相互连接。4 木屋架、木梁在外墙上宜满搭,支承处应设置木圈梁或木垫板;木垫板的长度、宽度和厚度分别不宜小于 500mm、370mm 和 60mm;木垫板下宜铺设砂浆垫层或粘土石灰浆垫层。【说明】生土房屋的屋面采用轻质材料,可减轻地震作用;提倡用双坡和弧形屋面,可降低山墙高度,增加其稳定性;单坡屋面后纵墙过高,稳定性差,平屋面防水有问题,不宜采用。由于是土墙,一切支承点均应有垫板或圈梁。檩条要满
11、搭在墙上或椽子上,端檩要出檐,以使外墙受荷均匀,增加接触面积。11.2.4 生土房屋的承重墙体应符合下列要求:1 承重墙体门窗洞口的宽度,6、7 度时不应大于 1.5m,8 度时不应大于 1.2m。2 门窗洞口宜采用木过梁;当过梁由多根木杆组成时,宜采用木板、扒钉、铅丝等将各根木杆连接成整体。3 内外墙体应同时分层交错夯筑或咬砌。外墙四角和内外墙交接处,宜沿墙高每隔 500mm左右放置一层竹筋、木条、荆条等编织的拉结网片,每边伸入墙体应不小于 1000mm 或至门窗洞边,拉结网片在相交处应绑扎;或采取其他加强整体性的措施。【说明】抗震墙上开洞过大会削弱墙体抗震能力,因此对门窗洞口宽度进行限制。
12、当一个洞口采用多根木杆组成过梁时,在木杆上表面采用木板、扒钉、铁丝等将各根木杆连接成整体可避免地震时局部破坏塌落。生土墙在纵横墙交接处沿高度每隔 500mm 左右设一层荆条、竹片、树条等拉接网片,可以加强转角处和内外墙交接处墙体的连接,约束该部位墙体,提高墙体的整体性,减轻地震时的破坏。震害表明,较细的多根荆条、竹片编制的网片,比较粗的几根竹竿或木杆的拉结效果好。原因是网片与墙体的接触面积大,握裹好。11.2.5 各类生土房屋的地基应夯实,应采用毛石、片石、凿开的卵石或普通砖基础,基础墙应采用混合砂浆或水泥砂浆砌筑。外墙宜做墙裙防潮处理(墙脚宜设防潮层)。【说明】调查表明,村镇房屋墙体非地震作
13、用开裂现象普遍,主要原因是不重视地基处理和基础的砌筑质量,导致地基不均匀沉降使墙体开裂。因此,本条要求对房屋的地基应夯实,并对基础的材料和砌筑砂浆提出了相应要求。设置防潮层以防止生土墙体酥落。11.2.6 土坯宜采用粘性土湿法成型并宜掺入草苇等拉结材料;土坯应卧砌并宜采用粘土浆或粘土石灰浆砌筑。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.1.7 条 11.2.7 灰土墙房屋应每层设置圈梁,并在横墙上拉通;内纵墙顶面宜在山尖墙两侧增砌踏步式墙垛。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.1.8 条。11.2.8 土拱房应多跨连接布置,各拱脚均应支承在稳固的崖体上或支承在人工土墙上;拱圈厚度宜为
14、 300400mm,应支模砌筑,不应后倾贴砌;外侧支承墙和拱圈上不应布置门窗。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.1.9 条 11.2.9 土窑洞应避开易产生滑坡、山崩的地段;开挖窑洞的崖体应土质密实、土体稳定、坡度较平缓、无明显的竖向节理;崖窑前不宜接砌土坯或其他材料的前脸;不宜开挖层窑,否则应保持足够的间距,且上、下不宜对齐。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.1.10 条 11.3 木结构房屋 11.3.1 本节适用于 69 度的穿斗木构架、木柱木屋架和木柱木梁等房屋。【说明】本节所规定的木结构房屋,不适用于木柱与屋架(梁)铰接的房屋。因其柱子上、下端均为饺接,是不稳定的
15、结构体系。11.3.2 木结构房屋不应采用木柱与砖柱或砖墙等混合承重;山墙应设置端屋架(木梁),不得采用硬山搁檩。【说明】木柱与砖柱或砖墙在力学性能上是完全不同的材料,木柱属于柔性材料,变形能力强,砖柱或砖墙属于脆性材料,变形能力差。若两者混用,在水平地震作用下变形不协调,将使房屋产生严重破坏。震害表明,无端屋架山墙往往容易在地震中破坏,导致端开间塌落,故要求设置端屋架(木梁),不得采用硬山搁檩做法。11.3.3 木结构房屋的高度应符合下列要求:1 木柱木屋架和穿斗木构架房屋,68 度时不宜超过二层,总高度不宜超过 6m;9 度时宜建单层,高度不应超过 3.3m。2 木柱木梁房屋宜建单层,高度
16、不宜超过 3m。【说明】由于结构构造的不同,各种木结构房屋的抗震性能也有一定的差异。其中穿斗木构架和木柱木屋架房屋结构性能较好,通常采用重量较轻的瓦屋面,具有结构重量轻、延性与整体性较好的优点,其抗震性能比木柱木梁房屋要好,68 度可建造两层房屋。木柱木梁房屋一般为重量较大的平屋盖泥被屋顶,通常为粗梁细柱,梁、柱之间连接简单,从震害调查结果看,其抗震性能低于穿斗木构架和木柱木屋架房屋,一般仅建单层房屋。11.3.4 礼堂、剧院、粮仓等较大跨度的空旷房屋,宜采用四柱落地的三跨木排架。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.2.4 条 11.3.5 木屋架屋盖的支撑布置,应符合本规范第 9.3
17、 节的有关规定的要求,但房屋两端的屋架支撑,应设置在端开间。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.2.5 条 11.3.6 木柱木屋架和木柱木梁房屋应在木柱与屋架(或梁)间设置斜撑;横隔墙较多的居住房屋应在非抗震隔墙内设斜撑;斜撑宜采用木夹板,并应通到屋架的上弦。【说明】本条文字表达略有修改。11.3.7 穿斗木构架房屋的横向和纵向均应在木柱的上、下柱端和楼层下部设置穿枋,并应在每一纵向柱列间设置 12 道剪刀撑或斜撑。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.2.8 条。11.3.8 木结构房屋的构件连接,应符合下列要求:1 柱顶应有暗榫插入屋架下弦,并用 U 形铁件连接;8、9 度
18、时,柱脚应采用铁件或其他措施与基础锚固。柱础埋入地面以下的深度不应小于 200mm。2 斜撑和屋盖支撑结构,均应采用螺栓与主体构件相连接;除穿斗木构件外,其他木构件宜采用螺栓连接。3 椽与檩的搭接处应满钉,以增强屋盖的整体性。木构架中,宜在柱檐口以上沿房屋纵向设置竖向剪刀撑等措施,以增强纵向稳定性。【说明】为保证排架的稳定性,加强柱脚和基础的锚固是十分必要的,可采用拉结铁件和螺栓连结的方式,或采用石销键或石榫连接,也可对柱脚采取防腐处理后埋入地面以下。11.3.9 木构件应符合下列要求:1 木柱的梢径不宜小于 150mm;应避免在柱的同一高度处纵横向同时开槽,且在柱的同一截面开槽面积不应超过截
19、面总面积的 1/2。2 柱子不能有接头。3 穿枋应贯通木构架各柱。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.2.11 条。11.3.10 围护墙应符合下列要求:1 围护墙与木柱的拉结应符合下列要求:1)沿墙高每隔 500mm 左右,应采用 8 号铁丝将墙体内的水平拉接筋或拉结网片与木柱拉结;2)配筋砖圈梁、配筋砂浆带与木柱应采用6 钢筋或 8 号铁丝拉结。2 土坯砌筑的围护墙,洞口宽度应符合 11.2 节的要求。砖等砌筑的围护墙,横墙和内纵墙上的洞口宽度不宜大于 1.5m,外纵墙上的洞口宽度不宜大于 1.8m 或开间尺寸的一半。3 土坯、砖等砌筑的围护墙不应将木柱完全包裹,应贴砌在木柱外侧。
20、【说明】震害表明,木结构围护墙是非常容易破坏和倒塌的构件。木构架和砌体围护墙的质量、刚度有明显差异,自振特性不同,在地震作用下变形性能和产生的位移不一致,木构件的变形能力大于砌体围护墙,连接不牢 时两者不能共同工作,甚至会相互碰撞,引起墙体开裂、错位,严重时倒塌。围护墙一旦倒塌,无论木构架否损坏,房屋都视为倒塌,灾民无处安身,修复起来费时费力。因此,本条的目的是尽可能使围护墙在采取适当措施后不倒塌,以减轻人员伤亡和地震损失。1 沿墙高每隔 500mm 采用 8 号铁丝将墙体内的水平拉接筋或拉结网片与木柱拉结,配筋砖圈梁、配筋砂浆带等与木柱采用6 钢筋或 8 号铁丝拉结,可以使木构架与围护墙协同
21、工作,避免两者相互碰撞破坏。一方面柱间刚度较大的围护墙能减小木构架的侧移变形;另一方面围护墙受到木柱与圈梁、配筋砂浆带的约束,有利于墙体抗剪。振动台试验表明,在较强地震作用下既使墙体因抗剪承载力不足而开裂,在与木柱有可靠拉接的情况下也不致倒塌。2 对土坯、砖等砌筑的围护墙洞口的宽度提出了限制。3 完全包裹在土坯、砖等砌筑的围护墙中的木柱不通风,较易腐蚀,且难于检查木柱的变质情况。11.4 石结构房屋 11.4.1 本节适用于 68 度,砂浆砌筑的料石砌体(包括有垫片或无垫片)承重的房屋。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.1 条。11.4.2 多层石砌体房屋的总高度和层数不应超过表
22、 11.4.2 的规定。表 11.4.2 多层石房总高度(m)和层数限值 墙 体 类 别 烈 度 6 7 8 高度 层数 高度 层数 高度 层数 细、半细料石砌体(无垫片)16 五 13 四 10 三 粗料石及毛料石砌体(有垫片)13 四 10 三 7 二 注:房屋总高度的计算同表7.1.2 注。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.2 条。11.4.3 多层石砌体房屋的层高不宜超过 3m。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.3 条。11.4.4 多层石砌体房屋的抗震横墙间距,不应超过表 11.4.4 的规定。表 11.4.4 多层石砌体房屋的抗震墙间距(m)楼、屋盖类型
23、 烈 度 6 7 8 现浇及装配整体式钢筋混凝土 10 10 7 装配式钢筋混凝土 7 7 4【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.4 条。11.4.5 多层石砌体房屋,宜采用现浇或装配整体式钢筋混凝土楼、屋盖。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.5 条。11.4.6 石墙的截面抗震验算,可参照本规范第 7.2 节;其抗剪强度应根据试验数据确定。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.6 条。11.4.7 多层石砌体房屋应在外墙四角、楼梯间四角和每开间的内外墙交接处设置钢筋混凝土构造柱。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.7 条。11.4.8 抗震横墙
24、洞口的水平截面面积,不应大于全截面面积的 1/3。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.8 条。11.4.9 每层的纵横墙均应设置圈梁,其截面高度不应小于 120mm,宽度宜与墙厚相同,纵向钢筋不应小于 410,箍筋间距不宜大于 200mm。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.9 条。11.4.10 无构造柱的纵横墙交接处,应采用条石无垫片砌筑,且应沿墙高每隔 500mm 设置拉结钢筋网片,每边每侧伸入墙内不宜小于 1m。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.10 条。11.4.11 严禁采用石板、石梁及独立料石柱作为承重构件。【说明】本条为新增条文。石板、石梁以及石柱等料石构件大多有节理缺陷,平时在建房过程中石板、石梁因堆载断裂造成人员伤亡事故时有发生。因此,本条明确禁止采用对抗震不利的料石作为承重构件。11.4.12 其他有关抗震构造措施要求,参照本规范第 7 章的相关规定。【说明】本条未修改,同 2001 版 11.3.11 条。