《镇(乡)村建筑抗震技术规程》与《建筑抗震设计规范》的简单对比

秦 东 张志远 边保林

(中国建筑科学研究院，北京 100013)

1 前言

《镇(乡)村建筑抗震技术规程》(以下简称《镇(乡)村规程》或《镇规》)是针对目前农村村镇地区房屋特点制订的一部抗震设计规程。村镇建筑普遍存在主体结构材料强度低、整体性差、构件之间连接薄弱等问题。《镇(乡)村规程》采用“小震不坏、中震主体结构不致严重破坏、围护结构不发生大面积倒塌“的抗震设防目标;主要适用对象是村镇中，无钢筋混凝土构造柱、圈梁，采用木楼(屋)盖，或冷轧带肋钢筋预应力圆孔板楼(屋)盖的一、二层房屋。其它较正规的村镇公用建筑、三层及以上或采用钢筋混凝土构造柱、圈梁的村镇房屋，仍然应按《建筑抗震设计规范》(以下简称《抗震规范》或《抗规》)设计施工。

由于《镇(乡)村规程》适用对象的抗震构造要求较低，为保证其地震时的安全，中震情况下墙体仍有一定的承载能力，其抗震能力要求相应地比《抗震规范》中的规定有所提高。因此，在用《镇(乡)村规程》设计计算时，与采用《抗震规范》相比有不少的差异。

本文的目的就在于对《镇(乡)村规程》与《抗震规范》的计算与构造要求进行简单对比，了解其一般规律。希望对设计人员使用《镇(乡)村规程》进行村镇砌体结构设计的工作有所帮助。

2 地震作用计算对比

2.1 《镇(乡)村规程》

与设防目标相对应，《镇(乡)村规程》采用基本烈度地震作用标准值进行截面抗震验算。《镇(乡)村规程》基本烈度地震作用下结构的水平地震作用标准值按式(1)确定:

式中:FEkb——基本烈度地震作用下的结构总水平地震作用标准值;

Geq——结构等效总重力荷载，两层房屋取总重力荷载代表值的95%;

αmaxb——基本烈度地震影响最大值，见表1。

表1 基本烈度水平地震影响系数最大值

2.2 《抗震规范》

《抗震规范》的设防目标是:小震不坏，中震可修、大震不倒。采用多遇地震作用设计值进行截面抗震验算。砌体结构多遇地震作用下结构的水平地震作用标准值按式(2)确定:

式中:FEkb——结构总水平地震作用标准值;

Geq——结构等效总重力荷载，两层以上房屋取总重力荷载代表值的85%;

αmax——多遇地震水平地震影响系数最大值，见表2。

表2 多遇地震水平地震影响系数最大值

2.3 地震作用对比结果

《镇(乡)村规程》的基本烈度水平地震影响系数，大约是《抗震规范》多遇地震水平地震影响系数的3倍。但是，《抗震规范》采用地震作用设计值，要在标准值基础上乘以1.3。同时结构等效总重力荷载两者略有不同，《镇(乡)村规程》取总重力荷载代表值的95%，《抗震规范》取总重力荷载代表值的85%。综合考虑以上因素，《镇(乡)村规程》计算的地震作用大约为《抗震规范》的2.5倍左右，见表3。

表3 《镇(乡)村规程》与《抗震规范》水平地震力比较

3 砖墙抗震受剪极限承载力计算对比

3.1 《镇(乡)村规程》

《镇(乡)村规程》的墙体截面抗震受剪极限承载力验算公式:

式中:Vb——基本烈度地震作用下墙体剪力标准值;

γbE——极限承载力抗震调整系数，承重墙可取0.85，非承重墙可取 0.95;

ζN——砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数;

fv，m——非抗震设计的砌体抗剪强度平均值;对于砖砌体fv，m=2.38fv;

fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值;

A——抗震墙墙体横截面积。

对于承重墙，将式中各值代入式(3)后(γbE取0.85)的墙体截面抗震受剪极限承载力验算公式:

3.2 《抗震规范》

《抗震规范》的墙体截面抗震受剪极限承载力验算公式:

式中:V——多遇地震作用下墙体剪力设计值;

γRE——承载力抗震调整系数，墙两端无构造柱时，取 1.0。

将γRE=1.0代入式(5)得到的墙体截面抗震受剪极限承载力验算公式:

3.3 砖墙抗震受剪极限承载力对比结果

对于承重墙，对比式(4)式和式(6)，可得到《镇(乡)村规程》的墙体截面抗震受剪极限承载力计算值大约是《抗震规范》的2.0倍。

4 抗震验算结果对比

砌体结构抗震验算时，一般以考虑承载力抗震调整系数后的墙体截面抗震受剪极限承载力，与地震剪力的比值，即抗力与荷载效应比作为验算安全度评价指标。当计算结果不小于1时，验算即通过。

由于《镇(乡)村规程》计算的墙体截面抗震受剪极限承载力计算值大约是《抗震规范》的2.0倍，地震作用大约为《抗震规范》的2.5倍左右。进一步可得到抗力与荷载效应比大约是《抗震规范》的0.8(2.0/2.5)倍。即对同一墙体的验算中，按《镇(乡)村规程》进行设计时要求有更高的承载能力。

5 构造规定对比

总的比较来看，《镇(乡)村规程》的抗震构造要求比《抗震规范》稍有降低。

《抗震规范》要求每层及楼盖处设置圈梁，在外墙四角、单元横墙与纵墙交接处等部位要设置构造柱;而《镇(乡)村规程》对构造柱没有要求。

两者的房屋局部尺寸限值比较见表4。

房屋的层高限值，《镇(乡)村规程》规定:单层不应超过4.0m，两层不应超过3.6m。《抗震规范》规定:层高不应超过3.6m。

两者的房屋抗震横墙最大间距比较见表5。

表4 房屋局部尺寸限值比较 (单位:m)

表5 房屋抗震横墙最大间距比较 (单位:m)

6 计算实例对比

某两层村镇建筑，地震设防烈度为7度，采用砌体结构，无构造柱、圈梁。房屋示意见图1。分别使用《镇(乡)村规程》与《抗震规范》进行抗震计算，计算对比结果见表6。由表6可看出《镇(乡)村规程》计算的地震剪力大约为《抗震规范》的2.47倍，抗力与荷载效应比大约是《抗震规范》的0.8倍，与前面的比较完全一致。

表6 《镇(乡)村规程》与《抗震规范》的计算实例对比

7 对比结论

通过《镇(乡)村规程》与《抗震规范》的计算公式对比分析，和计算实例对比。可得出以下结论:

图1 计算实例房屋示意图

1)《镇(乡)村规程》计算的地震作用大约为《抗震规范》的2.5倍;

2)《镇(乡)村规程》计算的墙体截面抗震受剪极限承载力计算值大约是《抗震规范》的2.0倍;

3)《镇(乡)村规程》的抗震构造要求比《抗震规范》稍有降低;

4)虽然《镇(乡)村规程》的中震设防目标低于《抗震规范》，但是，《镇(乡)村规程》的抗震构造要求较低，其计算的要求仍然高于《抗震规范》，对同一结构计算的结果，最后的抗力与荷载效应比大约是《抗震规范》的0.8倍。

[1]镇(乡)村建筑抗震技术规程[S](JGJ161－2008).

[2]建筑抗震设计规范[S](GB50011－2010).