【正文】 據(jù)本單元的統(tǒng)計值劃分其類別。“一個區(qū)段”指的是：具有同一建筑功能的相關(guān)范圍，考察的是人員的聚集程度（注意，人流是否密集是關(guān)鍵），與結(jié)構(gòu)是否設(shè)置防震縫并無直接關(guān)系（防震縫作為區(qū)段的劃分標志是有條件的，只有當防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元因建筑功能不同而被建筑隔墻隔開時，防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)單元才可分為不同區(qū)段），而與建筑功能分區(qū)及不同區(qū)段出口設(shè)置有關(guān)。 自然條件的精確掌握 抗震設(shè)防分類標準 對《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》（GB502232008）進行深入理解后發(fā)現(xiàn)，建筑工程抗震設(shè)防類別劃分的基本原則是從抗震設(shè)防的角度進行分類，即根據(jù)建筑遭遇地震破壞后，可能造成人員傷亡、直接和間接損失、社會影響的程度及其在抗震救災(zāi)中的作用等因素，將各類建筑劃分為不同的抗震設(shè)防類別，采取不同的設(shè)計要求。第2章 建筑、結(jié)構(gòu)的概念和方案的優(yōu)化設(shè)計 在民用建筑設(shè)計中，往往建筑方案確定后，結(jié)構(gòu)的成本也基本確定了60%～70％，剩下的30%～40％的成本可通過結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化和精細化設(shè)計來控制。另《高層建筑鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》。住宅頂部為兩層一套的躍層，可按1層計，其它部位的躍層以及頂部多于2層一套的躍層，應(yīng)計入層數(shù)。但是突出了將首層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點的住宅也歸于居住建筑的規(guī)定。 （2）除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑（不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑）；按《民用建筑設(shè)計通則》（GB503522005）：民用建筑按地上層數(shù)或高度分類劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：居住建筑指供生活起居用的建筑，如住宅、宿舍、酒店式公寓等；公共建筑指進行社會活動的非生產(chǎn)型建筑，如辦公建筑、文教建筑、醫(yī)療建筑、商場建筑、觀演建筑、展覽建筑、交通通訊建筑、園林建筑等。因此控制設(shè)計各階段的質(zhì)量、進行相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化對工程造價將產(chǎn)生直接的影響。所含信息、專有技術(shù)應(yīng)予保密。未經(jīng)本公司書面許可，不得修改、復(fù)制、提供或泄漏給任何第三方。 本報告研究的對象鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用范圍很廣，主要包括廠房鋼結(jié)構(gòu)、低多層輕鋼結(jié)構(gòu)、多高層鋼結(jié)構(gòu)、大跨度鋼結(jié)構(gòu)、高聳和塔桅鋼結(jié)構(gòu)、橋梁鋼結(jié)構(gòu)以及一些移動鋼結(jié)構(gòu)。本手冊主要關(guān)注采用低多層輕鋼結(jié)構(gòu)和多高層鋼結(jié)構(gòu)為載體的民用建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。其中《建筑設(shè)計防火設(shè)計規(guī)范》：（1）建筑高度的計算：當為坡屋面時，應(yīng)為建筑物室外設(shè)計地面到其檐口的高度；當為平屋面（包括有女兒墻的平屋面）時，應(yīng)為建筑物室外設(shè)計地面到其屋面面層的高度；當同一座建筑物有多種屋面形式時，建筑高度應(yīng)按上述方法分別計算后取其中最大值。由上述建筑規(guī)范可見，住宅、宿舍等居住類建筑是按層數(shù)來劃分是否為高層，其他類建筑按照建筑實際高度來劃分是否為高層。上述兩本結(jié)構(gòu)規(guī)程對高層建筑的界定并不完全統(tǒng)一?？刂平Y(jié)構(gòu)用鋼量是成本控制的首要問題，必須從方案階段著手，重視結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。而在一個較大的建筑中，區(qū)別對待有不同使用功能的建筑區(qū)段，分別劃分其設(shè)防類別，即為“按區(qū)段設(shè)置結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別”的思想。結(jié)合工程實際，不同區(qū)段主要有以下情況：（1）防震縫分開的不同結(jié)構(gòu)單元；（2）同一結(jié)構(gòu)單元，上下樓層建筑功能顯著不同，劃分為不同區(qū)段；（3）同一結(jié)構(gòu)單元，平面內(nèi)使用功能顯著不同，劃分為不同區(qū)段。對于面積較大的多層商業(yè)建筑，若設(shè)置防震縫將其分成若干個結(jié)構(gòu)單元，且各單元滿足相關(guān)消防規(guī)范要求，有單獨的疏散出入口，則各單元可根據(jù)本單元的人流量、商業(yè)面積來劃分其抗震設(shè)防類別。（c）由防震縫分開的各結(jié)構(gòu)單元并不能直接視為不同區(qū)段， 分別劃分其抗震設(shè)防類別；應(yīng)根據(jù)規(guī)范提高抗震設(shè)防標準的目的，判斷各結(jié)構(gòu)單元是否能獨立實現(xiàn)其設(shè)防目標， 以此來判斷各結(jié)構(gòu)單元是否能作為區(qū)段分別劃分其抗震設(shè)防類別。例如A級高度的高層住宅帶有大型的人流密集的多層商業(yè)裙房，若高層住宅和多層裙房之間未設(shè)防震縫，是一個結(jié)構(gòu)單元，多層裙房商場及高層住宅下部幾層按規(guī)范為重點設(shè)防類時，其上部住宅可按標準設(shè)防類設(shè)防。因裙房與塔樓建筑功能顯著不同，按上下區(qū)段分別劃分抗震設(shè)防類別，裙房劃分為重點設(shè)防類，塔樓劃分為標準設(shè)防類。如多層商業(yè)建筑，二、三層設(shè)置大型電影院時，需設(shè)置為重點設(shè)防類，則電影院下部樓層也應(yīng)設(shè)置為重點設(shè)防類。王亞勇、戴國瑩編《建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011答疑》“與下區(qū)段相鄰的上部高層建筑二層抗震設(shè)防類別與下區(qū)段一致”。（b）平面內(nèi)區(qū)段的劃分范圍，應(yīng)結(jié)合平面內(nèi)建筑功能的區(qū)域來劃分；同時應(yīng)根據(jù)規(guī)范抗震設(shè)防目標，判斷各區(qū)段是否能獨立實現(xiàn)其設(shè)防目標，以此來判斷區(qū)段劃分的范圍。施工過程中的臨時荷載可按照預(yù)期的最大合理值確定。（3）民用建筑的荷載取值以現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092012為基準。 有醫(yī)療設(shè)備的樓（地）面均布活荷載 項次類別標準值（）準永久值系數(shù)組合值系數(shù)1X光室：1．30MA移動式X光機2．200MA診斷X光機3．200KV治療機4．X光存片室2口腔科：1．201型治療臺及電動腳踏升降椅2．205型、206型治療臺及3704型椅3消毒室：1．1602型消毒柜2．2616型治療臺及3704型椅4手術(shù)室：3000型、3008型萬能手術(shù)床及3001型骨科手術(shù)臺5產(chǎn)房：設(shè)3009型產(chǎn)床6血庫：設(shè)D101型冰箱注：當醫(yī)療設(shè)備型號與表中不符時，應(yīng)按實際情況采用。 商業(yè)倉庫庫房樓（地）面均布活荷載項次類別標準值（）準永久值系數(shù)組合值系數(shù)備注1儲存容重較大商品的樓面20考慮起重量100kg以內(nèi)的叉車作業(yè)2儲存容重較輕商品的樓面153儲存輕泡商品的樓面810—4綜合商品倉庫的樓面15考慮起重量1000kg以內(nèi)的叉車作業(yè)5各類庫房的底層地面20306單層五金原材料庫的庫房地面6080考慮載貨汽車入庫7單層包裝糖庫的庫房地面10458穿堂、走道、收發(fā)整理間樓面10—15考慮起重量1000kg以內(nèi)的叉車作業(yè)9樓梯— 3）物資倉庫樓（地）面均布活荷載（摘自中華人民共和國行業(yè)標準《物資倉庫設(shè)計規(guī)范》SBJO995）。 常見生產(chǎn)資料分類表 物資類別示例金屬物資黑色金屬型材、異型材、板材、管材、線材、絲材、鋼軌及配件車輪、鋼帶、鋼錠、鋼坯、生鐵、鑄鐵管、金屬錳有色金屬型材、板材、管材、絲材、帶材、金屬錠、汞機電產(chǎn)品一 類鍋爐、破碎機、推土機、挖土機、汽車、拖拉機、起重機、鍛壓設(shè)備、汽輪機、發(fā)電機、卷揚機、空氣壓縮機、土工機床、金屬切削機床二 類水泵、風(fēng)機、乙炔發(fā)生器、閥門、風(fēng)動工具、電動葫蘆、臺鉆、砂輪機、電動機、電焊機、手提式電鉆、材料試驗機、鋼瓶、變壓器、電纜、高壓電器、低壓電器三 類機床附件、磨具、磨料、量具、刃具、軸承、成分分析儀器、醫(yī)療器械、電工儀表、工業(yè)自動化儀表、光學(xué)儀器、實驗室儀器化工、輕工物資一 類一級易燃液體、壓縮氣體及液化氣體、腐蝕性液體、自然物品一級易燃固體、遇水燃燒物、一般氧化劑、劇毒品、腐蝕性固體二 類二級氧化劑、二級易燃固體、二級易燃液體、化肥、純堿、油漆三 類橡膠原料及制品、人造橡膠、塑料原料及制品、紙漿及紙張、建筑材料水泥、油氈、玻璃、瀝青、衛(wèi)生陶瓷、生石灰、大理石、磚、瓦、砂、碎石木 材原木、板、枋、枕木、膠合板煤 炭煤、泥炭、焦炭 4）電信建筑樓面等效均布活荷載值，系根據(jù)目前已有的有代表性的通信設(shè)備的重量、排列方式及建筑結(jié)構(gòu)的不同梁板布置，按內(nèi)力（彎矩、剪力）等值的原則計算確定。3 由于不間斷電源設(shè)備的重量較重，設(shè)計時也可按照電源設(shè)備的重量、底面尺寸、排列方式等對設(shè)備作用處的樓面進行結(jié)構(gòu)處理。 5）對于大型超市，業(yè)主沒有給定具體荷載要求的情況下。 （c）國內(nèi)重大工程、中外合資工程或國外工程，應(yīng)充分考慮到樓面使用用途的改變，宜適當增加活荷載，并在施工圖紙上注明。 樓面活荷載補充序號樓面用途均布活荷載標準值（）準永久值系數(shù)組合值系數(shù)1階梯教室32微機電子計算機房33大中型電子計算機房，或按實際4銀行金庫及票據(jù)倉庫105制冷機房86水泵房107變配電房108發(fā)電機房109設(shè)浴缸、坐廁的衛(wèi)生間410有分隔的蹲廁衛(wèi)生公共間（包括填料、隔墻）811管道轉(zhuǎn)換層412電梯井道下有人到達房間的頂板13通風(fēng)機平臺號通風(fēng)機68號通風(fēng)機8 自動扶梯支承處的荷載應(yīng)根據(jù)廠家的產(chǎn)品規(guī)格取用。 自動扶梯支承處荷載8）室內(nèi)地下室頂板須考慮施工時堆放材料或作臨時工場的荷載，該荷載宜控制在5kN/m2以內(nèi)。 地下室頂板（非人防）的活荷載（kN/m2）承載力設(shè)計正常使用設(shè)計（裂縫、撓度）施工階段使用階段消防車道區(qū)域梁、柱室外8~10室內(nèi)4~5；按附錄B進行考慮覆土厚度的折減；。基礎(chǔ)不考慮不考慮不考慮非消防車道區(qū)域梁、柱8~104~54~5板8~104~54~5基礎(chǔ)8~104~54~5 平面布置原則 建筑設(shè)計應(yīng)重視其平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體，其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小、避免側(cè)向剛度和承載力突變。避免扭轉(zhuǎn)不規(guī)則和狹長、凹凸不規(guī)則。在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計中，從建筑節(jié)能的角度出發(fā)，也希望通過減小住宅面寬，加大進深或增加組合體等方式減小住宅外表的面積，以控制其體型系數(shù)，降低節(jié)能造價的目的。對于矩形平面，在設(shè)防烈度7度地區(qū)，長寬比不宜超過6；設(shè)防烈度9度地區(qū)。對于不規(guī)則建筑高寬比計算的研究有如下結(jié)論： 1）豎向收進建筑計算公式為：一階收進：；二階收進：其中、為結(jié)構(gòu)底部的寬度、一階收進部分的寬度、二階收進部分的寬度，、分別為總高度、一階收進的高度、二階收進的高度。 立面形狀 豎向體型的規(guī)則性和均勻性，即外挑或內(nèi)收程度以及豎向剛度有否突變等。避免豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變。從和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的規(guī)范從屬關(guān)系有看，可分為：荷載、材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、連接、涂裝、防火、施工等方面的規(guī)范。后續(xù)章節(jié)會對各規(guī)范體系進行研究，針對具體問題進行相關(guān)設(shè)計的明確規(guī)定。根據(jù)工程項目的經(jīng)驗，為取得較好的經(jīng)濟性，這種結(jié)構(gòu)形式建議使用在50m以下的建筑物中。鋼管混凝土柱框架和鋼框架相比，若用于同一建筑物比較時，當選擇柱截面形式不同時（鋼框架體系選擇H型截面柱，鋼管體系選擇圓型或矩形）會導(dǎo)致兩個方面的不同：一是柱側(cè)向剛度不同（考慮同等柱應(yīng)力水平和相關(guān)構(gòu)造要求情況下，側(cè)向剛度很難判斷哪種結(jié)構(gòu)形式更大），二是結(jié)構(gòu)自重變化（由于混凝土的加入，鋼管混凝土柱的自重相對較大），地震作用隨之增加。該體系具有良好的抗震性能和較大的側(cè)向剛度，支撐起到如同剪力墻的作用，承擔(dān)大部分水平側(cè)力。梁柱框架可以是鉸接或半剛接，其側(cè)向剛度可以忽略不計，柱僅承受由墻、梁、樓板傳來的豎向荷載。鋼框架（鋼管混凝土柱框架）－支撐體系有中心支撐和偏心支撐兩種。該類體系具有較大的抗側(cè)剛度，保證了正常使用極限的狀態(tài)要求，在常遇地震作用下能有效防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，但是設(shè)計不當?shù)目蚣埽行闹谓Y(jié)構(gòu)在罕遇地震中易遭到破壞。 偏心支撐框架是近年發(fā)展起來的一種支撐結(jié)構(gòu)形式。支撐斜桿和柱之間，或斜桿和斜桿之間就構(gòu)成了一個耗能梁段a，采用耗能梁段的目的是改變支撐斜桿與梁（耗能梁段）的先后屈服順序，即在罕遇地震時，一方面通過耗能梁段的非彈性變形進行耗能，另一方面使耗能梁段的剪切屈服在先（同跨的其余梁段未屈服），保護支撐斜桿不屈曲或屈曲在后，從而有效地保持并相應(yīng)地延長結(jié)構(gòu)抗震能力的持續(xù)時間，并達到節(jié)約鋼材的目的。它只在支撐節(jié)點處與鋼框架相連，混凝土墻板與框架梁柱間留有間隙，因而實際上仍是一種支撐。因此，內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻是綜合了鋼框架支撐體系和鋼筋混凝土剪力墻抗側(cè)力體系的優(yōu)點。非抗震設(shè)防的及按6度抗震設(shè)防的建筑，采用鋼板剪力墻可不設(shè)置加勁肋。鋼板剪力墻作為抗側(cè)力構(gòu)件，早在1975年就首先應(yīng)用在日木的Shin Nittetsu大樓中，美國于1976 年應(yīng)用到Olive View醫(yī)院中。桁架高度與層高相同，跨度與建筑寬度相同，兩端支承在房屋外圍柱上。 交錯桁架結(jié)構(gòu)體系是從20世紀60年代中期開始在美國大量地運用于公寓、飯店、旅館等建筑中。交錯桁架比較適合用于公寓、酒店、醫(yī)院、學(xué)校等規(guī)律布置較強的內(nèi)走廊式建筑，并要求建筑物有一定的高度和層數(shù)。混凝土核心筒是結(jié)構(gòu)體系中的主要或唯一的抗側(cè)力豎向構(gòu)件。當核心筒的高寬比值較大時，宜在頂層及每隔若干樓層的設(shè)備層或避難層，沿核心筒的縱、橫墻體所在平面，設(shè)置整層樓高的外伸剛性剛架，加強核心筒與外界鋼柱的間接，讓外圈鋼柱與核心筒連成一個整體抗彎構(gòu)件，以加大整個結(jié)構(gòu)體系的抗推剛度和抵抗傾覆力矩的能力，減小結(jié)構(gòu)的頂點側(cè)移值和最大層間側(cè)移值。且混凝土筒體與鋼框架的連接較為復(fù)雜，施工進度不匹配，施工精度要求較高，在美國和日本都不提倡。對碳當量（Ceq）及焊接裂紋敏感指數(shù)（Pcm）兩項指標，一般以前者為交貨指標。在低、多層結(jié)構(gòu)中框