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高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 。 為保證剪力墻底部出現(xiàn)塑性鉸后具有足夠大的延性,需要提高其抗剪破壞能力、設(shè)計(jì)邊緣構(gòu)件等,形成底部加強(qiáng)部位。具體要求為: (1)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)。 b、剪力墻平面外穩(wěn)定與該層墻體頂部所受的軸壓力大小密切相關(guān),如果不考慮墻體頂部軸壓力的影響,僅限制墻厚與層高或無(wú)肢長(zhǎng)度的比值,會(huì)形成高差相差很大的房屋,其底部墻厚限制相同或一幢高層建筑底部與頂部墻厚限制條件相同等不合理現(xiàn)象。 (4)短肢剪力墻全部豎筋的配筋率分抗震等級(jí)及加強(qiáng)部位和一般部位分別給出。 (2),墻的塑性變形能力較大,應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件。 1 剪力墻的構(gòu)造邊緣構(gòu)件有以下修訂內(nèi)容: (1)將箍筋、拉筋肢距“不應(yīng)大于300mm”改為“不宜大于300mm”。 1 當(dāng)剪力墻“超限”時(shí),給出了以下處理方法: (1)減小連梁截面高度或采取其他減小連梁的措施。八 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)在規(guī)定的水平力作用下,結(jié)構(gòu)底層框架部分承受的地震傾覆力矩與結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的比值不盡相同,結(jié)構(gòu)性能有較大的差別。不可避免時(shí),宜采取將此種剪力墻減薄、開(kāi)豎縫、開(kāi)結(jié)構(gòu)洞、配置少量單排鋼筋等措施,減小剪力墻的作用?!爱?dāng)房屋端部未布置剪力墻時(shí),第一片剪力墻與房屋端部的距離,不宜大于表中剪力墻間距的1/2”。 板柱 — 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定如下: (1)板柱 — 剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析方法: a、規(guī)則的板柱結(jié)構(gòu),可采用等代框架法,等代梁的寬度宜采用垂直于等代框架方向兩側(cè)柱距各1/4。九 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)研究表明,筒中筒結(jié)構(gòu)的空間受力性能與其高度和高寬比有關(guān),當(dāng)高寬比小于3時(shí),就不能較好地發(fā)揮結(jié)構(gòu)的整體空間作用,因此規(guī)定筒中筒結(jié)構(gòu)高度不宜低于80m、高寬比不宜小于3。 (3)當(dāng)框架部分分配的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值大于結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準(zhǔn)值的10%,但小于20%時(shí),應(yīng)按結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的20%??梢栽鰪?qiáng)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度,減小結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 (1)關(guān)于轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用厚板時(shí)有以下要求: a、非抗震設(shè)計(jì)及6度抗震設(shè)計(jì)時(shí)。 (2)對(duì)偏心受拉的轉(zhuǎn)換梁(一般為框支梁)頂面縱向鋼筋及腰筋的配置提出了更高的要求。中國(guó)建筑科學(xué)研究院試驗(yàn)表明,框支主梁易產(chǎn)生受剪破壞,如采用多次轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)進(jìn)行應(yīng)力分析,按應(yīng)力較核配筋并加強(qiáng)構(gòu)造措施;條件許可時(shí),可采用箱形轉(zhuǎn)換層。 1 部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),為加強(qiáng)落地剪力墻的底部加強(qiáng)部位,規(guī)定特一、一、二級(jí)落地剪力墻底部加強(qiáng)部位的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)。 1 新增條文。 2 錯(cuò)層結(jié)構(gòu)屬于豎向布置不規(guī)則結(jié)構(gòu),錯(cuò)層部位的豎向抗側(cè)力構(gòu)件受力復(fù)雜,易形成多處應(yīng)力集中。剛性連接體既要承受很大的豎向重力荷載和地震作用,又要在水平地震作用下協(xié)調(diào)兩側(cè)結(jié)構(gòu)的變形,要保證連體部分與兩側(cè)主體結(jié)構(gòu)可靠的連接,規(guī)程規(guī)定“連體結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件至少伸入主體結(jié)構(gòu)一跨并可靠連接;必要時(shí)可延伸至主體部分的內(nèi)筒,并與內(nèi)筒可靠連接”。 研究發(fā)現(xiàn),連體結(jié)構(gòu)的振型較復(fù)雜,前幾個(gè)振型除順向振型外,還出現(xiàn)反向振型;連體結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)性能差,扭轉(zhuǎn)振型豐富,當(dāng)?shù)谝慌まD(zhuǎn)頻率與場(chǎng)地單越頻率接近時(shí),易產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)反應(yīng),造成結(jié)構(gòu)破壞。樓板的截面剪力設(shè)計(jì)值為: 式中: 、——樓板截面寬度和厚度; ——兩側(cè)塔樓按剛性樓板計(jì)算的樓板組合剪力設(shè)計(jì)值,; ——樓板(包括梁和板)的全部鋼筋的截面面積; ——承載力抗震調(diào)整系數(shù)。 (3)裙房屋面板應(yīng)加厚,并加強(qiáng)配筋(雙層雙向);裙房屋面上、下層結(jié)構(gòu)的樓板也應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造措施。 (4)抗震設(shè)計(jì)時(shí),懸挑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件及與之相鄰主體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件的抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí),已為特一級(jí)的可不再提高。 (2)筒中筒結(jié)構(gòu) 這種體系,外周的鋼筒體可以是鋼框筒、桁架筒或交叉網(wǎng)格筒,內(nèi)部為鋼筋混凝土筒。 (2)筒中筒混合結(jié)構(gòu),外筒體抗側(cè)剛度較大,承擔(dān)水平力較多,內(nèi)筒分擔(dān)的水平力相應(yīng)減小,且外筒延性較好,故高寬比要求適當(dāng)放寬。即: (1)當(dāng)框架部分分配的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的最大值小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的10%時(shí),各層框架部分承擔(dān)的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)增大到結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的15%;,但可不大于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。考慮到混合結(jié)構(gòu)多為B級(jí)高度,故要求其位移比與周期比按B級(jí)控制。 混合結(jié)構(gòu)(鋼)框架所承擔(dān)的剪力,由于核心筒抗側(cè)剛度較框架大,相應(yīng)地承擔(dān)了大部分地震力,當(dāng)內(nèi)筒達(dá)到本規(guī)程限定的變形時(shí),墻體已開(kāi)始開(kāi)裂,地震作用在核心筒和(鋼)框架之間會(huì)再分配,(鋼)框架承擔(dān)的地震作用會(huì)增加,一旦發(fā)生破壞或降低承載力,將會(huì)造成破壞,因此要對(duì)(鋼)框架承受的地震作用進(jìn)行調(diào)整。 高層建筑的高寬比是對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制。(圖4)圖4 體型收進(jìn)結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)部位 (3)體型收進(jìn)處采取措施減小結(jié)構(gòu)剛度變化。 (3)懸挑結(jié)構(gòu)9度抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮豎向地震作用;7度時(shí)宜考慮豎向地震作用。 (1)塔樓的層數(shù)、平面和剛度宜接近,上部塔樓結(jié)構(gòu)的綜合質(zhì)心與底盤(pán)結(jié)構(gòu)的質(zhì)心距離不宜大于底盤(pán)相應(yīng)邊長(zhǎng)的20%。當(dāng)連體結(jié)構(gòu)豎向振動(dòng)頻率小于3HZ時(shí)。 2 強(qiáng)制性條文。 2 6度和7度()抗震設(shè)計(jì)時(shí),高位連接的連體(連體位置高度超過(guò)80米時(shí))宜考慮豎向地震作用。錯(cuò)層框架結(jié)構(gòu)或錯(cuò)層框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析表明,比錯(cuò)層剪力墻結(jié)構(gòu)性能更差。 1 新增條文。箱形轉(zhuǎn)換層的上、下板,除產(chǎn)生局部彎曲外,還會(huì)產(chǎn)生因箱形結(jié)構(gòu)整體變形產(chǎn)生的整體彎曲、截面承載力設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮這兩種彎曲變形在截面內(nèi)產(chǎn)生的拉、壓應(yīng)力。 轉(zhuǎn)換層上部的豎向抗側(cè)力構(gòu)件,宜直接落在轉(zhuǎn)換層的主要轉(zhuǎn)換構(gòu)件上。 強(qiáng)制性條文。 (2)豎向體型收進(jìn),懸挑結(jié)構(gòu)一節(jié),將多塔結(jié)構(gòu)并入其中,因?yàn)檫@三種結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量的豎向變化有一定共性。 (2)內(nèi)筒偏置時(shí),結(jié)構(gòu)第一自振周期T1中含有較大的扭轉(zhuǎn)成分,為改善結(jié)構(gòu)抗震性能,尚需控制T1的扭轉(zhuǎn)成分不宜大于平動(dòng)成分之半。 (2)當(dāng)框架部分分配的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的最大值小于結(jié)構(gòu)底部總剪力標(biāo)準(zhǔn)值的10%時(shí),說(shuō)明外周框架剛度太弱,核心筒過(guò)剛,強(qiáng)烈地震時(shí),核心筒墻體可能損壞嚴(yán)重,內(nèi)力重分布后,框架會(huì)承擔(dān)較大的地震作用。 當(dāng)?shù)卣鹱饔脤?dǎo)致柱上板帶的支座彎矩反號(hào)時(shí),應(yīng)驗(yàn)算反向界面的沖切承載力。板柱 — 剪力墻結(jié)構(gòu)中各層筒體或剪力墻應(yīng)承擔(dān)不小于80%相應(yīng)方向該層承擔(dān)的風(fēng)荷載作用下的剪力。 長(zhǎng)矩形平面剪力墻的布置有以下修訂: (1)單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力由不應(yīng)超過(guò)底部總水平剪力的30%改為40%。 (4)當(dāng)框架部分承受的傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的80%時(shí),意味著結(jié)構(gòu)中剪力墻的數(shù)量極少,此時(shí)框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定執(zhí)行,剪力墻部分的抗震等級(jí)和軸壓比按框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用;其最大適用高度宜按框架結(jié)構(gòu)采用。 連梁是否“超限”。 (2),其最大配筋率限值可按框架梁采用,%。彎折后延伸到另一排分布鋼筋并鉤住其豎向鋼筋,內(nèi)、外排水平分布鋼筋之間設(shè)置足夠的拉筋,形成復(fù)合箍,可以起到約束混凝土的作用。 (2)將軸壓比限值擴(kuò)大到結(jié)構(gòu)全高,不僅僅是底部加強(qiáng)部位。本次修訂不再提高抗震等級(jí),但軸壓比限制降低為一、二、。剪力墻截面除應(yīng)滿足穩(wěn)定要求外,尚應(yīng)滿足剪力墻受剪截面限制條件,剪力墻正截面受壓承載力要求及剪力墻軸壓比的要求。取消02規(guī)程中關(guān)于小墻肢的規(guī)定。 關(guān)于連梁的設(shè)計(jì)有兩類: (1)跨高比小于5的連梁:連梁彎矩以水平荷載作用下產(chǎn)生的彎矩與剪力為主,豎向荷載作用下的彎矩影響較小,這類連梁對(duì)剪切變形敏感,容易產(chǎn)生剪切裂縫,應(yīng)按連梁設(shè)計(jì)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。 為便于澆搗混凝土,在柱中心需留出300mm300mm的空位,以利于導(dǎo)管將混凝土引入柱底。 b、當(dāng)柱截面為正方形時(shí),芯柱可采用正方形或園形,其邊長(zhǎng)或直徑不宜小于柱截面邊長(zhǎng)的1/3。 (3)當(dāng)梁跨中有集中荷載時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況另行考慮。 1 梁縱向鋼筋的配置,增加了以下內(nèi)容: (1)參考國(guó)外規(guī)范,%,以保證梁的延性。 (1)增加了對(duì)三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)行抗剪驗(yàn)算的要求。 純框架結(jié)構(gòu)(不包括其他類型中的框架)的底層柱下端,在強(qiáng)震作用下不能避免出現(xiàn)塑性鉸。為此,在框架柱的設(shè)計(jì)中,有目的地增大柱端彎矩設(shè)計(jì)值,實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的概念設(shè)計(jì)要求。 (2)提高了砌體填充墻與主體結(jié)構(gòu)的拉結(jié)要求,7度時(shí)拉筋亦宜沿墻全長(zhǎng)貫通。 2008汶川地震震害表明,框架結(jié)構(gòu)中的樓梯及周邊構(gòu)件破壞嚴(yán)重。 。如材料強(qiáng)度可分別取設(shè)計(jì)值、標(biāo)準(zhǔn)值、抗拉極限值或?qū)崪y(cè)值、實(shí)測(cè)平均值等。 當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí),地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜小于2。 關(guān)于型鋼混凝土和鋼管混凝土構(gòu)件的計(jì)算,目前已可以實(shí)現(xiàn)在整體模型中直接考慮型鋼混凝土和鋼管混凝土構(gòu)件。 1 高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算自振周期折減系數(shù)作了如下修訂。 、 新增條文。 (4)適當(dāng)降低了大阻尼(~)的地震影響系數(shù)值,在5Tg周期內(nèi)基本不變;長(zhǎng)周期部分最大降幅約10%,擴(kuò)大了消能減震技術(shù)的應(yīng)用范圍。 (2)為配合結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)的需求,增加了設(shè)防烈度(中震)和6度時(shí)的αmax值。圖2 局部突出的平面 若b/B及h/H小于1/4時(shí)Li=B+Bi 當(dāng)沿X方向,兩側(cè)均突出bh時(shí),也可近似按上式計(jì)算。 取消了02規(guī)程中房屋高度150m以上才考慮風(fēng)洞試驗(yàn)的限制條件。 (5)本條規(guī)定適用于使用年限為50年和100年的高層建筑結(jié)構(gòu)。 d、構(gòu)件截面承載力計(jì)算時(shí),混凝土強(qiáng)度可取標(biāo)準(zhǔn)值;鋼材強(qiáng)度,正截面承載力驗(yàn)算時(shí),受剪承載力驗(yàn)算時(shí)可取標(biāo)準(zhǔn)值。 b、應(yīng)具有適宜的多余約束性、整體連續(xù)性、穩(wěn)固性和延性。一般需綜合考慮使用功能、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)的不規(guī)則程度和類型、結(jié)構(gòu)發(fā)揮延性變形的能力、造價(jià)、震后的各種損失及修復(fù)難度等因素,不同的抗震設(shè)防類別,其性能設(shè)計(jì)選用不同的抗震性能目標(biāo)要求。 (3),增加了對(duì)于房屋高度不超過(guò)60m的框架 — 核心筒結(jié)構(gòu),其作為筒體結(jié)構(gòu)的空間作用已不明顯,更接近框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu),因此其抗震等級(jí)允許按框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)采用。~。 1 ,表中將“框支層”改為“除框架外的轉(zhuǎn)換層”,它包括了框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)的托柱或托墻轉(zhuǎn)換以及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支層。 不宜采用同一樓層剛度和承載力變化同時(shí)不滿足規(guī)則性要求()的結(jié)構(gòu)。 中國(guó)建筑科學(xué)研究院的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究表明。 本條主要是限制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。 關(guān)于結(jié)構(gòu)適用的高寬比,本次修訂有以下幾點(diǎn): (1)不再區(qū)分A級(jí)高度與B級(jí)高度。故對(duì)“平面和豎向均不規(guī)則”,是指框支層以上的結(jié)構(gòu)同時(shí)存在平面和豎向不規(guī)則的情況。 (2)鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階,且伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于20%。 (2)結(jié)構(gòu)體系宜符合的要求 a、結(jié)構(gòu)的豎向和水平布置宜使結(jié)構(gòu)具有合理的剛度和承載力分布,避免因剛度和承載力局部突變或結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位。6塔樓偏置單塔或多塔聯(lián)合質(zhì)心與大底盤(pán)的質(zhì)心偏心距大于底盤(pán)相應(yīng)邊長(zhǎng)20%。 (3)特別不規(guī)則 當(dāng)結(jié)構(gòu)方案中有下列情況之一者,該結(jié)構(gòu)應(yīng)屬特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)。在高層建筑中可采用,但其適用高度宜低于框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)。上述情況可采用結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 b、高度大于24m的其他高層民用建筑結(jié)構(gòu)是指辦公樓、酒店、綜合樓、商場(chǎng)、會(huì)議中心、博物館等高層民用建筑。 需說(shuō)明兩點(diǎn): a、住宅建筑結(jié)構(gòu):當(dāng)住宅建筑層高較大或住宅底部幾層布置層高較大的商場(chǎng)(商住樓),其層數(shù)雖不到10層,但房屋總高度已超過(guò)28m,這類住宅建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)按本規(guī)程設(shè)計(jì)。 高層建筑采用抗震性能設(shè)計(jì)是針對(duì)(1)有特殊要求且難以按本規(guī)程規(guī)定的常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu);(2)結(jié)構(gòu)類型或有些部位布置復(fù)雜,難以直接按常規(guī)方法進(jìn)行設(shè)計(jì);(3)位于高烈度區(qū)(9度)的甲、乙類結(jié)構(gòu)或處于抗震不利地段的工程,難以確定抗震等級(jí)或難以直接按常規(guī)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。該體系主要由剪力墻承擔(dān)側(cè)向力,側(cè)向剛度較大。 結(jié)構(gòu)方案中僅有個(gè)別項(xiàng)目(12項(xiàng))超過(guò)上述平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則規(guī)定的限制條件,則認(rèn)為該結(jié)構(gòu)屬不規(guī)則結(jié)構(gòu),但仍可按本規(guī)程有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。5厚板轉(zhuǎn)換79度設(shè)防的厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。 d、對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位應(yīng)采取有效的加強(qiáng)措施。 補(bǔ)充了混合結(jié)構(gòu)中鋼材的要求: (1)。 對(duì)部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),表中規(guī)定的最大適用高度已考慮了框支層的不規(guī)則性,而比全落地剪力墻結(jié)構(gòu)降低。 高寬比是對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)性的宏觀控制,結(jié)構(gòu)安全并不需要滿足高寬比要求,主要影響工程的經(jīng)濟(jì)性。斜筋等方法予以加強(qiáng)。 本次修訂對(duì)樓層側(cè)向剛度變化的控制方法進(jìn)行了修改。 1
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