施行日期:2 0 1 1 年 1 0 月 1 日
1 总 则
1.0.1 为在高层建筑工程中合理应用混凝土结构(包括钢和混凝土的混合结构),做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构。非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构,其适用的房屋最大高度和结构类型应符合本规程的有关规定。
本规程不适用于建造在危险地段以及发震断裂最小避让距离内的高层建筑结构。
1.0.3 抗震设计的高层建筑混凝土结构,当其房屋高度、规则性、结构类型等超过本规程的规定或抗震设防标准等有特殊要求时,可采用结构抗震性能设计方法进行补充分析和论证。
1.0.4 高层建筑结构应注重概念设计,重视结构的选型和平面、立面布置的规则性,加强构造措施,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。在抗震设计时,应保证结构的整体抗震性能,使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性。
1.0.5 高层建筑混凝土结构设计与施工,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1.1 高层建筑 tall building,high-rise building
10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。
2.1.2 房屋高度 building height
自室外地面至房屋主要屋面的高度,不包括突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度。
2.1.3 框架结构 frame structure
由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。
2.1.4 剪力墙结构 shearwall structure
由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
2.1.5 框架-剪力墙结构 frame-shearwall structure
由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
2.1.6 板柱-剪力墙结构 slab-column shearwall structure
由无梁楼板和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
2.1.7 筒体结构 tube structure
由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的建筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架围成的框筒等。
2.1.8 框架-核心筒结构 frame-corewall structure
由核心筒与外围的稀柱框架组成的筒体结构。
2.1.9 筒中筒结构 tube in tube structure
由核心筒与外围框筒组成的筒体结构。
2.1.10 混合结构 mixed structure,hybrid structure
由钢框架(框筒)、型钢混凝土框架(框筒)、钢管混凝土框架(框筒)与钢筋混凝土核心筒体所组成的共同承受水平和竖向作用的建筑结构。
2.1.11 转换结构构件 structural transfer member
完成上部楼层到下部楼层的结构形式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。部分框支剪力墙结构的转换梁亦称为框支梁。
2.1.12 转换层 transfer story
设置转换结构构件的楼层,包括水平结构构件及其以下的竖向结构构件。
2.1.13 加强层 story with outriggers and/or belt members
设置连接内筒与外围结构的水平伸臂结构(梁或桁架)的楼层,必要时还可沿该楼层外围结构设置带状水平桁架或梁。
2.1.14 连体结构 towers linked with connective structure(s)
除裙楼以外,两个或两个以上塔楼之间带有连接体的结构。
2.1.15 多塔楼结构 multi-tower structure with a common po-dium
未通过结构缝分开的裙楼上部具有两个或两个以上塔楼的结构。
2.1.16 结构抗震性能设计 performance-based seismic design of structure
以结构抗震性能目标为基准的结构抗震设计。
2.1.17 结构抗震性能目标 seismic performance objectives of structure
针对不同的地震地面运动水准设定的结构抗震性能水准。
2.1.18 结构抗震性能水准 seismic performance levels of structure
对结构震后损坏状况及继续使用可能性等抗震性能的界定。
2.2 符 号
C20——表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级;
Ec——混凝土弹性模量;
Es——钢筋弹性模量;
fck、fc——分别为混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;
ftk、ft——分别为混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值;
fyk——普通钢筋强度标准值;
fy、fy′——分别为普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值;
fyv——横向钢筋的抗拉强度设计值;
fyh、fyw——分别为剪力墙水平、竖向分布钢筋的抗拉强度设计值。
2.2.2 作用和作用效应
FEk——结构总水平地震作用标准值;
FEvk——结构总竖向地震作用标准值;
GE——计算地震作用时,结构总重力荷载代表值;
Geq——结构等效总重力荷载代表值;
M——弯矩设计值;
N——轴向力设计值;
Sd——荷载效应或荷载效应与地震作用效应组合的设计值;
V——剪力设计值;
wo——基本风压;
wk——风荷载标准值;
△Fn——结构顶部附加水平地震作用标准值;
△u——楼层层间位移。
2.2.3 几何参数
as、as′——分别为纵向受拉、受压钢筋合力点至截面近边的 距离;
As、As′——分别为受拉区、受压区纵向钢筋截面面积;
Ash——剪力墙水平分布钢筋的全部截面面积;
Asv——梁、柱同一截面各肢箍筋的全部截面面积;
Asw——剪力墙腹板竖向分布钢筋的全部截面面积;
A——剪力墙截面面积;
Aw——T形、I形截面剪力墙腹板的面积;
b——矩形截面宽度;
bb、bc、bw——分别为梁、柱、剪力墙截面宽度;
B——建筑平面宽度、结构迎风面宽度;
d——钢筋直径;桩身直径;
e——偏心距;
eO——轴向力作用点至截面重心的距离;
ei——考虑偶然偏心计算地震作用时,第i层质心的偏移值;
h——层高;截面高度;
h0——截面有效高度;
H——房屋高度;
Hi——房屋第i层距室外地面的高度;
la——非抗震设计时纵向受拉钢筋的最小锚固长度;
lab——受拉钢筋的基本锚固长度;
labE——抗震设计时纵向受拉钢筋的基本锚固长度;
laE——抗震设计时纵向受拉钢筋的最小锚固长度;
S——箍筋间距。
2.2.4 系数
α——水平地震影响系数值;
αmax、αvmax——分别为水平、竖向地震影响系数最大值;
αl——受压区混凝土矩形应力图的应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;
βc——混凝土强度影响系数;
βz——z高度处的风振系数;
γj——j振型的参与系数;
γEh——水平地震作用的分项系数;
γEv——竖向地震作用的分项系数;
γG——永久荷载(重力荷载)的分项系数;
γw——风荷载的分项系数;
γRE——构件承载力抗震调整系数;
ηp——弹塑性位移增大系数;
λ——剪跨比;水平地震剪力系数;
λv——配箍特征值;
μN——柱轴压比;墙肢轴压比;
μS——风荷载体型系数;
μz——风压高度变化系数;
ζy——楼层屈服强度系数;
ρsv——箍筋面积配筋率;
ρw——剪力墙竖向分布钢筋配筋率;
Ψw——风荷载的组合值系数。
2.2.5 其他
Tl——结构第一平动或平动为主的自振周期(基本自振周期);
Tt——结构第一扭转振动或扭转振动为主的自振周期;
Tg——场地的特征周期。
3 结构设计基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 高层建筑的抗震设防烈度必须按照国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。一般情况下,抗震设防烈度应采用根据中国地震动参数区划图确定的地震基本烈度。
3.1.2 抗震设计的高层混凝土建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定确定其抗震设防类别。
注:本规程中甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223中特殊设防类、重点设防类、标准设防类的简称。
3.1.3 高层建筑混凝土结构可采用框架、剪力墙、框架-剪力墙、板柱-剪力墙和筒体结构等结构体系。
3.1.4 高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,并应符合下列规定:
1 应具有必要的承载能力、刚度和延性;
2 应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;
3 对可能出现的薄弱部位,应采取有效的加强措施。
3.1.5 高层建筑的结构体系尚宜符合下列规定:
1 结构的竖向和水平布置宜使结构具有合理的刚度和承载力分布,避免因刚度和承载力局部突变或结构扭转效应而形成薄弱部位;
2 抗震设计时宜具有多道防线。
3.1.6 高层建筑混凝土结构宜采取措施减小混凝土收缩、徐变、温度变化、基础差异沉降等非荷载效应的不利影响。房屋高度不低于150m的高层建筑外墙宜采用各类建筑幕墙。
3.1.7 高层建筑的填充墙、隔墙等非结构构件宜采用各类轻质材料,构造上应与主体结构可靠连接,并应满足承载力、稳定和变形要求。
3.2 材 料
3.2.1 高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能混凝土和高强钢筋;构件内力较大或抗震性能有较高要求时,宜采用型钢混凝土、钢管混凝土构件。
3.2.2 各类结构用混凝土的强度等级均不应低于C20,并应符合下列规定:
1 抗震设计时,一级抗震等级框架梁、柱及其节点的混凝土强度等级不应低于C30;
2 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30;
3 作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝土强度等级不宜低于C30;
4 转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结构以及转换厚板的混凝土强度等级均不应低于C30;
5 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40、不应低于C30
6 型钢混凝土梁、柱的混凝土强度等级不宜低于C30;
7 现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜高于C40
8 抗震设计时,框架柱的混凝土强度等级,9度时不宜高于C60,8度时不宜高于C70;剪力墙的混凝土强度等级不宜高于C60。
3.2.3 高层建筑混凝土结构的受力钢筋及其性能应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力钢筋尚应符合下列规定:
1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;
2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;
3 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
3.2.4 抗震设计时混合结构中钢材应符合下列规定;
1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;
2 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;
3 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
3.2.5 混合结构中的型钢混凝土竖向构件的型钢及钢管混凝土的钢管宜采用Q345和Q235等级的钢材,也可采用Q390、Q420等级或符合结构性能要求的其他钢材;型钢梁宜采用Q235和Q345等级的钢材。
3.3 房屋适用高度和高宽比
3.3.1 钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应区分为A级和B级。A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.1—1的规定,B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.1—2的规定。
平面和竖向均不规则的高层建筑结构,其最大适用高度宜适当降低。
结构体系
|
非抗震设计
|
抗震设防烈度
|
|||||
6度
|
7度
|
8度
|
9度
|
||||
0.20g
|
0.30g
|
||||||
框架
|
70
|
60
|
50
|
40
|
35
|
—
|
|
框架-剪力墙
|
150
|
130
|
120
|
100
|
80
|
50
|
|
剪力墙
|
全部落地剪力墙
|
150
|
140
|
120
|
100
|
80
|
60
|
部分框支剪力墙
|
130
|
120
|
100
|
80
|
50
|
不应采用
|
|
筒体
|
框架-核心筒
|
160
|
150
|
130
|
100
|
90
|
70
|
筒中筒
|
200
|
180
|
150
|
120
|
100
|
80
|
|
板柱-剪力墙
|
110
|
80
|
70
|
55
|
40
|
不应采用
|
结构体系
|
非抗震
设计
|
抗震设防烈度
|
||||
6度
|
7度
|
8度
|
||||
0.20g
|
0.30g
|
|||||
框架-剪力墙
|
170
|
160
|
140
|
120
|
100
|
|
剪力墙
|
全部落地剪力墙
|
180
|
170
|
150
|
130
|
110
|
部分框支剪力墙
|
150
|
140
|
120
|
100
|
80
|
|
筒体
|
框架-核心筒
|
220
|
210
|
180
|
140
|
120
|
筒中筒
|
300
|
280
|
230
|
170
|
150
|
结构体系
|
非抗震设计
|
抗震设防烈度
|
||
6度、7度
|
8度
|
9度
|
||
框架
板柱-剪力墙
框架-剪力墙、剪力墙
框架-核心筒
筒中筒
|
5
6
7
8
9
|
4
5
6
7
8
|
3
4
5
6
7
|
—
—
4
4
5
|
3.4 结构平面布置
3.4.1 在高层建筑的一个独立结构单元内,结构平面形状宜简单、规则,质量、刚度和承载力分布宜均匀。不应采用严重不规则的平面布置。
3.4.2 高层建筑宜选用风作用效应较小的平面形状。
3.4.3 抗震设计的混凝土高层建筑,其平面布置宜符合下列规定:
1 平面宜简单、规则、对称,减少偏心;
2 平面长度不宜过长(图3.4.3),L/B宜符合表3.4.3的要求;
设防烈度
|
L/B
|
ι/Bmax
|
ι/b
|
6、7度
8、9度
|
≤6.0
≤5.0
|
≤0.35
≤0.30
|
≤2.0
≤1.5
|
4 建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。
3.4.4 抗震设计时,B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑结构,其平面布置应简单、规则,减少偏心。
3.4.5 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tl之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
注:当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定的限值的40%时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松,但不应大于1.6。
3.4.6 当楼板平面比较狭长、有较大的凹入或开洞时,应在设计中考虑其对结构产生的不利影响。有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。
3.4.8 楼板开大洞削弱后,宜采取下列措施:
1 加厚洞口附近楼板,提高楼板的配筋率,采用双层双向配筋;
2 洞口边缘设置边梁、暗梁;
3 在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋。
3.4.9 抗震设计时,高层建筑宜调整平面形状和结构布置,避免设置防震缝。体型复杂、平立面不规则的建筑,应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝。
3.4.10 设置防震缝时,应符合下列规定:
1 防震缝宽度应符合下列规定:
1)框架结构房屋,高度不超过15m时不应小于100mm;超过15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加宽20mm;
2)框架-剪力墙结构房屋不应小于本款1)项规定数值的70%,剪力墙结构房屋不应小于本款1)项规定数值的50%,且二者均不宜小于100mm。
2 防震缝两侧结构体系不同时,防震缝宽度应按不利的结构类型确定;
3 防震缝两侧的房屋高度不同时,防震缝宽度可按较低的房屋高度确定;
4 8、9度抗震设计的框架结构房屋,防震缝两侧结构层高相差较大时,防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密,并可根据需要沿房屋全高在缝两侧各设置不少于两道垂直于防震缝的抗撞墙;
5 当相邻结构的基础存在较大沉降差时,宜增大防震缝的宽度;
6 防震缝宜沿房屋全高设置,地下室、基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接;
7 结构单元之间或主楼与裙房之间不宜采用牛腿托梁的做法设置防震缝,否则应采取可靠措施。
3.4.11 抗震设计时,伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合本规程第3.4.10条关于防震缝宽度的要求。
3.4.12 高层建筑结构伸缩缝的最大间距宜符合表3.4.12的规定。
结构体系
|
施工方法
|
最大间距(m)
|
框架结构
|
现浇
|
55
|
剪力墙结构
|
现浇
|
45
|
3.4.13 当采用有效的构造措施和施工措施减小温度和混凝土收缩对结构的影响时,可适当放宽伸缩缝的间距。这些措施可包括但不限于下列方面:
1 顶层、底层、山墙和纵墙端开间等受温度变化影响较大的部位提高配筋率;
2 顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层;
3 每30m~40m间距留出施工后浇带,带宽800mm~1000mm,钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在45d后浇筑;
4 采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂;
5 提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结构。
3.5 结构竖向布置
3.5.1 高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和收进。结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化。
3.5.2 抗震设计时,高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定:
1 对框架结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ1可按式(3.5.2—1)计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7,与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8。
式中 γi——楼层侧向刚度比;
Vi、Vi+1——第i层和第i+1层的地震剪力标准值(kN);
△i、△i+1——第i层和第i层在地震作用标准值作用下的层间位移(m).
2 对框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构,楼层与其相邻上层的侧向刚度比γ2可按式(3.5.2-2)计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9;当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5.
式中 γ2——考虑层高修正的楼层侧向刚度比。
注:楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。
3.5.4 抗震设计时,结构竖向抗侧力构件宜上、下连续贯通。
3.5.5 抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时,上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的75%(图3.5.5a、b);当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,上部楼层水平尺寸Bl不宜大于下部楼层的水平尺寸B的1.1倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m(图3.5.5c、d)。
*******
3.5.7 不宜采用同一楼层刚度和承载力变化同时不满足本规程第3.5.2条和3.5.3条规定的高层建筑结构。
3.5.8 侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不符合本规程第3.5.2、3.5.3、3.5.4条要求的楼层,其对应于地震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。
3.5.9 结构顶层取消部分墙、柱形成空旷房间时,宜进行弹性或弹塑性时程分析补充计算并采取有效的构造措施。
3.6 楼盖结构
3.6.1 房屋高度超过50m时,框架-剪力墙结构、筒体结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑结构应采用现浇楼盖结构,剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖结构。
3.6.2 房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计时宜采用现浇楼盖结构;6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖,且应符合下列要求:
1 无现浇叠合层的预制板,板端搁置在梁上的长度不宜小于50mm。
2 预制板板端宜预留胡子筋,其长度不宜小于100mm。
3 预制空心板孔端应有堵头,堵头深度不宜小于60mm,并应采用强度等级不低于C20的混凝土浇灌密实。
4 楼盖的预制板板缝上缘宽度不宜小于40mm,板缝大于40mm时应在板缝内配置钢筋,并宜贯通整个结构单元。现浇板缝、板缝梁的混凝土强度等级宜高于预制板的混凝土强度等级。
5 楼盖每层宜设置钢筋混凝土现浇层。现浇层厚度不应小于50mm,并应双向配置直径不小于6mm、间距不大于200mm的钢筋网,钢筋应锚固在梁或剪力墙内。
3.6.3 房屋的顶层、结构转换层、大底盘多塔楼结构的底盘顶层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm,当板内预埋暗管时不宜小于100mm;顶层楼板厚度不宜小于120mm,宜双层双向配筋;转换层楼板应符合本规程第10章的有关规定;普通地下室顶板厚度不宜小于160mm;作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
3.6.4 现浇预应力混凝土楼板厚度可按跨度的1/45~1/50采用,且不宜小于150mm。
3.6.5 现浇预应力混凝土板设计中应采取措施防止或减小主体结构对楼板施加预应力的阻碍作用。
3.7 水平位移限值和舒适度要求
3.7.1 在正常使用条件下,高层建筑结构应具有足够的刚度,避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。
3.7.2 正常使用条件下,结构的水平位移应按本规程第4章规定的风荷载、地震作用和第5章规定的弹性方法计算。
3.7.3 按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比△u/h宜符合下列规定:
1 高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层高之比△u/h不宜大于表3.7.3的限值。
结构体系
|
Δu/h限值
|
框架
|
1/550
|
框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱-剪力墙
|
1/800
|
筒中筒、剪力墙
|
1/1000
|
除框架结构外的转换层
|
1/1000
|
3 高度在150m~250m之间的高层建筑,其楼层层间最大位移与层高之比△u/h从的限值可按本条第1款和第2款的限值线性插入取用。
注:楼层层间最大位移△u以楼层竖向构件最大的水平位移差计算,不扣除整体弯曲变形。抗震设计时,本条规定的楼层位移计算可不考虑偶然偏心的影响。
3.7.4 高层建筑结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变形验算,应符合下列规定:
1 下列结构应进行弹塑性变形验算:
1)7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构;
2)甲类建筑和9度抗震设防的乙类建筑结构;
3)采用隔震和消能减震设计的建筑结构;
4)房屋高度大于150m的结构。
2 下列结构宜进行弹塑性变形验算:
1)本规程表4.3.4所列高度范围且不满足本规程第3.5.2—3.5.6条规定的竖向不规则高层建筑结构;
2)7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度抗震设防的乙类建筑结构;
3)板柱-剪力墙结构。
注:楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力与按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值。
结构体系
|
[θp]
|
框架结构
|
1/50
|
框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构
板柱-剪力墙结构
|
1/100
|
剪力墙结构和筒中筒结构
|
1/120
|
除框架结构外的转换层
|
1/120
|
3.7.6 房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振舒适度要求。在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载标准值作用下,结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值不应超过表3.7.6的限值。结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度可按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的有关规定计算,也可通过风洞试验结果判断确定,计算时结构阻尼比宜取0.01~0.02。
使用功能
|
αlim(m/s²)
|
住宅、公寓
|
0.15
|
办公、旅馆
|
0.25
|
3.7.7 楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz,竖向振动加速度峰值不应超过表3.7.7的限值。楼盖结构竖向振动加速度可按本规程附录A计算。
人员活动环境
|
峰值加速度限值(m/s²)
|
|
竖向自振频率不大于2Hz
|
竖向自振频率不小于4Hz
|
|
住宅、办公
|
0.07
|
0.05
|
商场及室内连廊
|
0.22
|
0.15
|
3.8 构件承载力设计
3.8.1 高层建筑结构构件的承载力应按下列公式验算:
持久设计状况、短暂设计状况 γ0Sd≤Rd (3.8.1—1)
地震设计状况 Sd≤Rd/γRE (3.8.1—2)
式中:γ0——结构重要性系数,对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0;
Sd——作用组合的效应设计值,应符合本规程第5.6.1~5.6.4条的规定;
Rd——构件承载力设计值;
γRE——构件承载力抗震调整系数。
3.8.2 抗震设计时,钢筋混凝土构件的承载力抗震调整系数应按表3.8.2采用;型钢混凝土构件和钢构件的承载力抗震调整系数应按本规程第11.1.7条的规定采用。当仅考虑竖向地震作用组合时,各类结构构件的承载力抗震调整系数均应取为1.0。
构件类别
|
梁
|
轴压比小于0.15的柱
|
轴压比不小于0.15的柱
|
剪力墙
|
各类构件
|
节点
|
|
受力状态
|
受弯
|
偏压
|
偏压
|
偏压
|
局部承压
|
受剪、偏拉
|
受剪
|
γRE
|
0.75
|
0.75
|
0.80
|
0.85
|
1.0
|
0.85
|
0.85
|
3.9 抗震等级
3.9.1 各抗震设防类别的高层建筑结构,其抗震措施应符合下列要求:
1 甲类、乙类建筑:应按本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施,但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;当建筑场地为,I类时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
2 丙类建筑:应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施;当建筑场地为I类时,除6度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施。
3.9.2 当建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。
3.9.3 抗震设计时,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据抗震设防分类、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。A级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应按表3.9.3确定。当本地区的设防烈度为9度时,A级高度乙类建筑的抗震等级应按特一级采用,甲类建筑应采取更有效的抗震措施。
注:本规程“特一级和一、二、三、四级”即“抗震等级为特一级和一、二、三、四级”的简称。
结构类型
|
烈度
|
|||||||||
6度
|
7度
|
8度
|
9度
|
|||||||
框架结构
|
三
|
二
|
一
|
——
|
||||||
框架-剪力墙结构
|
高度(m)
|
≤60
|
>60
|
≤60
|
>60
|
≤60
|
>60
|
≤50
|
||
框架
|
四
|
三
|
三
|
二
|
二
|
一
|
——
|
|||
剪力墙
|
三
|
二
|
一
|
——
|
||||||
剪力墙结构
|
高度(m)
|
≤80
|
>80
|
≤80
|
>80
|
≤80
|
>80
|
≤60
|
||
剪力墙
|
四
|
三
|
三
|
二
|
二
|
一
|
一
|
|||
部分框支剪力墙结构
|
非底部加强部位的剪力墙
|
四
|
三
|
三
|
二
|
二
|
——
|
——
|
||
底部加强部位的剪力墙
|
三
|
二
|
二
|
一
|
一
|
|||||
框支框架
|
二
|
二
|
一
|
一
|
||||||
筒体结构
|
框架-核心筒
|
框架
|
三
|
二
|
一
|
一
|
||||
核心筒
|
二
|
二
|
一
|
一
|
||||||
筒中筒
|
内筒
|
三
|
二
|
一
|
一
|
|||||
外筒
|
||||||||||
板柱-剪力墙结构
|
高度
|
≤35
|
>35
|
≤35
|
>35
|
≤35
|
>35
|
——
|
||
框架、板柱及柱上板带
|
三
|
二
|
二
|
二
|
一
|
一
|
||||
剪力墙
|
二
|
二
|
二
|
一
|
二
|
一
|
3. 9. 4 抗震设计时,B级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应按表3.9.4确定。
结构类型
|
烈度
|
|||
6度
|
7度
|
8度
|
||
框架-剪力墙
|
框架
|
二
|
一
|
一
|
剪力墙
|
二
|
一
|
特一
|
|
剪力墙
|
剪力墙
|
二
|
一
|
一
|
部分框支剪力墙结构
|
非底部加强部位的剪力墙
|
二
|
一
|
一
|
底部加强部位的剪力墙
|
一
|
一
|
特一
|
|
框支框架
|
一
|
特一
|
特一
|
|
框架-核心筒
|
框架
|
二
|
一
|
一
|
筒体
|
二
|
一
|
特一
|
|
筒中筒
|
内筒
|
二
|
一
|
特一
|
外筒
|
二
|
一
|
特一
|
3.9.6 抗震设计时,与主楼连为整体的裙房的抗震等级,除应按裙房本身确定外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板上、下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级;
3.9.7 甲、乙类建筑按本规程第3.9.1条提高一度确定抗震措施时,或Ⅲ、Ⅳ类场地且设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的丙类建筑按本规程第3.9.2条提高一度确定抗震构造措施时,如果房屋高度超过提高一度后对应的房屋最大适用高度,则应采取比对应抗震等级更有效的抗震构造措施。
3.10 特一级构件设计规定
3.10.1 特一级抗震等级的钢筋混凝土构件除应符合一级钢筋混凝土构件的所有设计要求外,尚应符合本节的有关规定。
3.10.2 特一级框架柱应符合下列规定:
1 宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱;
2 柱端弯矩增大系数ηc、柱端剪力增大系数ηvc应增大20%;
3 钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值,应按本规程表6.4.7规定的数值增加0.02采用;全部纵向钢筋构造配筋百分率,中、边柱不应小于1.4%,角柱不应小于1.6%。
3.10.3 特一级框架梁应符合下列规定:
1 梁端剪力增大系数ηvb应增大20%;
2 梁端加密区箍筋最小面积配筋率应增大10%。
3.10.4 特一级框支柱应符合下列规定:
1 宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱。
2 底层柱下端及与转换层相连的柱上端的弯矩增大系数取1.8,其余层柱端弯矩增大系数ηc应增大20%;柱端剪力增大系数ηvc应增大20%;地震作用产生的柱轴力增大系数取1.8,但计算柱轴压比时可不计该项增大。
3 钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值λv应按本规程表6.4.7的数值增大0.03采用,且箍筋体积配箍率不应小于1.6%;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。
3.10.5 特一级剪力墙、筒体墙应符合下列规定:
1 底部加强部位的弯矩设计值应乘以1.1的增大系数,其他部位的弯矩设计值应乘以1.3的增大系数;底部加强部位的剪力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.9倍采用,其他部位的剪力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.4倍采用。
2 一般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为0.35%,底部加强部位的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率应取为0.40%。
3 约束边缘构件纵向钢筋最小构造配筋率应取为1.4%,配箍特征值宜增大20%;构造边缘构件纵向钢筋的配筋率不应小于1.2%。
4 框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强部位边缘构件宜配置型钢,型钢宜向上、下各延伸一层。
5 连梁的要求同一级。
3.11 结构抗震性能设计
3.11.1 结构抗震性能设计应分析结构方案的特殊性、选用适宜的结构抗震性能目标,并采取满足预期的抗震性能目标的措施。
结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素选定。结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级,结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准(表3.11.1),每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应。
性能目标
|
A
|
B
|
C
|
D
|
多遇地震
|
1
|
1
|
1
|
1
|
设防烈度地震
|
1
|
2
|
3
|
4
|
预估的罕遇地震
|
2
|
3
|
4
|
5
|
结构抗震性能水准
|
宏观损坏程度
|
损坏部位
|
继续使用的可能性
|
||
关键构件
|
普通竖向构件
|
耗能构件
|
|||
1
|
完好、无损坏
|
无损坏
|
无损坏
|
无损坏
|
不需要修理即可继续使用
|
2
|
基本完好、轻微损坏
|
无损坏
|
无损坏
|
轻微损坏
|
稍加修理即可继续使用
|
3
|
轻度损坏
|
轻微损坏
|
轻微损坏
|
轻度损坏、部分中度损坏
|
一般修理后可继续使用
|
4
|
中度损坏
|
轻度损坏
|
部分构件中度损坏
|
中度损坏、部分比较严重损坏
|
修复或加固后可继续使用
|
5
|
比较严重损坏
|
中度损坏
|
部分构件比较严重损坏
|
比较严重损坏
|
需排险大修
|
3.11.3 不同抗震性能水准的结构可按下列规定进行设计:
1 第1性能水准的结构,应满足弹性设计要求。在多遇地震作用下,其承载力和变形应符合本规程的有关规定;在设防烈度地震作用下,结构构件的抗震承载力应符合下式规定:
3.11.4 结构弹塑性计算分析除应符合本规程第5.5.1条的规定外,尚应符合下列规定:
1 高度不超过150m的高层建筑可采用静力弹塑性分析方法;高度超过200m时,应采用弹塑性时程分析法;高度在150m~200m之间,可视结构自振特性和不规则程度选择静力弹塑性方法或弹塑性时程分析方法。高度超过300m的结构,应有两个独立的计算,进行校核。
2 复杂结构应进行施工模拟分析,应以施工全过程完成后的内力为初始状态。
3 弹塑性时程分析宜采用双向或三向地震输入。
3.12 抗连续倒塌设计基本要求
3.12.1 安全等级为一级的高层建筑结构应满足抗连续倒塌概念设计要求;有特殊要求时,可采用拆除构件方法进行抗连续倒塌设计。
3. 12.2 抗连续倒塌概念设计应符合下列规定:
1 应采取必要的结构连接措施,增强结构的整体性。
2 主体结构宜采用多跨规则的超静定结构。
3 结构构件应具有适宜的延性,避免剪切破坏、压溃破坏、锚固破坏、节点先于构件破坏。
4 结构构件应具有一定的反向承载能力。
5 周边及边跨框架的柱距不宜过大。
6 转换结构应具有整体多重传递重力荷载途径。
7 钢筋混凝土结构梁柱宜刚接,梁板顶、底钢筋在支座处宜按受拉要求连续贯通。
8 钢结构框架梁柱宜刚接。
9 独立基础之间宜采用拉梁连接。
3.12.3 抗连续倒塌的拆除构件方法应符合下列规定:
1 逐个分别拆除结构周边柱、底层内部柱以及转换桁架腹杆等重要构件。
2 可采用弹性静力方法分析剩余结构的内力与变形。
3 剩余结构构件承载力应符合下式要求:
3. 12. 4 结构抗连续倒塌设计时,荷载组合的效应设计值可按下式确定:
3.12.5 构件截面承载力计算时,混凝土强度可取标准值;钢材强度,正截面承载力验算时,可取标准值的1.25倍,受剪承载力验算时可取标准值。
4 荷载和地震作用
4.1 竖向荷载
4.1.1 高层建筑的自重荷载、楼(屋)面活荷载及屋面雪荷载等应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定采用。
4.1.2 施工中采用附墙塔、爬塔等对结构受力有影响的起重机械或其他施工设备时,应根据具体情况确定对结构产生的施工荷载。
4.1.3 旋转餐厅轨道和驱动设备的自重应按实际情况确定。
4.1.4 擦窗机等清洗设备应按其实际情况确定其自重的大小和作用位置。
4.1.5 直升机平台的活荷载应采用下列两款中能使平台产生最大内力的荷载:
1 直升机总重量引起的局部荷载,按由实际最大起飞重量决定的局部荷载标准值乘以动力系数确定。对具有液压轮胎起落架的直升机,动力系数可取1.4;当没有机型技术资料时,局部荷载标准值及其作用面积可根据直升机类型按表4.1.5取用。
直升机类型
|
局部荷载标准值(kN)
|
作用面积(m²)
|
轻型
|
20.0
|
0.20×0.20
|
中型
|
40.0
|
0.25×0.25
|
重型
|
60.0
|
0.30×0.30
|
4.2 风 荷 载
4.2.1 主体结构计算时,风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积,垂直于建筑物表面的单位面积风荷载标准值应按下式计算:
4.2.2 基本风压应按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。
1 圆形平面建筑取0.8;
2 正多边形及截角三角形平面建筑,由下式计算:*****
4 下列建筑取1.4:
1)V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑;
2)L形、槽形和高宽比H/B大于4的十字形平面建筑;
3)高宽比H/B大于4,长宽比L/B不大于1.5的矩形、鼓形平面建筑。
5 在需要更细致进行风荷载计算的场合,风荷载体型系数可按本规程附录B采用,或由风洞试验确定。
4.2.4 当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应。一般可将单栋建筑的体型系数卢。乘以相互干扰增大系数,该系数可参考类似条件的试验资料确定;必要时宜通过风洞试验确定。
4.2.6 考虑横风向风振或扭转风振影响时,结构顺风向及横风向的侧向位移应分别符合本规程第3.7.3条的规定。
4.2.7 房屋高度大于200m或有下列情况之一时,宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载:
1 平面形状或立面形状复杂;
2 立面开洞或连体建筑;
3 周围地形和环境较复杂。
4.2.9 设计高层建筑的幕墙结构时,风荷载应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ 133的有关规定采用。
4.3 地震作用
4.3.1 各抗震设防类别高层建筑的地震作用,应符合下列规定:
1 甲类建筑:应按批准的地震安全性评价结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定;
2 乙、丙类建筑:应按本地区抗震设防烈度计算。
4.3.2 高层建筑结构的地震作用计算应符合下列规定:
1 一般情况下,应至少在结构两个主轴方向分别计算水平地震作用;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15°时, 应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
2 质量与刚度分布明显不对称的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响。
3 高层建筑中的大跨度、长悬臂结构,7度(0.15g)、8度抗震设计时应计入竖向地震作用。
4 9度抗震设计时应计算竖向地震作用。
4.3.3 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用:
1 高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法;对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。
2 高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法。
3 7~9度抗震设防的高层建筑,下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算:
1)甲类高层建筑结构;
2)表4.3.4所列的乙、丙类高层建筑结构;
3)不满足本规程第3.5.2~3.5.6条规定的高层建筑结构;
4)本规程第10章规定的复杂高层建筑结构。
设防烈度、场地类别
|
建筑高度范围
|
8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度
|
>100m
|
8度Ⅲ、Ⅳ类场地
|
>80m
|
9度
|
>60m
|
4.3.5 进行结构时程分析时,应符合下列要求:
1 应按建筑场地类别和设计地震分组选取实际地震记录和人工模拟的加速度时程曲线,其中实际地震记录的数量不应少于总数量的2/3,多组时程曲线的平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符;弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。
2 地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍和15s,地震波的时间间距可取0.01s或0.02s。
3 输入地震加速度的最大值可按表4.3.5采用。
设防烈度
|
6度
|
7度
|
8度
|
9度
|
多遇地震
|
18
|
35(55)
|
70(110)
|
140
|
设防地震
|
50
|
100(150)
|
200(300)
|
400
|
罕遇地震
|
125
|
220(310)
|
400(510)
|
620
|
4.3.6 计算地震作用时,建筑结构的重力荷载代表值应取永久荷载标准值和可变荷载组合值之和。可变荷载的组合值系数应按下列规定采用:
1 雪荷载取0.5;
2 楼面活荷载按实际情况计算时取1.0;按等效均布活荷载计算时,藏书库、档案库、库房取0.8,一般民用建筑取0.5。
注:周期大于6.0s的高层建筑结构所采用的地震影响系数应作专门研究。
设防烈度
|
6度
|
7度
|
8度
|
9度
|
多遇地震
|
0.04
|
0.08(0.12)
|
0.16(0.24)
|
0.32
|
设防地震
|
0.12
|
0.23(0.34)
|
0.45(0.68)
|
0.90
|
罕遇地震
|
0.27
|
0.50(0.72)
|
0.90(1.20)
|
1.40
|
设计地震分组\场地类别
|
Ⅰ0
|
Ⅰ1
|
Ⅱ
|
Ⅲ
|
Ⅳ
|
第一组
|
0.20
|
0.25
|
0.35
|
0.45
|
0.65
|
第二组
|
0.25
|
0.30
|
0.40
|
0.55
|
0.75
|
第三组
|
0.30
|
0.35
|
0.45
|
0.65
|
0.90
|
4.3.8 高层建筑结构地震影响系数曲线(图4.3.8)的形状参数和阻尼调整应符合下列规定:
1 除有专门规定外,钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0.05,此时阻尼调整系数η2应取1.0,形状参数应符合下列规定:
2)水平段,自0.1s至特征周期Tg的区段,地震影响系数应取最大值amax;
3)曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期的区段,衰减指数γ应取0.9;
4)直线下降段,自5倍特征周期至6.0s的区段,下降斜率调整系数η1应取0.02。
4. 3. 9 采用振型分解反应谱方法时,对于不考虑扭转耦联振动影响的结构,应按下列规定进行地震作用和作用效应的计算:
4.3.10 考虑扭转影响的平面、竖向不规则结构,按扭转耦联振型分解法计算时,各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角位移共三个自由度,并应按下列规定计算地震作用和作用效应。确有依据时,可采用简化计算方法确定地震作用。
4.3.11 采用底部剪力法计算结构的水平地震作用时,可按本规程附录C执行。
4.3.13 结构竖向地震作用标准值可采用时程分析方法或振型分解后应谱方法计算,也可按下列规定计算(图4.3.13):
4.3.14 跨度大于24m的楼盖结构、跨度大于12m的转换结构和连体结构、悬挑长度大于5m的悬挑结构,结构竖向地震作用效应标准值宜采用时程分析方法或振型分解反应谱方法进行计算。时程分析计算时输入的地震加速度最大值可按规定的水平输入最大值的65%采用,反应谱分析时结构竖向地震影响系数最大值可按水平地震影响系数最大值的65%采用,但设计地震分组可按第一组采用。
设防烈度
|
7度
|
8度
|
9度
|
|
设计基本地震加速度
|
0.15g
|
0.20 g
|
0.30 g
|
0.20
|
竖向地震作用系数
|
0.08
|
0.10
|
0.15
|
0.40
|
4.3.16 计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响予以折减。
1 框架结构可取0.6~0.7;
2 框架-剪力墙结构可取0.7~0.8;
3 框架-核心筒结构可取0.8~0.9;
4 剪力墙结构可取0.8~1.0。
对于其他结构体系或采用其他非承重墙体时,可根据工程情况确定周期折减系数。
5 结构计算分析
6 框架结构设计
6.1 一般规定
6.1.1 框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外,不应采用铰接。
6.1.2 抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。
6.1.3 框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体。抗震设计时,框架结构如采用砌体填充墙,其布置应符合下列规定:
1 避免形成上、下层刚度变化过大。
2 避免形成短柱。
3 减少因抗侧刚度偏心而造成的结构扭转。
6.1.4 抗震设计时,框架结构的楼梯间应符合下列规定:
1 楼梯间的布置应尽量减小其造成的结构平面不规则。
2 宜采用现浇钢筋混凝土楼梯,楼梯结构应有足够的抗倒塌能力。
3 宜采取措施减小楼梯对主体结构的影响。
4 当钢筋混凝土楼梯与主体结构整体连接时,应考虑楼梯对地震作用及其效应的影响,并应对楼梯构件进行抗震承载力验算。
6.1.5 抗震设计时,砌体填充墙及隔墙应具有自身稳定性,并应符合下列规定:
1 砌体的砂浆强度等级不应低于M5,当采用砖及混凝土砌块时,砌块的强度等级不应低于MU5;采用轻质砌块时,砌块的强度等级不应低于MU2.5。墙顶应与框架梁或楼板密切结合。
2 砌体填充墙应沿框架柱全高每隔500mm左右设置2根直径6mm的拉筋,6度时拉筋宜沿墙全长贯通,7、8、9度时拉筋应沿墙全长贯通。
3 墙长大于5m时,墙顶与梁(板)宜有钢筋拉结;墙长大于8m或层高的2倍时,宜设置间距不大于4m的钢筋混凝土构造柱;墙高超过4m时,墙体半高处(或门洞上皮)宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁。
4 楼梯间采用砌体填充墙时,应设置间距不大于层高且不大于4m的钢筋混凝土构造柱,并应采用钢丝网砂浆面层加强。
6.1.6 框架结构按抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。
6.1.7 框架梁、柱中心线宜重合。当梁柱中心线不能重合时,在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁荷载对柱子的偏心影响。
梁、柱中心线之间的偏心距,9度抗震设计时不应大于柱截面在该方向宽度的1/4;非抗震设计和6~8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4,如偏心距大于该方向柱宽的1/4时,可采取增设梁的水平加腋(图6.1.7)等措施。设置水平加腋后,仍须考虑梁柱偏心的不利影响。
6.1.8 不与框架柱相连的次梁,可按非抗震要求进行设计。
6.2 截面设计
6.3 框架梁构造要求
6.3.1 框架结构的主梁截面高度可按计算跨度的1/10~1/18确定;梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于梁截面高度的1/4,也不宜小于200mm。
当梁高较小或采用扁梁时,除应验算其承载力和受剪截面要求外,尚应满足刚度和裂缝的有关要求。在计算梁的挠度时,可扣除梁的合理起拱值;对现浇梁板结构,宜考虑梁受压翼缘的有利影响。
6.3.2 框架梁设计应符合下列要求:
1 抗震设计时,计入受压钢筋作用的梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比值,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。
2 纵向受拉钢筋的最小配筋百分率ρmin(%),非抗震设计时,不应小于0.2和45ft/fy二者的较大值;抗震设计时,不应小于表6.3.2—1规定的数值。
抗震等级
|
位置
|
|
支座(取较大值)
|
跨中(取较小值)
|
|
一级
|
0.40和80ƒt/ƒy
|
0.30和65ƒt/ƒy
|
二级
|
0.30和65ƒt/ƒy
|
0.25和55ƒt/ƒy
|
三级、四级
|
0.25和55ƒt/ƒy
|
0.20和45ƒt/ƒy
|
3 抗震设计时,梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。
4 抗震设计时,梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合表6.3.2—2的要求;当梁端纵向钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。
抗震等级
|
加密区长度(取较大值)(mm)
|
箍筋最大间距(取最小值)(mm)
|
箍筋最小直径(mm)
|
一
|
2.0hb,500
|
hb/4.6d,100
|
10
|
二
|
1.5hb,500
|
hb/4.8d,100
|
8
|
三
|
1.5hb,500
|
hb/4.8d,150
|
8
|
四
|
1.5hb,500
|
hb/4.8d,150
|
6
|
6.3.3 梁的纵向钢筋配置,尚应符合下列规定:
1 抗震设计时,梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,不应大于2.75%;当梁端受拉钢筋的配筋率大于2.5%时,受压钢筋的配筋率不应小于受拉钢筋的一半。
2 沿梁全长顶面和底面应至少各配置两根纵向配筋,一、二级抗震设计时钢筋直径不应小于14mm,且分别不应小于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4;三、四级抗震设计和非抗震设计时钢筋直径不应小于12mm。
3 一、二、三级抗震等级的框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋的直径,对矩形截面柱,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20;对圆形截面柱,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。
1 应沿梁全长设置箍筋,第一个箍筋应设置在距支座边缘50mm处。
2 截面高度大于800mm的梁,其箍筋直径不宜小于8mm;其余截面高度的梁不应小于6mm。在受力钢筋搭接长度范围内,箍筋直径不应小于搭接钢筋最大直径的1/4。
3 箍筋间距不应大于表6.3.4的规定;在纵向受拉钢筋的搭接长度范围内,箍筋间距尚不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;在纵向受压钢筋的搭接长度范围内,箍筋间距尚不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。
|
V>0.7ƒt bho
|
V≤0.7ƒt bho
|
hb≤300
|
150
|
200
|
300<hb≤500
|
200
|
300
|
500<hb≤800
|
250
|
350
|
hb>800
|
300
|
400
|
1)箍筋直径不应小于纵向受压钢筋最大直径的1/4;
2)箍筋应做成封闭式;
3)箍筋间距不应大于15d且不应大于400mm;当一层内的受压钢筋多于5根且直径大于18mm时,箍筋间距不应大于10d(d为纵向受压钢筋的最小直径);
4)当梁截面宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时,或当梁截面宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时,应设置复合箍筋。
6.3.5 抗震设计时,框架梁的箍筋尚应符合下列构造要求:
1 沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合下列规定:
2 在箍筋加密区范围内的箍筋肢距:一级不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。
3 箍筋应有135°弯钩,弯钩端头直段长度不应小于10倍的箍筋直径和75mm的较大值。
4 在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距,钢筋受拉时不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;钢筋受压时不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。
5 框架梁非加密区箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。
6.3.7 框架梁上开洞时,洞口位置宜位于梁跨中1/3区段,洞口高度不应大于梁高的40%;开洞较大时应进行承载力验算。
梁上洞口周边应配置附加纵向钢筋和箍筋(图6.3.7),并应符合计算及构造要求。
6.4 框架柱构造要求
6.4.1 柱截面尺寸宜符合下列规定,
1 矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时,四级不宜小于300mm,一、二、三级时不宜小于400mm;圆柱直径,非抗震和四级抗震设计时不宜小于350mm,一、二、三级时不宜小于450mm。
2 柱剪跨比宜大于2。
3 柱截面高宽比不宜大于3。
6.4.2 抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定;对于Ⅳ类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小。
结构类型
|
抗震等级
|
|||
一
|
二
|
三
|
四
|
|
框架结构
|
0.65
|
0.75
|
0.85
|
—
|
板柱-剪力墙、框架-剪力墙、框架-核心筒、筒中筒
|
0.75
|
0.85
|
0.90
|
0.95
|
部分框支剪力墙结构
|
0.60
|
0.70
|
—
|
2 表内数值适用于混凝土强度等级不高于C60的柱。当混凝土强度等级为C65~C70时,轴压比限值应比表中数值降低0.05;当混凝土强度等级为C75~C80时,轴压比限值应比表中数值降低0.10;
3 表内数值适用于剪跨比大于2的柱;剪跨比不大于2但不小于1.5的柱,其轴压比限值应比表中数值减小0.05;剪跨比小于1.5的柱,其轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;
4 当沿柱全高采用并字复合箍,箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或当沿柱全高采用复合螺旋箍,箍筋螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或当沿柱全高采用连续复合螺旋箍,且螺距不大于80mm,肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,轴压比限值可增加0.10;
5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱,且附加纵向钢筋的截面面积不小于柱截面面积的0.8%时,柱轴压比限值可增加0.050当本项措施与注4的措施共同采用时,柱轴压比限值可比表中数值增加0.15,但箍筋的配箍特征值仍可按轴压比增加0.10的要求确定;
6 调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。
6.4.3 柱纵向钢筋和箍筋配置应符合下列要求:
1 柱全部纵向钢筋的配筋率,不应小于表6.4.3—1的规定值,且柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2%;抗震设计时,对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,表中数值应增加0.1。
柱类型
|
抗震类型
|
非抗震
|
|||
一级
|
二级
|
三级
|
四级
|
||
中柱、边柱
|
0.9(1.0)
|
0.7(0.8)
|
0.6(0.7)
|
0.5(0.6)
|
0.5
|
角柱
|
1.1
|
0.9
|
0.8
|
0.7
|
0.5
|
框支柱
|
1.1
|
0.9
|
—
|
—
|
0.7
|
2 采用335MPa级、400MPa级纵向受力钢筋时,应分别按表中数值增加0.1和0.05采用;
3 当混凝土强度等级高于C60时,上述数值应增加0.1采用。
抗震等级
|
箍筋最大间距(mm)
|
箍筋最小直径(mm)
|
一级
|
6d和100的较小值
|
10
|
二级
|
8d和100 的较小值
|
8
|
三级
|
8d和150(柱根100)的较小值
|
8
|
四级
|
8d和150(柱根100)的较小值
|
6(柱根8)
|
3)剪跨比不大于2的柱,箍筋间距不应大于100mm。
6.4.4 柱的纵向钢筋配置,尚应满足下列规定:
1 抗震设计时,宜采用对称配筋。
2 截面尺寸大于400mm的柱,一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜大于200mm 抗震等级为四级和非抗震设计时,柱纵向钢筋间距不宜大于300mm;柱纵向钢筋净距均不应小于50mm。
3 全部纵向钢筋的配筋率,非抗震设计时不宜大于5%、不应大于6%,抗震设计时不应大于5%。
4 一级且剪跨比不大于2的柱,其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%。
5 边柱;角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时,柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。
6.4.5 柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接。
1 底层柱的上端和其他各层柱的两端,应取矩形截面柱之长边尺寸(或圆形截面柱之直径)、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围;
2 底层柱刚性地面上、下各500mm的范围;
3 底层柱柱根以上1/3柱净高的范围;
4 剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的柱净高与截面高度之比不大于4的柱全高范围;
5 一、二级框架角柱的全高范围;
6 需要提高变形能力的柱的全高范围。
6.4.7 柱加密区范围内箍筋的体积配箍率,应符合下列规定:
1 柱箍筋加密区箍筋的体积配箍率,应符合下式要求:
表 6.4.7 柱端箍筋加密区最小配箍特征值λv
抗震等级
|
箍筋形式
|
柱轴压比
|
||||||||
≤0.30
|
0.40
|
0.50
|
0.60
|
0.70
|
0.80
|
0.90
|
1.00
|
1.05
|
||
一
|
普通箍、复合箍
|
0.10
|
0.11
|
0.13
|
0.15
|
0.17
|
0.20
|
0.23
|
—
|
—
|
螺旋箍、复合或连续 复合螺旋箍
|
0.08
|
0.09
|
0.11
|
0.13
|
0.15
|
0.18
|
0.21
|
—
|
—
|
|
二
|
普通箍、复合箍
|
0.08
|
0.09
|
0.11
|
0.13
|
0.15
|
0.17
|
0.19
|
0.22
|
0.24
|
螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍
|
0.06
|
0.07
|
0.09
|
0.11
|
0.13
|
0.15
|
0.17
|
0.20
|
0.22
|
|
三
|
普通箍、复合箍
|
0.06
|
0.07
|
0.09
|
0.11
|
0.13
|
0.15
|
0.17
|
0.20
|
0.22
|
螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍
|
0.05
|
0.06
|
0.07
|
0.09
|
0.11
|
0.13
|
0.15
|
0.18
|
0.20
|
3 剪跨比不大于2的柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其体积配箍率不应小于1.2%;设防烈度为9度时,不应小于1.5%。
4 计算复合螺旋箍筋的体积配箍率时,其非螺旋箍筋的体积应乘以换算系数0.8。
6.4.8 抗震设计时,柱箍筋设置尚应符合下列规定:
1 箍筋应为封闭式,其末端应做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍的箍筋直径,且不应小于75mm。
2 箍筋加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200mm,二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束;采用拉筋组合箍时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍筋。
3 柱非加密区的箍筋,其体积配箍率不宜小于加密区的一半;其箍筋间距,不应大于加密区箍筋间距的2倍,且一、二级不应大于10倍纵向钢筋直径,三、四级不应大于15倍纵向钢筋直径。
1 周边箍筋应为封闭式;
2 箍筋间距不应大于400mm,且不应大于构件截面的短边尺寸和最小纵向受力钢筋直径的15倍;
3 箍筋直径不应小于最大纵向钢筋直径的1/4,且不应小于6mm;
4.当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率超过3%时,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于最小纵向钢筋直径的10倍,且不应大于200mm,箍筋末端应做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍箍筋直径;
5 当柱每边纵筋多于3根时,应设置复合箍筋;
6 柱内纵向钢筋采用搭接做法时,搭接长度范围内箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的1/4;在纵向受拉钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;在纵向受压钢筋的搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。
6.4.10 框架节点核心区应设置水平箍筋,且应符合下列规定:
1 非抗震设计时,箍筋配置应符合本规程第6.4.9条的有关规定,但箍筋间距不宜大于250mm;对四边有梁与之相连的节点,可仅沿节点周边设置矩形箍筋。
2 抗震设计时,箍筋的最大间距和最小直径宜符合本规程第6.4.3条有关柱箍筋的规定。一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且箍筋体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比不大于2的框架节点核心区的体积配箍率不宜小于核心区上、下柱端体积配箍率中的较大值。
6.5 钢筋的连接和锚固
6.5.1 受力钢筋的连接接头应符合下列规定:
1 受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力较小部位;抗震设计时,宜避开梁端、柱端箍筋加密区范围。钢筋连接可采用机械连接、绑扎搭接或焊接。
2 当纵向受力钢筋采用搭接做法时,在钢筋搭接长度范围内应配置箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的1/4。当钢筋受拉时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;当钢筋受压时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两道箍筋。
6.5.2 非抗震设计时,受拉钢筋的最小锚固长度应取la。受拉钢筋绑扎搭接的搭接长度,应根据位于同一连接区段内搭接钢筋截面面积的百分率按下式计算,且不应小于300mm。
同一连接区段内搭接钢筋面积百分率(%)
|
≤25
|
50
|
100
|
受拉塔接长度修正系数ζ
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
6.5.3 抗震设计时,钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的锚固和连接,应符合下列要求:
4 现浇钢筋混凝土框架梁、柱纵向受力钢筋的连接方法,应符合下列规定:
1)框架柱:一、二级抗震等级及三级抗震等级的底层,宜采用机械连接接头,也可采用绑扎搭接或焊接接头;三级抗震等级的其他部位和四级抗震等级,可采用绑扎搭接或焊接接头;
2)框支梁、框支柱:宜采用机械连接接头;
3)框架梁:一级宜采用机械连接接头,二、三、四级可采用绑扎搭接或焊接接头。
5 位于同一连接区段内的受拉钢筋接头面积百分率不宜超过50%;
6 当接头位置无法避开梁端、柱端箍筋加密区时,应采用满足等强度要求的机械连接接头,且钢筋接头面积百分率不宜超过50%;
7 钢筋的机械连接、绑扎搭接及焊接,尚应符合国家现行有关标准的规定。
6.5.4 非抗震设计时,框架梁、柱的纵向钢筋在框架节点区的锚固和搭接(图6.5.4)应符合下列要求:
1 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶;当从梁底边计算的直线锚固长度不小于la时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁、板内水平弯折,当充分利用柱纵向钢筋的抗拉强度时,其锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5lab,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。此处,lab为钢筋基本锚固长度,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
2 顶层端节点处,在梁宽范围以内的柱外侧纵向钢筋可与梁上部纵向钢筋搭接,搭接长度不应小于1.5la;在梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋可伸入现浇板内,其伸入长度与伸入梁内的相同。当柱外侧纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20倍的柱纵向钢筋直径。
3 梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于la,且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,弯折水平段的投影长度不应小于0.4lab,弯折后竖直投影长度不应小于15倍纵向钢筋直径。
4 当计算中不利用梁下部纵向钢筋的强度时,其伸入节点内的锚固长度应取不小于12倍的梁纵向钢筋直径。当计算中充分利用梁下部钢筋的抗拉强度时,梁下部纵向钢筋可采用直线方式或向上90°弯折方式锚固于节点内,直线锚固时的锚固长度不应小于la;弯折锚固时,弯折水平段的投影长度不应小于0.4lab,弯折后竖直投影长度不应小于15倍纵向钢筋直径。
5 当采用锚固板锚固措施时,钢筋锚固构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
1 顶层中节点柱纵向钢筋和边节点柱内侧纵向钢筋应伸至柱顶。当从梁底边计算的直线锚固长度不小于laE时,可不必水平弯折,否则应向柱内或梁内、板内水平弯折,锚固段弯折前的竖直投影长度不应小于0.5labE,弯折后的水平投影长度不宜小于12倍的柱纵向钢筋直径。此处,labE为抗震时钢筋的基本锚固长度,一、二级取1.15lab,三、四级分别取1.05lab和1.00lab。
3 梁上部纵向钢筋伸入端节点的锚固长度,直线锚固时不应小于laE,且伸过柱中心线的长度不应小于5倍的梁纵向钢筋直径;当柱截面尺寸不足时,梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折,锚固段弯折前的水平投影长度不应小于0.4labE,弯折后的竖直投影长度应取15倍的梁纵向钢筋直径。
4 梁下部纵向钢筋的锚固与梁上部纵向钢筋相同,但采用90°弯折方式锚固时,竖直段应向上弯入节点内
7 剪力墙结构设计
7.1 一般规定
7.1.1 剪力墙结构应具有适宜的侧向刚度,其布置应符合下列规定:
1 平面布置宜简单、规则,宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时,不应采用仅单向有墙的结构布置。
2 宜自下到上连续布置,避免刚度突变。
3 门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置;抗震设计时,一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。
7.1.2 剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置跨高比较大的连梁将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。
7.1.3 跨高比小于5的连梁应按本章的有关规定设计,跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。
7.1.4 抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:
1 底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起;
2 底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值,部分框支剪力墙结构底部加强部位的高度应符合本规程第10.2.2条的规定;
3 当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
7.1.5 楼面梁不宜支承在剪力墙或核心筒的连梁上。
7.1.6 当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱,并应符合下列规定;
1 设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时,墙的厚度不宜小于梁的截面宽度;
2 设置扶壁柱时,其截面宽度不应小于梁宽,其截面高度可计入墙厚;
3 墙内设置暗柱时,暗柱的截面,高度可取墙的厚度,暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚;
4 应通过计算确定暗柱或扶壁柱的纵向钢筋(或型钢),纵向钢筋的总配筋率不宜小于表7.1.6的规定。
设计情况
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抗震设计
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非抗震设计
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一级
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二级
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三级
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四级
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配筋率(%)
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0.9
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0.7
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.06
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0.5
|
0.5
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7.1.7 当墙肢的截面高度与厚度之比不大于4时,宜按框架柱进行截面设计。
7.1.8 抗震设计时,高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙;B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合下列规定:
1 在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的50%;
2 房屋适用高度应比本规程表3.3.1—1规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低,7度、8度(0.2g)和8度(0.3g)时分别不应大于100m、80m和60m。
注:1 短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙;
2 具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构是指,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构。
7.2 截面设计及构造
8 框架-剪力墙结构设计
8.1 一般规定
8.1.1 框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构的结构布置、计算分析、截面设计及构造要求除应符合本章的规定外,尚应分别符合本规程第3、5、6和7章的有关规定。
8.1.2 框架-剪力墙结构可采用下列形式:
1 框架与剪力墙(单片墙、联肢墙或较小井筒)分开布置;
2 在框架结构的若干跨内嵌人剪力墙(带边框剪力墙);
3 在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙;
4 上述两种或三种形式的混合。
8.1.3 抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法,并应符合下列规定:
1 框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构进行设计,其中的框架部分应按框架-剪力墙结构的框架进行设计;
2 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的10%但不大于50%时,按框架-剪力墙结构进行设计;
3 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用;
4 当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的80%时,按框架-剪力墙结构进行设计,但其最大适用高度宜按框架结构采用,框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。当结构的层间位移角不满足框架-剪力墙结构的规定时,可按本规程第3.11节的有关规定进行结构抗震性能分析和论证。
8.1.4 抗震设计时,框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定:
1 满足式(8.1.4)要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足式(8.1.4)要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf.max二者的较小值采用;
Vf≥0.2V0 (8.1.4)
式中:V0——对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值的结构底层总剪力;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段底层结构对应于地震作用标准值的总剪力;
Vf——对应于地震作用标准值且未经调整的各层(或某一段内各层)框架承担的地震总剪力;
Vfmax——对框架柱数量从下至上基本不变的结构,应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。
2 各层框架所承担的地震总剪力按本条第1款调整后,应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整;
3 按振型分解反应谱法计算地震作用时,本条第1款所规定的调整可在振型组合之后、并满足本规程第4.3.12条关于楼层最小地震剪力系数的前提下进行。
8.1.5 框架-剪力墙结构应设计成双向抗侧力体系;抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙。
8.1.6 框架-剪力墙结构中,主体结构构件之间除个别节点外不应采用铰接;梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合;框架梁、柱中心线之间有偏离时,应符合本规程第6.1.7条的有关规定。
8.1.7 框架-剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列规定:
1 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位,剪力墙间距不宜过大;
2 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙;
3 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等形式;
4 单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%;
5 剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变;剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐;
6 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置;
7 抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。
8.1.8 长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,其剪力墙的布置尚宜符合下列规定:
1 横向剪力墙沿长方向的间距宜满足表8.1.8的要求,当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时,剪力墙的间距应适当减小;
2 纵向剪力墙不宜集中布置在房屋的两尽端。
楼盖形式
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非抗震设计(取较小值)
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抗震设防烈度
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||
6度、7度(取较小值)
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8度(取较小值)
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9度(取较小值)
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||
现浇
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5.0B,60
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4.0B,50
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3.0B,40
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2.0B,30
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装配整体
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3.5B,50
|
3.0B,40
|
2.5B,30
|
—
|
2 装配整体式楼盖的现浇层应符合本规程第3.6.2条的有关规定;
3 现浇层厚度大于60mm的叠合楼板可作为现浇板考虑;
4 当房屋端部未布置剪力墙时,第一片剪力墙与房屋端部的距离,不宜大于表中剪力墙间距的1/2。
1 应同时布置筒体或两主轴方向的剪力墙以形成双向抗侧力体系,并应避免结构刚度偏心,其中剪力墙或筒体应分别符合本规程第7章和第9章的有关规定,且宜在对应剪力墙或筒体的各楼层处设置暗梁。
2 抗震设计时,房屋的周边应设置边梁形成周边框架,房屋的顶层及地下室顶板宜采用梁板结构。
3 有楼、电梯间等较大开洞时,洞口周围宜设置框架梁或边梁。
4 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(柱托)板或有柱帽(柱托)板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定,且每方向长度不宜小于板跨度的1/6,其厚度不宜小于板厚度的1/4。7度时宜采用有柱托板,8度时应采用有柱托板,此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和,托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍。当无柱托板且无梁板受冲切承载力不足时,可采用型钢剪力架(键),此时板的厚度并不应小于200mm。
5 双向无梁板厚度与长跨之比,不宜小于表8.1.9的规定。
非预应力楼板
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预应力楼板
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无柱托板
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有柱托板
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无柱托板
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有柱托板
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1/30
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1/35
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1/40
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1/5
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8.2 截面设计及构造
8.2.1 框架-剪力墙结构、板柱,剪力墙结构中,剪力墙的竖向、水平分布钢筋的配筋率,抗震设计时均不应小于0.25%,非抗震设计时均不应小于0.20%,并应至少双排布置。各排分布筋之间应设置拉筋,拉筋的直径不应小于6mm、间距不应大于600mm。
8.2.2 带边框剪力墙的构造应符合下列规定:
1 带边框剪力墙的截面厚度应符合本规程附录D的墙体稳定计算要求,且应符合下列规定:
1)抗震设计时,一、二级剪力墙的底部加强部位不应小于200mm;
2)除本款1)项以外的其他情况下不应小于160mm。
2 剪力墙的水平钢筋应全部锚入边框柱内,锚固长度不应小于la(非抗震设计)或laE(抗震设计);
3 与剪力墙重合的框架梁可保留,亦可做成宽度与墙厚相同的暗梁,暗梁截面高度可取墙厚的2倍或与该榀框架梁截面等高,暗梁的配筋可按构造配置且应符合一般框架梁相应抗震等级的最小配筋要求;
4 剪力墙截面宜按工字形设计,其端部的纵向受力钢筋应配置在边框柱截面内;
5 边框柱截面宜与该榀框架其他柱的截面相同,边框柱应符合本规程第6章有关框架柱构造配筋规定;剪力墙底部加强部位边框柱的箍筋宜沿全高加密;当带边框剪力墙上的洞口紧邻边框柱时,边框柱的箍筋宜沿全高加密。
8.2.3 板柱-剪力墙结构设计应符合下列规定:
1 结构分析中规则的板柱结构可用等代框架法,其等代梁的宽度宜采用垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4;宜采用连续体有限元空间模型进行更准确的计算分析。
2 楼板在柱周边临界截面的冲切应力,不宜超过0.7ft,超过时应配置抗冲切钢筋或抗剪栓钉,当地震作用导致柱上板带支座弯矩反号时还应对反向作复核。板柱节点冲切承载力可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的相关规定进行验算,并应考虑节点不平衡弯矩作用下产生的剪力影响。
3 沿两个主轴方向均应布置通过柱截面的板底连续钢筋,且钢筋的总截面面积应符合下式要求:
式中:AS——通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积;
NG——该层楼面重力荷载代表值作用下的柱轴向压力设计值,8度时尚宜计入竖向地震影响;
fy——通过柱截面的板底连续钢筋的抗拉强度设计值。
8.2.4 板柱-剪力墙结构中,板的构造设计应符合下列规定:
1 抗震设计时,应在柱上板带中设置构造暗梁,暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和,暗梁支座上部钢筋截面积不宜小于柱上板带钢筋截面积的50%,并应全跨拉通,暗梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2。暗梁箍筋的布置,当计算不需要时,直径不应小于8mm,间距不宜大于3h0/4,肢距不宜大于2h0;当计算需要时应按计算确定,且直径不应小于10mm,间距不宜大于h0/2,肢距不宜大于1.5h0。
2 设置柱托板时,非抗震设计时托板底部宜布置构造钢筋;抗震设计时托板底部钢筋应按计算确定,并应满足抗震锚固要求。计算柱上板带的支座钢筋时,可考虑托板厚度的有利影响。
3 无梁楼板开局部洞口时,应验算承载力及刚度要求。当未作专门分析时,在板的不同部位开单个洞的大小应符合图8.2.4的要求。若在同一部位开多个洞时,则在同一截面上各个洞宽之和不应大于该部位单个洞的允许宽度。所有洞边均应设置补强钢筋。
9 筒体结构设计
9.1 一般规定
9.1.1 本章适用于钢筋混凝土框架-核心筒结构和筒中筒结构,其他类型的筒体结构可参照使用。筒体结构各种构件的截面设计和构造措施除应遵守本章规定外,尚应符合本规程第6~8章的有关规定。
9.1.2 筒中筒结构的高度不宜低于80m,高宽比不宜小于3。对高度不超过60m的框架-核心筒结构,可按框架-剪力墙结构设计。
9.1.3 当相邻层的柱不贯通时,应设置转换梁等构件。转换构件的结构设计应符合本规程第10章的有关规定。
9.1.4 筒体结构的楼盖外角宜设置双层双向钢筋(图9.1.4),
1 墙肢宜均匀、对称布置;
2 筒体角部附近不宜开洞,当不可避免时,筒角内壁至洞口的距离不应小于500mm和开洞墙截面厚度的较大值;
3 筒体墙应按本规程附录D验算墙体稳定,且外墙厚度不应小于200mm,内墙厚度不应小于160mm,必要时可设置扶壁柱或扶壁墙;
4 筒体墙的水平、竖向配筋不应少于两排,其最小配筋率应符合本规程第7.2.17条的规定;
5 抗震设计时,核心筒、内筒的连梁宜配置对角斜向钢筋或交叉暗撑;
6 筒体墙的加强部位高度、轴压比限值、边缘构件设置以及截面设计,应符合本规程第7章的有关规定。
1 框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总地震剪力标准值的10%。
2 当框架部分分配的地震剪力标准值的最大值小于结构底部总地震剪力标准值的10%时,各层框架部分承担的地震剪力标准值应增大到结构底部总地震剪力标准值的15%;此时,各层核心筒墙体的地震剪力标准值宜乘以增大系数1.1,但可不大于结构底部总地震剪力标准值,墙体的抗震构造措施应按抗震等级提高一级后采用,已为特一级的可不再提高。
3 当框架部分分配的地震剪力标准值小于结构底部总地震剪力标准值的20%,但其最大值不小于结构底部总地震剪力标准值的10%时,应按结构底部总地震剪力标准值的20%和框架部分楼层地震剪力标准值中最大值的1.5倍二者的较小值进行调整。
按本条第2款或第3款调整框架柱的地震剪力后,框架柱端弯矩及与之相连的框架梁端弯矩、剪力应进行相应调整。有加强层时,本条框架部分分配的楼层地震剪力标准值的最大值不应包括加强层及其上、下层的框架剪力。
9.2 框架-核心筒结构
9.2.1 核心筒宜贯通建筑物全高。核心筒的宽度不宜小于筒体总高的1/12,当筒体结构设置角筒、剪力墙或增强结构整体刚度的构件时,核心筒的宽度可适当减小。
9.2.2 抗震设计时,核心筒墙体设计尚应符合下列规定:
1 底部加强部位主要墙体的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不宜小于0.30%;
2 底部加强部位角部墙体约束边缘构件沿墙肢的长度宜取墙肢截面高度的1/4,约束边缘构件范围内应主要采用箍筋;
3 底部加强部位以上角部墙体宜按本规程7.2.15条的规定设置约束边缘构件。
9.2.3 框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。
9.2.4 核心筒连梁的受剪截面应符合本规程第9.3.6条的要求,其构造设计应符合本规程第9.3.7、9.3.8条的有关规定。
9.2.5 对内筒偏置的框架-筒体结构,应控制结构在考虑偶然偏心影响的规定地震力作用下,最大楼层水平位移和层间位移不应大于该楼层平均值的1.4倍,结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tl之比不应大于0.85,且Tl的扭转成分不宜大于30%。
9.2.6 当内筒偏置、长宽比大于2时,宜采用框架-双筒结构。
9.2.7 当框架-双筒结构的双筒间楼板开洞时,其有效楼板宽度不宜小于楼板典型宽度的50%,洞口附近楼板应加厚,并应采用双层双向配筋,每层单向配筋率不应小于0.25%;双筒间楼板宜按弹性板进行细化分析。
9.3 筒中筒结构
9.3.1 筒中筒结构的平面外形宜选用圆形、正多边形、椭圆形或矩形等,内筒宜居中。
9.3.2 矩形平面的长宽比不宜大于2。
9.3.3 内筒的宽度可为高度的1/12~1/15,如有另外的角筒或剪力墙时,内筒平面尺寸可适当减小。内筒宜贯通建筑物全高,竖向刚度宜均匀变化。
9.3.4 三角形平面宜切角,外筒的切角长度不宜小于相应边长的1/8,其角部可设置刚度较大的角柱或角筒;内筒的切角长度不宜小于相应边长的1/10,切角处的筒壁宜适当加厚。
9.3.5 外框筒应符合下列规定:
1 柱距不宜大于4m,框筒柱的截面长边应沿筒壁方向布置,必要时可采用T形截面;
2 洞口面积不宜大于墙面面积的60%,洞口高宽比宜与层高和柱距之比值相近;
3 外框筒梁的截面高度可取柱净距的1/4;
4 角柱截面面积可取中柱的1~2倍。
9.3.6 外框筒梁和内筒连梁的截面尺寸应符合下列规定:
1 持久、短暂设计状况 Vb≤0.25βcfcbbhbo (9.3.6-1)
1 非抗震设计时,箍筋直径不应小于8mm;抗震设计时,箍筋直径不应小于10mm。
2 非抗震设计时,箍筋间距不应大于150mm;抗震设计时,箍筋间距沿梁长不变,且不应大于100mm,当梁内设置交叉暗撑时,箍筋间距不应大于200mm。
3 框筒梁上、下纵向钢筋的直径均不应小于16mm,腰筋的直径不应小于10mm,腰筋间距不应大于200mm。
1 梁的截面宽度不宜小于400mm;
2 全部剪力应由暗撑承担,每根暗撑应由不少于4根纵向钢筋组成,纵筋直径不应小于14mm,其总面积AS应按下列公式计算:
10 复杂高层建筑结构设计
10.1 一般规定
10.1.1 本章对复杂高层建筑结构的规定适用于带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构以及竖向体型收进、悬挑结构。
10.1.2 9度抗震设计时不应采用带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和连体结构。
10.1.3 7度和8度抗震设计时,剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度分别不宜大于80m和60m;框架-剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度分别不应大于80m和60m。抗震设计时,B级高度高层建筑不宜采用连体结构;底部带转换层的B级高度筒中筒结构,当外筒框支层以上采用由剪力墙构成的壁式框架时,其最大适用高度应比本规程表3.3.1—2规定的数值适当降低。
10.1.4 7度和8度抗震设计的高层建筑不宜同时采用超过两种本规程第10.1.1条所规定的复杂高层建筑结构。
10.1.5 复杂高层建筑结构的计算分析应符合本规程第5章的有关规定。复杂高层建筑结构中的受力复杂部位,尚宜进行应力分析,并按应力进行配筋设计校核。
10.2 带转换层高层建筑结构
10.2.1 在高层建筑结构的底部,当上部楼层部分竖向构件(剪力墙、框架柱)不能直接连续贯通落地时,应设置结构转换层,形成带转换层高层建筑结构。本节对带托墙转换层的剪力墙结构(部分框支剪力墙结构)及带托柱转换层的筒体结构的设计作出规定。
10.2.2 带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起,宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10。
10.2.3 转换层上部结构与下部结构的侧向刚度变化应符合本规程附录E的规定。
10.2.4 转换结构构件可采用转换梁、桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑等,非抗震设计和6度抗震设计时可采用厚板,7、8度抗震设计时地下室的转换结构构件可采用厚板。特一、一、二级转换结构构件的水平地震作用计算内力应分别乘以增大系数1.9、1.6、1.3;转换结构构件应按本规程第4.3.2条的规定考虑竖向地震作用。
10.2.5 部分框支剪力墙结构在地面以上设置转换层的位置,8度时不宜超过3层,7度时不宜超过5层,6度时可适当提高。
10.2.6 带转换层的高层建筑结构,其抗震等级应符合本规程第3.9节的有关规定,带托柱转换层的筒体结构,其转换柱和转换梁的抗震等级按部分框支剪力墙结构中的框支框架采纳。对部分框支剪力墙结构,当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按本规程表3.9.3和表3.9.4的规定提高一级采用,已为特一级时可不提高。
10.2.7 转换梁设计应符合下列要求:
1 转换梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率,非抗震设计时均不应小于0.30%;抗震设计时,特一、一、和二级分别不应小于0.60%、0.50%和0.40%。
2 离柱边1.5倍梁截面高度范围内的梁箍筋应加密,加密区箍筋直径不应小于10mm、间距不应大于100mm。加密区箍筋的最小面积配筋率,非抗震设计时不应小于0.9ft/fyv;抗震设计时,特一、一和二级分别不应小于1.3ft/fyv、1.2ft/fyv和1.1ft/fyv。
3 偏心受拉的转换梁的支座上部纵向钢筋至少应有50%沿梁全长贯通,下部纵向钢筋应全部直通到柱内;沿梁腹板高度应配置间距不大于200mm、直径不小于16mm的腰筋。
10.2.8 转换梁设计尚应符合下列规定:
1 转换梁与转换柱截面中线宜重合。
2 转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8。托柱转换梁截面宽度不应小于其上所托柱在梁宽方向的截面宽度。框支梁截面宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度,且不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。
3 转换梁截面组合的剪力设计值应符合下列规定:
5 转换梁纵向钢筋接头宜采用机械连接,同一连接区段内接头钢筋截面面积不宜超过全部纵筋截面面积的50%,接头位置应避开上部墙体开洞部位、梁上托柱部位及受力较大部位。
6 转换梁不宜开洞。若必须开洞时,洞口边离开支座柱边的距离不宜小于梁截面高度;被洞口削弱的截面应进行承载力计算,因开洞形成的上、下弦杆应加强纵向钢筋和抗剪箍筋的配置。
7 对托柱转换梁的托柱部位和框支梁上部的墙体开洞部位,梁的箍筋应加密配置,加密区范围可取梁上托柱边或墙边两侧各1.5倍转换梁高度;箍筋直径、间距及面积配筋率应符合本规程第10.2.7条第2款的规定。
8 框支剪力墙结构中的框支梁上、下纵向钢筋和腰筋(图10.2.8)应在节点区可靠锚固,水平段应伸至柱边,且非抗震设计时不应小于0.4lab,抗震设计时不应小于0.4labE,梁上部第一排纵向钢筋应向柱内弯折锚固,且应延伸过梁底不小于la(非抗震设计)或laE(抗震设计);当梁上部配置多排纵向钢筋时,其内排钢筋锚入柱内的长度可适当减小,但水平段长度和弯下段长度之和不应小于钢筋锚固长度la(非抗震设计)或laE(抗震设计)。
9 托柱转换梁在转换层宜在托柱位置设置正交方向的框架梁或楼面梁。
1 柱内全部纵向钢筋配筋率应符合本规程第6.4.3条中框支柱的规定;
2 抗震设计时,转换柱箍筋应采用复合螺旋箍或井字复合箍,并应沿柱全高加密,箍筋直径不应小于10mm,箍筋间距不应大于100mm和6倍纵向钢筋直径的较小值;
3 抗震设计时,转换柱的箍筋配箍特征值应比普通框架柱要求的数值增加0.02采用,且箍筋体积配箍率不应小于1.5%。
1 柱截面宽度,非抗震设计时不宜小于400mm,抗震设计时不应小于450mm;柱截面高度,非抗震设计时不宜小于转换梁跨度的1/15,抗震设计时不宜小于转换梁跨度的1/12。
2 一、二级转换柱由地震作用产生的轴力应分别乘以增大系数1.5、1.2,但计算柱轴压比时可不考虑该增大系数。
3 与转换构件相连的一、二级转换柱的上端和底层柱下端截面的弯矩组合值应分别乘以增大系数1.5、1.3,其他层转换柱柱端弯矩设计值应符合本规程第6.2.1条的规定。
4 一、二级柱端截面的剪力设计值应符合本规程第6.2.3条的有关规定。
5 转换角柱的弯矩设计值和剪力设计值应分别在本条第3、4款的基础上乘以增大系数1.1。
6 柱截面的组合剪力设计值应符合下列规定:
8 非抗震设计时,转换柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其箍筋体积配箍率不宜小于0.8%,箍筋直径不宜小于10mm,箍筋间距不宜大于150mm。
9 部分框支剪力墙结构中的框支柱在上部墙体范围内的纵向钢筋应伸入上部墙体内不少于一层,其余柱纵筋应锚入转换层梁内或板内;从柱边算起,锚入梁内、板内的钢筋长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la。
1 转换厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切截面验算确定。
2 转换厚板可局部做成薄板,薄板与厚板交界处可加腋;转换厚板亦可局部做成夹心板。
3 转换厚板宜按整体计算时所划分的主要交叉梁系的剪力和弯矩设计值进行截面设计并按有限元法分析结果进行配筋校核;受弯纵向钢筋可沿转换板上、下部双层双向配置,每一方向总配筋率不宜小于0.6%;转换板内暗梁的抗剪箍筋面积配筋率不宜小于0.45%。
4 厚板外周边宜配置钢筋骨架网。
5 转换厚板上、下部的剪力墙、柱的纵向钢筋均应在转换厚板内可靠锚固。
6 转换厚板上、下一层的楼板应适当加强,楼板厚度不宜小于150mm。
1 落地剪力墙和筒体底部墙体应加厚;
2 框支柱周围楼板不应错层布置;
3 落地剪力墙和筒体的洞口宜布置在墙体的中部;
4 框支梁上一层墙体内不宜设置边门洞,也不宜在框支中柱上方设置门洞;
5 落地剪力墙的间距l应符合下列规定:
1)非抗震设计时,l不宜大于3B和36m;
2)抗震设计时,当底部框支层为1~2层时,l不宜大于2B和24m;当底部框支层为3层及3层以上时,l不宜大于1.5B和20m;此处,B为落地墙之间楼盖的平均宽度。
6 框支柱与相邻落地剪力墙的距离,1~2层框支层时不宜大于12m,3层及3层以上框支层时不宜大于10m;
7 框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%;
8 当框支梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行应力分析,按应力校核配筋,并加强构造措施。B级高度部分框支剪力墙高层建筑的结构转换层,不宜采用框支主、次梁方案。
1 每层框支柱的数目不多于10根时,当底部框支层为1~2层时,每根柱所受的剪力应至少取结构基底剪力的2%;当底部框支层为3层及3层以上时,每根柱所受的剪力应至少取结构基底剪力的3%。
2 每层框支柱的数目多于10根时,当底部框支层为1~2层时,每层框支柱承受剪力之和应至少取结构基底剪力的20%;当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱承受剪力之和应至少取结构基底剪力的30%。
框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端框架梁的剪力和弯矩,但框支梁的剪力、弯矩、框支柱的轴力可不调整。
1 当梁上部的墙体开有边门洞时(图10.2.22),洞边墙体宜设置翼墙、端柱或加厚,并应按本规程第7.2.15条约束边缘构件的要求进行配筋设计;当洞口靠近梁端部且梁的受剪承载力不满足要求时,可采取框支梁加腋或增大框支墙洞口连梁刚度等措施。
3 框支梁上部一层墙体的配筋宜按下列规定进行校核:
10.3 带加强层高层建筑结构
10.3.1 当框架-核心筒、筒中筒结构的侧向刚度不能满足要求时,可利用建筑避难层、设备层空间,设置适宜刚度的水平伸臂构件,形成带加强层的高层建筑结构。必要时,加强层也可同时设置周边水平环带构件。水平伸臂构件、周边环带构件可采用斜腹杆桁架、实体梁、箱形梁、空腹桁架等形式。
10.3.2 带加强层高层建筑结构设计应符合下列规定:
1 应合理设计加强层的数量、刚度和设置位置。当布置1个加强层时,可设置在0.6倍房屋高度附近;当布置2个加强层时,可分别设置在顶层和0.5倍房屋高度附近;当布置多个加强层时,宜沿竖向从顶层向下均匀布置。
2 加强层水平伸臂构件宜贯通核心筒,其平面布置宜位于核心筒的转角、T字节点处;水平伸臂构件与周边框架的连接宜采用铰接或半刚接;结构内力和位移计算中,设置水平伸臂桁架的楼层宜考虑楼板平面内的变形。
3 加强层及其相邻层的框架柱、核心筒应加强配筋构造。
4 加强层及其相邻层楼盖的刚度和配筋应加强。
5 在施工程序及连接构造上应采取减小结构竖向温度变形及轴向压缩差的措施,结构分析模型应能反映施工措施的影响。
10.3.3 抗震设计时,带加强层高层建筑结构应符合下列要求:
1 加强层及其相邻层的框架柱、核心筒剪力墙的抗震等级应提高一级采用,一级应提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高;
2 加强层及其相邻层的框架柱,箍筋应全柱段加密配置,轴压比限值应按其他楼层框架柱的数值减小0.05采用;
3 加强层及其相邻层核心筒剪力墙应设置约束边缘构件。
10.4 错层结构
10.4.1 抗震设计时,高层建筑沿竖向宜避免错层布置。当房屋不同部位因功能不同而使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元。
10.4.2 错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系。
10.4.3 错层结构中,错开的楼层不应归并为一个刚性楼板,计算分析模型应能反映错层影响。
10.4.4 抗震设计时,错层处框架柱应符合下列要求:
1 截面高度不应小于600mm,混凝土强度等级不应低于C30,箍筋应全柱段加密配置;
2 抗震等级应提高一级采用,一级应提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高。
10.4.5 在设防烈度地震作用下,错层处框架柱的截面承载力宜符合本规程公式(3.11.3—2)的要求。
10.4.6 错层处平面外受力的剪力墙的截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震设计时,其抗震等级应提高一级采用。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C30,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%。
10.5 连体结构
10.5.1 连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面布置和刚度;宜采用双轴对称的平面形式。7度、8度抗震设计时,层数和刚度相差悬殊的建筑不宜采用连体结构。
10.5.2 7度(0.15g)和8度抗震设计时,连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。
10.5.3 6度和7度(0.10g)抗震设计时,高位连体结构的连接体宜考虑竖向地震的影响。
10.5.4 连接体结构与主体结构宜采用刚性连接。刚性连接时,连接体结构的主要结构构件应至少伸入主体结构一跨并可靠连接;必要时可延伸至主体部分的内筒,并与内筒可靠连接。
当连接体结构与主体结构采用滑动连接时,支座滑移量应能满足两个方向在罕遇地震作用下的位移要求,并应采取防坠落、撞击措施。罕遇地震作用下的位移要求,应采用时程分析方法进行计算复核。
10.5.5 刚性连接的连接体结构可设置钢梁、钢桁架、型钢混凝土梁,型钢应伸入主体结构至少一跨并可靠锚固。连接体结构的边梁截面宜加大;楼板厚度不宜小于150mm,宜采用双层双向钢筋网,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。
当连接体结构包含多个楼层时,应特别加强其最下面一个楼层及顶层的构造设计。
10.5.6 抗震设计时,连接体及与连接体相连的结构构件应符合下列要求:
1 连接体及与连接体相连的结构构件在连接体高度范围及其上、下层,抗震等级应提高一级采用,一级提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高;
2 与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上、下层,箍筋应全柱段加密配置,轴压比限值应按其他楼层框架柱的数值减小0.05采用;
3 与连接体相连的剪力墙在连接体高度范围及其上、下层应设置约束边缘构件。
10.5.7 连体结构的计算应符合下列规定:
1 刚性连接的连接体楼板应按本规程第10.2.24条进行受剪截面和承载力验算;
2 刚性连接的连接体楼板较薄弱时,宜补充分塔楼模型计算分析。
10.6 竖向体型收进、悬挑结构
10.6.1 多塔楼结构以及体型收进、悬挑程度超过本规程第3.5.5条限值的竖向不规则高层建筑结构应遵守本节的规定。
10.6.2 多塔楼结构以及体型收进、悬挑结构,竖向体型突变部位的楼板宜加强,楼板厚度不宜小于150mm,宜双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。体型突变部位上、下层结构的楼板也应加强构造措施。
10.6.3 抗震设计时,多塔楼高层建筑结构应符合下列规定:
1 各塔楼的层数、平面和刚度宜接近;塔楼对底盘宜对称布置;上部塔楼结构的综合质心与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%。
2 转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内。
3 塔楼中与裙房相连的外围柱、剪力墙,从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高,剪力墙宜按本规程第7.2.15条的规定设置约束边缘构件,柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密;当塔楼结构相对于底盘结构偏心收进时,应加强底盘周边竖向构件的配筋构造措施。
4 大底盘多塔楼结构,可按本规程第5.1.14条规定的整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼结构扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值,并应符合本规程第3.4.5条的有关要求。
10.6.4 悬挑结构设计应符合下列规定:
1 悬挑部位应采取降低结构自重的措施。
2 悬挑部位结构宜采用冗余度较高的结构形式。
3 结构内力和位移计算中,悬挑部位的楼层宜考虑楼板平面内的变形,结构分析模型应能反映水平地震对悬挑部位可能产生的竖向振动效应。
4 7度(0.15g)和8、9度抗震设计时,悬挑结构应考虑竖向地震的影响;6、7度抗震设计时,悬挑结构宜考虑竖向地震的影响。
5 抗震设计时,悬挑结构的关键构件以及与之相邻的主体结构关键构件的抗震等级宜提高一级采用,一级提高至特一级,抗震等级已经为特一级时,允许不再提高。
6 在预估罕遇地震作用下,悬挑结构关键构件的截面承载力宜符合本规程公式(3.11.3—3)的要求。
10.6.5 体型收进高层建筑结构、底盘高度超过房屋高度20%的多塔楼结构的设计应符合下列规定:
1 体型收进处宜采取措施减小结构刚度的变化,上部收进结构的底部楼层层间位移角不宜大于相邻下部区段最大层间位移角的1.15倍;
2 抗震设计时,体型收进部位上、下各2层塔楼周边竖向结构构件的抗震等级宜提高一级采用,一级提高至特一级,抗震等级已经为特一级时,允许不再提高;
3 结构偏心收进时,应加强收进部位以下2层结构周边竖向构件的配筋构造措施。
11 混合结构设计
11.1 一般规定
11.1.1 本章规定的混合结构,系指由外围钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架与钢筋混凝土核心筒所组成的框架-核心筒结构,以及由外围钢框筒或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土核心筒所组成的筒中筒结构。
11.1.2 混合结构高层建筑适用的最大高度应符合表11.1.2的规定。
结构体系
|
非抗震设计
|
抗震设防烈度
|
|||||
6度
|
7度
|
8度
|
9度
|
||||
0.2g
|
0.3g
|
||||||
框架-核心筒
|
钢框架-钢筋混凝土核心筒
|
210
|
200
|
160
|
120
|
100
|
70
|
型钢(钢管)混凝土框架-钢筋混凝土核心筒
|
240
|
220
|
190
|
150
|
130
|
70
|
|
筒中筒
|
钢外筒-钢筋混凝土核心筒
|
280
|
260
|
210
|
160
|
140
|
90
|
型钢(钢管)混凝土外筒-钢筋混凝土核心筒
|
300
|
280
|
230
|
170
|
150
|
90
|
结构体系
|
非抗震设计
|
抗震设防烈度
|
||
6度、7度
|
8度
|
9度
|
||
框架-核心筒
|
8
|
7
|
6
|
4
|
筒中筒
|
8
|
8
|
7
|
5
|
结构类型
|
抗震设防烈度
|
|||||||
6度
|
7度
|
8度
|
9度
|
|||||
房屋高度(m)
|
≤150
|
>150
|
≤130
|
>130
|
≤100
|
>100
|
≤70
|
|
钢框架-钢筋混凝土核心筒
|
钢筋混凝土核心筒
|
二
|
一
|
一
|
特一
|
一
|
特一
|
特一
|
型钢(钢管)混凝土
框架-钢筋混凝土
核心筒
|
钢筋混凝土核心筒
|
二
|
二
|
二
|
一
|
一
|
特一
|
特一
|
型钢(钢管)混凝土框架
|
三
|
二
|
二
|
一
|
一
|
一
|
一
|
|
房屋高度(m)
|
≤180
|
>180
|
≤150
|
>150
|
≤120
|
>120
|
≤90
|
|
钢外筒-钢筋混凝土核心筒
|
钢筋混凝土核心筒
|
二
|
一
|
一
|
特一
|
一
|
特一
|
特一
|
型钢(钢管)混凝土
外筒-钢筋混凝土
核心筒
|
钢筋混凝土核心筒
|
二
|
二
|
二
|
一
|
一
|
特一
|
特一
|
型钢(钢管)混凝土外筒
|
三
|
二
|
二
|
一
|
一
|
一
|
一
|
正截面承载力计算
|
斜截面承载力计算
|
|||
型钢混凝土梁
|
型钢混凝土柱及钢管混凝土柱
|
剪力墙
|
支撑
|
各类构件及节点
|
0.75
|
0.80
|
0.85
|
0.80
|
0.85
|
表11.1.7-2 钢结构承载力抗震调整系数γRE
强度破坏(梁,柱,支撑,节点板件,螺栓,焊缝)
|
屈曲稳定(柱,支撑)
|
0.75
|
0.80
|
11.2 结构布置
11.2.1 混合结构房屋的结构布置除应符合本节的规定外,尚应符合本规程第3.4、3.5节的有关规定。
11.2.2 混合结构的平面布置应符合下列规定:
1 平面宜简单、规则、对称、具有足够的整体抗扭刚度,平面宜采用方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形等规则平面,建筑的开间、进深宜统一;
2 筒中筒结构体系中,当外围钢框架柱采用H形截面柱时,宜将柱截面强轴方向布置在外围筒体平面内;角柱宜采用十字形、方形或圆形截面;
3 楼盖主梁不宜搁置在核心筒或内筒的连梁上。
11.2.3 混合结构的竖向布置应符合下列规定:
1 结构的侧向刚度和承载力沿竖向宜均匀变化、无突变,构件截面宜由下至上逐渐减小。
2 混合结构的外围框架柱沿高度宜采用同类结构构件;当采用不同类型结构构件时,应设置过渡层,且单柱的抗弯刚度变化不宜超过30%。
3 对于刚度变化较大的楼层,应采取可靠的过渡加强措施。
4 钢框架部分采用支撑时,宜采用偏心支撑和耗能支撑,支撑宜双向连续布置;框架支撑宜延伸至基础。
11.2.4 8、9度抗震设计时,应在楼面钢梁或型钢混凝土梁与混凝土筒体交接处及混凝土筒体四角墙内设置型钢柱;7度抗震设计时,宜在楼面钢梁或型钢混凝土梁与混凝土筒体交接处及混凝土筒体四角墙内设置型钢柱。
11.2.5 混合结构中,外围框架平面内梁与柱应采用刚性连接;楼面梁与钢筋混凝土筒体及外围框架柱的连接可采用刚接或铰接。
11.2.6 楼盖体系应具有良好的水平刚度和整体性,其布置应符合下列规定:
1 楼面宜采用压型钢板现浇混凝土组合楼板、现浇混凝土楼板或预应力混凝土叠合楼板,楼板与钢梁应可靠连接;
2 机房设备层、避难层及外伸臂桁架上下弦杆所在楼层的楼板宜采用钢筋混凝土楼板,并应采取加强措施;
3 对于建筑物楼面有较大开洞或为转换楼层时,应采用现浇混凝土楼板;对楼板大开洞部位宜采取设置刚性水平支撑等加强措施。
11.2.7 当侧向刚度不足时,混合结构可设置刚度适宜的加强层。加强层宜采用伸臂桁架,必要时可配合布置周边带状桁架。加强层设计应符合下列规定:
1 伸臂桁架和周边带状桁架宜采用钢桁架。
2 伸臂桁架应与核心筒墙体刚接,上、下弦杆均应延伸至墙体内且贯通,墙体内宜设置斜腹杆或暗撑;外伸臂桁架与外围框架柱宜采用铰接或半刚接,周边带状桁架与外框架柱的连接宜采用刚性连接。
3 核心筒墙体与伸臂桁架连接处宜设置构造型钢柱,型钢柱宜至少延伸至伸臂桁架高度范围以外上、下各一层。
4 当布置有外伸桁架加强层时,应采取有效措施减少由于外框柱与混凝土筒体竖向变形差异引起的桁架杆件内力。
11.3 结构计算
11.3.1 弹性分析时,宜考虑钢梁与现浇混凝土楼板的共同作用,梁的刚度可取钢梁刚度的1.5~2.0倍,但应保证钢梁与楼板有可靠连接。弹塑性分析时,可不考虑楼板与梁的共同作用。
11.3.2 结构弹性阶段的内力和位移计算时,构件刚度取值应符合下列规定:
1 型钢混凝土构件、钢管混凝土柱的刚度可按下列公式计算:
3 有端柱型钢混凝土剪力墙可按H形混凝土截面计算其轴向和抗弯刚度,端柱内型钢可折算为等效混凝土面积计入H形截面的翼缘面积,墙的抗剪刚度可不计入型钢作用;
4 钢板混凝土剪力墙可将钢板折算为等效混凝土面积计算其轴向、抗弯和抗剪刚度。
11.4 构件设计
12 地下室和基础设计
12.1 一般规定
12.1.1 高层建筑宜设地下室。
12.1.2 高层建筑的基础设计,应综合考虑建筑场地的工程地质和水文地质状况、上部结构的类型和房屋高度、施工技术和经济条件等因素,使建筑物不致发生过量沉降或倾斜,满足建筑物正常使用要求;还应了解邻近地下构筑物及各项地下设施的位置和标高等,减少与相邻建筑的相互影响。
12.1.3 在地震区,高层建筑宜避开对抗震不利的地段;当条件不允许避开不利地段时,应采取可靠措施,使建筑物在地震时不致由于地基失效而破坏,或者产生过量下沉或倾斜。
12.1.4 基础设计宜采用当地成熟可靠的技术;宜考虑基础与上部结构相互作用的影响。施工期间需要降低地下水位的,应采取避免影响邻近建筑物、构筑物、地下设施等安全和正常使用的有效措施;同时还应注意施工降水的时间要求,避免停止降水后水位过早上升而引起建筑物上浮等问题。
12.1.5 高层建筑应采用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式;宜采用筏形基础 或带桩基的筏形基础,必要时可采用箱形基础。当地质条件好且能满足地基承载力和变形要求时,也可采用交叉梁式基础或其他形式基础;当地基承载力或变形不满足设计要求时,可采用桩基或复合地基。
12.1.6 高层建筑主体结构基础底面形心宜与永久作用重力荷载重心重合;当采用桩基础时,桩基的竖向刚度中心宜与高层建筑主体结构永久重力荷载重心重合。
12.1.7 在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下,高宽比大于4的高层建筑,基础底面不宜出现零应力区;高宽比不大于4的高层建筑,基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。质量偏心较大的裙楼与主楼可分别计算基底应力。
12.1.8 基础应有一定的埋置深度。在确定埋置深度时,应综合考虑建筑物的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素。基础埋置深度可从室外地坪算至基础底面,并宜符合下列规定:
1 天然地基或复合地基,可取房屋高度的1/15;
2 桩基础,不计桩长,可取房屋高度的1/18。
当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时,在满足地基承载力、稳定性要求及本规程第12.1.7条规定的前提下,基础埋深可比本条第1、2两款的规定适当放松。
当地基可能产生滑移时,应采取有效的抗滑移措施。
12.1.9 高层建筑的基础和与其相连的裙房的基础,设置沉降缝时,应考虑高层主楼基础有可靠的侧向约束及有效埋深;不设沉降缝时,应采取有效措施减少差异沉降及其影响。
12.1.10 高层建筑基础的混凝土强度等级不宜低于C25。当有防水要求时,混凝土抗渗等级应根据基础埋置深度按表12.1.10采用,必要时可设置架空排水层。
基础埋置深度H(m)
|
抗渗等级
|
H<10
|
P6
|
10≤H<20
|
P8
|
20≤H<30
|
P10
|
H≥30
|
P12
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12.2 地下室设计
12.2.1 高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列规定:
1 地下室顶板应避免开设大洞口,其混凝土强度等级应符合本规程第3.2.2条的有关规定,楼盖设计应符合本规程第3.6.3条的有关规定;
2 地下一层与相邻上层的侧向刚度比应符合本规程第5.3.7条的规定;
3 地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点设计应符合下列要求之一,
1)地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍;地下一层梁端顶面和底面的纵向钢筋应比计算值增大10%采用。
2)地下一层柱每侧的纵向钢筋面积不小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍且地下室顶板梁柱节点左右梁端截面与下柱上端同一方向实配的受弯承载力之和不小于地上一层对应柱下端实配的受弯承载力的1.3倍。
4 地下室与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋截面面积。
12.2.2 高层建筑地下室设计,应综合考虑上部荷载、岩土侧压力及地下水的不利作用影响。地下室应满足整体抗浮要求,可采取排水、加配重或设置抗拔锚桩(杆)等措施。当地下水具有腐蚀性时,地下室外墙及底板应采取相应的防腐蚀措施。
12.2.3 高层建筑地下室不宜设置变形缝。当地下室长度超过伸缩缝最大间距时,可考虑利用混凝土后期强度,降低水泥用量;也可每隔30m~40m设置贯通顶板、底部及墙板的施工后浇带。后浇带可设置在柱距三等分的中间范围内以及剪力墙附近,其方向宜与梁正交,沿竖向应在结构同跨内;底板及外墙的后浇带宜增设附加防水层;后浇带封闭时间宜滞后45d以上,其混凝土强度等级宜提高一级,并宜采用无收缩混凝土,低温入模。
12.2.4 高层建筑主体结构地下室底板与扩大地下室底板交界处,其截面厚度和配筋应适当加强。
12.2.5 高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求,其竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,间距不宜大于150mm,配筋率不宜小于0.3%。
12.2.6 高层建筑地下室外周回填土应采用级配砂石、砂土或灰土,并应分层夯实。
12.2.7 有窗井的地下室,应设外挡土墙,挡土墙与地下室外墙之间应有可靠连接。
12.3 基础设计
12.3.1 高层建筑基础设计应以减小长期重力荷载作用下地基变形、差异变形为主。计算地基变形时,传至基础底面的荷载效应采用正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合,不计入风荷载和地震作用;按地基承载力确定基础底面积及埋深或按桩基承载力确定桩数时,传至基础或承台底面的荷载效应采用正常使用状态下荷载效应的标准组合,相应的抗力采用地基承载力特征值或桩基承载力特征值;风荷载组合效应下,最大基底反力不应大于承载力特征值的1.2倍,平均基底反力不应大于承载力特征值;地震作用组合效应下,地基承载力验算应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定执行。
12.3.2 高层建筑结构基础嵌入硬质岩石时,可在基础周边及底面设置砂质或其他材质褥垫层,垫层厚度可取50mm~100mm;不宜采用肥槽填充混凝土做法。
12.3.3 筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其荷载的分布等因素确定。
12.3.4 平板式筏基的板厚可根据受冲切承载力计算确定,板厚不宜小于400mm。冲切计算时,应考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力。当筏板在个别柱位不满足受冲切承载力要求时,可将该柱下的筏形局部加厚或配置抗冲切钢筋。
12.3.5 当地基比较均匀、上部结构刚度较好、上部结构柱间距及柱荷载的变化不超过20%时,高层建筑的筏形基础可仅考虑局部弯曲作用,按倒楼盖法计算。当不符合上述条件时,宜按弹性地基板计算。
12.3.6 筏形基础应采用双向钢筋网片分别配置在板的顶面和底面,受力钢筋直径不宜小于12mm,钢筋间距不宜小于150mm,也不宜大于300mm。
12.3.7 当梁板式筏基的肋梁宽度小于柱宽时,肋梁可在柱边加腋,并应满足相应的构造要求。墙、柱的纵向钢筋应穿过肋梁,并应满足钢筋锚固长度要求。
12.3.8 梁板式筏基的梁高取值应包括底板厚度在内,梁高不宜小于平均柱距的1/6。确定梁高时,应综合考虑荷载大小、柱距、地质条件等因素,并应满足承载力要求。
12.3.9 当满足地基承载力要求时,筏形基础的周边不宜向外有较大的伸挑、扩大。当需要外挑时,有肋梁的筏基宜将梁一同挑出。
12.3.10 桩基可采用钢筋混凝土预制桩、灌注桩或钢桩。桩基承台可采用柱下单独承台、双向交叉梁、筏形承台、箱形承台。桩基选择和承台设计应根据上部结构类型、荷载大小、桩穿越的土层、桩端持力层土质、地下水位、施工条件和经验、制桩材料供应条件等因素综合考虑。
12.3.11 桩基的竖向承载力、水平承载力和抗拔承载力设计,应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定。
12.3.12 桩的布置应符合下列要求:
1 等直径桩的中心距不应小于3倍桩横截面的边长或直径;扩底桩中心距不应小于扩底直径的1.5倍,且两个扩大头间的净距不宜小于1m。
2 布桩时,宜使各桩承台承载力合力点与相应竖向永久荷载合力作用点重合,并使桩基在水平力产生的力矩较大方向有较大的抵抗矩。
3 平板式桩筏基础,桩宜布置在柱下或墙下,必要时可满堂布置,核心筒下可适当加密布桩;梁板式桩筏基础,桩宜布置在基础梁下或柱下;桩箱基础,宜将桩布置在墙下。直径不小于800mm的大直径桩可采用一柱一桩。
4 应选择较硬土层作为桩端持力层。桩径为d的桩端全截面进入持力层的深度,对于黏性土、粉土不宜小于2d;砂土不宜小于1.5d;碎石类土不宜小于1d。当存在软弱下卧层时,桩端下部硬持力层厚度不宜小于4d。
抗震设计时,桩进入碎石土、砾砂、粗砂、中砂、密实粉土、坚硬黏性土的深度尚不应小于0.5m,对其他非岩石类土尚不应小于1.5m。
12.3.13 对沉降有严格要求的建筑的桩基础以及采用摩擦型桩的桩基础,应进行沉降计算。受较大永久水平作用或对水平变位要求严格的建筑桩基,应验算其水平变位。
按正常使用极限状态验算桩基沉降时,荷载效应应采用准永久组合;验算桩基的横向变位、抗裂、裂缝宽度时,根据使用要求和裂缝控制等级分别采用荷载的标准组合、准永久组合,并考虑长期作用影响。
12.3.14 钢桩应符合下列规定:
1 钢桩可采用管形或H形,其材质应符合国家现行有关标准的规定;
2 钢桩的分段长度不宜超过15m,焊接结构应采用等强连接;
3 钢桩防腐处理可采用增加腐蚀余量措施;当钢管桩内壁同外界隔绝时,可不采用内壁防腐。钢桩的防腐速率无实测资料时,如桩顶在地下水位以下且地下水无腐蚀性,可取每年0.03mm,且腐蚀预留量不应小于2mm。
12.3.15 桩与承台的连接应符合下列规定:
1 桩顶嵌入承台的长度,对大直径桩不宜小于100mm,对中、小直径的桩不宜小于50mm;
2 混凝土桩的桩顶纵筋应伸入承台内,其锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
12.3.16 箱形基础的平面尺寸应根据地基土承载力和上部结构布置以及荷载大小等因素确定。外墙宜沿建筑物周边布置,内墙应沿上部结构的柱网或剪力墙位置纵横均匀布置,墙体水平截面总面积不宜小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积的1/10。
对基础平面长宽比大于4的箱形基础,其纵墙水平截面面积不应小于箱基外墙外包尺寸水平投影面积的1/18。
12.3.17 箱形基础的高度应满足结构的承载力、刚度及建筑使用功能要求,一般不宜小于箱基长度的1/20,且不宜小于3m。
此处,箱基长度不计墙外悬挑板部分。
12.3.18 箱形基础的顶板、底板及墙体的厚度,应根据受力情况、整体刚度和防水要求确定。无人防设计要求的箱基,基础底板不应小于300mm,外墙厚度不应小于250mm,内墙的厚度不应小于200mm,顶板厚度不应小于200mm。
12.3.19 与高层主楼相连的裙房基础若采用外挑箱基墙或箱基梁的方法,则外挑部分的基底应采取有效措施,使其具有适应差异沉降变形的能力。
12.3.20 箱形基础墙体的门洞宜设在柱间居中的部位,洞口上、下过梁应进行承载力计算。
12.3.21 当地基压缩层深度范围内的土层在竖向和水平力方向皆较均匀,且上部结构为平立面布置较规则的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构时,箱形基础的顶、底板可仅考虑局部弯曲进行计算;计算时,底板反力应扣除板的自重及其上面层和填土的自重,顶板荷载应按实际情况考虑。整体弯曲的影响可在构造上加以考虑。
箱形基础的顶板和底板钢筋配置除符合计算要求外,纵横方向支座钢筋尚应有1/3~1/2贯通配置,跨中钢筋应按实际计算的配筋全部贯通。钢筋宜采用机械连接;采用搭接时,搭接长度应按受拉钢筋考虑。
12.3.22 箱形基础的顶板、底板及墙体均应采用双层双向配筋。
墙体的竖向和水平钢筋直径均不应小于10mm,间距均不应大于200mm。除上部为剪力墙外,内、外墙的墙顶处宜配置两根直径不小于20mm的通长构造钢筋。
12.3.23 上部结构底层柱纵向钢筋伸入箱形基础墙体的长度应符合下列规定:
1 柱下三面或四面有箱形基础墙的内柱,除柱四角纵向钢筋直通到基底外,其余钢筋可伸入顶板底面以下40倍纵向钢筋直径处;
2 外柱、与剪力墙相连的柱及其他内柱的纵向钢筋应直通到基底。