超限高層建筑工程設(shè)計的一些問題Problemsofthestructuraldesignofthetallbuildingsbeyondthescopeofdesigncodes

湘潭市建筑設(shè)計院2015.05一、抗震超限高層建筑概述二、審查要點中超限判定的一些問題三、特別不規(guī)則多層建筑的設(shè)計23超限≠超高抗震超限建筑建筑高度超限（區(qū)分不同結(jié)構(gòu)型式）建筑平面不規(guī)則建筑立面不規(guī)則樓板不連續(xù)：大開洞等情況高位轉(zhuǎn)換、大跨空間。。。。。。依據(jù)：建設(shè)部建質(zhì)[2015]67號文件——超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點4抗震超限高層建筑的認定——高度超限5抗震超限高層建筑的認定——規(guī)則性一6抗震超限高層建筑的認定——規(guī)則性二7抗震超限高層建筑的認定——規(guī)則性三8抗震超限高層建筑的認定——其他高層建筑一、抗震超限高層建筑概述二、審查要點中超限判定的一些問題三、特別不規(guī)則多層建筑的設(shè)計910主要參考文獻《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》建質(zhì)[2015]67號《超限高層建筑工程抗震設(shè)計指南（第二版）》滬建交[2009]1243號《廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查實施細則》粵建市函（2011）580號《重慶市超限高層建筑工程界定規(guī)定（2010版）》渝建發(fā)[2010]156號《四川省抗震設(shè)防超限高層建筑工程界定標準》DB51/T5058-2008

各地方細則是對建設(shè)部《審查要點》的補充或細化，在對不規(guī)則項判定時有各自不同的要求，部分省市的對一般不規(guī)則項（如平面不規(guī)則、豎向不規(guī)則等）達到一定限值時，作為特別不規(guī)則項和嚴重不規(guī)則，要求更為嚴格。11（一）房屋高度的界定Q1、突出屋面塔樓不計入房屋高度的前提條件突出屋面塔樓的面積比（30%？）突出屋面塔樓的層數(shù)及高度是否應(yīng)做出要求（鞭梢效應(yīng)）？Q2、房屋高度是否由結(jié)構(gòu)嵌固端位置起算對于全埋地下室，結(jié)構(gòu)嵌固端位于基礎(chǔ)，房屋高度是否算至嵌固端？框支轉(zhuǎn)換層下部轉(zhuǎn)換層數(shù)是否從嵌固端起算？是否考慮覆土層？（重慶細則、程懋堃要求從嵌固端起算）對于一面臨空的非全埋地下室，房屋高度如何計算？12（一）房屋高度的界定Q3-1、帶坡屋面的鋼筋混凝土建筑的房屋高度計算帶閣樓的坡屋面建筑房屋高度？（區(qū)分閣樓是否帶使用功能？是否按《砌體規(guī)范》要求算至坡屋面一半位置？）無閣樓層水平樓板時，其高度計算方式是否一樣？（對高層建筑，是否有必要必須設(shè)置閣樓水平樓板？）《異形柱規(guī)范》條文說明：當檐口標高不設(shè)水平樓板時，總高度可算至檐口標高處；當檐口標高附近有水平樓板，即帶閣樓的坡屋頂情形，此時高度可算至坡高的1/2高度處。（建議參照執(zhí)行）13（一）房屋高度的界定Q3-2、異形屋面建筑的房屋高度計算下部鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屋蓋為大跨鋼結(jié)構(gòu)房屋高度?。海℉1+H2）/2+h/2？？？（下部鋼筋混凝土部分的平均層高＋屋蓋質(zhì)心處高度）14（二）結(jié)構(gòu)體系Q4、傾覆力矩傾覆力矩的計算，采用規(guī)范算法還是軸力方式算法？

規(guī)范公式

軸力方式（純力學(xué)方式，跟抗側(cè)

力構(gòu)件的位置關(guān)系很大）對框支剪力墻結(jié)構(gòu)，框支框架傾覆力矩百分比計算不同軟件有不同的計算方式，PKPM采用框架框架傾覆力矩與總傾覆力矩的比值，YJK采用框架框架傾覆力矩下部轉(zhuǎn)換樓層的總傾覆力矩比值，兩者差異近10倍，同時如何傾覆力矩百分比計算時如何區(qū)分落地剪力墻？15（二）結(jié)構(gòu)體系傾覆力矩計算（無落地墻）——抗規(guī)方式Y(jié)JK計算結(jié)果PKPM計算結(jié)果16（二）結(jié)構(gòu)體系傾覆力矩計算（無落地墻）——軸力方式Y(jié)JK計算結(jié)果PKPM計算結(jié)果17（二）結(jié)構(gòu)體系Q5、短肢剪力墻墻厚大于300mm的墻體，是否需控制墻長與墻厚的比值？

短肢剪力墻的配筋除總配筋率不小于1%，是否應(yīng)對其配筋方式提出要求？（或按偏壓構(gòu)件進行計算復(fù)核，按柱進行配筋）對于一般住宅建筑和商住建筑，底部樓層因?qū)痈呒痈邔?dǎo)致落地剪力墻需加厚才能滿足墻身穩(wěn)定性要求，容易出現(xiàn)上部為普通剪力墻而底層為短肢墻的情況，如何處理？僅加厚墻體使之大于300mm的措施是否合適？（如上部墻厚200mm，墻長1650mm，為普通剪力墻，下部墻厚350mm，墻長1650mm，墻長與墻厚的比值小于5。）底部剪力墻為塑性鉸發(fā)展區(qū)，應(yīng)控制構(gòu)件的延性。18（二）結(jié)構(gòu)體系Q6、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)中的剪力墻是否可以轉(zhuǎn)換？（框剪中的剪力墻為第一道防線，不建議轉(zhuǎn)換。同時，為不加大結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，剪力墻結(jié)構(gòu)中的角部墻體不建議轉(zhuǎn)換）

框剪結(jié)構(gòu)中的0.2V0調(diào)整，規(guī)范未給出框架部分最小剪力百分比的要求。（建議參照《超限結(jié)構(gòu)審查要點》按最小值5%確定，即0.2V0調(diào)整系數(shù)不大于4。）

根據(jù)《抗規(guī)》6.1.9條，框支層宜設(shè)抗震筒體。19（三）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則Q7、扭轉(zhuǎn)位移比

審查要點中有“考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2”的條文，同時在局部不規(guī)則中有“局部樓層扭轉(zhuǎn)位移比略大于1.2”的條文，如何判定超限項？（部分省市要求裙房部分扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2可不計入扭轉(zhuǎn)不規(guī)則項）

“裙房以上較多樓層考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.4”的條文，較多如何界定？（是否按規(guī)范中常出現(xiàn)的“較多”30%？）《高規(guī)》限值為1.5（B級高層及復(fù)雜高層為1.4），存在矛盾。同時，該處的1.4是否需要考慮層間位移角的影響進行放松？（是否按1.4控制超限項，但最大值按考慮層間位移角影響的1.6控制（B級高層及復(fù)雜高層為1.5））20（四）平面不規(guī)則Q8、細腰平面《高規(guī)》要求：樓面凹入處樓板寬度L2不宜小于樓面寬度的L1的50%，如圖4.16所示。（但未注明L1為投影方向最大值）地方對細腰的認定：《四川細則》要求：B1小于Bmax的50%《上海細則》要求：B1小于Bmax的70%其他學(xué)者：B1小于Bmax的1/3按工字形平面：B1小于Bmax的30%（高規(guī)）21（四）平面不規(guī)則Q8、細腰平面設(shè)計建議：

若對細腰部分尺寸控制太嚴，會對湘潭地區(qū)建筑平面布局產(chǎn)生較大影響，建議當B1大于Bmax的1/3，且B1大于B2的1/2時，可認定不屬于平面不規(guī)則，但薄弱處樓板、邊梁及抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)進行加強。22（四）平面不規(guī)則Q9、角部重疊地方對角部重疊的認定：《四川細則》要求：A2小于A1的35%《上海細則》要求：A2小于A1的40%《重慶細則》要求：A2小于A1的25%其他學(xué)者：

b小于B的1/3規(guī)范無相應(yīng)條文。設(shè)計建議：建議雙控，當A2不小于A1的35%，b不小于B的1/3且不小于5m時，不認定為角部重疊。23（四）平面不規(guī)則Q10、T形建筑平面的不規(guī)則認定若按《高規(guī)》Y形平面對T形平面進行界定，T形平面屬于平面凹凸不規(guī)則。限制該類型建筑的使用，設(shè)計時，是否可參照組合平面按角部重疊的要求進行判定？或以L向為主平面，視l1和l2為局部突出？（主平面如何確定？）24（五）樓板不連續(xù)Q11、洞口周邊由剪力墻圍合時，是否計入洞口寬度？

《四川細則》：當樓、電梯間等洞口由鋼筋混凝土剪力墻圍合時，計算樓板有效寬度是否不扣除該洞口寬度，要根據(jù)具體工程情況確定。設(shè)計建議：建議當樓梯間、電梯井由剪力墻圍合成筒體或由剪力墻和連梁（跨高比小于4）圍合成弱筒時，可認為由（弱）筒體直接傳遞水平力，不計入洞口尺寸。Q12、判定樓板不連續(xù)時，是否考慮任意截面？25（五）樓板不連續(xù)Q13、局部錯層的定義

《四川細則》：除錯層結(jié)構(gòu)外，樓板相錯高度大于梁高或大于600mm且錯層面積大于該層樓板總面積的30%。（此處梁高應(yīng)為樓面典型梁高）26（六）豎向不規(guī)則Q14、頂部局部樓層體型收進是否屬于不規(guī)則？

《抗規(guī)》：除頂層或出屋面的小建筑外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。

《高規(guī)》：抗震設(shè)計時，當結(jié)構(gòu)上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時，上部樓層收進后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的75%。設(shè)計建議：當頂部一至兩層兩側(cè)對稱收進時（參考抗規(guī)及四川細則），建議可適當放松，不認為是豎向不規(guī)則，視其數(shù)量計入局部不規(guī)則。27（六）豎向不規(guī)則Q15、頂部局部樓層梁托柱的情況是否認定為豎向構(gòu)件不連續(xù)？

《四川細則》：豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)不包括僅有個別豎向構(gòu)件轉(zhuǎn)換和頂部一、二層平面縮小有少量梁托柱的情況。28（七）局部不規(guī)則Q16、如何界定“局部的不規(guī)則，視其位置、數(shù)量等對整個結(jié)構(gòu)影響的大小”？局部穿層柱。（建議裙樓穿層柱、主樓位于結(jié)構(gòu)頂部的穿層柱且柱長細比較小時可不計入局部不規(guī)則，視穿層柱屈曲效應(yīng)而定）

個別構(gòu)件錯層或轉(zhuǎn)換。（建議底部轉(zhuǎn)換或錯層的抗側(cè)力構(gòu)件截面積小于本層抗側(cè)力構(gòu)件截面的5%、頂部樓層抬柱轉(zhuǎn)換時柱截面積小于本層柱截面的10%時不計入局部不規(guī)則）？？？

不考慮不規(guī)則項與考慮不規(guī)則項分開計算，對結(jié)構(gòu)整體參數(shù)指標影響較小時（如相對比值在5%范圍內(nèi)），不不計入局部不規(guī)則。29（八）周期比Q17、如何確定平動周期時平動系數(shù)與扭轉(zhuǎn)系數(shù)的關(guān)系？

《高規(guī)》

9.2.5條：對內(nèi)筒偏置的框架-筒體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比不應(yīng)大于0.85，且T1的扭轉(zhuǎn)成分不宜大于30%。

建議在設(shè)計時對B級高度建筑、混合結(jié)構(gòu)、內(nèi)筒偏置的框架-筒體結(jié)構(gòu)、復(fù)雜高層建筑時控制平動周期中平動系數(shù)不小于0.7，對其余結(jié)構(gòu)可放松至0.6~0.65。30（九）多塔結(jié)構(gòu)Q18、地下室頂板不作為結(jié)構(gòu)嵌固端時是否認定為多塔？對于全埋地下室，工程界的常規(guī)認識是不管作不作為嵌固，均不認定為大地盤多塔結(jié)構(gòu)，但考慮地下室整體剛度及周邊回填土對地下室的實際嵌固作用，建議按嵌固端位于基礎(chǔ)和地下室頂板進行包絡(luò)設(shè)計。

對于非全埋地下室，應(yīng)無法保證對地下室的約束，建議認定為大地盤多塔結(jié)構(gòu)。同時，應(yīng)計算不平衡土壓力的影響、地震下土壓力的放大作用并考慮土體不均勻約束造成的附加扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

從結(jié)構(gòu)概念上來說，應(yīng)盡量將結(jié)構(gòu)嵌固端放置在全埋地下室頂板位置處，并保證回填質(zhì)量。一、抗震超限高層建筑概述二、審查要點中超限判定的一些問題三、特別不規(guī)則多層建筑的設(shè)計3132（一）規(guī)范要求《抗規(guī)》

3.4.1條（強條）：建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計的要求明確建筑形體的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強措施；特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進行專門研究和論證，采取特別的加強措施；嚴重不規(guī)則的建筑不應(yīng)采用。

注：該處不區(qū)分多層建筑與高層建筑。

33（二）存在問題Q1、對特別不規(guī)則高層建筑，建設(shè)部出臺了《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》，但對多層建筑暫無明確的界定。建議按《抗規(guī)》3.4.1條條文說明，多層建筑同樣參照《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查要點》來判定是否為特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)。Q2、特別不規(guī)則多層建筑專項審查如何執(zhí)行？部分專家建議可由地市級進行審查，程序上如何實施？（初步設(shè)計？專項論證會？）34（三）建議計算分析內(nèi)容及措施針對結(jié)構(gòu)不規(guī)則項采取不同的加強措施提高整體結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施

對關(guān)鍵構(gòu)件（如轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換梁、躍層柱等）提高其抗震措施

薄弱處樓板加厚并雙層雙向配筋35（三）建議計算分析內(nèi)容及措施參照抗震性能化設(shè)計的要求，對不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件提出抗震性能要求關(guān)鍵構(gòu)件（如轉(zhuǎn)換柱、轉(zhuǎn)換梁、躍層柱等）按中震彈性設(shè)計結(jié)構(gòu)整體性能目標可參照《高規(guī)》性能目標D或《抗規(guī)》性能要求4進行設(shè)計?？蚣苤姓鹗軓潖椥则炈闶疽饪蚣苤姓鹗芗魪椥则炈愎?6（三）建議計算分析內(nèi)容及措施補充