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文檔簡介
房屋建筑抗震設計常見成績解答
中國建筑科學爭辯院
2004年4月
闡明
幫忙設計人員、施工圖審查人員正確、片面理解和運用《建筑抗震設計規(guī)范
GB50011》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》以及房屋建筑抗震設計的強迫性條
文,這里匯總編入了下列材料:
1)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3若干成績爭辯
2)建筑抗震設計規(guī)范GB50011答疑
3)房屋建筑抗震設計強迫性條文的理解和實施
4)《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223修訂
中國建筑科學爭辯院程抗震爭辯所
2004.4
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》
(JGJ3-2002)若干成績爭辯
中國建筑科學爭辯院黃小坤
1.多層建筑如何參照執(zhí)行
《混凝土高規(guī)》適用于10層及10層以上或房屋高度超過28m的非抗震設計
和抗震設計烈度為6~9度的高層民用建筑結(jié)構(gòu)。
對于不超過10層或房屋高度不超過28m但接近10層或28m(如8層或24m)的混
凝土民用建筑科參照《混凝土高規(guī)》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。對于層數(shù)較少、房屋高度
較矮的混凝土房屋,《混凝土高規(guī)》的某些規(guī)定可根據(jù)具體狀況適當放松;《混凝
土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2002、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2002(以下分
別簡稱《混凝土規(guī)范》、《抗震規(guī)范》)有關(guān)多層建筑也有一些規(guī)定。
今后,隨著規(guī)范的不斷完善,對于多層混凝土結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)設計,宜有更
具體的特別規(guī)定。
2.風壓取值
基本風壓按《混凝土高規(guī)》第322條的規(guī)定接受,但不得小于0.3N/。
對于特殊重要的高層建筑,目前尚無一致、明白的定義,普通可根據(jù)《建筑
結(jié)構(gòu)牢靠度設計一致標準》GB50068-2001規(guī)定的設計運用年限和安全等級確定。
設計運用年限為100年的或安全等級為一級的高層建筑可以為是特殊重要的高
層建筑。
對風荷載能否比較敏感,次要與高層建筑的自振特性有關(guān),如結(jié)構(gòu)的自振頻
率和振型等。對于前幾階振型頻率比較密集、振型比較簡單的高層建筑結(jié)構(gòu),高
振型影響不行忽視,僅接受考慮第一振型影響的風振系數(shù)來估量風荷載的動力作
用,有時不能片面反映建筑物對風荷載的動力影響,可能偏于擔憂全,因此適當
地進步風壓取值。為了便于條文的執(zhí)行,《混凝土高規(guī)》條文闡明指出,普通狀
況下,房屋高度大于60m的高層建筑可取100年一遇的風壓值;對于房屋高度
不超過60m的高層建筑,其風壓取值能否進步,可由設計人員根據(jù)實踐狀況確
定。對于側(cè)向剛度較大的高層建筑結(jié)構(gòu),房屋高度大于60m時也可按50年一遇
的基本風壓計算風荷載。
3.群集建筑的風荷載增大
對房屋互相間距較近的建筑群,由于旋渦的互相關(guān)擾,房屋的某些部位的局
部風壓會分明增大,設計時宜考慮其不利影響。群體效應普通與建筑物的絕對高
度、距離、方位、體型等有關(guān),狀況比較簡單,我國現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷
載規(guī)范》GB5009-2001尚未給出具體計算方法,普通可將風荷載體型系數(shù)進行放
大,如《混凝土高規(guī)》第327條的要求。
風洞實驗表明,風對群集建筑物的荷載增大效應往往是局部的,表現(xiàn)為局部
風壓的增大。對于有參考閱歷的狀況,可接受已有的放大系數(shù);對比較重要的或
體型、環(huán)境格外簡單的高層建筑,建議經(jīng)過邊界風洞實驗考慮風荷載作用。
4.6度抗震設計時為何規(guī)定計算地震作用和作用效應
鑒于高層建筑的重要性且結(jié)構(gòu)計算軟件運用已格外普遍,因此規(guī)定全部6度
抗震設計的高層建筑也進行地震作用和作用效應計算,而不只僅限于四類場地上
的較高房屋。經(jīng)過計算,可與無地震作用效應組合工況進行比較,并可接受有地
震作用組合的柱軸壓力設計計算柱的軸力等,便利抗震設計。
5.考慮質(zhì)量偶然公平的根據(jù)和方法
國外多數(shù)抗震設計規(guī)范以為,需求考慮由于施工、運用等要素所惹起的質(zhì)量
偶然公平或地震地面運動的改變分量的不利影響。現(xiàn)行國家標準《抗震規(guī)范》中,
對立體規(guī)章的結(jié)構(gòu),接受增大邊根結(jié)構(gòu)地震作用效應的簡化方法考慮偶然公平的
影響。
對于高層建筑而言,規(guī)定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每層投影長度的
5%作為該層質(zhì)量偶然公平來計算單向程度地震作用,是和國外有關(guān)標準的規(guī)定
全都的。
實踐計算時,可將每層質(zhì)心沿參考坐標系的同一方向(正向或負向)偏移,
分別計算地震作用和作用效應;也可近似根據(jù)原始質(zhì)量分別狀況計算地震作用,
再按規(guī)定的質(zhì)量偶然公平地位分別施加計算的地震作用,分別計算結(jié)構(gòu)的地震作
用效應。
對于連體結(jié)構(gòu)、多塔樓結(jié)構(gòu),絕對分別的塔塊可按本身的邊長確定相應樓層
的質(zhì)量偶然公平值。
6.何時需求考慮計算雙向地震作用
強震觀測表明,幾乎全部地震作用都是多向性的,尤其時沿程度方向和豎向
的振動作用。《混凝土高規(guī)》第3.3.2條規(guī)定了考慮計算雙向地震作用的狀況,即
質(zhì)量與剛度分布分明不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)?!百|(zhì)量與剛度分布分明不均勻不對
稱”,次要看結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的分布狀況以及結(jié)構(gòu)改變效應的大小,總體上是一
種宏觀推斷,不同設計者的生疏有一些差異是正常的,但不該當產(chǎn)生質(zhì)的差別。
普通而言,可根據(jù)樓層最大位移與均勻位移之比值推斷,若該值超過改變位移比
下限1.2較多(比如A級高度高層建筑大于1.4、B級高度或簡單高層建筑等大
于1.3),則可以為改變分明,需考慮雙向地震作用下的改變效應計算,此時,推
斷樓層內(nèi)改變位移比值時,可不考慮質(zhì)量偶然公平的影響。
7.如何計算雙向地震作用
《混凝土高規(guī)》第3.3.11條規(guī)定了雙向地震作用效應的計算方法。計算分析表明,
雙向地震作用對結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件(如框架柱)設計影響較大,對程度構(gòu)件(如框架梁)
設計影響不分明。
假定結(jié)構(gòu)全體坐標系為OXYZ,框架柱局部坐標系為oxyz,在X、Y單向地震
作用下框架柱的地震內(nèi)力標準值如表1,則考慮雙向地震作用下的框架柱地震內(nèi)
力標準值可表示為:
X、Y單向地震作用下柱內(nèi)力標準值
柱內(nèi)力軸力X軸彎矩y軸彎矩X軸剪力y軸剪力扭矩
標準值
X向作用Mx
xKxK*Tx
Y向作用%%%q
2
N=max(jN:+(0.85NQ2,+(0.85^x))
T=max(席+(0.85&)2,J#+(0.85:彳)
Vx=max(J》:+(0.85匕丫了,J。;+(0.85匕*了)
22
Mx=max(7w;x+(0.85Mtr),+(0.85^))
My=maxQM;X+(0.85Mvy)2,4M*+(0.85M>)
安裝規(guī)定,位移目的的核算也該當考慮雙向地震作用,例如對樓層內(nèi)最大彈性程
度位移(層間位移)均勻程度位移(層間位移)的比值要求。
8.質(zhì)量偶然公平和雙向地震作用能否同時考慮
質(zhì)量偶然公平和雙向地震作用都時客觀存在的理想,是兩個完全不同的概念。
在地震作用計算時,無論考慮單向地震作用還是雙向地震作用,都有結(jié)構(gòu)質(zhì)量偶
然公平的成績;反之,不論能否考慮質(zhì)量偶然公平的影響,地震作用的多維性原
來都應考慮。分明,同時考慮二者的影響計算地震作用準繩上是合理的。但是,
鑒于目前考慮二者影響的計算方法并不能完全反映實踐地震作用狀況,而是近似
的計算方法,因此,二者何時分布考慮以及能否同時考慮,取決于現(xiàn)行規(guī)范的要
求。
安裝《混凝土高規(guī)》的規(guī)定,單向地震作用計算時,應考慮質(zhì)量偶然公平的
影響;質(zhì)量與剛度分布不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu),應考慮雙向地震作用計算。因此,
質(zhì)量偶然公平和雙向地震作用的影響可不同時考慮。如此規(guī)定,次要是考慮目前
計算方法的近似性以及經(jīng)濟方面的要素。
至于考慮質(zhì)量偶然公平和考慮雙向地震作用計算的地震作用效應誰更為不利,會
隨著具體工程的不同,或同一工程的不同部位(不同構(gòu)件)而不同,不能混為一
談。因此,考慮二者的不利狀況進行結(jié)構(gòu)設計,分明是不行取的。
9.單向與雙向地震作用改變效應應有何區(qū)分
對程度地震作用而言,只需結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心不重合,則必定有地震改
變效應。按《混凝土高規(guī)》第3.3.2條第2款的規(guī)定,無論單向還是雙向地震作
用,均應考慮地震改變效應。
單向地震作用是指每次僅考慮一個方向地震輸入,其作用和作用效應可接受
非耦聯(lián)或耦聯(lián)的振型分解反映譜方法計算,前者次要適用于簡約規(guī)章的結(jié)構(gòu)。單
向地震作用的非耦聯(lián)計算,也應考慮改變效應(質(zhì)心與剛心不重合時),但忽視了
平動與改變振型的耦聯(lián)作用;單向地震作用的耦聯(lián)計算,按《混凝土高規(guī)》
(3.3.11-1)和(3.3.11-6)式進行,已包含了平扭耦聯(lián)效應。
目前,雙向地震作用是考慮兩個垂直的程度方向同時有地震輸入時的作用和
作用效應計算,每個方向的地震作用和作用效應均按《混凝土高規(guī)》(3.3.11-1)
Y3.3.11-6)式計算,然后按(3.3.11-7)和(3.3.11-8)式計算雙向地震作用效應,
并取二者的較大值。因此,在需求考慮雙向程度地震作用計算的狀況下,雙向地
震作用效應應肯定大于不考慮質(zhì)量偶然公平的單向地震作用效應。
10.如何按程度地震剪力系數(shù)最小值調(diào)整地震剪力
對于剛度較弱、周期較長的結(jié)構(gòu),地震地面運動速度和位移輸入可能對結(jié)構(gòu)的毀
壞具有更大影響,但現(xiàn)行規(guī)范所接受的振型分解反映譜法對此尚不能作出估量。
《混凝土高規(guī)》第3.3.13條規(guī)定了卻構(gòu)各層地震剪力系數(shù)(剪重比)最小值入,
使周期更長、規(guī)定較弱的結(jié)構(gòu)的地震作用不過小。
假如結(jié)構(gòu)部分樓層實踐計算的地震剪力系數(shù)與規(guī)定的入值相差不多,則可直接按
最小剪力系數(shù)要求調(diào)整相關(guān)層的地震剪力;假如結(jié)構(gòu)總剪力與規(guī)定的值相差不
多,表明結(jié)構(gòu)全體剛度偏小,宜適當添加結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度,使計算的地震作用添加。
地震剪力的調(diào)整可直接反映在相應樓層構(gòu)件的地震內(nèi)力中,不必向下層傳遞。
對于6度抗震設計的結(jié)構(gòu),《抗震規(guī)范》沒有規(guī)定其地震剪力系數(shù)最小值,《混
凝土高規(guī)》中也不能自行加以規(guī)定。作為參考,設計中普通可考慮把握為0.008?
0.01o
對高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)層,當嵌固部位在地下室地位時,普通不要求單獨核算
樓層最小地震剪力系數(shù),由于地下室的地震作用是分明衰減的。
11.如何推斷結(jié)構(gòu)改變?yōu)橹鞯恼裥?/p>
為了使結(jié)構(gòu)的改變剛度不過弱,以免產(chǎn)生過大的改變效應,《混凝土高規(guī)》第4.3.5
條,規(guī)定了卻構(gòu)改變?yōu)橹鞯牡谝蛔哉裰芷?;與平動改變?yōu)橹鞯牡谝蛔哉裰芷?;之
比的限制性要求。因此,對每一個特定的結(jié)構(gòu),需求確定每一個振型的特征,推
斷它是平動為主還是改變?yōu)橹鳌?/p>
在正則化振型向量空間中,結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣具有正交性,即
其中,”為振型矩陣,M為集中質(zhì)量矩陣,I為單位對角矩陣。對第j振型有
“加的=1.0(2)
e
%={4)…”y17.......M...............◎)
4
M=cliag[mt.......mn,叫咖,土闋?nl()
其中,得、為、穌分別為第i質(zhì)點j振型的三個振型位移分量;m,、Jj分別為第i
質(zhì)點的集中質(zhì)量和質(zhì)量慣矩;n為質(zhì)點總數(shù)(計算層數(shù))。將(3)、(4)式代入
(2)式并定義方向因子為
2j=Zm扁Oyj=^miyJ,⑸
則有*=1i=1i=,
4+%+與=i0⑹
由(6)式可知,當改變方向因子大于0.5時,可推斷j振型為改變?yōu)橹鞯恼?/p>
型;否則,可以為是平動為主的振型。當改變因子等于1時,即為純改變振
型;當改變因子等于0時,即為純平動振型。振型因子A」大于0.5的物理意
義可理解為樓層改變中心與質(zhì)心的距離在樓層轉(zhuǎn)動半徑之內(nèi)。
對特定的結(jié)構(gòu),平動因子。對和耳的絕對大小,與全體坐標系程度軸的方向有關(guān),
不同的程度坐標軸取向,會得到不同的唐和%值,但是改變因子是保持不
變的。
當然,振型特征推斷還與宏觀振動外形有關(guān)。對結(jié)構(gòu)全體振動分析而言,結(jié)構(gòu)的
某些局部振動的振型是可以忽視的,以利于次要成績的把握。
12.如何取結(jié)構(gòu)自振周期折減系數(shù)
《混凝土高規(guī)》第3.3.16條規(guī)定應考慮非承重墻體的剛度影響,對計算的結(jié)構(gòu)自
振周期予以折減,并按折減后的周期值確定程度地震影響系數(shù)。假如在結(jié)構(gòu)分析
模型中,曾經(jīng)考慮了非承重墻體的剛度影響,則不行以進行周期折減。
周期折減系數(shù)的取值,與結(jié)構(gòu)中非承重墻體的材料性質(zhì)、多寡、構(gòu)造方式等有關(guān),
應由設計人員根據(jù)實踐狀況確定,《混凝土高規(guī)》第3.3.17條給出的參考值,次
要是磚或空心磚砌體填充墻結(jié)構(gòu)的閱歷總結(jié),不是強迫的。
13.何時考慮豎向地震作用?如何考慮?
按《混凝土高規(guī)》第3.3.2條規(guī)定,9度抗震設計以及8度設計時的大跨度、
長懸臂結(jié)構(gòu)應考慮豎向地震作用,包括第10.2.6條的轉(zhuǎn)換構(gòu)件以及第10.5.2條的
連體結(jié)構(gòu)的連接體[2]。
9度抗震設計時,全體結(jié)構(gòu)的豎向地震作用可按《混凝土高規(guī)》第3.3.14條
的方法計算;8、9度時,大跨度、長懸臂結(jié)構(gòu)構(gòu)件的豎向地震作用可按《混凝
土高規(guī)》第3.3.15條的規(guī)定近似考慮,對于8度0.3g的狀況,豎向地震作用標
準值可取結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力荷載代表值的15%.當然,有條件時或設計需求時,
接受豎向加速度反映譜方法或動力時程分析方法計算結(jié)構(gòu)豎向地震作用時更合
適的方法。
無論接受何種方法計算豎向地震作用,均應按《混凝土高規(guī)》第5.6.3條的規(guī)
定進行地震作用效應的組合,即把豎向地震作用效應作為一個組合工況考慮。
14.房屋高度和適當高度
房屋高度指建筑室外地面至次要屋面的高度,不包括局部突出屋面的樓梯間、
電梯間、水箱間、小的裝飾構(gòu)架、女兒墻等。對有斜坡屋頂?shù)母邔咏ㄖ?,房屋?/p>
度普通仍可算倒屋檐標高處;對于立面逐層收進的高層建筑,其房屋高度應根據(jù)
實踐狀況(如收進后的建筑功能、立體絕對大小等)確定。
最大適用高度指《混凝土高規(guī)》第4.2.2條、7.1.2條、10.1.3條、11.1.2條規(guī)定
的房屋適用的最大高度。這里所說的最大適用高度是與《混凝土高規(guī)》的規(guī)定相
適用的,并不是普通意義上高層建筑的最大高度限制。當房屋高度超過《混凝土
高規(guī)》的規(guī)定時,結(jié)構(gòu)實踐應有牢靠的根據(jù)和有效的技術(shù)措施,并需經(jīng)過指定結(jié)
構(gòu)的抗震專項審查。
15.防烈度8度、設計基本地震速度值為0.3g時,25?30米高度的框架結(jié)構(gòu),
位移難以把握,截面及配筋很大;當房屋高度大于30m時,成績更突出。能否
在8度時框架結(jié)構(gòu)最大適用高度45度太大?能否適當減小?
設計基本地震加速度為0.3g的地區(qū)比0.2g的地區(qū)的地震作用增大了50%;
框架結(jié)構(gòu)層間位移角限制條件比以往更嚴厲;地震作用計算要考慮質(zhì)量偶然公平
和雙向地震作用。因此,絕對過去的設計閱歷,如今的構(gòu)件截面以及截面配筋增
大是必定的。
規(guī)程規(guī)定的是8度時的最大適用高度,包含了設計基本地震加速度值為0.2g的
地區(qū)。對8度抗震設防地區(qū),假如設計純框架結(jié)構(gòu)有困難或不經(jīng)濟,可根據(jù)具體
狀況設計為框架-剪力墻等其它結(jié)構(gòu)體系。
16.B級高度高層建筑能否屬于超限高層建筑范圍
B級高度高層建筑是絕對A級高度高層建筑而言的,是指房屋高度超過《混
凝土高規(guī)》表422-1規(guī)定的框架-剪力墻、剪力墻及筒體結(jié)構(gòu)高層建筑,其適用
的最大高度不應超過《混凝土高規(guī)》表422-2的規(guī)定,并應恪守《混凝土高規(guī)》
規(guī)定的更嚴厲的計算和構(gòu)造措施要求。
根據(jù)文獻的規(guī)定,B級高度高層建筑屬于超限建筑工程,依舊需求進行抗震設防
專項審查;審查可由各地超限高層建筑工程審查委員會完成,審查的次要根據(jù)是
《混凝土高規(guī)》中有關(guān)B級高度高層建筑的規(guī)定,其目的是檢查、復核結(jié)構(gòu)設
計能否符號《混凝土高規(guī)》的相關(guān)要求。
17.房屋高寬比為何不作為超限高層建筑抗震專項審查的根據(jù),如何計算高寬
比
高層建筑的高寬比規(guī)定,是對結(jié)構(gòu)全體剛度、抗傾覆力量、全體波動、承載
力量以及經(jīng)濟合理性的宏觀把握性目的,是過去工程閱歷的總結(jié)。在《混凝土高
規(guī)》中,對這些功能中的絕大部分已有特別規(guī)定,如承載力、側(cè)向位移、波動、
傾覆等,因此不再將其作為超限高層建筑的一個推斷目的,《混凝土高規(guī)》中的
相運用詞是“不宜超過”規(guī)定值,不是必需滿足的條件。
普通狀況下,結(jié)構(gòu)立體寬度可按立體最小投影寬度計算。大底盤結(jié)構(gòu)的高寬比,
可對全體結(jié)構(gòu)和底盤以上的塔樓結(jié)構(gòu)分別進行核算?!痘炷粮咭?guī)》條文闡明中,
裙樓剛度和面積“較大”,是絕對塔樓面積而言的,不便于量化,可根據(jù)工程閱
歷和規(guī)章程度確定。
18.樓層改變位移把握時為何要考慮質(zhì)量偶然公平的影響
《混凝土高規(guī)》第435條,分別規(guī)定了樓層最大位移(層間位移)與均勻位
移(層間位移)之比值的下限1.2和下限1.5(或1.4),并規(guī)定地震作用位移計
算應考慮質(zhì)量偶然公平的影響。考慮質(zhì)量偶然公平的要求,除規(guī)章結(jié)構(gòu)外,比現(xiàn)
行國家標準《抗震規(guī)范》的規(guī)定嚴厲,是高層建筑結(jié)構(gòu)設計的需求,也與國外有
關(guān)標準的規(guī)定全都。
19.當計算雙向地震作用時,樓層改變把握可否不考慮質(zhì)量偶然公平的影響
《混凝土高規(guī)》第333條條文闡明“當計算雙向地震作用時,可不考慮質(zhì)量偶
然公平的影響”,次要表示地震作用計算時,質(zhì)量偶然公平和雙向地震作用可不
同時考慮,并不表示推斷樓層改變位移比限制時不考慮質(zhì)量偶然公平的影響。因
此,假如計算了雙向地震作用,按理應再單獨計算考慮質(zhì)量偶然公平的地震作用,
以推斷位移比能否滿足要求。
實踐工程中,對確定需求考慮雙向地震作用的結(jié)構(gòu)(如本文2.6節(jié)所述),也
可以近似按此位移進行改變位移比把握,但位移計算應按本文2.7條所述,按雙
向地震作用效應的規(guī)定計算。
20.樓層改變位移把握條件可否打破
正常狀況下,樓層位移比的下限條件是不應超過的,根據(jù)文獻,“規(guī)章性要求的
嚴厲程度,可依設防烈度不同有所區(qū)分。當計算的最大程度位移、層間位移值很
小時,改變位移比的把握可略有放寬。”因此,特殊條件下,個別樓層改變位移
比值超過規(guī)定的下限要求也是允許的,可由有關(guān)超限審查機構(gòu)審查確定。
所謂“最大程度位移、層間位移值很小”,普通要求層間位移角不大于位移角限
制的1/3o
21.抗震變形驗算中,任一層位移、層間位移、層位移差有何聯(lián)系和區(qū)分?為何
第4.6.3條“樓層位移計算不考慮偶然公平的影響”?
任一樓層的位移(含頂點位移)是絕對結(jié)構(gòu)固定端(基底)的絕對側(cè)向位移;層
間位移是上、下層側(cè)向位移之差;層間位移角是層間位移與層告之比值。在原規(guī)
程JGJ3-91中,對結(jié)構(gòu)側(cè)向位移有頂點位移和層間位移角雙重要求。理論表明,
假如層間位移角得到有效把握,結(jié)構(gòu)的側(cè)移安全性和順應性均可得到滿足。因此,
本次修訂僅保留了層間位移角的限制條件,與國外有關(guān)規(guī)范的要求相全都;同時,
對150m以上的高層建筑提出了溫馨度要求,即添加了卻構(gòu)頂點風振加速度的限
制條件。樓層位移、層間位移角的要求是從宏觀上保證結(jié)構(gòu)具有必要的側(cè)向剛度,
結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本處于彈性工作形態(tài),非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不毀壞。
目前,層間位移沒有考慮由于結(jié)構(gòu)全體轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的所謂有害位移的影響。
但實踐上,對高度較高的房屋建筑,結(jié)構(gòu)全體彎曲惹起的側(cè)移影響是不行忽視的,
在《混凝土高規(guī)》第463條第2、3款已有反映,即以放寬層間位移角限值的方
式加以考慮。
在《混凝土高規(guī)》第4.3.5條中,規(guī)定了同一樓層最大程度位移(層間位移)與
均勻程度位移(層間位移)的比值限值,以限制結(jié)構(gòu)的改變效應不致過大。
《混凝土高規(guī)》第463條樓層位移角把握條件,接受了層間最大位移計算,
考慮了改變的影響。抗震設計中,核算樓層層間位移角限制條件時,可不考慮質(zhì)
量偶然公平的影響,次要考慮到,新規(guī)范接受樓層最大層間位移把握層間位移角
曾經(jīng)比原規(guī)程JGJ3-91嚴厲,而側(cè)向位移的把握是絕對宏觀的要求,同時也考慮
到與《抗震規(guī)范》等國家標準保持全都。
22.改變周期與平動周期的比值要求,能否對兩個主軸方向平動為主的振型都
要考慮
改變?yōu)橹鞯恼裥椭?,周期最長的稱為第一改變?yōu)橹鞯恼裥?,其周期稱為改變?yōu)橹?/p>
的第一自振周期7;。平動為主的振型中,根據(jù)確定的兩個程度坐標軸方向X、Y,
可區(qū)分為X向平動為主的振型和Y向平動為主的振型。假定X、Y方向平動為
主的第一振型(即兩個方向平動為主的振型中周期最長的振型)的周期分別記為
心和工丫,并定義:
7]=max(Tlx,7;r)(7)
q=max([x,Zy)(8)
則7;即為《混凝土高規(guī)》第4.3.5條中所說的平動為主的第一自振周期,T?姑且
稱為平動為主的其次自振周期。對特定的結(jié)構(gòu),工、7;的值是恒定的,到底是幾
還是工廠與程度坐標軸方向X、Y的選擇有關(guān)。改變?yōu)橹骱推絼訛橹髡裥偷耐?/p>
斷方法參見本文第11條。
爭辯表明,結(jié)構(gòu)改變第一自振周期與地震作用方向的平動第一自振周期之比
值,對結(jié)構(gòu)的改變呼應有分明影響,當兩者接近時,結(jié)構(gòu)的改變效應限制增大。
《混凝土高規(guī)》第4.3.5條對結(jié)構(gòu)改變?yōu)橹鞯牡谝蛔哉裰芷?;與平動為主的第一
自振周期7;之比值進行了限制,其目的就是把握結(jié)構(gòu)改變剛度不能過弱,以減小
改變效應。
《混凝土高規(guī)》對改變?yōu)橹鞯牡谝蛔哉裰芷?;與平動為主的第一自振周期
之比值沒有進行限制,次要考慮到實踐工程中,單純的一階改變或平動振型的工
程較少,多數(shù)工程的振型時改變和平動相伴隨的,即便時平動振型,往往在兩個
坐標軸方向都有分量。針對上述狀況,限制7;與7;的比值是必要的,也是合理的,
具有廣泛適用性;如對7;與心的比值也加以異樣的限制,對普通工程是偏嚴的要
求。對特殊工程,如比較規(guī)章、改變中心與質(zhì)心相重合的結(jié)構(gòu),當兩個主軸方向
的側(cè)向剛度相差過大時,可對7;與T?的比值加以限制,普通不宜大于1.0。實踐
上,根據(jù)《抗震規(guī)范》第3.5.3條的規(guī)定,結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的側(cè)向剛度不宜
相差過大,以使結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向上具有比較相近的抗震功能。
23.8度抗震等級曾經(jīng)是一級,當為乙類建筑時,抗震措施按9度審查仍為一級,
此兩個一級能否完全相當?當設防烈度為9度,乙類建筑的抗震措施“應符合
比9度抗震設防更高的要求”,此“更高的要求”的具體內(nèi)容是什么?
《混凝土高規(guī)》表4.8.2為丙類建筑的抗震等級表,乙類建筑應進步一度實行抗
震措施,其中抗震等級應按進步一度后查表4.8.2確定:8度時為二級者,進步
后則為一級,8度時曾經(jīng)為一級者,若按表4.8.2查9度對應的抗震等級時也是
一級,但由于對應的最大適用高度是不同的,后者的抗震措施(次要是抗震構(gòu)造
措施)應一級適當加強,加強的幅度應與房屋高度有關(guān),但有關(guān)抗震設計的內(nèi)力
調(diào)整系數(shù)普通可不必進步。
設防烈度為9度時,房屋高度不應超過A級高度最大適用高度的要求。若為A
級高度的乙類建筑,”應符合比9度抗震設防更高的要求”,在《混凝土高規(guī)》第
4.8.2條中已有規(guī)定,即應按特一級抗震等級要求設計。
8度抗震設防時,B級高度乙類建筑的抗震等級,在《混凝土高規(guī)》第483
條中沒有規(guī)定,其抗震措施應特別爭辯確定。
24.《混凝土高規(guī)》第4.8.1和4.8.4條抗震措施和抗震構(gòu)造措施的規(guī)定,對乙、
丙類建筑如何具體運用
根據(jù)《混凝土高規(guī)》第4.8.1條和484條規(guī)定,同一設防烈度下,不同場地僅影
響抗震構(gòu)造措施,除抗震構(gòu)造措施以外的其他抗震措施是相反的。在給定設計基
本地震加速度時,抗震設防烈度是獨一確定的,打算抗震措施的烈度如表2,打
算構(gòu)造措施的烈度如表3。
打算抗震措施的烈度
設計基本地震加速度(g)和設防烈度
建筑0.050.10.150.20.30.4
類別677889
甲、乙類788999+
丙類677889
注:“9+”表示應實行比9度更高的抗震措施,幅度應具體爭辯確定。
打算抗震構(gòu)造措施的烈度
設計基本地震加速度(g)和設防烈度
建筑場地
0.050.10.150.20.30.4
類別類別
677889
甲、I677889
乙II788999+
類IILIV788+99+9+
I666778
丙類II677889
IILIV678899
注:“8+”表示應實行比8度更高的抗震構(gòu)造措施,但比9度要求低;“9+”表
示應實行比9度更高的抗震構(gòu)造措施,進步幅度應具體爭辯確定。
抗震措施包含了抗震構(gòu)造措施,因此,表2表示全部抗震應滿足的烈度要求;
表3表示因場地類別不同,對抗震構(gòu)造措施提出的部分放松或從嚴對要求。具體
說,與構(gòu)件設計內(nèi)力調(diào)整及抗震構(gòu)造措施都有關(guān),按表2的烈度確定抗震等級;
僅與抗震構(gòu)造設計有關(guān)時,按表3的烈度確定抗震等級。
25.第4.8.1和4.8.2條中框支框架的含義
框支框架是指轉(zhuǎn)換構(gòu)件(如框支梁)以及其下面的框架柱和框架梁,不包括不直
接支承轉(zhuǎn)換構(gòu)件的框架。如考慮結(jié)構(gòu)變形的連續(xù)性,在程度方向上與框支框架直
接相連的非框支框架的抗震構(gòu)造設計可適當加強,加強的范圍可不少于相連的一
個跨度。
26.如何理解和把握裙房抗震等級不低于主樓的抗震等級
高層建筑往往帶有裙房,有時裙房立體面積還較大,當裙房與主樓在結(jié)構(gòu)上完全
分開時,主樓與裙房分別按各自的結(jié)構(gòu)體系、房屋高度確定抗震等級。當主樓和
裙房連接為全體時,裙房除按本身條件確定抗震等級外,還不應低于主樓的抗震
等級。例如,裙房為純框架、主樓為剪力墻結(jié)構(gòu)且連為全體時,主樓按剪力墻結(jié)
構(gòu)確定抗震等級,裙樓框架的抗震等級除按本身條件外,尚不應低于主樓剪力墻
的抗震等級。
當主樓為部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)時,框支框架按部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)確定抗震等
級,裙樓可按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)確定抗震等級,若低于主樓框支框架的框支等級,
則與框支框架直接相連的非框支框架應適當加強抗震構(gòu)造措施。
27.地下室抗震等級能否因上部的嵌固部位不同而不同
根據(jù)《混凝土高規(guī)》第485條的規(guī)定,準繩上,除與上部結(jié)構(gòu)直接相連的地下
室一層結(jié)構(gòu)的抗震等級應與上部結(jié)構(gòu)相反外,其他地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級可比上
部結(jié)構(gòu)放松要求。由于全體功能和建筑功能的需求,高層建筑普通都有一層或多
層地下室,且經(jīng)過合理設計,簡約滿足上部結(jié)構(gòu)嵌固于地下室頂板標高地位(土
0.0)地位的條件,因此,普通地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級可按第4.8.5條確定。
對于土0.0標高的確不能作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的狀況,實踐嵌固部位所在
樓層以及其上部的地下室樓層(與地面以上結(jié)構(gòu)對應的部分)的抗震等級,可取
為與上部結(jié)構(gòu)相反或根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)的有利狀況適當放松。
28.高度小于60m的框架-核心筒結(jié)構(gòu)可否按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)確定抗震等級
《混凝土高規(guī)》中,框架-核心筒結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)布置絕對固定的一種結(jié)構(gòu)方式,是
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的一種特例,其房屋高度普通較高(大于60m);而普通框架-
剪力墻結(jié)構(gòu)的布置方式較機警,房屋高度適用范圍比較寬(可小于60m)。因此,
在表4.8.2中,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)按房屋高度60m為界線區(qū)分了不同的抗震等級,
框架-核心筒結(jié)構(gòu)的抗震等級沒有按房屋高度區(qū)。實踐上,當房屋高度大于60m
時,表482中框架-核心筒結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級是相反的。
對于房屋高度小于60m的框架-核心筒結(jié)構(gòu),若按框架-剪力墻結(jié)構(gòu)確定其抗震等
級,則除應滿足核心筒的有關(guān)設計要求外,同時應滿足規(guī)程對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)
的其他要求,如剪力墻所擔當?shù)慕Y(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩的規(guī)定等。
29.對6度抗震設防的高層建筑結(jié)構(gòu),《混凝土高規(guī)》第3.3.4條和5.1.13條對
彈性動力時程分析的要求不全都,如何執(zhí)行?
《混凝土高規(guī)》第3.3.4條對6度抗震設防時,未作彈性時程分析補充計算的明
白規(guī)定,是考慮到此種狀況的地震作用絕對較小,次要以抗震構(gòu)造設計為主。但
并不表明6度時對全部結(jié)構(gòu)都不需求做彈性時程分析補充計算,對特殊不規(guī)章的
高層建筑或《混凝土高規(guī)》另有規(guī)定的狀況(如第4.6.4條、5.1.13條),仍應進
行彈性時程分析補充計算,其加速度審查曲線的最大加速度值可按《抗震規(guī)范》
表5.122接受,即取18cm/s2
30.《混凝土高規(guī)》第5.1.16條如何推斷計算結(jié)果的合理性
目前,接受計算機軟件進行高層建筑結(jié)構(gòu)分析和設計是相當普遍的。因此,對計
算結(jié)果的合理性、牢靠性進行推斷是格外必要的,是結(jié)構(gòu)設計最次要的義務之一。
這項工作要以結(jié)構(gòu)工程師的力學概念和豐富的工程閱歷為基礎(chǔ),普通從結(jié)構(gòu)總體
和局部兩個方面考慮??傮w上包括:所選用的計算軟件能否適用以及能否恰當、
結(jié)構(gòu)的振型、周期、位移外形和量值、地震作用的分布和樓層地震剪力的大小、
有效參與質(zhì)量、截面配筋設計等,能否在合理的范圍,總體和局部的力學均衡條
件能否得到滿足。推斷力學均衡條件時,應針對重力荷載、風荷載作用下的單工
況內(nèi)力進行。對局部構(gòu)件,尤其是受力簡單的構(gòu)件(如轉(zhuǎn)換構(gòu)件等),分析其內(nèi)
力或應力分布能否與力學概念、工程閱歷相全都。
31.連梁剛度折減系數(shù)可否小于0.5
首先,連梁剛度折減是針對抗震設計而言的,對非抗震設計的結(jié)構(gòu),通常不宜對
連梁剛度進行折減。其次,抗震設計時,連梁剛度折減系數(shù)的取值,應滿足連梁
正常運用極限形態(tài)的要求,普通與設防烈度有關(guān),設防烈度高時可多折減一些,
設防烈度低時可少折減一些,但普通不小于0.5o當連梁剛度折減系數(shù)取值小于
0.5時,與之相連的剪力墻肢設計應加強,連梁本身必需滿足非抗震設計的承載
力量和正常運用極限形態(tài)的設計要求。
32.計算嵌固部位的側(cè)向剛度比時,地下室外墻(擋土墻)能否參與計算
普通狀況下,高層建筑結(jié)構(gòu)地下室外墻均可參與地下室的側(cè)向剛度計算,因此,
地下室一層與上部結(jié)構(gòu)一層的等效剪切剛度比不小于2的要求是簡約滿足的。對
于地下室外墻與上部結(jié)構(gòu)相距比較遠(如超過40?50)的狀況,普通不宜作為
推斷嵌固條件的墻體參與地下室的側(cè)向剛度計算。
作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室結(jié)構(gòu)設計,應符合《混凝土高規(guī)》第5.3.7、
455、4.8.5條的有關(guān)規(guī)定。
33.推斷結(jié)構(gòu)側(cè)向位移限制條件時,要否考慮不同作用效應的組合
根據(jù)《混凝土高規(guī)》第5.6.1-5.6.4條的規(guī)定,結(jié)構(gòu)位移計算按作用效應的標準組
合考慮,作用的分項系數(shù)取l.Oo因此,高層建筑結(jié)構(gòu)的位移、變形驗算,準繩
上應考慮不同作用效應的標準組合。
實踐設計時,對側(cè)向位移的驗算,往往僅考慮風荷載或程度地震淡淡作用,是一
種簡化處理方法。次要緣由是,重力荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)向位移絕對很??;60m以
下的結(jié)構(gòu),風與地震作用下的側(cè)向位移不要求同時組合;60m以上的抗震設計結(jié)
構(gòu),僅考慮20%的風荷載位移參與程度地震位移組合,影響不大。對于計算層間
位移角接近限值的狀況,應按規(guī)定考慮可能的組合效應。
34.短柱是剪跨比不大于2還是高寬比不大于4的柱?《混凝土高規(guī)》第6.4.6
條為何同時規(guī)定了上述兩種要求?
按《混凝土高規(guī)》規(guī)定,短柱是指剪跨比入W2的柱。剪跨比可按《混凝土高規(guī)》
C6.2.6-4)式計算,其彎矩和剪力值不做強柱弱梁和強剪弱彎的調(diào)整。假如柱的
反彎點在柱高中部時,入W2和高寬比",,/九W4是近似等效的。
McMc
A------=——..假如入W2,貝i
c
西B西Vhc2hchc
《混凝土高規(guī)》第6.4.4條中對填充墻惹起的短柱狀況,接受柱高寬比不大于
4的要求是近似的規(guī)定,次要是為了便利操作。
35.《混凝土高規(guī)》表6.4.2注3中,對剪跨比小于1.5的柱,軸壓比應特別爭辯
并實行特殊構(gòu)造措施,如何運用?該表注4、5的措施可否算作“特殊構(gòu)造措施”?
假如遇到剪跨比小于1.5的柱,宜首先調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,改善其受力功能。當無法
調(diào)整結(jié)構(gòu)設計時,軸壓比限值應特別爭辯,普通狀況下可比表6.4.2中數(shù)值降低
0.1接受。表6.4.2注4、5中加強箍筋和縱向鋼筋的做法,是比較有效的進步框
架柱延性的構(gòu)造措施之一,因此可用于剪跨比小于1.5的框架柱設計。
36.剪力墻底部加強部位的高度能否包含地下室
剪力墻底部加強部位的高度應按《混凝土高規(guī)》第7.1.9條的規(guī)定計算,計算終
點普通是室外地坪。地下一層普通可按加強部位設計,其邊緣構(gòu)件設計可與地上
一層相反(即地上一層的邊緣構(gòu)件向下延伸一層)。若地下室多于一層,地下2
層以下普通可按構(gòu)造邊緣構(gòu)件要求設計;特殊狀況(如地下室周邊約束條件較差)
需另行考慮。
37.《混凝土高規(guī)》第7.1.2條短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)如何界定
《混凝土高規(guī)》第7.1.2條中所說的“短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)”次要是指
結(jié)構(gòu)立體中部為剪力墻構(gòu)成的薄壁筒體(常用作樓梯間、電梯間等)、其他部位
基本為短肢剪力墻的一種結(jié)構(gòu)布置方式,近幾年來在非抗震地區(qū)以及6度、7度
抗震設防地區(qū)的住宅建筑中漸漸被運用。要提出更具體的量化推斷目的是困難
的,普通狀況下,短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)中,短肢剪力墻承受的傾覆力矩
可占結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的40%?50%。因此,普通剪力墻結(jié)構(gòu)中,假如存在大批
的短肢剪力墻,則不必要恪守7.1.2條的規(guī)定。實踐上,《混凝土高規(guī)》第7.2.5
條對剪力墻結(jié)構(gòu)中的獨立小墻肢另有特別規(guī)定。
設計中,對于短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)布置上宜使兩個次要受力
方向的剛度和承載力相差不多。
7.1.2條第4款軸壓比要求應按第3款進步后的抗震等級確定。
7.1.2條次要是針對抗震設計而言的。
38.剪力墻截面高度與厚度之比在3-5時應恪守哪些規(guī)定設計
剪力墻截面高度與厚度之比為3?5時,其軸壓比應符合《混凝土高規(guī)》第7.2.5
條的規(guī)定;其縱向鋼筋的構(gòu)造配筋率可按第7.1.2條第6款的規(guī)定設計,配筋方
式可根據(jù)實踐狀況和設計習氣按框架柱或剪力墻設計;其箍筋可按剪力墻約束邊
緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件的要求設計。
39.第7.2.16條剪力墻約束邊緣構(gòu)件箍筋體積配箍率計算時可否計入拉筋和程
度分布鋼筋?圖7.2.16中約束邊緣構(gòu)件的暗影區(qū)外,箍筋間距可否不全都?
約束邊緣構(gòu)件箍筋配置,對比《混凝土高規(guī)》圖7216,區(qū)分暗影區(qū)和非暗影區(qū)
兩部分。在暗影區(qū)內(nèi)應有封閉箍筋,可部分接受拉筋,拉筋可計入體積配箍率計
算(猶如框架柱中的拉筋);在非暗影區(qū)內(nèi),可接受箍筋和拉筋相結(jié)合的方式,
也可完全接受拉筋,拉筋計入體積配箍率計算。當剪力墻程度分布鋼筋在約束邊
緣構(gòu)件內(nèi)確有牢靠錨固時,才可與其它封閉箍筋、拉筋一同作為約束箍筋計算。
對約束邊緣構(gòu)件,無論《混凝土高規(guī)》圖7216的暗影區(qū)或非暗影區(qū),其箍筋沿
豎向的間距,特一級和一級時不應大于100mm,二級時不應大于150mm,要求
是相反的。
40.按《混凝土高規(guī)》第7.2.16條的條文闡明,剪力墻約束邊緣構(gòu)件箍筋的配
箍特征值可隨剪力墻軸壓比的大小有所不同,如何執(zhí)行?當剪力墻軸壓比不大
于《抗震規(guī)范》表6.4.6規(guī)定的數(shù)值時,可否僅按構(gòu)造邊緣構(gòu)件設計?
剪力墻約束邊緣構(gòu)件的延性,除與混凝土和配筋特性(尤其是箍筋配箍率特征值
和箍筋方式)有關(guān)外,還與邊緣構(gòu)件的外形和承受的軸向壓力大?。摧S壓比)
有關(guān)。《混凝土高規(guī)》第7216條的條文闡明,反映的就是剪力墻軸壓比的影響。
當剪力墻軸壓比等于或接近《混凝土高規(guī)》表7216的限值時,箍筋配箍特征值
取0.2(特一級為0.24);當剪力墻軸壓比小于《抗震規(guī)范》表646條的限值時,
箍筋配箍特征值可取0.1;其他狀況,箍筋配箍特征值可按軸壓比大小在0.1和
0.2(特一級為0.24)之間內(nèi)插取值。
《混凝土高規(guī)》第7215條的規(guī)定比《抗震規(guī)范》嚴,除了高層建筑結(jié)構(gòu)的重要
性絕對較高外,次要考慮到普通高層建筑中,剪力墻的軸壓比小于《抗震規(guī)范》
表6.4.6條規(guī)定的狀況不多。對于這種狀況,仍應按《混凝土高規(guī)》第7215條
的規(guī)定進行邊緣構(gòu)件設計,但約束邊緣構(gòu)件的箍筋配箍特征值可取0.1,并且箍
筋直徑不小于8mm、箍筋間距不大于100mm(特一級和一級)或150mm(二級),
約束邊緣構(gòu)件暗影范圍內(nèi)的縱向鋼筋最低配置要求同第7.2.16條第2款的要求。
對于多層建筑,剪力墻邊緣構(gòu)件的設計可僅符合《抗震規(guī)范》的要求。
41.《混凝土高規(guī)》第7.2.17條第3款中,“箍筋的無支長度不應大于300mm”,
何謂“無支長度”?
首先應明白,構(gòu)造邊緣構(gòu)件中無支長度的要求對約束邊緣構(gòu)件也是適用的。箍筋
的無支長度是同一程度面內(nèi)兩個相鄰約束點之間的箍筋長度,因此,普通應有與
之垂直方向的箍筋或拉筋約束。在剪力墻邊緣構(gòu)件中,箍筋無支長度不大于
300mm的要求是簡約滿足的。
42.連梁受彎縱向鋼筋構(gòu)造配筋率如何取用
連梁受彎縱向鋼筋構(gòu)造配筋率的取值成績,由于相關(guān)爭辯工作不充分,因此在《混
凝土高規(guī)》中暫且沒有反映。文獻從“強剪弱彎”的角度對此進行了爭辯,對非
抗震設計的連梁可取0.2%,對抗震設計的連梁建議按表4接受。
抗震設計時連梁縱向鋼筋構(gòu)造配筋率
連梁跨高比B縱向鋼筋構(gòu)造連梁跨高比B縱向鋼筋構(gòu)造
配筋率(%)配筋率(%)
B<0.50.201.0<PW1.50.25-0.30
0.5<PW1.00.25B>1.50.25-0.40
43.要否限制剪力墻分布鋼筋和邊緣構(gòu)件內(nèi)縱向鋼筋的最大配筋率
約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件暗影區(qū)(分布見《混凝土高規(guī)》圖7.2.16和7.2.17)
內(nèi)縱向鋼筋的最大配筋率,由于尚沒有充分的爭辯成果,在相關(guān)規(guī)范中沒有明白
規(guī)定,目前可參考《混凝土高規(guī)》第6.4.4條第3款關(guān)于框架柱的規(guī)定,以保證
鋼筋混凝土構(gòu)件的基本功能。當縱向鋼筋直徑較大、配筋率較高時,約束箍筋的
配置應與之相配套。
剪力墻豎向分布鋼筋普通按構(gòu)造要求配置,配筋率不會太大。
剪力墻程度分布鋼筋最大配筋率雖然無明白規(guī)定,但根據(jù)《混凝土高規(guī)》第722
條第6款的受剪截面限制條件和第7.2.11~7.2.12條的截面受剪承載力計算公式,
可以推算出程度分布鋼筋4的最大值,因此其最大配筋率實踐上是有限制的。
另外,《混凝土高規(guī)》第7219條對剪力墻分布鋼筋的最大直徑也做了限制。
44.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在樓層標高處,剪力墻內(nèi)能否必需設置框架梁或暗梁
根據(jù)《混凝土高規(guī)》第822第4款的精神,框架應與剪力墻構(gòu)成殘缺的抗側(cè)力
體系。因此,與剪力墻立體重合的框架梁宜經(jīng)過剪力墻,或在剪力墻內(nèi)設置暗框
架梁;與框架立體不重合的剪力墻內(nèi)不是必需設置暗框架梁,可根據(jù)實踐狀況具
體確定。
45.第9.2.4條框架-核心筒外周為何要求設置邊框架梁?當核心筒以外有兩周框
架柱時,外部框架與核心筒之間的中部框架柱能否也必需設置框架梁?
第924條的規(guī)定,次要是為了避開消滅《混凝土高規(guī)》第8章所述的板柱一剪
力墻結(jié)構(gòu),添加結(jié)構(gòu)的全體剛度尤其是抗扭剛度,盡量避開純板柱節(jié)點,進步節(jié)
點的抗剪、抗沖切功能。該條是強迫性條文,必需嚴厲執(zhí)行。
對核心筒核心有兩圈框架柱的框架一核心筒結(jié)構(gòu),假如內(nèi)圈框架柱設計上以
承受豎向荷載為主,則允許部設置框架梁;否則也應符合第924條的要求。
46.框支梁能否包括梁上托柱的梁?托墻和托柱的梁設計上有何不同?
習氣上,框支梁普通指部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)中支承上部不落地剪力墻的梁,是有
了“框支剪力墻結(jié)構(gòu)”,才有了框支梁?!痘炷粮咭?guī)》第10.2.1條所說的轉(zhuǎn)換構(gòu)
件中,包括轉(zhuǎn)換梁,轉(zhuǎn)換梁具有更精確的含義,包含了上部托柱和托
墻的梁,因此,傳統(tǒng)意義上的框支梁僅是轉(zhuǎn)換梁中的一種。
單從《混凝土高規(guī)》第1029條中提到的“梁上托柱”的規(guī)定,只能上闡明在這
里提到的兩個各別規(guī)定上,“梁上托柱”的梁和傳統(tǒng)的“框支梁”均有要求。實
踐上,從《混凝土高規(guī)》第10.2節(jié)的很多規(guī)定上,曾經(jīng)分明區(qū)分了這兩種梁所
構(gòu)成的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的不同要求,如第10.2.2條關(guān)于轉(zhuǎn)換層設置地位的要求、1025
條關(guān)于進步抗震等級的要求、1028條第2款關(guān)于縱向鋼筋和腰筋的要求、第
10.2.9條第2款和第4款的要求等。
托柱的梁普通受力也是比較大的,有時受力上成為空腹塔架的上弦,設計中
應特殊留意。因此,接受框支梁的某些構(gòu)造要求是必要的,這在《混凝土高規(guī)》
第10.2節(jié)已有反映。
47.結(jié)構(gòu)中僅個別樓層有錯層構(gòu)件,或錯層摟板標高差不超過對應地位的梁截
面高度時,能否算《混凝土高規(guī)》的錯層結(jié)構(gòu)?
關(guān)于錯層結(jié)構(gòu)的定義,目前沒有全都的意見,次要由于實踐結(jié)構(gòu)中錯層的類型太
多、太簡單。
樓板相錯高度不超過梁截面高度時,可不作為錯層結(jié)構(gòu);至于住宅中個別地
位樓板躍層等錯層狀況,比較簡單,應根據(jù)實踐狀況個別推斷。但是,即便不作
為《混凝土高規(guī)》的錯層結(jié)構(gòu)(次要是最大適用高度限制上),在一些關(guān)鍵部位
仍應實行必要的加強措施,例如錯層部位的框架柱和剪力墻宜符合《混凝土高規(guī)》
第10.4.4和10.4.5條的要求。
48.《混凝土高規(guī)》附錄E.0.2條中,兩種剛度比把握不簡約一致,特殊是當?shù)?/p>
層層高較大時,假如樓層側(cè)向剛度比滿足“不應小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的
60%”時,等效側(cè)向剛度則下部還大于上部,很難接近1,如何處理?
高層建筑中,關(guān)于結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度有多種不同的含義,因此,剛度比計算結(jié)果不相
反是可能的。
《混凝土高規(guī)》附錄E.0.2條規(guī)定的等效側(cè)向剛度比是反映整個轉(zhuǎn)換層以下
結(jié)構(gòu)(多于一層)與上部相反(或相近)高度剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度關(guān)系;一、二層
轉(zhuǎn)換層時要求轉(zhuǎn)換層下層與下層樓層側(cè)向剛度(V/Au)之比不小于0.5,三層及
三層以上時不小于0.6,反映的是轉(zhuǎn)換層上、下層之間的側(cè)向剛度關(guān)系。二者定
義和算法不同,需同時滿足。
抗震設計時,等效側(cè)向剛度比兀不大于L3即可,若小于1.0,普通狀況下更有
利于結(jié)構(gòu)抗震。規(guī)程中的“宜接近于1",次要指不要大于1太多。
49.A級高度乙類建筑,8度設防,轉(zhuǎn)換層地位設在3層,按《混凝土高規(guī)》第
4.8.1條規(guī)定其抗震措施應進步一度接受,單在表4.8.2中無法查到抗震等級;按
《混凝土高規(guī)》第10.2.5條規(guī)定,其框支層、剪力墻底部加強部位的抗震等級
尚宜按規(guī)程表4.8.2的規(guī)定進步一級接受。如何確定其抗震等級?
對該工程,《混凝土高規(guī)》表4.8.2中沒有9度時的抗震等級規(guī)定,因此作為帶轉(zhuǎn)
換層的乙類建筑,其抗震等級不能直接查取,應具體爭辯確定。按《混凝土高規(guī)》
第1025條規(guī)定,部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層在第3層時,其抗震等級尚應按
表482的規(guī)定進步一級接受,一級進步到特一級,曾經(jīng)為特一級的可不再進步。
根據(jù)規(guī)范精神,建議該工程框支柱和底部加強部位的剪力墻的抗震等級取特一
級,并適當進步抗震構(gòu)造措施;上部剪力墻抗震等級取一級。
50.轉(zhuǎn)換層以下落地剪力墻往往帶端柱(邊框柱),要否按第8.2.2條將框支梁
或框架梁在墻內(nèi)拉通或設暗梁?落地墻端柱能否按獨立框支柱要求設計?
按《混凝土高規(guī)》第8.2.2條規(guī)定,此種狀況的框架梁或框支梁應在與之重合的
墻內(nèi)拉通,或至少設置暗梁。當落地剪力墻的端柱同時承托轉(zhuǎn)換構(gòu)件時,其在剪
力墻立體內(nèi)的有關(guān)內(nèi)力調(diào)整可不按框支柱的規(guī)定執(zhí)行,但有關(guān)構(gòu)造要求應符合框
支柱的規(guī)定。
51.第10.2.22條厚板總配筋率不宜小于0.6%,如何在板底面和頂面安排?
假如是構(gòu)造配筋,則板頂面和底面每個方向的最小構(gòu)造配筋率可分別取0.3%。
52.框支層在土0.0(框支結(jié)構(gòu)在地下室)如何執(zhí)行《混凝土高規(guī)》?
當結(jié)構(gòu)的嵌固部位在±0.0時,地下一層的框支柱和轉(zhuǎn)換構(gòu)件仍應執(zhí)行《混凝
土高規(guī)》的有關(guān)規(guī)定;地下一層以下的框支柱的軸壓比可按普通框架柱的要求設
計,但其截面、混凝土強度等級和配筋設計結(jié)果不宜小于其下面對應的柱。
53.當框支層同時含有框支柱和框架柱時,如何執(zhí)行《混凝土高規(guī)》第10.2.7
條的框架剪力調(diào)整要求?
首先應按第8.1.4條框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的要求進行地震剪力調(diào)整,然后再按第
10.2.7條的規(guī)定復核框支柱的剪力要求。
54.《混凝土高規(guī)》第10.3.3條、10.4.4條、10.5.5條均有抗震等級進步一級的要
求,柱軸壓比限值按進步前還是進步后的抗震等級確定?
這三條均屬于簡單結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的要求,因此,驗算柱軸壓比限值時,應按進步
后的抗震等級確定。
55.地下室連為全體、地上分為若干獨立結(jié)構(gòu)時,能否必需執(zhí)行《混凝土高規(guī)》
10.6節(jié)的規(guī)定?
這種狀況,普通不屬于《混凝土高規(guī)》10.6節(jié)規(guī)定的多塔樓結(jié)構(gòu),因此不必執(zhí)行
《混凝土高規(guī)》10.6節(jié)的有關(guān)規(guī)定,但地下室頂板設計應符合《混凝土高規(guī)》第
4.5.5條的相關(guān)規(guī)定。
56.第12.2.4條“鋼筋間距不應小于150mm,宜為200?300mm”,鋼筋間距取
100?150mm能否允許?
《混凝土高規(guī)》第1224條的規(guī)定,次要考慮到高層建筑的筏形基礎(chǔ)的板厚普通
較厚,配筋直徑較大,為便于混凝土施工和保證混凝土質(zhì)量而作出的。對于鋼筋
直徑較小的狀況,在不妨礙施工和保證混凝土質(zhì)量的前提下,鋼筋間距小于
150mm是允許的,但普通不小于100mm。這種狀況,將局部修訂或規(guī)程的下一
版修訂中加以考慮。
《建筑抗震設計規(guī)范GB50010答疑
中國建筑科學爭辯院王亞勇戴國瑩編
1管理成績
1.1執(zhí)行GB50011-2001抗震規(guī)范時,若發(fā)覺某些條款與以前頌布的國家標準或
行業(yè)標準規(guī)定不全都時如何處理?
根據(jù)標準化法,當國家標準與行業(yè)標準對同一事物的規(guī)定不全都時,應按國家標
準執(zhí)行。當不同的國家標準之間的規(guī)定不全都時,應按最新頌布的國家標準執(zhí)行。
1.2GB50011規(guī)范附錄A中某些地區(qū)的設計基本地震加速度與89規(guī)范中抗震設
防烈度所對應的加速度值不同,實踐運用時應如何操作?
根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局GB50011年2月2日發(fā)布的國家標準《中國地震驚參
數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-GB50011)自GB50011年8月1日起實施,對于設計基本
地震加速度與原來相比有所變化的地區(qū),則自GB50011年8月1日起應按變化
后的加速度值進行抗震設防。
1.3已按89規(guī)范進行設計,因種種緣由目前尚未施工的工程,施工前能否應按
G
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