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文檔簡介
1、 房屋建筑抗震設(shè)計常見問題解答(內(nèi)部資料)中國建筑科學(xué)研究院2004年4月說明協(xié)助設(shè)計人員、施工圖審查人員正確、全面理解和運(yùn)用建筑抗震設(shè)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(shè)計的強(qiáng)制性條文,這里匯總編入了下列資料:高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3若干問題討論建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011答疑房屋建筑抗震設(shè)計強(qiáng)制性條文的理解和實(shí)施建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223修訂中國建筑科學(xué)研究院程抗震研究所20044高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2002)若干問題討論中國建筑科學(xué)研究院黃小坤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28
2、m的非抗震設(shè)計和抗震設(shè)計烈度為69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)具體情況適當(dāng)放松;混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002、建筑抗震設(shè)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(shè)計,宜有更詳細(xì)的專門規(guī)定。2風(fēng)壓取值基本風(fēng)壓按混凝土高規(guī)第3.2.2條的規(guī)定采用,但不得小于0.3N/m2。對于特別重要的高層建筑,目
3、前尚無統(tǒng)一、明確的定義,一般可根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001規(guī)定的設(shè)計使用年限和安全等級確定。設(shè)計使用年限為100年的或安全等級為一級的高層建筑可認(rèn)為是特別重要的高層建筑。對風(fēng)荷載是否比較敏感,主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、振型比較復(fù)雜的高層建筑結(jié)構(gòu),高振型影響不可忽視,僅采用考慮第一振型影響的風(fēng)振系數(shù)來估計風(fēng)荷載的動力作用,有時不能全面反映建筑物對風(fēng)荷載的動力影響,可能偏于不安全,因此適當(dāng)?shù)靥岣唢L(fēng)壓取值。為了便于條文的執(zhí)行,混凝土高規(guī)條文說明指出,一般情況下,房屋高度大于60m的高層建筑可取100年一遇的風(fēng)壓值;對
4、于房屋高度不超過60m的高層建筑,其風(fēng)壓取值是否提高,可由設(shè)計人員根據(jù)實(shí)際情況確定。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(fēng)壓計算風(fēng)荷載。3群集建筑的風(fēng)荷載增大對房屋相互間距較近的建筑群,由于旋渦的相互干擾,房屋的某些部位的局部風(fēng)壓會顯著增大,設(shè)計時宜考慮其不利影響。群體效應(yīng)一般與建筑物的相對高度、距離、方位、體型等有關(guān),情況比較復(fù)雜,我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB5009-2001尚未給出具體計算方法,一般可將風(fēng)荷載體型系數(shù)進(jìn)行放大,如混凝土高規(guī)第3.2.7條的要求。風(fēng)洞試驗(yàn)表明,風(fēng)對群集建筑物的荷載增大效應(yīng)往往是局部的,表現(xiàn)為局部風(fēng)壓的增大。對于有
5、參考經(jīng)驗(yàn)的情況,可采用已有的放大系數(shù);對比較重要的或體型、環(huán)境非常復(fù)雜的高層建筑,建議通過邊界風(fēng)洞試驗(yàn)考慮風(fēng)荷載作用。46度抗震設(shè)計時為何規(guī)定計算地震作用和作用效應(yīng)鑒于高層建筑的重要性且結(jié)構(gòu)計算軟件應(yīng)用已十分普遍,因此規(guī)定所有6度抗震設(shè)計的高層建筑也進(jìn)行地震作用和作用效應(yīng)計算,而不僅僅限于四類場地上的較高房屋。通過計算,可與無地震作用效應(yīng)組合工況進(jìn)行比較,并可采用有地震作用組合的柱軸壓力設(shè)計計算柱的軸力等,方便抗震設(shè)計。5考慮質(zhì)量偶然偏心的依據(jù)和方法國外多數(shù)抗震設(shè)計規(guī)范認(rèn)為,需要考慮由于施工、使用等因素所引起的質(zhì)量偶然偏心或地震地面運(yùn)動的扭轉(zhuǎn)分量的不利影響?,F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)抗震規(guī)范中,對平面規(guī)則的
6、結(jié)構(gòu),采用增大邊榀結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的簡化方法考慮偶然偏心的影響。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)量偶然偏心來計算單向水平地震作用,是和國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定一致的。實(shí)際計算時,可將每層質(zhì)心沿參考坐標(biāo)系的同一方向(正向或負(fù)向)偏移,分別計算地震作用和作用效應(yīng);也可近似按照原始質(zhì)量分別情況計算地震作用,再按規(guī)定的質(zhì)量偶然偏心位置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(yīng)。對于連體結(jié)構(gòu)、多塔樓結(jié)構(gòu),相對分離的塔塊可按自身的邊長確定相應(yīng)樓層的質(zhì)量偶然偏心值。6何時需要考慮計算雙向地震作用強(qiáng)震觀測表明,幾乎所有地震作用都是多向性的,尤其時沿水平方向和豎
7、向的振動作用?;炷粮咭?guī)第3.3.2條規(guī)定了考慮計算雙向地震作用的情況,即質(zhì)量與剛度分布明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)?!百|(zhì)量與剛度分布明顯不均勻不對稱”,主要看結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量的分布情況以及結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的大小,總體上是一種宏觀判斷,不同設(shè)計者的認(rèn)識有一些差異是正常的,但不應(yīng)該產(chǎn)生質(zhì)的差別。一般而言,可根據(jù)樓層最大位移與平均位移之比值判斷,若該值超過扭轉(zhuǎn)位移比下限1.2較多(比如A級高度高層建筑大于1.4、B級高度或復(fù)雜高層建筑等大于1.3),則可認(rèn)為扭轉(zhuǎn)明顯,需考慮雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計算,此時,判斷樓層內(nèi)扭轉(zhuǎn)位移比值時,可不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響。7如何計算雙向地震作用混凝土高規(guī)第3.3.11
8、條規(guī)定了雙向地震作用效應(yīng)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(shè)計影響較大,對水平構(gòu)件(如框架梁)設(shè)計影響不明顯。假定結(jié)構(gòu)整體坐標(biāo)系為OXYZ,框架柱局部坐標(biāo)系為oxyz,在X、Y單向地震作用下框架柱的地震內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值如表1,則考慮雙向地震作用下的框架柱地震內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值可表示為X、Y單向地震作用下柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值軸力x軸彎矩y軸彎矩x軸剪力y軸剪力扭矩X向作用NMMVVTY向作用xNxXMMxXV.V“XTyxYyYxYyYYN=maxC.-N2+(0.85N)2-N2+(0.85N)2)TOC o 1-5 h zYXYYXT=maxG/T2+(0.85T)2:T
9、2+(0.85T)2)XYYXV=maxG.V2+(0.85V)2,JV2+(0.85V)2)XxXxYxYxXM=maxQM2+(0.85M)2,JM2+(0.85M)2)M=maxQ.M2+(0.85M)2;M2+(0.85M)2)yyXyYyYyX安裝規(guī)定,位移指標(biāo)的核算也應(yīng)該考慮雙向地震作用,例如對樓層內(nèi)最大彈性水平位移(層間位移)平均水平位移(層間位移)的比值要求。8質(zhì)量偶然偏心和雙向地震作用是否同時考慮質(zhì)量偶然偏心和雙向地震作用都時客觀存在的事實(shí),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)量偶然偏心的問題;反之,不論是否考慮質(zhì)量偶然偏心
10、的影響,地震作用的多維性本來都應(yīng)考慮。顯然,同時考慮二者的影響計算地震作用原則上是合理的。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(shí)際地震作用情況,而是近似的計算方法,因此,二者何時分布考慮以及是否同時考慮,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(yīng)考慮質(zhì)量偶然偏心的影響;質(zhì)量與剛度分布不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮雙向地震作用計算。因此,質(zhì)量偶然偏心和雙向地震作用的影響可不同時考慮。如此規(guī)定,主要是考慮目前計算方法的近似性以及經(jīng)濟(jì)方面的因素。至于考慮質(zhì)量偶然偏心和考慮雙向地震作用計算的地震作用效應(yīng)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
11、)而不同,不能一概而論。因此,考慮二者的不利情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,顯然是不可取的。9單向與雙向地震作用扭轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)有何區(qū)別對水平地震作用而言,只要結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心不重合,則必定有地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。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(yīng)考慮地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。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(yīng)可采用非耦聯(lián)或耦聯(lián)的振型分解反映譜方法計算,前者主要適用于簡單規(guī)則的結(jié)構(gòu)。單向地震作用的非耦聯(lián)計算,也應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)(質(zhì)心與剛心不重合時),但忽略了平動與扭轉(zhuǎn)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(jìn)行
12、,已包含了平扭耦聯(lián)效應(yīng)。目前,雙向地震作用是考慮兩個垂直的水平方向同時有地震輸入時的作用和作用效應(yīng)計算,每個方向的地震作用和作用效應(yīng)均按混凝土高規(guī)(3.3.11-1)(3.3.11-6)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(yīng),并取二者的較大值。因此,在需要考慮雙向水平地震作用計算的情況下,雙向地震作用效應(yīng)應(yīng)一定大于不考慮質(zhì)量偶然偏心的單向地震作用效應(yīng)。10如何按水平地震剪力系數(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(yùn)動速度和位移輸入可能對結(jié)構(gòu)的破壞具有更大影響,但現(xiàn)行規(guī)范所采用的振型分解反映譜法對此尚不能作出估計?;炷粮咭?guī)第3.3.1
13、3條規(guī)定了結(jié)構(gòu)各層地震剪力系數(shù)(剪重比)最小働,使周期更長、規(guī)定較弱的結(jié)構(gòu)的地震作用不過小。如果結(jié)構(gòu)部分樓層實(shí)際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;如果結(jié)構(gòu)總剪力與規(guī)定的值相差不多,表明結(jié)構(gòu)整體剛度偏小,宜適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度,使計算的地震作用增加。地震剪力的調(diào)整可直接反映在相應(yīng)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(shè)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(shè)計中一般可考慮控制為0.0080.01。對高層建筑的地下室結(jié)構(gòu)層,當(dāng)嵌固部位在地下室位置時,一般不要求單獨(dú)核算樓層最小地震剪
14、力系數(shù),因?yàn)榈叵率业牡卣鹱饔檬敲黠@衰減的。11如何判斷結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的振型為了使結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度不過弱,以免產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),混凝土高規(guī)第4.3.5條,規(guī)定了結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T與平動扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T之比的限制性要t1求。因此,對每一個特定的結(jié)構(gòu),需要確定每一個振型的特征,判斷它是平動為主還是扭轉(zhuǎn)為主。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(1)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TOC o 1-5 h ztme=1.0je=xx,yy,00t-t-f、/j1jnj1jnj1jnjM=diagmm,m?皿,J?丿1n1n1n其中,x、y、
15、0分別為第i質(zhì)點(diǎn)j振型的三個振型位移分量;m、J分別為第i質(zhì)點(diǎn)的ijijijii集中質(zhì)量和質(zhì)量慣矩;n為質(zhì)點(diǎn)總數(shù)(計算層數(shù))。將(3)、(4)式代入(2)式并定義方向因子為則有Dxj工mX2,iiji=1D=工my2,Dyjiij0ji=1工m02iiji=1(5)D.+D.+D0.=Lxjyj0j由(6)式可知,當(dāng)扭轉(zhuǎn)方向因子D大于0.5時,可判斷j振型為扭轉(zhuǎn)為主的振型;否0.則,可認(rèn)為是平動為主的振型。當(dāng)扭轉(zhuǎn)因子D等于1時,即為純扭轉(zhuǎn)振型;當(dāng)扭轉(zhuǎn)因子D0j0j等于0時,即為純平動振型。振型因子D大于0.5的物理意義可理解為樓層扭轉(zhuǎn)中心與質(zhì)0j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
16、子D和D的相對大小,與整體坐標(biāo)系水平軸的方向有關(guān),不同xjyj的水平坐標(biāo)軸取向,會得到不同的D和D值,但是扭轉(zhuǎn)因子D是保持不變的。xjyj0j當(dāng)然,振型特征判斷還與宏觀振動形態(tài)有關(guān)。對結(jié)構(gòu)整體振動分析而言,結(jié)構(gòu)的某些局部振動的振型是可以忽略的,以利于主要問題的把握。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(yīng)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水平地震影響系數(shù)。如果在結(jié)構(gòu)分析模型中,已經(jīng)考慮了非承重墻體的剛度影響,則不可以進(jìn)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(yīng)由設(shè)計人員根據(jù)實(shí)際情況確定
17、,混凝土高規(guī)第3.3.17條給出的參考值,主要是磚或空心磚砌體填充墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),不是強(qiáng)制的。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(shè)計以及8度設(shè)計時的大跨度、長懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)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(shè)計時,整體結(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的情況,豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)然,有條件時或設(shè)計需要時,采用豎向加速
18、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。無論采用何種方法計算豎向地震作用,均應(yīng)按混凝土高規(guī)第5.6.3條的規(guī)定進(jìn)行地震作用效應(yīng)的組合,即把豎向地震作用效應(yīng)作為一個組合工況考慮。14房屋高度和適當(dāng)高度房屋高度指建筑室外地面至主要屋面的高度,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?,房屋高度一般仍可算倒屋檐?biāo)高處;對于立面逐層收進(jìn)的高層建筑,其房屋高度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況(如收進(jìn)后的建筑功能、平面相對大小等)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
19、說的最大適用高度是與混凝土高規(guī)的規(guī)定相適用的,并不是一般意義上高層建筑的最大高度限制。當(dāng)房屋高度超過混凝土高規(guī)的規(guī)定時,結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)有可靠的依據(jù)和有效的技術(shù)措施,并需通過指定結(jié)構(gòu)的抗震專項審查。防烈度8度、設(shè)計基本地震速度值為03g時,2530米高度的框架結(jié)構(gòu),位移難以控制,截面及配筋很大;當(dāng)房屋高度大于30m時,問題更突出。是否在8度時框架結(jié)構(gòu)最大適用高度45度太大?是否適當(dāng)減?。吭O(shè)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(yán)格;地震作用計算要考慮質(zhì)量偶然偏心和雙向地震作用。因此,相對過去的設(shè)計經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)在的構(gòu)件截面以及截面配筋增大
20、是必然的。規(guī)程規(guī)定的是8度時的最大適用高度,包含了設(shè)計基本地震加速度值為0.2g的地區(qū)。對8度抗震設(shè)防地區(qū),如果設(shè)計純框架結(jié)構(gòu)有困難或不經(jīng)濟(jì),可根據(jù)具體情況設(shè)計為框架-剪力墻等其它結(jié)構(gòu)體系。B級高度高層建筑是否屬于超限高層建筑范圍B級高度高層建筑是相對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4.2.2-1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(yīng)超過混凝土高規(guī)表4.2.2-2的規(guī)定,并應(yīng)遵守混凝土高規(guī)規(guī)定的更嚴(yán)格的計算和構(gòu)造措施要求。按照文獻(xiàn)的規(guī)定,B級高度高層建筑屬于超限建筑工程,仍然需要進(jìn)行抗震設(shè)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
21、查的主要依據(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(fù)核結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符號混凝土高規(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依據(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)整體剛度、抗傾覆能力、整體穩(wěn)定、承載能力以及經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制性指標(biāo),是過去工程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。在混凝土高規(guī)中,對這些性能中的絕大部分已有專門規(guī)定,如承載力、側(cè)向位移、穩(wěn)定、傾覆等,因此不再將其作為超限高層建筑的一個判斷指標(biāo),混凝土高規(guī)中的相應(yīng)用詞是“不宜超過”規(guī)定值,不是必須滿足的條件。一般情況下,結(jié)構(gòu)平面寬度可按平面最小投影寬度計算。大底盤結(jié)構(gòu)的高寬比,可對整體結(jié)構(gòu)和底盤以上的塔樓結(jié)構(gòu)
22、分別進(jìn)行核算?;炷粮咭?guī)條文說明中,裙樓剛度和面積“較大”,是相對塔樓面積而言的,不便于量化,可依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則程度確定。18樓層扭轉(zhuǎn)位移控制時為何要考慮質(zhì)量偶然偏心的影響混凝土高規(guī)第4.3.5條,分別規(guī)定了樓層最大位移(層間位移)與平均位移(層間位移)之比值的下限1.2和上限1.5(或1.4),并規(guī)定地震作用位移計算應(yīng)考慮質(zhì)量偶然偏心的影響。考慮質(zhì)量偶然偏心的要求,除規(guī)則結(jié)構(gòu)外,比現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)抗震規(guī)范的規(guī)定嚴(yán)格,是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要,也與國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定一致。19當(dāng)計算雙向地震作用時,樓層扭轉(zhuǎn)控制可否不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響混凝土高規(guī)第3.3.3條條文說明“當(dāng)計算雙向地震作用時,可不
23、考慮質(zhì)量偶然偏心的影響”,主要表示地震作用計算時,質(zhì)量偶然偏心和雙向地震作用可不同時考慮,并不表示判斷樓層扭轉(zhuǎn)位移比限制時不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響。因此,如果計算了雙向地震作用,按理應(yīng)再單獨(dú)計算考慮質(zhì)量偶然偏心的地震作用,以判斷位移比是否滿足要求。實(shí)際工程中,對確定需要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(jìn)行扭轉(zhuǎn)位移比控制,但位移計算應(yīng)按本文2.7條所述,按雙向地震作用效應(yīng)的規(guī)定計算。20樓層扭轉(zhuǎn)位移控制條件可否突破正常情況下,樓層位移比的上限條件是不應(yīng)超過的,根據(jù)文獻(xiàn),“規(guī)則性要求的嚴(yán)格程度,可依設(shè)防烈度不同有所區(qū)別。當(dāng)計算的最大水平位移、層間位移值很小時,扭轉(zhuǎn)位
24、移比的控制可略有放寬?!币虼耍厥鈼l件下,個別樓層扭轉(zhuǎn)位移比值超過規(guī)定的上限要求也是允許的,可由有關(guān)超限審查機(jī)構(gòu)審查確定。所謂“最大水平位移、層間位移值很小”,一般要求層間位移角不大于位移角限制的1/3。21.抗震變形驗(yàn)算中,任一層位移、層間位移、層位移差有何聯(lián)系和區(qū)別?為何第4.6.3條“樓層位移計算不考慮偶然偏心的影響”?任一樓層的位移(含頂點(diǎn)位移)是相對結(jié)構(gòu)固定端(基底)的相對側(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(diǎn)位移和層間位移角雙重要求。實(shí)踐表明,如果層間位移角得到有效控制,結(jié)構(gòu)的側(cè)移安全性和適應(yīng)性均可
25、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)范的要求相一致;同時,對150m以上的高層建筑提出了舒適度要求,即增加了結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)風(fēng)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狀態(tài),非結(jié)構(gòu)構(gòu)件不破壞。目前,層間位移沒有考慮由于結(jié)構(gòu)整體轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的所謂無害位移的影響。但實(shí)際上,對高度較高的房屋建筑,結(jié)構(gòu)整體彎曲引起的側(cè)移影響是不可忽視的,在混凝土高規(guī)第4.6.3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)定了同一樓層最大水平位移(層間位移)與平均水平位移(層間位移)的比
26、值限值,以限制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不致過大?;炷粮咭?guī)第4.6.3條樓層位移角控制條件,采用了層間最大位移計算,考慮了扭轉(zhuǎn)的影響??拐鹪O(shè)計中,核算樓層層間位移角限制條件時,可不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響,主要考慮到,新規(guī)范采用樓層最大層間位移控制層間位移角已經(jīng)比原規(guī)程JGJ3-91嚴(yán)格,而側(cè)向位移的控制是相對宏觀的要求,同時也考慮到與抗震規(guī)范等國家標(biāo)準(zhǔn)保持一致。22扭轉(zhuǎn)周期與平動周期的比值要求,是否對兩個主軸方向平動為主的振型都要考慮扭轉(zhuǎn)為主的振型中,周期最長的稱為第一扭轉(zhuǎn)為主的振型,其周期稱為扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T。平動為主的振型中,根據(jù)確定的兩個水平坐標(biāo)軸方向X、Y,可區(qū)分為X向平t動為主的振型和
27、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T和T,并定義:TOC o 1-5 h z1X1Y HYPERLINK l bookmark56 T=max(T,T)(7)11X1YT=ma(TT)(8)21XY1則T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12主的第二自振周期。對特定的結(jié)構(gòu),T、T的值是恒定的,究竟是T還是T,與水平坐121X1Y標(biāo)軸方向X、Y的選擇有關(guān)。扭轉(zhuǎn)為主和平動為主振型的判斷方法參見本文第11條。研究表明,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)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)
28、的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)有明顯影響,當(dāng)兩者接近時,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)限制增大。混凝土高規(guī)第4.3.5條對結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T與平動為主的第一自振周期T之比值進(jìn)行了限制,其t1目的就是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度不能過弱,以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)?;炷粮咭?guī)對扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T與平動為主的第一自振周期T之比值沒有t2進(jìn)行限制,主要考慮到實(shí)際工程中,單純的一階扭轉(zhuǎn)或平動振型的工程較少,多數(shù)工程的振型時扭轉(zhuǎn)和平動相伴隨的,即使時平動振型,往往在兩個坐標(biāo)軸方向都有分量。針對上述情況,限制T與T的比值是必要的,也是合理的,具有廣泛適用性;如對T與T的比值也加t1t2以同樣的限制,對一般工程是偏嚴(yán)的要求。對特殊工程,如比較規(guī)則、扭
29、轉(zhuǎn)中心與質(zhì)心相重合的結(jié)構(gòu),當(dāng)兩個主軸方向的側(cè)向剛度相差過大時,可對T與T的比值加以限制,一般不t2宜大于1.0。實(shí)際上,按照抗震規(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性能。238度抗震等級已經(jīng)是一級,當(dāng)為乙類建筑時,抗震措施按9度審查仍為一級,此兩個一級是否完全相當(dāng)?當(dāng)設(shè)防烈度為9度,乙類建筑的抗震措施“應(yīng)符合比9度抗震設(shè)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(yīng)提高一度采取抗震措施,其中抗震等級應(yīng)按提高一度后查表4.8.2確定:8度時為二級者,提高后則為一級
30、,8度時已經(jīng)為一級者,若按表4.8.2查9度對應(yīng)的抗震等級時也是一級,但因?yàn)閷?yīng)的最大適用高度是不同的,后者的抗震措施(主要是抗震構(gòu)造措施)應(yīng)一級適當(dāng)加強(qiáng),加強(qiáng)的幅度應(yīng)與房屋高度有關(guān),但有關(guān)抗震設(shè)計的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)一般可不必提高。設(shè)防烈度為9度時,房屋高度不應(yīng)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(yīng)符合比9度抗震設(shè)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(yīng)按特一級抗震等級要求設(shè)計。8度抗震設(shè)防時,B級高度乙類建筑的抗震等級,在混凝土高規(guī)第4.8.3條中沒有規(guī)定,其抗震措施應(yīng)專門研究確定。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
31、乙、丙類建筑如何具體應(yīng)用按照混凝土高規(guī)第4.8.1條和4.8.4條規(guī)定,同一設(shè)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同的。在給定設(shè)計基本地震加速度時,抗震設(shè)防烈度是唯一確定的,決定抗震措施的烈度如表2,決定構(gòu)造措施的烈度如表3。決定抗震措施的烈度建筑設(shè)計基本地震加速度(g)和設(shè)防烈度0.050.10.150.20.30.4類別677889甲、乙類788999+丙類677889注:“9”表示應(yīng)采取比9度更高的抗震措施,幅度應(yīng)具體研究確定。決定抗震構(gòu)造措施的烈度建筑類別場地類別設(shè)計基本地震加速度(g)和設(shè)防烈度0.050.10.150.20.30.4677889
32、甲、乙類I677889II788999+III、W788+99+9+丙類I666778II677889III、W678899注:“8”表示應(yīng)采取比8度更高的抗震構(gòu)造措施,但比9度要求低;“9”表示應(yīng)采取比9度更高的抗震構(gòu)造措施,提高幅度應(yīng)具體研究確定??拐鸫胧┌丝拐饦?gòu)造措施,因此,表2表示所有抗震應(yīng)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(yán)對要求。具體說,與構(gòu)件設(shè)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(shè)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
33、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,在水平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(shè)計可適當(dāng)加強(qiáng),加強(qiáng)的范圍可不少于相連的一個跨度。26如何理解和掌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,有時裙房平面面積還較大,當(dāng)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(dāng)主樓和裙房連接為整體時,裙房除按自身條件確定抗震等級外,還不應(yīng)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)且連為整體時,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自身條件外,尚不應(yīng)低于主樓剪力墻的抗震等級。當(dāng)主樓為部分框
34、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(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。27地下室抗震等級是否因上部的嵌固部位不同而不同按照混凝土高規(guī)第4.8.5條的規(guī)定,原則上,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(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同外,其余地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級可比上部結(jié)構(gòu)放松要求。由于整體性能和建筑功能的需要,高層建筑一般都有一層或多層地下室,且通過合理設(shè)計,容易滿足上部結(jié)構(gòu)嵌固于地下室頂板標(biāo)高位置(0.0)位置的條件,因此,一般地下室結(jié)構(gòu)的抗震等級可按第4.8.5條確定。對于0.0標(biāo)高確實(shí)
35、不能作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的情況,實(shí)際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(yīng)的部分)的抗震等級,可取為與上部結(jié)構(gòu)相同或根據(jù)地下室結(jié)構(gòu)的有利情況適當(dāng)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)布置相對固定的一種結(jié)構(gòu)形式,是框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的一種特例,其房屋高度一般較高(大于60m);而一般框架剪力墻結(jié)構(gòu)的布置形式較靈活,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(shí)際上,當(dāng)房屋高度大于60m
36、時,表4.8.2中框架-核心筒結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級是相同的。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(yīng)滿足核心筒的有關(guān)設(shè)計要求外,同時應(yīng)滿足規(guī)程對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的其他要求,如剪力墻所承擔(dān)的結(jié)構(gòu)底部地震傾覆力矩的規(guī)定等。29對6度抗震設(shè)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一致,如何執(zhí)行?混凝土高規(guī)第3.3.4條對6度抗震設(shè)防時,未作彈性時程分析補(bǔ)充計算的明確規(guī)定,是考慮到此種情況的地震作用相對較小,主要以抗震構(gòu)造設(shè)計為主。但并不表明6度時對所有結(jié)構(gòu)都不需要做彈性時程分析補(bǔ)充計算,對特別不規(guī)則的
37、高層建筑或混凝土高規(guī)另有規(guī)定的情況(如第4.6.4條、5.1.13條),仍應(yīng)進(jìn)行彈性時程分析補(bǔ)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5.1.2-2采用,即取18cm/s230混凝土高規(guī)第5.1.16條如何判斷計算結(jié)果的合理性目前,采用計算機(jī)軟件進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計是相當(dāng)普遍的。因此,對計算結(jié)果的合理性、可靠性進(jìn)行判斷是十分必要的,是結(jié)構(gòu)設(shè)計最主要的任務(wù)之一。這項工作要以結(jié)構(gòu)工程師的力學(xué)概念和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),一般從結(jié)構(gòu)總體和局部兩個方面考慮??傮w上包括:所選用的計算軟件是否適用以及是否恰當(dāng)、結(jié)構(gòu)的振型、周期、位移形態(tài)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)
38、量、截面配筋設(shè)計等,是否在合理的范圍,總體和局部的力學(xué)平衡條件是否得到滿足。判斷力學(xué)平衡條件時,應(yīng)針對重力荷載、風(fēng)荷載作用下的單工況內(nèi)力進(jìn)行。對局部構(gòu)件,尤其是受力復(fù)雜的構(gòu)件(如轉(zhuǎn)換構(gòu)件等),分析其內(nèi)力或應(yīng)力分布是否與力學(xué)概念、工程經(jīng)驗(yàn)相一致。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(shè)計而言的,對非抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu),通常不宜對連梁剛度進(jìn)行折減。其次,抗震設(shè)計時,連梁剛度折減系數(shù)的取值,應(yīng)滿足連梁正常使用極限狀態(tài)的要求,一般與設(shè)防烈度有關(guān),設(shè)防烈度高時可多折減一些,設(shè)防烈度低時可少折減一些,但一般不小于0.5。當(dāng)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(shè)計應(yīng)加強(qiáng),
39、連梁本身必須滿足非抗震設(shè)計的承載能力和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)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)是否參與計算一般情況下,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的要求是容易滿足的。對于地下室外墻與上部結(jié)構(gòu)相距比較遠(yuǎn)(如超過4050)的情況,一般不宜作為判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(shè)計,應(yīng)符合混凝土高規(guī)第5.3.7、4.5.5、4.8.5條的有關(guān)規(guī)定。33判斷結(jié)構(gòu)側(cè)向位移限制條件時,要否考慮不同作用效應(yīng)的組合按照混凝土高規(guī)第5.6.15.6.4條的規(guī)定,結(jié)構(gòu)位移
40、計算按作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合考慮,作用的分項系數(shù)取1.0。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)的位移、變形驗(yàn)算,原則上應(yīng)考慮不同作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。實(shí)際設(shè)計時,對側(cè)向位移的驗(yàn)算,往往僅考慮風(fēng)荷載或水平地震淡淡作用,是一種簡化處理方法。主要原因是,重力荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)向位移相對很小;60m以下的結(jié)構(gòu),風(fēng)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(shè)計結(jié)構(gòu),僅考慮20%的風(fēng)荷載位移參與水平地震位移組合,影響不大。對于計算層間位移角接近限值的情況,應(yīng)按規(guī)定考慮可能的組合效應(yīng)。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
41、的柱。剪跨比可按混凝土高規(guī)(626-4)式計算,其彎矩和剪力值不做強(qiáng)柱弱梁和強(qiáng)剪弱彎的調(diào)整。如果柱的反彎點(diǎn)在柱高中部時,入W2和咼寬比H/hW4是近似等效的。ncMcMc九二uVchVch0c0.5VcHVchcHH2un如果久W2,則H/hW42hhnccc混凝土高規(guī)第6.4.4條中對填充墻引起的短柱情況,采用柱高寬比不大于4的要求是近似的規(guī)定,主要是為了方便操作。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(yīng)專門研究并采取特殊構(gòu)造措施,如何應(yīng)用?該表注4、5的措施可否算作“特殊構(gòu)造措施”?如果遇到剪跨比小于1.5的柱,宜首先調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,改善其受力性能。當(dāng)無法調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)
42、計時,軸壓比限值應(yīng)專門研究,一般情況下可比表6.4.2中數(shù)值降低0.1采用。表6.4.2注4、5中加強(qiáng)篐筋和縱向鋼筋的做法,是比較有效的提高框架柱延性的構(gòu)造措施之一,因此可用于剪跨比小于1.5的框架柱設(shè)計。36剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度是否包含地下室剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)按混凝土高規(guī)第7.1.9條的規(guī)定計算,計算起點(diǎn)一般是室外地坪。地下一層一般可按加強(qiáng)部位設(shè)計,其邊緣構(gòu)件設(shè)計可與地上一層相同(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層以下一般可按構(gòu)造邊緣構(gòu)件要求設(shè)計;特殊情況(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
43、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)”主要是指結(jié)構(gòu)平面中部為剪力墻構(gòu)成的薄壁筒體(常用作樓梯間、電梯間等)、其余部位基本為短肢剪力墻的一種結(jié)構(gòu)布置形式,近幾年來在非抗震地區(qū)以及6度、7度抗震設(shè)防地區(qū)的住宅建筑中逐漸被應(yīng)用。要提出更具體的量化判斷指標(biāo)是困難的,一般情況下,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,一般剪力墻結(jié)構(gòu)中,如果存在少量的短肢剪力墻,則不必要遵守7.1.2條的規(guī)定。實(shí)際上,混凝土高規(guī)第7.2.5條對剪力墻結(jié)構(gòu)中的獨(dú)立小墻肢另有專門規(guī)定。設(shè)計中,對于短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)布置上宜使兩個主
44、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(yīng)按第3款提高后的抗震等級確定。7.1.2條主要是針對抗震設(shè)計而言的。38剪力墻截面高度與厚度之比在35時應(yīng)遵守哪些規(guī)定設(shè)計剪力墻截面高度與厚度之比為35時,其軸壓比應(yīng)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(shè)計,配筋方式可根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計習(xí)慣按框架柱或剪力墻設(shè)計;其篐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(shè)計。39第7.2.16條剪力墻約束邊緣構(gòu)件篐筋體積配篐率計算時可否計入拉筋和水平分布鋼筋?圖7.2.16中約束邊緣構(gòu)件的陰影區(qū)外,篐筋間距可否不一致?約束邊緣構(gòu)件篐筋配置,
45、對照混凝土高規(guī)圖7.2.16,區(qū)分陰影區(qū)和非陰影區(qū)兩部分。在陰影區(qū)內(nèi)應(yīng)有封閉篐筋,可部分采用拉筋,拉筋可計入體積配篐率計算(如同框架柱中的拉筋);在非陰影區(qū)內(nèi),可采用篐筋和拉筋相結(jié)合的方式,也可完全采用拉筋,拉筋計入體積配篐率計算。當(dāng)剪力墻水平分布鋼筋在約束邊緣構(gòu)件內(nèi)確有可靠錨固時,才可與其它封閉篐筋、拉筋一起作為約束篐筋計算。對約束邊緣構(gòu)件,無論混凝土高規(guī)圖7.2.16的陰影區(qū)或非陰影區(qū),其篐筋沿豎向的間距,特一級和一級時不應(yīng)大于100mm,二級時不應(yīng)大于150mm,要求是相同的。40按混凝土高規(guī)第7.2.16條的條文說明,剪力墻約束邊緣構(gòu)件篐筋的配篐特征值可隨剪力墻軸壓比的大小有所不同,如
46、何執(zhí)行?當(dāng)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(shè)計?剪力墻約束邊緣構(gòu)件的延性,除與混凝土和配筋特性(尤其是篐筋配篐率特征值和篐筋形式)有關(guān)外,還與邊緣構(gòu)件的形狀和承受的軸向壓力大?。摧S壓比)有關(guān)?;炷粮咭?guī)第7.2.16條的條文說明,反映的就是剪力墻軸壓比的影響。當(dāng)剪力墻軸壓比等于或接近混凝土高規(guī)表7.2.16的限值時,篐筋配篐特征值取0.2(特一級為0.24);當(dāng)剪力墻軸壓比小于抗震規(guī)范表6.4.6條的限值時,篐筋配篐特征值可取0.1;其他情況,篐筋配篐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7.2.15條的規(guī)定
47、比抗震規(guī)范嚴(yán),除了高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性相對較高外,主要考慮到一般高層建筑中,剪力墻的軸壓比小于抗震規(guī)范表6.4.6條規(guī)定的情況不多。對于這種情況,仍應(yīng)按混凝土高規(guī)第7.2.15條的規(guī)定進(jìn)行邊緣構(gòu)件設(shè)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)件陰影范圍內(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(shè)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(yīng)大于300mm”,何謂“無支長度”?首先應(yīng)明確,構(gòu)造邊緣構(gòu)件中無支長度的
48、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水平面內(nèi)兩個相鄰約束點(diǎn)之間的箍筋長度,因此,一般應(yīng)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的要求是容易滿足的。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)造配筋率的取值問題,因?yàn)橄嚓P(guān)研究工作不充分,因此在混凝土高規(guī)中暫且沒有反映。文獻(xiàn)從“強(qiáng)剪弱彎”的角度對此進(jìn)行了討論,對非抗震設(shè)計的連梁可取0.2,對抗震設(shè)計的連梁建議按表4采用。抗震設(shè)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)造配筋率()連梁跨高比B縱向鋼筋構(gòu)造配筋率()BW0.50.201.0邙W1.50.250.300.51.50.
49、250.4043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)件陰影區(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,因?yàn)樯袥]有充分的研究成果,在相關(guān)規(guī)范中沒有明確規(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)件的基本性能當(dāng)縱向鋼筋直徑較大、配筋率較高時,約束箍筋的配置應(yīng)與之相配套。剪力墻豎向分布鋼筋一般按構(gòu)造要求配置,配筋率不會太大。剪力墻水平分布鋼筋最大配筋率雖然無明確規(guī)定,但根據(jù)混凝土高規(guī)第7.2.2條第6款的受剪截面限制條件和第7.2.117.2.12條的截面受剪承載力計算公式,可以推算出水平分
50、布鋼筋A(yù)的最大值,因此其最大配筋率實(shí)際上是有限制的。sh另外,混凝土高規(guī)第7.2.19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(biāo)高處,剪力墻內(nèi)是否必須設(shè)置框架梁或暗梁按照混凝土高規(guī)第8.2.2第4款的精神,框架應(yīng)與剪力墻形成完整的抗側(cè)力體系。因此,與剪力墻平面重合的框架梁宜通過剪力墻,或在剪力墻內(nèi)設(shè)置暗框架梁;與框架平面不重合的剪力墻內(nèi)不是必須設(shè)置暗框架梁,可根據(jù)實(shí)際情況具體確定。45第9.2.4條框架-核心筒外周為何要求設(shè)置邊框架梁?當(dāng)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是否也必須設(shè)置框架梁?第9.2.4條的規(guī)定,主要是為了避免出現(xiàn)混凝土高規(guī)第
51、8章所述的板柱剪力墻結(jié)構(gòu),增加結(jié)構(gòu)的整體剛度尤其是抗扭剛度,盡量避免純板柱節(jié)點(diǎn),提高節(jié)點(diǎn)的抗剪、抗沖切性能。該條是強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。對核心筒外圍有兩圈框架柱的框架核心筒結(jié)構(gòu),如果內(nèi)圈框架柱設(shè)計上以承受豎向荷載為主,則允許部設(shè)置框架梁;否則也應(yīng)符合第9.2.4條的要求。46框支梁是否包括梁上托柱的梁?托墻和托柱的梁設(shè)計上有何不同?習(xí)慣上,框支梁一般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?;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)換梁具有更確切的含義,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
52、凝土高規(guī)第10.2.9條中提到的“梁上托柱”的規(guī)定,只能上說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(shí)際上,從混凝土高規(guī)第10.2節(jié)的許多規(guī)定上,已經(jīng)明顯區(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(shè)置位置的要求、10.2.5條關(guān)于提高抗震等級的要求、10.2.8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。托柱的梁一般受力也是比較大的,有時受力上成為空腹垳架的下弦,設(shè)計中應(yīng)特別注意。因此,采用框支梁的某些構(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(biāo)高
53、差不超過對應(yīng)位置的梁截面高度時,是否算混凝土高規(guī)的錯層結(jié)構(gòu)?關(guān)于錯層結(jié)構(gòu)的定義,目前沒有一致的意見,主要因?yàn)閷?shí)際結(jié)構(gòu)中錯層的類型太多、太復(fù)雜。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);至于住宅中個別位置樓板躍層等錯層情況,比較復(fù)雜,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況個別判斷。但是,即便不作為混凝土高規(guī)的錯層結(jié)構(gòu)(主要是最大適用高度限制上),在一些關(guān)鍵部位仍應(yīng)采取必要的加強(qiáng)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,兩種剛度比控制不容易統(tǒng)一,特別是當(dāng)?shù)讓訉痈咻^大時,如果樓層側(cè)向剛度比滿足“不應(yīng)小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的60”時,等
54、效側(cè)向剛度則下部還大于上部,很難接近1,如何解決?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)果不相同是可能的?;炷粮咭?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)與上部相同(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)換層下層與上層樓層側(cè)向剛度(V/u)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??拐鹪O(shè)計時,等效側(cè)向剛度比不大于1.3即可,若小于1.0,一般情況下更有利于結(jié)構(gòu)e抗震。規(guī)程中的“宜接近于1”,主要指不要大于1太多。A級高度乙類建筑,8度設(shè)防
55、,轉(zhuǎn)換層位置設(shè)在3層,按混凝土高規(guī)第481條規(guī)定其抗震措施應(yīng)提高一度采用,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(qiáng)部位的抗震等級尚宜按規(guī)程表482的規(guī)定提高一級采用。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(yīng)具體研究確定。按混凝土高規(guī)第10.2.5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(yīng)按表4.8.2的規(guī)定提高一級采用,一級提高到特一級,已經(jīng)為特一級的可不再提高。根據(jù)規(guī)范精神,建議該工程框支柱和底部加強(qiáng)部位的剪力墻的抗震等級取特一
56、級,并適當(dāng)提高抗震構(gòu)造措施;上部剪力墻抗震等級取一級。轉(zhuǎn)換層以下落地剪力墻往往帶端柱(邊框柱),要否按第822條將框支梁或框架梁在墻內(nèi)拉通或設(shè)暗梁?落地墻端柱是否按獨(dú)立框支柱要求設(shè)計?按混凝土高規(guī)第8.2.2條規(guī)定,此種情況的框架梁或框支梁應(yīng)在與之重合的墻內(nèi)拉通,或至少設(shè)置暗梁。當(dāng)落地剪力墻的端柱同時承托轉(zhuǎn)換構(gòu)件時,其在剪力墻平面內(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(yīng)符合框支柱的規(guī)定。第10222條厚板總配筋率不宜小于06%,如何在板底面和頂面分配?如果是構(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00(框支結(jié)構(gòu)在地下室)如何執(zhí)行混凝土高規(guī)?
57、當(dāng)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(yīng)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(shè)計,但其截面、混凝土強(qiáng)度等級和配筋設(shè)計結(jié)果不宜小于其上面對應(yīng)的柱。當(dāng)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1027條的框架剪力調(diào)整要求?首先應(yīng)按第8.1.4條框架剪力墻結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行地震剪力調(diào)整,然后再按第10.2.7條的規(guī)定復(fù)核框支柱的剪力要求?;炷粮咭?guī)第1033條、1044條、1055條均有抗震等級提高一級的要求,柱軸壓比限值按提高前還是提高后的抗震等級確定?這三條均屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的要求,因此,驗(yàn)算柱軸壓比限值時,應(yīng)按提高后的抗震等級確
58、定。55地下室連為整體、地上分為若干獨(dú)立結(jié)構(gòu)時,是否必須執(zhí)行混凝土高規(guī)10.6節(jié)的規(guī)定?這種情況,一般不屬于混凝土高規(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(shè)計應(yīng)符合混凝土高規(guī)第4.5.5條的相關(guān)規(guī)定。56.第1224條鋼筋間距不應(yīng)小于150mm,宜為200300mm”,鋼筋間距取100150mm是否允許?混凝土高規(guī)第12.2.4條的規(guī)定,主要考慮到高層建筑的筏形基礎(chǔ)的板厚一般較厚,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情況,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,但一般不小于100
59、mm。這種情況,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(shè)計規(guī)范GB50011答疑中國建筑科學(xué)研究院王亞勇戴國瑩編管理問題1.1執(zhí)行GB50011-2001抗震規(guī)范時,若發(fā)現(xiàn)某些條款與以前頌布的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不一致時如何解決?根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化法,當(dāng)國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對同一事物的規(guī)定不一致時,應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。當(dāng)不同的國家標(biāo)準(zhǔn)之間的規(guī)定不一致時,應(yīng)按最新頌布的國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。GB50011規(guī)范附錄A中某些地區(qū)的設(shè)計基本地震加速度與89規(guī)范中抗震設(shè)防烈度所對應(yīng)的加速度值不同,實(shí)際使用時應(yīng)如何操作?依據(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(biāo)準(zhǔn)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB1830
60、6-GB50011)自GB50011年8月1日起實(shí)施,對于設(shè)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(yīng)按變化后的加速度值進(jìn)行抗震設(shè)防。1.3已按89規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,因種種原因目前尚未施工的工程,施工前是否應(yīng)按GB50011規(guī)范重新修改設(shè)計圖紙然后施工?按建設(shè)部2002年8月12日建標(biāo)2002212號文件“建設(shè)部關(guān)于貫徹執(zhí)行建筑勘察設(shè)計及施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范若干問題的通”要求,新規(guī)范實(shí)施日期前的在施工程,執(zhí)行新版規(guī)范有困難時,可按照舊規(guī)范執(zhí)行。新版規(guī)范實(shí)施日期至2003年1月1日前的在施工程,原則上應(yīng)按照新規(guī)范執(zhí)行,而按照舊規(guī)范設(shè)計的在施工程,可按照舊規(guī)范繼續(xù)執(zhí)行。對2
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