会员

《高层建筑混凝土结构技术规程》

我的规范

共 519 条公开条文 · 本页 50 条

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。

条文说明

    3.6.1 在目前高层建筑结构计算中,一般都假定楼板在自身平面内的刚度无限大,在水平荷载作用下楼盖只有刚性位移而不变形。所以在构造设计上,要使楼盖具有较大的平面内刚度。再者,楼板的刚性可保证建筑物的空间整体性能和水平力的有效传递。房屋高度超过50m的高层建筑采用现浇楼盖比较可靠。
框架-剪力墙结构由于框架和剪力墙侧向刚度相差较大,因而楼板变形更为显著;主要抗侧力结构剪力墙的间距较大,水平荷载要通过楼面传递,因此框架-剪力墙结构中的楼板应有更良好的整体性。

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。

条文说明

    3.6.2 本条是由02规程是第4.5.3、4.5.4条合并修改而成,进一步强调高层建筑楼盖系统的整体性要求。当抗震设防烈度为8、9度时,宜采用现浇楼板,以保证地震力的可靠传递。房屋高度小于50m且为非抗震设计和6、7度抗震设计时,可以采用加现浇钢筋混凝土面层的装配整体式楼板,并应满足相应的构造要求,以保证其整体工作。
唐山地震(1976年)和汶川地震(2008年)震害调查表明:提高装配式楼面的整体性,可以减少在地震中预制楼板坠落伤人的震害。加强填缝构造和现浇叠合层混凝土是增强装配式楼板整体性的有效措施。为保证板缝混凝土的浇筑质量,板缝宽度不应过小。在较宽的板缝中放入钢筋,形成板缝梁,能有效地形成现浇与装配结合的整体楼面,效果显著。
针对目前钢筋混凝土剪力墙结构中采用预制楼板的情况很少,本次修订取消了有关预制板与现浇剪力墙连接的构造要求;预制板在梁上的搁置长度由02规程的35mm增加到50mm,以进一步保证安全。

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%。

条文说明

   3.6.3 重要的、受力复杂的楼板,应比一般层楼板有更高的要求。屋面板、转换层楼板、大底盘多塔楼结构的底盘屋面板、开口过大的楼板以及作为房屋嵌固部位的地下室楼板应采用现浇板,以增强其整体性。顶层楼板应加厚并采用现浇,以抵抗温度应力的不利影响,并可使建筑物顶部约束加强,提高抗风、抗震能力。转换层楼盖上面是剪力墙或较密的框架柱,下部转换为部分框架、部分落地剪力墙,转换层上部抗侧力构件的剪力要通过转换层楼板进行重分配,传递到落地墙和框支柱上去,因而楼板承受较大的内力,因此要用现浇楼板并采取加强措施。一般楼层的现浇楼板厚度在100mm~140mm范围内,不应小于80mm,楼板太薄不仅容易因上部钢筋位置变动而开裂,同时也不便于敷设各类管线。

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。

条文说明

   3.6.4 采用预应力平板可以有效减小楼面结构高度,压缩层高并减轻结构自重;大跨度平板可以增加使用面积,容易适应楼面用途改变。预应力平板近年来在高层建筑楼面结构中应用比较广泛。
为了确定板的厚度,必须考虑挠度、受冲切承载力、防火及钢筋防腐蚀要求等。在初步设计阶段,为控制挠度通常可按跨高比得出板的最小厚度。但仅满足挠度限值的后张预应力板可能相当薄,对柱支承的双向板若不设柱帽或托板,板在柱端可能受冲切承载力不够。因此,在设计中应验算所选板厚是否有足够的抗冲切能力。

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。

条文说明

3.6.5 楼板是与梁、柱和剪力墙等主要抗侧力结构连接在一起的,如果不采取措施,则施加楼板预应力时,不仅压缩了楼板,而且大部分预应力将加到主体结构上去,楼板得不到充分的压缩应力,而又对梁柱和剪力墙附加了侧向力,产生位移且不安全。 为了防止或减小主体结构刚度对施加楼盖预应力的不利影响,应考虑合理的预应力施工方案。

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。

条文说明

    3.7.1 高层建筑层数多、高度大,为保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其楼层位移加以控制。侧向位移控制实际上是对构件截面大小、刚度大小的一个宏观指标。 在正常使用条件下,限制高层建筑结构层间位移的主要.目的有两点:
1 保证主结构基本处于弹性受力状态,对钢筋混凝土结构来讲,要避免混凝土墙或柱出现裂缝;同时,将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许范围之内。
2 保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显损伤。
迄今,控制层间变形的参数有三种:即层间位移与层高之比(层间位移角);有害层间位移角;区格广义剪切变形。其中层间位移角是过去应用最广泛,最为工程技术人员所熟知的,原规程JGJ 3—91也采用了这个指标。

如上所述,从结构受力与变形的相关性来看,参数γij即剪切变形较符合实际情况;但就结构的宏观控制而言,参数θi即层间位移角又较简便。 考虑到层间位移控制是一个宏观的侧向刚度指标,为便于设计人员在工程设计中应用,本规程采用了层间最大位移与层高之比△u/h,即层间位移角θ作为控制指标。

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。


条文说明

   3.7.2 目前,高层建筑结构是按弹性阶段进行设计的。地震按小震考虑;结构构件的刚度采用弹性阶段的刚度;内力与位移分析不考虑弹塑性变形。因此所得出的位移相应也是弹性阶段的位移,比在大震作用下弹塑性阶段的位移小得多,因而位移的控制指标也比较严。

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。

2 高度不小于250m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层高之比△u/h从不宜大于1/500。
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。

条文说明

   3.7.3 本规程采用层间位移角△u/h作为刚度控制指标,不扣除整体弯曲转角产生的侧移,即直接采用内力位移计算的位移输出值。
高度不大于150m的常规高度高层建筑的整体弯曲变形相对影响较小,层间位移角△u/h的限值按不同的结构体系在1/550~1/1000之间分别取值。但当高度超过150m时,弯曲变形产生的侧移有较快增长,所以超过250m高度的建筑,层间位移角限值按1/500作为限值。150m~250m之间的高层建筑按线性插入考虑。
本条层间位移角△u/h的限值指最大层间位移与层高之比,第i层的△u/A指第i层和第i-1层在楼层平面各处位移差△ui=ui-ui-1中的最大值。由于高层建筑结构在水平力作用下几乎都会产生扭转,所以△u的最大值一般在结构单元的尽端处。
本次修订,表3.7.3中将“框支层”改为“除框架外的转换层”,包括了框架-剪力墙结构和筒体结构的托柱或托墙转换以及部分框支剪力墙结构的框支层;明确了水平位移限值针对的是风荷载或多遇地震作用标准值作用下结构分析所得到的位移计算值。

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。

条文说明

    3.7.4 震害表明,结构如果存在薄弱层,在强烈地震作用下,结构薄弱部位将产生较大的弹塑性变形,会引起结构严重破坏甚至倒塌。本条对不同高层建筑结构的薄弱层弹塑性变形验算提出了不同要求,第1款所列的结构应进行弹塑性变形验算,第2款所列的结构必要时宜进行弹塑性变形验算,这主要考虑到高层建筑结构弹塑性变形计算的复杂性。
本次修订,本条第1款增加高度大于150m的结构应验算罕遇地震下结构的弹塑性变形的要求。主要考虑到,150m以上的高层建筑一般都比较重要,数量相对不是很多,且目前结构弹塑性分析技术和软件已有较大发展和进步,适当扩大结构弹塑性分析范围已具备一定条件。

3.7.5

   结构薄弱层(部位)层间弹塑性位移应符合下式规定:


条文说明

  3.7.5 结构弹塑性位移限值与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011一致。

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。

条文说明

   3.7.6 高层建筑物在风荷载作用下将产生振动,过大的振动加速度将使在高楼内居住的人们感觉不舒适,甚至不能忍受,两者的关系见表2。

对照国外的研究成果和有关标准,要求高层建筑混凝土结构应具有良好的使用条件,满足舒适度的要求,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的10年一遇的风荷载取值计算或专门风洞试验确定的结构顶点最大加速度。一不应超过本规程表3.7.6的限值,对住宅、公寓。一不大于0.15m/s2,对办公楼、旅馆αmax不大于0.25m/s2。
高层建筑的风振反应加速度包括顺风向最大加速度、横风向最大加速度和扭转角速度。关于顺风向最大加速度和横风向最大加速度的研究工作虽然较多,但各国的计算方法并不统一,互相之间也存在明显的差异。建议可按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的相关规定进行计算。
本次修订,明确了计算舒适度时结构阻尼比的取值要求。一般情况,对混凝土结构取0.02,对混合结构可根据房屋高度和结构类型取0.01~0.02。

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。

条文说明

  3.7.7 本条为新增内容。楼盖结构舒适度控制近20年来已引起世界各国广泛关注,英美等国进行了大量实测研究,颁布了多种版本规程、指南。我国大跨楼盖结构正大量兴起,楼盖结构舒适度控制已成为我国建筑结构设计中又一重要工作内容。
对于钢筋混凝土楼盖结构、钢—混凝土组合楼盖结构(不包括轻钢楼盖结构),一般情况下,楼盖结构竖向频率不宜小于3Hz,以保证结构具有适宜的舒适度,避免跳跃时周围人群的不舒适。,楼盖结构竖向振动加速度不仅与楼盖结构的竖向频率有关,还与建筑使用功能及人员起立、行走、跳跃的振动激励有关。一般住宅、办公、商业建筑楼盖结构的竖向频率小于3Hz时,需验算竖向振动加速度。楼盖结构的振动加速度可按本规程附录A计算,宜采用时程分析方法,也可采用简化近似方法,该方法参考美国应用技术委员会(Applied Technology Council)1999年颁布的设计指南1(ATC Design Guide 1)“减小楼盖振动”(Minimizing Floor Vibration)。舞厅、健身房、音乐厅等振动激励较为特殊的楼盖结构舒适度控制应符合国家现行有关标准的规定。
表3.7.7参考了国际标准化组织发布的ISO 2631—2(1989)标准的有关规定。

3.8 构件承载力设计

3.8.1已作废

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。

条文说明

  3.8.1 本条是高层建筑混凝土结构构件承载力设计的原则规定,采用了以概率理论为基础、以可靠指标度量结构可靠度、以分项系数表达的设计方法。本条仅针对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况下构件的承载力极限状态设计,与现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑抗震设计规范》GB 50011保持一致。偶然设计状况(如抗连续倒塌设计)以及结构抗震性能设计时的承载力设计应符合本规程的有关规定,不作为强制性内容。
结构构件作用组合的效应设计值应符合本规范第5.6.1~5.6.4条规定;结构构件承载力抗震调整系数的取值应符合本规范第3.8.2条及第11.1.7条的规定。由于高层建筑结构的安全等级一般不低于二级,因此结构重要性系数的取值不应小于1.0;按照现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153的规定,结构重要性系数不再考虑结构设计使用年限的影响。

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。

3.9 抗震等级

3.9.1 已废止

   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。

条文说明

     3.9.1 本条规定了各设防类别高层建筑结构采取抗震措施(包括抗震构造措施)时的设防标准,与现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定一致;I类建筑场地上高层建筑抗震构造措施的放松要求与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定一致。

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。

条文说明

  3.9.2 历次大地震的经验表明,同样或相近的建筑,建造于Ⅰ类场地时震害较轻,建造于Ⅲ、Ⅳ类场地震害较重。对Ⅲ、Ⅳ类场地,本条规定对7度设计基本地震加速度为0.15g以及8度设计基本地震加速度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,而不提高抗震措施中的其他要求,如按概念设计要求的内力调整措施等。
同样,本规程第3.9.1条对建造在工类场地的甲、乙、丙类建筑,允许降低抗震构造措施,但不降低其他抗震措施要求,如按概念设计要求的内力调整措施等。

3.9.3 -3.9.4已废止

   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。


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。

条文说明

   3.9.3、3.9.4 抗震设计的钢筋混凝土高层建筑结构,根据设防烈度、结构类型、房屋高度区分为不同的抗震等级,采用相应的计算和构造措施。抗震等级的高低,体现了对结构抗震性能要求的严格程度。比一级有更高要求时则提升至特一级,其计算和构造措施比一级更严格。基于上述考虑,A级高度的高层建筑结构,应按表3.9.3确定其抗震等级;甲类建筑9度设防时,应采取比9度设防更有效的措施;乙类建筑9度设防时,抗震等级提升至特一级。B级高度的高层建筑,其抗震等级有更严格的要求,应按表3.9.4采用;特一级构件除符合一级抗震要求外,尚应符合本规程第3.10节的规定以及第10章的有关规定。
抗震等级是根据国内外高层建筑震害、有关科研成果、工程设计经验而划分的。框架-剪力墙结构中,由于剪力墙部分的刚度远大于框架部分的刚度,因此对框架部分的抗震能力要求比纯框架结构可以适当降低。当剪力墙或框架相对较少时,其抗震等级的确定尚应符合本规程第8.1.3条的有关规定。
在结构受力性质与变形方面,框架-核心筒结构与框架-剪力墙结构基本上是一致的,尽管框架-核心筒结构由于剪力墙组成筒体而大大提高了其抗侧力能力,但其周边的稀柱框架相对较弱,设计上与框架-剪力墙结构基本相同。由于框架-核心筒结构的房屋高度一般较高(大于60m),其抗震等级不再划分高度,而统一取用了较高的规定。本次修订,第3.9.3条增加了表注3,对于房屋高度不超过60m的框架-核心筒结构,其作为筒体结构的空间作用已不明显,总体上更接近于框架-剪力墙结构,因此其抗震等级允许按框架-剪力墙结构采用。    

3.9.5- 3.9.6

   3.9.5 抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级;地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
 

   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;

条文说明

   3.9.5、3.9.6 这两条是关于地下室及裙楼抗震等级的规定,是对本规程第3.9.3、3.9.4条的补充。
带地下室的高层建筑,当地下室顶板可视作结构的嵌固部位时,地震作用下结构的屈服部位将发生在地上楼层,同时将影响到地下一层;地面以下结构的地震响应逐渐减小。因此,规定地下一层的抗震等级不能降低,而地下一层以下不要求计算地震作用,其抗震构造措施的抗震等级可逐层降低。第3.9.5条中“相关范围”一般指主楼周边外延1~2跨的地下室范围。
第3.9.6条明确了高层建筑的裙房抗震等级要求。当裙楼与主楼相连时,相关范围内裙楼的抗震等级不应低于主楼;主楼结构在裙房顶板对应的上、下各一层受刚度与承载力突变影响较大,抗震构造措施需要适当加强。本条中的“相关范围”,一般指主楼周边外延不少于三跨的裙房结构,相关范围以外的裙房可按裙房自身的结构类型确定抗震等级。裙房偏置时,其端部有较大扭转效应,也需要适当加强。

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。

条文说明

   3.9.7 根据现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定,甲、乙类建筑应按提高一度查本规程表3.9.3、表3.9.4确定抗震等级(内力调整和构造措施);本规程第3.9.2条规定,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;本规程第3.3.1条规定,乙类建筑的钢筋混凝土房屋可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度。于是,可能出现甲、乙类建筑或Ⅲ、Ⅳ类场地设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区高层建筑提高一度后,其高度超过第3.3.1条中对应房屋的最大适用高度,因此按本规程表3.9.3、表3.9.4查抗震等级时可能与高度划分不能一一对应。此时,内力调整不提高,只要求抗震构造措施适当提高即可。

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。

条文说明

3.10.1 特一级构件应采取比一级抗震等级更严格的构造措施,应按本节及第10章的有关规定执行;没有特别规定的,应按一级的规定执行。

3.10.2 -3.10.4

  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%。

条文说明

   3.10.2~3.10.4 对特一级框架梁、框架柱、框支柱的“强柱弱梁”、“强剪弱弯”以及构造配筋提出比一级更高的要求。框架角柱的弯矩和剪力设计值仍应按本规程第6.2.4条的规定,乘以不小于1.1的增大系数。

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。

条文说明

  3.10.5 本条第1款特一级剪力墙的弯矩设计值和剪力设计值均比一级的要求略有提高,适当增大剪力墙的受弯和受剪承载力;第2、3款对剪力墙边缘构件及分布钢筋的构造配筋要求适当提高;第5款明确特一级连梁的要求同一级,取消了02规程第3.9.2条第5款设置交叉暗撑的要求。

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。

条文说明

    3.11.1 本条规定了结构抗震性能设计的三项主要工作:
1 分析结构方案在房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等方面的特殊要求,确定结构设计是否需要采用抗震性能设计方法,并作为选用抗震性能目标的主要依据。结构方案特殊性的分析中要注重分析结构方案不符合抗震概念设计的情况和程度。国内外历次大地震的震害经验已经充分说明,抗震概念设计是决定结构抗震性能的重要因素。多数情况下,需要按本节要求采用抗震性能设计的工程,一般表现为不能完全符合抗震概念设计的要求。结构工程师应根据本规程有关抗震概念设计的规定,与建筑师协调,改进结构方案,尽量减少结构不符合概念设计的情况和程度,不应采用严重不规则的结构方案。对于特别不规则结构,可按本节规定进行抗震性能设计,但需慎重选用抗震性能目标,并通过深入的分析论证。
2 选用抗震性能目标。本条提出A、B、C、D四级结构抗震性能目标和五个结构抗震性能水准(1、2、3、4、5),四级抗震性能目标与《建筑抗震设计规范》GB 50011提出结构抗震性能1、2、3、4是一致的。地震地面运动一般分为三个水准,即多遇地震(小震)、设防烈度地震(中震)及预估的罕遇地震(大震)。在设定的地震地面运动下,与四级抗震性能目标对应的结构抗震性能水准的判别准则由本规程第3.11.2条作出规定。
A、B、C、D四级性能目标的结构,在小震作用下均应满足第1抗震性能水准,即满足弹性设计要求;在中震或大震作用下,四种性能目标所要求的结构抗震性能水准有较大的区别。A级性能目标是最高等级,中震作用下要求结构达到第1抗震性能水准,大震作用下要求结构达到第2抗震性能水准,即结构仍处于基本弹性状态;B级性能目标,要求结构在中震作用下满足第2抗震性能水准,大震作用下满足第3抗震性能水准,结构仅有轻度损坏;C级性能目标,要求结构在中震作用下满足第3抗震性能水准,大震作用下满足第4抗震性能水准,结构中度损坏;D级性能目标是最低等级,要求结构在中震作用下满足第4抗震性能水准,大震作用下满足第5性能水准,结构有比较严重的损坏,但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。选用性能目标时,需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因素。鉴于地震地面运动的不确定性以及对结构在强烈地震下非线性分析方法(计算模型及参数的选用等)存在不少经验因素,缺少从强震记录、设计施工资料到实际震害的验证,对结构抗震性能的判断难以十分准确,尤其是对于长周期的超高层建筑或特别不规则结构的判断难度更大,因此在性能目标选用中宜偏于安全一些。例如:特别不规则的、房屋高度超过B级高度很多的高层建筑或处于不利地段的特别不规则结构,可考虑选用A级性能目标;房屋高度超过B级高度较多或不规则性超过本规程适用范围很多时,可考虑选用B级或C级性能目标;房屋高度超过B级高度或不规则性超过适用范围较多时,可考虑选用C级性能目标;房屋高度超过A级高度或不规则性超过适用范围较少时,可考虑选用C级或D级性能目标。结构方案中仅有部分区域结构布置比较复杂或结构的设防标准、场地条件等特殊性,使设计人员难以直接按本规程规定的常规方法进行设计时,可考虑选用C级或D级性能目标。以上仅仅是举些例子,实际工程情况很复杂,需综合考虑各项因素。选择性能目标时,一般需征求业主和有关专家的意见。
3 结构抗震性能分析论证的重点是深入的计算分析和工程判断,找出结构有可能出现的薄弱部位,提出有针对性的抗震加强措施,必要的试验验证,分析论证结构可达到预期的抗震性能目标。一般需要进行如下工作:
1)分析确定结构超过本规程适用范围及不规则性的情况和程度;
2)认定场地条件、抗震设防类别和地震动参数;
3)深入的弹性和弹塑性计算分析(静力分析及时程分析)并判断计算结果的合理性;
4)找出结构有可能出现的薄弱部位以及需要加强的关键部位,提出有针对性的抗震加强措施;
5)必要时还需进行构件、节点或整体模型的抗震试验,补充提供论证依据,例如对本规程未列入的新型结构方案又无震害和试验依据或对计算分析难以判断、抗震概念难以接受的复杂结构方案;
6)论证结构能满足所选用的抗震性能目标的要求。

3.11.2

    结构抗震性能水准可按表3.11.2进行宏观判别。

条文说明

  3.11.2 本条对五个性能水准结构地震后的预期性能状况,包括损坏情况及继续使用的可能性提出了要求,据此可对各性能水准结构的抗震性能进行宏观判断。本条所说的“关键构件”可由结构工程师根据工程实际情况分析确定。例如:底部加强部位的重要竖向构件、水平转换构件及与其相连竖向支承构件、大跨连体结构的连接体及与其相连的竖向支承构件、大悬挑结构的主要悬挑构件、加强层伸臂和周边环带结构的竖向支承构件、承托上部多个楼层框架柱的腰桁架、长短柱在同一楼层且数量相当时该层各个长短柱、扭转变形很大部位的竖向(斜向)构件、重要的斜撑构件等。

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:

2 第2性能水准的结构,在设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下,关键构件及普通竖向构件的抗震承载力宜符合式(3.11.3—1)的规定;耗能构件的受剪承载力宜符合式(3.11.3—1)的规定,其正截面承载力应符合下式规定:

3 第3性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。在设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下,关键构件及普通竖向构件的正截面承载力应符合式(3.11.3—2)的规定,水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力尚应符合式(3.11.3—3)的规定,其受剪承载力宜符合式(3.11.3—1)的规定;部分耗能构件进入屈服阶段,但其受剪承载力应符合式(3.11.3—2)的规定。在预估的罕遇地震作用下,结构薄弱部位的层间位移角应满足本规程第3.7.5条的规定。

4 第4性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。在设防烈度或预估的罕遇地震作用下,关键构件的抗震承载力应符合式(3.11.3—2)的规定,水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力尚应符合式(3.11.3—3)的规定;部分竖向构件以及大部分耗能构件进入屈服阶段,但钢筋混凝土竖向构件的受剪截面应符合式(3.11.3—4)的规定,钢-混凝土组合剪力墙的受剪截面应符合式(3.11.3—5)的规定。在预估的罕遇地震作用下,结构薄弱部位的层间位移角应符合本规程第3.7.5条的规定。

5 第5性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。在预估的罕遇地震作用下,关键构件的抗震承载力宜符合式(3.11.3—2)的规定;较多的竖向构件进入屈服阶段,但同一楼层的竖向构件不宜全部屈服;竖向构件的受剪截面应符合式(3.11.3—4)或(3.11.3—5)的规定;允许部分耗能构件发生比较严重的破坏;结构薄弱部位的层间位移角应符合本规程第3.7.5条的规定。

条文说明

   3.11.3 各个性能水准结构的设计基本要求是判别结构性能水准的主要准则。 第1性能水准结构,要求全部构件的抗震承载力满足弹性设计要求。在多遇地震(小震)作用下,结构的层间位移、结构构件的承载力及结构整体稳定等均应满足本规程有关规定;结构构件的抗震等级不宜低于本规程的有关规定,需要特别加强的构件可适当提高抗震等级,已为特一级的不再提高。在设防烈度(中震)作用下,构件承载力需满足弹性设计要求,如式(3.11.3—1),其中不计入风荷载作用效应的组合,地震作用标准值的构件内力()计算中不需要乘以与抗震等级有关的增大系数。 第2性能水准结构的设计要求与第1性能水准结构的差别是,框架梁、剪力墙连梁等耗能构件的正截面承载力只需要满足式(3.11.3—2)的要求,即满足“屈服承载力设计”。“屈服承载力设计”是指构件按材料强度标准值计算的承载力Rk不小于按重力荷载及地震作用标准值计算的构件组合内力。对耗能构件只需验算水平地震作用为主要可变作用的组合工况,式(3.11.3—2)中重力荷载分项系数γg、水平地震作用分项系数γEh及抗震承载力调整系数γRE均取1.0,竖向地震作用分项系数γEv取0.4。
第3性能水准结构,允许部分框架梁、剪力墙连梁等耗能构件正截面承载力进入屈服阶段,受剪承载力宜符合式(3.11.3—2)的要求。竖向构件及关键构件正截面承载力应满足式(3.11.3—2)“屈服承载力设计”的要求;水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面“屈服承载力设计”需要同时满足式(3.11.3—2)及式(3.11.3—3)的要求。式(3.11.3—3)表示竖向地震为主要可变作用的组合工况,式中重力荷载分项系数γG、竖向地震作用分项系数γEv及抗震承载力调整系数γRE均取1.0,水平地震作用分项系数γEh取0.4;这些构件的受剪承载力宜符合式(3.11.3—1)的要求。整体结构进入弹塑性状态,应进行弹塑性分析。为方便设计,允许采用等效弹性方法计算竖向构件及关键部位构件的组合内力(SGE、),计算中可适当考虑结构阻尼比的增加(增加值一般不大于0.02)以及剪力墙连梁刚度的折减(刚度折减系数一般不小于0.3)。实际工程设计中,可以先对底部加强部位和薄弱部位的竖向构件承载力按上述方法计算,再通过弹塑性分析校核全部竖向构件均未屈服。
第4性能水准结构,关键构件抗震承载力应满足式(3.11.3—2)“屈服承载力设计”的要求,水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件抗震承载力需要同时满足式(3.11.3—2)及式(3.11.3—3)的要求;允许部分竖向构件及大部分框架梁、剪力墙连梁等耗能构件进入屈服阶段,但构件的受剪截面应满足截面限制条件,这是防止构件发生脆性受剪破坏的最低要求。式(3.11.3—4)和式(3.11.3—5)中,VGE、可按弹塑性计算结果取值,也可按等效弹性方法计算结果取值(一般情况下是偏于安全的)。结构的抗震性能必须通过弹塑性计算加以深入分析,例如:弹塑性层间位移角、构件屈服的次序及塑性铰分布、塑性铰部位钢材受拉塑性应变及混凝土受压损伤程度、结构的薄弱部位、整体结构的承载力不发生下降等。整体结构的承载力可通过静力弹塑性方法进行估计。
第5性能水准结构与第4性能水准结构的差别在于关键构件承载力宜满足“屈服承载力设计”的要求,允许比较多的竖向构件进入屈服阶段,并允许部分”梁”等耗能构件发生比较严重的破坏。结构的抗震性能必须通过弹塑性计算加以深入分析,尤其应注意同一楼层的竖向构件不宜全部进入屈服并宜控制整体结构承载力下降的幅度不超过10%。  

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。

条文说明

  3.11.4 结构抗震性能设计时,弹塑性分析计算是很重要的手段之一。计算分析除应符合本规程第5.5.1条的规定外,尚应符合本条之规定。
1 静力弹塑性方法和弹塑性时程分析法各有其优缺点和适用范围。本条对静力弹塑性方法的适用范围放宽到150m或200m非特别不规则的结构,主要考虑静力弹塑性方法计算软件设计人员比较容易掌握,对计算结果的工程判断也容易一些,但计算分析中采用的侧向作用力分布形式宜适当考虑高振型的影响,可采用本规程3.4.5条提出的“规定水平地震力”分布形式。对于高度在150m~200m的基本自振周期大于4s或特别不规则结构以及高度超过200m的房屋,应采用弹塑性时程分析法。对高度超过300m的结构,为使弹塑性时程分析计算结果有较大的把握,本条规定应有两个不同的、独立的计算结果进行校核。
2 对复杂结构进行施工模拟分析是十分必要的。弹塑性分析应以施工全过程完成后的静载内力为初始状态。当施工方案与施工模拟计算不同时,应重新调整相应的计算。
3 一般情况下,弹塑性时程分析宜采用双向地震输入;对竖向地震作用比较敏感的结构,如连体结构、大跨度转换结构、长悬臂结构、高度超过300m的结构等,宜采用三向地震输入。

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。

条文说明

  3.12.1 高层建筑结构应具有在偶然作用发生时适宜的抗连续倒塌能力。我国现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068对偶然设计状态均有定性规定。在GB 50153中规定,“当发生爆炸、撞击、人为错误等偶然事件时,结构能保持必需的整体稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果,防止出现结构的连续倒塌”。
在GB 50068中规定,“对偶然状况,建筑结构可采用下列原则之一按承载能力极限状态进行设计:1)按作用效应的偶然组合进行设计或采取保护措施,使主要承重结构不致因出现设计规定的偶然事件而丧失承载能力;2)允许主要承重结构因出现设计规定的偶然事件而局部破坏,但其剩余部分具有在一段时间内不发生连续倒塌的可靠度”。
结构连续倒塌是指结构因突发事件或严重超载而造成局部结构破坏失效,继而引起与失效破坏构件相连的构件连续破坏,最终导致相对于初始局部破坏更大范围的倒塌破坏。结构产生局部构件失效后,破坏范围可能沿水平方向和竖直方向发展,其中破坏沿竖向发展影响更为突出。当偶然因素导致局部结构破坏失效时,如果整体结构不能形成有效的多重荷载传递路径,破坏范围就可能沿水平或者竖直方向蔓延,最终导致结构发生大范围的倒塌甚至是整体倒塌。 结构连续倒塌事故在国内外并不罕见,英国Ronan Point公寓煤气爆炸倒塌,美国AlfredP.Murrah联邦大楼、WTC世贸大楼倒塌,我国湖南衡阳大厦特大火灾后倒塌,法国戴高乐机场候机厅倒塌等都是比较典型的结构连续倒塌事故。每一次事故都造成了重大人员伤亡和财产损失,给地区乃至整个国家都造成了严重的负面影响。进行必要的结构抗连续倒塌设计,当偶然事件发生时,将能有效控制结构破坏范围。
结构抗连续倒塌设计在欧美多个国家得到了广泛关注,英国、美国、加拿大、瑞典等国颁布了相关的设计规范和标准。比较有代表性的有美国General Services Administration(GSA)《新联邦大楼与现代主要工程抗连续倒塌分析与设计指南》(Progressive Collapse Analysis and Design Guidelines for New Federal Office Buildings and Major Modernization Project),美国国防部UFC(Unified Facilities Criteria 2005)《建筑抗连续倒塌设计》(Design of Buildings to Resist Progressive Collapse),以及英国有关规范对结构抗连续倒塌设计的规定等。
本条规定安全等级为一级时,应满足抗连续倒塌概念设计的要求;安全等级一级且有特殊要求时,可采用拆除构件方法进行抗连续倒塌设计。这是结构抗连续倒塌的基本要求。

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。

条文说明

  3.12.2 高层建筑结构应具有在偶然作用发生时适宜的抗连续倒塌能力,不允许采用摩擦连接传递重力荷载,应采用构件连接传递重力荷载;应具有适宜的多余约束性、整体连续性、稳固性和延性;水平构件应具有一定的反向承载能力,如连续梁边支座、非地震区简支梁支座顶面及连续梁、框架梁梁中支座底面应有一定数量的配筋及合适的锚固连接构造,防止偶然作用发生时,该构件产生过大破坏。

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:

条文说明

  3.12.3 本条拆除构件设计方法主要引自美国、英国有关规范的规定。关于效应折减系数β,主要是考虑偶然作用发生后,结构进入弹塑性内力重分布,对中部水平构件有一定的卸载效应。

3.12.4

条文说明

   3.12.4 本条假定拆除构件后,剩余主体结构基本处于线弹性工作状态,以简化计算,便于工程应用。

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。

3.12.6

    当拆除某构件不能满足结构抗连续倒塌设计要求时,在该构件表面附加80kN/m2侧向偶然作用设计值,此时其承载力应满足下列公式要求:

条文说明

   3.12.6 本条依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的相关规定,并参考了美国国防部制定的《建筑物最低反恐怖主义标准》(UFC4-010-01)。当拆除某构件后结构不能满足抗连续倒塌设计要求,意味着该构件十分重要(可称之为关键结构构件),应具有更高的要求,希望其保持线弹性工作状态。此时,在该构件表面附加规定的侧向偶然作用,进行整体结构计算,复核该构件满足截面设计承载力要求。公式(3.12.6—2)中,活荷载采用频遇值,近似取频遇值系数为0.6。


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。

条文说明

4.1.1 高层建筑的竖向荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009有关规定采用。与原荷载规范GBJ9-87相比,有较大的改动,使用时应予注意。

4.1.2-4.1.4

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。

2 等效均布活荷载5kN/m2。

条文说明

   4.1.5 直升机平台的活荷载是根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定确定的。部分直升机的有关参数见表3。

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:

条文说明

   4.2.1 风荷载计算主要依据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009。对于主要承重结构,风荷载标准值的表达可有两种形式,其一为平均风压加上由脉动风引起结构风振的等效风压;另一种为平均风压乘以风振系数。由于结构的风振计算中,往往是受力方向基本振型起主要作用,因而我国与大多数国家相同,采用后一种表达形式,即采用风振系数βz。风振系数综合考虑了结构在风荷载作用下的动力响应,包括风速随时间、空间的变异性和结构的阻尼特性等因素。
基本风压w0是根据全国各气象台站历年来的最大风速记录,按基本风压的标准要求,将不同测风仪高度和时次时距的年最大风速,统一换算为离地10m高,自记式风速仪10min平均年最大风速(m/s)。根据该风速数据统计分析确定重现期为50年的最大风速,作为当地的基本风速v0,再按贝努利公式确定基本风压。

4.2.2 已废止

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。

条文说明

   4.2.2 按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定,对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应适当提高。因此,本条明确了承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。相对于02规程,本次修订:1)取消了对“特别重要”的高层建筑的风荷载增大要求,主要因为对重要的建筑结构,其重要性已经通过结构重要性系数γ0体现在结构作用效应的设计值中,见本规程第3.8.1条;2)对于正常使用极限状态设计(如位移计算),其要求可比承载力设计适当降低,一般仍可采用基本风压值或由设计人员根据实际情况确定,不再作为强制性要求;3)对风荷载比较敏感的高层建筑结构,风荷载计算时不再强调按100年重现期的风压值采用,而是直接按基本风压值增大10%采用。
对风荷载是否敏感,主要与高层建筑的体型、结构体系和自振特性有关,目前尚无实用的划分标准。一般情况下,对于房屋高度大于60m的高层建筑,承载力设计时风荷载计算可按基本风压的1.1倍采用;对于房屋高度不超过60m的高层建筑,风荷载取值是否提高,可由设计人员根据实际情况确定。
本条的规定,对设计使用年限为50年和100年的高层建筑结构都是适用的。

4.2.3

    计算主体结构的风荷载效应时,风荷载体型系数μs可按下列规定采用:
  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:

3 高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3;
  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。

条文说明

  4.2.3 风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力(或吸力)与来流风的速度压的比值,它描述的是建筑物表面在稳定风压作用下静态压力的分布规律,主要与建筑物的体型和尺度有关,也与周围环境和地面粗糙度有关。由于涉及固体与流体相互作用的流体动力学问题,对于不规则形状的固体,问题尤为复杂,无法给出理论上的结果,一般均应由试验确定。鉴于真型实测的方法对结构设计不现实,目前只能采用相似原理,在边界层风洞内对拟建的建筑物模型进行测试。
本条规定是对现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009表7.3.1的适当简化和整理,以便于高层建筑结构设计时应用,如需较详细的数据,也可按本规程附录B采用。

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。

条文说明

   4.2.4 对建筑群,尤其是高层建筑群,当房屋相互间距较近时,由于旋涡的相互干扰,房屋某些部位的局部风压会显著增大,设计时应予注意。对比较重要的高层建筑,建议在风洞试验中考虑周围建筑物的干扰因素。

本条和本规程第4.2.7条所说的风洞试验是指边界层风洞试验。

4.2.5

横风向振动效应或扭转风振效应明显的高层建筑,应考虑横风向风振或扭转风振的影响。横风向风振或扭转风振的计算范围、方法以及顺风向与横风向效应的组合方法应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。

条文说明

   4.2.5 本条为新增条文,意在提醒设计人员注意考虑结构横风向风振或扭转风振对高层建筑尤其是超高层建筑的影响。当结构高宽比较大、结构顶点风速大于临界风速时,可能引起较明显的结构横风向振动,甚至出现横风向振动效应大于顺风向作用效应的情况。结构横风向振动问题比较复杂,与结构的平面形状、竖向体型、高宽比、刚度、自振周期和风速都有一定关系。当结构体型复杂时,宜通过空气弹性模型的风洞试验确定横风向振动的等效风荷载;也可参考有关资料确定。

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。

条文说明

4.2.6 本条为新增条文。横风向效应与J顷风向效应是同时发生的,因此必须考虑两者的效应组合。对于结构侧向位移控制,仍可按同时考虑横风向与顺风向影响后的计算方向位移确定,不必按矢量和的方向控制结构的层间位移。

条文目录

共 519 条
条文目录
共 519 条

条文目录

共 519 条