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《高层建筑混凝土结构技术规程》

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共 519 条公开条文 · 本页 50 条

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。

条文说明

 8.1.7 本条主要指出框架-剪力墙结构中在结构布置时要处理好框架和剪力墙之间的关系,遵循这些要求,可使框架-剪力墙结构更好地发挥两种结构各自的作用并且使整体合理地工作。

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。

 注:1 表中B为剪力墙之间的楼盖宽度(m);
  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。

条文说明

  8.1.8 长矩形平面或平面有一方向较长(如L形平面中有一肢较长)时,如横向剪力墙间距过大,在侧向力作用下,因不能保证楼盖平面的刚性而会增加框架的负担,故对剪力墙的最大间距作出规定。当剪力墙之间的楼板有较大开洞时,对楼盖平面刚度有所削弱,此时剪力墙的间距宜再减小。纵向剪力墙布置在平面的尽端时,会造成对楼盖两端的约束作用,楼盖中部的梁板容易因混凝土收缩和温度变化而出现裂缝,故宜避免。同时也考虑到在设计中有剪力墙布置在建筑中部,而端部无剪力墙的情况,用表注4的相应规定,可防止布置框架的楼面伸出太长,不利于地震力传递。

8.1.9

    板柱-剪力墙结构的布置应符合下列规定:
  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。

条文说明

   8.1.9 板柱结构由于楼盖基本没有梁,可以减小楼层高度,对使用和管道安装都较方便,因而板柱结构在工程中时有采用。但板柱结构抵抗水平力的能力差,特别是板与柱的连接点是非常薄弱的部位,对抗震尤为不利。为此,本规程规定抗震设计时,高层建筑不能单独使用板柱结构,而必须设置剪力墙(或剪力墙组成的筒体)来承担水平力。本规程除在第3章对其适用高度及高宽比严格控制外,这里尚做出结构布置的有关要求。8度设防时应采用有柱托板,托板处总厚度不小于16倍柱纵筋直径是为了保证板柱节点的抗弯刚度。当板厚不满足受冲切承载力要求而又不能设置柱托板时,建议采用型钢剪力架(键)抵抗冲切,剪力架(键)型钢应根据计算确定。型钢剪力架(键)的高度不应大于板面筋的下排钢筋和板底筋的上排钢筋之间的净距,并确保型钢具有足够的保护层厚度,据此确定板的厚度并不应小于200mm。

8.1.10

  抗风设计时,板柱-剪力墙结构中各层筒体或剪力墙应能承担不小于80%相应方向该层承担的风荷载作用下的剪力;抗震设计时,应能承担各层全部相应方向该层承担的地震剪力,而各层板柱部分尚应能承担不小于20%相应方向该层承担的地震剪力,且应符合有关抗震构造要求。

条文说明

 8.1.10 抗震设计时,按多道设防的原则,规定全部地震剪力应由剪力墙承担,但各层板柱部分除应符合计算要求外,仍应能承担不少于该层相应方向20%的地震剪力。另外,本条在02规程的基础上增加了抗风设计时的要求,以提高板柱-剪力墙结构在适用高度提高后抵抗水平力的性能。

8.2 截面设计及构造

8.2.1已废止

   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。

条文说明

   8.2.1 规定剪力墙竖向和水平分布钢筋的最小配筋率,理由与本规程第7.2.17条相同。框架-剪力墙结构、板柱—剪力墙结构中的剪力墙是承担水平风荷载或水平地震作用的主要受力构件,必须要保证其安全可靠。因此,四级抗震等级时剪力墙的竖向、水平分布钢筋的配筋率比本规程第7.2.17条适当提高;为了提高混凝土开裂后的性能和保证施工质量,各排分布钢筋之间应设置拉筋,其直径不应小于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。

条文说明

  8.2.2 带边框的剪力墙,边框与嵌入的剪力墙应共同承担对其的作用力,本条列出为满足此要求的有关规定。

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:
  AS≥NG/fy (8.2.3)
  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。

条文说明

  8.2.3 板柱-剪力墙结构设计主要考虑了下列几个方面:
1 明确了结构分析中规则的板柱结构可用等代框架法,及其等代梁宽度的取值原则。但等代框架法是近似的简化方法,尤其是对不规则布置的情况,故有条件时,建议尽量采用连续体有限元空间模型进行计算分析以获取更准确的计算结果。
2 设计无梁平板(包括有托板)的受冲切承载力时,当冲切应力大于0.7ft时,可使用箍筋承担剪力。跨越剪切裂缝的竖向钢筋(箍筋的竖向肢)能阻止裂缝开展,但是,当竖向筋有滑动时,效果有所降低。一般的箍筋,由于竖肢的上下端皆为圆弧,在竖肢受力较大接近屈服时,皆有滑动发生,此点在国外的试验中得到证实。在板柱结构中,如不设托板,柱周围之板厚度不大,再加上双向纵筋使h0减小,箍筋的竖向肢往往较短,少量滑动就能使应变减少较多,其箍筋竖肢的应力也不能达到屈服强度。因此,加拿大规范(CSA-A23.3-94)规定,只有当板厚(包括托板厚度)不小于300mm时,才允许使用箍筋。美国ACI规范要求在箍筋转角处配置较粗的水平筋以协助固定箍筋的竖肢。美国近年大量采用的“抗剪栓钉”(shear studs),能避免上述箍筋的缺点,且施工方便,既有良好的抗冲切性能,又能节约钢材。因此本规程建议尽可能采用高效能抗剪栓钉来提高抗冲切能力。在构造方面,可以参照钢结构栓钉的做法,按设计规定的直径及间距,将栓钉用自动焊接法焊在钢板上。典型布置的抗剪栓钉设置如图8所示;图9、图10分别给出了矩形柱和圆柱抗剪栓钉的不同排列示意图。

3 为防止无柱托板板柱结构的楼板在柱边开裂后楼板坠落,穿过柱截面板底两个方向钢筋的受拉承载力应满足该柱承担的该层楼面重力荷载代表值所产生的轴压力设计值。    


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。

条文说明

   8.2.4 板柱-剪力墙结构中,地震作用虽由剪力墙全部承担,但结构在整体工作时,板柱部分仍会承担一定的水平力。由柱上板带和柱组成的板柱框架中的板,受力主要集中在柱的连线附近,故抗震设计应沿柱轴线设置暗梁,目的在于加强板与柱的连接,较好地起到板柱框架的作用,此时柱上板带的钢筋应比较集中在暗梁部位。
当无梁板有局部开洞时,除满足图8.2.4的要求外,冲切计算中应考虑洞口对冲切能力的削弱,具体计算及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。

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。

条文说明

  9.1.1 筒体结构具有造型美观、使用灵活、受力合理,以及整体性强等优点,适用于较高的高层建筑。目前全世界最高的100幢高层建筑约有2/3采用筒体结构;国内100m以上的高层建筑约有一半采用钢筋混凝土筒体结构,所用形式大多为框架-核心筒结构和筒中筒结构,本章条文主要针对这两类筒体结构,其他类型的筒体结构可参照使用。
本条是02规程第9.1.1条和9.1.12条的合并。

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。

   

条文说明

9.1.2 研究表明,筒中筒结构的空间受力性能与其高度和高宽比有关,当高宽比小于3时,就不能较好地发挥结构的整体空间作用;框架-核心筒结构的高度和高宽比可不受此限制。对于高度较低的框架-核心筒结构,可按框架-抗震墙结构设计,适当降低核心筒和框架的构造要求。

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。

条文说明

  9.1.3 筒体结构尤其是筒中筒结构,当建筑需要较大空间时,外周框架或框筒有时需要抽掉一部分柱,形成带转换层的筒体结构。本条取消了02规程有关转换梁的设计要求,转换层结构的设计应符合本规程第10.2节的有关规定。

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),

单层单向配筋率不宜小于0.3%,钢筋的直径不应小于8mm,间距不应大于150mm,配筋范围不宜小于外框架(或外筒)至内筒外墙中距的1/3和3m。

条文说明

  9.1.4 筒体结构的双向楼板在竖向荷载作用下,四周外角要上翘;但受到剪力墙的约束,加上楼板混凝土的自身收缩和温度变化影响,使楼板外角可能产生斜裂缝。为防止这类裂缝出现,楼板外角顶面和底面配置双向钢筋网,适当加强。

9.1. 5

   核心筒或内筒的外墙与外框柱间的中距,非抗震设计大于15m、抗震设计大于12m时,宜采取增设内柱等措施。

条文说明

  9.1.5 筒体结构中筒体墙与外周框架之间的距离不宜过大,否则楼盖结构的设计较困难。根据近年来的工程经验,适当放松了核心筒或内筒外墙与外框柱之间的距离要求,非抗震设计和抗震设计分别由02规程的12m、10m调整为15m、12m。

9.1.6

   核心筒或内筒中剪力墙截面形状宜简单;截面形状复杂的墙体可按应力进行截面设计校核。

9.1.7

  筒体结构核心筒或内筒设计应符合下列规定:
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。

条文说明

  9.1.7 本条规定了筒体结构核心筒、内筒设计的基本要求。第3款墙体厚度是最低要求,同时要求所有筒体墙应按本规程附录D验算墙体稳定,必要时可增设扶壁柱或扶壁墙以增强墙体的稳定性;第5款对连梁的要求主要目的是提高其抗震延性。

9.1.8

核心筒或内筒的外墙不宜在水平方向连续开洞,洞间墙肢的截面高度不宜小于1.2m;当洞间墙肢的截面高度与厚度之比小于4时,宜按框架柱进行截面设计。

条文说明

  9.1.8 为防止核心筒或内筒中出现小墙肢等薄弱环节,墙面应尽量避免连续开洞,对个别无法避免的小墙肢,应控制最小截面高度,并按柱的抗震构造要求配置箍筋和纵向钢筋,以加强其抗震能力。

9.1.9

    抗震设计时,框筒柱和框架柱的轴压比限值可按框架-剪力墙结构的规定采用。

条文说明

  9.1.9 在筒体结构中,大部分水平剪力由核心筒或内筒承担,框架柱或框筒柱所受剪力远小于框架结构中的柱剪力,剪跨比明显增大,因此其轴压比限值可比框架结构适当放松,可按框架-剪力墙结构的要求控制柱轴压比。

9.1.10

  楼盖主梁不宜搁置在核心筒或内筒的连梁上。

条文说明

  9.1.10 楼盖主梁搁置在核心筒的连梁上,会使连梁产生较大剪力和扭矩,容易产生脆性破坏,应尽量避免。

9.1.11

   抗震设计时,筒体结构的框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值应符合下列规定:
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。

条文说明

   9.1.11 对框架-核心筒结构和筒中筒结构,如果各层框架承担的地震剪力不小于结构底部总地震剪力的20%,则框架地震剪力可不进行调整;否则,应按本条的规定调整框架柱及与之相连的框架梁的剪力和弯矩。
设计恰当时,框架-核心筒结构可以形成外周框架与核心筒协同工作的双重抗侧力结构体系。实际工程中,由于外周框架柱的柱距过大、梁高过小,造成其刚度过低、核心筒刚度过高,结构底部剪力主要由核心筒承担。这种情况,在强烈地震作用下,核心筒墙体可能损伤严重,经内力重分布后,外周框架会承担较大的地震作用。因此,本条第1款对外周框架按弹性刚度分配的地震剪力作了基本要求;对本规程规定的房屋最大适用高度范围的筒体结构,经过合理设计,多数情况应该可以达到此要求。一般情况下,房屋高度越高时,越不容易满足本条第1款的要求,通常,筒体结构外周框架剪力调整的方法与本规程第8章框架-剪力墙结构相同,即本条第3款的规定。当框架部分分配的地震剪力不满足本条第1款的要求,即小于结构底部总地震剪力的10%时,意味着筒体结构的外周框架刚度过弱,框架总剪力如果仍按第3款进行调整,框架部分承担的剪力最大值的1.5倍可能过小,因此要求按第2款执行,即各层框架剪力按结构底部总地震剪力的15%进行调整,同时要求对核心筒的设计剪力和抗震构造措施予以加强。
对带加强层的筒体结构,框架部分最大楼层地震剪力可不包括加强层及其相邻上、下楼层的框架剪力。

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。

 

条文说明

9.2.1 核心筒是框架-核心筒结构的主要抗侧力结构,应尽量贯通建筑物全高。一般来讲,当核心筒的宽度不小于筒体总高度的1/12时,筒体结构的层间位移就能满足规定。

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。

条文说明

  9.2.2 抗震设计时,核心筒为框架-核心筒结构的主要抗侧力构件,本条对其底部加强部位水平和竖向分布钢筋的配筋率、边缘构件设置提出了比一般剪力墙结构更高的要求。
约束边缘构件通常需要一个沿周边的大箍,再加上各个小箍或拉筋,而小箍是无法勾住大箍的,会造成大箍的长边无支长度过大,起不到应有的约束作用。因此,第2款将02规程“约束边缘构件范围内全部采用箍筋”的规定改为主要采用箍筋,即采用箍筋与拉筋相结合的配箍方法。

9.2.3 已废止

   框架-核心筒结构的周边柱间必须设置框架梁。

条文说明

  9.2.3 由于框架-核心筒结构外周框架的柱距较大,为了保证其整体性,外周框架柱间必须要设置框架梁,形成周边框架。实践证明,纯无梁楼盖会影响框架-核心筒结构的整体刚度和抗震性能,尤其是板柱节点的抗震性能较差。因此,在采用无梁楼盖时,更应在各层楼盖沿周边框架柱设置框架梁。

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%。

 

条文说明

   9.2.5 内筒偏置的框架-筒体结构,其质心与刚心的偏心距较大,导致结构在地震作用下的扭转反应增大。对这类结构,应特别关注结构的扭转特性,控制结构的扭转反应。本条要求对该类结构的位移比和周期比均按B级高度高层建筑从严控制。内筒偏置时,结构的第一自振周期T1中会含有较大的扭转成分,为了改善结构抗震的基本性能,除控制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外,尚需控制Tl的扭转成分不宜大于平动成分之半。

9.2.6-9.2.7

   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。

条文说明

  9.2.6、9.2.7 内筒采用双筒可增强结构的扭转刚度,减小结构在水平地震作用下的扭转效应。考虑到双筒间的楼板因传递双筒间的力偶会产生较大的平面剪力,第9.2.7条对双筒间开洞楼板的构造作了具体规定,并建议按弹性板进行细化分析。

9.3 筒中筒结构

9.3.1-9.3.5

  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。

条文说明

   9.3.1~9.3.5 研究表明,筒中筒结构的空间受力性能与其平面形状和构件尺寸等因素有关,选用圆形和正多边形等平面,能减小外框筒的“剪力滞后”现象,使结构更好地发挥空间作用,矩形和三角形平面的“剪力滞后”现象相对较严重,矩形平面的长宽比大于2时,外框筒的“剪力滞后”更突出,应尽量避免;三角形平面切角后,空间受力性质会相应改善。
除平面形状外,外框筒的空间作用的大小还与柱距、墙面开洞率,以及洞口高宽比与层高和柱距之比等有关,矩形平面框筒的柱距越接近层高、墙面开洞率越小,洞口高宽比与层高和柱距之比越接近,外框筒的空间作用越强;在第9.3.5条中给出了矩形平面的柱距,以及墙面开洞率的最大限值。由于外框筒在侧向荷载作用下的“剪力滞后”现象,角柱的轴向力约为邻柱的1~2倍,为了减小各层楼盖的翘曲,角柱的截面可适当放大,必要时可采用L形角墙或角筒。

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

2 地震设计状况
  1)跨高比大于2.5时

2)跨高比不大于2.5时

9.3.7 已废止

  外框筒梁和内筒连梁的构造配筋应符合下列要求:
  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。

条文说明

  9.3.7 在水平地震作用下,框筒梁和内筒连梁的端部反复承受正、负弯矩和剪力,而一般的弯起钢筋无法承担正、负剪力,必须要加强箍筋配筋构造要求;对框筒梁,由于梁高较大、跨度较小,对其纵向钢筋、腰筋的配置也提出了最低要求。跨高比较小的框筒梁和内筒连梁宜增配对角斜向钢筋或设置交叉暗撑;当梁内设置交叉暗撑时,全部剪力可由暗撑承担,抗震设计时箍筋的间距可由100mm放宽至200mm。

9.3.8

    跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁宜增配对角斜向钢筋。跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁宜采用交叉暗撑(图9.3.8),且应符合下列规定:
  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:
  1) 持久、短暂设计状况

2) 地震设计状况

3 两个方向暗撑的纵向钢筋应采用矩形箍筋或螺旋箍筋绑成一体,箍筋直径不应小于8mm,箍筋间距不应大于150mm;
  4 纵筋伸入竖向构件的长度不应小于l
al,非抗震设计时lal可取la,抗震设计时lal宜取1.15la;
  5 梁内普通箍筋的配置应符合本规程第9.3.7条的构造要求。

条文说明

   9.3.8 研究表明,在跨高比较小的框筒梁和内筒连梁增设交叉暗撑对提高其抗震性能有较好的作用,但交叉暗撑的施工有一定难度。本条对交叉暗撑的适用范围和构造作了调整:对跨高比不大于2的框筒梁和内筒连梁,宜增配对角斜向钢筋,具体要求可参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定;对跨高比不大于1的框筒梁和内筒连梁,宜设置交叉暗撑。
为方便施工,交叉暗撑的箍筋不再设加密区。

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。

条文说明

  10.1.1 为适应体型、结构布置比较复杂的高层建筑发展的需要,并使其结构设计质量、安全得到基本保证,02规程增加了复杂高层建筑结构设计内容,包括带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构和多塔楼结构等。本次修订增加了竖向体型收进、悬挑结构,并将多塔楼结构并入其中,因为这三种结构的刚度和质量沿竖向变化的情况有一定的共性。

10.1.2已废止

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。

条文说明

  10.1.2 带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构等,在地震作用下受力复杂,容易形成抗震薄弱部位。9度抗震设计时,这些结构目前尚缺乏研究和工程实践经验,为了确保安全,因此规定不应采用。

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。

   

条文说明

10.1.3 本规程涉及的错层结构,一般包含框架结构、框架-剪力墙结构和剪力墙结构。筒体结构因建筑上一般无错层要求,本规程也没有对其作出相应的规定。错层结构受力复杂,地震作用下易形成多处薄弱部位,目前寸错层结构的研究和工程实践经验较少,需对其适用高度加以适当限制,因此规定了7度、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、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、60m。连体结构的连接体部位易产生严重震害,房屋高度越高,震害加重,因此B级高度高层建筑不宜采用连体结构。抗震设计时,底部带转换 层的筒中筒结构B级高度高层建筑,当外筒框支层以上采用壁式框架时,其抗震性能比密柱框架更为不利,因此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。 字

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。

条文说明

  10.1.4 本章所指的各类复杂高层建筑结构均属不规则结构。在同一个工程中采用两种以上这类复杂结构,在地震作用下易形成多处薄弱部位。为保证结构设计的安全性,规定7度、8度抗震设计的高层建筑不宜同时采用两种以上本章所指的复杂结构。

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。    

 

条文说明

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,并按本规程有关规定进行截面承载力设计与配筋构造。对于复杂高层建筑结构,必要时,对其中某些受力复杂部位尚宜采用有限元法等方法进行详细的应力分析,了解应力分布情况,并按应力进行配筋校核。

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。

条文说明

  10.2.1 本节的设计规定主要用于底部带托墙转换层的剪力墙结构(部分框支剪力墙结构)以及底部带托柱转换层的筒体结构,即框架-核心筒、筒中筒结构中的外框架(外筒体)密柱在房屋底部通过托柱转换层转变为稀柱框架的筒体结构。这两种带转换层结构的设计有其相同之处也有其特殊性。为表述清楚,本节将这两种带转换层结构相同的设计要求以及大部分要求相同、仅部分设计要求不同的设计规定在若干条文中作出规定,对仅适用于某一种带转换层结构的设计要求在专门条文中规定,如第10.2.5条、第10.2.16~10.2.25条是专门针对部分框支剪力墙结构的设计规定,第10.2.26条及第10.2.27条是专门针对底部带托柱转换层的筒体结构的设计规定。
本节的设计规定可供在房屋高处设置转换层的结构设计参考。对仅有个别结构构件进行转换的结构,如剪力墙结构或框架-剪力墙结构中存在的个别墙或柱在底部进行转换的结构,可参照本节中有关转换构件和转换柱的设计要求进行构件设计。

10.2.2已废止

    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。

 

条文说明

10.2.2 由于转换层位置的增高,结构传力路径复杂、内力变化较大,规定剪力墙底部加强范围亦增大,可取转换层加上转换层以上两层的高度或房屋总高度的1/10二者的较大值。这里的剪力墙包括落地剪力墙和转换构件上部的剪力墙。相比于02规程,将墙肢总高度的1/8改为房屋总高度的1/10。

10.2.12

    抗震设计时,转换梁、柱的节点核心区应进行抗震验算,节点应符合构造措施的要求。转换梁、柱的节点核心区应按本规程第6.4.10条的规定设置水平箍筋。

条文说明

  10.2.12 因转换构件节点区受力非常大,本条强调了对转换梁柱节点核心区的要求。

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。
 
   

条文说明

10.2.3 在水平荷载作用下,当转换层上、下部楼层的结构侧向刚度相差较大时,会导致转换层上、下部结构构件内力突变,促使部分构件提前破坏;当转换层位置相对较高时,这种内力突变会进一步加剧。因此本条规定,控制转换层上、下层结构等效刚度比满足本规程附录E的要求,以缓解构件内力和变形的突变现象。带转换层结构当转换层设置在1、2层时,应满足第E.0.1条等效剪切刚度比的要求;当转换层设置在2层以上时,应满足第E.0.2、E.0.3条规定的楼层侧向刚度比要求。当采用本规程附录第E.0.3条的规定时,要强调转换层上、下两个计算模型的高度宜相等或接近的要求,且上部计算模型的高度不大于下部计算模型的高度。本规程第E.0.2条的规定与美国规范IBC 2006关于严重不规则结构的规定是一致的。

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。
 
   

条文说明

   10.2.4 底部带转换层的高层建筑设置的水平转换构件,近年来除转换梁外,转换桁架、空腹桁架、箱形结构、斜撑、厚板等均已采用,并积累了一定设计经验,故本章增加了一般可采用的各种转换构件设计的条文。由于转换厚板在地震区使用经验较少,本条文规定仅在非地震区和6度设防的地震区采用。对于大空间地下室,因周围有约束作用,地震反应不明显,故7、8度抗震设计时可采用厚板转换层。带转换层的高层建筑,本条取消了02规程“其薄弱层的地震剪力应按本规程第5.1.14条的规定乘以1.15的增大系数”这一段重复的文字,本规程第3.5.8条已有相关的规定,并将增大系数由1.15提高为1.25。为保证转换构件的设计安全度并具有良好的抗震性能,本条规定特一、一、二级转换构件在水平地震作用下的计算内力应分别乘以增大系数1.9、1.6、1.3,并应按本规程第4.3.2条考虑竖向地震作用。

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。

条文说明

   10.2.5 带转换层的底层大空间剪力墙结构于20世纪80年代中开始采用,90年代初《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》JGJ 3—91列入该结构体系及抗震设计有关规定。近几十年,底部带转换层的大空间剪力墙结构迅速发展,在地震区许多工程的转换层位置已较高,一般做到3~6层,有的工程转换层位于7~10层。中国建筑科学研究院在原有研究的基础上,研究了转换层高度对框支剪力墙结构抗震性能的影响,研究得出,转换层位置较高时,更易使框支剪力墙结构在转换层附近的刚度、内力发生突变,并易形成薄弱层,其抗震设计概念与底层框支剪力墙结构有一定差别。转换层位置较高时,转换层下部的落地剪力墙及框支结构易于开裂和屈服,转换层上部几层墙体易于破坏。转换层位置较高的高层建筑不利于抗震,规定7度、8度地区可以采用,但限制部分框支剪力墙结构转换层设置位置:7度区不宜超过第5层,8度区不宜超过第3层。如转换层位置超过上述规定时,应作专门分析研究并采取有效措施,避免框支层破坏。对托柱转换层结构,考虑到其刚度变化、受力情况同框支剪力墙结构不同,对转换层位置未作限制。

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。

   

条文说明

10.2.6 对部分框支剪力墙结构,高位转换对结构抗震不利,因此规定部分框支剪力墙结构转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、落地剪力墙的底部加强部位的抗震等级宜按本规程表3.9.3、表3.9.4的规定提高一级采用(已经为特一级时可不再提高),提高其抗震构造措施。而对于托柱转换结构,因其受力情况和抗震性能比部分框支剪力墙结构有利,故未要求根据转换层设置高度采取更严格的措施。

10.2.7 已废止

    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。

条文说明

  10.2.7 本次修订将“框支梁”改为更广义的“转换梁”。转换梁包括部分框支剪力墙结构中的框支梁以及上面托柱的框架梁,是带转换层结构中应用最为广泛的转换结构构件。结构分析和试验研究表明,转换梁受力复杂,而且十分重要,因此本条第1、2款分别对其纵向钢筋、梁端加密区箍筋的最小构造配筋提出了比一般框架梁更高的要求。
本条第3款针对偏心受拉的转换梁(一般为框支梁)顶面纵向钢筋及腰筋的配置提出了更高要求。研究表明,偏心受拉的转换梁(如框支梁),截面受拉区域较大,甚至全截面受拉,因此除了按结构分析配置钢筋外,加强梁跨中区段顶面纵向钢筋以及两侧面腰筋的最低构造配筋要求是非常必要的。非偏心受拉转换梁的腰筋设置应符合本规程第10.2.8条的有关规定。

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