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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

10.2.8

     转换梁设计尚应符合下列规定:
  1 转换梁与转换柱截面中线宜重合。
  2 转换梁截面高度不宜小于计算跨度的1/8。托柱转换梁截面宽度不应小于其上所托柱在梁宽方向的截面宽度。框支梁截面宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度,且不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。
  3 转换梁截面组合的剪力设计值应符合下列规定:

4 托柱转换梁应沿腹板高度配置腰筋,其直径不宜小于12mm、间距不宜大于200mm。
  5 转换梁纵向钢筋接头宜采用机械连接,同一连接区段内接头钢筋截面面积不宜超过全部纵筋截面面积的50%,接头位置应避开上部墙体开洞部位、梁上托柱部位及受力较大部位。
  6 转换梁不宜开洞。若必须开洞时,洞口边离开支座柱边的距离不宜小于梁截面高度;被洞口削弱的截面应进行承载力计算,因开洞形成的上、下弦杆应加强纵向钢筋和抗剪箍筋的配置。
  7 对托柱转换梁的托柱部位和框支梁上部的墙体开洞部位,梁的箍筋应加密配置,加密区范围可取梁上托柱边或墙边两侧各1.5倍转换梁高度;箍筋直径、间距及面积配筋率应符合本规程第10.2.7条第2款的规定。
  8 框支剪力墙结构中的框支梁上、下纵向钢筋和腰筋(图10.2.8)应在节点区可靠锚固,水平段应伸至柱边,且非抗震设计时不应小于0.4lab,抗震设计时不应小于0.4labE,梁上部第一排纵向钢筋应向柱内弯折锚固,且应延伸过梁底不小于la(非抗震设计)或laE(抗震设计);当梁上部配置多排纵向钢筋时,其内排钢筋锚入柱内的长度可适当减小,但水平段长度和弯下段长度之和不应小于钢筋锚固长度la(非抗震设计)或laE(抗震设计)。
  9 托柱转换梁在转换层宜在托柱位置设置正交方向的框架梁或楼面梁。

条文说明

    10.2.8 转换梁受力较复杂,为保证转换梁安全可靠,分别对框支梁和托柱转换梁的截面尺寸及配筋构造等,提出了具体要求。
转换梁承受较大的剪力,开洞会对转换梁的受力造成很大影响,尤其是转换梁端部剪力最大的部位开洞的影响更加不利,因此对转换梁上开洞进行了限制,并规定梁上洞口避开转换梁端部,开洞部位要加强配筋构造。
研究表明,托柱转换梁在托柱部位承受较大的剪力和弯矩,其箍筋应加密配置(图12a)。框支梁多数情况下为偏心受拉构件,并承受较大的剪力;框支梁上墙体开有边门洞时,往往形成小墙肢,此小墙肢的应力集中尤为突出,而边门洞部位框支梁应力急剧加大。在水平荷载作用下,上部有边门洞框支梁的弯矩约为上部无边门洞框支梁弯矩的3倍,剪力也约为3倍,因此除小墙肢应加强外,边门洞墙边部位对应的框支梁的抗剪能力也应加强,箍筋应加密配置(图12b)。当洞口靠近梁端且剪压比不满足规定时,也可采用梁端加腋提高其抗剪承载力,并加密配箍。

需要注意的是,对托柱转换梁,在转换层尚宜设置承担正交方向柱底弯矩的楼面梁或框架梁,避免转换梁承受过大的扭矩作用。
与02规程相比,第2款梁截面高度由原来的不应小于计算跨度的1/6改为不宜小于计算跨度的1/8;第4款对托柱转换梁的腰筋配置提出要求;图10.2.8中钢筋锚固作了调整。  

10.2.9

     转换层上部的竖向抗侧力构件:(墙、柱)宜直接落在转换层的主要转换构件上。

   

条文说明

10.2.9 带转换层的高层建筑,当上部平面布置复杂而采用框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,这种多次转换传力路径长,框支主梁将承受较大的剪力、扭矩和弯矩,一般不宜采用。中国建筑科学研究院抗震所进行的试验表明,框支主梁易产生受剪破坏,应进行应力分析,按应力校核配筋,并加强配筋构造措施;条件许可时,可采用箱形转换层。

10.2.10已废止

    转换柱设计应符合下列要求:
  1 柱内全部纵向钢筋配筋率应符合本规程第6.4.3条中框支柱的规定;
  2 抗震设计时,转换柱箍筋应采用复合螺旋箍或井字复合箍,并应沿柱全高加密,箍筋直径不应小于10mm,箍筋间距不应大于100mm和6倍纵向钢筋直径的较小值;
  3 抗震设计时,转换柱的箍筋配箍特征值应比普通框架柱要求的数值增加0.02采用,且箍筋体积配箍率不应小于1.5%。


条文说明

   10.2.10 本次修订将“框支柱”改为“转换柱”。转换柱包括部分框支剪力墙结构中的框支柱和框架-核心筒、框架-剪力墙结构中支承托柱转换梁的柱,是带转换层结构重要构件,受力性能与普通框架大致相同,但受力大,破坏后果严重。计算分析和试验研究表明,随着地震作用的增大,落地剪力墙逐渐开裂、刚度降低,转换柱承受的地震作用逐渐增大。因此,除了在内力调整方面对转换柱作了规定外,本条对转换柱的构造配筋提出了比普通框架柱更高的要求。
本条第3款中提到的普通框架柱的箍筋最小配箍特征值要求,见本规程第6.4.7条的有关规定,转换柱的箍筋最小配箍特征值应比本规程表6.4.7的规定提高0.02采用。

10.2.11

     转换柱设计尚应符合下列规定:
  1 柱截面宽度,非抗震设计时不宜小于400mm,抗震设计时不应小于450mm;柱截面高度,非抗震设计时不宜小于转换梁跨度的1/15,抗震设计时不宜小于转换梁跨度的1/12。
  2 一、二级转换柱由地震作用产生的轴力应分别乘以增大系数1.5、1.2,但计算柱轴压比时可不考虑该增大系数。
  3 与转换构件相连的一、二级转换柱的上端和底层柱下端截面的弯矩组合值应分别乘以增大系数1.5、1.3,其他层转换柱柱端弯矩设计值应符合本规程第6.2.1条的规定。
  4 一、二级柱端截面的剪力设计值应符合本规程第6.2.3条的有关规定。
  5 转换角柱的弯矩设计值和剪力设计值应分别在本条第3、4款的基础上乘以增大系数1.1。
  6 柱截面的组合剪力设计值应符合下列规定:

  7 纵向钢筋间距均不应小于80mm,且抗震设计时不宜大于200mm,非抗震设计时不宜大于250mm;抗震设计时,柱内全部纵向钢筋配筋率不宜大于4.0%。
  8 非抗震设计时,转换柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其箍筋体积配箍率不宜小于0.8%,箍筋直径不宜小于10mm,箍筋间距不宜大于150mm。
  9 部分框支剪力墙结构中的框支柱在上部墙体范围内的纵向钢筋应伸入上部墙体内不少于一层,其余柱纵筋应锚入转换层梁内或板内;从柱边算起,锚入梁内、板内的钢筋长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la。

条文说明

    10.2.11 抗震设计时,转换柱截面主要由轴压比控制并要满足剪压比的要求。为增大转换柱的安全性,有地震作用组合时,一、二级转换柱由地震作用引起的轴力值应分别乘以增大系数1.5、1.2,但计算柱轴压比时可不考虑该增大系数。同时为推迟转换柱的屈服,以免影响整个结构的变形能力,规定一、二级转换柱与转换构件相连的柱上端和底层柱下端截面的弯矩组合值应分别乘以1.5、1.3,剪力设计值也应按规定调整。由于转换柱为重要受力构件,本条对柱截面尺寸、柱内竖向钢筋总配筋率、箍筋配置等提出了相应的要求。

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。

10.2.13

      箱形转换结构上、下楼板厚度均不宜小于180mm,应根据转换柱的布置和建筑功能要求设置双向横隔板;上、下板配筋设计应同时考虑板局部弯曲和箱形转换层整体弯曲的影响,横隔板宜按深梁设计。

 

条文说明

 10.2.13 箱形转换构件设计时要保证其整体受力作用,因此规定箱形转换结构上、下楼板(即顶、底板)厚度不宜小于180mm,并应设置横隔板。箱形转换层的顶、底板,除产生局部弯曲外,还会产生因箱形结构整体变形引起的整体弯曲,截面承载力设计时应该同时考虑这两种弯曲变形在截面内产生的拉应力、压应力。

10.2.14

        厚板设计应符合下列规定:
  1 转换厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切截面验算确定。
  2 转换厚板可局部做成薄板,薄板与厚板交界处可加腋;转换厚板亦可局部做成夹心板。
  3 转换厚板宜按整体计算时所划分的主要交叉梁系的剪力和弯矩设计值进行截面设计并按有限元法分析结果进行配筋校核;受弯纵向钢筋可沿转换板上、下部双层双向配置,每一方向总配筋率不宜小于0.6%;转换板内暗梁的抗剪箍筋面积配筋率不宜小于0.45%。
  4 厚板外周边宜配置钢筋骨架网。
  5 转换厚板上、下部的剪力墙、柱的纵向钢筋均应在转换厚板内可靠锚固。
  6 转换厚板上、下一层的楼板应适当加强,楼板厚度不宜小于150mm。

条文说明

  10.2.14 根据中国建筑科学研究院进行的厚板试验、计算分析以及厚板转换工程的设计经验,规定了本条关于厚板的设计原则和基本要求。

10.2.15

  采用空腹桁架转换层时,空腹桁架宜满层设置,应有足够的刚度。空腹桁架的上、下弦杆宜考虑楼板作用,并应加强上、下弦杆与框架柱的锚固连接构造;竖腹杆应按强剪弱弯进行配筋设计,并加强箍筋配置以及与上、下弦杆的连接构造措施。

条文说明

10.2.15 根据已有设计经验,空腹桁架作转换层时,一定要保证其整体作用,根据桁架各杆件的不同受力特点进行相应的设计构造,上、下弦杆应考虑轴向变形的影响。

10.2.16

   部分框支剪力墙结构的布置应符合下列规定:
  1 落地剪力墙和筒体底部墙体应加厚;
  2 框支柱周围楼板不应错层布置;
  3 落地剪力墙和筒体的洞口宜布置在墙体的中部;
  4 框支梁上一层墙体内不宜设置边门洞,也不宜在框支中柱上方设置门洞;
  5 落地剪力墙的间距l应符合下列规定:
  1)非抗震设计时,l不宜大于3B和36m;
  2)抗震设计时,当底部框支层为1~2层时,l不宜大于2B和24m;当底部框支层为3层及3层以上时,l不宜大于1.5B和20m;此处,B为落地墙之间楼盖的平均宽度。
  6 框支柱与相邻落地剪力墙的距离,1~2层框支层时不宜大于12m,3层及3层以上框支层时不宜大于10m;
  7 框支框架承担的地震倾覆力矩应小于结构总地震倾覆力矩的50%;
  8 当框支梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行应力分析,按应力校核配筋,并加强构造措施。B级高度部分框支剪力墙高层建筑的结构转换层,不宜采用框支主、次梁方案。

条文说明

   10.2.16 关于部分框支剪力墙结构布置和设计的基本要求是根据中国建筑科学研究院结构所等进行的底层大空间剪力墙结构12层模型拟动力试验和底部为3~6层大空间剪力墙结构的振动台试验研究、清华大学土木系的振动台试验研究、近年来工程设计经验及计算分析研究成果而提出来的,满足这些设计要求,可以满足8度及8度以下抗震设计要求。
由于转换层位置不同,对建筑中落地剪力墙间距作了不同的规定;并规定了框支柱与相邻的落地剪力墙距离,以满足底部大空间层楼板的刚度要求,使转换层上部的剪力能有效地传递给落地剪力墙,框支柱只承受较小的剪力。
相比于02规程,此条有两处修改:一是将原来的规定范围限定为部分框支剪力墙结构;二是增加第7款对框支框架承担的倾覆力矩的限制,防止落地剪力墙过少。

10.2.17

   部分框支剪力墙结构框支柱承受的水平地震剪力标准值应按下列规定采用:
  1 每层框支柱的数目不多于10根时,当底部框支层为1~2层时,每根柱所受的剪力应至少取结构基底剪力的2%;当底部框支层为3层及3层以上时,每根柱所受的剪力应至少取结构基底剪力的3%。
  2 每层框支柱的数目多于10根时,当底部框支层为1~2层时,每层框支柱承受剪力之和应至少取结构基底剪力的20%;当框支层为3层及3层以上时,每层框支柱承受剪力之和应至少取结构基底剪力的30%。
  框支柱剪力调整后,应相应调整框支柱的弯矩及柱端框架梁的剪力和弯矩,但框支梁的剪力、弯矩、框支柱的轴力可不调整。

     

条文说明

   10.2.17 对于部分框支剪力墙结构,在转换层以下,一般落地剪力墙的刚度远远大于框支柱的刚度,落地剪力墙几乎承受全部地震剪力,框支柱的剪力非常小。考虑到在实际工程中转换层楼面会有显著的面内变形,从而使框支柱的剪力显著增加。12层底层大空间剪力墙住宅模型试验表明:实测框支柱的剪力为按楼板刚度无限大假定计算值的6~8倍;且落地剪力墙出现裂缝后刚度下降,也导致框支柱剪力增加。所以按转换层位置的不同以及框支柱数目的多少,对框支柱剪力的调整增大作了不同的规定。

10.2.18

     部分框支剪力墙结构中,特一、一、二、三级落地剪力墙底部加强部位的弯矩设计值应按墙底截面有地震作用组合的弯矩值乘以增大系数1.8、1.5、1.3、1.1采用;其剪力设计值应按本规程第3.10.5条、第7.2.6条的规定进行调整。落地剪力墙墙肢不宜出现偏心受拉。
 
   

条文说明

  10.2.18 部分框支剪力墙结构设计时,为加强落地剪力墙的底部加强部位,规定特一、一、二、三级落地剪力墙底部加强部位的弯矩设计值应分别按墙底截面有地震作用组合的弯矩值乘以增大系数1.8、1.5、1.3、1.1采用;其剪力设计值应按规定进行强剪弱弯调整。

10.2.19 已废止

部分框支剪力墙结构中,剪力墙底部加强部位墙体的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率,抗震设计时不应小于0.3%,非抗震设计时不应小于0.25%;抗震设计时钢筋间距不应大于200mm,钢筋直径不应小于8mm。

条文说明

   10.2.19 部分框支剪力墙结构中,剪力墙底部加强部位是指房屋高度的1/10以及地下室顶板至转换层以上两层高度二者的较大值。落地剪力墙是框支层以下最主要的抗侧力构件,受力很大,破坏后果严重,十分重要;框支层上部两层剪力墙直接与转换构件相连,相当于一般剪力墙的底部加强部位,且其承受的竖向力和水平力要通过转换构件传递至框支层竖向构件。因此,本条对部分框支剪力墙底部加强部位剪力墙的分布钢筋最低构造,提出了比普通剪力墙底部加强部位更高的要求。

10.2.20

    部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位,墙体两端宜设置翼墙或端柱,抗震设计时尚应按本规程第7.2.15条的规定设置约束边缘构件。

条文说明

  10.2.20 部分框支剪力墙结构中,抗震设计时应在墙体两端设置约束边缘构件,对非抗震设计的框支剪力墙结构,也规定了剪力墙底部加强部位的增强措施。

10.2.21

    部分框支剪力墙结构的落地剪力墙基础应有良好的整体性和抗转动的能力。

条文说明

   10.2.21 当地基土较弱或基础刚度和整体性较差时,在地震作用下剪力墙基础可能产生较大的转动,对框支剪力墙结构的内力和位移均会产生不利影响。因此落地剪力墙基础应有良好的整体性和抗转动的能力。

10.2.22

   部分框支剪力墙结构框支 梁上部墙体的构造应符合下列规定:
  1 当梁上部的墙体开有边门洞时(图10.2.22),洞边墙体宜设置翼墙、端柱或加厚,并应按本规程第7.2.15条约束边缘构件的要求进行配筋设计;当洞口靠近梁端部且梁的受剪承载力不满足要求时,可采取框支梁加腋或增大框支墙洞口连梁刚度等措施。

2 框支梁上部墙体竖向钢筋在梁内的锚固长度,抗震设计时不应小于laE,非抗震设计时不应小于la。
  3 框支梁上部一层墙体的配筋宜按下列规定进行校核:

 4 框支梁与其上部墙体的水平施工缝处宜按本规程第7.2.12条的规定验算抗滑移能力。

条文说明

  10.2.22 根据中国建筑科学研究院结构所等单位的试验及有限元分析,在竖向及水平荷载作用下,框支梁上部的墙体在多个部位会出现较大的应力集中,这些部位的剪力墙容易发生破坏,因此对这些部位的剪力墙规定了多项加强措施。

10.2.23 -10.2.25

   10.2.23 部分框支剪力墙结构中,框支转换层楼板厚度不宜小于180mm,应双层双向配筋,且每层每方向的配筋率不宜小于0.25%,楼板中钢筋应锚固在边梁或墙体内;落地剪力墙和筒体外围的楼板不宜开洞。楼板边缘和较大洞口周边应设置边梁,其宽度不宜小于板厚的2倍,全截面纵向钢筋配筋率不应小于1.0%。与转换层相邻楼层的楼板也应适当加强。

  10.2.24 部分框支剪力墙结构中,抗震设计的矩形平面建筑框支转换层楼板,其截面剪力设计值应符合下列要求:


   10.2.25 部分框支剪力墙结构中,抗震设计的矩形平面建筑框支转换层楼板,当平面较长或不规则以及各剪力墙内力相差较大时,可采用简化方法验算楼板平面内受弯承载力。

条文说明

  10.2.23~10.2.25 部分框支剪力墙结构中,框支转换层楼板是重要的传力构件,不落地剪力墙的剪力需要通过转换层楼板传递到落地剪力墙,为保证楼板能可靠传递面内相当大的剪力(弯矩),规定了转换层楼板截面尺寸要求、抗剪截面验算、楼板平面内受弯承载力验算以及构造配筋要求。

10.2.26

     抗震设计时,带托柱转换层的筒体结构的外围转换柱与内筒、核心筒外墙的中距不宜大于12m。

条文说明

   10.2.26 试验表明,带托柱转换层的筒体结构,外围框架柱与内筒的距离不宜过大,否则难以保证转换层上部外框架(框筒)的剪力能可靠地传递到筒体。

10.2.27

托柱转换层结构,转换构件采用桁架时,转换桁架斜腹杆的交点、空腹桁架的竖腹杆宜与上部密柱的位置重合;转换桁架的节点应加强配筋及构造措施。

条文说明

  10.2.27 托柱转换层结构采用转换桁架时,本条规定可保障上部密柱构件内力传递。此外,桁架节点非常重要,应引起重视。

10.3 带加强层高层建筑结构

10.3.1

    当框架-核心筒、筒中筒结构的侧向刚度不能满足要求时,可利用建筑避难层、设备层空间,设置适宜刚度的水平伸臂构件,形成带加强层的高层建筑结构。必要时,加强层也可同时设置周边水平环带构件。水平伸臂构件、周边环带构件可采用斜腹杆桁架、实体梁、箱形梁、空腹桁架等形式。

条文说明

  10.3.1 根据近年来高层建筑的设计经验及理论分析研究,当框架-核心筒结构的侧向刚度不能满足设计要求时,可以设置加强层以加强核心筒与周边框架的联系,提高结构整体刚度,控制结构位移。本节规定了设置加强层的要求及加强层构件的类型。

10.3.2

   带加强层高层建筑结构设计应符合下列规定:
  1 应合理设计加强层的数量、刚度和设置位置。当布置1个加强层时,可设置在0.6倍房屋高度附近;当布置2个加强层时,可分别设置在顶层和0.5倍房屋高度附近;当布置多个加强层时,宜沿竖向从顶层向下均匀布置。
  2 加强层水平伸臂构件宜贯通核心筒,其平面布置宜位于核心筒的转角、T字节点处;水平伸臂构件与周边框架的连接宜采用铰接或半刚接;结构内力和位移计算中,设置水平伸臂桁架的楼层宜考虑楼板平面内的变形。
  3 加强层及其相邻层的框架柱、核心筒应加强配筋构造。
  4 加强层及其相邻层楼盖的刚度和配筋应加强。
  5 在施工程序及连接构造上应采取减小结构竖向温度变形及轴向压缩差的措施,结构分析模型应能反映施工措施的影响。

条文说明

  10.3.2 根据中国建研院等单位的理论分析,带加强层的高层建筑,加强层的设置位置和数量如果比较合理,则有利于减少结构的侧移。本条第1款的规定供设计人员参考。
结构模型振动台试验及研究分析表明:由于加强层的设置,结构刚度突变,伴随着结构内力的突变,以及整体结构传力途径的改变,从而使结构在地震作用下,其破坏和位移容易集中在加强层附近,形成薄弱层,因此规定了在加强层及相邻层的竖向构件需要加强。伸臂桁架会造成核心筒墙体承受很大的剪力,上下弦杆的拉力也需要可靠地传递到核心筒上,所以要求伸臂构件贯通核心筒。
加强层的上下层楼面结构承担着协调内筒和外框架的作用,存在很大的面内应力,因此本条规定的带加强层结构设计的原则中,对设置水平伸臂构件的楼层在计算时宜考虑楼板平面内的变形,并注意加强层及相邻层的结构构件的配筋加强措施,加强各构件的连接锚固。
由于加强层的伸臂构件强化了内筒与周边框架的联系,内筒与周边框架的竖向变形差将产生很大的次应力,因此需要采取有效的措施减小这些变形差(如伸臂桁架斜腹杆的滞后连接等),而且在结构分析时就应该进行合理的模拟,反映这些措施的影响。

10.3.3 已废止

  抗震设计时,带加强层高层建筑结构应符合下列要求:
  1 加强层及其相邻层的框架柱、核心筒剪力墙的抗震等级应提高一级采用,一级应提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高;
  2 加强层及其相邻层的框架柱,箍筋应全柱段加密配置,轴压比限值应按其他楼层框架柱的数值减小0.05采用;
  3 加强层及其相邻层核心筒剪力墙应设置约束边缘构件。

条文说明

  10.3.3 带加强层的高层建筑结构,加强层刚度和承载力较大,与其上、下相邻楼层相比有突变,加强层相邻楼层往往成为抗震薄弱层;与加强层水平伸臂结构相连接部位的核心筒剪力墙以及外围框架柱受力大且集中。因此,为了提高加强层及其相邻楼层与加强层水平伸臂结构相连接的核心筒墙体及外围框架柱的抗震承载力和延性,本条规定应对此部位结构构件的抗震等级提高一级采用(已经为特一级者可不提高);框架柱箍筋应全柱段加密,轴压比从严(减小0.05)控制;剪力墙应设置约束边缘构件。
本条第3款为本次修订新增加内容。

10.4 错层结构

10.4.1

   抗震设计时,高层建筑沿竖向宜避免错层布置。当房屋不同部位因功能不同而使楼层错层时,宜采用防震缝划分为独立的结构单元。

条文说明

    10.4.1 中国建筑科学研究院抗震所等单位对错层剪力墙结构做了两个模型振动台试验。试验研究表明,平面规则的错层剪力墙结构使剪力墙形成错洞墙,结构竖向刚度不规则,对抗震不利,但错层对抗震性能的影响不十分严重;平面布置不规则、扭转效应显著的错层剪力墙结构破坏严重;错层框架结构或框架-剪力墙结构尚未见试验研究资料,但从计算分析表明,这些结构的抗震性能要比错层剪力墙结构更差。因此,高层建筑宜避免错层。
相邻楼盖结构高差超过梁高范围的,宜按错层结构考虑。结构中仅局部存在错层构件的不属于错层结构,但这些错层构件宜参考本节的规定进行设计。

10.4.2

     错层两侧宜采用结构布置和侧向刚度相近的结构体系。

条文说明

   10.4.2 错层结构应尽量减少扭转效应,错层两侧宜采用侧向刚度和变形性能相近的结构方案,以减小错层处墙、柱内力,避免错层处结构形成薄弱部位。

10.4.3

   错层结构中,错开的楼层不应归并为一个刚性楼板,计算分析模型应能反映错层影响。

条文说明

10.4.3 当采用错层结构时,为了保证结构分析的可靠性,相邻错开的楼层不应归并为一个刚性楼层计算。

10.4.4 已废止

抗震设计时,错层处框架柱应符合下列要求:
  1 截面高度不应小于600mm,混凝土强度等级不应低于C30,箍筋应全柱段加密配置;
  2 抗震等级应提高一级采用,一级应提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高。

条文说明

   10.4.4 错层结构属于竖向布置不规则结构,错层部位的竖向抗侧力构件受力复杂,容易形成多处应力集中部位。框架错层更为不利,容易形成长、短柱沿竖向交替出现的不规则体系。因此,规定抗震设计时错层处柱的抗震等级应提高一级采用(特一级时允许不再提高),截面高度不应过小,箍筋应全柱段加密配置,以提高其抗震承载力和延性。
和02规程相比,本次修订明确了本条规定是针对抗震设计的错层结构。

10.4.5

     在设防烈度地震作用下,错层处框架柱的截面承载力宜符合本规程公式(3.11.3—2)的要求。

条文说明

   10.4.5 本条为新增条文。错层结构错层处的框架柱受力复杂,易发生短柱受剪破坏,因此要求其满足设防烈度地震(中震)作用下性能水准2的设计要求。

10.4.6

   错层处平面外受力的剪力墙的截面厚度,非抗震设计时不应小于200mm,抗震设计时不应小于250mm,并均应设置与之垂直的墙肢或扶壁柱;抗震设计时,其抗震等级应提高一级采用。错层处剪力墙的混凝土强度等级不应低于C30,水平和竖向分布钢筋的配筋率,非抗震设计时不应小于0.3%,抗震设计时不应小于0.5%。

条文说明

   10.4.6 错层结构在错层处的构件(图13)要采取加强措施。
本规程第10.4.4条和本条规定了错层处柱截面高度、剪力墙截面厚度以及剪力墙分布钢筋的最小配筋率要求,并规定平面外受力的剪力墙应设置与其垂直的墙肢或扶壁柱,抗震设计时,错层处框架柱和平面外受力的剪力墙的抗震等级应提高一级采用,以免该类构件先于其他构件破坏。如果错层处混凝土构件不能满足设计要求,则需采取有效措施。框架柱采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱,剪力墙内设置型钢,可改善构件的抗震性能。

10.5 连体结构

10.5.1

  连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面布置和刚度;宜采用双轴对称的平面形式。7度、8度抗震设计时,层数和刚度相差悬殊的建筑不宜采用连体结构。

条文说明

   10.5.1 连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面和刚度,宜采用双轴对称的平面形式,否则在地震中将出现复杂的X、Y、θ相互耦联的振动,扭转影响大,对抗震不利。
1995年日本阪神地震和1999年我国台湾集集地震的震害表明,连体结构破坏严重,连接体本身塌落的情况较多,伺时使主体结构中与连接体相连的部分结构严重破坏,尤其当两个主体结构层数和刚度相差较大时,采用连体结构更为不利,因此规定7、8度抗震时层数和刚度相差悬殊的不宜采用连体结构。

10.5.2 已废止

  7度(0.15g)和8度抗震设计时,连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响。

条文说明

   10.5.2 连体结构的连接体一般跨度较大、位置较高,对竖向地震的反应比较敏感,放大效应明显,因此抗震设计时高烈度区应考虑竖向地震的不利影响。本次修订增加了7度设计基本地震加速度为0.15g抗震设防区考虑竖向地震影响的规定,与本规程第4.3.2条的规定保持一致。

10.5.3

6度和7度(0.10g)抗震设计时,高位连体结构的连接体宜考虑竖向地震的影响。

条文说明

  10.5.3 计算分析表明,高层建筑中连体结构连接体的竖向地震作用受连体跨度、所处位置以及主体结构刚度等多方面因素的影响,6度和7度0.10g抗震设计时,对于高位连体结构(如连体位置高度超过80m时)宜考虑其影响。

10.5.4 -10.5.5

  10.5.4  连接体结构与主体结构宜采用刚性连接。刚性连接时,连接体结构的主要结构构件应至少伸入主体结构一跨并可靠连接;必要时可延伸至主体部分的内筒,并与内筒可靠连接。
  当连接体结构与主体结构采用滑动连接时,支座滑移量应能满足两个方向在罕遇地震作用下的位移要求,并应采取防坠落、撞击措施。罕遇地震作用下的位移要求,应采用时程分析方法进行计算复核。
 

   10.5.5 刚性连接的连接体结构可设置钢梁、钢桁架、型钢混凝土梁,型钢应伸入主体结构至少一跨并可靠锚固。连接体结构的边梁截面宜加大;楼板厚度不宜小于150mm,宜采用双层双向钢筋网,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。
  当连接体结构包含多个楼层时,应特别加强其最下面一个楼层及顶层的构造设计。

条文说明

   10.5.4、10.5.5 连体结构的连体部位受力复杂,连体部分的跨度一般也较大,采用刚性连接的结构分析和构造上更容易把握,因此推荐采用刚性连接的连体形式。刚性连接体既要承受很大的竖向重力荷载和地震作用,又要在水平地震作用下协调两侧结构的变形,因此要保证连体部分与两侧主体结构的可靠连接,这两条规定了连体结构与主体结构连接的要求,并强调了连体部位楼板的要求。
根据具体项目的特点分析后,也可采用滑动连接方式。震害表明,当采用滑动连接时,连接体往往由于滑移量较大致使支座发生破坏,因此增加了对采用滑动连接时的防坠落措施要求和需采用时程分析方法进行复核计算的要求。

10.5.6 已废止

抗震设计时,连接体及与连接体相连的结构构件应符合下列要求:
  1 连接体及与连接体相连的结构构件在连接体高度范围及其上、下层,抗震等级应提高一级采用,一级提高至特一级,但抗震等级已经为特一级时应允许不再提高;
  2 与连接体相连的框架柱在连接体高度范围及其上、下层,箍筋应全柱段加密配置,轴压比限值应按其他楼层框架柱的数值减小0.05采用;
  3 与连接体相连的剪力墙在连接体高度范围及其上、下层应设置约束边缘构件。

条文说明

   10.5.6 中国建筑科学研究院等单位对连体结构的计算分析及振动台试验研究说明,连体结构自振振型较为复杂,前几个振型与单体建筑有明显不同,除顺向振型外,还出现反向振型;连体结构抗扭转性能较差,扭转振型丰富,当第一扭转频率与场地卓越频率接近时,容易引起较大的扭转反应,易造成结构破坏。因此,连体结构的连接体及与连接体相连的结构构件受力复杂,易形成薄弱部位,抗震设计时必须予以加强,以提高其抗震承载力和延性。
本条第2、3两款为本次修订新增内容。

10.5.7

    连体结构的计算应符合下列规定:
  1 刚性连接的连接体楼板应按本规程第10.2.24条进行受剪截面和承载力验算;
  2 刚性连接的连接体楼板较薄弱时,宜补充分塔楼模型计算分析。

条文说明

   10.5.7 刚性连接的连体部分结构在地震作用下需要协调两侧塔楼的变形,因此需要进行连体部分楼板的验算,楼板的受剪截面和受剪承载力按转换层楼板的计算方法进行验算,计算剪力可取连体楼板承担的两侧塔楼楼层地震作用力之和的较小值。当连体部分楼板较弱时,在强烈地震作用下可能发生破坏,因此建议补充两侧分塔楼的计算分析,确保连体部分失效后两侧塔楼可以独立承担地震作用不致发生严重破坏或倒塌。

10.6 竖向体型收进、悬挑结构

10.6.1

    多塔楼结构以及体型收进、悬挑程度超过本规程第3.5.5条限值的竖向不规则高层建筑结构应遵守本节的规定。

条文说明

   10.6.1 将02规程多塔楼结构的内容与新增的体型收进、悬挑结构的相关内容合并,统称为“竖向体型收进、悬挑结构”。对于多塔楼结构、竖向体型收进和悬挑结构,其共同的特点就是结构侧向刚度沿竖向发生剧烈变化,往往在变化的部位产生结构的薄弱部位,因此本节对其统一进行规定。

10.6.2

   多塔楼结构以及体型收进、悬挑结构,竖向体型突变部位的楼板宜加强,楼板厚度不宜小于150mm,宜双层双向配筋,每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。体型突变部位上、下层结构的楼板也应加强构造措施。

条文说明

   10.6.2 竖向体型收进、悬挑结构在体型突变的部位,楼板承担着很大的面内应力,为保证上部结构的地震作用可靠地传递到下部结构,体型突变部位的楼板应加厚并加强配筋,板面负弯矩配筋宜贯通。体型突变部位上、下层结构的楼板也应加强构造措施。

10.6.3

    抗震设计时,多塔楼高层建筑结构应符合下列规定:
1 各塔楼的层数、平面和刚度宜接近;塔楼对底盘宜对称布置;上部塔楼结构的综合质心与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%。
2 转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内。
3 塔楼中与裙房相连的外围柱、剪力墙,从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高,剪力墙宜按本规程第7.2.15条的规定设置约束边缘构件,柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密;当塔楼结构相对于底盘结构偏心收进时,应加强底盘周边竖向构件的配筋构造措施。
4 大底盘多塔楼结构,可按本规程第5.1.14条规定的整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼结构扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值,并应符合本规程第3.4.5条的有关要求。

条文说明

     10.6.3 中国建筑科学研究院结构所等单位的试验研究和计算分析表明,多塔楼结构振型复杂,且高振型对结构内力的影响大,当各塔楼质量和刚度分布不均匀时,结构扭转振动反应大,高振型对内力的影响更为突出。因此本条规定多塔楼结构各塔楼的层数、平面和刚度宜接近;塔楼对底盘宜对称布置,减小塔楼和底盘的刚度偏心。大底盘单塔楼结构的设计,也应符合本条关于塔楼与底盘的规定。
震害和计算分析表明,转换层宜设置在底盘楼层范围内,不宜设置在底盘以上的塔楼内(图14)。若转换层设置在底盘屋面的上层塔楼内时,易形成结构薄弱部位,不利于结构抗震,应尽量避免;否则应采取有效的抗震措施,包括增大构件内力、提高抗震等级等。

为保证结构底盘与塔楼的整体作用,裙房屋面板应加厚并加强配筋,板面负弯矩配筋宜贯通;裙房屋面上、下层结构的楼板也应加强构造措施。
为保证多塔楼建筑中塔楼与底盘整体工作,塔楼之间裙房连接体的屋面梁以及塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、墙,从固定端至出裙房屋面上一层的高度范围内,在构造上应予以特别加强(图15)。

10.6.4

   悬挑结构设计应符合下列规定:
1 悬挑部位应采取降低结构自重的措施。
2 悬挑部位结构宜采用冗余度较高的结构形式。
3 结构内力和位移计算中,悬挑部位的楼层宜考虑楼板平面内的变形,结构分析模型应能反映水平地震对悬挑部位可能产生的竖向振动效应。
4 7度(0.15g)和8、9度抗震设计时,悬挑结构应考虑竖向地震的影响;6、7度抗震设计时,悬挑结构宜考虑竖向地震的影响。
5 抗震设计时,悬挑结构的关键构件以及与之相邻的主体结构关键构件的抗震等级宜提高一级采用,一级提高至特一级,抗震等级已经为特一级时,允许不再提高。
6 在预估罕遇地震作用下,悬挑结构关键构件的截面承载力宜符合本规程公式(3.11.3—3)的要求。

条文说明

   10.6.4 本条为新增条文,对悬挑结构提出了明确要求。
悬挑部分的结构一般竖向刚度较差、结构的冗余度不高,因此需要采取措施降低结构自重、增加结构冗余度,并进行竖向地震作用的验算,且应提高悬挑关键构件的承载力和抗震措施,防止相关部位在竖向地震作用下发生结构的倒塌。
悬挑结构上下层楼板承受较大的面内作用,因此在结构分析时应考虑楼板面内的变形,分析模型应包含竖向振动的质量,保证分析结果可以反映结构的竖向振动反应。

10.6.5

   体型收进高层建筑结构、底盘高度超过房屋高度20%的多塔楼结构的设计应符合下列规定:
1 体型收进处宜采取措施减小结构刚度的变化,上部收进结构的底部楼层层间位移角不宜大于相邻下部区段最大层间位移角的1.15倍;
2 抗震设计时,体型收进部位上、下各2层塔楼周边竖向结构构件的抗震等级宜提高一级采用,一级提高至特一级,抗震等级已经为特一级时,允许不再提高;
3 结构偏心收进时,应加强收进部位以下2层结构周边竖向构件的配筋构造措施。

条文说明

    10.6.5 本条为新增条文,对体型收进结构提出了明确要求。大量地震震害以及相关的试验研究和分析表明,结构体型收进较多或收进位置较高时,因上部结构刚度突然降低,其收进部位形成薄弱部位,因此规定在收进的相邻部位采取更高的抗震措施。当结构偏心收进时,受结构整体扭转效应的影响,下部结构的周边竖向构件内力增加较多,应予以加强。图16中表示了应该加强的结构部位。
收进程度过大、上部结构刚度过小时,结构的层间位移角增加较多,收进部位成为薄弱部位,对结构抗震不利,因此限制上部楼层层间位移角不大于下部结构层间位移角的1.15倍,当结构分段收进时,控制收进部位底部楼层的层间位移角和下部相邻区段楼层的最大层间位移角之间的比例(图17)。

11混合结构设计

11.1 一般规定

11.1.1

    本章规定的混合结构,系指由外围钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架与钢筋混凝土核心筒所组成的框架-核心筒结构,以及由外围钢框筒或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土核心筒所组成的筒中筒结构。

条文说明

    11.1.1 钢和混凝土混合结构体系是近年来在我国迅速发展的一种新型结构体系,由于其在降低结构自重、减少结构断面尺寸、加快施工进度等方面的明显优点,已引起工程界和投资商的广泛关注,目前已经建成了一批高度在150m~200m的建筑,如上海森茂大厦、国际航运大厦、世界金融大厦、新金桥大厦、深圳发展中心、北京京广中心等,还有一些高度超过300m的高层建筑也采用或部分采用了混合结构。除设防烈度为7度的地区外,8度区也已开始建造。考虑到近几年来采用筒中筒体系的混合结构建筑日趋增多,如上海环球金融中心、广州西塔、北京国贸三期、大连世贸等,故本次修订增加了混合结构筒中筒体系。另外,钢管混凝土结构因其良好的承载能力及延性,在高层建筑中越来越多地被采用,故而将钢管混凝土结构也一并列入。尽管采用型钢混凝土(钢管混凝土)构件与钢筋混凝土、钢构件组成的结构均可称为混合结构,构件的组合方式多种多样,所构成的结构类型会很多,但工程实际中使用最多的还是框架-核心筒及筒中筒混合结构体系,故本规程仅列出上述两种结构体系。
型钢混凝土(钢管混凝土)框架可以是型钢混凝土梁与型钢混凝土柱(钢管混凝土柱)组成的框架,也可以是钢梁与型钢混凝土柱(钢管混凝土柱)组成的框架,外周的筒体可以是框筒、桁架筒或交叉网格筒。外周的钢筒体可以是钢框筒、桁架筒或交叉网格筒。为减少柱子尺寸或增加延性而在混凝土柱中设置构造型钢,而框架梁仍为钢筋混凝土梁时,该体系不宜视为混合结构;此外对于体系中局部构件(如框支梁柱)采用型钢梁柱(型钢混凝土梁柱)也不应视为混合结构。
钢筋混凝土核心筒的某些部位,可按本章的有关规定或根据工程实际需要配置型钢或钢板,形成型钢混凝土剪力墙或钢板混凝土剪力墙。

11.1.2

   混合结构高层建筑适用的最大高度应符合表11.1.2的规定。

条文说明

  11.1.2 混合结构房屋适用的最大适用高度主要是依据已有的工程经验并参照现行行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138偏安全地确定的。近年来的试验和计算分析,对混合结构中钢结构部分应承担的最小地震作用有些新的认识,如果混合结构中钢框架承担的地震剪力过少,则混凝土核心筒的受力状态和地震下的表现与普通钢筋混凝土结构几乎没有差别,甚至混凝土墙体更容易破坏,因此对钢框架-核心筒结构体系适用的最大高度较B级高度的混凝土框架-核心筒体系适用的最大高度适当减少。

11.1.3

   混合结构高层建筑的高宽比不宜大于表11.1.3的规定。

条文说明

   11.1.3 高层建筑的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。钢(型钢混凝土)框架-钢筋混凝土筒体混合结构体系高层建筑,其主要抗侧力体系仍然是钢筋混凝土筒体,因此其高宽比的限值和层间位移限值均取钢筋混凝土结构体系的同一数值,而筒中筒体系混合结构,外周筒体抗侧刚度较大,承担水平力也较多,钢筋混凝土内筒分担的水平力相应减小,且外筒体延性相对较好,故高宽比要求适当放宽。

11.1.4已废止

   抗震设计时,混合结构房屋应根据设防类别、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。丙类建筑混合结构的抗震等级应按表11.1.4确定。

条文说明

   11.1.4 试验表明,在地震作用下,钢框架-混凝土筒体结构的破坏首先出现在混凝土筒体,应对该筒体采取较混凝土结构中的筒体更为严格的构造措施,以提高其延性,因此对其抗震等级适当提高。型钢混凝土柱-混凝土筒体及筒中筒体系的最大适用高度已较B级高度的钢筋混凝土结构略高,对其抗震等级要求也适当提高。
本次修订增加了筒中筒结构体系中构件的抗震等级规定。考虑到型钢混凝土构件节点的复杂性,且构件的承载力和延性可通过提高型钢的含钢率实现,故型钢混凝土构件仍不出现特一级。
钢结构构件抗震等级的划分主要依据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。

11.1.5

     混合结构在风荷载及多遇地震作用下,按弹性方法计算的最大层间位移与层高的比值应符合本规程第3.7.3条的有关规定;在罕遇地震作用下,结构的弹塑性层间位移应符合本规程第3.7.5条的有关规定。

条文说明

11.1.5 补充了混合结构在预估罕遇地震下弹塑性层间位移的规定。

11.1.6

    棍合结构框架所承担的地震剪力应符合本规程第9.1.11条的规定。

   

条文说明

  11.1.6 在地震作用下,钢—混凝土混合结构体系中,由于钢筋混凝土核心筒抗侧刚度较钢框架大很多,因而承担了绝大部分的地震力,而钢筋混凝土核心筒墙体在达到本规程限定的变形时,有些部位的墙体已经开裂,此时钢框架尚处于弹性阶段,地震作用在核心筒墙体和钢框架之间会进行再分配,钢框架承受的地震力会增加,而且钢框架是重要的承重构件,它的破坏和竖向承载力降低将会危及房屋的安全,因此有必要对钢框架承受的地震力进行调整,以使钢框架能适应强地震时大变形且保有一定的安全度。本规程第9.1.11条已规定了各层框架部分承担的最大地震剪力不宜小于结构底部地震剪力的10%;小于10%时应调整到结构底部地震剪力的15%。一般情况下,15%的结构底部剪力较钢框架分配的楼层最大剪力的1.5倍大,故钢框架承担的地震剪力可采用与型钢混凝土框架相同的方式进行调整。

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