甘肅省鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比超限抗震設(shè)計措施20110831

1、甘肅省鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比超限抗震措施暫行規(guī)定 甘肅省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會2011年08月目 錄前言一、 適用范圍二、 設(shè)計原則三、 總體設(shè)計四、 抗震驗算五、 構(gòu)造措施附錄A 房屋寬度計算方法附錄B 基礎(chǔ)底面零應(yīng)力區(qū)簡化計算方法前 言本暫行規(guī)定由“甘肅省抗震防災(zāi)協(xié)會”組織，“甘肅省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會”和“甘肅省建筑設(shè)計研究院”聯(lián)合編制完成。高層建筑的高寬比是對結(jié)構(gòu)整體剛度、抗傾覆能力、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟合理性的宏觀控制，由于近年來我省高度接近100米的高層鋼筋混凝土剪力墻住宅日趨增多，房屋高寬比較大（即比高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3-

2、2010【以下簡稱“2010高規(guī)”】限值大于1但不大于2者），各院設(shè)計人員因無相應(yīng)的設(shè)計依據(jù)，采用的計算分析方法及措施差異較大；審查人員由于缺乏統(tǒng)一的審查標(biāo)準(zhǔn)，也難以進行定量判斷。鑒于此，甘肅省抗震防災(zāi)協(xié)會于2009年9月22日組織有關(guān)人員成立了“鋼筋混凝土高層建筑高寬比超限抗震措施暫行規(guī)定”編制組。編制組依據(jù)國家和甘肅省有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及建設(shè)部超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定，通過對十二個高寬比較大的實際工程的多種計算結(jié)果分析，注重概念設(shè)計并結(jié)合蘭州市近兩年來針對高寬比較大的超限高層建筑的設(shè)計及審查經(jīng)驗和工程實踐，經(jīng)多次研究討論和征求意見，編制完成了“甘肅省鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比超限抗震

3、措施暫行規(guī)定”（以下簡稱“暫行規(guī)定”）?！皶盒幸?guī)定”的抗震驗算及構(gòu)造措施較全面、合理且便于操作，可指導(dǎo)甘肅省高寬比較大的高層鋼筋混凝土剪力墻和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)超限工程的超限審查和工程設(shè)計。本暫行規(guī)定由“甘肅省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會”負責(zé)解釋。請各設(shè)計單位在執(zhí)行的過程中，能結(jié)合工程實踐，認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗，及時將意見和建議反饋到“甘肅省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會”，以便進一步研究并補充完善。主編單位：甘肅省超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會甘肅省建筑設(shè)計研究院編寫人： 金建民 張舉濤 黃 銳 楊忠平審查人： 火 宏 莫 庸 馮文章 王爾昌 賀友雙 呂元光 金德保 馮立平

4、 陳 斌 錢元靈 師 杰 孫崇紹 一、適用范圍本暫行規(guī)定適用于甘肅省抗震烈度為6度、7度、8度，且同時符合下列要求的高寬比超限（即比 “2010高規(guī)”限值大于1但不大于2者）的鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)：1、A級高度的全落地鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)；2、結(jié)構(gòu)為平面、豎向基本規(guī)則的非復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)；注：房屋高寬比計算方法見附錄A。二、設(shè)計原則1、一般采用常規(guī)抗震設(shè)計方法，對上部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件采用抗震性能設(shè)計方法。2、應(yīng)進行罕遇地震下的結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算，對地基基礎(chǔ)的關(guān)鍵部位，尚應(yīng)按本規(guī)定的有關(guān)要求進行承載力驗算。三、總體設(shè)計1、不應(yīng)采用短肢墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)，所有剪力墻應(yīng)全部落地。連梁

5、跨高比不宜小于2.5，以保證結(jié)構(gòu)的多道抗震防線。2、框架剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)布置足夠數(shù)量的剪力墻，剪力墻間距宜偏嚴(yán)要求。在規(guī)定的水平力作用下，底層框架部分承受的地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的40%。且框架設(shè)計為“強柱弱梁”型，以保證結(jié)構(gòu)的多道抗震防線。3、宜加大基礎(chǔ)有效埋深，筏（箱）形基礎(chǔ)不宜小于房屋高度的1/14，樁筏（箱）基礎(chǔ)不宜小于房屋高度的1/17。四、抗震驗算1、應(yīng)采用兩個不同的三維空間分析軟件進行結(jié)構(gòu)整體內(nèi)力、位移計算和彈性動力時程分析補充計算。2、多遇地震作用下寬度方向彈性層間位移角限值應(yīng)控制剪力墻結(jié)構(gòu)不大于1/1050，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)不大于1/850。3、驗算結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定，應(yīng)

6、滿足“2010高規(guī)”的要求。4、驗算結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)，當(dāng)滿足現(xiàn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3的要求時，可不考慮重力二階效應(yīng)，如不滿足，應(yīng)進行重力二階效應(yīng)計算。5、控制各樓層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比，2不應(yīng)小于0.95；當(dāng)本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時，2不應(yīng)小于1.15。各樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力與相鄰上層受剪承載力之比不應(yīng)小于0.85。2的含義見“2010高規(guī)”3.5.2條。6、在多遇地震作用下，控制基礎(chǔ)底面不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。7、罕遇地震作用下寬度方向彈塑性層間位移角限值應(yīng)偏嚴(yán)控制，剪力墻結(jié)構(gòu)不大于1/135，框架剪力墻結(jié)構(gòu)不大于1/110。8、針對具體工程，對上部結(jié)構(gòu)關(guān)鍵豎

7、向構(gòu)件的抗剪和抗彎承載力宜分別進行中震下彈性設(shè)計或中震下不屈服復(fù)核。9、進行罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)整體抗傾覆驗算，及地基基礎(chǔ)關(guān)鍵部位的承載力驗算，并應(yīng)符合第10、11條的要求。（1）重力荷載代表值效應(yīng)與罕遇水平地震作用效應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合；（2）罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)傾覆力矩，可分別采用多遇水平地震作用下傾覆力矩的2.0倍（8度0.30g）、2.2倍（8度0.20g）、2.5倍（7度）、2.8倍（6度）。（3）基礎(chǔ)材料強度取標(biāo)準(zhǔn)值。 10、筏（箱）形基礎(chǔ)設(shè)計罕遇地震作用下的筏（箱）形基礎(chǔ)的基底壓應(yīng)力及零應(yīng)力區(qū)計算可采用附錄B的簡化方法，基礎(chǔ)底面零應(yīng)力區(qū)不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的25，地基承載力和底板承載力

8、驗算應(yīng)符合以下10.110.2條計算原則。10.1、天然地基承載力驗算時，基礎(chǔ)底面邊緣最大壓應(yīng)力應(yīng)符合以下要求：pmax1.2faE （10.1-1）faE=afa （10.1-2）式中：a地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)。見抗規(guī)表4.2.3；fa深寬修正后的地基承載力特征值；pmax罕遇地震作用下的基礎(chǔ)邊緣最大壓應(yīng)力；faE調(diào)整后的地基抗震承載力。10.2、基礎(chǔ)底板的懸挑部分應(yīng)進行罕遇地震下的抗彎、抗剪承載力驗算。11、樁筏（箱）基礎(chǔ)設(shè)計罕遇地震下的樁筏（箱）基礎(chǔ)的樁頂作用效應(yīng)可按建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ 94-2008第5.1.1條公式計算，樁基承載力和底板承載力驗算應(yīng)符合以下11.111.2條計算原

9、則。11.1、樁基承載力驗算（1）單樁豎向抗壓承載力應(yīng)符合以下要求：NEKmaxQuk （11.1-1）Quk = 2R （11.1-2）式中：NEKmax罕遇地震作用下的基樁或復(fù)合基樁的最大豎向力；Quk單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；R基樁或復(fù)合基樁豎向承載力特征值。（2）單樁豎向抗拔承載力應(yīng)符合以下要求（僅考慮非整體破壞時的情況）：NEkmaxTuk+Gp （11.1-3）式中：NEkmax罕遇地震作用下的基樁最大豎向拔力；Tuk群樁呈非整體破壞時基樁的抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值；Gp基樁自重。 11.2、樁身承載力驗算罕遇地震作用下的樁身抗壓和抗拔承載力應(yīng)分別按建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ 94-200

10、8第5.8.2條和5.8.7條計算。 11.3、基礎(chǔ)底板的懸挑部分應(yīng)進行罕遇地震作用下的抗彎、抗剪和抗沖切承載力驗算。五、構(gòu)造措施1、嚴(yán)格控制角柱、邊柱和外縱墻軸壓比，其限值應(yīng)分別按“高規(guī)”表6.4.2和表7.2.13中所對應(yīng)的數(shù)值降低0.1。2、剪力墻底部加強部位墻體水平及豎向分布鋼筋配筋率應(yīng)控制不小于0.3%，對底部加強部位縱向外墻應(yīng)偏嚴(yán)控制，不小于0.35%。3、剪力墻約束邊緣構(gòu)件應(yīng)從基礎(chǔ)底板以上設(shè)置，設(shè)置高度在高規(guī)7.2.14條基礎(chǔ)上再向上延伸一層，縱向外墻約束邊緣構(gòu)件配筋率不應(yīng)小于1.30%（一級）、1.10%（二級）和1.10%（三級）并分別不小于818、618和616。底部加強區(qū)

11、及其以上兩層框架柱配筋率不應(yīng)小于1.30%（一級）、1.10%（二級）和1.00%（三級）。配箍特征值均增大10%。4、底部加強部位剪力墻連梁應(yīng)加強密箍，一般宜控制其跨高比大于2.5，當(dāng)跨高比小于2.5時，宜設(shè)置水平縫形成雙連梁或增設(shè)斜向交叉暗撐或鋼筋。5、當(dāng)基礎(chǔ)底板懸挑長度不大于1.8m時一般宜加大懸挑板厚度；大于1.8m時宜設(shè)置扶壁墻，增加其剛度，扶壁墻應(yīng)與橫墻拉通對齊。附錄A 房屋高寬比計算方法 1、房屋高寬比為室外地面以上房屋高度H與建筑平面寬度B之比。當(dāng)建筑平面為非矩形時，平面寬度可取等效寬度Bt，Bt=3.5r，r為結(jié)構(gòu)平面（不計外挑部分）最小回轉(zhuǎn)半徑，對突出建筑物平面很小的局部結(jié)

12、構(gòu)，一般不應(yīng)計算在內(nèi)。對帶有裙樓的高層建筑，當(dāng)主裙樓相關(guān)范圍內(nèi)的面積和剛度超過其上部塔樓面積和剛度的2.5和2.0倍時，計算高寬比的房屋高度和寬度可按裙樓以上塔樓結(jié)構(gòu)考慮。 2、基底零應(yīng)力區(qū)計算時，當(dāng)基礎(chǔ)底板平面為非矩形時，底板平面可取等效寬度B0， B0=3.5r0，r0為基礎(chǔ)底板平面最小回轉(zhuǎn)半徑。附錄B 基礎(chǔ)底面零應(yīng)力區(qū)簡化計算方法 假定總重力荷載代表值的合力中心與基礎(chǔ)底面形心重合，基礎(chǔ)底面為矩形，基礎(chǔ)底面反力呈直線分布，水平地震與豎向荷載共同作用下基底反力合力P到基礎(chǔ)中心的距離為e0，零應(yīng)力區(qū)長度為B-X，如圖C所示，則零應(yīng)力區(qū)所占基底面積比例（B-X）/B可按下式計算， （BX）/B

13、=（3MOV/ MR 1）/2 （B - 1） MR = GB/2 （B - 2）式中 B基礎(chǔ)底板寬度；MOV罕遇地震作用效應(yīng)下的傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值；MR抗傾覆力矩；G上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的總重力荷載代表值。當(dāng)基礎(chǔ)底板平面為非矩形時，式中B采用等效寬度B0；當(dāng)總重力荷載代表值的合力中心與基礎(chǔ)底面形心不重合時，傾覆力矩標(biāo)準(zhǔn)值MOV中尚應(yīng)計入其偏心力矩的影響。基底邊緣最大壓應(yīng)力pmax可按下式計算， pmax = （B - 3）式中 A基礎(chǔ)底板實際底面積。圖C 基礎(chǔ)底板反力示意圖甘肅省鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比超限抗震措施控制指標(biāo)參考表序號暫行規(guī)定條文號超限抗震措施控制指標(biāo)高寬比超限值1-2之內(nèi)（試行）高

14、寬比超限值23之內(nèi)（參考）1三.3加大基礎(chǔ)有效埋深筏（箱）形基礎(chǔ)1/14樁筏（箱）基礎(chǔ)1/17筏（箱）形基礎(chǔ)1/13樁筏（箱）基礎(chǔ)1/162四.2減小多遇地震作用下彈性層間位移角限值剪力墻結(jié)構(gòu)1/1050框-剪結(jié)構(gòu)1/850剪力墻結(jié)構(gòu)1/1100框-剪結(jié)構(gòu)1/9003四.5從嚴(yán)控制相鄰層最小側(cè)向剛度比2 0.95、1.15（層高1.5倍以上）同左4四.5從嚴(yán)控制相鄰層最小受剪承載力之比0.850.905四.7減小罕遇地震作用下彈塑性層間位移角限值剪力墻結(jié)構(gòu)1/135框-剪結(jié)構(gòu)1/110剪力墻結(jié)構(gòu)1/145框-剪結(jié)構(gòu)1/1206四.9確定罕遇地震作用下傾覆力矩取值倍數(shù)（與多遇地震之比）2.8（6度）2.5（7度）2.2（8度0.20g）2.0（8度0.30g）同左7四.10控制基礎(chǔ)底面最大零應(yīng)力區(qū)比例不超過基底面積的25%同左8五.1降低軸壓比限值降低0.1同左9五.2提高底部加強部位墻體水平及豎向分布鋼筋配筋率一般0.3%縱向外墻0.35%同左10五.3擴大剪力墻約束邊緣構(gòu)件設(shè)置范圍再向上延伸一層再向上延伸二層11五.3提高縱向外墻約束邊緣構(gòu)件最小配筋率及最小