技术措施 09版-结构(结构体系).pdf
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1、贝9一般规定一常用结构体系的选择抗震设计基本原则荷载及作用一2钢 筋 混 凝 土 结 构21一般规定一22结构缝的设置23楼(屋)盖结构24框架结构25剪力墙结构26框架一剪力墙结构27框架一核心简结构、筒中筒结构28板柱结构29异形柱结构210不 规 则 建 筑 结 构 和 复 杂高层建筑结构3多、高 层 钢 结 构31一般规定32楼(屋)盖板结构及梁、柱截面估算33框架、框架一支撑结构体系-34钢框架一核心筒和带伸臂桁架的框架一核心简体系35筒体结构体系36巨型框 架 结 构体系一4钢一混 凝 土 混 合 结 构41一般规定-42结构布置43结构设计(1)(1)(3)(5)(10)(50)
2、(5O)(52)目录总 I;ii)BB博烈 拍 撙 如 弛 舛 拍;l;(2全国民用建筑工程设计技术措施结构,结构体系(2 o o 9年版)5砌体 结 构51一般规定一52砌体结构的非抗震设计53多层砌体结构 的抗震设计54底部框架一抗震墙房屋的抗震设计6门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构6I一般规定62屋 盖和墙体63支撑布置。7大跨 度 钢结 构一71网架结构72网壳 结 构73悬 索结 构-74膜结构。75张弦梁结 构附录附录A常用国家标准、规范、规程附录B鉴定与加 固附录c消能减震(振)附录D隔震附录E偏心率的估算附录F荷载参考资料。附录G温度气候作用附录H水平风荷载的估算附录
3、J采用底部剪力法时地震作用估算附录K钢筋混凝土结构抗连续倒塌设计一(60)(6O)(6O)(6 1)(6 5)66666768(69)(69)(7 2)(7 3)(7 5)(77);)舳 站 踞 昵 鳃胍m mmll;(1总则1-一般规定111本分册适用于建筑结构概念设计及方案确定。参照:工程实践经验对建筑结构的设计方法给出没计概念及设计建议,供设计人在具体工 程 设计中参考。112结构设 汁应遵守 国家现 行 有关 标 准、规 范、规程和规定(见附录A)及工程 所 在地 的地 方 标准,并应结合工程实 际情况,与建筑专业、设备专业 紧密合作,精心 设计,做到安全适用、耐 久舒适、经济合理、技
4、术先进、确保质量。113结构方案的确定应考虑施工技术、材料供应等条件,做到便于施 工,符合实际。114凡本措施未涉及 的部分或与规范有 出入 的 内容应遵循 国家有关标 准、规范和规程的规定。115设计基准期一般工业与 民用建筑结构设计规范采用 盼 没计基准期 为50年。当工程要求设计采用高 于50年的设计基准期时,必须另行确定在此基 准期 内荷载及其设计参数的取值,确定可靠度指标。相应地还应确定与结构构件有关的建筑材料乃至设备的性能及其相应的设计参数。有抗震设 防要求 时,尚应对地震的概率分布以及抗震措施进行专门的研究。116设计使用 年限1结构设计使用年限又称服务期、服役期等,是在设计 时
5、考 虑施工完成合格后正常使用、正常维护情况下不需要大修即可完成预定功能要求 的使用年限。亦 即结构在这期间应具有足够 的可靠性(安全性、适用性和耐久性)的功能要求。2结构设计使用年限应按表116采用。一般建筑结构设计使用年限取5O年。对于特殊建筑或业主有特殊要求的建筑,如果要求设计使用年限超过5 O年,应事先取得相应文件。表116设计使 用年限分类类别设计使用年限(年)示例15临时性结构225易于替换 的结构构件35O普通房屋和构筑物4100纪念性建筑和特别重要 的建筑结构安全性是指结构在正常设计、施工和使用的条件下,应能承受可能出现的各种作用(各种荷载、外加变形、约束变形等);在偶然荷载作用
6、下,或偶然事件(地震、火灾、爆炸等)发生时或发生后,结构应能保持必需的整体稳定性,不致倒塌。适用性是指结构在正常使用时,应能满足预定 的使用要求,即其变形、裂缝、振动等不超过规定的限值。耐久性是指结构在正常使用和正常维护 的条件下,能够正常使用到规定的使用年限。例如钢材或钢筋不发生危及结构安全的锈蚀、混凝 土不能斛严重碳化、风化、腐蚀而影响结构的耐久性等等2-全 国民用建筑工程设计技术措施结构结构体系(2 oo9年版)117防空地下室结构的设计使用年限应与上部结构的设计使用年限相同,但不应少于5O年。118加 固设 计 的后续使用年 限是加 固设计规定 的结构、构件加 固后无需重新进行检测、鉴
7、定就能达到预期使用 目的的期限。有关现有建筑的鉴定加固设计的要求见本分册附录B。119建筑结构的安全等级1建筑结构 没计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人 的生命、造成经济损失、产生的社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。建筑结构安全等级的划分应符合表119的要求。表119建筑 结构 的安全等级2地基基础设计安全等级及按抗震设计时建筑结构 的安全等级,尚应符合国家现行有关规范的规定。2建筑物中各类结构构件的安全等级,宜 与整个结 构 的安 全等 级相 同,规范允许对其 中部分结构构件采用不同的安全等级,但不得低于三 级。3现有 建筑改扩建或加 固后,其安全等级应根据结构破坏后果 的严
8、重性、结构的重要性以及改扩建或加 固后 的使用年限,应 由业主和设 计单位按实际情况共同商定。111 0结构重要性系数1对安全等级 为一级或设 计 使 用 年 限为10O年及 以上 的结构构件,不 应 小 于11;对 安 全 等级 为二级或设 汁使用年限为5 0年的结构构件,不应 小 于1 0;对 安全 等 级 为三级或设计使用年限为5年的结构构件,不应小 于O9;对 没计使 用 年 限为2 5年的结构构件,应综合考虑材料 的性能确定结构重要性系数(钢结构设计规范cB 5o ol 72 0 0 3规定不应小于O95)。2建筑地基基础设计的结构重要性系数不应小于1O。3抗震 没计 中不考虑结构重
9、要性系数。4对承载能力极限状态,当预应力作为荷载效应参与组合时,预应 力效 应 项 的结 构重要性 系数通常取1O。111 1建筑结构地基基础设计时,根据 地基 复杂 程度、建筑规模和功能特征以及 由于 地 基 问题 可 能造 成建筑物破坏或影 响正 常使用 的程度,将 地 基 基 础 没计 分 为 甲、乙、丙三个设计等级(见表111】)。结构设计中,地基基 础设计 等级 主要体 现在设计 的复杂性、计算内容和采用的措施不同。111 2结构设计应选择类型合理、受力明确、传力简捷的结构体系;概念设计阶段宜采用受力概念明确而简单、直接的计算方法。111 3高度超过15 Om的高层建筑 混凝 土结
10、构、高层建筑钢一混凝土混合结构,高层建筑钢结构(一般高度l(】(】m以上)应 具有 更好的使用条件,结构设计应满足舒适度的要求。除应满足最大层间位移限值以外,尚应按 建筑结构荷载规范G B 50o O9规 定的10年一遇 的风荷 载取 值 验算 在 风荷 载作 用下顺风 向和横 风 向结构 顶点最大加速度。,其值不应超过表1113的规定。结构顶点最大加速度a可 由专 门的风 洞试验确定或按 高层 民用建筑钢结构技 术规程 的规定计算。1114隔震 与消能 减震设计,可用于抗震安全性 要求较高及使用功能有专门要求的钢、钢筋混凝土、钢一混凝土结 构 高层建 筑。本分册附录c、D提供 的结构 消能减
11、震(振)及 隔震技术措施,可供设计参考总则-j表111 1地基基础设计等级设计等级建筑和地基基础类 型甲级重 要的工业 与民用建筑3O 层 以上的高层 建筑体型复杂,层数相差超过10层 的高低层连成一体的建筑物大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)对地基变形有特殊要求 的建筑物复杂地质条件下 的坡上建筑物(包括高边坡)对原有 工程影响较大 的新 建建筑物场地和地基条件 复杂 的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层 以上地下室 的基坑工程乙级除 甲级、丙级 以外 的工业与 民用建筑物丙级场地 和地 基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工 业建筑物次要的
12、轻型建筑物表 1113结构顶点最大加速度限值a(ms。)使用功能住宅、公寓办公、旅馆高度超过l 50m的高层建筑混凝土结构、高层建筑钢一混凝土混台结构01502 5l:a脏建筑钢结构O2002812常用结构体系的选择121结构设计应根据建筑功能、材料性能、建筑高度、抗震设 防类别、抗震设防烈度、场地条件、地基及施工等 因素,经技术经济和适用 条件综合比较,选择安全可靠、经济合理的结构体系。根据规范规定常用结构体系的适用范围见表12111214。对有抗震设 防要求 的建筑,表中所示的值为可采用的范围,设计时应根据所在地区的抗震设防烈度,按本措施各相应结构分篇 的规定选用其确定值。表1211多层砌
13、体房屋的最大适用层数和高度房屋类型多层砖房底部框架一剪力墙240m m普通砖24 0m【多孔砖19om m多i L砖小砌块最小墙厚(m m)2加240l 9ol 9024 0最大适用层数和高度非抗震层数87高度(m)2422抗震层数 77 7 77高度(m)2 I2 l 2 1 2 I 2 2适宜的高宽比 25注:】90多孔砖、小砌块和底部框架一剪力墙结构不应用于9度区4全国 民用建筑工程设计技 术措施结构 结构体系(2 oo9年版)表 1212高层混凝土结构体 系的适用范围结构体系框架框架一剪力墙剪力墙眶架一核心筒筒中筒扳柱一剪力墙全部落地部分框支适用高度(m)非抗震 70 140l 50
14、130 16 0 2o o 1o 0抗震 6 O 13 O 14 0 l 20 1 5 0 I80 8 O适 宜的高宽 比非抗震 5 5 6 5抗震 4 4本表用于A级高度的高层建筑混凝土结构体系。对于B级高层建筑混凝土结构体系的适用高度及高宽 比应符合 高层建筑混凝土结构技术规程JcJ32 o 0 2的相关规定。设防烈度为9度的建筑不应采用带错层的框架一剪力墙结构。表1213高层钢结构体系的适用范围结构体系钢框架钢框架一中心支撑钢框架一偏心支撑(延性墙板)各类筒体最大适用高度(m)非抗震 l1O 2 6 0 260 3 6 O抗震 l10220 2 40 3o 0适宜 的高宽 比非抗震 56
15、665抗震 56 6 6注:表 中各类简体包括框筒、筒 中筒、桁架简、束筒等。表1214高层钢一混凝 土混合结构体 系的适用范 围结构体系混合框架结构钢框架一钢筋混凝土剪力墙型钢混凝土框架一钢筋混凝士剪 力墙钢(型钢 混凝土)框筒一钢筋混凝土核心筒钢(型钢t 凝土)框架一钢筋混凝土核心简双重抗侧力 体系非双重抗侧力体 系最 大适 用高度(m)非抗震60 16018O2 802 10(24O)16O抗震55 150 17O26o200(22O)l 2(】注:表 中混合框架结构包括钢梁一钢骨(钢管)混凝土柱、钢骨混凝土梁一钢骨混凝土柱、钢梁一钢筋混凝土柱。1。22高层建筑的高宽 比,是对结构刚度、
16、整体稳定、承载能力 和经济合 理性 的宏 观控制,满足这一限制的结构方案 比较容易满足侧移限值,是 比较经济合理的结构方案;高宽比不是必须满足的条件,但超过时需采取可靠 的技术措施。房屋高度是指室外地面至 主要 屋 面高度,不包括局部 突 出屋 面 的电梯机房、水箱、构架等高度。房屋的宽度B,一般取所考虑方 向的最小投影宽度,但不考虑突出建筑物平面很小的局部结构(如楼梯间、电梯间等);对于不宜采用最小投影宽度计算高宽 比的情况,应根据实际情况确定合理的计算方法。对 带有裙 房 的高层 建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房 屋 高度 和 宽度 可按 裙 房
17、以上部分考虑。123结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置,采取必要的结构和施工措施,尽量避免设 置各类结 构缝(伸缩缝、沉降缝、防震缝)。当必须设缝时,应符合现行规范有关设缝 的要求,并根据建筑使用要求、结构平面和竖 向布置的情况、地基情 况、基础类型、结构刚度以及 荷 载、作用的总则5异、抗震要求等条件,综合考虑后确定。各缝宜合并布置,并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽,防止地震时发生碰撞导致破坏。124结构设计应在满足使用功能和建筑造型要求 的基础上布置结构竖 向构件和水平构件,例如柱(或墙)、梁、板等,使之成为一个整体 的空问结构体系,抵抗竖 向力和水平力。竖
18、 向力 主要 由建 筑 物的 自重(永久荷载)和其他竖 向可变荷载组成,水平荷载主要 由风荷载和地震作用组成。1。25民用建筑中的构件截面尺寸主要由永久荷载控制,因而在方 案设 计 阶段 为 了估算 建 筑结 构构 件的截面尺寸,可将楼面可变荷载转化为永久荷载,将其与永久荷载合并共同作用在建筑结构上,根据每个构件 的从属面积,确定其承受的竖向荷载进行估算。126在方案设计阶段,可将 由各个结构构件组成 的空 间结构体 系看作一个支承在基础上的竖 向悬臂构件,将作用在建筑物上的水平荷载简化成一个作用在建筑物一定高度(为力 的作用点到基础顶面的距离)处的集 中水平力尸,水平力引起的倾覆力矩M=朋由
19、建筑物的重力G平衡。结构平面布置时宜将结构竖向构件布置在远离建筑物中和轴的位置上,以增加抗倾覆力臂,一般控制倾覆力矩产生的偏心距e(e=M c)不大 于8 5(对 于一般建筑,曰为结构底部 竖向构件外边缘 的距离),见 图126。对于高层建 筑宜满足相关规 范规定 的房屋结构适 用 的最 大高宽 比的要求。12。7合理地布置抵抗水平力的结构构件(抗剪 构件),使结构抗侧力的合力中心 尽 量 与 水平力合力作用的投影重合或接近,以减少 因它们的偏心 对建筑物产生的扭矩(图127)。单片抗侧力构件不能抵抗扭矩,所以剪力墙应设置两片以上,并宜对称布置。128在正常使用条件下,高层建筑结构应具有足够的
20、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。129为减少温度、徐 变和收缩产生 的 内力对结构受力 的不利 影 响,当建筑物较长时,框一剪结构 中刚度较大的剪力墙不宜布置在建筑物纵 向的两端。,L扛e=孑,LjLJ图1-2-6倾覆力矩偏心距示意图127抗侧力合力中心与水平力合力作用点示意13抗震设计基本原则131抗震设计基本规定1抗震设防烈度为6度及以上 地 区的建筑,必须进行抗震设 防设 计。2按照 建筑抗震设计规范G B 5o 0 1 1进行设计所能达到的抗震设 防 目标是:“小震不坏,中震可修,大震不倒”。3建筑应根据其使用功能的重要性分为特殊设防类、重点
21、设 防类、标准设 防类、适 度设 防类 四个抗震设 防类别。建筑抗震设防类别的划分见 建筑工程抗震 没防分类标 准G B 50 2232o 0 8。不 同抗震设 防类别 的抗震设 防标准及要求 见表1316全 国民用建筑工程设计技术措施结构结构体系(2 O O 9年版)表 131抗震设 防标准及措施抗震设 防类别分类标 准地震作用抗震措施特 殊 没 防类(简 称甲类)使用 上 有 特 殊 设施,涉及 国家公共安 全的重 大建筑工 程 和 地 震时可能发生严 重次 生灾 害等特别 重大灾 害后 果需 要 进 行 特 殊 设 防的建筑应按批 准 的地 震 安 全 性 评 价 的结果且 高 于 本
22、地 区抗 震 设 防 烈度 的要求本地 区设 防烈 度 为68度时,应提高一度;9度时,应按比9度更高的要求重 点 设 防类(简 称乙类)地震 时使用 功能不能 中断或需尽快恢 复 的生 命 线 相 关 建 筑,以及地 震 时 可 能 导致 大 量 人 员 伤 亡 等重大 灾 害 后 果,需要 提高 设 防标准的建筑应按本地 区抗 震 设 防烈度 的要求本地 区设 防烈度 为68度 时,应提高一度;9度时,应按 比9度更高的要求标 准 设 防类(简 称丙类)除其他三种类别外的大量建筑应按本地区抗 震设 防烈 度 的要求应按本地 区抗 震设 防烈度 的要求适 度 设 防类(简 称丁类)使 用 上
23、人 员稀 少且震 损不致 产生次生灾 害,允许在一定条件下适度降低要求的建筑应按本地区 抗 震 设 防 烈度的要求本地区设防烈度为79时允许比本地 区抗震设 防烈度适 当降低;6度时,不应降低注:1抗震设防烈度为6度时,除有具体规定外,对 乙、丙、丁类 建筑可不进行地震作用计算。2建筑场地为I。类时,甲、乙类建筑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;丙类 建筑应允许按本地 区抗震设 防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。抗震构造措施是抗震措施 中的一部分,指不需计算 而采取 的必要 的细部作法。3建筑场地为、类
24、时,对设计 基本地震加速度为O15 g和030 g的地区,除另有规定外,宜分别按抗震设防烈度8度(020 g)和9度(04og)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。4对 于划为重点设 防类而规模很小 的工业 建筑,当改用抗震性能较好的材料且符合抗震设计规范对结构体系的要求时,允许按标准设防类设防。132建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不规则 的建筑方 案应按规 定采取加强措施;特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;不应采用严重不规则 的建筑方案。1。33结构体系应符合下列各项要求:1应具有 明确 的计算 简 图和合理 的地震作用传递途径;2应避 免 因部分结构 或构件破
25、 坏而导致 整个结构丧失抗震能力或对重力荷载 的承载能力;3应具备必要的抗震承载力,良好 的变形 能力和消耗 地震能量 的能力;4对可能 出现 的薄弱部位,应采取措施 提高抗震能力;134结构体系宣有多道抗震防线。1一个抗震结构体系,应 由若干个延性较好 的分体 系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作,如框架抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个分体系组成。2抗震结构体 系应有最大可能数量 的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区,主要耗能构件应有较高 的延性 和适 当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗性能,避免大震时倒塌。3适 当处理结构构件 的强 弱关
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