本标准由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部 2002年6月3日 前言 根据建设部建标[1997]71号文的要求,标准编制组在广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并广泛征求意见的基础上,对钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ391进行了修订。
本规程的主要技术内容是1.总则;
2.术语和符号;
3.荷载和地震作用;
4.结构设计的基本规定;
5.结构计算分析;
6.框架结构设计;
7.剪力墙结构设计;
8.框架/剪力墙结构设计;
9.筒体结构设计;
10.复杂高层建筑结构设计;
11.混合结构设计;
12.基础设计;
13.高层建筑结构施工;
14.附录A~附录E。
修订的主要内容是1.适用范围提高为10层及10层以上或高度超过28m的混凝土结构高层民用建筑,其最大适用高度和高宽比,除A级高度外,增加了B级高度,对B级高度高层建筑结构的规则性、作用效应计算及构造措施提出了比A级高度更严的规定;
2.增加了特一级抗震等级的计算和构造措施;
3.补充、修改了荷载和地震作用计算;
4.补充了结构平面和竖向布置的规则性界限,强调概念设计的重要性;
5.修改了结构侧向位移限制条件,增加了150m以上高层民用建筑的舒适度要求;
6.补充、修改了结构计算分析的有关规定,增加了楼层地震剪力控制和考虑质量偶然偏心的地震作用计算,结构重力二阶效应计算,修改了稳定计算和倾覆验算,修改了框架/剪力墙结构中框架柱地震剪力的调整方法;
7.补充和修改了框架、剪力墙、框架/剪力墙及筒体结构体系中结构布置的有关规定增加了板柱/剪力墙结构、具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构的有关设计规定;
8.调整了强柱弱梁、强剪弱弯、剪力墙底部加强部位、框支柱等内力增大系数,增加了剪力墙轴压比限制条件及约束边缘构件的规定;
9.增加了钢/混凝土混合结构以及复杂高层建筑结构的有关设计规定;
10.补充、修改了基础设计、结构施工的有关规定。
本规程由建设部归口管理,由主编单位负责具体技术内容的解释。
本规程主编单位中国建筑科学研究院(邮政编码100013,地址北京北三环东路30号) 本规程参加单位北京市建筑设计研究院、华东建筑设计研究院有限公司、广东省建筑设计研究院、深圳大学建筑设计研究、上海市建筑科学研究院、清华大学、北京建工集团有限责任公司 本规程主要起草人徐培福 黄小坤 容柏生 程懋堃汪大绥 胡绍隆傅学怡 赵西安 方鄂华 郝锐坤 胡世德 李国胜周建龙王明贵 1总则 1.0.1为在高层建筑工程中合理应用混凝土结构(包括钢和混凝土的混合结构),做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工,制定本规程。
1.0.2本规程适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构,其适用的房屋最大高度和结构类型应符合本规程的有关规定。本规程不适用于建造在危险地段场地的高层建筑。
1.0.3高层建筑的抗震设防烈度必须按照国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震烈度区划图规定的地震基本烈度;
对已编制抗震设防区划的地区,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。
1.0.4抗震设计的高层建筑应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙三个抗震设防类别。抗震设防类别的划分应符合现行国家标准建筑抗震设防分类标准GB50223和建筑抗震设计规范GB50011的有关规定。
1.0.5高层建筑结构设计中应注重概念设计,重视结构的选型和平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系,加强构造措施。在抗震设计中,应保证结构的整体抗震性能,使整个结构具有必要的承载能力、刚度和延性。
1.0.6高层建筑混凝土结构设计与施工除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
2术语和符号 2.1术语 2.1.1高层建筑tallbuilding 10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。
2.1.2房屋高度buildingheight 自室外地面至房屋主要屋面的高度。
2.1.3框架结构framestructure 由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。
2.1.4剪力墙结构shearwallstructure 由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
2.1.5框架/剪力墙结构frame-shearwallstructure 由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
2.1.6板柱/剪力墙结构slab/columnshearwallstructure 由无梁楼板与柱组成的板柱框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
2.1.7筒体结构tubestructure 由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。筒体结构的筒体分剪力墙围成的薄壁筒和由密柱框架或壁式框架围成的框筒等。本规程涉及的筒体结构主要包含以下两种 1框架/核心筒结构frame/corewallstructure 由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。
2筒中筒结构tubeintubestructure 由核心筒与外围框筒组成的高层建筑结构。
2.1.8混合结构mixedstructure,hybridstructure 本规程涉及的混合结构是指由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体(或剪力墙)所组成的共同承受竖向和水平作用的高层建筑结构。
2.1.9转换结构构件transfermember 完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。
2.1.10转换层transferstory 转换结构构件所在的楼层。
2.1.11加强层storywithoutriggersand/orbeltmembers 设置连接内筒与外围结构的水平外伸臂(梁或桁架)结构的楼层,必要时还可沿该楼层外围结构周边设置带状水平梁或桁架。
2.2符号 2.2.1材料力学性能 C20表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级;
Ec混凝土弹性模量;
Es钢筋弹性模量;
fck、fc分别为混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;
ftk、ft分别为混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值;
fyk普通钢筋强度标准值;
fy、f′y分别为普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值;
fyv梁、柱箍筋的抗拉强度设计值;
fyh、fyw分别为剪力墙水平、竖向分布钢筋的抗拉强度设值。
2.2.2作用和作用效应 FEk结构总水平地震作用标准值;
FEvk结构总竖向地震作用标准值;
GE计算地震作用时,结构总重力荷载代表值;
Geq结构等效总重力荷载代表值;
M弯矩设计值;
N轴向力设计值;
S荷载效应或荷载效应与地震作用效应组合的设计值;
V剪力设计值;
w0基本风压;
wk风荷载标准值;
ΔFn结构顶部附加水平地震作用标准值;
Δu楼层层间位移。
2.2.3几何参数 as、a′s分别为纵向受拉、受压钢筋合力点至截面近边的距离;
As、A′s分别为受拉区、受压区纵向钢筋截面面积;
Ash剪力墙水平分布钢筋的全部截面面积;
Asv梁、柱同一截面各肢箍筋的全部截面面积;
Asw剪力墙腹板竖向分布钢筋的全部截面面积;
A剪力墙截面面积;
AwT形、I形截面剪力墙腹板的面积;
b矩形截面宽度;
bb、bc、bw分别为梁、柱、剪力墙截面宽度;
B建筑平面宽度、结构迎风面宽度;
d钢筋直径;
桩身直径;
e偏心距;
e0轴向力作用点至截面重心的距离;
ei考虑偶然偏心计算地震作用时,第i层质心的偏移值;
h层高;
截面高度;
h0截面有效高度;
H房屋高度;
Hi房屋第i层距室外地面的高度;
la非抗震设计时纵向受拉钢筋的最小锚固长度;
laE抗震设计时纵向受拉钢筋的最小锚固长度;
s箍筋间距。
2.2.4系数 α水平地震影响系数值;
αmax、αvmax分别为水平、竖向地震影响系数最大值;
α1受压区混凝土矩形应力图的应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;
βc混凝土强度影响系数;
βzz高度处的风振系数;
γjj振型的参与系数;
γEh水平地震作用的分项系数;
γEv竖向地震作用的分项系数;
γG永久荷载或重力荷载的分项系数;
γw风荷载的分项系数;
γRE构件承载力抗震调整系数;
ηp弹塑性位移增大系数;
λ剪跨比;
水平地震剪力系数;
λv配箍特征值;
μs风荷载体型系数;
μz风压高度变化系数;
υ风荷载的脉动影响系数;
ξ风荷载的脉动增大系数;
ξy楼层屈服强度系数;
ρsv箍筋面积配筋率;
ρ w剪力墙竖向分布钢筋配筋率;
ηj节点约束系数;
ψT考虑非承重墙刚度对结构自振周期影响的折减系数;
ψw风荷载的组合值系数。
2.2.5其他 T1结构第一平动或平动为主的自振周期(基本自振周期);
Tt结构第一扭转振动或扭转振动为主的自振周期;
Tg场地的特征周期。
3荷载和地震作用 3.1竖向荷载 3.1.1高层建筑结构的楼面活荷载应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定采用。
3.1.2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,应根据具体情况验算施工荷载对结构的影响。
3.1.3旋转餐厅轨道和驱动设备的自重应按实际情况确定。
3.1.4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。
3.1.5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3.1.5取用;
窗体顶部 窗体底部 2等效均布活荷载5kN/m2