结构类型特别不规则的判别
高层结构楼板不连续不规则项判别探讨——以某大型商业综合体为例
构件分布情况的特殊性,上述判别条件并不能全方位、无偏差地描述出建筑结构在地震中实际的平面刚度急剧变化程度。
在实际工程实践中,楼板不连续的判断常有很大的分歧,面对同一个项目,不同的结构工程师往往也会有不同的判断结果。
因此,判别标准有必要进一步明确及完善。
文章以福建泉州地区某大型高层商业综合体项目为研究对象,运用相关结构软件比较分析项目中楼板不连续对整体结构的周期、整体侧向位移,以及结构应力的影响,结合相关文献研究成果及个人设计经验体会,提出了楼板不连续不规则项判别的方法建议,为类似项目结构设计更加经济合理提供应用参考。
2项目概况泉州某项目S3#楼位于福建省泉州南安市美林街道洋美村,项目定性为大型商业办公综合楼(见图1),地下3层,地上17层,其中地下1层至地上8层为大商业,地上9~17层为办公楼,房屋高度为87.3 m,建筑面积约为92 346.58 m 2,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
项目结构设计使用年限50年,所在地区的抗震设防烈度为7度(0.10 g ),设计地震分组第三组,建筑场地类别为Ⅱ类,特征周期为0.45 s。
地上8层及以下商业建筑抗震设防类别为重点设防类,结构安全等级为一级;地上9层及以上办公建筑抗震设防类别为标准设防类,结构安全等级为二级。
项目整体计算模型如图2所示,因建筑功能要求,项目地上2~5层商业中庭区域多处设置较大的结构洞口,典型楼层结构开洞位置如图3、图4所示,剪力墙布置较为分散均匀。
根据住房城乡建设部2015年颁布的《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质〔2015〕67号) [2],本工程的不规则情况判断如表1所示,开洞导致第3及第5层Y 向有效楼板宽度比超限。
因此,楼板不连续不规则项判别为本工程结构设计的技术难点之一。
摘要 楼板不连续不规则项判别条件常存在争议。
文章通过具体案例,验证高层结构仅有少量楼层楼板开洞对结构体系影响不大。
结合相关文献研究成果,提出开洞范围薄弱部位楼板应力分析结合开洞侧楼板长宽比数值判断楼板不规则项的思路。
抗震超限高层建筑结构的判定细则
抗震超限高层建筑结构的判定原则超限建筑结构的定义及文件依据超限审查的必要性及意义超高层自身的抗震要求体型复杂的大型公共建筑、“天马行空”的设计方案规范规程的更新迭代序号年份标准名称编号备注11959《地震区建筑抗震设计规范》——草案,未颁发21964《地震区建筑抗震设计规范》——草案,未颁发31974《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ11-74试行41978《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ11-78《78规范》51989《建筑抗震设计规范》GBJ11-89《89规范》62001《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《01规范》72008《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《08版》82010《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《10规范》92016《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《16版》建筑抗震设计规范的发展沿革定义及文件依据定义超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的(高层)建筑工程,体型特别不规则的(高层)建筑工程,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程文件依据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》——中华人民共和国建设部令第111号1《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质[2015]67号2各省市相关文件汇编3部分省市超限审查细则一些相关问题高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的住宅建筑和房屋高度大于24m 的其他高层民用建筑,应执行《超限高层建筑工程抗震设防审查技术要点》的规定.非高层建筑规则性判别及相应加强措施可按“抗震规范”执行。
1建设单位对已审查通过的超限筑工程做重大修改时,应重新向主管部门报审3初步设计及施工图审查单位应对设计单位提出的不超限依据进行审查。
若为超限工程而未做超限专项审查的,应补做超限审查4施工图审查时检查抗震专项审查意见的落实情况5设计单位应自行判断所设计的工程是否超限。
界定为不超限的工程,应在初步设计文件中说明判断依据2山东建筑物高度超限的认定高度超限建筑范围《抗规》表格《高规》表格超过《建筑抗震设计规范》第6章钢筋混凝土结构和第8章钢结构最大适用高度1超过《高层建筑混凝土结构技术规程》第7章中有较多短肢墙的剪力墙结构、第10章中错层结构和第11章混合结构最大适用高度2超过《全国超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》规定的高层建筑工程3表1:房屋高度(m)超过规定的高层建筑工程总体判断要点房屋高度——室外地面(嵌固层——重庆)算起到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)。
高层建筑超限判别表版
高层建筑超限判别表版内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)
高层建筑工程抗震设防超限审查判别表建设单位:
工程名称:
表一:房屋高度超限判别
度应比表内数值降低至少10%。
表二:房屋结构一般不规则判别
时,仍视为凹凸不规则,不按楼板不连续的开洞对待;序号a、b不重复计算不规则项;局部的不规则,视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则的一项。
表三:房屋结构特别不规则判别(一)
表四:房屋结构特别不规则判别(二)
后、左右错层属于本表的复杂连接。
50223。
综合结论:本工程属于(不属于)超限工程。
设计单位:(打印及盖出图章)施工图审查机构:佛山市中图建筑技术服
务有限公司
注册结构师:(签名及盖注册章)审查人:(签名)
日期:日期:。
不规则结构设计及规范要求
(1)抗震规范正文——比较含糊
3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑 的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料 强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
当存在表 3.4.2-1 所列举的平面不规则类型或表 3.4.2-2 所列举的竖向不规则类型时, 应符合本章第 3.4.3 条的有关规定。
表 3.4.2-1 平面不规则类型
不规则类型
定义
扭转不规则
楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层 间位移)平均值的 1.2 倍
凸凹不规则
结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的 30%
楼板局部不连续
楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的 50%,或开洞面积大于该层楼层面积的 30%,或较大的楼层错层。
对于不落地构件通过次梁转换的问题,应慎重对待。少量的次梁转换,设计时 对不落地构件(混凝土墙、砖抗震墙、柱、支撑等)的地震作用如何通过次 梁传递到主梁、又传统到落地竖向构件要有明确的计算,方可视为有明确的 计算简图和合理的传递途径,并需采取相应的加强措施,确保大震时转换构 件不失效。
设防烈度不同,上述不规则建筑方案的界限相同,但设计要求有所不同。烈度 越高,不仅仅是需要采取的措施增加,体现各种概念设计的调整系数也要加 大。
“不规则”指的是超过表 3.4.2-1 和表 3.4.2-2 中一项及以上的不规则指标;
特别不规则,指的是多项均超过表 3.4.2-1 和表 3.4.2-2 中不规则指标或某一项超过 规定指标较多,具有较明显的抗震薄弱部位,将会引起不良后果者;
建筑结构不规则判别
建筑结构不规则性判别
2015.11
主要内容
❖ 一.规范规定 ❖ 二.几个术语 ❖ 三.设计目标及依据 ❖ 不规则分类及判定
一、规范规定
一、规范规定
一、规范规定
一、规范规定
二、几个术语定义
❖ 根据《抗规》3.4.1条文解释:
特别不规则:具有较明显的抗震薄弱部位,可能引起 不良后果者,参考界限见《超限高层审查要点2015》 ,主要分为:
》3.4、3.5节判断 ❖ 上述判断在方案阶段结构专业亟需介入
超限高层审查要点的规定
超限高层审查要点的规定
超限高层审查要点的规定
超限高层审查要点的规定
所以高层建筑凡是符合表1~5者,均应 按《审查要点》规定在初步设计阶段报 省超限高层建筑工程抗震设防专家委员 会进行超限专项审查。
四、不规则判定
❖ 外挑大于10%和4米 ❖ 多塔
注:4a、4b不重复计算不规则项
竖向不规则之刚度突变
❖ 刚度计算应根据结构类型不同选用不同的计算方法
竖向不规则之尺寸突变
竖向不规则之构件间断
❖ 上下层墙、柱、支撑不连续 ❖ 含加强层、连体类
竖向不规则之承载力突变
❖ 相邻层受剪承载力变化大于80%
竖向不规则之局部不连续
有效楼板宽度和典型楼板 宽度都是从楼板传递水平 地震作用的角度来度量
楼电梯间周边有墙与连梁 围合,可保证水平力有效 传递,故不按开洞考虑
楼电梯间周边墙分散或整 体性差(单片墙或无连梁 封闭围合)则无板部分按 开洞考虑
悬挑部分不计入典型楼板 宽度、有效楼板宽度计算
竖向不规则
❖ 结构立面剖面布置的关键是避免承载力和楼层刚度 突变,避免出现薄弱层(率先屈服,出现较大的塑 性变形集中)并确保竖向力传递的有效性
高层建筑不规则结构设计
高层建筑不规则结构设计导言在高层建筑工程设计中,结构布置不规则的情况不断增多,中央电视台、深圳发展中心、上海希尔顿饭店等高层建筑均属于其中典型,而为了保证这类高层建筑能够兼具视觉效果与较高的安全性及稳定性,不规则结构设计必须得到重点关注,本文研究具备的较高现实意义可见一斑。
高层建筑不规则结构设计类型划分结合国内外开展相关理论研究和实践探索,本文将高层建筑不规则结构设计类型归纳为平面不规则结构、竖向不规则结构以及其他不规则结构三大类。
1.平面不规则结构平面不规则结构可进一步细分为凹凸不规则、扭转不规则、楼板不连续,具体特征如下:(1)凹凸不规则。
凹凸不规则结构主要特征包括凸出过细、凹进过多、平面狭长。
凸出过细指的是一般情况下凸出部分长宽比在2.0以上,抗震设防烈度在Ⅷ度以上时该比值则在1.5以上;凹进过多指的是平面凹进一侧尺寸大于30%的相应投影方向总尺寸;平面狭长指的是平面长宽比在6.0以上,抗震设防烈度为Ⅷ度时该比值则在5.0以上。
(2)扭转不规则。
对于位移比大于1.2的高层建筑,可认为其存在平面扭转不规则。
(3)楼板不规则。
存在平面楼板不规则的高层建筑一般具备四方面特征,即楼层错层较大(如较大错层面积大于该层总面积的30%时)、采用细腰形平面、开洞面积在该层楼面面积的30%以上,以及有效楼板宽度在开洞凹入后不超过该层楼板典型宽度50%。
2.竖向不规则结构竖向不规则结构可细分为侧向刚度不规则、楼层承载力突变、竖向抗侧力构件不连续,具体特征如下:(1)侧向刚度不规则。
多种情况均可能导致高层建筑产生竖向不规则结构,如为了形成空旷房间,在结构顶部取消部分墙、柱;结构上部楼层,且上部楼层水平尺寸的90%大于下部楼层;当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度1与房屋高度之比大于0.2时,上部楼层收进后的水平尺寸不宜小于下部楼层水平尺寸的75%;楼层侧向刚度小于其上相邻三层平均值的80%,或小于相邻上部楼层70%。
北京、上海、广东关于高规的一些异同
一、部分短肢墙结构根据高规7.1.2条高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构,即只能采用部分短肢剪力墙。
对于部分短肢墙结构的定义,高规只明确这种类型结构中的一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%(高规7.1.2第2条),而对于短肢剪力墙并没有给出一个具体量化指标。
1、中国建筑科学研究院主编《房屋建筑抗震设计常见问题解答》(下文简称《抗震解答》中黄小坤认为“一般情况下,短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,短肢剪力墙承受的倾覆力矩可占结构底部总倾覆力矩的40%~50%”同时认为“一般剪力墙结构中,如果存在少量的短肢剪力墙,则不必要遵守高规7.1.2条的规定”2、《北京市建筑设计技术细则-结构专业》(以下简称《北京技术细则》P86页5.5.5条规定:当墙肢截面高度与厚度之比虽为5~8,但墙肢二侧均与较强的连梁(连梁净跨与连梁高度之比≤2.5)相连时或有翼墙相连的短肢墙(翼墙长度应不小于墙厚度的3倍),可不作为短肢墙。
短肢墙较多结构定义:可按结构中短肢剪力墙承受的竖向荷载与总竖向荷载的比例来判定,当由短肢剪力墙负荷楼面与全部楼面面积之比超过50%时,应定义为短肢墙较多结构。
3、《上海超限高层建筑工程抗震设计指南》(下面简称《上海超限指南》认为:当短肢剪力墙截面面积不大于全部剪力墙截面面积的20%时,可以按全部落地剪力墙控制建筑物高度,同时明确规定了短肢墙部分的抗震措施仍应按短肢墙规定执行。
当采用短肢墙比例进行判别时,应在建筑物的两个主轴方向分别计算,取较大的比例作为控制条件。
从上海这条规定可以看出当短肢剪力墙截面面积比例>20%时,应属于较多短肢剪力墙即短肢墙结构,其最大适用高度应比高规表4.2.2.-1适当降低,且7度和8度时分别不应大于100m和60m4、《广东高规补》3.2.4条认为规定具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构指短肢墙的截面面积占剪力墙总截面面积50%以上,其房屋的最大适用高度应比《高规》表4.2.2规定的剪力墙结构适用高度降低20%5、对于L型、T型剪力墙中若一肢为短肢,另一肢为长肢,目前无论是从PKPM程序还是地方各规程似已统一认为不是短肢墙,其中广东规补3.2.3条认为:剪力墙截面高度与厚度之比大于4、小于8时为短肢剪力墙。
规范条文说明关于特别不规则、严重不规则的解释
【拓展知识2-8】——规范条文说明关于特别不规则、严重不规则的解释
抗震规范条文说明明确提出,要区分不规则、特别不规则、严重不规则等不同程度。
特别不规则,指具有较明显的抗震薄弱部位,可能引起不良后果者,一般具有规范所列平面、竖向不规则类型的三种或三种以上。
对于特别不规则的情况,一般可以采取更为严格的计算要求、内力调整和抗震构造措施。
特别不规则的项目举例见下表。
表1 特别不规则的项目举例
严重不规则,指体型复杂,多项不规则指标超过规范上限值或者某一项不规则指标大大规定值的情况,一般存在现有技术和经济条件不能克服的严重的抗震薄弱环节,可能会导致地震破坏的严重后果,应在设计中避免。
建筑结构不规则判别
建筑结构不规则判别建筑结构的安全性是非常重要的,而规则的结构可以提供更好的稳定性和可靠性。
因此,不规则的建筑结构可能会造成很多危险和问题。
在建筑工程过程中,确保建筑结构处于规则或合理的状态,对于我们的安全和可持续性是至关重要的。
建筑结构不规则类型建筑结构不规则一般分为以下几类:垂直不规则、水平不规则、平面不规则以及基础不规则。
具体来讲,垂直不规则通常是指建筑高度方向的不匀称,例如这座建筑物的高度在一定区域内出现了“缺口”。
水平不规则则是指建筑物在平面布局上的不匀称,可能会导致建筑物的重心不稳定。
平面不规则则是指建筑物的平面形状不对称,例如,建筑的一个侧面可能更长或更短。
基础不规则则是指建筑物基础的不对称或不平衡,可能会导致整座建筑物的变形或倾斜。
建筑结构不规则危害不规则的建筑结构会带来很多危险和问题。
首先,这会增加建筑潜在的倒塌风险,尤其是对于地震区域的建筑物而言。
其次,不规则的建筑结构也会导致内部空间的浪费,增加了建筑的造价。
此外,不规则的建筑结构在能源使用和保温方面也有很大的问题。
最后,对于建筑师和规划者来说,建筑结构不规则也会给他们带来很多复杂和头疼的问题。
建筑结构不规则判别方法如何判断建筑结构是否规则呢?下面是一些常用的方法:1.模型分析:通过数学模型和物理实验,分析结构的动态响应,得出建筑结构的稳定性和可靠性。
2.代码要求:通过综合考虑建筑物的高度、占地面积、建筑用途等因素,制定对建筑结构的完整性和稳定性等要求。
例如,建筑结构要求规整、对称,且能够抵御自然灾害等。
3.检测标准:通过检测建筑物的形态、构造、材料和工艺等方面的问题,分析建筑物的状态和安全性。
4.规划优化:对于已经存在的不规则结构,可以通过优化规划设计,例如增加横向钢筋、增加斜向钢筋等,来强化建筑结构的稳定性。
因为不规则的建筑结构可能会给我们的建筑安全和可持续性带来很大的风险,建筑结构的合规还是非常重要的。
通过建筑结构不规则判别方法的应用和建筑结构规划设计的优化,我们可以提高建筑结构的稳定性和可靠性,使我们的建筑物更加安全和可持续。
建筑结构不规则判别
五、超限高层判定
❖ 1.高度超过《技术要点》表1高度的 ❖ 2.同时具备《技术要点》表2中三及三项以上
不规则的 ❖ 3.具备《技术要点》表3中的两项或同时具备
表2、3中的某项的 ❖ 4.具备《技术要点》表4中某一项的 ❖ 《技术要点》表5规定的其他建筑
结束
参见JGJ3-3.4.3
注:2a、2b 不重复计算不规则项
平面不规则之凹凸不规则
抗 震 规 范 中 列 举 的 典 型 示 例
平面不规则之凹凸不规则
几
根据实际情况判断下例
种
规
范
未
列
出
典
型
示
例
平面不规则之凹凸不规则
工 程 常 见 平 面 典 型 示 例
平面不规则之组合平面
高 ❖ 角部重叠 规 列 举 的 典 型 平 面
❖ 建设部《超限高层建筑工程抗震设防专项审 查技术要点》建质[2015]67号规定了哪些高 层建筑需进行超限审查
❖ 结构设计按《审查要点》逐条确定不规则项 ❖ 不规则判断依据《抗规》第3.4.3条、《高规
》3.4、3.5节判断 ❖ 上述判断在方案阶段结构专业亟需介入
超 限 高 层 审 查 要 点 的 规 定
不良后果者,参考界限见《超限高层审查要点2015 》,主要分为: 1.同时具备三个或三个以上《审查要点》表2中不规则 2.具有《审查要点》表3中的2项或同时具有表3和表2 中某项不规则 3.下列《审查要点》表4某一项不规则 4.同时具有平面、竖向不规则且有一项接近《审查要 点》表2、表3的不规则指标。
结构设计归纳系列之二
建筑结构不规则性判别
2015.11
主要内容
❖ 一.规范规定 ❖ 二.几个术语 ❖ 三.设计目标及依据 ❖ 不规则分类及判定
高层住宅建筑常见结构不规则类型及分析
高层住宅建筑常见结构不规则类型及分析作者:张春来源:《科技创新与应用》2017年第20期摘要:建筑结构的规则性判别工作,是抗震设计文件审查工作中较重要的一个环节。
文章通过对高层住宅结构设计进行分析,整理出常见的结构不规则类型,总结出避免不规则设计和减少不规则设计程度的技术措施和要点,对今后高层住宅类项目的技术审查进行指导,进一步加快审查速度,提高审批效率,推进了行政审批标准化的管理工作。
关键词:结构规则性判别;抗震设计文件审查;高层住宅中图分类号:TU973 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2017)20-0189-041 研究背景及意义近年来,为发展经济,进一步推进建设项目特别是重大工程建设项目的建设工作,本市各级政府及部门相继出台优化前期审批手续的实施细则,要求加快工程建设项目前期审批工作,提高审批效能,减少审批时限,这就要求我们将行政审批标准化的管理工作进一步推进。
工作中发现,建设单位为了降低建设成本、避免设计出现抗震超限高层建筑,对提交的设计资料进行反复的修改和补充,这是影响抗震设计文件审查时间的主要因素之一。
出现这种现象的主要原因是对相关文件分析得不到位和对规范相关条文理解得不透彻。
现对闵行区近年来建设项目进行研究,就高层住宅类项目的结构规则性判别形成研究课题。
通过对已完成抗震设计文件审查的项目进行分析,整理出高层住宅建筑常见的结构不规则类型,总结出避免不规则设计的技术措施和要点,将这些技术措施和要点具体化,避免不规则设计或减少建筑结构不规则设计程度。
2 高层住宅类建筑不规则结构的常见类型根据近年来闵行区抗震设计文件审查情况,高层住宅建筑(房屋高度不超过规定)常见的结构不规则类型及所占比例情况如图1所示。
由图可见,最常见的类型为扭转不规则和平面凹凸不规则,下面就以工程实例来分类阐述。
2.1 平面凹凸不规则工程实例A、B。
工程实例A:图2为一栋14层住宅楼的标准层结构平面图,如图所示,凹进一侧尺寸为4100mm(从抗侧力构件截面中心算起),相应总尺寸为10300mm,凹进一侧尺寸大于相应总尺寸的30%,为相应总尺寸的40%。
主体结构一般不规则项判断
组合平面
细腰形或角部重叠形
无
否
参见JGJ3-3.4.3
3
楼板不连续
有效宽度小于50%,开洞面积大于30Βιβλιοθήκη ,错层大于梁高-否
参见GB50011-3.4.3
4a
刚度突变
相邻层刚度变化大于70%(按高规考虑层高修正时,数值相应调整)或连续三层变化大于80%
无
否
参见GB50011-3.4.3,JGJ3-3.5.5
4b
尺寸突变
竖向构件缩进位置高于结构高度20%且缩进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔
无
否
参见JGJ3-3.5.5
5
构件间断
上下墙、柱、支撑不连续,含加强层、连体类
-
否
参见GB50011-3.4.3
6
承载力突变
相邻层受剪承载力变化大于80%
无
否
参见GB50011-3.4.3
7
局部不规则
如局部的穿层柱、斜柱、夹层、个别构件错层或转换,或个别楼层扭转位移比略大于1.2等
主体结构一般不规则判断
序号
不规则类型
简要涵义
计算结果
是否超限
备注
1a
扭转不规则
考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2
1.18
否
参见GB50011-3.4.3
1b
偏心布置
偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%
-
否
参见JGJ99-3.2.2
2a
凹凸不规则
平面凹凸尺寸大于相应边长30%等
无
否
参见GB50011-3.4.3
-
否
已计入1~6项者除外
高层建筑超限判别表 (201X版)
高层建筑工程抗震设防超限审查判别表建设单位:
工程名称:
表一:房屋高度超限判别
表二:房屋结构一般不规则判别
按楼板不连续的开洞对待;序号a、b不重复计算不规则项;局部的不规则,视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则的一项。
表三:房屋结构特别不规则判别(一)
表四:房屋结构特别不规则判别(二)
连接。
表五:其他高层建筑
综合结论:本工程属于(不属于)超限工程。
设计单位:(打印及盖出图章)施工图审查机构:佛山市中图建筑技术
服务有限公司
注册结构师:(签名及盖注册章)审查人:(签名)日期:日期:。
结构抗震设计的不规则界定及关键分析
板柱-框架-剪力墙(核心筒)适用高度:楼板厚度≧相应跨度的1/18
(不适用现浇空心楼板),可按框架-剪力墙(核心筒) 结构控制高度,但设计时应在框架受力方向设置暗梁。
偏心率: 水平作用合力线/侧向刚度的弹性半径,εx、εy。
塔楼偏置:塔楼对底盘宜对称布置,各塔楼结构的质心与底盘结构刚度中
心的距离的控制。
上部楼层大于下部楼层水平尺 寸1.1倍或整体水平悬挑大于4m
竖向抗侧 上下墙、柱、支撑不连续 力构件不 连续 承载力突 层受剪承载力小于相邻上层 变 的80%
高位转换 局部框支剪力墙结构转换层,7度超 过5层,8度超过3层 厚板转换 7~8度抗震设防的厚板转换结构
2、规则性超限
不规则类 一般不规则(≧3(表4) 型 上海 不规则类 特别不规则(≧1(表5) 型 上海
层间受剪承载力: 应采用实际的截面尺寸和材料强度标准值,且两个方
向。对于具有斜撑的楼层,应正负方向计算,其承载力 不应将不同倾斜方向的斜撑的承载力绝对值相加。
竖向构件不连续: 个别楼层的局部区域存在竖向构件不连续,视其对整
体结构影响的大小具体做判断。
竖向收进和外挑: 应按竖向构件计算,当仅楼盖梁板外悬挑时可不作为
层刚度: 可采用等效剪切刚度计算;对于框架结构应采用等效剪切刚度计
算(上海抗规)
带有支撑的结构,宜采用剪弯刚度(单位力作用下的层间位移角) (指导意见第2版)
各种刚度:高规,框架为层剪力/层间位移、其他为层剪力/层位移角,
高规转换层等效剪切刚度比(转换层在1、2层), (G1A1/G2A2)X(h2/h1) Ai=Awi+Σ2.5(hci/hi)²xAci
体高层建筑
(描述为已计入上述不规则 的除外,如局部穿层柱、
对建筑结构扭转不规则程度判别的研讨
对建筑结构扭转不规则程度判别的研讨作者:李鸣来源:《城市建设理论研究》2014年第07期摘要:建筑结构的不规则,对于结构设计有十分重要的挑战。
本文主要探讨了建筑结构扭转不规则程度的判别,希望对于我国的建筑结构设计的发展有一定的促进作用。
关键词:建筑结构;扭转不规则;判别中图分类号:TU3文献标识码: A引言结构不规则性的判断,在设计中是一个非常重要的设计环节。
不规则性的判断结果,能直接影响到结构的建模、结构布置、薄弱楼层的判断、位移比的控制以及施工图设计,从而影响到整个的结构布置是否合理、安全、经济等。
本文通过对结构方案是否“规则”的判定及设计控制,针对性提出了具体调整处理措施,并对提高扭转不规则结构薄弱环节的抗扭承载力的措施进行了阐述,以供同仁参考。
1、建筑结构不规则性类型1.1复杂高层结构和超出规范结构:典型的有带有转换层、加强层、错层、连体、多塔楼等的结构。
超高超限的结构,其高度超过了规范规定的最大高,或其超过了规范规定的其最大最小限值;新型结构,我们在这里特指采用最新材料、新工艺技术建造的建筑并且规范没有涉及到的新的建筑结构类型。
1.2、竖向不规则结构侧向刚度不规则的结构:侧向刚度同与之相邻上部楼层的70%或者是相邻三层楼层平均值的80%;建筑上部楼层的收进部位同室外地面高度的差应该大于房屋高度的20%,其上部楼层在收进之后的水平尺寸则大于下一层的0.75倍;建筑的下部楼层的水平尺寸应该小于上部尺寸的90%同时水平尺寸应该大于4m;结构顶部因为取消墙柱进而就会有空旷建筑的形成。
竖向抗侧力构件不连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力可以通过水平转换构件(梁、桁架等)向下传递。
楼层承载力的突变:A级建筑的层间受承载力比小于80%;B 级高层小于75%。
1.3、平面不规则结构扭转的不规则结构:位移比大于1.2。
凸凹的不规则结构:平面过于狭长;凹进去的部分太多;凸出部分过细,楼板局部不连续的结构:在楼板上开洞凹入,起作用的楼板宽度应该小于其普通楼板宽度的50%;楼板的开洞面积大于本层楼面积的30%;平面为细腰形或楼层出现错层。
工程抗震复习资料(1)
一、填空题1、天然地基上的抗震承载力验算采用拟静力法。
2、震源在地表的投影位置称为震中,震源到地面的垂直距离称为震源深度。
3、某一高层建筑总高为50米,丙类建筑,设防烈度为8度,结构类型为框架-抗震墙结构,则其框架的抗震等级为二级,抗震墙的抗震等级为一级。
4、粉土的粘粒含量百分率,7度和8度分别不小于10%和13% 时,可判别为不液化土。
5、当判定台址地表以下10米内有液化土层或软土层时,桥台应穿过液化土层或软土层。
6、框架结构设计时(不考虑填充墙的作用),框架梁是第一道防线,框架柱是第二道防线。
1、建筑工程的抗震设防类别有四类2、建筑的场地类别,可根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类。
3、丙类建筑房屋应根据抗震设防烈度,结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。
4、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为扭转效应、应力集中。
5、框架结构防震缝的宽度不小于70 mm。
6、多层砌体房屋的结构体系应优先采用横墙承重或纵、横墙共同承重的结构体系。
1、建筑工程的抗震设防类别有四类2、框架结构的侧移曲线为剪切型。
3、框架结构防震缝的宽度不小于70 mm。
4、某地区的抗震设防烈度为8度,则其多遇地震烈度为 6.45度度,罕遇地震烈度为 9度。
5、表征地震动特性的要素有三个,分别为最大加速度、频谱特征和强震持时。
6、动力平衡方程与静力平衡方程的主要区别是,动力平衡方程多惯性力和阻尼力。
二、名词解释题(5小题,每小题3分,共15分)1、抗震等级:考虑建筑物抗震重要性类别,地震烈度,结构类型和房屋高度等因素,对钢筋混凝土结构和构件的抗震要求划分等级,以在计算和构造上区别对待。
2、层间屈服机制:结构的竖向构件先于水平构件屈服,塑性铰先出现在柱上。
3、震源深度: 震中到震源的垂直距离4、剪压比:截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比5、地震系数:地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值1、构造地震:由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动2、基本烈度:50年期限内,一般场地条件下,可能遭受超越概率10%的烈度值3、反应谱:单自由度弹性体系在给定的地震作用下,某个最大反应量与体系自振周期的关系曲线4、动力系数:单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值5、抗震防线: 在抗震体系中,吸收和消耗地震输入能量的各部分。
多、高层结构中常见问题
多层建筑结构中不规则、特别不规则、严重不规则的定义【以下条文均引自《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)】: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;不应采取严重不规则的建筑方案。
1、“不规则”:指的是超过表3.4.2-1和表3.4.2-2中一项或以上的不规则指标;2、“特别不规则”:指的是多项均超过表3.4.2-1和表3.4.2-2中不规则指标或某一项超过规定指标较多,具有较明显的抗震薄弱部位,将会引起不良后果者;3、“严重不规则”:指的是体型复杂,多项不规则指标超过第3.4.3条上限值或某一项大大超过规定值,具有严重的抗震薄弱环节,将会导致地震破坏的严重后果者。
高层建筑结构中规则、不规则、特别不规则、严重不规则的定义【以下条文均引自《高层建筑砼结构技术规程》JGJ3-2002】:规则结构一般指:体型(平面和立面)规则,结构平面布臵均匀、对称并具有较好的抗扭刚度;结构竖向布臵均匀,结构的刚度、承载力和质量分布均匀、无突变;本规程第4.3.3~4.4.5条分别结构平面布臵及竖向布臵的不规则性提出了限制条件。
1、若结构方案中仅个别项目超过了条款中规定的“不宜”的限制条件,此结构虽属不规则结构,但仍可按本规程有关规定进行计算和采取相应的构造措施;2、若结构方案中有多项超过了条款规定中“不宜”的限制条件,此结构属“特别不规则结构”,应尽量避免;3、若结构方案中有多项超过了条款规定中“不宜”的限制条件,而且超过较多,或者有一项超过了条款中规定的“不应”的限制条件,此结构属“严重不规则结构”,这种结构方案不应采用,必须对结构方案进行调整。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)相关条文:3.4.2建筑及其抗侧力结构的平面布臵宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
高层结构不规则性类型与应用
浅议高层结构不规则性的类型与应用【摘要】在现代建筑的发展过程中,随着人们对建筑形体的多样化、使用功能的多用途化等综合性要求,建筑设计越来越多地出现如细腰形、角部重叠等平面不规则及水平外挑、上部体型收进等竖向不规则结构。
建筑的不规则设计会影响建筑结构自身的刚度,会使其显示出不连续、不规则的问题。
倘若不对这些方面做出合理的设计,就会影响建筑结构的整体稳定性,造成一定的安全隐患。
本文将对不规则结构的主要类型以及不规则设计中采取的必要措施和应用等问题作简单阐述和探讨。
随着城市化进程的不断加快,建筑用地需求量不断加大,越来越多的高层建筑进入了人们的生活。
目前,很多的高层建筑受地形、建筑形体以及使用功能等方面的影响,呈现出不规则性。
高层建筑结构的不规则不仅包括建筑的对称不规则问题,还包括建筑平面的凹凸不规则、竖向抗侧力构件不连续的竖向不规则等问题。
为了更好地保证结构的整体抗震性能,要求在设计过程中根据结构的不规则性问题,合理地选择其结构体系和加强措施[1]。
一、不规则结构的主要类型高层建筑结构的不规则性一般包括平面不规则和竖向不规则,而平面不规则又是由平面质量、平面刚度以及平面强度的偏心所引起的,下面对这两种不规则类型进行简单地介绍:(一)平面不规则首先是平面质量的偏心对建筑平面不规则的影响,建筑结构构件的截面尺寸差异会产生质量偏心问题,此外,结构施工和建筑使用也会造成质量偏心问题;其次是平面刚度偏心对建筑平面不规则的影响,平面内刚度和平面外刚度共同组成了平面刚度,与载荷作用方向相同的刚度是平面内刚度,反之就是平面外刚度。
由于结构构件的截面尺寸、偏心影响以及结构构件所承受的不同载荷,会使得平面结构的刚度不唯一而产生偏心;最后是平面强度偏心对建筑平面不规则产生的影响,一般地,人们比较重视平面质量和平面刚度的偏心,却往往忽视了强度偏心对建筑结构产生的重要影响。
由于在建筑施工中有着很多的不确定性,就会造成建筑结构的实际强度与设计强度之间存在一定的差异,结构构件的截面会出现一定的强度偏心,影响了结构的不规则性[2]。
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不规则程度为下列情况之一为特别不规则(上海):
1)结构平面凹进或凸出的一侧尺寸(从抗侧力构件截面中心算起)大于相应投影方向总尺寸的40%;
2)结构平面突出长度超过连接宽度抗震设防烈度7度时为2倍,抗震设防烈度8度时为1.5倍;
3)结构平面为角部重叠的平面图形或细腰形平面图形,其中角部重叠面积小于较小图形的25%,细腰形平面中部两侧收进超过平面宽度50%;
4)楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的40%,或开洞面积大于该层楼面面积的35%(包括错层);
5)等效剪切刚度小于相邻上层的60%,或小于其上相邻三个楼层平均值的70%;
6)除顶层或裙房(辅楼)高度小于主楼20%外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的30%;
7)下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸的0.8倍,或整体外挑尺寸大于5m;
8)转换层位置超过《高规》规定的高位转换层的结构(即抗震设防烈度7度:5层及其以上,抗震设防烈度8度:3层及其以上);9)错层结构(错层高度≥1200mm)、连体结构、或多塔楼建筑;
10)抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的65%;
11)塔楼位置明显偏置的大底盘(裙房)建筑;
12)厚板转换的建筑;
13)巨型结构的高层建筑;
14)单跨框架结构的建筑;
15)超出规范规定的混合结构体系(如下部为钢筋混凝土结构、上部为钢结构)的建筑。
同时具有下述三项及三项以上不规则的为特别不规则(上海):
1)楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍(计算该指标时应采用刚性楼板模型);
2)建筑平面长宽比抗震设防烈度7度大于6.0,抗震设防烈度8度大于5.0;
3)结构平面凹进或凸出的一侧尺寸(从抗侧力构件截面中心算起)大于相应投影方向总尺寸的30%;
4)结构平面突出部分长度超过连接宽度;
5)楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%;6)等效剪切刚度小于相邻上层的70%,或小于其上相邻三个楼层等效剪切刚度平均值的80%;
7)除顶层或裙房(辅楼)高度小于主楼20%外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%;
8)下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸的0.9倍,或整体外挑尺寸大于4m;
9)带转换层(抗震设防7度转换层位于5层以下,抗震设防烈度8度转换层位于3层以下)、加强层、或错层(错层高度≥600mm或梁高)等复杂结构的建筑(任一类型按一项不规则计);
10)抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的80%。