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        高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于如何規(guī)避“超限高層”問(wèn)題的探討

        2015-01-14 00:59:24汪春福
        河南建材 2015年3期
        關(guān)鍵詞:凹凸樓板剪力墻

        汪春福

        福建省千億建筑設(shè)計(jì)有限公司廈門分公司(361000)

        高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于如何規(guī)避“超限高層”問(wèn)題的探討

        汪春福

        福建省千億建筑設(shè)計(jì)有限公司廈門分公司(361000)

        這里主要針對(duì)如何規(guī)避“超限高層”問(wèn)題進(jìn)行探討,并提出自己的一些看法,可供同行參考。

        高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);超限高層

        隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)建筑業(yè)迅速發(fā)展,設(shè)計(jì)思想在不斷更新,使得建筑的立面及平面設(shè)計(jì)越來(lái)越不規(guī)則,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員如果稍不注意就容易違反建質(zhì)【2010】109號(hào)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一中表二的要求,即為超限高層建筑工程,按該要點(diǎn)的規(guī)定,該工程就要進(jìn)行抗震設(shè)防專項(xiàng)審查,即除了設(shè)計(jì)周期的時(shí)間延長(zhǎng)外,還要采取比現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定更嚴(yán)格的針對(duì)性強(qiáng)的抗震措施,也就是說(shuō)該工程的造價(jià)無(wú)形中增也大了很多?,F(xiàn)就最典型的建筑平面(見(jiàn)圖1~2)的高層建筑工程作一個(gè)探討。

        圖1 建筑平面圖

        按結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn),這兩個(gè)平面的高層建筑位移比要想控制其小于等于1.2是很不容易的,這就存在著建質(zhì)【2010】109號(hào)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一表二中所列的第1項(xiàng)——扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。

        這兩個(gè)平面在1-1及2-2剖面處明顯存在著建質(zhì)【2010】109號(hào)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一表二中所列的第2項(xiàng)——凹凸不規(guī)則(即平面凹凸尺寸大于相應(yīng)邊長(zhǎng)30%)和第3項(xiàng)——樓板不連續(xù)(即有效寬度小于50%)。

        圖2 建筑平面圖

        綜上所述,一個(gè)簡(jiǎn)單的高層建筑工程(如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)或框架—剪力墻結(jié)構(gòu)等等),如果是這兩個(gè)平面中的一個(gè),那么就已經(jīng)存在著建質(zhì)【2010】109號(hào)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一表二中所列的三項(xiàng)不規(guī)則類型:扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù),按該要點(diǎn)的規(guī)定,等于或大于三項(xiàng)就屬于超限高層建筑工程,如果該工程是框支剪力墻結(jié)構(gòu),那么就存在著四項(xiàng)不規(guī)則類型,即:扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)、構(gòu)件間斷,要想規(guī)避“超限高層建筑工程”,就要控制其不規(guī)則類型少于三項(xiàng)即只有兩項(xiàng)或者一項(xiàng)。

        對(duì)于該平面的框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)或框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑工程則只需減少一項(xiàng)就行了,上面說(shuō)過(guò)這兩個(gè)平面的高層建筑其位移比要想控制其小于等于1.2是很不容易的,那么就應(yīng)在凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)這兩項(xiàng)不規(guī)則類型中減少1項(xiàng)就行了。按GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》統(tǒng)一培訓(xùn)教材第三講第四節(jié)中所述,當(dāng)樓梯間、電梯井設(shè)計(jì)成剪力墻井筒時(shí),即洞口處均為連梁,則可以不計(jì)入樓板的洞口面積,這樣樓板的有效寬度就可能大于或等于50%,“樓板不連續(xù)”這一項(xiàng)不規(guī)則類型就不存在了,僅有“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則及凹凸不規(guī)則”兩項(xiàng)不規(guī)則類型,就規(guī)避了“超限高層建筑工程”,按一般高層建筑工程設(shè)計(jì)就行了。

        對(duì)于該平面的框支剪力墻結(jié)構(gòu),僅減少這一項(xiàng)是不行的,還必須減少一項(xiàng),控制位移比小于等于1.2是很不容易的,而“構(gòu)件間斷”是該結(jié)構(gòu)本身自帶的不能減少,就只能減少“凹凸不規(guī)則及樓板不連續(xù)”這兩項(xiàng)不規(guī)則類型,“樓板不連續(xù)”可以按上述方法消除,“凹凸不規(guī)則”這一項(xiàng)可以在1-1及2-2剖面的外側(cè)處增加樓板來(lái)解決,使其凹凸尺寸小于等于相應(yīng)邊長(zhǎng)的30%,且按JGJ 3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.4.6條,所加樓板的寬度應(yīng)大于等于2.0 m,這樣就只有“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則及構(gòu)件間斷”兩項(xiàng)不規(guī)則了,就規(guī)避了“超限高層建筑工程”,按一般高層建筑工程設(shè)計(jì)就行了。

        上面所說(shuō)的都是最典型的超限高層建筑工程如何規(guī)避的例子,還有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在整體計(jì)算中,當(dāng)相鄰樓層的側(cè)向剛度變化不滿足JGJ 3-2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.5.2條或相鄰樓層的抗剪承載力之比不滿足JGJ 3-2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.5.3條時(shí),由于這兩個(gè)條文不是強(qiáng)制性條文,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員一般都不調(diào)整,這樣無(wú)形中建質(zhì)【2010】109號(hào)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一表二中所列的不規(guī)則類型又增加了剛度突變和承載力突變兩項(xiàng),按上面所述,應(yīng)調(diào)整這兩項(xiàng)不規(guī)則類型直至滿足規(guī)范為止,才能規(guī)避“超限高層建筑工程”,對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),調(diào)整這兩項(xiàng)不規(guī)則類型是很容易做到的。

        當(dāng)然建質(zhì)【2010】109號(hào)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》附錄一表二中所列的不規(guī)則類型還有:偏心布置(即偏心率大于0.15或相鄰層質(zhì)心相差大于相應(yīng)邊長(zhǎng)15%)、組合平面(細(xì)腰形或角部重疊形)、尺寸突變(豎向構(gòu)件位置縮進(jìn)大于25%,或外挑大于10%和4 m,多塔)、其他不規(guī)則形狀(即局部的穿層柱、斜柱、夾層,個(gè)別構(gòu)件錯(cuò)層或轉(zhuǎn)換)等等,設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)工程的特性具體問(wèn)題具體分析,這些不規(guī)則類型是完全可以規(guī)避的。

        [1]建質(zhì)【2010】109號(hào)超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)[s].

        [2]GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[s].

        [3]JCJ 3-2010商層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[s].

        [4]GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[s].

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