彭志奇

【摘要】探討高層住宅項目首層存在穿層柱結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，對穿層柱是否應(yīng)計入《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》[1]中局部不規(guī)則項，進(jìn)行分析對比，確定本項目穿層柱不屬于局部不規(guī)則，以供參考。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；首層穿層柱；性能設(shè)計

對首層局部有穿層柱高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，是否作為超限審查局部不規(guī)則的一項以及如何對進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不同的看法。現(xiàn)筆者結(jié)合工程實際例子，簡述實際工作中如何設(shè)計穿層柱結(jié)構(gòu)。

首先我們來判斷穿層柱是否屬于超限高層不規(guī)則的一項，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部建質(zhì)[2015]67號文《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》[1]文中，對穿層柱是否屬于不規(guī)則一項有明確定義，附件1表2：第7項局部不規(guī)則類型簡要涵義：如局部的穿層柱、斜柱、夾層、個別構(gòu)件錯層或轉(zhuǎn)換，或個別樓層扭轉(zhuǎn)位移比略大于1.2等，即穿層柱屬于不規(guī)則一項。注中明確：局部的不規(guī)則，視其位置、數(shù)量等對整個結(jié)構(gòu)影響的大小判斷是否計入不規(guī)則的一項。說明應(yīng)視其數(shù)量等對整個結(jié)構(gòu)有多大的影響來判斷是否為不規(guī)則一項，并不是說只要出現(xiàn)穿層柱，就認(rèn)為是不規(guī)則項，這樣對于高層建筑容易出現(xiàn)三項不規(guī)則，要按超限高層審查要點進(jìn)行超限審查。設(shè)計時應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真分析，看設(shè)置穿層柱和不設(shè)置穿層柱對整個結(jié)構(gòu)有多大的影響，來判斷是否計入不規(guī)則的一項。

現(xiàn)以實際例子簡要說明有穿層柱設(shè)計思路，與大家一起探討。某項目場地設(shè)防烈度7度 0.1g，場地類別Ⅲ類，對抗震校不利，房屋30層房屋高度87.30m，建筑物北面兩單元二層未設(shè)結(jié)構(gòu)板，首層局部存在穿層柱，符合《超限高層審查技術(shù)要求》[1]表2第7項，屬于局部不規(guī)則。受建筑平面布置影響，經(jīng)盈建科軟件分析，在規(guī)定水平力作用下考慮偶然偏心作用下，扭轉(zhuǎn)位移比超1.2，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》[2]表3.4.3-1，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則結(jié)構(gòu)。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》[2]表3.4.3-1，L/Bmax=12.6/33.06=0.38>0.35，平面凹進(jìn)尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸30%，屬于凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)。經(jīng)分析可知，該棟樓具有《超限高層審查要求》[1]中兩條，加上局部穿層柱不規(guī)則，有三條超限，要進(jìn)行超限審查。根據(jù)《超限高層審查要求》[1]表2注說明，現(xiàn)就本項目穿層柱對整個結(jié)構(gòu)影響大小進(jìn)行分析，判斷穿層柱對房屋結(jié)構(gòu)影響到底有多大，從而來判斷穿層柱是否屬于局部不規(guī)則項。如能判定穿層柱對整個結(jié)構(gòu)影響不大，就不屬于局部不規(guī)則項，從而可以判定該建筑只有二項超限，可以免去不必要的超限審查?，F(xiàn)用二個不同的模型來對比，分析穿層柱的影響大小，按沒有穿層柱與有穿層柱兩個模型來進(jìn)行各種參數(shù)對比，先對二者側(cè)向剛度、層剪力對比如下表所示：

由表1、表2可知，側(cè)向剛度、層剪力、位移角、扭轉(zhuǎn)位移比等參數(shù)二者差別不大，對房屋整體結(jié)構(gòu)影響不大，也就是說設(shè)置穿層柱沒有形成薄弱層，沒有造成建筑物扭轉(zhuǎn)特別不規(guī)則，因此可以按《超限高層審查要求》[1]表2注說明判斷，不屬于局部不規(guī)則。則該棟樓只有二項不規(guī)則，不需要超限審查。

為了加強措施，對底部加強部位補充按性能目標(biāo)C級，性能水準(zhǔn)為3水準(zhǔn)進(jìn)行抗震性能設(shè)計，即中震不屈服對其進(jìn)行驗算?！陡咭?guī)》[3]第3性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震或預(yù)估的罕遇地震作用下，保證關(guān)鍵構(gòu)件及普通豎向構(gòu)件的正截面承載力應(yīng)符合中震承載力不屈服，滿足中震可修，大震不到三水準(zhǔn)設(shè)計原理。對穿層柱構(gòu)件按性能設(shè)計，通過軟件分析，墻柱配筋僅有部分增大，樓層梁的配筋普遍有增加，對整個造價增加不多，但結(jié)構(gòu)確經(jīng)濟，安全。

結(jié)語：

通過以上分析，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度，受剪承載力變化不大，沒有形成薄弱層，本工程穿層柱不屬于結(jié)構(gòu)不規(guī)則項，可以不用超限審查。同時對底部加強部位補充中震情況下第3性能設(shè)計（中震不屈服）驗算，使結(jié)構(gòu)經(jīng)濟合理，安全可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]建質(zhì)[2015]67號文，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》的通知[Z].

[2]《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2016年版）GB50011-2010[S].

[3]《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010[S].