《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010.pdf

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  • 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,

    自室外地面至房屋主要屋面的高度,不包括突出屋面的电梯 机房、水箱、构架等高度

    2. 1.4 剪力墙结构

    工程标准规范范本由无梁楼板和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向 平作用的结构

    由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的建筑结构 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 成的框筒等。

    2.1.9 筒中筒结构 tube in tube stru

    由核心筒与外围框筒组成的筒体结构。 2.1.10混合结构mixed structure,hybrid structure

    由钢框架(框筒)、型钢混凝土框架(框筒)、钢管混凝土框 架(框筒)与钢筋混凝土核心筒体所组成的共同承受水平和竖向 作用的建筑结构

    2.1.11转换结构构件

    完成上部楼层到下部楼层的结构形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、转换架、 转换板等。部分框支剪力墙结构的转换梁亦称为框支梁,

    2.1.12转换层transfer story

    设置转换结构构件的楼层,包括水平结构构件及其以下的竖 构构件,

    设置连接内筒与外围结构的水平伸臂结构(梁或桁架 楼层,必要时还可沿该楼层外围结构设置带状水平桁架或

    未通过结构缝分开的裙楼上部具有两个或两个以上塔 结构。

    2.1.16结构抗震性能设计

    以结构抗震性能目标为基准的结构抗震设计。

    针对不同的地震地面运动水准设定的结构抗震性能水准

    针对不同的地震地面运动水 结构抗震性能水准

    of structure

    对结构震后损坏状况及继续使用可能性等抗震性能的界定。

    2. 2.1 材料力学性能

    C20 表示立方体强度标准值为20N/mm的混凝土强度 等级; E。 混凝士土弹性模量: E 钢筋弹性模量; fekvf 分别为混凝士轴心抗压强度标准值、设计值: ftkft 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: S 分别为普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值: fy 横向钢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 计值。

    2. 2. 2作用和作用效应

    ,as 分别为纵向受拉、受压钢筋合力点至截面近边的

    3.1.1高层建筑的抗震设防烈度必须按照国家规定的权限自 预发的文件(图件)确定。一般情况下,抗震设防烈度应采 据中国地震动参数区划图确定的地震基本烈度。

    3.1.2抗震设计的高层混凝土建筑应按现行国家标准《建

    1应具有必要的承载能力、刚度和延性; 2应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧 受重力荷载、风荷载和地震作用的能力; 3对可能出现的薄弱部位,应采取有效的加强措施。

    材料,构造上应与主体结构可靠连接,并应满足承载力、稳定和 变形要求。

    3.2.1高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能混凝土

    筋;构件内力较大或抗震性能有较高要求时,宜采用型钢混凝 土、钢管混凝土构件。

    土、钢管混凝王构件。 3.2.2各类结构用混凝土的强度等级均不应低于C20,并应符 合下列规定: 1抗震设计时,一级抗震等级框架梁、柱及其节点的混凝 土强度等级不应低于C30 2筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30; 3作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝土强度等级 不宜低于C30: 4转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结构以及转换 厚板的混凝土强度等级均不应低于C30; 5预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40、不 应低于C30; 6型钢混凝土梁、柱的混凝土强度等级不宜低于C30; 7现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜高 于C40; 8抗震设计时,框架柱的混凝土强度等级,9度时不宜高 于C60,8度时不宜高于C70;剪力墙的混凝土强度等级不宜高 于C60。

    3.2.2各类结构用混凝土的强度等级均不应低于C20,

    3.2.3高层建筑混凝土结构的受力钢筋及其性能应符合现

    二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力钢筋尚应 符合下列规定: 1钢筋的抗拉强度实测值与服强度实测值的比值不应小

    于1.25; 2钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大 于1.30; 3钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3.2.4 抗震设计时混合结构中钢材应符合下列规定: 1钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大 于0.85; 2钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%; 3钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 3.2.5混合结构中的型钢混凝土竖向构件的型钢及钢管混凝土 的钢管宜采用Q345和Q235等级的钢材,也可采用Q390、 Q420等级或符合结构性能要求的其他钢材;型钢梁宜采用Q235 和Q345等级的钢材。

    3.4.1在高层建筑的一个独立结构单元内,结构平面形状宜简 单、规则,质量、刚度和承载力分布宜均匀。不应采用严重不规 则的平面布置。

    单、规则,质量、刚度和承载力 电 则的平面布置。 3.4.2高层建筑宜选用风作用效应较小的平面形状。 3.4.3 抗震设计的混凝土高层建筑,其平面布置宜符合下列规定: 1 平面宜简单、规则、对称,减少偏心; 2平面长度不宜过长(图3.4.3),L/B宜符合表3.4.3的

    3.4.2高层建筑宜选用风作用效应牧小的平面形状。

    4.3抗震设计的混凝土高层建筑,其平面布置宜符合下列规定

    平面宜简单、规则、对称,减少偏心; 平面长度不宜过长(图3.4.3),L/B宜符合表3.4.3日

    图3.4.3建筑平面示意

    3平面突出部分的长度1不宜过大、宽度6不宜过小(图 3.4.3),l/Bmax、1/b宜符合表3.4.3的要求; 4建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。 3.4.4抗震设计时,B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构 高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑结构,其平面布 置应简单、规则,减少偏心

    置应简单、规则,减少偏心。 3.4.5结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响 的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间 位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应 大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、超过A级高 度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该 楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭 转为主的第一·自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比 A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、超过A级 高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大 于0.85。 注:当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定的限值的 40%时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平 均值的比值可适当放松,但不应大于1.6。 3.4.6当楼板平面比较狭长、有较大的凹人或开洞时,应在设 计中考虑其对结构产生的不利影响。有效楼板宽度不宜小于该层

    3.4.5结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏

    中考虑其对结构产生的不利影响。有效楼板宽度不宜小于该 面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30 扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小 m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。

    板有较大削弱时,应加强楼板以及连接部位墙体的构造猎方 要时可在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板

    3.4.8楼板开大洞削弱后,宜采取下列措施: 1 加厚洞口附近楼板,提高楼板的配筋率,采用双层双向 配筋; 2 洞口边缘设置边梁、暗梁; 3 在楼板洞口角部集中配置斜向钢筋, 3.4.9 抗震设计时,高层建筑宜调整平面形状和结构布置,避 免设置防震缝。体型复杂、平立面不规则的建筑,应根据不规则 程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设 置防震缝,

    3.4.8楼板开大洞削弱后,宜采取下列措施:

    设置防震缝时,应符合下岁

    但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接; 7结构单元之间或主楼与裙房之间不宜采用牛腿托梁的做 法设置防震缝,否则应采取可靠措施。

    3.4.12高层建筑结构伸缩缝的最大间距宜符合表3.

    2 高层建筑结构伸缩缝的最天间距宜符合表3.4.12的

    表3.4.12伸缩缝的最大间距

    3.4.13当采用有效的构造措施和施工措施减小温度和温

    缩对结构的影响时,可适当放宽伸缩缝的间距。这些措施可包括 但不限于下列方面: 1顶层、底层、山墙和纵墙端开间等受温度变化影响较大 的部位提高配筋率; 2顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层: 3每30m~40m间距留出施工后浇带,带宽800mm~ 1000mm,钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在45d后浇筑; 4采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加人适 宜的外加剂; 5提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结构。

    V:A;+1 二 V+!

    VA! hi Y2= ViA, h l

    式中:2一考虑层高修正的楼层侧向刚度比。 3.5.3A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力 不宜小于其相邻上一层受剪承载力的80%,不应小于其相邻上 一层受剪承载力的65%:B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构 的层间受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力的75%。 注:楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用 方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。 3.5.4抗震设计时,结构竖向抗侧力构件宜上、下连续贯通。 3.5.5抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面的高

    当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,上部楼层水平尺寸B 不宜大于下部楼层的水平尺寸B的1.1倍,且水平外挑尺寸a不 宜大于 4m (图 3.5.5c、d)。

    3.5.5结构竖向收进和外挑示意

    3.5.6楼层质量沿高度宜均匀分布,楼层质量不宜大于

    第3.5.2条和3.5.3条规定的高层建筑结构。 3.5.8侧向刚度变化、承载力变化、竖向抗侧力构件连续性不 符合本规程第3.5.2、3.5.3、3.5.4条要求的楼层,其对应于地 震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数。 3.5.9结构顶层取消部分墙、柱形成空旷房间时,宜进行弹性 或弹塑性时程分析补充计算并采取有效的构造措施

    震作用标准值的剪力应乘以1.25的增大系数, 3.5.9结构顶层取消部分墙、柱形成空旷房间时,宜进行弹性 或弹塑性时程分析补充计算并采取有效的构造措施

    2预制板板端宜预留胡子筋,其长度不宜小于100mm。 3预制空心板孔端应有堵头,堵头深度不宜小于60mm, 并应采用强度等级不低于C20的混凝土浇灌密实。 4楼盖的预制板板缝上缘宽度不宜小于40mm,板缝大于 40mm时应在板缝内配置钢筋,并宜贯通整个结构单元。现浇板 缝、板缝梁的混凝土强度等级宜高于预制板的混凝土强度等级。 5楼盖每层宜设置钢筋混凝士现浇层。现浇层厚度不应小 于50mm,并应双向配置直径不小于6mm,间距不大于200mm 的钢筋网,钢筋应锚固在梁或剪力墙内。 3.6.3房屋的顶层、结构转换层、大底盘多塔楼结构的底盘顶 会、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下 室楼层应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇楼板厚度不应小于 80mm,当板内预理暗管时不宜小于100mm;顶层楼板厚度不宜 小于120mm,宜双层双向配筋;转换层楼板应符合本规程第10 章的有关规定;普通地下室顶板厚度不宜小于160mm;作为上 部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构,楼板厚 度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的 配筋率不宜小于0.25%。 3.6.4现浇预应力混凝土楼板厚度可按跨度的1/45~1/50采 用,且不宜小于150mm。 3.6.5现浇预应力混凝土板设计中应采取措施防止或减小主体 结构对楼板施加预应力的阻碍作用

    7水平位移限值和舒适度要

    3.7.1在正常使用条件下,高层建筑结构应具有足够的刚度, 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。 3.7.2正常使用条件下,结构的水平位移应按本规程第4章规 定的风荷载、地震作用和第5章规定的弹性方法计算。 3.7.3按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼

    1高度不大于150m的高层建筑,其楼层间最大位移 高之比△u/h不宜大于表3.7.3的限值

    表3.7.3楼层层间最大位移与层高之比的限值

    Au, ≤[o,Th

    式中:△up 层间弹塑性位移: [, 层间弹塑性位移角限值,可按表3.7.5采用;对 框架结构,当轴压比小于0.40时,可提高10%; 当柱子全高的箍筋构造采用比本规程中框架柱箍 筋最小配箍特征值大30%时,可提高20%,但累 计提高不宜超过25%; h一层高。

    表3.7.5层间弹塑性位移角限值

    3.7.6房屋高度不小于150m的高层混凝土建筑结构应满足风振 舒适度要求。在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009规 定的10年一遇的风荷载标准值作用下,结构顶点的顺风向和横 风向振动最大加速度计算值不应超过表3.7.6的限值。结构顶点 的顺风向和横风向振动最大加速度可按现行行业标准《高层民用 建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定计让算,也可通过风洞 试验结果判断确定,计算时结构阻尼比宜取0.01~0.02。

    .7.6结构顶点风振加速度限值al

    楼盖结构应具有适宜的舒适度。楼盖结构的竖向振动频 小于3Hz,竖向振动加速度峰值不应超过表3.7.7的限

    构竖向振动加速度可按本规程

    表3.7.7楼盖竖向振动加速度限值

    娄盖结构竖向自振频率为2Hz~4Hz时,峰值加速度限值可按线性插值选取

    高层建筑结秘件载力应按列公式验算: 持久设计状况、短暂设计状况

    持久设计状况、短暂设计状况

    YS

    武中: 结构重要性系数,对安全等级为一级的结构构件不 应小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小 于1.0; S一作用组合的效应设计值,应符合本规程第5.6.1~ 5.6.4条的规定; R一构件承载力设计值; RE一构件承载力抗震调整系数。 3.8.2抗震设计时,钢筋混凝土构件的承载力抗震调整系数应 按表3.8.2采用;型钢混凝土构件和钢构件的承载力抗震调整系

    R一一构件承载力设计值; YRE一构件承载力抗震调整系数。 3.8.2抗震设计时,钢筋混凝土构件的承载力抗震调整系数应 按表3.8.2采用;型钢混凝土构件和钢构件的承载力抗震调整系 数应按本规程第11.1.7条的规定采用。当仅考虑竖向地震作用 组合时,各类结构构件的承载 系数均应取为1.0

    安表3.8.2采用;型钢混凝土构件和钢构件的承载力抗震调整 应按本规程第11.1.7条的规定采用。当仅考虑竖向地震作 且合时,各类结构构件的承载力抗震调整系数均应取为1.0。

    表3.8.2承载力抗震调整系数

    3.9.1各抗震设防类别的高层建筑结构,其抗震措施应符合下 列要求: 1甲类、乙类建筑:应按本地区抗震设防烈度提高一度的 要求加强其抗震措施,但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高 的要求采取抗震措施;当建筑场地为I类时,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。 2丙类建筑:应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施: 当建筑场地为I类时,除6度外,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。 3.9.2当建筑场地为Ⅲ、V类时,对设计基本地震加速度为 0.15g和0.30g的地区,宜分别按抗震设防烈度8度(0.20g) 和9度(0.40g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。 3.9.3抗震设计时,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据抗震 设防分类、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并 应符合相应的计算和构造措施要求。A级高度丙类建筑钢筋混凝 土结构的抗震等级应按表3.9.3确定。当本地区的设防烈度为9 度时,A级高度乙类建筑的抗震等级应按特一级采用,甲类建筑 应采取更有效的抗震措施。 注:本规程“特一级和一、二、三、四级”即“抗震等级为特一级和 二、二、三、四级” 的简称。

    表3.9.3A级高度的高层建筑结构抗震等级

    住:底部带转换层的筒体结构,其转换框架和底部加强部位筒体的抗震等级应 表中部分框支剪力墙结构的规定采用。

    3.9.5抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌 固端时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用,地下 层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于 四级;地下室中超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分,其 抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 3.9.6抗震设计时:与主楼连为整体的裙房的抗震等级,除应 按裙房本身确定外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结 构在裙房顶板上、下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主 楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。 3.9.7甲、乙类建筑按本规程第3.9.1条提高一度确定抗震措 施时,或Ⅲ、N类场地且设计基本地震加速度为0.15g和0.30g 的内类建筑按本规程第3.9.2条提高一度确定抗震构造播施时, 如果房屋高度超过提高一度后对应的房屋最大适用高度,则应采 取比对应抗震等级更有效的抗震构造措施

    10.1特一级抗震等级的钢筋混凝土构件除应符合一级钢筋

    凝土构件的所有设计要求外,尚应符合本节的有关规定。 3.10.2特一一级框架柱应符合下列规定: 1宜采用型钢混凝土柱、钢管混凝士柱; 2柱端弯矩增大系数、柱端剪力增大系数vc应增 大20%; 3钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值入,应按本规程 表6.4.7规定的数值增加0.02采用;全部纵向钢筋构造配筋百 分率,中、边柱不应小于1.4%,角柱不应小于1.6%。 3.10.3特一级框架梁应符合下列规定: 1梁端剪力增大系数b应增大20%; 2梁端加密区箍筋最小面积配筋率应增大10%。 3.10.4特一级框支柱应符合下列规定: ,1宜采用型钢混凝士柱、钢管混凝土柱。 2底层柱下端及与转换层相莲的柱上端的弯矩增大系数取 1.8,其余层柱端弯矩增大系数m%应增大20%;柱端剪力增大系 数mvc应增大20%;地震作用产生的柱轴力增大系数取1.8,但 计算柱轴压比时可不计该项增大。 3钢筋混凝土柱柱端加密区最小配箍特征值入,应按本规程 表6.4.7的数值增大0.03采用,且箍筋体积配箍率不应小于 1.6%;全部纵向钢筋最小构造配筋百分率取1.6%。 3.10.5特一级剪力墙、筒体墙应符合下列规定: 1底部加强部位的弯矩设计值应乘以1.1的增大系数,其 也部位的弯矩设计值应乘以1.3的增大系数;底部加强部位的剪 力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的1.9倍采用 其他部位的剪力设计值,应按考虑地震作用组合的剪力计算值的 1.4倍采用。 2一般部位的水平和竖向分布钢筋最小配筋率应取为 0.35%,底部加强部位的水平和竖向分布钢筋的最小配筋率应 为0.40%。

    配箍特征值宜增大20%;构造边缘构件纵向钢筋的配筋率不应 小于1. 2% 。 4框支剪力墙结构的落地剪力墙底部加强部位边缘构件宜 配置型钢食用油标准,型钢宜向上、下各延伸一层。 5连梁的要求同一级。

    3.11.1结构抗震性能设计应分析结构方案的特殊性、选

    构抗晨性能设订分析缩格方案的特深性、选用适有 的结构抗震性能目标,并采取满足预期的抗震性能目标的措施。 结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场 地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等 各项因素选定。结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级 结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准(表3.11.1),每个 性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相 对应。

    表 3.11.1结构抗震性能自标

    表3.11.2各性能水准结构预期的震后性能状况

    标准血压续表 3. 11. 2

    注:“关键构件”是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严 重破坏;“普通竖向构件”是指“关键构件”之外的竖向构件;“耗能构件 包括框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑等

    ....
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