8.高层建筑结构体系的适用范围是什么?
(1)高层建筑结构体系的选择应从建筑、结构、施工技术条件、建筑材料、经济、机电等各专业综合考虑。
从结构上,一般考虑以下两个方面:
1)考虑建筑功能要求。例如:高层住宅、公寓、宾馆等用剪力墙结构较多;酒店、写字楼、教学楼、科研楼、病房等以及综合性公共建筑用框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构较多。
2)按结构设计要求,一般高层建筑结构可根据房屋高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防等级等因素初步选择结构体系。
(2)房屋的最大适用高度和高宽比
《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)将高层建筑结构的房屋高度分为A级高度和B级高度。A级高度是各结构体系比较合适的房屋高度,是《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)根据国内外工程实践经验提出的高度。同时,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)为适应现代建筑功能的需要,还提出了比A级高度更高的B级高度,B级高度建筑的结构受力、变形、整体稳定、承载力等更复杂,故其结构抗震等级、有关的计算和构造措施应相应加严,并应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)有关条款的规定。
1)最大适用高度
①A级高度乙类和丙类钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度应符合表1-6的规定。
表1-6 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
注:1.表中框架不含异形柱框架。
2.部分框支剪力墙结构是指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构。
3.甲类建筑,6度、7度、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,9度时应专门研究。
4.框架结构、板柱—剪力墙结构以及9度抗震设防的表列其他结构,当房屋高度超过本表数值时,结构设计应有可靠依据,并采取有效的加强措施。
②B级高度乙类和丙类钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度应符合表1-7的规定。
7度和8度抗震设计时,剪力墙结构错层的高层建筑房屋高度分别不宜大于80m和60m;框架—剪力墙结构错层的高层建筑房屋高度分别不大于80m和60m。
表1-7 B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
注:1.部分框支剪力墙结构是指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构。
2.甲类建筑,6度、7度、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,9度时应专门研究。
3.当房屋高度超过本表数值时,结构设计应有可靠依据,并采取有效的加强措施。
抗震设计时,B级高度高层建筑不宜采用连体结构。
底部带转换层的筒中筒结构B级高度的高层建筑,当外筒框支层以上采用有剪力墙构成的壁式框架时,其最大适用高度应比表1-7规定的数值适当降低。
2)高宽比。高层建筑结构高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制;在结构设计满足承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等要求后,仅从结构安全角度而言,高宽比限值不是必须满足的,主要是影响结构设计的经济性。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)不再区分A级高度和B级高度高层建筑的最大高宽比限值,而统一按表1-8的规定数值。
表1-8 钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽比
高层建筑高宽比的计算:
一般情况按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比,但对凸出建筑物平面很小的局部结构(如楼梯间、电梯间等)一般不作计算宽度;对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较小时(建议面积为2.5倍,刚度为2.0倍),宜取裙房以上部分的房屋高度和宽度计算高宽比;对于难以采用最小投影宽度计算高宽比的情况,应根据工程实际确定合理的计算方法。
(3)无论采用何种结构体系,都应使结构具有合理的刚度和承载力,避免产生软弱层或薄弱层,保证结构的稳定和抗倾覆能力;应使结构具有多道防线,提高结构和构件的延性,增强其抗震能力。
乙类、丙类高层民用建筑钢结构适用的最大高度应符合表1-9的规定。高层民用建筑钢结构适用的最大高宽比不宜大于表1-10的规定。
表1-9 高层民用建筑钢结构适用的最大高度(m)
注:1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部凸出屋顶的部分)。
2.超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。
3.表内筒体不包括混凝土筒。
4.框架柱包括全钢柱和钢管混凝土柱。
5.甲类建筑,6度、7度、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,9度时应专门研究。
表1-10 高层民用建筑钢结构适用的最大高宽比
注:1.计算高宽比的高度从室外地面算起。
2.当塔形建筑底部有大底盘时,计算高宽比的高度从大底盘顶部算起。