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定义文件依据《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）。有坡屋顶时计至坡屋顶一半1当平面和竖向均不规则(部分框支结构指框支层以上的楼层不规则)时，其高度应比表内数值降低至少10%2较多短肢剪力墙结构——规定的水平地震作用下，短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的30%的剪力墙结构3乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度;甲类建筑,6、7、8度宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合表1的要求，9度时应专门研究4各省市文件有具体规定的，按当地规定执行5混合结构判断用型钢混凝土(钢管混凝土)构件与钢筋混凝土、钢构件组成的结构均可称为混合结构。构件的组合方式多种多样，所构成的结构类型很多，但工程实际中使用最多的还是框架核心筒及筒中筒混合结构体系。1典型类型：2型钢混凝土梁+型钢混凝土柱+核心筒型钢混凝土梁+钢管混凝土柱+核心筒钢梁+型钢混凝土柱+核心筒钢梁+钢管混凝土柱+核心筒框筒/桁架筒/交叉网格筒+核心筒钢框筒/桁架筒/交叉网格筒+核心筒为减少柱子尺寸或增加延性而在混凝土柱中设置构造型钢，而框架梁仍为钢筋混凝土梁时，该体系不宜视为混合结构;此外对于体系中局部构件(如框支梁柱)采用型钢梁柱(型钢混凝土梁柱)也不应视为混合结构。3三项及以上不规则超限的认定平面与竖向不规则认定表2同时具有表2三项及以上不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表1)，属超限高层建筑工程序号不规则类型简要涵义备注1a扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2参见GB50011-3.4.31b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%参见JGJ99-3.2.22a凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等参见GB50011-3.4.32b组合平面细腰形或角部重叠形参见JGJ3-3.4.33楼板不连续有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高参见GB50011-3.4.34a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%参见GB50011-3.4.3，JGJ3-3.5.24b尺寸突变竖向构件收进位置高于结构高度20%且收进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔参见JGJ3-3.5.55构件间断上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类参见GB50011-3.4.36承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80%参见GB50011-3.4.37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已计入1~6项者除外表2.国标三项及以上不规则超限认定表注：序号a、b不重复计算不规则项1a.扭转不规则扭转不规则的认定——考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2建筑结构平面的扭转不规则示例超限项目的位移比曲线示意示例1.最大位移：墙顶、柱顶节点的最大位移2.平均位移：墙顶、柱顶节点的最大位移与最小位移之和除的一半3.最大层间位移：墙、柱层间位移的最大值4.平均层间位移：墙、柱层间位移的最大值与最小值之和的一半5.在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下6.假定楼板在其自身平面内为无限刚性1b.偏心布置偏心布置的认定——偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%22()(K)yxexTexxTxyerKrKKKyx1.依据：高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-983.2.2条及附录二2.单塔楼任意层质心与刚心的偏心率大于0.15，为平面不规则结构3.本质：结构的地震扭转反应与两个因素有关：一是偏心率，二是周期比4.结构查看:”wmass.out”——各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息,tlTreurT2a.凹凸不规则凹凸不规则认定——平面凹凸尺寸大于相应边长30%等《超限要点》，GB50011-3.4.3，凹凸不规则示意——主要依据抗规建筑结构平面的凸角或凹角不规则示例《高规》，3.4.3，(凹)凸不规则示意——参考依据高规(凹)凸不规则示例设防烈度l/Bmaxl/b6,7度≤0.35≤2.08,9度≤0.30≤1.5平面凸出部位尺寸的比值限值《上海抗规》，3.4.3，凹凸不规则示意上海抗规凹凸不规则示意凸出的长度大于相应投影方向总尺寸的30%,且凸出的宽度小于凸出长度的50%1不规则平面凹口的深度应计算到有竖向抗侧力构件的部位2对于有连续内凹的情况,则应累计计算凹口深度3四川界定标准进行凹凸不规则判断时，如结构平面的宽度有变化，取凹凸位置紧邻处的相应宽度。如图示例，用L1/Bmax1、L2/Bmax1、和L3/Bmax2、L4/Bmax2判断，取大值。1当结构平面为T形时，按较短的一边做平面凹凸不规则判断2其它可参考的凹凸不规则判定方法举例北京市建筑设计技术细则（结构专业)比值限值同高规图例：容柏生院士关于超限高层结构审查的讲座广东省对狭长平面，L/B≤6.0，定义为平面不规则深凹进平面在凹口设置连梁的判定方法深凹进平面在凹口设置连梁(板)，当连梁(板)刚度较小不足以协调两侧的变形时，仍视为凹凸不规则，不按开洞对待1增设楼板（拉板、拉梁或阳台板、空调设备平台板）的宽度不宜小于2m2楼板形状的总结及工程实例楼板形状的总结及工程实例2b.组合平面组合平面的认定——细腰形或角部重叠形角部重叠面积小于较小部分楼板面积的比值，小于1/3时为不规则——《广东省新高规》角部重叠和细腰形平面示意重叠范围的两边均小于较小平面相应边长的50%时，才作为角部重叠平面——四川规定细腰可按B/Bmax＜40%判断——《广东省新高规》3.楼板不连续楼板不连续的认定——有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高《抗规》建筑结构平面的局部不连续示例（大开洞及错层）注：有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高《高规》楼板不连续要求示意有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%（a1+a20.5L2，L20.5L1)1楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%2在扣除凹人或开涧后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m(a1+a25m)3开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m(a12m、a22m)4图例：容柏生院士关于超限高层结构审查的讲座有效楼板宽度和典型楼板宽度(四川)有效楼板宽度和典型楼板宽度有效楼板宽度bji➢楼板在任一方向的净宽，可由该方向上净宽不小于2m的楼板累计➢当楼、电梯间等洞口由钢筋混凝土剪力墙围合时，计算楼板有效宽度是否不扣除该洞口宽度，要根据具体工程情况确定，围合好时，可不扣除1典型楼板宽度Bpi➢所考虑方向楼板的总宽度（包括洞口的宽度）24a.刚度突变GB50011-3.4.3(相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%）抗规沿竖向的侧向刚度不规则（有软弱层）注：相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%《高规》，JGJ3-2010-3.5.2——与层高相关某超限项目不同规范下的刚度比曲线框架结构➢本层与相邻上层的比值不宜小于0.7与相邻层刚度平均值的比值不宜小于0.81iiiiVV111框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙、框架核心筒、筒中简结构➢楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的90%；楼层层高大于相邻上部楼层层高1.5倍时，该楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.1倍；底层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的1.5倍2iiiiiiVhVh12114b.尺寸突变结构竖向收进和外挑结构竖向收进和外挑示意上部楼层收进（图a、b)，当H1/H0.2时，若B1/B75%，视为竖向不规则1上部结构楼层相对于下部楼层外挑时(图c、d)，当B1/B1.1，且a4m时，视为竖向不规则2多塔结构大底盘多塔结构示意塔是工程概念，每个塔都有独立的迎风面和独立的变形1多塔结构的振动，通过下部连接部分互相影响2对于多个塔楼仅通过地下室连为一体，地上无裙房或有局部小裙房但不连为一体的情况，一般不属于多塔楼结构35.构件间断竖向构件不连续及加强层上下柱不连续剪力墙不连续带加强层的框架核心筒连体结构苏州东方之门连体结构结构立面示意图阪神地震中连廊倒塌6.承载力突变承载力突变的认定——相邻层受剪承载力变化大于80%竖向抗侧力结构屈服抗剪强度非均匀化（有薄弱层）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1柱的受剪承载力可根据柱两端实配的受弯承载力按两端同时屈服的假定失效模式反算;剪力墙可根据实配钢筋按抗剪设计公式反算;斜撑的受剪承载力可计轴力的贡献，应考虑受压屈服的影响2计算结果查看“wmass.out”，具体计算公式可参考《建筑抗震鉴定标准GB50023-2009》附录C37.局部不规则包括局部的穿层柱、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已计入1~6项者除外某酒店的局部穿层柱及斜柱示意两项不规则超限的认定两项不规则超限的认定表两项不规则超限的认定表3.两项不规则超限的认定表注：第1、3、4条分别与表二之1、4a、4b项不重复计算同时具有表3某两项不规则或同时具有下表和表2中某项不规则的高层建筑工程(不论高度是否大于表1)，属超限高层建筑工程：序号不规则类型简要涵义1扭转偏大裙房以上的较多楼层，考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.42抗扭刚度弱扭转周期比大于0.9,混合结构扭转周期比大于0.853层刚度偏小本层侧向刚度小于相邻上层的50%4高位转换框支墙体的转换构件位置：7度超过5层，8