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新老《高层建筑混凝土结构设计规范》对比及理解主讲人张维斌1.0.2本规程适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用高层建筑结构。非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构,其适用的房屋最大高度和结构类型应符合本规程的有关规定。本规程不适用于建造在危险地段以及发震断裂最小避让距离内的高层建筑结构。本次修订主要原因是为了与我国现行有关标准协调。1.《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)规定:10层及10层以上住宅建筑和建筑高度大于24m其他民用建筑(不含单层公共建筑)为高层建筑;《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-952005版)规定10层及10层以上居住建筑和高度超过24m公共建筑为高层建筑2.有的住宅建筑层高较大或住宅底部几层布置层高较大商场(商住楼)其层数虽不到10层,但房屋总高度已超过28m,仍应按本规程进行结构设计。3.高度大于24m其他民用建筑是指办公楼、酒店、综合楼、商场、会议中心、博物馆等高层民用建筑,这些建筑中有的层数虽不到10层,但层高较高,建筑内部空间较大,变化多,为适应结构设计需要,有必要将这类高度大于24m的结构纳入到本规程适用范围。4.高度大于24m的体育场馆、航站楼、大型火车站等大跨度空间结构，其结构设计应符合国家现行有关标准的规定，本规程的有关规定可供参考。5.由于没有在危险地段建造高层建筑工程实践经验,也没有相应研究成果,故也没有制定专门条款针对特殊地段。1.0.3(新增)抗震设计的高层建筑混凝土结构,当其房屋高度、规则性、结构类型等超过本规程的规定或抗震设防标准等有特殊要求时,可采用结构抗震性能设计方法进行补充分析和论证。1.提出抗震性能设计概念。抗震性能设计在“超限高层抗震审查”中已较广泛采用。日本从81年起将基于性能抗震设计原理用于超过60m高层建筑。美国从90年代陆续提出一些有关抗震性能设计文件。08年美国国际高层建筑及都市环境委员会提出高度超过50m高层建筑抗震性能设计的建议。高层建筑采用抗震性能设计已形成一种发展趋势。2.房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等有特殊要求的高层建筑混凝土结构包括:1)超限高层建筑结构;2)有些工程虽不属于超限高层建筑,但由于其结构类型或有些部位结构布置复杂性,难以直接按规程常规方法设计;3)一些位于高烈度区甲、乙类设防或处于抗震不利地段工程,难以确定抗震等级或直接按规程常规方法设计。3.为适应上述工程抗震设计的需要，有必要规定可采用抗震性能设计方法进行分析和论证。当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震设防目标。4.正确应用性能设计方法有利于判断高层建筑结构的抗震性能,有针对性地加强结构的关键部位和薄弱部位,为发展安全、适用、经济的结构方案提供创造性的空间。5.抗震性能化设计的具体方法见规程第3.11节6.原规程1.0.3条和1.0.4条关于抗震设防烈度和设防分类,本次修订移至4.1节。3.1.7(原3.9.4、3.9.5、6.1.4合并、修改)高层建筑的填充墙、隔墙等非结构构件宜采用各类轻质材料,构造上宜与主体结构柔性连接,并应满足承载力、稳定和变形要求。3.2.1(原3.9.1修改)高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能混凝土和高强钢筋；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。3.2.4抗震设计时混合结构中钢材应符合下列规定:1.钢材屈服强度实测值与抗拉强度实测值比值不应大于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。1.本节为新增,将原规程有关材料的规定统一移至本节。2.提出对混凝土、钢筋、钢材材料的要求,强调应用高强钢筋、高强高性能混凝土以及轻质非结构材料。3.规定混凝土强度、钢筋等级,补充混合结构中型钢钢材抗震性能要求:型钢及钢管宜采用Q345和Q235等级,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。3.3.1钢筋混凝土高层建筑结构最大适用高度应区分为A级和B级。A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.1-1的规定,B级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.1-2的规定。平面和竖向均不规则的高层建筑结构,其最大适用高度应适当降低。表3.3.1-1A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度9度0.20g0.30g框架7060504035-框架-剪力墙1501301201008050剪力墙全部落地剪力墙1501401201008060部分框支剪力墙1301201008050不应采用筒体框架-核心筒1601501301009070筒中筒20018015012010080板柱-剪力墙11080705540不应采用表3.3.1-2B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度1.房屋高度是指室外地面至主要屋面顶板的高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度；对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处。对于局部突出的屋顶部分的面积或带坡顶的阁楼的使用部分(高度≥1.8m)的面积超过标准层面积的1/2时，应按一层计算。结构体系非抗震设计抗震设防烈度6度7度8度0.20g0.30g框架-剪力墙170160140120100剪力墙全部落地剪力墙180170150130110部分框支剪力墙15014012010080筒体框架-核心筒220210180140120筒中筒3002802301701502.增加了8度0.3g抗震设防区的房屋适用高度内容;3.调整了房屋最大适用高度要求,框架结构高度适当降低;板柱-剪力墙结构高度增大较多。4.对“平面和竖向均不规则的高层建筑结构,其最大适用高度应适当降低。”的理解。5.和新抗规的区别1)对部分框支剪力墙结构的定义不同;2)抗规无第3、4条规定。6.各种结构体系的适用的最大高度,是指根据上述各表确定建筑的结构体系,按现行规范、规程的各项规定进行设计时,结构选型是合适的。如果所设计的建筑结构房屋高度超过了上述各表的规定,仍按现行规范、规程的有关规定设计,则不完全合适。此时，该类结构的设计应有可靠依据，采取有效的加强措施，并按规定报请有关部门审查。3.3.2钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.3.3的规定。1.将A级高度与B级高度的适用高宽比限值进行了合并处理,不再强调“最大高宽比”概念,不再区分A级和B级高度;将筒中筒结构和框架-核心筒结构的高宽比限值分开规定,适当提高了筒中筒结构的适用高宽比。表3.3.2钢筋混凝土高层建筑结构适用的高宽比结构体系非抗震设计设防烈度6、7度8度9度框架结构543-板柱-剪力墙结构654-框架-剪力墙结构、剪力墙结构7654框架-核心筒结构8764筒中筒结构88752.高层建筑结构高宽比的规定，是对结构整体刚度、抗倾覆能力、承载能力以及经济合理性的宏观控制指标。实际上当满足高规对侧向位移、结构稳定、抗倾覆能力、承载能力等性能的规定时，高宽比的规定可不作为一个必须满足的条件，也不作为判断结构规则与否及超限高层建筑抗震专项审查的一个指标。3.高层建筑高宽比的计算：高层建筑的高宽比为房屋的高度H与建筑平面宽度B之比。1)房屋的高度H:对不带裙房的塔楼,为地面以上高度(不计局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等);对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度超过其上部塔楼的面积和刚度的2.5和2.0倍时,可取裙房以上部分的高度作为计算高宽比时房屋的高度H。2)房屋的平面宽度B,一般矩形平面按所考虑方向的最小投影宽度计算高宽比,对突出建筑物平面很小的局部构件(如楼梯间、电梯间等),一般不作为建筑物计算宽度。3.4.3抗震设计混凝土高层建筑,平面布置宜符合下列要求: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等值宜符合表3.4.3要求;3.突出部分长度l不宜过大,宽度B不宜过小,l/Bmax、l/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。表3.4.3L、l的限值角部重叠和细腰形平面是对抗震不利的建筑平面(图略),在中央部位形成狭窄部分,地震中易产生震害,尤其在凹角部位,因应力集中易使楼板开裂、破坏,不宜采用。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。设防烈度L/Bl/Bmaxl/b6、7度≤6.0≤0.35≤2.08、9度≤5.0≤0.30≤1.53.4.5结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震力作用下,楼层竖向构件的最大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与平动为主的第一自振周期之比,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0.4倍时,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。1.修改楼层位移比的计算要求及可以适当放松的条件及限值;2.新抗规仅原则性规定:当最大层间位移远小于规范限值时,位移比可适当放宽。3.4.6当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞而使楼板有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响。有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。3.4.7艹字形、井字形等外伸长度较大的建筑,当中央部分楼板有较大削弱时,应加强楼板以及连接部位墙体的构造措施,必要时还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(原3.4.9修改)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。3.5.2(原4.4.2)抗震设计时,对框架结构,楼层与上部相邻楼层的侧向刚度比γ1不宜小于0.7,与上部相邻三层侧向刚度比的平均值不宜小于0.8;对框架-剪力墙和板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构,楼层与上部相邻楼层侧向刚度比γ2不宜小于0.9,楼层层高大于相邻上部楼层层高1.5倍时,该比值不宜小于1.1,底部嵌固楼层不宜小于1.5。V为楼层地震剪力;∆为层间位移。1.调整楼层刚度变化的计算方法(γ1、γ2)和限制条件;2.原规程对框架结构是合理的;对框-剪结构、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框-筒结构、筒中筒结构,楼面体系对侧向刚度贡献小,当层高变化时刚度变化不明显,按(3.5.2-2)定义的楼层侧向刚度比作为判定侧向刚度变化依据,控制指标应做相应的改变,按刚度比不小于0.9控制;层高变化较大时,对刚度变化提出更高的要求,由0.9变为1.1;底部嵌固楼层,层间位移角计算结果小,故对底部嵌固楼层侧向刚度比做了更严格规定,由0.9改为1.5。3.5.3A级高度高层建筑楼层抗侧力结构层间受剪承载力不宜小于其相邻上一层受剪承载力80%,不应小于其相邻上一层受剪承载力65%;B级高度高层建筑楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力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