2.1.1 目前國內(nèi)采用的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系大致有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)(包括框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等)、巨型結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)等等。
說明：以上所列，為國內(nèi)多層與高層鋼筋混凝土建筑所用的結(jié)構(gòu)體系。本措施中剪力墻即抗震墻。
在有些資料中，將框架-筒體結(jié)構(gòu)列為一種體系，有人誤以為它就是框筒結(jié)構(gòu)，這是誤解。
框筒結(jié)構(gòu)，是英文framed-Tube的簡稱，一般指房屋周邊布置了間距較密的柱子(間距常為4m左右)，柱子之間由具有一定剛度的窗裙梁剛性連接，形成一個由框架組成的、抗側(cè)剛度較大的筒體，簡稱為框筒。
框架-筒體結(jié)構(gòu)，是指房屋周邊為稀柱框架(柱間距常為8m左右或更大)，中間有一個鋼筋混凝土筒體，其內(nèi)部為樓、電梯間及機電用房等。其受力特性與框架-剪力墻結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于其剪力墻形成一個封閉筒，不是單片墻。它的抗側(cè)剛度一般小于框筒結(jié)構(gòu)。在國外，此類結(jié)構(gòu)稱為frame-Corewall，即框架-核心筒結(jié)構(gòu)，它實質(zhì)是框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的一種。其名稱也不宜稱為框架-筒體結(jié)構(gòu)，因為這樣易與框筒結(jié)構(gòu)混淆，以稱為框架-核心筒為宜。2002年版國家規(guī)范已將框架-筒體結(jié)構(gòu)改稱為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，現(xiàn)行國家規(guī)范也如此。因為有實腹核心筒，我國規(guī)范將框架-核心筒結(jié)構(gòu)歸入“筒體結(jié)構(gòu)”類，但它與框筒結(jié)構(gòu)抵抗水平荷載的受力性能不同，設(shè)計中應(yīng)注意區(qū)分。
2.1.2 本措施的內(nèi)容僅包括應(yīng)用較廣泛的框架結(jié)構(gòu)、多層和高層剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。這些結(jié)構(gòu)的最大適用高度可參見現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及本措施相關(guān)章節(jié)。
規(guī)范、規(guī)程中各種結(jié)構(gòu)體系的“最大適用高度”，并非“限制高度”。所謂“最大適用高度”的含義是，綜合考慮不同結(jié)構(gòu)體系的抗震性能、經(jīng)濟和合理使用及震害經(jīng)驗諸方面，其適用的最大高度。例如，我國規(guī)定的剪力墻結(jié)構(gòu)的適用高度就比一些西方發(fā)達國家的限制高度要高，因為我國對于鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)有大量豐富的實踐經(jīng)驗，但是在9度地震設(shè)防區(qū)，對剪力墻的高度限制是較嚴(yán)的；B級高度的規(guī)定也是在近年來我國實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上做出的規(guī)定。
《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010將高層建筑分為A級和B級高度，主要是它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計和構(gòu)造要求有所差別，B級比A級建筑高度高，設(shè)計要求更高。如果所設(shè)計的房屋高度超過了規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的高度，則規(guī)范、規(guī)程中的內(nèi)容不一定完全適用，須通過專門研究并考慮采取有效的加強措施，以保安全。當(dāng)然，同時也應(yīng)按規(guī)定程序，報請有關(guān)部門審查。
隨著科學(xué)技術(shù)的進步，房屋的高度可以越建越高，這是自然規(guī)律。事實上，突破B級高度的高層建筑已經(jīng)建成不少，我們的規(guī)范、規(guī)程是不會加以限制的。因此，所謂規(guī)范的“限高”，可以說是對規(guī)范的一種誤解。
2.1.3 房屋的高寬比
高寬比不宜作為結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一項限制指標(biāo)。尚未見到國外抗震規(guī)范中對于高寬比的限制。
在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010中有關(guān)高寬比的要求，是“適用的最大高寬比”。這個用詞，與“最大適用高度”相似，同樣不是限制?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010已明確為“不宜超過”，也即不做硬性規(guī)定。高層建筑的高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟合理性的宏觀控制，在結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足規(guī)定的承載力、穩(wěn)定、抗傾覆、變形和舒適度等基本要求后，僅從結(jié)構(gòu)安全角度講高寬比限值不是必須要滿足的，不應(yīng)將高寬比作為超限的指標(biāo)。當(dāng)高寬比超過適用值時，應(yīng)采取一定的加強措施，以保安全。
說明：在80年代初期，我國高層建筑事業(yè)剛開始興起，許多設(shè)計人員缺乏經(jīng)驗需要一些指導(dǎo)，所以，有一些從事過高層建筑設(shè)計的工程師，聯(lián)合編了一本《高層建筑設(shè)計指南》，就是后來《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的前身。當(dāng)時為了幫助缺少經(jīng)驗的工程師進行設(shè)計，定了一些要求，包括高寬比，沿用至今。
實際工程中，常常無法準(zhǔn)確計算高寬比。如圖2.1.3-1，A和B二棟建筑的寬度相同，但其在Y方向的抗側(cè)剛度明顯不同：B優(yōu)于A，但無法簡單從高寬比體現(xiàn)出來。有人認(rèn)為可以用材料力學(xué)的方法，將復(fù)雜的平面形狀“折算”成矩形平面，然后計算其高寬比。但材料力學(xué)的方法只適用于勻質(zhì)體，實際工程中建筑物平面上抗震墻的布置不勻，柱網(wǎng)也變化多端，無法準(zhǔn)確折算。
圖2.1.3-1 高寬比計算示意
高寬比限制值是一個經(jīng)驗性的規(guī)定，一般情況下符合高寬比限制值要求的建筑比較容易滿足側(cè)移限制，而側(cè)移限制才是最根本的要求。因此，只要結(jié)構(gòu)的位移、位移比和舒適度能夠滿足規(guī)范、規(guī)程的要求，可以放松高寬比的限制。
在審圖時，不應(yīng)把高寬比作為超限的內(nèi)容之一。高寬比實質(zhì)上是一個經(jīng)濟問題而不是安全問題。
實例如下：圖2.1.3-2是紐約780 Third Avenue辦公大樓，1983年完成，是世界第一棟具有斜撐(將特定的窗戶封死巧妙形成斜撐)的混凝土框筒結(jié)構(gòu)，50層，外墻為密排柱，平面尺寸為38m×20.9m，高寬比為8.1；圖2.1.3-3是紐約卡內(nèi)基大樓，平面尺寸為15m×23m，依靠外筒抵抗風(fēng)力，無內(nèi)柱或內(nèi)筒，樓高230m。紐約雖非地震區(qū)，但風(fēng)力很大，常有大西洋颶風(fēng)，以上兩棟建筑如此大的高寬比值得我們思考和借鑒。
再如2011年建成的深圳京基大廈，主樓高寬比為9.5。深圳抗震設(shè)防烈度為7度，基本風(fēng)壓為0.75KN/m2，地震作用和風(fēng)力均不小，也可作為例證。
2.1.4 鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度，按照有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造要求。在選用抗震等級及相關(guān)問題上，應(yīng)注意下列各點：
1 甲類建筑，當(dāng)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6～8度時，其抗震等級應(yīng)按設(shè)防烈度提高1度選用。當(dāng)抗震設(shè)防烈度為9度時，應(yīng)按比9度更高的要求采用抗震措施；當(dāng)建筑場地為Ⅰ類時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。
2 乙類建筑，當(dāng)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6～8度時，其抗震等級應(yīng)按設(shè)防烈度提高1度選用。
當(dāng)抗震設(shè)防烈度為9度時，如其高度屬于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010中的A級高度應(yīng)采用特一級抗震等級，B級高度應(yīng)按比9度更高的要求采用抗震措施。
當(dāng)建筑場地為Ⅰ類時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。
3 丙類建筑：應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施；當(dāng)建筑場地為Ⅰ類時，除6度外，應(yīng)允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措施。
4 Ⅲ、Ⅳ類場地時，對設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g地區(qū)的建筑物，宜分別按抗震設(shè)防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)的要求采取抗震構(gòu)造措施。
甲、乙類建筑以及建造在Ⅲ、Ⅳ類場地且設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的丙類建筑，按規(guī)定提高一度確定抗震等級時，如果房屋高度超過提高一度后對應(yīng)的房屋最大適用高度，則應(yīng)采取比對應(yīng)抗震等級更有效的抗震構(gòu)造措施。
說明：例如抗震設(shè)防烈度8度設(shè)計基本地震加速度為0.2g的乙類建筑，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)房屋高度超過50m時，可參照如下原則確定抗震等級：1)這種混凝土框架-剪力墻的抗震等級，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010第6.1.3條的規(guī)定，應(yīng)經(jīng)專門研究采取比一級更有效的抗震構(gòu)造措施；2)對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震措施的提高可僅提高剪力墻或剪力墻與框架同時提高，剪力墻與框架的提高可包括單獨增大內(nèi)力調(diào)整系數(shù)、單獨增加構(gòu)造配筋或同時增大內(nèi)力調(diào)整系數(shù)和增加構(gòu)造配筋(《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010中的特一級即同時增大內(nèi)力調(diào)整系數(shù)和增加構(gòu)造配筋)，還可以僅對關(guān)鍵部位提高抗震措施；3)具體如何提高抗震措施，需要考慮房屋超過50m的程度、場地類別和地基條件、建筑的規(guī)則性和剪力墻承擔(dān)的地震傾覆力矩的大小等因素，在上述多種方案中進行選擇，采用合適的方案，這就是專門研究的含義。例如：一般情況，當(dāng)高度超過50m不多時，可將抗震墻的構(gòu)造措施按特一級采用，框架不提高；當(dāng)高度接近8度(0.2g)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度時，可將剪力墻和框架的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)、構(gòu)造措施均按特一級采用。
5 無上部結(jié)構(gòu)的地下建筑，如地下車庫等，丙類建筑的抗震等級，6、7度時四級，8、9度時不宜低于三級；乙類建筑的抗震等級，6、7度時不宜低于三級，8、9度時不宜低于二級。
6 地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下一層相關(guān)范圍的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應(yīng)低于四級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，可根據(jù)具體情況采用三級或四級。
地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下室在地上結(jié)構(gòu)相關(guān)范圍的頂板應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，相關(guān)范圍以外的地下室頂板可采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，也可采用現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)。
7 裙房與主樓相連，除應(yīng)按裙房本身確定抗震等級外，相關(guān)范圍(可從主樓周邊外延3跨且不小于20m)不應(yīng)低于主樓的抗震等級。主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂板對應(yīng)的相鄰上下各一層應(yīng)適當(dāng)加強抗震構(gòu)造措施。裙房偏置時，其端部有較大扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造上予以加強。主樓與裙房分離時，應(yīng)按裙房本身確定抗震等級。
8 接近或等于高度分界時，應(yīng)結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件適當(dāng)確定抗震等級。
2.1.5 確定結(jié)構(gòu)體系時應(yīng)重視構(gòu)件承受豎向荷載的安全性能，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。對可能遭受偶然作用而發(fā)生局部破壞的豎向重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位或可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力和抗震能力。對于倒塌可引起嚴(yán)重后果的重要結(jié)構(gòu)，宜進行防連續(xù)倒塌設(shè)計。
說明：結(jié)構(gòu)倒塌往往是由豎向構(gòu)件破壞造成的，既抵抗豎向荷載、又抗側(cè)力的豎向構(gòu)件屬于最重要的構(gòu)件，豎向構(gòu)件的設(shè)計不僅應(yīng)當(dāng)考慮抵抗水平力時的安全，更要考慮在水平力作用下出現(xiàn)裂縫和塑性鉸以后，它是否仍然能夠承擔(dān)豎向荷載。
2.1.6 抗震結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，宜設(shè)計具有雙重抗側(cè)力體系和多贅余度的結(jié)構(gòu)體系。
說明：多道防線的概念通常指的是：1)多道設(shè)防的概念可以從超靜定結(jié)構(gòu)的概念中引申出來。靜定結(jié)構(gòu)，也就是只有一個自由度的結(jié)構(gòu)，在地震中只要有一個節(jié)點破壞或一個塑性鉸出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)就會倒塌；抗震結(jié)構(gòu)必須做成超靜定結(jié)構(gòu)，因為超靜定結(jié)構(gòu)允許有多個屈服點或破壞點。將這個概念引申，不僅要設(shè)計超靜定結(jié)構(gòu)，抗震結(jié)構(gòu)還應(yīng)該做成具有多道防線的結(jié)構(gòu)。第一道防線中的某一部分屈服或破壞只會使結(jié)構(gòu)減少一些超靜定次數(shù)。2)整個抗震結(jié)構(gòu)體系由若干個(通常兩個)延性較好的分體系組成，每個分體系都具有足夠的剛度和承載力，可以承受一定比例的水平荷載，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作，共同抵抗外力，特別是在地震作用下，當(dāng)其中一部分損傷時，另一部分應(yīng)有足夠的剛度和承載力能夠擔(dān)當(dāng)共同抵抗后期地震作用的任務(wù)。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，多道設(shè)防體系不容易倒塌，是安全可靠的結(jié)構(gòu)體系。如框架-剪力墻體系是由延性框架和剪力墻兩個系統(tǒng)組成；框架-筒體體系由延性框架和筒體兩個系統(tǒng)組成；雙肢或多肢剪力墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成。3)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。
2.1.7 關(guān)于劇場、體育館等大跨度公共建筑的結(jié)構(gòu)體系
劇場及體育館等建筑體型復(fù)雜，容納人數(shù)眾多，應(yīng)特別注意加強整體性與構(gòu)造，提高其抗震能力。
劇場及體育館等建筑應(yīng)適當(dāng)多設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件(鋼筋混凝土抗震墻，混凝土或鋼支撐等)，以加強其抗側(cè)剛度，盡可能減少其側(cè)移。不宜采用純框架結(jié)構(gòu)。
劇場一般由前廳、觀眾廳及后臺(包括舞臺)三部分組成。這三部分建筑的體型、高度、跨度等相差懸殊。當(dāng)受到地震作用時，其各部分的側(cè)移也將相差較多，因而容易造成損壞。因為觀眾廳內(nèi)人數(shù)很多，地震時即使主體結(jié)構(gòu)不倒塌，如果圍護結(jié)構(gòu)局部掉落，也將造成人身傷亡事故。
因此，我們在設(shè)計劇場一類建筑時，應(yīng)特別加強其各部分的抗側(cè)剛度，使其即使在遇到強震時，側(cè)移的絕對值也較小，減少以至避免損毀。
除對于主體結(jié)構(gòu)要精心設(shè)計，適當(dāng)增加安全度并加強其抗側(cè)剛度外，對于圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)特別注意加強與主體結(jié)構(gòu)的拉結(jié)。不宜采用預(yù)制柱及后砌填充墻的做法，因為此種做法后砌填充墻與柱子的拉結(jié)常常不可靠。在地震時，有可能主體不倒而填充墻倒塌，造成人員傷亡。
圖2.1.7-1～4所示，是中美洲國家尼加拉瓜首都馬拿瓜的國家劇院(從立面、剖面可以看出前廳、觀眾廳及后臺三部分如前所述體型、高度、跨度等相差懸殊)。在1972年發(fā)生強震時，城市中大部分建筑物倒塌，但該劇院雖受劇烈震動，門廳內(nèi)大理石柱子上的音樂家頭像都掉落在地面上，但整個建筑完好無損，甚至大理石貼面都毫無破壞。該劇院強震完好的關(guān)鍵原因如2.1.7-3平面圖中所示。設(shè)計師在適當(dāng)部位加設(shè)了剪力墻，因而提高了建筑物的抗側(cè)剛度，使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。
圖2.1.7-1 馬拿瓜國家劇院正立面
圖2.1.7-2 馬拿瓜國家劇院側(cè)立面
2.1.8 抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)，不宜采用單跨框架。甲、乙類及高度大于24m的丙類建筑，不應(yīng)采用單跨框架。
圖2.1.7-3 馬拿瓜國家劇院平面
(圖中：外圍是框架，粗黑線表示剪力墻)
圖2.1.7-4 馬拿瓜國家劇院剖面
說明：震害調(diào)查表明，單跨框架結(jié)構(gòu)，尤其是層數(shù)較多的高層建筑，震害比較嚴(yán)重。因此抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用冗余度低的單跨框架。
單跨框架結(jié)構(gòu)是指整棟建筑全部或絕大部分采用單跨框架的結(jié)構(gòu)，不包括僅局部為單跨框架的框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)單跨框架結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有一定數(shù)量的剪力墻時，可以在抗震設(shè)計中采用；當(dāng)一棟建筑物內(nèi)，除單跨框架外，還有一定數(shù)量的多跨(包括雙跨)框架時，也可在抗震設(shè)計中采用；其他情況應(yīng)根據(jù)具體情況進行分析、判斷。
2.1.9 抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計。
數(shù)十年來，很多6度地震區(qū)發(fā)生了較大的地震，甚至特大地震，例如1976年的唐山地震和2008年的汶川地震，因此，對于6度區(qū)的建筑不能忽視抗震問題。尤其是在結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)市置和配筋構(gòu)造上要考慮抗震要求，以減輕地震災(zāi)害。
《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010已明確制定強制性條文要求：6度時的不規(guī)則建筑及建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑，應(yīng)進行多遇地震作用下的截面抗震驗算及相應(yīng)的變形驗算。
2.1.10 由于Ⅱ、Ⅲ類場地地震作用相差較大，因此設(shè)計時應(yīng)注意，對于Ⅱ類與Ⅲ類分界線附近(指相差±15％的范圍)的建筑，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010第4.1.6條規(guī)定“當(dāng)有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表4.1.6所列場地類別的分界線附近時，應(yīng)允許按插值方法確定地震作用計算所用的設(shè)計特征周期。”具體插值的方法可按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010條文說明第4.1.6條進行。
2.1.11 設(shè)計說明中應(yīng)寫明：在設(shè)計使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。
2.1.12 為節(jié)約鋼材，當(dāng)構(gòu)件受力而配置鋼筋時，應(yīng)優(yōu)選強度等級較高的鋼筋。目前《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010新增了500MPa級高強鋼筋，淘汰了235MPa級低強度鋼筋，應(yīng)注意選用。
2.1.13 抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.25；鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3，且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應(yīng)小于9％。
除上述鋼筋外，其余鋼筋應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010執(zhí)行，滿足在最大受力情況下的總伸長率的要求。
2.1.14 在梁的配筋密集區(qū)域等處的鋼筋可采用并筋的配置形式。直徑28mm及以下的鋼筋并筋數(shù)量不應(yīng)超過3根；直徑32mm的鋼筋并筋數(shù)量宜為2根；直徑36mm及以上的鋼筋不應(yīng)采用并筋。并筋應(yīng)按單根等效鋼筋進行計算，等效鋼筋的等效直徑應(yīng)按截面面積相等的原則換算確定。
并筋采用綁扎搭接連接時，應(yīng)按每根單筋錯開搭接的方式連接。接頭面積百分率應(yīng)按同一連接區(qū)段內(nèi)所有的單根鋼筋計算。并筋中鋼筋的搭接長度應(yīng)按單筋分別計算。具體內(nèi)容參見附錄E。
圖2.1.3-1 高寬比計算示意
高寬比限制值是一個經(jīng)驗性的規(guī)定，一般情況下符合高寬比限制值要求的建筑比較容易滿足側(cè)移限制，而側(cè)移限制才是最根本的要求。因此，只要結(jié)構(gòu)的位移、位移比和舒適度能夠滿足規(guī)范、規(guī)程的要求，可以放松高寬比的限制。
在審圖時，不應(yīng)把高寬比作為超限的內(nèi)容之一。高寬比實質(zhì)上是一個經(jīng)濟問題而不是安全問題。
實例如下：圖2.1.3-2是紐約780 Third Avenue辦公大樓，1983年完成，是世界第一棟具有斜撐(將特定的窗戶封死巧妙形成斜撐)的混凝土框筒結(jié)構(gòu)，50層，外墻為密排柱，平面尺寸為38m×20.9m，高寬比為8.1；圖2.1.3-3是紐約卡內(nèi)基大樓，平面尺寸為15m×23m，依靠外筒抵抗風(fēng)力，無內(nèi)柱或內(nèi)筒，樓高230m。紐約雖非地震區(qū)，但風(fēng)力很大，常有大西洋颶風(fēng)，以上兩棟建筑如此大的高寬比值得我們思考和借鑒。
再如2011年建成的深圳京基大廈，主樓高寬比為9.5。深圳抗震設(shè)防烈度為7度，基本風(fēng)壓為0.75KN/m2，地震作用和風(fēng)力均不小，也可作為例證。
2.1.4 鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度，按照有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計算和構(gòu)造要求。在選用抗震等級及相關(guān)問題上，應(yīng)注意下列各點：
1 甲類建筑，當(dāng)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6～8度時，其抗震等級應(yīng)按設(shè)防烈度提高1度選用。當(dāng)抗震設(shè)防烈度為9度時，應(yīng)按比9度更高的要求采用抗震措施；當(dāng)建筑場地為Ⅰ類時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。
2 乙類建筑，當(dāng)本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6～8度時，其抗震等級應(yīng)按設(shè)防烈度提高1度選用。
當(dāng)抗震設(shè)防烈度為9度時，如其高度屬于《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010中的A級高度應(yīng)采用特一級抗震等級，B級高度應(yīng)按比9度更高的要求采用抗震措施。
當(dāng)建筑場地為Ⅰ類時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。
3 丙類建筑：應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施；當(dāng)建筑場地為Ⅰ類時，除6度外，應(yīng)允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措施。
4 Ⅲ、Ⅳ類場地時，對設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g地區(qū)的建筑物，宜分別按抗震設(shè)防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)的要求采取抗震構(gòu)造措施。
甲、乙類建筑以及建造在Ⅲ、Ⅳ類場地且設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的丙類建筑，按規(guī)定提高一度確定抗震等級時，如果房屋高度超過提高一度后對應(yīng)的房屋最大適用高度，則應(yīng)采取比對應(yīng)抗震等級更有效的抗震構(gòu)造措施。
說明：例如抗震設(shè)防烈度8度設(shè)計基本地震加速度為0.2g的乙類建筑，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，當(dāng)房屋高度超過50m時，可參照如下原則確定抗震等級：1)這種混凝土框架-剪力墻的抗震等級，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010第6.1.3條的規(guī)定，應(yīng)經(jīng)專門研究采取比一級更有效的抗震構(gòu)造措施；2)對框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震措施的提高可僅提高剪力墻或剪力墻與框架同時提高，剪力墻與框架的提高可包括單獨增大內(nèi)力調(diào)整系數(shù)、單獨增加構(gòu)造配筋或同時增大內(nèi)力調(diào)整系數(shù)和增加構(gòu)造配筋(《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010中的特一級即同時增大內(nèi)力調(diào)整系數(shù)和增加構(gòu)造配筋)，還可以僅對關(guān)鍵部位提高抗震措施；3)具體如何提高抗震措施，需要考慮房屋超過50m的程度、場地類別和地基條件、建筑的規(guī)則性和剪力墻承擔(dān)的地震傾覆力矩的大小等因素，在上述多種方案中進行選擇，采用合適的方案，這就是專門研究的含義。例如：一般情況，當(dāng)高度超過50m不多時，可將抗震墻的構(gòu)造措施按特一級采用，框架不提高；當(dāng)高度接近8度(0.2g)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度時，可將剪力墻和框架的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)、構(gòu)造措施均按特一級采用。
5 無上部結(jié)構(gòu)的地下建筑，如地下車庫等，丙類建筑的抗震等級，6、7度時四級，8、9度時不宜低于三級；乙類建筑的抗震等級，6、7度時不宜低于三級，8、9度時不宜低于二級。
6 地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下一層相關(guān)范圍的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應(yīng)低于四級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，可根據(jù)具體情況采用三級或四級。
地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下室在地上結(jié)構(gòu)相關(guān)范圍的頂板應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，相關(guān)范圍以外的地下室頂板可采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，也可采用現(xiàn)澆板柱結(jié)構(gòu)。
7 裙房與主樓相連，除應(yīng)按裙房本身確定抗震等級外，相關(guān)范圍(可從主樓周邊外延3跨且不小于20m)不應(yīng)低于主樓的抗震等級。主樓結(jié)構(gòu)在裙房頂板對應(yīng)的相鄰上下各一層應(yīng)適當(dāng)加強抗震構(gòu)造措施。裙房偏置時，其端部有較大扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，應(yīng)從結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造上予以加強。主樓與裙房分離時，應(yīng)按裙房本身確定抗震等級。
8 接近或等于高度分界時，應(yīng)結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件適當(dāng)確定抗震等級。
2.1.5 確定結(jié)構(gòu)體系時應(yīng)重視構(gòu)件承受豎向荷載的安全性能，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。對可能遭受偶然作用而發(fā)生局部破壞的豎向重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位或可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其承載能力和抗震能力。對于倒塌可引起嚴(yán)重后果的重要結(jié)構(gòu)，宜進行防連續(xù)倒塌設(shè)計。
說明：結(jié)構(gòu)倒塌往往是由豎向構(gòu)件破壞造成的，既抵抗豎向荷載、又抗側(cè)力的豎向構(gòu)件屬于最重要的構(gòu)件，豎向構(gòu)件的設(shè)計不僅應(yīng)當(dāng)考慮抵抗水平力時的安全，更要考慮在水平力作用下出現(xiàn)裂縫和塑性鉸以后，它是否仍然能夠承擔(dān)豎向荷載。
2.1.6 抗震結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線，宜設(shè)計具有雙重抗側(cè)力體系和多贅余度的結(jié)構(gòu)體系。
說明：多道防線的概念通常指的是：1)多道設(shè)防的概念可以從超靜定結(jié)構(gòu)的概念中引申出來。靜定結(jié)構(gòu)，也就是只有一個自由度的結(jié)構(gòu)，在地震中只要有一個節(jié)點破壞或一個塑性鉸出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)就會倒塌；抗震結(jié)構(gòu)必須做成超靜定結(jié)構(gòu)，因為超靜定結(jié)構(gòu)允許有多個屈服點或破壞點。將這個概念引申，不僅要設(shè)計超靜定結(jié)構(gòu)，抗震結(jié)構(gòu)還應(yīng)該做成具有多道防線的結(jié)構(gòu)。第一道防線中的某一部分屈服或破壞只會使結(jié)構(gòu)減少一些超靜定次數(shù)。2)整個抗震結(jié)構(gòu)體系由若干個(通常兩個)延性較好的分體系組成，每個分體系都具有足夠的剛度和承載力，可以承受一定比例的水平荷載，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作，共同抵抗外力，特別是在地震作用下，當(dāng)其中一部分損傷時，另一部分應(yīng)有足夠的剛度和承載力能夠擔(dān)當(dāng)共同抵抗后期地震作用的任務(wù)。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，多道設(shè)防體系不容易倒塌，是安全可靠的結(jié)構(gòu)體系。如框架-剪力墻體系是由延性框架和剪力墻兩個系統(tǒng)組成；框架-筒體體系由延性框架和筒體兩個系統(tǒng)組成；雙肢或多肢剪力墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成。3)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。
2.1.7 關(guān)于劇場、體育館等大跨度公共建筑的結(jié)構(gòu)體系
劇場及體育館等建筑體型復(fù)雜，容納人數(shù)眾多，應(yīng)特別注意加強整體性與構(gòu)造，提高其抗震能力。
劇場及體育館等建筑應(yīng)適當(dāng)多設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件(鋼筋混凝土抗震墻，混凝土或鋼支撐等)，以加強其抗側(cè)剛度，盡可能減少其側(cè)移。不宜采用純框架結(jié)構(gòu)。
劇場一般由前廳、觀眾廳及后臺(包括舞臺)三部分組成。這三部分建筑的體型、高度、跨度等相差懸殊。當(dāng)受到地震作用時，其各部分的側(cè)移也將相差較多，因而容易造成損壞。因為觀眾廳內(nèi)人數(shù)很多，地震時即使主體結(jié)構(gòu)不倒塌，如果圍護結(jié)構(gòu)局部掉落，也將造成人身傷亡事故。
因此，我們在設(shè)計劇場一類建筑時，應(yīng)特別加強其各部分的抗側(cè)剛度，使其即使在遇到強震時，側(cè)移的絕對值也較小，減少以至避免損毀。
除對于主體結(jié)構(gòu)要精心設(shè)計，適當(dāng)增加安全度并加強其抗側(cè)剛度外，對于圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)特別注意加強與主體結(jié)構(gòu)的拉結(jié)。不宜采用預(yù)制柱及后砌填充墻的做法，因為此種做法后砌填充墻與柱子的拉結(jié)常常不可靠。在地震時，有可能主體不倒而填充墻倒塌，造成人員傷亡。
圖2.1.7-1～4所示，是中美洲國家尼加拉瓜首都馬拿瓜的國家劇院(從立面、剖面可以看出前廳、觀眾廳及后臺三部分如前所述體型、高度、跨度等相差懸殊)。在1972年發(fā)生強震時，城市中大部分建筑物倒塌，但該劇院雖受劇烈震動，門廳內(nèi)大理石柱子上的音樂家頭像都掉落在地面上，但整個建筑完好無損，甚至大理石貼面都毫無破壞。該劇院強震完好的關(guān)鍵原因如2.1.7-3平面圖中所示。設(shè)計師在適當(dāng)部位加設(shè)了剪力墻，因而提高了建筑物的抗側(cè)剛度，使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。
圖2.1.7-1 馬拿瓜國家劇院正立面
圖2.1.7-2 馬拿瓜國家劇院側(cè)立面
2.1.8 抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)，不宜采用單跨框架。甲、乙類及高度大于24m的丙類建筑，不應(yīng)采用單跨框架。
圖2.1.7-3 馬拿瓜國家劇院平面
(圖中：外圍是框架，粗黑線表示剪力墻)
圖2.1.7-4 馬拿瓜國家劇院剖面
說明：震害調(diào)查表明，單跨框架結(jié)構(gòu)，尤其是層數(shù)較多的高層建筑，震害比較嚴(yán)重。因此抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用冗余度低的單跨框架。
單跨框架結(jié)構(gòu)是指整棟建筑全部或絕大部分采用單跨框架的結(jié)構(gòu)，不包括僅局部為單跨框架的框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)單跨框架結(jié)構(gòu)中，設(shè)置有一定數(shù)量的剪力墻時，可以在抗震設(shè)計中采用；當(dāng)一棟建筑物內(nèi)，除單跨框架外，還有一定數(shù)量的多跨(包括雙跨)框架時，也可在抗震設(shè)計中采用；其他情況應(yīng)根據(jù)具體情況進行分析、判斷。
2.1.9 抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計。
數(shù)十年來，很多6度地震區(qū)發(fā)生了較大的地震，甚至特大地震，例如1976年的唐山地震和2008年的汶川地震，因此，對于6度區(qū)的建筑不能忽視抗震問題。尤其是在結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)市置和配筋構(gòu)造上要考慮抗震要求，以減輕地震災(zāi)害。
《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010已明確制定強制性條文要求：6度時的不規(guī)則建筑及建造于Ⅳ類場地上較高的高層建筑，應(yīng)進行多遇地震作用下的截面抗震驗算及相應(yīng)的變形驗算。
2.1.10 由于Ⅱ、Ⅲ類場地地震作用相差較大，因此設(shè)計時應(yīng)注意，對于Ⅱ類與Ⅲ類分界線附近(指相差±15％的范圍)的建筑，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010第4.1.6條規(guī)定“當(dāng)有可靠的剪切波速和覆蓋層厚度且其值處于表4.1.6所列場地類別的分界線附近時，應(yīng)允許按插值方法確定地震作用計算所用的設(shè)計特征周期。”具體插值的方法可按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB 50011-2010條文說明第4.1.6條進行。
2.1.11 設(shè)計說明中應(yīng)寫明：在設(shè)計使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。
2.1.12 為節(jié)約鋼材，當(dāng)構(gòu)件受力而配置鋼筋時，應(yīng)優(yōu)選強度等級較高的鋼筋。目前《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010新增了500MPa級高強鋼筋，淘汰了235MPa級低強度鋼筋，應(yīng)注意選用。
2.1.13 抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.25；鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3，且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應(yīng)小于9％。
除上述鋼筋外，其余鋼筋應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010執(zhí)行，滿足在最大受力情況下的總伸長率的要求。
2.1.14 在梁的配筋密集區(qū)域等處的鋼筋可采用并筋的配置形式。直徑28mm及以下的鋼筋并筋數(shù)量不應(yīng)超過3根；直徑32mm的鋼筋并筋數(shù)量宜為2根；直徑36mm及以上的鋼筋不應(yīng)采用并筋。并筋應(yīng)按單根等效鋼筋進行計算，等效鋼筋的等效直徑應(yīng)按截面面積相等的原則換算確定。
并筋采用綁扎搭接連接時，應(yīng)按每根單筋錯開搭接的方式連接。接頭面積百分率應(yīng)按同一連接區(qū)段內(nèi)所有的單根鋼筋計算。并筋中鋼筋的搭接長度應(yīng)按單筋分別計算。具體內(nèi)容參見附錄E。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
