3.7.1 在正常使用條件下,高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度,避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。
3.7.2 正常使用條件下,結(jié)構(gòu)的水平位移應(yīng)按本規(guī)程第4章規(guī)定的風(fēng)荷載、地震作用和第5章規(guī)定的彈性方法計(jì)算。
3.7.3 按彈性方法計(jì)算的風(fēng)荷載或多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下的樓層層間最大水平位移與層高之比△u/h宜符合下列規(guī)定:
1 高度不大于150m的高層建筑,其樓層層間最大位移與層高之比△u/h不宜大于表3.7.3的限值。

2 高度不小于250m的高層建筑,其樓層層間最大位移與層高之比△u/h從不宜大于1/500。
3 高度在150m~250m之間的高層建筑,其樓層層間最大位移與層高之比△u/h從的限值可按本條第1款和第2款的限值線性插入取用。
注:樓層層間最大位移△u以樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移差計(jì)算,不扣除整體彎曲變形。抗震設(shè)計(jì)時(shí),本條規(guī)定的樓層位移計(jì)算可不考慮偶然偏心的影響。
3.7.4 高層建筑結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算:
1)7~9度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu);
2)甲類建筑和9度抗震設(shè)防的乙類建筑結(jié)構(gòu);
3)采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu);
4)房屋高度大于150m的結(jié)構(gòu)。
2 下列結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算:
1)本規(guī)程表4.3.4所列高度范圍且不滿足本規(guī)程第3.5.2-3.5.6條規(guī)定的豎向不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu);
2)7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8度抗震設(shè)防的乙類建筑結(jié)構(gòu);
3)板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)。
注:樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)為按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力與按罕遇地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值。
3.7.5 結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)層間彈塑性位移應(yīng)符合下式規(guī)定:


3.7.6 房屋高度不小于150m的高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足風(fēng)振舒適度要求。在現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動最大加速度計(jì)算值不應(yīng)超過表3.7.6的限值。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動最大加速度可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99的有關(guān)規(guī)定計(jì)算,也可通過風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果判斷確定,計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比宜取0.01~0.02。

3.7.7 樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)具有適宜的舒適度。樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向振動頻率不宜小于3Hz,豎向振動加速度峰值不應(yīng)超過表3.7.7的限值。樓蓋結(jié)構(gòu)豎向振動加速度可按本規(guī)程附錄A計(jì)算。

條文說明
3.7 水平位移限值和舒適度要求
3.7.1 高層建筑層數(shù)多、高度大,為保證高層建筑結(jié)構(gòu)具有必要的剛度,應(yīng)對其樓層位移加以控制。側(cè)向位移控制實(shí)際上是對構(gòu)件截面大小、剛度大小的一個宏觀指標(biāo)。
在正常使用條件下,限制高層建筑結(jié)構(gòu)層間位移的主要.目的有兩點(diǎn):
1 保證主結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài),對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來講,要避免混凝土墻或柱出現(xiàn)裂縫;同時(shí),將混凝土梁等樓面構(gòu)件的裂縫數(shù)量、寬度和高度限制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。
2 保證填充墻、隔墻和幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好,避免產(chǎn)生明顯損傷。
迄今,控制層間變形的參數(shù)有三種:即層間位移與層高之比(層間位移角);有害層間位移角;區(qū)格廣義剪切變形。其中層間位移角是過去應(yīng)用最廣泛,最為工程技術(shù)人員所熟知的,原規(guī)程JGJ 3—91也采用了這個指標(biāo)。

如上所述,從結(jié)構(gòu)受力與變形的相關(guān)性來看,參數(shù)γij即剪切變形較符合實(shí)際情況;但就結(jié)構(gòu)的宏觀控制而言,參數(shù)θi即層間位移角又較簡便。
考慮到層間位移控制是一個宏觀的側(cè)向剛度指標(biāo),為便于設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用,本規(guī)程采用了層間最大位移與層高之比△u/h,即層間位移角θ作為控制指標(biāo)。
3.7.2 目前,高層建筑結(jié)構(gòu)是按彈性階段進(jìn)行設(shè)計(jì)的。地震按小震考慮;結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度采用彈性階段的剛度;內(nèi)力與位移分析不考慮彈塑性變形。因此所得出的位移相應(yīng)也是彈性階段的位移,比在大震作用下彈塑性階段的位移小得多,因而位移的控制指標(biāo)也比較嚴(yán)。
3.7.3 本規(guī)程采用層間位移角△u/h作為剛度控制指標(biāo),不扣除整體彎曲轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的側(cè)移,即直接采用內(nèi)力位移計(jì)算的位移輸出值。
高度不大于150m的常規(guī)高度高層建筑的整體彎曲變形相對影響較小,層間位移角△u/h的限值按不同的結(jié)構(gòu)體系在1/550~1/1000之間分別取值。但當(dāng)高度超過150m時(shí),彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移有較快增長,所以超過250m高度的建筑,層間位移角限值按1/500作為限值。150m~250m之間的高層建筑按線性插入考慮。
本條層間位移角△u/h的限值指最大層間位移與層高之比,第i層的△u/A指第i層和第i-1層在樓層平面各處位移差△ui=ui-ui-1中的最大值。由于高層建筑結(jié)構(gòu)在水平力作用下幾乎都會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),所以△u的最大值一般在結(jié)構(gòu)單元的盡端處。
本次修訂,表3.7.3中將“框支層”改為“除框架外的轉(zhuǎn)換層”,包括了框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)的托柱或托墻轉(zhuǎn)換以及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支層;明確了水平位移限值針對的是風(fēng)荷載或多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值作用下結(jié)構(gòu)分析所得到的位移計(jì)算值。
3.7.4 震害表明,結(jié)構(gòu)如果存在薄弱層,在強(qiáng)烈地震作用下,結(jié)構(gòu)薄弱部位將產(chǎn)生較大的彈塑性變形,會引起結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞甚至倒塌。本條對不同高層建筑結(jié)構(gòu)的薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算提出了不同要求,第1款所列的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算,第2款所列的結(jié)構(gòu)必要時(shí)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算,這主要考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性變形計(jì)算的復(fù)雜性。
本次修訂,本條第1款增加高度大于150m的結(jié)構(gòu)應(yīng)驗(yàn)算罕遇地震下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形的要求。主要考慮到,150m以上的高層建筑一般都比較重要,數(shù)量相對不是很多,且目前結(jié)構(gòu)彈塑性分析技術(shù)和軟件已有較大發(fā)展和進(jìn)步,適當(dāng)擴(kuò)大結(jié)構(gòu)彈塑性分析范圍已具備一定條件。
3.7.5 結(jié)構(gòu)彈塑性位移限值與現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011一致。
3.7.6 高層建筑物在風(fēng)荷載作用下將產(chǎn)生振動,過大的振動加速度將使在高樓內(nèi)居住的人們感覺不舒適,甚至不能忍受,兩者的關(guān)系見表2。

對照國外的研究成果和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要求高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件,滿足舒適度的要求,按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載取值計(jì)算或?qū)iT風(fēng)洞試驗(yàn)確定的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度。一不應(yīng)超過本規(guī)程表3.7.6的限值,對住宅、公寓。一不大于0.15m/s2,對辦公樓、旅館αmax不大于0.25m/s2。
高層建筑的風(fēng)振反應(yīng)加速度包括順風(fēng)向最大加速度、橫風(fēng)向最大加速度和扭轉(zhuǎn)角速度。關(guān)于順風(fēng)向最大加速度和橫風(fēng)向最大加速度的研究工作雖然較多,但各國的計(jì)算方法并不統(tǒng)一,互相之間也存在明顯的差異。建議可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。
本次修訂,明確了計(jì)算舒適度時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比的取值要求。一般情況,對混凝土結(jié)構(gòu)取0.02,對混合結(jié)構(gòu)可根據(jù)房屋高度和結(jié)構(gòu)類型取0.01~0.02。
3.7.7 本條為新增內(nèi)容。樓蓋結(jié)構(gòu)舒適度控制近20年來已引起世界各國廣泛關(guān)注,英美等國進(jìn)行了大量實(shí)測研究,頒布了多種版本規(guī)程、指南。我國大跨樓蓋結(jié)構(gòu)正大量興起,樓蓋結(jié)構(gòu)舒適度控制已成為我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中又一重要工作內(nèi)容。
對于鋼筋混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)、鋼—混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)(不包括輕鋼樓蓋結(jié)構(gòu)),一般情況下,樓蓋結(jié)構(gòu)豎向頻率不宜小于3Hz,以保證結(jié)構(gòu)具有適宜的舒適度,避免跳躍時(shí)周圍人群的不舒適。,樓蓋結(jié)構(gòu)豎向振動加速度不僅與樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向頻率有關(guān),還與建筑使用功能及人員起立、行走、跳躍的振動激勵有關(guān)。一般住宅、辦公、商業(yè)建筑樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向頻率小于3Hz時(shí),需驗(yàn)算豎向振動加速度。樓蓋結(jié)構(gòu)的振動加速度可按本規(guī)程附錄A計(jì)算,宜采用時(shí)程分析方法,也可采用簡化近似方法,該方法參考美國應(yīng)用技術(shù)委員會(Applied Technology Council)1999年頒布的設(shè)計(jì)指南1(ATC Design Guide 1)“減小樓蓋振動”(Minimizing Floor Vibration)。舞廳、健身房、音樂廳等振動激勵較為特殊的樓蓋結(jié)構(gòu)舒適度控制應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
表3.7.7參考了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的ISO 2631—2(1989)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。


室內(nèi)消火栓 GB3445-20
