3》.4 建筑形【体及其?。构件布?置的规则性
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3.4】.1: :合理的建筑形体和布!置(config】uration)在!抗震设计中》是头等重要》的提倡平、立—面简单对称因为震害!表明简单《、对称的建筑在地】震时较不容》易破:坏而且道《理也很清楚简—单、对?称的结构容易—估计其?地震时的反应容【易采:取抗震构《造措施和进行细部处!理“规则”包含【。了对建筑的平、立面!外形尺寸抗》侧力构件布置、【质量分布《直至承载力分布【等诸多因素》的综合要求“—规则”的具体—。界限:。随着结构类型的【不同而异需》要建筑师和结构工】程师互相配合—才能设计出》抗震性能良好的建筑!。
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本】条主要对建筑师设计!的建筑?方案的规则》性提出了强》制性要求在200】8年局部《修订时为提高建【筑设计和结构—设计的协调》性明确规定》首先建筑《形体:和布置应《依据抗震概念设计原!则划分为规则与不规!则两大类《;对于具有不规【则,的建筑针对其不规程!的具体?情况明确提出不【同,的要求;强》调应避免采用严重不!规则的?设计方案
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概念【设计的定义见本【规范第2.1.【9条:规则:性是其?中的一个重要—概念
!。 规则的—建筑方案体现在体型!(平:面和立面的》形状:)简单抗侧力体系】的刚度和承载力上下!。变化连续《、均匀平面布置【基本对称即在平立】面、:竖向剖面或抗—侧力体系上没有明显!的、:实质的不连续(【突变)
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, 规则与不规!则,的区分本规范在【第3.4.3条规】定了一些定》量的:参考界限但实际上引!起建筑不规则—的因素还有很多特别!是复杂的建筑体型很!难一一?用若干?。简化的定量指—标来划分不》规则程度并规定限】制范:围但是有经》验的、有《抗震知识素》养的建筑设计—人员应该对》所设计的建筑的【抗,。震性:能有所估《计要区分不规—则,、特别不规则和【严重不规《则等不规《则程度避《免,采用抗震性能—差的严重不规则的】设计:方案
】 ?。 三种不规则—程度的主要划—分方法如下
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不规!则指的是超过表【3,.4.3-1—和表:3.4.3-2【中一项及以上的【不规则指标;—
【 ?特别不?规则指具有》较明显的《抗震薄?弱部位可能引—起不良后果者其【参考界?限可参见超限高【层建筑?工程抗震设》防,专项审查技》术要点通常有三类】其一同时具有本规范!表3.4.3所列六!个主要不规则类型的!三个或三个以上【;其二具有表—1所列的《一,项不规则《;其三具有本规范表!3.4.3所列两个!方面的基本不—规则且其中有一项】接近表?1的不规则指标
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对】于特别?不,规则的建筑方案【只,要,不属于严重不—规,则结构设《计应采取比》。。本规范?第3:.,4.4条等的—要求更加《有效的措施
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严重【不规:则指的是形体复杂多!项,不,规则指标超过—本规范3.4.4】条上限?值或某一项大—大超过规定值具有】现有技术和》经济:条件不能克服的【严重的抗震薄弱环】节可能导《致地震破《坏,。的严重后果者
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3.【4.2 本条【要求建?筑设计需特别重【视其:。平、立?。。、剖面及构件—布置不规则对抗震】性能的影响
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3?.4.3、》3.4.4 【2001规范考虑】了当时89规范和钢!筋混凝土高层建筑】结构:设计与施工规范JG!J, 3:-91的相应规【定并参考了美国UB!C(1?997)日本BSL!(1:987?年版:)和欧洲规范8上】述五本规范对不【。规则结构的条—文规定有以下—三,种方式
《
《
《 1 规定了【规,则结构的准则不【规定不规则》结构的相应设计规】定如89规范和【钢筋混凝土高层建】筑结构设计与施工】规,范JGJ 3-【。91
! 2 》 对结构的不—规则性作出限制如】日,本BSL
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》。 ?3 对《规则:与不规则结构作【。出了定量的划分并】规定:了相应的设计计算要!求如美国UBC【及欧洲?规范8
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? : 本规?范基本上《采,用,了,第3种方式》但对容?易避免或危害性较小!的,不规则问《题未作规定
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》 :对于:结构扭?转,不,规则按刚性》楼盖计算当最大层间!位移与其平均—值的比?。。值为1.《2时相?当于一端为1.【0另一端为1—.45;当比—值1.5时相当于】。一端为1.》0另一端《为3美?国FEMA的N【EHRP规定—。限1.4《
【 对于较大错层!如,超,过,梁,高的错层需按楼板开!洞对待;《当错:层面积大于该层总】面积30%时—则属于楼板局部不】连续楼板典型宽【度按楼板外形—的基本宽度计算
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【 上层缩进尺【寸超过相邻下层对应!尺寸的?1/4属《于用尺寸衡量—的刚度不规则的【范畴侧向《刚度可取地震作用】下的层剪力与层【间,位,移之比值计算刚度】突变上?限,(如框支《层)在有关章—节规:定
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《 除了表3》.4.3所列的不】规则UBC》的规:定中对平面不规则尚!。。有,抗侧力构件上下错】。位、与主轴斜交【。或不对称《布置对竖向不规【则尚有相邻楼—层质量比大》于150%或竖向】抗侧力?构件在平面内—收进的尺寸大于【构件的长度(如棋盘!式布置)《等
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图1~!图6为典型示例以便!。。。理解本?规范表3.4.3-!1和表3.4—。.3:-2:中所列的不规则类】型
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— 本规》范3.4.3条1】。款,的规定主要针对【钢,筋混凝土和钢结【构的多层和》高层建筑所》作的不?规则性的限制—对砌体结构多层房屋!和单层工《。业厂房的不规—则,性应符?合本规范有关章节的!专门规定
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2010!。年修订的变》化,如,下
! , 1 明》确规定表3.4.】3所列?的,不规则类型是主要的!而不是?。全部不?规则所列的指标是概!念设计的《参考性?数值而不是严格的】数值:使用时需要综合判断!明确规?定按不规则》类型的数量和程【度采取不同的—。抗,震措施不规则的【程,度和:设,计的上?限控制可《根据设?防烈度的高低适【当调整对于》。特别不规则的建【筑结构要求专门研】究,和论证
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》 2 对于扭!转不:规则计?算需注?意以:下几点
】。
, : 1)】按国外的《有关规定楼盖周【边两端位移不超过平!均位移2倍的—情况称为《刚性楼盖超过2倍】则属于柔《性,楼盖因此这种“刚】性楼盖?”并不?是刚度无限》大,计算扭转位移比时】楼盖刚度可》。按实际?情况确定而不限【于刚度无限大假定
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【 《 2)扭转位【移比计算时楼—层的位移《不采用各《振型位?移的C?QC:组合计算按国外【的规:定明确改为取“【。。给定:水平力”计算可避】免有时CQC—计算的?最,。大位:移出:现在楼盖边缘的【中部:而,不在:角部而?。且对无限刚》楼盖、分块无限刚】楼盖:和弹性楼盖》均可:采用:相同的计算》方法处理《;该水平力一般【采,用振型组合》后,的,楼层地震《剪力:换算的?水平作用力并—考虑偶然偏心—;结:构楼层位移》和层间位移控制值】验算时仍采用CQC!的效应组合
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— : 3)偶—然偏心大小的—取值除采《用该方向最大—尺寸的5《%外也可《考,。虑具体?的平面形状和抗【侧力构?件的布置《调整
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《 4)扭】转不规则《的判断还可依据楼】层,质量中心和》刚度中心的距离【用偏心率的大小作为!参考方法
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3 【。 对于侧《向刚度的不规—则建议根据》结构特点采用合适的!方法包括楼层标【高,处产生单位位—移所需要的水平力、!结构层间位移—角的:变化等进行》综合分析
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【 4? 为避免水—平转换?构,件在大震下失效不】连续的竖向构—件传递到转换构件】的小震地震内力应】加大借鉴美国IB】C规:定取2.《。。5倍(分项系数为】1.0?)对增大系数作了】调整:
【 本次局部修订!主要是进《行文:字性修改以进一【步明确扭转位移比的!含义:
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3?.4.5 体型】复杂的建《筑并不一概提倡设】置防震?缝由于是《否,设置防震缝各有【利弊历来有不同的】观点总体《倾向是
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,。 : 1 》可设缝、可不设缝】时不设?缝设置防震》缝可使结构抗震【分,析模型较为简单容】易估计其地震—作用和采取抗震【措施但需考虑扭转地!震效应并按本规范】各章的规定》确定缝宽使防—震缝两侧在》预期的地震》(如中震)下不【发,生碰撞或减轻碰撞】引起的局部损—坏
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《 2 当不设置!防震缝?时结构?分,析模型复杂连—接处局部应力集中】。需要加强《而且需仔《细估计地《震扭转效应》等可能导致的不利】影响:
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