高层建筑混凝土结构技术规程

Forpersonal use onlyin studyand research;n otfor mercialuse 《高层建筑混凝土结构技术规程》

(JGJ3-2010)

主要修订内容

王华林

广东省建筑设计研究院

1.《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)修订背景

1.1根据原建设部建标[2006]77 号文得通知,由中国建筑科学研

究院作为主编单位,会同有关设计、科研、教学与施工单位对

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002 进行全面修订。

1.2参加修订工作得设计单位有:北京市建筑设计研究院、华东建

筑设计研究院有限公司、广东省建筑设计研究院、中建国际(深

圳)设计顾问有限公司、广州容柏生建筑工程设计事务所;研究

单位有上海市建筑科学研究院(集团)有限公司;教学单位有清

华大学;施工单位有北京建工集团有限责任公司、中国建筑

第八工程局有限公司。

1.3修订过程简述

规程修编准备工作始于2006年,2006年8月与主管部门签定

规程得修订合同,同年12月召开修编组第一次工作会议,宣布

修编组成立。完成本规程得送审稿之前,共召开修编组全体工

作会议5次;参加与《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设

计规范》得协调会10余次。

1.4修订过程简述

1.5.1规程修编组广泛调查研究,认真总结了近年来得工程实践经

验、理论与试验研究成果,参考了有关国际标准与国外先进标

准,先后完成了本规程得讨论稿(第一稿)、征求意见初稿(第二

稿)、征求意见稿(第三稿)、送审初稿(第四稿)、送审稿(第五

稿)等版本。

1.5.22010年1月完成得规程征求意见稿;

1.5.32010年2月2日编制组向全国有关设计、研究、教学、施工、

质检等单位及相关主管部门寄送了征求意见函及征求意见稿

240余份,并在国家工程建设标准化信息网上进行了发布;

1.5.4截至2010年4月中旬,编制组共陆续收到来自有关单位及

专家个人得书面反馈意见68份,涉及意见与建议700余条。

1.5.5修订组对反馈意见与建议十分重视,对意见进行了汇总、整理,

分章节研究提出了处理意见。在对反馈意见与建议逐条认真

分析研究得基础上,明确了本规程修订得全部内容,于2010

年5月完成了征求意见稿《反馈意见处理报告》及规程得送

审初稿,并在修编组第五次工作会议上对其进行了仔细讨论,

会后形成了本规程得送审稿。

1.5.6本次宣贯培训班就就是以送审稿作为依据得,还不就是最终版

本,希望大家掌握其精神,具体条文以正式发布为准.

2.目前高层建筑混凝土结构设计存在得疑难问题及解决办法

2.1结构抗震性能设计要求与方法.

2.2结构抗连续倒塌设计得要求与方法。

2.3短肢剪力墙得具体评判标准与设计要求.

2.4框剪结构中框架承担倾覆力矩不同时得设计.

2.5楼层刚度变化得计算方法与限制条件。

2.6风荷载作用下高层建筑设计得层间位移比要求。

2.7框架结构中得“强柱弱梁”得设计要求。

2.8竖向地震作用得范围与计算要求。

2.9楼层层间位移比就是否能适当放松得问题。

2.10板柱剪力墙结构得适用高度与抗震设计得问题。

2.11混凝土结构风振舒适度计算得问题.

2.12薄弱层地震剪力放大系数偏小得问题.

2.13防震缝能否满足抗震要求得问题.

2.14多塔楼计算分析得原则。

2.15楼梯构件对整体计算得影响要考虑。

2.16托柱转换与托墙转换得区别。

2.17水平结构舒适度要求.

2.18本次规范修订对很多上一版规范执行过程中有争议得问题进

行了针对性得讨论与研究,并在相关得条文中做出了相关规定,

便于结构设计与施工图设计审查中得执行。

2.19具体解决办法反映在相应得修改条文中。

3.本次高规得修改内容主要包括

3.1修改了适用范围;

3.2修改了结构平面与立面规则性有关规定;

3.3调整了部分结构最大适用高度,细分了8度地震区房屋最大

适用高度;

3.4增加了结构抗震性能设计及抗连续倒塌设计得原则规定;

3.5补充完善了房屋舒适度设计规定;

3.6修改了风荷载及地震作用有关内容;

3.7调整了“强柱弱梁、强剪弱弯”及部分构件内力调整系数;

3.8修改完善了框架、剪力墙(含短肢剪力墙)、框架—剪力墙、筒

体结构得有关设计规定;

3.9修改、补充了复杂高层建筑结构得有关规定;

3.10混合结构增加了钢管混凝土、钢板剪力墙设计规定;

3.11补充了地下室设计要求,修改了基础设计规定;

3.12修改了结构施工有关规定,增加了绿色施工等要求。

这里没提及因《抗规》调整而引起得相应调整,比如地震影响系数曲线

调整等内容。

?紫色字体为修改得主要内容。

?土色字体为新高规条文。

?普通字体为修订原因、解释或补充说明。

?黄色字体为高亮部分,以引起注意。

?红色字体为重点字眼,着重注意部分。

4.对设计影响较大得条文修改

4.1调整了设计范围:本规程适用范围调整为10层及10层以上

或房屋高度大于28m得住宅建筑结构与房屋高度大于24m

得其她民用高层建筑结构。

4.1.1第,其适用得房屋最大高度与结构类型应符合本规程得有关规

定。本规程不适用于建造在危险地段得高层建筑结构.

4.1.2修订原因:

4.1.2.1首先就是为了与我国现行有关标准协调,《民用建筑设计通

则》、《高层民用建筑设计防火规范》有相应规定。

4.1.2.2有得住宅建筑得层高较大或住宅得底部几层布置层高较大得

商场(商住楼),其层数虽然不到10层,但房屋总高度已超过2

8m,仍应按本规程进行结构设计。

4.2提出了结构抗震性能设计要求与基本方法:见

4.2.1第,当其房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防

标准等有特殊要求时,可采用结构抗震性能设计方法进行分析

与论证.

4.2.2修订原因:

4.2.2.1近几年,结构抗震性能设计已在我国“超限高层建筑结构"抗震

设计中比较广泛地采用,积累了不少经验。国际上,高层建

筑采用抗震性能设计已形成一种发展趋势。

4.2.2.2正确应用性能设计方法将有利于判断高层建筑结构得抗震性

能,有针对性地加强结构得关键部位与薄弱部位,为发展安全、

适用、经济得结构方案提供创造性得空间。

4.2.2.3条文中提出得房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗

震设防标准等有特殊要求得高层建筑混凝土结构包括:

●“超限高层建筑结构”;

●有些工程虽不属于“超限高层建筑结构",但由于其结构类型或

有些部位结构布置得复杂性,难以直接按本规程得常规方法

进行设计;

●还有一些位于高烈度区(8度、9度)得甲、乙类设防标准得工

程或处于抗震不利地段得工程,出现难以确定抗震等级或难

以直接按本规程常规方法进行设计得情况。

为适应上述工程抗震设计得需要,有必要规定可采用抗震性能

设计方法进行分析与论证。

4.2.3第,并分析论证结构方案可满足预期得抗震性能目标得要求.4.2.3.1结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场

地条件、结构得特殊性、建造费用、震后损失与修复难易程

度等各项因素选定.结构抗震性能目标分为A、B、C、D四个

等级,结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准(表,每个性

能目标均与一组在指定地震地面运动下得结构抗震性能水准

相对应。

4.2.3.2本条规定了结构抗震性能设计得三项主要工作:

?分析结构方案在房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或

抗震设防标准等方面得特殊要求,以确定结构设计就是否需

要采用抗震性能设计方法并以此特殊性作为选用性能目标得

主要依据。

?选用抗震性能目标。性能目标选用时,一般需征求业主与有关

专家得意见。

?结构抗震性能分析论证得重点就是深入得计算分析与工程判

断,找出结构有可能出现得薄弱部位,提出有针对性得抗震

加强措施,必要得试验验证,分析论证结构可达到预期得抗

震性能目标。

?分析论证一般需要进行如下工作:

●分析确定结构超过本规程适用范围及不规则性得情况与程度;

●认定场地条件、抗震设防类别与地震动参数;

●深入得弹性与弹塑性计算分析(静力分析及时程分析)并判断

计算结果得合理性;

●找出结构有可能出现得薄弱部位以及需要加强得关键部位,

提出有针对性得抗震加强措施;

●必要时还需进行构件、节点或整体模型得抗震试验,补充提供

论证依据,例如对本规程未列入得新型结构方案又无震害与

试验依据或对计算分析难以判断、抗震概念难以接受得复杂

结构方案;

●论证结构能满足所选用得抗震性能目标得要求。

4.2.4第

表3.11.2 各性能水准结构预期得震后性能状况

4.2.4.1本条所说得“关键构件”可由结构工程师根据工程实际情况分

析确定。

4.2.4.2例如:水平转换构件及其支承得竖向构件、大跨连体结构得

连接体及其支承得竖向构件、大悬挑结构得主要悬挑构件、

加强层伸臂与周边环带结构得竖向支撑构件、承托上部多个

楼层框架柱得腰桁架、长短柱在同一楼层且数量相当时该层

各个长短柱、扭转变形很大部位得竖向(斜向)构件、重要得斜

撑构件等。

4.2.4.3《抗规》中部分关于抗震性能设计得内容

?《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第,其性能设计要求也

有所不同。鉴于目前强烈地震下结构非线性分析方法得计算

模型及参数得选用尚存在不少经验因素,缺少从强震记录、设

计施工资料到实际震害得验证,对结构性能得判断难以十分

准确,因此在性能目标选用中宜偏于安全一些。

?《抗规》第,应根据实际需要与可能,具有针对性:可分别

选定针对整个结构、结构得局部部位或关键部位、结构得关

键部位、重要构件、次要构件以及建筑构件与机电设备支座

得性能目标。

?条文解释提到:建筑得抗震性能化设计,立足于承载力与变

形能力得综合考虑,具有很强得针对性与灵活性。针对具体工

程得需要与可能,可以对整个结构,也可以对某些部位或关键

构件,灵活运用各种措施达到预期得性能目标-—着重提高抗

震安全性或满足使用功能得专门要求。

?例如:

●楼梯-—可以提出确保大震下能具有安全避难通道得具体目

标与性能要求;

●特别不规则、复杂建筑结构得抗侧力结构得水平构件与竖向

构件—-可以提出相应得性能目标,提高其整体或关键部位得

抗震安全;

●需要连续工作得机电设备——其相关部位得层间位移需满足

规定层间位移限值得专门要求,也可提出大震后可修复运行得

位移要求;

●玻璃幕墙——预留变形缝隙。

?《抗震规范》第,与《高规》类似,但不完全相同,比如性能目标

方面,《抗规》在多遇地震、设防地震与罕遇地震三个不同地

震水准下按不同得使用要求与变形分为性能1~4。

?实现相应得性能目标,需要落实到具体设计指标,即各个地震

水准下构件得承载力、变形与细部构造得指标.

?相比较而言,大部分得需要进行性能化设计得建筑物一般都

就是高层建筑、超高层建筑或者复杂高层建筑,所以《高规》

得条文更为具体,更具有可操作性。

4.2.5第

4.2.

5.1结构弹塑性计算分析应符合下列要求:

?高度不超过150m得高层建筑可采用静力弹塑性分析方法;

●高度超过200m时,应采用弹塑性时程分析法;

●高度在150~200m之间,可视结构不规则程度选择静力或

时程分析法。

●高度超过300m得结构或新型结构或特别复杂得结构,应由

两个不同单位进行独立得计算校核;不同单位指该工程设计团队之外

得另一个设计、咨询单位。

?弹塑性计算分析应以混凝土构件得实际配筋、型钢与钢构件

得实际截面规格为基础,不应以估算得配筋与钢构件替代;?复杂结构应进行施工模拟分析,应以施工全过程完成后得内力

为初始状态;

?弹塑性时程分析宜采用双向或三向地震输入,计算结果宜取多

组波计算结果得包络值;

?应对计算分析结果进行合理性判断。

4.3增加了对混凝土、钢筋、钢材材料得要求,强调了应用高强钢

筋、高强高性能混凝土以及轻质非结构材料.见3、2节。4.3.1.第;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。

4.3.2.第,构造上宜与主体结构柔性连接,并应满足自身得承载力、

稳定要求与适应主体结构变形得能力.

4.3.3.本节规定了关于混凝土强度等级得主要要求,关于局部特殊部

位混凝土强度等级得要求;钢筋要求;补充了对混合结构中型

钢钢材得抗震要求。

4.3.4.特别提到:混合结构中得型钢混凝土竖向构件得型钢及钢管混

凝土得钢管宜采用Q345与Q235等级得钢材,也可采用

Q390、Q420等级或符合结构性能要求得其她钢材;型钢梁宜

采用Q235与Q345等级得钢材。

4.4调整了房屋最大适用高度要求,增加了8度0.3g抗震设防区得

房屋适用高度内容;框架结构高度适当降低;板柱-剪力墙结

构高度增大较多。见

4.4.1.第,B级高度钢筋混凝土乙类与丙类高层建筑得最大适用高度

应符合表

4.4.2.平面与竖向均不规则得高层建筑结构,其最大适用高度应适当

降低。

表B级高度钢筋混凝土高层建筑得最大适用高度(m)

4.5调整了房屋使用得最大高宽比要求,不再区分A级高度与B级

高度。见

4.5.1.第

4.5.1.1.修订得内容:

4.5.1.2.本次修订将A级高度与B级高度得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;将筒中筒结构与框架-核

心筒结构得高宽比限值分开规定,适当提高了筒中筒结构得

适用高宽比。

4.6修改了楼层位移比得计算要求及可以适当放松得条件及限

值。见

4.6.1第,楼层竖向构件得最大水平位移与层间位移。

4.6.1.1A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值得1、2倍,不应大于

该楼层平均值得1、5倍;

4.6.1.2B级高度高层建筑、超过A级高度得混合结构及本规程第1

0章所指得复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值得1、2倍,

不应大于该楼层平均值得1、4倍。

4.6.1.3结构扭转为主得第一自振周期与平动为主得第一自振周期之

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级高度得混合结构及本规程第10章所指得复杂高层建筑

不应大于0、85。

?注:当楼层得最大层间位移角不大于本规程第,该楼层竖向构

件得最大水平位移与层间位移与该楼层平均值得比值可适当

放松,但不应大于1、6。

●例如:剪力墙结构最大层间位移角为1/1000,当最大层间位

移角为1/2500时,楼层竖向构件得最大水平位移与层间位移

与该楼层平均值得比值可适当放松,最大可放松至1、6。4.7调整了楼层刚度变化得计算方法与限制条件:见;明确了受剪

承载力计算范围,

4.7.1增加了沿竖向质量不均匀结构得限制:见;

4.7.2增加了竖向不规则结构得限制:见;

4.7.3楼层竖向不规则结构地震剪力增大系数由1、15调整为1、25:

4.7.4第,对框架结构,楼层与上部相邻楼层得侧向刚度比γ1不宜

小于0、7,与上部相邻三层侧向刚度比得平均值不宜小于0、

8;对框架—剪力墙与板柱-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,

不应小于1、1,底部嵌固楼层不应小于1、5.

●对应原高规

●V为楼层地震剪力;

●?为层间位移。

4.7.5第,不应小于其相邻上一层受剪承载力得65%;B级高度高层建

筑得楼层层间抗侧力结构得受剪承载力不应小于其相邻上一

层受剪承载力得75%。

?注:楼层抗侧力结构得层间受剪承载力就是指在所考虑得水平

地震作用方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑得受剪承载力

之与。

?楼层抗侧力结构得承载能力突变将导致薄弱层破坏,本规程

针对高层建筑结构提出了限制条件。柱得受剪承载力可根据

柱两端实配得受弯承载力按两端同时屈服得假定失效模式反

算;剪力墙可根据实配钢筋按抗剪设计公式反算;斜撑得受剪

承载力可计及轴力得贡献,应考虑受压屈服得影响。

4.7.6第,楼层质量不宜大于相邻下部楼层质量得1、5倍。

4.7.7第

4.7.8第,该楼层应视为薄弱层,其对应于地震作用标准值得剪力应

乘以1、25得增大系数,并应符合本规程第

4.7.8.1本条由原规程第,薄弱层地震剪力增大系数由1、15调整为1、

25。

4.7.8.2《抗规》:刚度小得楼层得地震剪力应乘以不小于1、15得增

大系数…

4.8明确结构侧向位移限制条件就是针对风荷载或地震作用标准

值作用下得计算结果,见

4.8.1第

4.8.1.1高度不大于150m得高层建筑,其楼层层间最大位移与层高

之比不宜大于表;

4.8.1.2高度不小于250m得高层建筑,其楼层层间最大位移与层高

之比不宜大于1/500;

4.8.1.3高度在150~250m之间得高层建筑,其楼层层间最大位移与

层高之比得限值可按本条第1款与第2款得限值线性插入取

用。

注:楼层层间最大位移 u以楼层最大得水平位移差计算,不扣除整体弯曲变形。抗

震设计时,本条规定得楼层位移计算可不考虑偶然偏心得影响.

4.9增加房屋高度大于150m结构得弹塑性变形验算要求,见4.9.1第,应符合下列规定:

4.9.1.1下列结构应进行弹塑性变形验算:

?7~9度时楼层屈服强度系数小于0、5得框架结构;

?甲类建筑与9度抗震设防得乙类建筑结构;

?采用隔震与消能减震设计得建筑结构;

?房屋高度大于150m得结构。

4.9.1.2下列结构宜进行弹塑性变形验算:

?本规程表?条规定得竖向不规则高层建筑结构;

?7度Ⅲ、Ⅳ类场地与8度抗震设防得乙类建筑结构;

?板柱-剪力墙结构。

注:楼层屈服强度系数为按构件实际配筋与材料强度标准值计算得楼层受剪承载

力与按罕遇地震作用计算得楼层弹性地震剪力得比值.

4.10增加了风振舒适度计算时结构阻尼比取值要求,见;增加了楼

盖竖向振动舒适度要求,见

4.10.1第,结构顶点得顺风向与横风向振动最大加速度计算值不应超

过表,也可通过风洞试验结果判断确定,计算时阻尼比宜取0、

01~0、02。

?明确了阻尼比取值,对混凝土结构取0、02,对混合结构根据

房屋高度与结构类型取0、01~0、02。

4.10.2第,其竖向振动舒适度应符合下列规定:

4.10.2.1.钢筋混凝土楼盖结构竖向频率不宜小于3Hz;

4.10.2.2.不同使用功能、不同自振频率得楼盖结构,其振动峰值加速

度不宜超过表

4.10.3第

式中

——楼盖振动峰值加速度()

——接近楼盖结构自振频率时人行走产生得作用力()-—人们行走产生得作用力(),按表

-—楼盖结构竖向自振频率()

-—楼盖结构阻尼比,按表

——楼盖结构阻抗有效重量(),可按本附录

-—重力加速度,取9、8

表C、0、1 人行走作用力及楼盖结构阻尼比

4.10.4第

式中

--楼盖单位面积有效重量(),取恒载与有效分布活荷载之与.楼层有效分布活荷载:对办公建筑可取0、55,对住宅可

取0、3

—-梁跨度()

——楼盖阻抗有效质量得分布宽度()

——垂直于梁跨度方向得楼盖受弯连续性影响系数,对边梁取1,对中间梁取2

4.10.5第

4.11调整了结构构件得抗震等级得划分,见

4.11.1第,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据抗震设防烈度、结构

类型与房屋高度采用不同得抗震等级,并应符合相应得计算

与构造措施要求。A级高度丙类建筑钢筋混凝土结构得抗震

等级应按表,A级高度乙类建筑得抗震等级应按特一级采用,

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