1.6 结构方案规则性及超限判定

结构方案应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。对不规则的建筑应按规定采取加强措施,特别不规则的建筑应进行专门的研究和论证,采取特别的加强措施,严重不规则的结构方案不应采用。依据住建部发《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)规定,对建筑结构布置属于特别不规则、高度和屋盖超限的建筑必须按规定要求申报抗震设防专项审查。

1.建筑平面布置规则性要求

抗震设计的高层建筑,其平面布置宜简单、规则、对称,减少偏心,平面长度不宜过长(图1.6),平面尺寸及凸出部位尺寸的比值限值宜符合表1.3的要求。

图1.6 建筑平面示意

表1.3 平面尺寸及凸出部位尺寸的比值限值

2.平面不规则的主要类型

1)扭转不规则:在具有偶然偏心影响的规定水平力作用下,楼层两端抗侧力构件弹性水平位移(或层间位移)的最大值与平均值的比值大于1.2。

2)凹凸不规则:平面凹进的尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%。

3)楼板局部不连续:楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞总面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层。

3.建筑竖向布置规则性的要求

抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时,上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的75%;当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时,上部楼层水平尺寸B1不宜大于下部楼层的水平尺寸B的1.1倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m,如图1.7所示。

图1.7 结构竖向收进和外挑示意

4.竖向不规则的主要类型

1)侧向刚度不规则:该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。

2)竖向抗侧力构件不连续:竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递。

3)楼层承载力突变:抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%。

5.特别不规则类型

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。其界限详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质[2015]67号)及地方政府有关规定。特别不规则高层建筑需要进行专门的研究及论证。

6.需要进行超限抗震专项审查的主要类型

(1)高度超限

高度超过表1.4中所规定的最大适用高度的高层建筑(含B级高度的高层建筑)。

表1.4 房屋高度超过下列规定的高层建筑工程 (单位:m)

(续)

注:平面和竖向均不规则(部分框支结构指框支层以上的楼层不规则),其高度应比表内数值降低至少10%。

(2)特别不规则结构

特别不规则结构通常包括3类:

1)≥3项(表1.5所列)不规则的高层建筑工程。

2)2项(表1.6所列)不规则的高层建筑工程。

3)1项(表1.6所列)+1项(表1.5所列)不规则的高层建筑工程。

4)1项(表1.7所列)不规则的高层建筑工程。

表1.5 不规则项一

注:深凹进平面在凹口设置连梁,当连梁刚度较小不足以协调两侧的变形时,仍视为凹凸不规则,不按楼板不连续的开洞对待;序号a、b不重复计算不规则项;局部的不规则,视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则的一项。

表1.6 不规则项二

(续)

表1.7 不规则项三

注:仅前后错层或左右错层属于表1.5中的一项不规则,多数楼层同时前后、左右错层属于本表的复杂连接。

(3)大跨屋盖及特殊结构

表1.8所列为其他需进行超限抗震专项审查的高层建筑工程。

表1.8 其他高层建筑工程

注:1.表中大型公共建筑工程的范围,可参见《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223—2008)。

2.超长悬挑结构指主体结构悬挑长度大于15m的悬挑结构,特大跨度的连体结构指连体跨度大于36m的连体结构。