结构专业统一技术措施

结构专业统一技术措施（2009版）1一般要求1.1本技术要求适用于位于抗震设防烈度为6度、7度、8度地区的高层、小高层及多层建筑。结构体系包括框架结构（包括异形柱）、板柱-剪力墙结构、部分框支剪力墙（包括短肢剪力墙）结构、框架-剪力墙结构、剪力墙（包括短肢剪力墙）结构、框架-核心筒结构和筒中筒结构等。2材料2.1混凝土2.1.1*现浇混凝土采用预拌混凝土。2.1.2合理采用高性能、高强混凝土。混凝土强度等级选用如下：受弯构件采用C20~C30；受压构件采用C30~C40；预应力构件采用C30~C50；高层建筑底层柱采用C50~C60；钢管混凝土柱采用C70~C80。2.1.3混凝土的配合比要求地下室底板、侧壁和地下室各层楼板的混凝土，要求控制其水灰比不大于0.45。2.1.4混凝土的原材料及配比，应在正式施工前的混凝土试配工作中，通过混凝土工作性、强度和耐久性指标测定，并通过抗裂性能的对比试验后确定。（试验方法按《混凝土结构耐久性设计与施工指南》附录A执行）。2.1.5大体积混凝土应合理选择原材料(如采用低热水泥加适量粉煤灰等)和配合比,尽量控制水泥用量,控制混凝土浇灌温度和采取其他降低混凝土水化热和减少混凝土干缩的有效措施，采用有效的保温保湿，控制混凝土内外温差不超过25℃，温度陡降不超过10℃，避免产生裂缝。保湿养护时间不少于14昼夜。2.1.6用于填充的陶粒混凝土容重≤1000kg/m3。2.2钢筋2.2.1合理采用高强度钢材。梁采用HRB400级钢筋（）fy=360N/mm2作为纵筋，箍筋可用HPB235级钢筋（）fy=210N/mm2及HRB335级钢筋（）fy=300N/mm2；板可用HPB235及HRB335级钢筋作为受力钢筋(对于无延性要求的板可以采用冷轧带肋钢筋)；墙柱采用HRB335级钢筋作为纵筋，箍筋可用HPB235及HRB335级钢筋；预应力混凝土结构以高强、低松弛钢丝、钢绞线为主导钢筋。2.2.2由裂缝宽度控制的构件采用HRB335级钢筋（）作为受力钢筋。2.2.3钢筋防腐措施受力钢筋可采用锌基涂镀对钢筋表面进行防腐处理。采用锌基涂镀（不应采用热浸锌）进行防腐时，要求涂层厚度不得小于35μm，要求干膜锌含量为94～97%。2.2.4抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。2.2.5当钢筋的品种,级别或规格需作变更时,应办理设计变更文件。2.3砌体2.3.1砌体除特别说明外均不作承重用。地上部分内、外隔墙采用轻质砌块，容重≤1100kg/m3，强度等级≥MU5。砂浆采用Mb5水泥石灰混合砂浆。2.3.2室外地坪以下采用灰砂砖，强度等级≥MU10。砂浆采用M7.5水泥砂浆。2.4型钢及钢板2.4.1建筑结构用钢有碳素结构钢（Q235）和低合金结构钢（Q345、Q390、Q420）。2.4.2钢材选用的基本原则有结构重要性、所受荷载情况、应力特征、连接方法、工作温度、钢材厚度、环境条件等。2.4.3碳素结构钢（Q235）一般从B级质量等级选用，其强度较低，适合用于细长压杆以及由整体稳定、疲劳强度或刚度控制设计的构件。2.4.4低合金结构钢（Q345、Q390、Q420）适合用于由强度控制设计的受拉和受弯构件、内力大的粗短柱。2.5合理钢筋用量2.5.1新的钢筋混凝土结构设计规范和其他相关规范实施后，钢筋用量有较大幅度提高，这是宏观政策趋势。钢筋用量应该分结构类型、建筑高度、有无地下室、抗震设防等来考察。2.5.2合理采用HRB400级钢筋能节省钢筋用量。2.5.3方案或初步设计时向校审人员提供主要砼量和钢筋量汇总以便选择恰当方案。施工图设计后向校审人员提供主要砼量和钢筋量汇总，以便适当调整设计达到经济指标。主要指标：a.全楼水平构件（梁、板）合计每平方用量；b.全楼竖向构件（柱、剪力墙）合计每平方用量；c.标准层（统计中间楼层）每层每平方用量（包括梁、板、柱、剪力墙）；d.转换层每层每平方用量（包括梁、板、柱、剪力墙）；e.总计每平方用量。2.5.4根据工程统计，下列结构形式的钢筋用量可作为参考：框架别墅的钢筋用量为40-50kg/m2；多层框架住宅结构的标准层钢筋用量为40-50kg/m2；高层住宅结构的标准层钢筋用量为60-90kg/m2；高层框剪结构的转换层钢筋用量为120-130kg/m2；平战结合地下室的钢筋用量为170-190kg/m2。3结构计算分析3.1结构计算分析原则3.1.1结构计算分析是根据结构的简化模型和作用在结构的简化荷载来进行计算分析的，计算结果的误差来自荷载的不确定性、材料弹性和弹塑性的假设、计算模型与实际结构的差异和分析过程的误差等方面。对计算结果应进行合理性确定。3.1.2结构的内力和位移按弹性方法计算。在竖向荷载作用下，框架梁及连梁等构件可考虑梁端塑性变形内力重分布的影响对梁端负弯矩进行调幅。当竖向荷载效应和水平作用效应组合时，应先对竖向荷载作用下框架梁的弯矩进行调幅，再与水平作用产生的框架梁的弯矩进行组合。3.1.3对于罕遇地震的第二阶段设计，不要求进行内力计算。对要求进行罕遇地震弹塑性分析的结构，其弹塑性层间位移角应满足规范要求的限值。3.1.4对带转换层的结构、带加强层的结构、连体结构应选用合适的计算单元进行分析。在整体分析后，应对简化处理过的转换层、加强层及连接体进行应力分析。3.1.5在内力和位移计算中，楼板一般可假定在其自身平面内为刚度无限大，平面内只有刚体位移，包括两个方向的平移和楼板的整体转动。3.1.6在楼面有较大的开洞或缺口，楼面宽度狭窄、平面上有较长的外伸段、底层大空间剪力墙结构的转换层楼面、楼面整体性较差等情况下，应对采用刚性楼面假定的计算结果进行修正，或采用楼板面内为半刚性的计算方法。3.1.7一般情况下不考虑楼板的出平面刚度，在无梁楼盖中需要考虑，此时楼板的出平面刚度即作为等效框架梁的刚度。3.1.8对于高层建筑结构，应在重力荷载效应分析时考虑墙和柱子轴向变形的影响。宜考虑施工过程分层施加竖向荷载这一因素，施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法。3.1.9分析方法杆系结构的有限元分析方法和弹性力学问题的有限元分析；静力分析和动力分析；几何非线性分析和材料非线性分析。3.2结构分析程序种类3.2.1平面结构空间协同法适用于平面布置较为规则的框架、框架-剪力墙和剪力墙结构等。3.2.2三维空间分析法现阶段最常用的分析方法，将结构作为空间体系，梁和柱均采用空间杆单元，剪力墙单元模型有开口薄壁杆件单元、空间膜元、板壳单元以及墙组元模型。楼板有无限刚和弹性两种刚度假定。其中，板壳单元模拟的剪力墙既有平面内刚度，又有平面外刚度，是接近实际情况的模型。3.2.3常用分析程序整体结构计算程序：PKPM软件中的SATWE模块；ETABS分析程序；SAP2000分析程序；MIDAS分析程序；ANSYS分析程序等。局部结构有限元分析程序：SAP2000分析程序；MIDAS分析程序；ANSYS分析程序；ABUQUS分析程序等。3.3总信息调整参数3.3.1周期折减系数框架结构为0.6~0.8；框剪结构为0.7~0.9；剪力墙结构为0.9~1.0。3.3.2框架-剪力墙结构任一层框架部分承担地震力调整系数框架部分承担至少20%的基底剪力与1.5倍最大楼层剪力两者之较小值。3.3.3地震作用调整系数此系数可用于放大或缩小地震作用，一般情况下取1.0。取值范围0.85~1.50。3.3.4计算振型数高层建筑结构地震作用振型数至少取9；当考虑扭转藕联计算时，振型数不应小于15；对多塔结构则振型数不应小于多塔数×9；计算振型数应保证振型参与质量不小于总质量的90%。3.3.5梁端弯矩调幅系数现浇框架梁取0.8~0.9。框架梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩根据平衡条件相应增大。3.3.6梁弯矩放大系数一般可取1.0，按活荷载不利布置计算。3.3.7连梁刚度折减系数抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁在内力和位移计算中，刚度折减系数可取0.5；当结构位移由风荷载控制时，连梁刚度折减系数不宜小于0.8。3.3.8梁刚度增大系数现浇楼面的边框架梁可取1.2~1.5；中间框架梁可取1.5~2.0。3.3.9梁扭矩折减系数梁扭矩折减系数一般可取0.4~0.6。当结构中存在利用梁扭转刚度及强度时，梁的配筋设计时需用1.0进行核算。3.4框支梁与框支柱的分析3.4.1计算模型的选取可以选取框支梁所在层数以下的框架以及框支梁所在层数以上2~3层楼层进行分析计算。3.4.2单元划分原则框支梁与框支柱的单元长度一般可取200~300；剪力墙单元长度一般可取300~500。3.5计算结果判断和调整原则3.5.1对于重要的高层结构、复杂的高层结构，应至少采用两个不同的力学模型的结构分析程序进行计算比较，并对计算结果的合理性进行判断，确认其可靠性后才可用于工程设计。3.5.2关于周期、振型和地震力的合理性结构第一周期一般在以下范围：框架结构T=0.10~0.15N；框剪结构T=0.08~0.12N；剪力墙结构T=0.04~0.08N；筒中筒结构T=0.06~0.10N。其中，N为结构计算层数。振型曲线光滑连续，零点位置符合一般规律。对于第一周期小于3.5秒的结构，底部总剪力与总质量的比值一般为：1.6%~2.8%（7度、Ⅱ类土）；3.2%~5%（8度、Ⅱ类土）。3.5.3关于位移的合理性位移曲线应上下渐变，不应出现大的突变，位移值必须满足规范有关要求。在确定荷载下，位移值与结构总体刚度成反比。高度不大于150m的常规高度高层建筑层间位移角的限值按不同的结构体系在1/1000~1/300之间取值。3.5.4关于构件配筋的合理性包括以下几方面：一般构件的配筋值是否符合构件的受力特性；柱、剪力墙的轴压比是否满足规范要求；竖向构件的加强部位的配筋是否有反映；个别构件超筋的判断和处理。3.5.5内外力平衡校核分析在单一重力荷载或风荷载作用下内外力平衡条件是否满足。4荷载与作用4.1重力荷载4.1.1重力荷载包括恒载和活载，主要由以下4部分组成：结构自重，包括楼屋面板、梁柱、剪力墙（筒体）自重，通常占重力荷载的60%~80%；楼地面粉刷、吊顶自重，屋面找坡、防水、保温层等自重；填充墙及门窗自重；使用活荷载，包括人员、家具、设备等各类使用荷载。4.1.2重力荷载的计算要点：计算梁自重时，要注意扣去梁板重叠部分的板重，尤其在扁梁、宽扁梁结构中更需注意。此部分引起总重力荷载增大的误差通常为10%~20%；设备房要考虑足够荷载；屋面、阳台、露台考虑绿化荷载；地下室顶板考虑覆土及绿化荷载。使用活荷载的计算要注意折减。一般情况下，折减系数可以采用与活荷载质量折减系数一致，取0.5。4.1.3根据大量工程的统计，采用普通轻质填充墙（墙质量密度1000~1300kg/m3）的各类现浇钢筋混凝土民用高层建筑结构平均质量：框架结构为0.9~1.2t/m2；框剪结构为1.1~1.4t/m2；剪力墙结构为1.4~1.7t/m2。4.1.4典型荷载墙体荷载轻质砌块，砌体密度≤1100kg/m3；灰砂砖，砌体密度≤1900kg/m3。外墙水磨石墙面：0.55kN/m2；外墙大理石、花岗岩墙面：1.16kN/m2；外墙贴锦砖墙面：0.72kN/m2；内墙贴瓷墙面：0.5kN/m2。墙体开洞折减荷载系数：当开洞面积占墙体50%及以下时取1.0；当开洞面积占墙体50%~70%时取0.7；当开洞面积占墙体70%以上时取0.5。附加恒荷载楼板面层：1.2kN/m2（塔楼），1.5kN/m2（裙楼）；梯间前室、走道吊顶：0.2kN/m2。消防车荷载12~20kN/m2；施工荷载5kN/m2。屋顶防水及保温层：2.2kN/m2（找坡另按实计）。停车库找坡层荷载3kN/m2（按平均厚度150计）。沉板填充荷载12kN/m3（轻质陶粒混凝土）。4.2风荷载4.2.1风荷载是一种动力荷载，通常将这种动力荷载