汪春福

福建省千億建筑設(shè)計有限公司廈門分公司（361000）

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)于如何規(guī)避“超限高層”問題的探討

汪春福

福建省千億建筑設(shè)計有限公司廈門分公司（361000）

這里主要針對如何規(guī)避“超限高層”問題進行探討，并提出自己的一些看法，可供同行參考。

高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；超限高層

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國建筑業(yè)迅速發(fā)展,設(shè)計思想在不斷更新，使得建筑的立面及平面設(shè)計越來越不規(guī)則，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員如果稍不注意就容易違反建質(zhì)【2010】109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》附錄一中表二的要求，即為超限高層建筑工程，按該要點的規(guī)定，該工程就要進行抗震設(shè)防專項審查，即除了設(shè)計周期的時間延長外，還要采取比現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的規(guī)定更嚴格的針對性強的抗震措施，也就是說該工程的造價無形中增也大了很多?，F(xiàn)就最典型的建筑平面（見圖1～2）的高層建筑工程作一個探討。

圖1 建筑平面圖

按結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的工程經(jīng)驗，這兩個平面的高層建筑位移比要想控制其小于等于1.2是很不容易的，這就存在著建質(zhì)【2010】109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》附錄一表二中所列的第1項——扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。

這兩個平面在1-1及2-2剖面處明顯存在著建質(zhì)【2010】109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》附錄一表二中所列的第2項——凹凸不規(guī)則（即平面凹凸尺寸大于相應邊長30%）和第3項——樓板不連續(xù)（即有效寬度小于50%）。

圖2 建筑平面圖

綜上所述，一個簡單的高層建筑工程（如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)或框架—剪力墻結(jié)構(gòu)等等），如果是這兩個平面中的一個,那么就已經(jīng)存在著建質(zhì)【2010】109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》附錄一表二中所列的三項不規(guī)則類型:扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)，按該要點的規(guī)定,等于或大于三項就屬于超限高層建筑工程，如果該工程是框支剪力墻結(jié)構(gòu)，那么就存在著四項不規(guī)則類型，即:扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)、構(gòu)件間斷，要想規(guī)避“超限高層建筑工程”,就要控制其不規(guī)則類型少于三項即只有兩項或者一項。

對于該平面的框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)或框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的高層建筑工程則只需減少一項就行了，上面說過這兩個平面的高層建筑其位移比要想控制其小于等于1.2是很不容易的，那么就應在凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)這兩項不規(guī)則類型中減少1項就行了。按GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》統(tǒng)一培訓教材第三講第四節(jié)中所述，當樓梯間、電梯井設(shè)計成剪力墻井筒時，即洞口處均為連梁，則可以不計入樓板的洞口面積，這樣樓板的有效寬度就可能大于或等于50%，“樓板不連續(xù)”這一項不規(guī)則類型就不存在了，僅有“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則及凹凸不規(guī)則”兩項不規(guī)則類型，就規(guī)避了“超限高層建筑工程”，按一般高層建筑工程設(shè)計就行了。

對于該平面的框支剪力墻結(jié)構(gòu)，僅減少這一項是不行的，還必須減少一項，控制位移比小于等于1.2是很不容易的，而“構(gòu)件間斷”是該結(jié)構(gòu)本身自帶的不能減少，就只能減少“凹凸不規(guī)則及樓板不連續(xù)”這兩項不規(guī)則類型，“樓板不連續(xù)”可以按上述方法消除，“凹凸不規(guī)則”這一項可以在1-1及2-2剖面的外側(cè)處增加樓板來解決，使其凹凸尺寸小于等于相應邊長的30%，且按JGJ 3-2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.4.6條，所加樓板的寬度應大于等于2.0 m，這樣就只有“扭轉(zhuǎn)不規(guī)則及構(gòu)件間斷”兩項不規(guī)則了，就規(guī)避了“超限高層建筑工程”，按一般高層建筑工程設(shè)計就行了。

上面所說的都是最典型的超限高層建筑工程如何規(guī)避的例子，還有些結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在整體計算中，當相鄰樓層的側(cè)向剛度變化不滿足JGJ 3-2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.5.2條或相鄰樓層的抗剪承載力之比不滿足JGJ 3-2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.5.3條時，由于這兩個條文不是強制性條文，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計人員一般都不調(diào)整，這樣無形中建質(zhì)【2010】109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》附錄一表二中所列的不規(guī)則類型又增加了剛度突變和承載力突變兩項，按上面所述，應調(diào)整這兩項不規(guī)則類型直至滿足規(guī)范為止，才能規(guī)避“超限高層建筑工程”，對于有經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員來說，調(diào)整這兩項不規(guī)則類型是很容易做到的。

當然建質(zhì)【2010】109號《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》附錄一表二中所列的不規(guī)則類型還有:偏心布置（即偏心率大于0.15或相鄰層質(zhì)心相差大于相應邊長15%）、組合平面（細腰形或角部重疊形）、尺寸突變（豎向構(gòu)件位置縮進大于25%，或外挑大于10%和4 m，多塔）、其他不規(guī)則形狀（即局部的穿層柱、斜柱、夾層，個別構(gòu)件錯層或轉(zhuǎn)換）等等，設(shè)計人員應根據(jù)工程的特性具體問題具體分析,這些不規(guī)則類型是完全可以規(guī)避的。

[1]建質(zhì)【2010】109號超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點[s].

[2]GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范[s].

[3]JCJ 3-2010商層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[s].

[4]GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范[s].