02-建筑结构不规则判别

建筑结构不规则性判别2015.11结构设计归纳系列之二主要内容v一.规范规定v二.几个术语v三.设计目标及依据v不规则分类及判定一、规范规定v1.1建筑抗震设计规范GB 50011-2010 强条 3.4.1 建建筑筑设设计计应应符符合合抗抗震震概概念念设设计计的的要要求求明明确确建建筑筑体体型型的的规规则则性性，不不规规则则的的建建筑筑应应按按规规定定采采取取加加强强措措施施；特特别别不不规规则则的的建建筑筑应应进进行行专专门门研研究究和和论论证证，采采取取特特别别的的加加强强措措施施；严严重重不不规规则则的的建建筑筑不不应应采采用用。注注：形形体体指指建建筑筑平平面面形形态态和和立立面面、竖竖向向剖剖面面的的变变化化一、规范规定v1.2建筑抗震设计规范GB 50011-2010 3.4.2 建筑设计应重视其平面、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。一、规范规定v1.3高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010 3.4.1 在高层建筑的一个独立单元内，结构平面形状宜简单、规则，质量、刚度和承载力分布宜均匀。不应采用严重不规则的平面布置。注：一个独立单元指0.00以上结构构件独立，有抗震缝自然分段的结构单元，与建筑分区无关。3.5.1 高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和收进。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化。一、规范规定对规范规定的理解v“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧立构件位置、质量分布、承载力分布等诸多因素的综合要求；v规则的建筑方案体现在平立面形状简单，抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀、平面布置对称；即在平立面、竖向剖面或抗侧力体系上无明显的“实质性不连续”二、几个术语定义v根据抗规3.4.1条文解释：特别不规则：具有较明显的抗震薄弱部位，可能引起不良后果者，参考界限见超限高层审查要点2015，主要分为：1.同时具备三个或三个以上审查要点表2中不规则2.具有审查要点表3中的2项或同时具有表3和表2中某项不规则3.下列审查要点表4某一项不规则4.同时具有平面、竖向不规则且有一项接近审查要点表2、表3的不规则指标。二、几个术语定义v严重不规则：指形体复杂，多项不规则指标超过规定上限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。三、设计目标及依据设计目标v一般避免出现特别不规则v个别重要高层建筑出现特别不规则需在初步设计报送省超限委员会专项审查v严禁出现严重不规则v依据规范v建筑抗震设计规范v高层建筑混凝土结构技术规程v超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点(建质201567号)v超限审查仅指高层建筑（10层及以上或高于28米住宅建筑以及高度大于24米的其他民用建筑）v多层建筑参考高层执行三、设计目标及依据v建设部超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点建质201567号规定了哪些高层建筑需进行超限审查v结构设计按审查要点逐条确定不规则项v不规则判断依据抗规第3.4.3条、高规3.4、3.5节判断v上述判断在方案阶段结构专业亟需介入超限高层审查要点的规定超限高层审查要点的规定超限高层审查要点的规定所以高层建筑凡是符合表15者，均应按审查要点规定在初步设计阶段报省超限高层建筑工程抗震设防专家委员会进行超限专项审查。超限高层审查要点的规定四、不规则判定平面不规则v1a 扭转不规则v1b 偏心布置v2a 凹凸不规则v2b 平面组合v 3 楼板不连续竖向不规则v4a 刚度突变v4b 尺寸突变v 5 构件间断v 6 承载力突变v 7 局部不规则平面不规则平面不规则v结构平面布置的关键是避免扭扭转转并确保水平力传递的有效性。v应刚心、质心一直或基本一致。v每个结构单元尽量采用方形、圆形、正多边形、椭圆形等，避免主要抗侧立构件偏置平面不规则平面不规则v抗震有利的结构布置简单、规则、对称平面不规则平面不规则抗震不利的结构布置v长宽比过大v过于狭长v突出部分的长度过大v宽度过小v角部重叠v细腰等平面不规则之平面不规则之扭转不规则、偏心布置扭转不规则、偏心布置v1a 扭转不规则 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2强制楼板无限刚假定规定水平力计算裙房以上1/3以上楼层位移比1.4时为特别不规则v1b 偏心布置偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%参见JGJ99-3.2.2多塔或单塔与大底盘偏心距20%为特别不规则注：1a、1b 不重复计算不规则项平面不规则之凹凸不规则、组合平面v2a 凹凸不规则 平面凹凸尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%参见GB50011-3.4.3v2b 组合平面细腰形或角部重叠形参见JGJ3-3.4.3注：2a、2b 不重复计算不规则项平面不规则之凹凸不规则抗震规范中列举的典型示例平面不规则之凹凸不规则几种规范未列出典型示例根据实际情况判断下例平面不规则之凹凸不规则工程常见平面典型示例平面不规则之组合平面v角部重叠v细腰形高规列举的典型平面平面不规则之楼板不连续抗震列举的典型平面平面不规则之楼板不连续几种规范未列出典型示例平面不规则之楼板不连续有效楼板宽度和典型楼板宽度有效楼板宽度和典型楼板宽度都是从楼板传递水平地震作用的角度来度量楼电梯间周边有墙与连梁围合，可保证水平力有效传递，故不按开洞考虑楼电梯间周边墙分散或整体性差（单片墙或无连梁封闭围合）则无板部分按开洞考虑悬挑部分不计入典型楼板宽度、有效楼板宽度计算竖向不规则v结构立面剖面布置的关键是避免承载力和楼层刚度刚度刚度刚度突变突变突变突变，避免出现薄弱层薄弱层薄弱层薄弱层（率先屈服，出现较大的塑性变形集中）并确保竖向力传递的有效性v应使结构的承载力和竖向刚度自下而上逐步减小，变化均匀、连续、不出现突变突变突变突变（混凝土、构件截面避免同时改变）v避免带有突然变化的阶梯立面（大底盘、上部收进等，在刚度突变部位出现应力集中现象，上部刚度减小过快时结构的高震型反应及鞭梢效应明显，在顶部变形集中）竖向不规则v有利抗震立面v不利抗震立面竖向不规则之刚度突变、尺寸突变 4a 刚度突变v本层与相邻上三层变化大于的比值小于0.8v框架结构本层与相邻上一次的比值小于0.7v非框架结构本层与相邻上一次的比值小于0.9；当层高大于相邻上层的1.5倍时小于1.1 4b 尺寸突变v竖向构件收进高度高于结构总高度的20%且收进大于25%v外挑大于10%和4米v多塔注：4a、4b不重复计算不规则项竖向不规则之刚度突变v刚度计算应根据结构类型不同选用不同的计算方法 竖向不规则之尺寸突变 竖向不规则之构件间断v上下层墙、柱、支撑不连续v含加强层、连体类竖向不规则之承载力突变v相邻层受剪承载力变化大于80%竖向不规则之局部不连续v局部的穿层柱、斜柱、夹层、个别构件错层或转换、个别楼层位移比略大于1.2v局部不规则视其位置、数量等对整个结构的影响大小判断是否计入不规则的一项五、超限高层判定v1.高度超过技术要点表1高度的v2.同时具备技术要点表2中三及三项以上不规则的v3.具备技术要点表3中的两项或同时具备表2、3中的某项的v4.具备技术要点表4中某一项的v技术要点表5规定的其他建筑结 束