结构专业统一技术措施.docx

1、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C20C30；受压构件采用C30C40；预应力构件采用C30C50；高层建筑底层柱采用C50C60；钢管混凝土柱采用C70C80。2.

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

3、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

4、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35m，要求干膜锌含量为9497%。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

5、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

6、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-

7、50 kg/m2；多层框架住宅结构的标准层钢筋用量为40-50 kg/m2；高层住宅结构的标准层钢筋用量为60-90 kg/m2；高层框剪结构的转换层钢筋用量为120-130 kg/m2；平战结合地下室的钢筋用量为170-190 kg/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

8、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

9、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

10、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；ANSY

11、S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0.60.8；框剪结构为0.7 0.9；剪力墙结构为0.91.0。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0.851.50。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

12、幅系数现浇框架梁取0.80.9。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1.21.5；中间框架梁可取1.52.0。3.3.9 梁扭矩折减系数梁扭矩折减系数一般可取0.40.6。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

13、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23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200300；剪力墙单元长度一般可取300500。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=0.100.15N；框剪结构T=0.080.12N；剪力墙结构T=0.040.08N；筒中筒结构T=0.060.10N。其中，N为结构计算

14、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、类土）；3.2%5%（8度、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1/10001/300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

15、.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

16、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10001300 kg/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0.91.2 t/m2；框剪结构为1.11.4 t/m2；剪力墙结构为1.41.7 t/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

17、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1220kN/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转化为静力等效荷载，通过控制风荷载作用下的结构侧移、与重力荷载组合作用下的结构承载力、稳定

18、、抗倾覆等来满足抗风要求。4.2.2 对于特别高柔的建筑物和复杂重要的高层建筑，通常还需通过风洞试验研究，摸清风荷载的作用特点，以控制结构风振加速度响应为主要目标，来满足高层建筑舒适度使用要求。4.2.3 基本风压取值原则对于舒适度控制设计时，基本风压重现期采用10年；对于高度小于60m的一般高层建筑抗风设计时，基本风压重现期采用50年；对于高度大于60m的高层建筑，进行承载力设计时基本风压重现期采用100年，进行位移控制设计时基本风压重现期采用50年。4.2.4 体型系数s取值原则对于矩形、十字形平面，H/B4, L/B1.5的高层建筑, 体型系数采用1.3；对于矩形、十字形平面，H/B4,

19、 L/B1.5的高层建筑, 体型系数采用1.4；对于圆形、椭圆形的高层建筑，体型系数采用0.8；对于正多边形的高层建筑，体型系数采用0.8+1.2/n0.5；对于V形、Y形、弧形、井字形、L形、形的高层建筑，体型系数采用1.4。4.3 地震作用4.3.1 小震、中震、大震的定义设防区地震设防烈度是50年发生概率为10%的烈度，即中震的概念。抗震设计时小震是50年发生概率为63%的烈度，一般比设防烈度小1.5度左右，地面峰值加速度最大值是中震的1/2.8左右。大震是50年发生概率为23%的烈度，一般比设防烈度大1.0度左右（9度设防时大震只提高了半度左右，50年发生的概率估计取3%左右），地面峰

20、值加速度最大值是中震的2.0左右。4.3.2 地震作用计算方法目前地震作用计算主要是采用振型分解反应谱法，是一种拟静力法。对于多质点体系采用振型分解法计算（考虑扭转藕联或者不考虑扭转藕联）各阶地震作用，然后采用CQC（藕联计算）或者SRSS（非藕联计算）组合方法求得各质点（刚性楼板为各楼层）地震力。现在建筑物地震作用的计算都是基于地面运动加速度实测记录，规范中的特征周期和场地类别也是根据地面以下土层覆盖厚度和剪切波速来确定的。4.3.3 结构任一楼层的最小水平地震剪力限定楼层的最小水平地震剪力控制主要是为了反映地震作用不确定性及地面地震运动速度、位移对结构的作用影响，弥补加速度反映谱的不足。4

21、.3.4 竖向地震作用高位连体结构、高位大跨度转换结构中的连体转换部分及其支承的主体结构的竖向振动效应放大明显，设计时必须予以考虑。应直接采用适合场地类别频谱特性的地震波、适合结构类别工作状态的结构阻尼比和相应设防水准及设计使用年限对应的峰值加速度，进行小震或中震的三向弹性时程分析。4.3.5 抗震性能目标的选用抗震性能目标指在设定的地震地面运动水准下建筑物的预期性能水准。根据建筑物的重要性、抗震设计的设防烈度、结构及非结构的性能和造价、震后的各种损失和修复难度等来选用抗震性能目标。建筑物的性能水准包括结构性能水准和非结构性能水准的若干组合。4.4 非荷载作用4.4.1 竖向温差效应季节变化、

22、太阳辐射等造成的结构温差可以分为两类，一类是外表构件自身内外表面的温差局部温差；另一类是外表构件中面和室内构件中面的温差整体温差。对于钢筋混凝土结构可以考虑混凝土的徐变应力松弛特性，将弹性计算的温差内力乘以徐变应力松弛系数0.3，作为实际温差内力标准值进行设计；同时可以考虑刚度折减，折减系数为0.85。温差效应与重力荷载效应组合时，温差效应的分项系数为1.2，温差效应的组合系数为0.8。4.4.2 水平温差收缩效应楼屋盖结构所受的水平温差收缩影响有两部分：一部分是楼屋盖中面在施工和使用中所经受的温差（各地区季节平均温度和混凝土终凝温度的差值）效应；另一部分是现浇混凝土的收缩应变，累计极限值可达

23、（24）X10-4，可以通过收缩当量温差来考虑。4.4.3 差异沉降效应差异沉降引起结构内力来源于差异沉降变形受到约束。对于钢筋混凝土结构可以考虑混凝土的徐变应力松弛特性，将弹性计算的沉降内力乘以徐变应力松弛系数0.3，作为实际沉降内力标准值进行设计；同时可以考虑刚度折减，折减系数为0.85。沉降效应与重力荷载效应组合时，沉降效应的分项系数为1.2，沉降效应的组合系数为0.8。4.4.4 混凝土徐变效应高层钢筋混凝土结构由于混凝土徐变效应，既有缓和竖向构件应力集中的有利因素，又有增加楼屋面梁内力的不利因素，且对上部连梁和非结构构件有影响，应全面分析综合考虑。在混合结构设计中，必须考虑在后期重力

24、荷载作用下混凝土筒体的徐变收缩对钢框架结构产生的不利影响。5 基础设计5.1 基础设计方法5.1.1 采用SATWE中的D+L工况的柱底内力设计值除以1.25来作为标准值，或采用JCCAD所选用的荷载组合值。水平荷载较大时要进行最大应力复核。5.1.2 采用重力荷载效应标准值确定基础：Pk fa，采用重力荷载效应标准值+水平荷载效应标准值复核基础：Pk 1.2fa （组合风荷载）；Pk 1.2a fa （组合地震作用）5.2 天然基础5.2.1 筏板基础、柱下条形基础和十字交叉形基础应采用弹性地基梁板模型考虑上部结构刚度进行整体分析计算，柱下条形基础也可按倒梁法计算；筏板基础宜按照有限元法计算

25、其内力及配筋；5.2.2 钢筋混凝土独立基础、柱下条形基础、十字交叉形基础翼板、梁板式筏板基础底板受力钢筋的最小配筋率不应小于0.15%。基础梁的配筋率不宜小于0.3%，梁、板上部钢筋全跨贯通，底部钢筋应不少于1/2全跨贯通。梁两侧腰筋不小于 12250。5.3 桩基础5.3.1 计算承台钢筋时，应按实际桩反力来计算。承台受力钢筋的最小配筋率不应小于0.1%。梁式承台受力钢筋应满足梁最小配筋率要求。承台受力钢筋不宜小于 14，分布钢筋不宜小于 12；5.3.2 在无底板情况下，单桩承台间拉梁应按拉弯构件计算，弯矩取两端墙柱底弯矩，拉力按两端柱的最大轴力的1/15（7度）、1/10（8度）取值。

26、对一般为协调变形而设置基础拉梁，应按非抗震框架设计，纵向拉力应按两端柱的最大轴力的1/15取值。5.3.3 抗拔桩的配筋原则：常规做法采用裂缝宽度0.2作为控制条件进行配筋设计,配筋率比较大；根据现阶段工程实践，可采用裂缝宽度0.3作为控制条件进行配筋设计，并要求钢筋进行抗腐蚀处理，可以降低抗拔桩的配筋率。6 地下室设计6.1 方案设计要求以层高为主要指标，通常柱距为7.88.4m。根据荷载情况可选择梁板布置方式有：无梁楼盖、宽扁梁、井字梁和主次梁。应进行方案经济综合比较，并考虑半地下室的可能性。6.2 地下室设计要求6.2.1 地下室外墙计算简图：一般情况按上端铰支，下端嵌固计算。当地下室顶

27、板与墙身厚度相近时，可采用两端嵌固计算，此时地下室外墙顶部配筋应与地下室顶板配筋同时考虑；6.2.2 迎水面钢筋保护层厚度取50mm。当有外防水时钢筋保护层可适当减少；6.2.3 地下室外墙及其付壁柱的混凝土强度等级宜相同（塔楼柱兼做付壁柱除外）；纵筋应相匹配。为防止或减少竖向裂缝的产生，其水平构造筋单边配筋率宜大于0.2%，水平筋的间距不宜大于150mm。6.2.4 地下室防水混凝土的抗渗等级应符合地下工程防水技术规范有关规定：工程埋置深度h10m时，设计抗渗等级为S6，10mh20m时，设计抗渗等级为S8。侧壁抗渗等级应根据埋置深度分级确定。6.2.5 地下室底板（无梁结构）配筋设计时，应

28、通过调整基础（承台）的平面尺寸，使得底板仅需配通长板筋即能满足底板受力和裂缝控制要求，可以减少钢筋用量且施工方便。6.3 施工期间，地下室降水要求应根据上部结构建造进度逐渐调整降水标高。6.4 抗拔锚杆的设计原则6.4.1 抗拔锚杆的布置要求：应该考虑地下室底板的抗弯刚度，在水浮力作用下区格中板跨中变形最大，接近柱子部分板变形最小，基于这种受力机理，锚杆所承受上拔力的大小与板的变形相关，而不是与其从属面积绝对相关，应该通过锚杆的合理布置来使其受力尽量均匀，充分发挥每根锚杆的抗拔承载力。6.4.2 锚杆孔直径宜取3倍锚杆筋体直径，且不得小于1倍锚杆筋体直径加50mm。锚杆孔直径一般可取130、150、180、200mm，正常情况下采用150mm较为常见。6.4.3 锚杆筋体宜采用带肋钢筋，水泥砂浆强度等级不宜低于M30，细石混凝土强度等级不宜低于C30。6.4.4 对于永久性抗拔锚杆应考虑抗腐蚀要求，可以采用锌基涂镀（不应采用热浸锌）对钢筋表面进行防腐处理。6.4.5 锚杆筋体如必须接驳时，应采用机械连接，并满足同一连接区段接头率为25%。7 剪力墙设计7.1 剪力墙布置及尺寸确定原则7.1.1 结构布置尽量避免短肢剪力墙结构避免短肢剪力墙结构体系可获得较优的经济指标，同时简化设计且结构具有更高的可靠度。7.1.2 控制合理剪力墙折算厚度剪力墙折算厚