9 建筑结构
9.1 一般规定
9.1.1 住宅结构设计应满足住宅建筑功能要求,符合国家和天津市的相关现行规范、规程和标准,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量。
9.1.2 住宅结构的设计使用年限不应少于50年,其安全等级不应低于二级。
9.1.3 住宅结构的抗震设防类别不应低于丙类。天津市不同地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和设计地震分组应按表9.1.3规定采用。
表9.1.3 抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和设计地震分组
地区 | 抗震设防烈度 | 设计基本 地震加速度值 |
设计 地震分组 |
宁河、汉沽 | 8度 | 0.20g | 第一组 |
除宁河、汉沽、大港以外的市 辖区、蓟县、静海等地区 |
7度 | 0.15g | 第二组 |
大港 | 7度 | 0.10g | 第二组 |
9.1.4 住宅结构设计的重力荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、地震作用的设计基准期为50年。
9.1.5 在结构设计使用年限内,住宅结构和结构构件必须满足安全性、适用性和耐久性要求。
9.1.6 住宅结构构件(含承重砌体墙)不应产生影响结构安全的裂缝。
9.1.7 当结构体系、结构高度或不规则程度超出国家现行规范的规定时,应对结构或结构构件进行抗震性能化设计。
9.2 地基基础设计
9.2.1 住宅结构应依据符合相关国家现行标准要求的岩土工程勘察文件进行地基基础设计。
9.2.2 岩土工程勘察文件应对软弱土、液化土、欠固结回填土等对结构和抗震不利地段进行场地综合评价,并提出应采取的有效措施。严禁在抗震危险地段建造住宅建筑。
9.2.3 住宅地基基础设计应综合考虑抗震设防烈度、上部结构类型、地质状况、地下水位变化、地基承载力及地基变形要求、材料情况、施工条件等因素,选择适宜的地基基础形式,并满足住宅结构的基础埋深、承载能力及正常使用要求。
9.2.4 所有住宅结构的地基计算均应满足承载力要求。当地基受力层范围内存在软弱下卧层时,应对软弱下卧层进行承载力验算,并应按照国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定进行地基及基础的抗震承载力验算。
9.2.5 山区坡地的住宅建筑应进行地基的稳定性验算。
9.2.6 住宅工程地基变形允许值应符合国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007、《建筑桩基技术规范》JGJ 94及天津市现行标准《天津市岩土工程技术规范》DB 29-20的要求。对下列住宅地基应进行地基变形验算:
1 天然地基:
1)地基基础设计等级为甲级、乙级的地基:
2)地基基础设计等级为丙级的地基,应按《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第3.0.2条第3款、第3.0.3条有关规定执行。
2 人工处理的地基;
3 桩基:
1)设计等级为甲级的桩基;
2)体形复杂、荷载分布显著不均匀或桩端以下存在软弱土层的设计等级为乙级的桩基;
3)软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础。
9.2.7 当地下水埋藏较浅,住宅地下室或地下构筑物存在上浮问题时,应根据岩土工程勘察报告所提供的用于计算地下水浮力的设计水位,按照《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011第3.0.5条第3款、第5.4.3条进行抗浮稳定性验算。
9.2.8 同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基土层上。同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基;当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两部分地基基础的沉降差异,在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。
9.2.9 桩基础和经处理后的地基应进行承载力检验。
9.2.10 当住宅建筑高宽比超过相关规范规定时,应进行建筑物的抗倾覆验算,对于桩基础尚应进行桩基的抗拔(包括桩身强度)承载力验算。
9.2.11 基坑开挖和支护应保证其自身、基础及其周边环境的安全。
9.2.12 住宅基础防腐蚀处理做法,可依据国家现行标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046的规定执行。
9.3 结构计算
9.3.1 住宅结构抗震设计地震作用应根据抗震设防类别、抗震设防烈度、基本地震加速度、设计地震分组,按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的规定采用。
9.3.2 住宅楼面、屋面均布活荷载及风荷载标准值(kN/m2)应符合下列规定:
1 楼面均布活荷载标准值应按表9.3.2-1的规定采用。
表9.3.2-1 楼面均布活荷载标准值
类别 | 标准值(kN/m2) |
卧室、起居室(厅) | 2.0 |
厨房 | 2.0 |
卫生间 | 2.5 |
走廊、门厅 | 2.0 |
多层住宅楼梯 | 2.0 |
高层住宅楼梯 | 3.5 |
阳台 | 2.5 |
电梯机房 | 7.0 |
2 当进行梁、柱、墙及基础设计时,对上述的楼面均布活荷载标准值均应按照国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012第5.1.2条的规定乘以相应的折减系数。
3 屋面均布活荷载标准值应按表9.3.2-2的规定采用。
表9.3.2-2 屋面均布活荷载标准值
类别 | 标准值(kN/m2) |
不上人屋面 | 0.5 |
上人屋面 | 2.0 |
屋顶花园 | 3.0 |
4 基本风压应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用,对风荷载比较敏感的高层住宅建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍采用。
9.3.3 十层及十层以上或高度超过28m的丙类及以上抗震设防类别的住宅结构,应按照国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的要求,对场地土分层进行剪切波速测定。根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度确定场地类别。当两者数值处于场地类别的分界线附近(指相差15%范围)时,应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期。计算罕遇地震作用时特征周期应增加0.05s。
9.3.4 计算重力荷载、风荷载作用效应时不宜考虑剪力墙连梁刚度折减;计算地震内力时,剪力墙连梁刚度折减系数7度时可取0.7,8度时可取0.5,计算侧向位移时剪力墙连梁刚度可不折减。住宅结构抗震计算的阻尼比应根据不同的结构体系按相关国家现行标准规定采用。
9.3.5 住宅结构应根据抗震设防烈度、结构体系及房屋高度除进行一般的结构计算外,尚应根据结构不同的复杂程度按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010第5章及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第5章的规定进行补充计算,其计算结果应满足相应规范要求。
9.3.6 对于框架结构住宅,楼梯构件与主体结构整浇时,应考虑楼梯构件对主体结构地震作用的影响,并应加强楼梯构件的抗震构造措施。
9.4 住宅结构体系
9.4.1 住宅结构体系应根据抗震设防类别、抗震设防烈度、住宅高度、场地条件、地基情况、结构材料以及施工等因素,经技术经济分析和使用条件综合比较确定。
9.4.2 住宅结构应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。不应采用严重不规则的设计方案。
9.4.3 住宅结构宜具有多道抗震防线,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,在刚度和承载力突变的部位应采取可靠的加强措施。
9.4.4 建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类、抗震设防烈度为7度(0.15g)时,对下列钢筋混凝土住宅结构,应按8度(0.2g)采取抗震构造措施:
1 框架结构;
2 高度大于28米的框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、剪力墙结构。
9.4.5 高层住宅结构的剪力墙,应在约束边缘构件层与构造边缘构件层之间设置1~2层过渡层。过渡层边缘构件的纵筋、箍筋配置要求可低于约束边缘构件的要求,但应高于构造边缘构件的要求。
9.4.6 砌体结构住宅应按相关规范规定设置钢筋混凝土圈梁、构造柱、芯柱或采用配筋砌体,以保证结构整体性和抗震性能要求。其施工质量控制等级不应低于B级,并应采取有效的防裂措施。
9.4.7 混凝土结构构件的保护层厚度、配筋构造以及裂缝控制等,均应满足相关国家现行标准的要求。构件设计应避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土压溃先于钢筋屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。
9.4.8 住宅的普通钢结构、轻型钢结构构件及其连接,应采取有效的防火、防腐措施。
9.4.9 住宅结构中的围护结构及非结构构件与主体结构的连接和锚固,应满足相关国家现行标准的要求。
9.4.10 住宅结构在进行抗震设计时,其结构材料性能指标应符合下列最低要求:
1 砌体结构材料应符合下列规定:
1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;
2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于Mb7.5。
2 钢筋混凝土结构材料应符合下列规定:
1)混凝土的强度等级,框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20;
2)钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率;
3)抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件(含梯段),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;钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
3 钢结构的钢材应符合下列规定:
1)钢结构钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;
2)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;
3)钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
9.4.11 钢筋、钢材的性能指标,宜符合下列要求:
1 普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋;普通钢筋的强度等级,纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB500级、HRB400级和HRB335级热轧钢筋,箍筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400级、HRB335级和HPB300级热轧钢筋。
2 钢结构钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢;当有可靠依据时,尚可采用其他钢种和钢号。
9.5 楼(屋)盖结构设计
9.5.1 住宅楼(屋)盖应满足强度、刚度和耐久性的要求,并应具有良好的整体性。
9.5.2 住宅房屋高度超过50m时,剪力墙结构和框架结构宜采用现浇楼盖结构,其他结构体系应采用现浇楼盖结构;住宅房屋高度不超过50m时,8度抗震设计的高层住宅宜采用现浇楼盖结构,7度抗震设计的高层住宅及7、8度抗震设计的多层住宅可采用装配整体式楼盖结构。高层住宅房屋的屋盖应采用现浇屋盖结构,多层住宅房屋的屋盖宜采用现浇屋盖结构。
9.5.3 住宅现浇楼(屋)盖的混凝土强度等级不应低于C20且不宜高于C40。
装配整体式楼盖每层应设置钢筋混凝土现浇层,现浇层厚度不应小于50mm,混凝土强度等级不应低于C20,并应双向配置钢筋网,钢筋直径为Φ4~Φ6间距150mm~200mm,钢筋网应锚固在墙内或梁内。预制板板缝上缘宽度不宜小于40mm,当板缝宽度大于40mm时应在板缝内配置钢筋,并宜贯通整个结构单元。预制板板缝均应采用不低于C30混凝土灌实。
9.5.4 住宅楼盖现浇板厚度不应小于80mm,当板内预埋暗管时不宜小于100mm。高层住宅屋盖板厚度不宜小于120mm,且宜双层双向配筋,当板上表面钢筋未贯通时,应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋,钢筋间距宜为150mm~200mm,沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。高层住宅普通地下室顶板厚度不宜小于160mm。作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不应小于180mm,混凝土强度等级不应低于C30,应采用双层双向配置钢筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
9.5.5 混凝土结构构件的保护层厚度应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的要求,并应满足建筑设计防火要求的有关规定。
9.5.6 楼盖结构应具有适宜的舒适度,对于大跨度楼盖应验算楼盖结构的竖向振动频率及加速度。
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