GB 50135-2006 高耸结构设计标准 完整章节版
高耸结构设计标准 GB 50135-2006
1 总则
1.0.1 为在高层建筑结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本标准。
1.0.2 本标准适用于建筑工程的混凝土结构设计，包括框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构等。本标准不适用于特种结构的设计。
1.0.3 高层建筑混凝土结构的设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 高层建筑 tall building 建筑高度大于27m的住宅建筑或建筑高度大于24m的非住宅建筑。
2.1.2 框架结构 frame structure 由梁和柱组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
2.1.3 剪力墙结构 shear wall structure 由剪力墙组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
2.1.4 框架-剪力墙结构 frame-shear wall structure 由框架和剪力墙共同承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
2.1.5 筒体结构 tube structure 由核心筒或框筒组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
2.1.6 抗震等级 seismic grade 根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度对混凝土结构采取的不同抗震措施。
2.1.7 薄弱层 weak story 在地震作用下，楼层侧向刚度小于相邻上一层的70%的楼层。
2.1.8 软弱层 soft story 在地震作用下，楼层侧向刚度小于相邻上一层的50%的楼层。
2.2 符号
- H——房屋总高度
- B——房屋宽度
- h——层高
- V——剪力
- M——弯矩
- N——轴力
- Δ——位移
- δ——层间位移
3 基本设计规定
3.1 一般规定
3.1.1 高层建筑混凝土结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
3.1.2 高层建筑混凝土结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度划分为一级、二级、三级。
3.1.3 高层建筑混凝土结构的设计工作年限为50年。
3.1.4 高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.1.4的限值。
| 结构类型 | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|
| 框架 | 5 | 4 | 3 | 2 |
| 框架-剪力墙 | 6 | 5 | 4 | 3 |
| 剪力墙 | 7 | 6 | 5 | 4 |
| 筒中筒 | 8 | 7 | 5 | 4 |
3.1.5 钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应符合表3.1.5的规定。
| 结构类型 | 6度 | 7度 | 8度 | 9度 |
|---|---|---|---|---|
| 框架 | 70 | 60 | 50 | 30 |
| 框架-剪力墙 | 150 | 130 | 100 | 50 |
| 剪力墙 | 150 | 140 | 120 | 60 |
| 框架-核心筒 | 180 | 160 | 140 | 80 |
| 筒中筒 | 200 | 180 | 150 | 80 |
3.2 抗震等级
3.2.1 钢筋混凝土高层建筑结构的抗震等级应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度按表3.2.1采用。
| 结构类型 | 框架 | 框架-剪力墙 | 剪力墙 | 框架-核心筒 |
|---|---|---|---|---|
| 高度(m) | <24 | 24~60 | <60 | 60~100 |
| 抗震等级(6度) | 四 | 三 | 三 | 二 |
| 抗震等级(7度) | 三 | 二 | 二 | 一 |
| 抗震等级(8度) | 二 | 一 | 一 | 特一 |
| 抗震等级(9度) | 一 | 特一 | 特一 | 特一 |
3.2.2 抗震设计的高层建筑不应采用严重不规则的结构方案。
3.2.3 结构竖向体型宜规则、均匀，避免过大的外挑和内收。
4 荷载和地震作用
4.1 竖向荷载
4.1.1 高层建筑结构的竖向荷载包括结构自重、楼面活荷载和屋面活荷载。
4.1.2 结构自重应按实际材料重量计算。
4.1.3 楼面活荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。
4.1.4 屋面活荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定采用。
4.2 风荷载
4.2.1 高层建筑结构的风荷载标准值应按下式计算：
ωk=βzμsμzω0
4.2.2 高度大于100m的高层建筑，应考虑风振系数的影响。
4.2.3 围护结构的风荷载标准值应按下式计算：
ωk=βgzμslμzω0
4.3 地震作用
4.3.1 高层建筑结构的地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定计算。
4.3.2 质量和刚度沿高度分布均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法计算地震作用。
4.3.3 质量和刚度分布不均匀的高层建筑结构，应采用振型分解反应谱法计算地震作用。
4.3.4 复杂高层建筑结构和超限高层建筑结构，应采用弹性时程分析法进行补充计算。
5 结构计算分析
5.1 计算模型
5.1.1 高层建筑结构的计算模型应根据实际情况确定，可采用空间协同分析模型或空间杆系分析模型。
5.1.2 楼板在计算模型中应能正确反映其平面内和平面外的刚度。
5.1.3 转换层结构的计算模型应能正确反映转换层楼板的变形和内力。
5.2 计算方法
5.2.1 高层建筑结构的内力和位移可采用弹性方法计算。
5.2.2 在竖向荷载作用下，高层建筑结构的内力分析可考虑梁、柱节点刚性的影响。
5.2.3 在水平荷载作用下，高层建筑结构的内力和位移应考虑二阶效应的影响。
5.2.4 当α≤0.1时，可不考虑二阶效应的影响。当α>0.1时，应按下式计算二阶效应：
M=MI+MII
5.3 稳定验算
5.3.1 高层建筑结构应进行整体稳定验算。
5.3.2 结构的整体稳定验算应符合下列规定：
EJd≥1.0H²ΣPi
6 框架结构设计
6.1 截面设计
6.1.1 框架梁的截面尺寸应符合下列规定：
- 截面宽度不宜小于200mm
- 截面高度与宽度的比值不宜大于4
- 净跨与截面高度的比值不宜小于4
6.1.2 框架柱的截面尺寸应符合下列规定：
- 截面宽度和高度均不宜小于300mm
- 剪跨比宜大于2
- 截面高宽比不宜大于3
6.2 承载力计算
6.2.1 框架梁的正截面承载力应按下列公式计算：
M≤α1fcbx(h0-x/2)+fyAs(h0-as)
6.2.2 框架梁的斜截面承载力应按下式计算：
V≤Vcs+Vp
6.2.3 框架柱的偏心受压承载力应按本标准第7章的规定计算。
6.3 抗震设计
6.3.1 框架梁端的抗震承载力应按下式验算：
Mbl+Mbr≤(1/γRE)ΣVGb
6.3.2 框架柱端的抗震承载力应按下式验算：
ΣMc≤(1/γRE)Mcy
6.3.3 框架结构的抗震等级不应低于表6.3.3的规定。
7 剪力墙结构设计
7.1 截面设计
7.1.1 剪力墙的截面厚度应符合下列规定：
- 一级抗震等级：不应小于层高的1/16，且不应小于200mm
- 二级抗震等级：不应小于层高的1/20，且不应小于160mm
- 三级抗震等级：不应小于层高的1/25，且不应小于140mm
7.1.2 剪力墙的混凝土强度等级不应低于C25。
7.2 承载力计算
7.2.1 剪力墙的正截面承载力应按下列公式计算：
N≤(α1fcbh0+fyAs-fyAs)±Ns
7.2.2 剪力墙的斜截面承载力应按下式计算：
V≤Vu=0.6ftbh0+fyvAsvh0/s
7.3 抗震设计
7.3.1 剪力墙端部的抗震构造措施应符合下列规定：
- 应设置约束边缘构件
- 纵向钢筋的配筋率不应小于1.0%
- 箍筋的配箍特征值不应小于0.2
7.3.2 剪力墙的连梁抗震承载力应按下式验算：
V≤(1/γRE)Vu
8 框架-剪力墙结构设计
8.1 一般规定
8.1.1 框架-剪力墙结构中，框架和剪力墙应共同承受竖向荷载和水平荷载。
8.1.2 框架-剪力墙结构中，剪力墙的布置应符合下列规定：
- 剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边
- 剪力墙的间距不宜过大
- 剪力墙洞口宜上下对齐
8.1.3 框架-剪力墙结构中，框架的总剪力应按下式调整：
Vf≥0.2V0
8.2 内力分析
8.2.1 框架-剪力墙结构可采用框架单元和剪力墙单元组成的计算模型进行分析。
8.2.2 框架-剪力墙结构的协同工作分析应考虑框架和剪力墙之间的相互作用。
8.3 截面设计
8.3.1 框架-剪力墙结构中，框架和剪力墙的截面设计应分别符合本标准第6章和第7章的规定。
8.3.2 框架-剪力墙结构中，转换层的楼板应进行截面设计和承载力验算。
9 筒体结构设计
9.1 一般规定
9.1.1 筒体结构包括框架-核心筒结构和筒中筒结构。
9.1.2 框架-核心筒结构中，核心筒应承担大部分水平荷载。
9.1.3 筒中筒结构中，外筒应设置裙梁和柱形成框架作用。
9.2 框架-核心筒结构
9.2.1 核心筒的截面设计应符合本标准第7章剪力墙结构的规定。
9.2.2 框架的截面设计应符合本标准第6章框架结构的规定。
9.2.3 框架承担的地震剪力不应小于结构总地震剪力的20%。
9.3 筒中筒结构
9.3.1 外筒的截面设计应符合框架结构的相关规定。
9.3.2 筒中筒结构应进行整体分析，考虑空间作用。
9.3.3 外筒的梁柱节点应采用刚接连接。
10 构造规定
10.1 混凝土
10.1.1 高层建筑结构的混凝土强度等级不应低于C25。
10.1.2 高层建筑结构的梁、柱、墙混凝土强度等级不宜超过表10.1.2的规定。
| 结构类型 | 最大混凝土强度等级 |
|---|---|
| 框架结构 | C60 |
| 框架-剪力墙结构 | C60 |
| 剪力墙结构 | C40 |
| 筒中筒结构 | C50 |
10.2 钢筋
10.2.1 纵向受力钢筋的强度等级宜采用HRB400级和HRB335级钢筋。
10.2.2 箍筋宜采用HRB335级、HRB400级和HPB235级钢筋。
10.2.3 钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。
10.3 钢筋的锚固
10.3.1 纵向受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算：
la=α(d/ft)fy
10.3.2 抗震设计时，钢筋的锚固长度应增加10d。
11 附录
附录A 本标准用词说明
A.0.1 为了便于执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
- 表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用"必须"；反面词采用"严禁"；
- 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用"应"；反面词采用"不应"或"不得"；
- 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：正面词采用"宜"；反面词采用"不宜"；
- 表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词：采用"可"。
附录B 引用标准名录
《建筑结构荷载规范》GB 50009 《建筑抗震设计规范》GB 50011 《混凝土结构设计规范》GB 50010 《钢结构设计标准》GB 50017 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3