3.4.1
合理的建筑布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平、立面简单对称。因为震害表明,简单、对称的建筑在地震时较不容易破坏。而且道理也很清楚,简单、对称的结构容易估计其地震时的反应,容易采取抗震构造措施和进行细部处理。”r;规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。”r;规则”的具体界限随结构类型的不同而异,需要建筑师和结构工程师互相配合,才能设计出抗震性能良好的建筑。
本条主要对建筑师的建筑设计方案提出了要求。首先应符合合理的抗震概念设计原则,宜采用规则的建筑设计方案,强调应避免采用严重不规则的设计方案。
规则的建筑结构体现在体型(平面和立面的形状)简单,抗侧力体系的刚度和承载力上下变化连续、均匀,平面布置基本对称。即在平面、竖向图形或抗侧力体系上,没有明显的、实质的不连续(突变)。
规则与不规则的区分,本规范在第3.4.2条规定了一些定量的界限,但实际上引起建筑结构不规则的因素还有很多,特别是复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围,但是,有经验的、有抗震知识素养的建筑设计人员,应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计,要区分不规则、特别不规则和严重不规则等不规则程度,避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案。
这里,”r;不规则”指的是超过表3.4.2-1和表3.4.2-2中一项及以上的不规则指标;特别不规则,指的是多项均超过表3.4.2-1和表3.4.2-2中不规则指标或某一项超过规定指标较多,具有较明显的抗震薄弱部位,将会引起不良后果者;严重不规则,指的是体型复杂,多项不规则指标超过第3.4.3条上限值或某一项大大超过规定值,具有严重的抗震薄弱环节,将会导致地震破坏的严重后果者。
3.4.2,3.4.3
本次修订考虑了《建筑抗震设计规范》GBJll—89和《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》JGJ 3—91的相应规定,并参考了美国UBC(1997)日本BSL(1987年版)和欧洲规范8。上述五本规范对不规则结构的条文规定有以下三种方式:
1 规定了规则结构的准则,不规定不规则结构的相应设计规定,如《建筑抗震设计规范》和《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》。
2 对结构的不规则性作出限制,如日本BSL。
3 对规则与不规则结构作出了定量的划分,并规定了相应的设计计算要求,如美国UBC及欧洲规范8。
本规范基本上采用了第3种方式,但对容易避免或危害性较小的不规则问题未作规定。
对于结构扭转不规则,按刚性楼盖计算,当最大层间位移与其平均值的比值为1.2时,相当于一端为1.0,另一端为1.45;当比值为1.5时,相当于一端为1.0,另一端为3。美国FEMA的NEHRP规定,限1.4。按本规范CQC计算位移时,需注意合理确定符号。
对于较大错层,如超过梁高的错层,需按楼板开洞对待;当错层面积大于该层总面积30%时,则属于楼板局部不连续。楼板典型宽度按楼板外形的基本宽度计算。
上层缩进尺寸超过相邻下层对应尺寸的1/4,属于用尺寸衡量的刚度不规则的范畴。侧向刚度可取地震作用下的层剪力与层间位移之比值计算,刚度突变上限在有关章节规定。
除了表3.4.2所列的不规则,UBC的规定中,对平面不规则尚有抗侧力构件上下错位、与主轴斜交或不对称布置,对竖向不规则尚有相邻楼层质量比大于150%或竖向抗侧力构件在乎面内收进的尺寸大于构件的长度(如棋盘式布置)等。
图3.4.2为典型示例,以便理解表3.4.2中所列的不规则类型。
3.4.4
本规范第3.4.2条和第3.4.3条的规定,主要针对钢筋混凝土和钢结构的多层和高层建筑所作的不规则性的限制,对砌体结构多层房屋和单层工业厂房的不规则性应符合本规范有关章节的专门规定。
3.4.5,3.4.6
体型复杂的建筑并不一概提倡设置防震缝。有些建筑结构,因建筑设计的需要或建筑场地的条件限制而不设防震缝,此时,应按第3.4.3条的规定进行抗震分析并采取加强延性的构造措施。防震缝宽度的规定,见本规范各有关章节并要便于施工。