JGJ149-2006 混凝土异形柱结构技术规程.docx
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1、中华人民共和国行业标准混凝土异形柱结构技术规程Technical specification for concrete structures with specially shaped columnsJGJ 149-2006J514-2006批准部门:中华人民共和国建设部施 行 日 期 : 2 0 0 6 年 8 月 1 日中国建筑工业出版社2006 北 京中华人民共和国建设部公 告第415号建设部关于发布行业标准混凝土异形柱结构技术规程的公告现批准混凝土异形柱结构技术规程为行业标准,编号为 JGJ149-2006, 自2006年8月1日起实施。其中,第3.3.1、4.1.1、4.2.3、4.
2、2.4、4.3.6、5.3.1、6.1.6、6.2.5、6.2.10、7.0.2 、7.0.3 、7.0.4 条为强制性条文,必须严格执行。本规程由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出 版发行。中华人民共和国建设部2006年3月9日3前 言根据建设部建标200484号文件的要求,规程编制组经 广泛调查研究,认真总结实践经验,依据国内研究成果,参考有 关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定了本规程。本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语、符号;3.结 构设计的基本规定;4.结构计算分析;5.截面设计;6.结构构 造;7.异形柱结构的施工。本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由
3、主编单 位负责具体技术内容的解释。本规程主编单位:天津大学(邮政编码:300072,地址:天津市卫津路92号)本规程参加单位:中国建筑科学研究院清华大学东南大学南昌有色冶金设计研究院南昌大学天津市建筑设计院天津市新型建材建筑设计研究院 甘肃省建筑设计研究院广东省建筑设计研究院昆明市建设局昆明理工大学同济大学中国建筑标准设计研究院天津市建筑材料集团总公司本规程主要起草人:严士超 康谷贻 王依群 陈云霞4戴国莹 赵艳静 容柏生 吕志涛 徐世晖 张元坤 桂国庆 黄 锐 冯 健 徐有邻 钱稼茹 贺民宪 黄兆纬 刘 建 潘 文 简洪平 熊进刚 卢文胜 张 方 王铁成 李文清 李晓明 李 红5目 次1 总
4、 则 12 术语、符号 22.1 术语 22.2 符号 23 结构设计的基本规定 53.1 结构体系 53.2 结构布置 63.3 结构抗震等级 84 结 构 计 算 分 析 104.1 极限状态设计 104.2 荷载和地震作用 114.3 结构分析模型与计算参数 114.4 水平位移限值 135 截 面 设 计 145.1 异形柱正截面承载力计算 145.2 异形柱斜截面受剪承载力计算 185.3 异形柱框架梁柱节点核心区受剪承载力计算 216 结 构 构 造 266.1 一般规定 266.2 异形柱结构 276.3 异形柱框架梁柱节点 317 异形柱结构的施工 37附 录A 底部抽柱带转换
5、层的异形柱结构 39本规程用词说明 41条文说明 4391 总 则1.0.1 为在混凝土异形柱结构设计及施工中贯彻执行国家技术 经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制 定本规程。1.0.2 本规程主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为6度、7 度(0.10g,0.15g) 和8度(0 . 20g) 抗震设计的一般居住建筑 混凝土异形柱结构的设计及施工。1.0.3 混凝土异形柱结构的设计及施工,除应符合本规程的规 定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。12 术语、符号2.1 术 语2.1.1 异形柱 specially shaped column截面几何形状为L 形、T 形和十字
6、形,且截面各肢的肢高 肢厚比不大于4的柱。2.1.2异形柱结构 structure with specially shaped columns 采用异形柱的框架结构和框架-剪力墙结构。2.1.3 柱截面肢高肢厚比 ratio of section height to sectionthickness of column leg异形柱柱肢截面高度与厚度的比值。2.2 符 号2.2.1 作用和作用效应G;第j 层的重力荷载代表值;Mi、Mg 框架节点左、右侧梁端弯矩设计值;M 、M,对截面形心轴x 、y 的弯矩设计值;N 轴向力设计值;Ve柱斜截面剪力设计值;Vx第 i 层对应于水平地震作用标准值
7、的剪力; V;节点核心区剪力设计值;oa 第 i 个混凝土单元的应力;oy 第j 个钢筋单元的应力。2.2.2 材料性能f 混凝土轴心抗压强度设计值;f 混凝土轴心抗拉强度设计值;fy钢筋的抗拉强度设计值;2fw- 箍筋的抗拉强度设计值。2.2.3 几何参数a, 受压钢筋合力点至截面近边的距离;A- 柱的全截面面积;A第 i个混凝土单元的面积;Ay第j 个钢筋单元的面积;Aw验算方向的柱肢截面厚度b.范围内同一截面箍筋各 肢总截面面积;Aw节点核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向 的箍筋各肢总截面面积;be验算方向的柱肢截面厚度;b;垂直于验算方向的柱肢截面高度;b;- 节点核心区的截面有
8、效验算厚度;d纵向受力钢筋直径;d、 箍筋直径:e附加偏心距;e 初始偏心距;eo轴向力对截面形心的偏心距;eu轴向力对截面形心轴y 的初始偏心距;ey 轴向力对截面形心轴x 的初始偏心距; h梁截面高度;ho 梁截面有效高度;he验算方向的柱肢截面高度;h; 垂直于验算方向的柱肢截面厚度;h; 第 i 层楼层层高;h;节点核心区的截面高度;h 验算方向的柱肢截面有效高度;H 房屋总高度;He节点上、下层柱反弯点之间的距离;l柱的计算长度;3r 柱截面对垂直于弯矩作用方向形心轴x-x 的回转 半径;Ymin柱截面最小回转半径;s箍筋间距;Xu、Yu第 i 个混凝土单元的形心坐标;X 、Yy第
9、j 个钢筋单元的形心坐标;X 、Y 截面形心坐标;a 弯矩作用方向角。2.2.4 系数及其他框架柱的剪跨比;,配箍特征值;%节点核心区剪力增大系数;Yk 承载力抗震调整系数;Si节点核心区翼缘影响系数;5n 节点核心区截面高度影响系数;5x 节点核心区轴压比影响系数;偏心距增大系数;p全部纵向受力钢筋配筋率;pmn全部纵向受力钢筋最小配筋率;Pnx 全部纵向受力钢筋最大配筋率;p.箍筋体积配箍率;考虑非承重填充墙刚度对结构自振周期影响的折减 系数;ne 混凝土单元总数;n钢筋单元总数。43 结构设计的基本规定3.1 结 构 体 系3.1.1 异形柱结构可采用框架结构和框架-剪力墙结构体系。根据
10、建筑布置及结构受力的需要,异形柱结构中的框架柱, 可全部采用异形柱,也可部分采用一般框架柱。当根据建筑功能需要设置底部大空间时,可通过框架底部抽 柱并设置转换梁,形成底部抽柱带转换层的异形柱结构,其结构 设计应符合本规程附录 A 的规定。3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表3.1.2的要求。表3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度 (m)结 构 体 系非抗震设计抗 震 设 计6度7度8度0.05g0.10g0.15g0.20g框架结构2424211812框架-剪力墙结构4545403528注:1 房尾高度指室外地面至主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部 分);2 框架-剪力
11、墙结构在基本振型地震作用下,当框架部分承受的地震倾覆力矩 大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其适用的房屋最大高度可比框架结构 适当增加;3 平面和竖向均不规则的异形柱结构或IV类场地上的异形柱结构,适用的房 屋最大高度应适当降低;4 底部抽柱带转换层的异形柱结构,适用的房屋最大高度应符合本规程附录 A 的规定:5 房屋高度超过表内规定的数值时,结构设计应有可靠依据,并采取有效的 加强措施。3.1.3 异形柱结构适用的最大高宽比不宜超过表3.1.3的限值。5表3.1.3 异形柱结构适用的最大高宽比结 构 体 系非抗震设计抗 震 设 计6度7度8度0.05g0.10g0.15g0.20g框架结构4
12、.543.532.5框架-剪力墙结构554.543.53.1.4 异形柱结构体系应通过技术、经济和使用条件的综合分 析比较确定,除应符合国家现行标准对一般钢筋混凝土结构的有 关要求外,还应符合下列规定:1 异形柱结构中不应采用部分由砌体墙承重的混合结构形 式;2 抗震设计时,异形柱结构不应采用多塔、连体和错层等 复杂结构形式,也不应采用单跨框架结构;3 异形柱结构的楼梯间、电梯井应根据建筑布置及结构抗 侧向作用的需要,合理地布置剪力墙或一般框架柱;4 异形柱结构的柱、梁、剪力墙均应采用现浇结构。3.1.5 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求:1 填充墙与隔墙应优先采用轻质墙体材料,根据不同
13、条件 选用非承重砌体或墙板;2 墙体厚度应与异形柱柱肢厚度协调一致,墙身应满足保 温、隔热、节能、隔声、防水和防火等要求;3 填充墙和隔墙的布置、材料强度和连接构造应符合国家 现行标准的有关规定。3.2 结 构 布 置3.2.1 异形柱结构宜采用规则的结构设计方案。抗震设计的异 形柱结构应符合抗震概念设计的要求,不应采用特别不规则的结 构设计方案。3.2.2 抗震设计时,对不规则异形柱结构的定义和设计要求,6除应符合国家现行标准外,尚应符合本规程第3.2.4条和第 3.2.5条的有关规定。3.2.3 异形柱结构的平面布置应符合下列要求:1 异形柱结构的一个独立单元内,结构的平面形状宜简单、 规
14、则、对称,减少偏心,刚度和承载力分布宜均匀;2 异形柱结构的框架纵、横柱网轴线宜分别对齐拉通;异 形柱截面肢厚中心线宜与框架梁及剪力墙中心线对齐;3 异形柱框架-剪力墙结构中剪力墙的最大间距不宜超过表 3.2.3的限值(取表中两个数值的较小值),当剪力墙之间的楼 盖、屋盖有较大开洞时,剪力墙间距应比表中限值适当减小。当 剪力墙间距超过限值时,在结构计算中应计入楼盖、屋盖平面内 变形的影响。底部抽柱带转换层异形柱结构的剪力墙间距宜符合 本规程附录A 的有关规定。表3 .2 .3 异形柱结构的剪力墙最大间距 (m)楼盖、屋盖类型非抗震设计抗 震 设 计6度7度8度0.05g0.10g0.15g0,
15、20g现 浇4.5B,554.0B,503.5B,453.0B,402.5B,35装配整体3.0B.452.7B,402.5B,352.2B,302.0B,25注:1 表 中B 为楼盖宽度 (m) ;2 现浇层厚度不小于60mm 的叠合楼板可作为现浇板考虑3.2.4 异形柱结构的竖向布置应符合下列要求:1 建筑的立面和竖向剖面宜规则、均匀,避免过大的外挑 和内收;2 结构的侧向刚度沿竖向宜均匀变化,避免抗侧力结构的 侧向刚度和承载力沿竖向的突变,竖向结构构件的截面尺寸和材 料强度不宜在同一楼层变化;3 异形柱框架-剪力墙结构体系的剪力墙应上下对齐连续贯 通房屋全高。73.2.5 不规则的异形柱
16、结构,其抗震设计尚应符合下列要求:1 扭转不规则时,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位 移与该楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的比值不应大于 1.45;2 楼层承载力突变时,其薄弱层地震剪力应乘以1.20的增 大系数;楼层受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%;3 竖向抗侧力构件不连续(底部抽柱带转换层异形柱结构) 时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.251.5的 增大系数;4 受力复杂部位的异形柱,宜采用一般框架柱。3.3 结构抗震等级3.3.1 抗震设计时,异形柱结构应根据结构体系、抗震设防烈 度和房屋高度,按表3.3.1的规定采用不同的抗震等级,并应符 合相应的计算和构造
17、措施要求。表3 .3 . 1 异形柱结构的抗震等级结 构 体 系抗震设防烈度6度7度8度0.05g0.10g0.15g0.20g框架结构高度(m)21212121181812框 架四三三二三(二)二(二)二框架-剪力 墙结构高度(m)30303030303028框 架四三三二三(二)二(二)二剪力墙三三二二二(二)二(一)注:1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2 建筑场地为 I 类时,除6度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;3 对7度(0 . 15g) 时建于、N 类场地的异形柱框架结构和异形
18、柱框架-剪 力墙结构,应按表中括号内所示的抗震等级采取抗震构造措施;4 接近或等于高度分界线时,应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。83.3.2 框架-剪力墙结构,在基本振型地震作用下,当框架部分 承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框 架部分的抗震等级应按框架结构确定。3.3.3 当异形柱结构的地下室顶层作为上部结构的嵌固端时, 地下一层结构的抗震等级应按上部结构的相应等级采用,地下一 层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。94 结构计算分析4.1 极限状态设计4.1.1 居住建筑异形柱结构的安全等级应采用二级。4.1.2 异形柱结构的设计使用年限不应
19、少于50年。4.1.3 异形柱结构应进行承载能力极限状态和正常使用极限状 态的计算和验算。4.1.4 异形柱结构中异形柱正截面、斜截面及梁柱节点承载力 应按本规程第5章的规定进行计算;其他构件的承载力计算应遵 守国家现行相关标准的规定。4.1.5 异形柱结构构件承载力应按下列公式验算:无地震作用组合: YSR (4.1.5-1)有地震作用组合: SR/YR (4.1.5-2)式中 结构重要性系数:对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1; 对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构 构件,不应小于1.0。结构的设计使用年限分类 和安全等级划分,应分别按现行国家
20、标准建筑 结构可靠度设计统一标准GB 50008 有关规定采 用;S作用效应组合的设计值;R 构件承载力设计值;Yke 构件承载力抗震调整系数。4.1.6 异形柱结构的构件截面设计应根据实际情况,按国家现 行标准的有关规定进行竖向荷载、风荷载和地震作用效应分析及 作用效应组合,并取最不利的作用效应组合作为设计的依据。4.1.7 异形柱结构应进行风荷载、地震作用下的水平位移验算。104.2 荷载和地震作用4.2.1 异形柱结构的竖向荷载、风荷载及雪荷载等取值及组合 应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的有关规 定。4.2.2 异形柱结构抗震设防烈度和设计地震动参数应按现行国 家标
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