3.1 一般规定
3.1.1 钢框架内填墙板结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068和《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定。
3.1.2 钢框架内填墙板结构应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定确定其抗震设防类别。
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3.1.1、3.1.2 本条是钢框架内填墙板结构构件承载力设计的原则规定,采用了以概率理论为基础、以可靠指标度量结构可靠度、以分项系数表达的设计方法。本条针对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况下构件的承载力极限状态设计,与现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153和《建筑抗震设计规范》GB 50011保持一致。
结构构件作用组合的效应设计值应符合相关标准的规定。由于内填墙板结构的安全等级一般不低于二级,因此结构重要性系数的取值不应小于1.0。按照现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定,结构重要性系数不再考虑结构设计使用年限的影响。
本标准中的甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223中的特殊设防类、重点设防类、标准设防类的简称。
3.1.3 钢框架内填墙板结构承载能力应满足下列公式要求:
不考虑地震作用时:
考虑多遇地震作用时:
式中:γ0——结构重要性系数;
Sd——不考虑地震作用时,承载力极限状况下作用组合的效应设计值;
SE——考虑多遇地震作用时,承载力极限状况下地震作用组合的效应设计值;
Rd——结构抗力;
γRE——承载力抗震调整系数,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定取值。
3.1.4 钢框架内填墙板结构正常使用极限状态应满足下式规定:
式中:[C]——结构或构件达到正常使用要求的变形容许值;
Sk——荷载作用组合的效应标准值。
3.1.5 在风荷载或多遇地震标准值作用下,考虑本标准第5.3节规定的刚度折减后,钢框架内填墙板结构的弹性层间位移角限值宜按表3.1.5采用。
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3.1.5 混凝土会出现开裂和徐变,它们的影响难以得到精确考虑,因此钢筋混凝土结构以较严的侧移指标进行设计。李宏男等在建筑结构学报,2004,25(5)上发表了“钢筋混凝土剪力墙抗震恢复力模型及试验研究”一文,文中给出了9个试件的初始刚度,9个试件的轴压比分别是0.1,0.2,0.3;剪跨比分别是1,1.5,2;采用规范规定的混凝土弹性模量及换算的剪切模量,试件截面是700mm×100mm,C30混凝土,按照弯剪型悬臂构件计算其顶部侧移的抗侧刚度,表1给出其比值。可见,钢筋混凝土剪力墙的刚度很难确定。
本条确定,在既存在钢构件,又存在混凝土剪力墙的情况下,对混凝土墙板的刚度,在名义值的基础上进行较大幅度的折减,这样算出的侧移较大,相应的侧移限值也参考钢结构确定。竖缝墙结构的侧移限值与现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99保持一致,混凝土实体墙板部分根据本标准第6章的要求考虑了刚度折减后比纯弯结构仍然要严,但比钢筋混凝土结构已经较大幅度放宽。
3.1.6 在罕遇地震作用下,钢框架内填墙板结构的弹塑性层间位移角限值宜按表3.1.6采用。
3.1.7 钢框架内填墙板结构的整体稳定性应满足下式要求:
式中:Gi——第i楼层重力荷载设计值(kN);
H——房屋高度(mm);
EJd——结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度(kN·mm2),可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则,将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度。
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3.1.7 本条用于控制重力P-△效应不超过20%,使结构的稳定具有适宜的安全储备。综合考虑了钢框架的特点和混凝土刚度退化因素。在水平力作用下,钢框架内填墙板结构的稳定应满足本条的规定,不应放松要求。如不满足本条的规定,应调整并增大结构的侧向刚度。
为了便于广大设计人员理解和应用,本条表达采用了行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第5.4.4条相同的形式。钢框架内填墙板结构的恒活组合下的整体屈曲因子不应小于5。