2012年一级结构工程师高层建筑结构方案设计5

会计考友

2.2 控制结构侧移大小保证建筑使用功能和安全的主要相关因素。
1. 结构在水平阵风作用下，当振动加速度α超过0.015G时会使人的正常生活受影响，因为加速度α=A(2πf)，当频率f为定值时，α与振幅A成正比，因此结构的侧移幅值的大小要受限制。
2.过大的侧移易使隔墙、围护结构以及高级装修受损，地震或阵风引起的过大变形也会造成电梯轨道无法使用。
3.结构过大的变形会引起结构的二阶效应，造成结构杆件产生附加内力，影响结构承载力。
虽然受上述因素的影响，但考虑到钢结构自身具有很强的变形能力而且在钢结构中采用的隔墙、装饰材料又多为较轻，采用的幕墙、悬挂板、铝板等变形能力较强，所以钢结构JGJ99-98标准中规定的限值标准要比钢筋混凝土结构规定的限制标准宽松。
2.3 我国现行规范中规定的主要限定标准
1.风荷载作用下房屋顶点质心位置的侧移应H/500(总高)，各层质心层间位移H/400(总高)且结构平面端部构件的最大侧移值不得超过质点侧移值的1.2倍。
2.地震作用下，第一阶段抗震设防时在多遇地震作用下结构层间位移应≤h/250，且结构平面端部构件最大侧移值不得超过质心位置侧移的1.3倍。对于框架—支撑(剪力板)体系中总框架所承担的地震剪力不得小于结构底部总剪力的25%，当对结构平面的两个主轴方向分别计算水平地震效应时，要求角柱和两个方向的支撑(或剪力墙板)所共有的柱构件应在这地震剪力的基础上再将杆件内力提高30%进行设计。
3.在第二阶段抗震设计时结构层间位移应≤h/70，层间侧移延性比(指结构层间最大侧移与其弹性侧移之比)不得超过下表中限值：
结构种类 结 构 体 系 层间侧移延性比
全钢结构 框架体系 3.5
框架偏心支撑 3.0
框架中心支撑 2.5
钢骨结构 型钢—混凝土框架 2.5
钢—混凝土混合 2.0
4.风荷载作用下顺风和横风向顶点最大加速度应满足以下要求：
对公共建筑 aw(或a--tr)≤0.20m/s2
对公寓建筑 aw(或a--tr)≤0.28m/s2
5.园筒形平面的高层建筑容易因横向风引起的涡流共振，为防止横风向引起共振，因此JGJ99-98中采用房屋顶部风速来限制要求：
顶部风速V-n
Vcr = 5D/T1(T1为直径D的结构基本自振周期)
当满足不了Vn
6.为了较合理选择适宜的结构方案规范对不同的结构种类提出了结构高宽比限值。