[分享]高宽比超了怎么办?

时间: 2020-07-29 11:08 阅读:

高宽比超了怎么办?


本文参考了朱炳寅总所著:
《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析》
    在“总工讲堂”里,木木同学曾问了一个问题:“你好,高规对七度区,高宽比要求不大于6,我们现在项目高宽比大致在8,高宽比大于要求有何不利,现在已经施工图阶段,再调整高宽比,影响比较大”    
    高宽比是指房屋高度与宽度的最大比值,影响结构刚度、整体稳定性、承载能力和经济性,是建筑结构的宏观控制性指标之一。在了解高宽比之前,我们先回顾下规范关于高宽比的规定。
《高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010》:
3.3.2 钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.3.2的规定。
高宽比超了怎么办?_1
    3.3.2 条文说明:高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制;在结构设计满足本规程规定的承载力、稳定、抗倾覆、变形和舒适度等基本要求后,仅从结构安全角度讲高宽比限值不是必须满足的,主要影响结构设计的经济性。因此,本次修订不再区分A级高度和B级高度高层建筑的最大高宽比限值,而统一为表3.3.2,大体上保持了02规程的规定。从目前大多数高层建筑看,这一限值是各方面都可以接受的,也是比较经济合理的。高宽比超过这一限制的是极个别的,例如上海金茂大厦(88层,420m)为7.6,深圳地王大厦(81层,320m)为8.8。
    在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是比较难以确定的问题。一般情况下,可按所考虑方向的最小宽度计算高宽比,但对突出建筑物平面很小的
局部结构(如楼梯间、电梯间等),一般不应包含在计算宽度内;对于不宜采用最小宽度计算高宽比的情况,应由设计人员根据实际情况确定合理的计算方法;对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上塔楼结构考虑。
《建筑抗震设计规范 GB 50011-2010》:
7.1.4 多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值,宜符合表7.1.4的要求。
高宽比超了怎么办?_2
 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-2015》:
3.2.3 高层民用建筑钢结构的高宽比不宜大于表3.2.3的规定。
表3.2.3 高层民用建筑钢结构适用的最大高宽比 
烈度
6、7
8
9
最大高宽比
6.5
6.0
5.5
    注:1 计算高宽比的高度从室外地面算起;
            2 当塔形建筑底部有大底盘时,计算高宽比的高度从
大底盘顶部算起。

从上面规范我们可以看出:
    1、一般情况下,在同一设防烈度下,结构体系相同时,当建筑的高宽比越大,则其经济性就越差。当高宽比过大时,还将影响到结构的抗倾覆能力、稳定性和安全性。当高宽比不是过大时,高宽比的限值仅仅属于经济性指标,非安全性指标。
    而且,《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》( 建设部令第111号)和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》( 建质[2015]67号)文件,高宽比已不作为超限高层建筑的判定指标。
    2、对带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上塔楼结构考虑。
    (1)对“裙房相对于塔楼面积较大”的把握,实际工程中可要求塔楼周边不小于3跨 20m的范围。
    (2)对“刚度较大”,规范未给出量化标准,一般情况下,当下层与上层的侧向刚度 比Ki/Ki+1≥1.5时,可确定为“刚度较大”,提出“刚度较大”的根本目的是要确保底盘结构对结构整体稳定的贡献。实际工程中,当下层与上层的侧向刚度比不满足上述要求时,也可适当考虑底盘对结构整体稳定的有利影响。
    (3)实际工程中“裙房相对于塔楼面积较大”可作为参考指标,而“刚度较大”为主 要判别指标a
    (4)对于复杂体型的高层建筑其高宽比的确定比较困难,应根据工程具体情况合理确定。
    3、对突出建筑物平面很小的局部结构(如楼梯间、电梯间等),一般不应包含在计算宽度内。
    4、房屋高度只算至房屋主要屋面的高度,不包括突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度。
    5、最小宽度,应以结构竖向构件(框架柱、剪力墙等)的外边缘包络线为计算基准,不应计入悬挑构件(如阳台、凸窗等)的宽度。
高宽比超了怎么办?_3
▲房屋高度和最小宽度示意
朱总设计建议:
    1、 高宽比超限属于结构设计的一般不规则项。对高宽比超限的结构应特别注意加强 对结构稳定性的验箅:
    1)对非抗震设计的建筑,应注意风荷载的影响,必要时可按1.1倍风压值(风压值按50年一遇)计算.
    2)抗震设计的建筑,除按上述1)验算风荷载对结构稳定的影响外,还应注意地震作用下结构的稳定问题,必要时可验算结构在设防烈度地作用下的稳定问题,特别重要的建筑,应能实现大震时抗倾覆不屈服(与倾覆有关的结构构件如:外简剪力墙、基础、 基桩等)。
    3)对高宽比较大的高层建筑,宜采用整体性、稳定性较好的基础形式,如双向条形基础、筏板基础及桩筏基础等,还应特别注意地基的稳定性问题,必要时应加强验算。
    2、高层住宅建筑中,为追求较好的朝向及较好的通风效果,提高房屋的建筑品质, 实现住宅经济效益的最大化,经常出现高宽比较大的情况。当高宽比超过表3. 3. 2中数值 时,结构在平面宽度较小方向的侧向刚度较小,所需的抗侧力构件(如剪力墙、支撑等) 较多,结构两向的动力特性相差较大,结构设计的经济性也差,结构设计时应予以充分注 意,必要时应提前与投资方沟通。

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