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第一章 高層建筑構造 1、高層建筑按防火要求及體型如何分類？ ⑴按防火要求分類 《高層民用建筑設計防火規(guī)范》 GB 50045—95 （2005年版） 3.0.1 高層建筑應根據(jù)其使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度等進行分類，并應符合表3.0.1的規(guī)定。 高層建筑分類 表3.0.1 名 稱 一 類 二 類 居住建筑 19層及19層以上的普通住宅 10～18層的普通住宅 公共建筑 1、醫(yī)院； 2、高級旅館； 3、建筑高度超過50m或24m以上部分的任一樓層的建筑面積超過1000㎡的商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、電信樓、財貿金融樓； 4、建筑高度超過50m或24m以上部分的任一樓層的建筑面積超過1500㎡的商住樓； 5、中央級和省級（含計劃單列市）廣播電視樓 6、網局級和省級（含計劃單列市）電力調度樓 7、省級（含計劃單列市）郵政樓、防災指揮調度樓 8、藏書超過100萬冊的圖書館、書庫 9、重要的辦公樓、科研樓、檔案樓 10、建筑高度超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等 1、除一類建筑以外的商業(yè)樓、展覽樓、綜合樓、電信樓、財貿金融樓、商業(yè)樓、圖書館、書庫 2、省級以下的郵政樓、防災指揮調度樓、廣播電視樓、電力調度樓 3、建筑高度不超過50m的教學樓和普通的旅館、辦公樓、科研樓、檔案樓等 2 高層建筑按體型分類 ①板式高層建筑——建筑平面呈長條形的高層建筑，其體型如板狀。 ②塔式高層建筑——建筑平面長寬接近的高層建筑，其體型呈塔狀。 2、各類高層建筑結構類型的構造要求主要有哪些？ （一）、混凝土強度等級 框架結構 框架—剪力墻 結構 1、 一級抗震時：≥C30；2、裝配整體式框架：≥C30，其節(jié)點宜比柱提高5MPa ；3、梁、柱等級差不宜大于5MPa，如不滿足，節(jié)點區(qū)混凝土等級宜與柱相同。 底層大空間剪力墻結構 轉換層樓板、框支柱、框支梁：≥C30 筒體結構 ≥C25 注：表中未列的均要求≥C20 （二）、框架結構 1、抗震設計時，梁柱構件考慮延性設計，其要點： （1）、強柱弱梁：控制梁、柱受彎相對承載力，使塑性鉸先在梁端出現(xiàn)。 （2）、強節(jié)點、強錨固：保證節(jié)點區(qū)和鋼筋錨固不在塑性鉸充分發(fā)揮作用前失效。 （3）、強剪弱彎：使梁、柱構件端部出現(xiàn)塑性鉸而非過早的剪壞，抗剪承載力應大于抗彎承載力。 2、梁、柱截面尺寸 《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》 JGJ 3－2002 6.3.1 框架結構的主梁截面高度可按主梁計算跨度的1/10～1/18確定；梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁的截面寬度不宜小于200㎜，梁截面的高寬比不宜大于4。 6.4.1 柱截面尺寸宜符合下列要求： 1）矩形截面柱的邊長，非抗震設計時不宜小于250㎜，抗震設計時不宜小于300㎜；圓柱截面直徑不宜小于350㎜；3）柱截面高寬比不宜大于3。 柱凈高與柱長邊之比不宜小于4，避免出現(xiàn)“短柱”。 梁、柱軸線宜重合于一個平面內，如不能重合，其偏心不宜大于柱截面該方向長度的1/4。 柱截面沿高度變化時，盡可能令其軸線位置不變化或不作大的偏移。 盡可能避免樓板錯層或在某些軸線取消部分柱段形成不規(guī)則框架，否則應視不規(guī)則程度采取適當措施，加強薄弱部位。 （三）、剪力墻結構 《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》 JGJ 3－2002 7.1.1 剪力墻結構中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置；抗震設計的剪力墻結構，應避免僅單向有墻的布置形式。剪力墻墻肢截面宜簡單、規(guī)則。剪力墻結構的側向剛度不宜過大。 7.1.2 高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻（墻肢截面高度與厚度之比為5～8）的剪力墻結構。… 7.1.4 剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，…抗震設計時，一、二、三級抗震等級剪力墻的底部加強部位不宜采用錯洞墻；… 7.1.5 較長的剪力墻宜開設洞口，將其分成長度較為均勻的若干墻段，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個獨立墻段的總高度與其截面高度之比不應小于2。墻肢截面高度不宜大于8m。 7.1.6 剪力墻宜自下到上連續(xù)布置, 避免剛度突變。 7.2.2 剪力墻的截面尺寸應滿足下列要求：1) 按一、二級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/16，且不應小于200㎜；其他部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/20，且不應小于160㎜。當為無端柱或翼墻的一字形剪力墻時，其底部加強部位截面厚度尚不應小于層高的1/12；其他部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/15，且不應小于180㎜； 2）按三、四級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/20，且不應小于160㎜；其他部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/25，且不應小于160㎜。 3）非抗震設計的剪力墻，其截面厚度不應小于層高或剪力墻無支長度的1/25，且不應小于160㎜。 （四）、底部大空間剪力墻結構 《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》 JGJ 3－2002 10.2.2 底部大空間部分框支剪力墻高層建筑結構在地面以上的大空間層數(shù)，8度時不宜超過3層，7度時不宜超過5層，6度時起層數(shù)可適當增加；… 10.2.3 3）框支層周圍樓板不應錯層布置； 4）落地剪力墻和筒體的洞口宜布置在墻體的中部； 5）框支剪力墻轉換梁上一層墻體內不宜設邊門洞，不宜在中柱上方設門洞； 6）長矩形平面建筑中落地剪力墻的間距L宜符合以下規(guī)定： 非抗震設計：L≤3B,且L≤36m； 抗震設計：底部為1～2層框支層時：L≤2B,且L≤24m；底部為3層及3層以上框支層時：L≤1.5B,且L≤20m；其中B為樓蓋寬度。 7）落地剪力墻與相鄰框支柱的距離，1～2層框支層時不宜大于12m，3層及3層以上框支層時不宜大于10m。 10.2.9 框支梁設計尚應符合下列要求： 1）框支梁與框支柱截面中線宜重合； 2）框支梁寬度不宜小于框支柱相應方向的截面寬度，不宜小于其上墻體截面厚度的2倍，且不宜小于400㎜；… 10.2.12 框支柱設計尚應符合下列要求： 2）柱截面寬度，非抗震設計時不宜小于400㎜，抗震設計時不宜小于450㎜；柱截面高度，非抗震設計時不宜小于框支梁跨度的1/15，抗震設計時不宜小于框支梁跨度的1/12；… 10.2.20 轉換層樓板厚度不宜小于180㎜，應雙層雙向配筋，… 要有一定數(shù)量的落地剪力墻，不得全部采用框支。落地墻宜在縱橫方向連結成互為翼沿或結成筒體。 在板式（矩形）平面中，結構單元長度不宜長于60m，其落地墻數(shù)量： 非抗震設計時：≥30% ； 抗震設計時：≥50% 落地墻宜布置在正中與兩端，均衡、對稱布置。 在塔式平面中，落地筒體宜布置在正中。樓、電梯間宜布置在落地筒體內，不宜在底部框架形成的大空間內設置。 （五）、框架－剪力墻結構 《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》 JGJ 3－2002 8.1.5 框架－剪力墻結構應設計成雙向抗側力體系?？拐鹪O計時，結構兩主軸方向均應布置剪力墻。 8.1.6 …梁與柱或柱與剪力墻的中線宜重合；… 8.1.7 框架－剪力墻結構中剪力墻的布置宜符合下列要求：1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化及恒載較大的部位，剪力墻間距不宜過大； 2）平面形狀凹凸較大時，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻； 3）縱、橫剪力墻宜組成L形、T形和〔 形等型式； 5〕剪力墻宜貫通建筑物的全高，宜避免剛度突變；剪力墻開洞時, 洞口宜上下對齊； 6) 樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側力結構結合布置； 7）抗震設計時，剪力墻的布置宜使結構各主軸方向的側向剛度接近。 8.1.8 長矩形平面或平面有一部分較長的建筑中，其剪力墻的布置尚宜符合下列要求： 1）橫向剪力墻沿長方向的最大間距宜滿足下列要求：（取較小值） B為樓面寬度 樓蓋形式 非抗震設計 抗震設防烈度 6度、7度 8度 9度 現(xiàn) 澆 5.0B，60m 4.0B，50m 3.0B，40m 2.0B，30m 裝配整體 3.5B，50m 3.0B，40m 2.5B，30m － 2) 縱向剪力墻不宜集中布置在房屋的兩盡端。 8.2.2 帶邊框剪力墻的構造應符合下列要求： 1） 帶邊框剪力墻的截面厚度應符合下列規(guī)定：（1）抗震設計時，一、二級剪力墻的底部加強部位均不應小于200㎜，且不應小于層高的1/16； （2）除第（1）項以外的其他情況下不應小于160㎜，且不應小于層高的1/20； 5）剪力墻截面宜按工字形設計，… 剪力墻布置宜均勻、分散、對稱、周邊，并使結構的剛度中心盡量接近其質量中心。各片剪力墻之間的剛度不宜相差太懸殊。大洞口的兩側或樓板剛度變化處宜布置剪力墻。 在設計方案階段，可按下表估算框架、剪力墻的設置數(shù)量： (Aw + Ac ) / Af Aw / Af 7度、Ⅱ類場地 3 ~ 5 % 2 ~ 3 % 8度 4 ~ 6 % 3 ~ 4 % （六）、筒體結構 《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》 JGJ 3－2002 9.1.2 筒中筒結構的高度不宜低于60 m，高寬比不應小于3。 9.2.1 框架－核心筒結構，核心筒宜貫通建筑物全高。核心筒的寬度不宜小于筒體總高的1/12，… 9.2.4 框架－核心筒結構的周邊柱間必須設置框架梁。 9.3.1 筒中筒結構的平面外形宜選用圓形、正多邊形、橢圓形或矩形等，內筒宜居中。 9.3.2 矩形平面的長寬比不宜大于2.。 9.3.3 內筒的邊長可為高度的1/12～1/15，內筒宜貫通建筑物全高，豎向剛度宜均勻變化。 9.3.4 三角形平面宜切角，外筒的切角長度不宜小于相應邊長的1/8，其角部可設置剛度較大的角柱或角筒；內筒的切角長度不宜小于相應邊長的1/10，切角處的筒壁宜適當加厚。 9.3.5 外框筒應符合下列規(guī)定：1）柱距不宜大于4 m，框筒柱的截面長邊應沿筒壁方向布置，必要時可采用T形截面； 2）洞口面積不宜大于墻面面積的60%，洞口高寬比宜與層高與柱距之比值相近； 3）外框筒梁的截面高度可取柱凈距的1/4； … 筒體結構平面以圓形、正多邊形結構受力較有利。筒體宜設計成雙軸或多軸對稱。矩形平面時，宜盡可能接近正方形，長寬比不宜大于2。當長寬比大于2時，可設橫向剪力墻或密柱框架，在長方向組成若干個并聯(lián)筒。 3、玻璃幕墻如何分類？ ①按幕墻玻璃面板的支承形式分為框支承玻璃幕墻、全玻璃幕墻和點支承玻璃幕墻。 框支承玻璃幕墻按幕墻形式分為明框玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、半隱框玻璃幕墻。 ②按框支承玻璃幕墻安裝方式分為構件式玻璃幕墻和單元式玻璃幕墻兩大類。 4、那些建筑需設置封閉樓梯間？封閉樓梯間有哪些要求？ 封閉樓梯間的設置及要求 6.2.2 裙房和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度不超過32m的二類建筑應設封閉樓梯間。封閉樓梯間的設置應符合下列規(guī)定： 6.2.2.1 樓梯間應靠外墻，并應直接天然采光和自然通風，當不能直接天然采光和自然通風時，應按防煙樓梯間規(guī)定設置。 6.2.2.2 樓梯間的門應設乙級防火門，并應向疏散方向開啟。 6.2.2.3 樓梯間的首層緊接主要出口時，可將走道和門廳包括在樓梯間內，形成擴大的封閉樓梯間，但應采用乙級防火門等防火措施與其它走道和房間隔開。 6.2.4 十一層及十一層以下的通廊式住宅應設封閉樓梯間；超過十一層的通廊式住宅應設防煙樓梯間。 4、剪刀樓梯間（交叉樓梯間）的要求 6.1.2 塔式高層建筑，兩座疏散樓梯宜獨立設置，當確有困難時，可設置剪刀樓梯，并應符合下列規(guī)定： 6.1.2.1 剪刀樓梯間應為防煙樓梯間。 6.1.2.2 剪刀樓梯的梯段之間，應設置耐火極限不低于1.0h的不燃燒體墻分隔。 6.1.2.3 剪刀樓梯應分別設置前室，塔式住宅確有困難時可設置一個前室，但兩座樓梯應分別設加壓送風系統(tǒng)。 5、那些建筑需設置防煙樓梯間？防煙樓梯間有哪些要求？ 、防煙樓梯間的設置及要求 6.2.1 一類建筑和除單元式和通廊式住宅外的建筑高度超過32m的二類建筑以及塔式住宅，均應設防煙樓梯間。防煙樓梯間的設置應符合下列規(guī)定： 6.2.1.1 樓梯間入口處應設前室、陽臺或凹廊。 6.2.1.2 前室的面積，公共建筑不應小于6.00㎡，居住建筑不應小于4.50㎡。 6.2.1.3 前室和樓梯間的門均應為乙級防火門，并應向疏散方向開啟。 6.2.3.3 十九層及十九層以上的單元式住宅應設防煙樓梯間。 6.2.4 十一層及十一層以下的通廊式住宅應設封閉樓梯間；超過十一層的通廊式住宅應設防煙樓梯間。 8.3.1 下列部位應設置獨立的機械加壓送風的防煙設施： 8.3.1.1 不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯間前室或合用前室。 8.3.1.2 采用自然排煙措施的防煙樓梯間，其不具備自然排煙條件的前室。 8.3.1.3 封閉避難層（間）。 8.2.1 除建筑高度超過50m的一類公共建筑和建筑高度超過100m的居住建筑外，靠外墻的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室和合用前室，宜采用自然排煙方式。 6、那些建筑需設置消防電梯？消防電梯的數(shù)量如何確定？ 消防電梯的設置及要求 6.3.1 下列高層建筑應設消防電梯： 6.3.1.1 一類公共建筑。 6.3.1.2 塔式住宅。 6.3.1.3 十二層及十二層以上的單元式住宅和通廊式住宅。 6.3.1.4 高度超過32m的其它二類公共建筑。 6.3.2 高層建筑消防電梯的設置數(shù)量應符合下列規(guī)定： 6.3.2.1 當每層建筑面積不大于1500㎡ 時，應設1臺。 6.3.2.2 當大于1500㎡ 但不大于4500㎡ 時，應設2臺。 6.3.2.3 當大于4500㎡ 時，應設3臺。 6.3.2.4 消防電梯可與客梯或工作電梯兼用，但應符合消防電梯的要求。 6.3.3 消防電梯的設置應符合下列規(guī)定： 6.3.3.1 消防電梯宜分別設在不同的防火分區(qū)內。 6.3.3.2 消防電梯間應設前室，其面積：居住建筑不應小于4.50㎡；公共建筑不應小于6.00㎡。當與防煙樓梯間合用前室時，其面積：居住建筑不應小于6.00㎡；公共建筑不應小于10㎡。 6.3.3.3 消防電梯間前室宜靠外墻設置，在首層應設直通室外的出口或經過長度不超過30m的通道通向室外。 6.3.3.4 消防電梯間前室的門，應采用乙級防火門或具有停滯功能的防火卷簾。 6.3.3.5 消防電梯的載重量不應小于800㎏。 6.3.3.6 消防電梯井、機房與相鄰其它電梯井、機房之間，應采用耐火極限不低于2.00h的隔墻隔開，當在隔墻上開門時，應設甲級防火門。 6.3.3.7 消防電梯的行駛速度，應按從首層到頂層的運行時間不超過60s計算確定。 6.3.3.8 消防電梯轎廂的內裝修應采用不燃燒材料。 6.3.3.9 動力與控制電纜、電線應采取防水措施。 6.3.3.10 消防電梯轎廂內應設專用電話；并應在首層設供消防隊員專用的操作按鈕。 6.3.3.11 消防電梯間前室門口宜設擋水設施。 消防電梯的井底應設排水設施，排水井容量不應小于2.00㎡，排水泵的排水量不應小于10L/s。 7、那些建筑宜設置避難層？避難層有哪些要求？ 避難層的設置及布置方式 6.1.13 建筑高度超過100m的公共建筑，應設置避難層（間），并應符合下列規(guī)定： 6.1.13.1 避難層的設置，自高層建筑首層至第一個避難層或兩個避難層之間，不宜超過15層。 6.1.13.2 通向避難層的防煙樓梯應在避難層分隔、同層錯位或上下層斷開，但人員均必須經避難層方能上下。 6.1.13.3 避難層的凈面積應能滿足設計避難人員避難的要求，并宜按5.00人/㎡計算。 6.1.13.4 避難層可兼作設備層，但設備管道宜集中布置。 6.1.13.5 避難層應設消防電梯出口。 6.1.13.6 避難層應設消防專線電話，并應設有消火栓和消防卷盤。 6.1.13.7 封閉式避難層應設獨立的防煙設施。 6.1.13.8 避難層應設有應急廣播和應急照明，其供電時間不應小于1.00h，照度不應低于1.00lx。 避難層的布置方式——敞開式和封閉式