条文说明:
4.4.3虽然规定了每层的建筑面积,但在水平方向控制火灾的蔓延和逃生疏散要求,应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中四级耐火等级建筑的疏散设计要求。
4.4.4 当建筑内设有辅助连接木结构构件、钢结构构件时,应满足国家现行相关防火设计的规定。
5 结构设计基本规定
5.1 一般规定
5.1.1 本规程采用的设计基准期为50年,在规定的设计使用年限其结构应具有足够的可靠度。
条文说明:
5.1.1 设计使用年限是指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定的目的使用的期限,按照设计使用年限的分类要求,见下表:
设计使用年限分类表
类别
|
设计使用年限
|
注 解
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1
|
5
|
临时性结构
|
2
|
25
|
易于替换的结构构件
|
3
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50
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普通房屋和一般构筑物结构
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4
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100年及以上
|
纪念性建筑物、特别重要建筑结构
|
本规程的居住建筑构造按第3类别进行设计。
5.1.2 本规程的结构应按一般建筑物类别,安全等级属破坏后果严重二级进行设计。结构系统组成的各类结构构件安全等级宜与整个结构的安全等级相同。
条文说明:
5.1.2 根据建筑结构破坏后果的性态严重程度,见下表采取不同的安全等级:
建筑结构的安全等级
安全等级
|
设计使用年限
|
建筑物类别
|
一级
|
很严重
|
重要的建筑
|
二级
|
严重
|
一般的建筑
|
三级
|
不严重
|
次要的建筑
|
本规程构造设计涉及的住宅建筑属二级安全等级,部分结构构件可根据在实际结构中的重要程度适当调整,但不应低于三级。
5.1.3 玻纤增强覆面木基复合轻型结构采用概率论为基础的极限状态设计法进行竖向、水平以及其它荷载最不利效应组合作用下的结构设计。
条文说明:
5.1.3 本规程结构设计原则系根据国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068制定。
玻纤增强覆面木基复合轻型结构体系应考虑永久荷载、可变荷载、施工荷载、地震作用等荷载作用,按承载力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,取对结构构件产生最不利效应的组合进行承载力和变形验算。其中活荷载作用形式为等效均布荷载,具体不同部位的活荷载标准值及组合系数按《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取值。活荷载按可变荷载使用年限调整系数γLi的效应设计的要求,楼面和屋面活荷载使用年限调整系数为1.0,雪荷载和风荷载按设计使用年限重现期50年的规定确定基本雪压和基本风压。
居住建筑楼面活荷载标准值和组合系数
项次
|
部 位
|
标准值 (kN/m2)
|
组合值系数
|
1
|
卧室、客厅
|
2.0
|
0.7
|
2
|
厨房 /卫生间
|
2.0 / 2.5
|
0.7
|
3
|
楼梯、走廊
|
2.0
|
0.7
|
4
|
上人屋面 / 非上人屋面
|
2.0 / 0.5
|
0.7
|
5
|
阳台
|
2.5
|
0.7
|
注:1、本表适用于普通居住建筑一般使用条件。
2、 第3项楼梯采用踏步平板,应同时按集中荷载1.5kN进行验算。
3、本表各项荷载不包括隔墙自重和二次装修荷载。
4、对于屋面板、檩条梁、悬挑雨蓬等施工或检修集中荷载标准值不应小于1.0kN。悬挑雨蓬应沿板宽每隔1.0m设置一个集中荷载进行承载力验算,倾覆验算应沿板宽每隔2.5m~3.0 m设置一个集中荷载。
5、屋面设置栏杆时,栏杆顶部的水平活荷载标准值应取1.0kN/m进行验算。
6、以上所注的各条款荷载组合值系数均取0.7。
5.1.4 承载力极限状态设计结构重要性系数γo以及抗震设计极限状态结构构件承载力抗震调整系数γRE可按表4.1.3取值。
表4.1.3 承载力调整系数
构件名称
|
γo
|
γRE
|
柱、梁
|
1.0
|
0.80
|
剪力墙及其它构件
偏拉、受剪
|
1.0
|
0.85
|
条文说明:
5.1.4 对于承载力极限状态设计,结构构件承载力与荷载效应组合,采用以下公式:
γo S ≤ R
式中:γo —— 结构重要性系数
S —— 承载力极限状态荷载效应设计值
R —— 结构构件承载力设计值
对于抗震极限状态设计,结构构件承载力与荷载效应组合,采用以下公式:
SE ≤ RE / γRE
式中: SE —— 抗震设计极限状态荷载效应设计值
RE ——地震作用时结构构件承载力设计值
γRE—— 承载力抗震调整系数,体现强剪弱弯原则
对于正常使用极限状态设计,结构构件变形与荷载效应组合,采用以下公式:
S ≤ C
式中: S —— 正常使用极限状态荷载效应设计值
C —— 结构构件按正常使用要求规定的变形限值
5.1.5 玻纤增强覆面木基复合轻型结构的受力和位移可按弹性方法分析验算。其水平层间位移不得超过对应楼层结构层高的1/250;对有挑廊、阳台等悬挑结构构件,应考虑其对主体结构的不利影响,应对结构整体抗倾覆和支撑局部承压承载力进行验算。
条文说明:
5.1.5由于增强覆面木基复合轻型结构受力比较复杂,边界约束和性能影响因素较多,其本构关系还在不断研发中,所以控制建筑结构整体变形和附属结构对主体的不利影响以及一些容易忽视的局部承压破坏,作为基本要求的规定是非常有必要的。对挑廊、阳台等悬挑结构应控制其悬挑长度,若超出本规程的构造规定须进行验算,当悬挑不小于2m,8度抗震设防应考虑竖向地震作用。
5.1.6 对于附着在结构主体上的非结构构件,应进行连接抗震和抗风设计。
条文说明:
5.1.6 非结构构件包括自承重围护墙、内隔墙、装饰幕墙、设备及管线支架、墙体保温及粘或挂装饰面等,其相关验算及调整系数可按相关标准规定执行。
5.2 结构构造设计的原则
5.2.1 确保结构用木基材、规格木基条板、覆面规格结构板以及其增强覆面材料、
粘结覆面胶液以及胶合连接用胶黏剂等应满足相关材性等级和物理力学性能指
标的要求。
条文说明:
5.2.1受力结构组成材料的性能是确保结构承载力和变形达到安全适用的重要前
提,应严格控制其性能指标达标率以及稳定性,保证工程结构具有规定的可靠度。
5.2.2 构造设计法规定的结构和构件应按本规程规定要求进行布置,相应的构造
措施到位,满足承载力、变形和达到结构承重及抗侧力要求,符合构件安全和经
济适用的要求。
条文说明:
5.2.2 本规程的结构和构件均按规定的荷载和作用力进行了试验并按极限状态设计法进行理论对比分析计算,实际工程项目的房屋类别、规模,布置要求以及抗震设防等完全符合本规程相关条文的规定,严格按照本规程对构件和连接节点的构造要求进行设计,并按实际工况进行必要的补充验算,构造设计的安全度是有保障的。
5.2.3 结构抗侧力剪力墙应与顶板、底板可靠加强连接,以抵抗作用于墙体上风荷载以及往复地震作用下的位移和变形。
条文说明:
5.2.3 受力剪力墙与楼板连接节点应与墙体的承载力和刚度相适应,且连接节点的承载力应大于墙的承载力,应避免在反复水平荷载作用下,造成抗侧力和刚度的退化现象,对于装配式结构连接构造尤为重要。
5.2.4 确保结构耐久性达到建筑预期的使用年限要求,并同时符合防火、节能、隔声等适用性要求。
条文说明:
5.2.4 结构耐久性的要求是要求组成受力构件的材料应符合耐候、抗冻等指标的要求,不应受环境的影响造成其力学性能指标的退化形成安全隐患,使得房屋不能满足使用年限的要求。
5.3 结构体系和受力构件布置要求
5.3.1 采用构造设计法进行结构体系的抗侧力设计其设计使用年限为50年内
(含50年),安全等级宜为二级,部分构件最低不得低于三级,结构和围护构件
应根据其受力特点采用符合等级要求的覆面规格结构板在工厂制作完成,不宜与
其它类型材料混合制作构件或采用不同类型材质的结构构件组合装配建造。
条文说明:
5.3.1 一般民用建筑的设计使用年限及安全等级均在本条规定的范围内,有关设计使用年限以及安全等级的规定详见5.1.1条和5.1.2条及条文说明。玻纤增强覆面规格木基板的等级分类与其制作构件的受力形式有关。应采用达到设计使用年限的结构可靠度所必须的材料和构件制作,并且生产过程符合质量控制要求。对于本条规定不宜采用其它类型材料制作的结构构件混合建造是由于采用型钢、钢筋混凝土等其它结构材料与本规程定义的构件混合,对抗侧力刚度以及节点连接等方面对结构体系产生的影响本规程构造设计中未予考虑,因此不属于本规程的应用范围。若实际需混合应用必须按工程设计法进行抗侧力验算和构件连接等设计、测试。
5.3.2 房屋每层面积不宜超过500m2,层数不应超过3层且楼层最高不应大于3.6m。当结构体系抗震设防烈度为6或7度,设计基本地震加速度值为 0.10g时,房屋的高宽比不应大于1.2;当结构体系抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为 0.15g以及结体系抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为 0.20g时,房屋的高宽比不应大于1.0。
条文说明:
5.3.2 控制楼层面积、层高、高宽比以及地震加速度,为构造设计限制条件;若超出本条规定范围应按实际情况按工程设计法进行具体设计和验算。我国抗震设防区各县级及县级以上城镇中心地区的建筑工程抗震设计时所采用的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组可参见国家标准GB18306《中国地震动参数区划图》采纳。
5.3.3 构造设计法设计规定的建筑构造以及结构受力构件布置要求:
1)建筑抗侧力结构包括墙体、楼盖、屋盖等结构构造以及相互之间的连接应满足本规程相关章节条文的要求和规定;
2)结构体系平面形状宜简单、规则、对称,减少偏心避免扭转效应的影响;平面刚度和承载力应分布均匀,不得出现楼板开大洞、平面较大内凹或外凸以及局部跃层等不规则布置;
3)结构竖向布置宜均匀规则,不应有过大的外挑和内收,侧向刚度应自下而上由大至小逐渐均匀变化,不允许剪力墙开大洞或洞口高度跨越楼层,竖向抗侧力构件应上下连续对齐;
4)当房屋设有穿越结构墙体、楼盖和屋盖的直通风道烟囱等设施时,形成结构局部刚度缺失以及连接的整体性和可靠性弱化,应针对性采取加强结点构造措施,确保结构构件之间刚度的连续性和可靠连接,避免因部分结构和构件被削弱而发生破坏,导致整个结构失稳或丧失承载能力。
5)由轻型结构楼板拼接而成的楼盖的边框梁应连续设置,屋盖的外围边框应采用檩条梁连续设置。边框不应采用楼盖的覆面板、屋盖面板代替边梁来传递平面轴力而丧失连续性。传递轴力的边梁及连接节点应进行承载力验算。
6)支撑屋盖桁架必须与剪力墙的墙骨柱相连接,其连接节点应验算抗拉、压承载力。
条文说明:
5.3.3 必须充分重视建筑构造措施以及受力构件的合理布置,使结构体系具备合理均衡的刚度、必要的形变和耗能能力,构件之间可靠的连接和合理连续的荷载传递途径,达到构造设计的结构抗力可控的目的。
5.3.4 按构造设计法设计时对受力构件的尺寸、位置和规则性的具体要求:
1)平面结构中承担竖向荷载作用的屋盖及楼盖等承重结构平面投影的净跨
不宜大于12.0m;其中屋盖桁架间距不宜大于5.0m;搁置屋面板的檩条梁间距不宜大于1.2m;
2)轻型楼板沿跨度方向以及受力墙体沿长度方向设置的格栅之间的间距不宜大于750mm,墙面、屋面和楼面覆板的最小厚度宜控制在20mm,不能满足厚度要求时应进行受力验算;
3)同层楼盖之间错层高度不宜超过楼盖内格栅高度;
4)楼盖或屋盖的开洞面积不宜超过该平面竖向支撑墙体所围面积的30%,开洞设置梯板除外;
5)开洞造成楼板跨度方向楼板缺失不宜超过跨度垂直方向洞口范围内楼板平均跨度的50%与3.5m,且两者取小值;
6)房屋楼盖各层楼板周边以及宜搁置在连续构造剪力墙上;单层房屋平面有局部两侧构造剪力墙随盖板一起伸出不宜超过1.8m;二、三层房屋的楼层以及顶层,其平面局部随两侧剪力墙与楼板、盖板一起伸出不宜超过1.8m,满足上述构造要求的剪力墙伸出外端可不设封边剪力墙,详见图4.3.3-6所示;
图4.3.3-6 房屋主体结构楼板伸出示意
7)房屋上部楼层构造剪力墙从主体结构向外挑出或收进的长度不应超过1.2m或不大于该层楼盖厚度的4倍;
8)受力剪力墙门窗洞口之间墙肢长度以及墙端部(包括阴阳角)到洞口边墙肢长度均不宜小于600mm以及该墙肢净高1/4两者取大值,内隔墙等非结构墙体也宜参照设置。不能满足上述规定的墙肢应进一步采取加强措施;
9)受力剪力墙楼层单个墙肢长度不应超过2.4m,最小长度宜≥0.6m;平面同一轴线上的相邻墙肢中心间距应控制在≤7.6m;同一平面轴线上的各段墙肢中个别墙肢错位偏离距离不应超过1.2m;
10)四边封边轻型结构楼板单元的长宽比不宜大于4;
11)剪力墙沿楼层平面轴线不连续时,墙肢尽端至其轴线延伸到最近垂直相交剪力墙的距离不宜超过2.4m,且应通过设置连梁连接剪力墙;
12)剪力墙墙肢的高宽比不宜大于3.5:1
13)房屋屋面坡度不宜小于1:12,且不宜大于1:1;
14)纵墙和橫墙上檐口悬挑长度分别不应大于1.2m和0.4m。
15)由剪力墙所围平面的相邻平行剪力墙横向间距不应超过其对应相邻纵向平行剪力墙间距的2.5倍;
16)相邻楼层上下对应的剪力墙墙肢沿轴线中心间距不应偏离超过600mm;
条文说明:
5.3.4本规程构造设计法针对建筑面积的体量不大以及体型、平面布置规则简单的住宅房屋。因此通过对已建类似轻木结构建筑的考察,参考其结构布置和构件型式要求,然后对结构用玻纤增强覆面规格木基板以及制作的构件、连接节点进行对比试验和验证,以达到一般木结构的受力指标作为底线,然后通过设计计算和总结,得到满足构造设计的受力构件尺寸、位置和规则性具体要求。在本条款限定的构造条件下,即便不进行结构抗侧力具体验算,采用本规程推荐的构造设计法也能保证其安全性。而对超出本规程相关条文的限定范围或采用混合结构体系以及构件布置复杂和规模超标的建筑,应参考本规程的构造要求并按工程设计法进行极限承载力和变形验算,确保房屋结构的安全和适用性。
本条款的要求和规定,是基于采用构造设计法的对受力构件的尺寸、位置和规则性的具体要求,保证其受力墙体具有一定的侧向刚度和剪切变形为主,超过墙肢高宽比限值,墙肢结构表现接近于悬臂梁。构件受力应连续,不出现太大偏心和扭转不规则效应;若超出相关控制指标,应进行水平、竖向荷载作用的验算并加强相应部位的构造措施。
5.3.6 轻型玻纤增强覆面木基复合结构应进行竖向荷载与其它荷载最不利组合作用下的受力构件的设计。
条文说明:
5.3.6 由于建筑竖向荷载的大小和分布差异较大,从结构安全角度,虽然结构布置满足抗侧力构造设计法的设计要求,对于竖向荷载作用仍应进行必要的结构设计。竖向荷载的传递路线:楼、屋盖将竖向荷载(永久荷载和可变荷载)传递到墙骨柱,再传递到基础。
5.4 受力构件构造设计允许指标
5.4.1 构造设计受弯构件的挠度应符合表5.4.1规定的限值:
表5.4.1受弯构件在计算跨度下的挠度限值
构件类型
|
挠度限值
|
楼盖轻型结构楼板
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l/250(组合作用)
|
l/300(仅活载作用)
|
屋盖檩条梁
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l≤3.5m:l/200
|
l>3.5m:l/250
|
墙骨柱
|
双面柔性面板
|
l/250
|
砖石刚性贴面
|
l/360
|
吊顶中受弯杆件
|
l/360
|
注:表中l为受弯构件的计算跨度。
5.4.2 构造设计受压构件的长细比应符合表5.4.2规定的限值:
表5.4.2受压构件的长细比限值
构件类型
|
长细比限值
|
结构中主要受压构件
(桁架弦杆、竖杆和斜杆;墙骨柱)
|
120
|
结构一般受压构件
|
150
|
支撑
|
200
|
5.4.3 构造设计轻型桁架的变形应符合表4.4.3规定的限值:
|