3.2.1 高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能混凝土和高强钢筋;构件内力较大或抗震性能有较高要求时,宜采用型钢混凝土、钢管混凝土构件。
3.2.2 各类结构用混凝土的强度等级均不应低于C20,并应符合下列规定:
1 抗震设计时,一级抗震等级框架梁、柱及其节点的混凝土强度等级不应低于C30;
2 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30;
3 作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝土强度等级不宜低于C30;
4 转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结构以及转换厚板的混凝土强度等级均不应低于C30;
5 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40、不应低于C30
6 型钢混凝土梁、柱的混凝土强度等级不宜低于C30;
7 现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜高于C40
8 抗震设计时,框架柱的混凝土强度等级,9度时不宜高于C60,8度时不宜高于C70;剪力墙的混凝土强度等级不宜高于C60。
3.2.3 高层建筑混凝土结构的受力钢筋及其性能应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力钢筋尚应符合下列规定:
1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;
2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;
3 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
3.2.4 抗震设计时混合结构中钢材应符合下列规定;
1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;
2 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;
3 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
3.2.5 混合结构中的型钢混凝土竖向构件的型钢及钢管混凝土的钢管宜采用Q345和Q235等级的钢材,也可采用Q390、Q420等级或符合结构性能要求的其他钢材;型钢梁宜采用Q235和Q345等级的钢材。
条文说明
3.2 材料
3.2.1 本条是在02规程第3.9.1条基础上修改完成的。当房屋高度大、层数多、柱距大时,由于单柱轴向力很大,受轴压比限制而使柱截面过大,不仅加大自重和材料消耗,而且妨碍建筑功能、浪费有效面积。减小柱截面尺寸通常有采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱、高强度混凝土这三条途径;
采用高强度混凝土可以减小柱截面面积。C60混凝土已广泛采用,取得了良好的效益。
采用高强钢筋可有效减少配筋量,提高结构的安全度。目前我国已经可以大量生产满足结构抗震性能要求的400MPa、500MPa级热轧带肋钢筋和300MPa级热轧光圆钢筋。400MPa、500MPa级热轧带肋钢筋的强度设计值比335MPa级钢筋分别提高20%和45%;300MPa级热轧光圆钢筋的强度设计值比235MPa级钢筋提高28.5%,节材效果十分明显。
型钢混凝土柱截面含型钢一般为5%~8%,可使柱截面面积减小30%左右。由于型钢骨架要求钢结构的制作、安装能力,因此目前较多用在高层建筑的下层部位柱、转换层以下的框支柱等;在较高的高层建筑中也有全部采用型钢混凝土梁、柱的实例。
钢管混凝土可使柱混凝土处于有效侧向约束下,形成三向应力状态,因而延性和承载力提高较多。钢管混凝土柱如用高强混凝土浇筑,可以使柱截面减小至原截面面积的50%左右。钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点构造十分重要,也比较复杂。钢管混凝土柱设计及构造可按本规程第11章的有关规定执行。
3.2.2 本条针对高层混凝土结构的特点,提出了不同结构部位、不同结构构件的混凝土强度等级最低要求及抗震上限限值,某些结构局部特殊部位混凝土强度等级的要求,在本规程相关条文中作了补充规定。
3.2.3 本条对高层混凝土结构的受力钢筋性能提出了具体要求。
3.2.4、3.2.5 提出了钢-混凝土混合结构中钢材的选用及性能要求。