超限高層是指超過規範要求限制的高層建築
超限高層審查是在項目的初步設計階段,按國家建設部要求,申請全國超限高層審查委員會組織專家從技術角度進行多方論證,力求在抗震、消防等方面保證建築物的質量安全。10層以上的建築被稱為高層建築。其中包括超限高層建築。而“小高層”和“超高層建築”都是“民間說法”,不規範。超限高層的高度和層數並沒有統一的“定數”。對混凝土框架剪力牆結構的高層建築,超過120米為超限高層;混合剪力牆結構為100米以上;有錯層的為80米以上;網架結構的為55米以上;而網架無蓋結構為28米以上。建築無論多高,超限高層都是對工程技術質量提出了更高的挑戰。
建設部早在2002年就發布了111號令《超限高層建築工程抗震設防管理規定》,明確了在各省、自治區、直轄市對此類工程管理,應由相應省級建設行政主管部門負責。並規定若在抗震設防區內要進行超限高層建築工程建設時,建設單位應在初步設計階段向當地省級建設行政主管部門提出專項報告。依悉國外像日本也有類似審查規定,可見各國政府對此工作的重視程度。
何謂超限高層建築
在《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)[1]和《高層建築混凝土結構設計規程》(JGJ3-2002,J186-2002)[2]中對鋼筋混凝土高層建築的結構類型所適用的最大高度,高寬比和體型規則性都作了詳細的定量規定。具體可有文[1]的第6.1.1條,文[2]的第4.2.2條,文[2]的第4.2.3條,文[1]的第3.4.2條及文[2]的4.3節、4.4節規定中查得。一般以上三個方面至少應有一方面滿足規範要求。而體型規則性規定,在文[1]的第3.4.2條中將其具體化為六個方面,即平面不規則的三種類型:①扭轉不規則;②凹凸不規則;③樓板局部不連續。和豎向不規則的三種類型:①側向剛度不規則;②豎向抗側力構件不連續;③樓層受剪承載力突變。這六個方面一般都可直接從建築設計平剖面圖和電算輸出結果中查得,而對照規範相應限值進行核查。另外《高規》[2]還規定了五種結構為複雜高層建築結構,包括:①帶轉換層的,②帶加強層的,③錯層結構,④連體結構,⑤多塔樓結構。以上與超限高層的有關規定有的直接相關,有的並不直接相關,如帶轉換層的必然是豎向抗側力構件不連續的豎向不規則結構,錯層結構也可能是樓板局部不連續,帶加強層的可能會造成側向剛度或抗剪承載力突變,連體、多塔結構易產生多向耦聯振動,對高振型與扭轉更敏感。但最後要根據實際電算結果來判斷到底屬哪一類超限高層。
《抗規》[1]與《高規》[2]的說明中還將不規則程度分為三類:一為一項及以上超過第3.4.2條限值指標的為不規則高層建築;二為多項超過以上限值或某一項超過較多,具有明顯抗震薄弱部位的,稱為特別不規則高層建築;三為複雜高層又多項超限值,某一項大大超限值,具有嚴重的抗震薄弱環節的,稱為嚴重不規則高層建築,此類高層不容許建造。以上規定基本上參考了美國規範(1997)與歐洲規範8。
為什麼對超限高層要進行嚴格的審查
這就要從我們目前的技術基礎說起:
首先,我們現在設計高層建築的規範與抗震分析方法,都是建立在目前的科學技術水平之上的。規範中所推薦的反應譜法與時程分析法等並不完滿,它們都採用了一系列假定。特別是反應譜法,它把一高層建築假定為一個質量串,認為它們的重心都在一條垂線上,而且它對地震三要素:峰值加速度、頻譜組成與持續時間,只考慮了峰值加速度,頻譜組成僅近似地考慮了振型耦合,對持續時間根本不考慮,而這恰卻對結構輸入地震能大小的影響是十分關鍵的因素。由於以上原因,我們必須要求建築十分規則,方能適用於我們現行規範的計算方法。如果規則性方面離規範限值太多,實際上規範的計算方法已不適用,那電算輸出的結果的可靠性就成了問題。而一般設計人員常常認為我們計算滿足就可以了,而忽略了計算方法本身的適用範圍,當然對超限高層的控制的目的,就是要保證在現有的設計水平前提下,使被審查的工程都能在現有計算方法的適用範圍之內,以保證其計算結果的可靠、可信。
其次,我們選用的結構類型都有一定的適用範圍,超過了這個範圍,我們採取的構造措施也許會缺乏實踐的經驗,而且會給經濟性、技術合理性、可行性帶來大問題,因此對各種類型的結構,規範都限定了它的適用高度,如果設計人員一味要超過某種結構的限值高度,就會帶來技術上的可行性與可靠性問題,並且還會帶來經濟性問題。如果A級高層建築超過了限值高度,那么就要按B級高度的高層建築進行設計,其實質即是要提高其結構的抗震等級(詳見文[2]第4.8.3條)。
再次,對高寬比的控制,主要是為了保證結構的整體穩定性,並對總剛度、承載能力、經濟合理性進行巨觀控制,使主結構受力合理均衡、易滿足變位條件,以保證正常的使用與降低造價。
建設部開會研討超限高層建築
建設部下發的會談紀要稱,當前中國的抗震工作的嚴峻形勢,而各地競相設計建造“全國第一”“亞洲第一”乃至“世界第一”的高度,奧運會、世博會的大型公共建築需要確保抗震安全。 全國超限高層建築工程抗震設防審查專家委員會(以下簡稱專家委員會)2007年工作會議在北京召開。專家委員會徐培福主任委員和35位委員參加了會議。建設部工程質量安全監督與行業發展司曾少華副司長到會並講話。專家委員辦公室主任王亞勇報告了第三屆專家委員會成立以來開展超限高層建築工程抗震設防專項審查的基本情況、審查的具體項目以及近年來高層建築超限特點。會議討論了《關於加強超限高層建築抗震設防審查工作的建議》、《超限高層建築結構抗震性能目標的建議》、《超限高層建築抗震設計可行性論證報告的參考格式及要點》、《超限高層建築工程抗震設防專項審查百例》等檔案,並就超限高層建築抗震設防專項審查的經驗、存在的問題以及下一步的工作要點進行了充分交流。
本屆專家委員會成立一年多來,全體委員共同努力,與建設主管部門密切配合,嚴格把關,全國超限高層建築工程的抗震設防管理工作取得了明顯成效。一是超限高層建築抗震設防管理的技術依據繼續完善。根據專家委員會的提議,針對目前我國大跨空間結構日益增多的情況,建設部修訂下發了《超限高層建築工程抗震設防專項審查技術要點》,納入了大跨空間結構的內容,對指導超限高層建築特別是大跨空間結構的審查工作起到了重要的作用。二是超限高層審查機制進一步健全。在建設部和專家委員會的推動下,各地建設行政主管部門加大執法力度,建設、勘察、設計、審圖單位的守法意識顯著增強。江蘇、北京等十幾個省(區、市)進一步加強了專項審查工作。三是專家委員會審查工作成效顯著。一年來,受各地建設主管部門的委託,專家委員會開展或參與了49個超限高層建築工程的抗震設防專項審查工作,有力的推動了超限結構設計和抗震設防專項審查技術的發展。
必須高度重視並充分發揮超限高層抗震設防審查機制的重要作用。超限高層建築工程抗震設防專項審查是國務院規定的行政許可制度。切實做好審查工作,有利於提高建築結構的抗震安全性,有利於促進建築結構抗震性能設計以及建築新材料、新技術、新工藝的推廣套用,有利於推動抗震設計規範的發展,有利於超限高層抗震設計的深化。對照黨中央、國務院的要求和地震形勢的需要,專家委員會肩上的任務還很重,需要再接再厲,以對國家和人民高度負責的態度,繼續做好超限高層建築的抗震設防管理工作。
關於下一階段的工作思路和重點
一是清醒認識當前我國的抗震工作的嚴峻形勢。一年來,我國發生多次地震,去年的雲南鹽津5.1級地震、今年的雲南寧洱6.4級地震、福建順昌4.7級地震都造成了嚴重的經濟損失。2004年,國務院提出了“到2020年,我國基本具備綜合抗禦6級左右、相當於一個地區地震基本烈度的地震的能力,力爭達到中等已開發國家水平”的奮鬥目標,為了達到這個目標,抗震工作者肩負著重大的責任。
二是認真把握我國高層建築的發展的趨勢。隨著經濟的發展和建築技術的進步,我國的高層建築發展很快,呈現出以下幾個特點:建築高度越來越高,各地競相設計建造“全國第一”“亞洲第一”乃至“世界第一”的高度;建築體型和結構形式日趨複雜;很多項目選用國外設計師的設計方案,但許多國外設計師來自非地震區,缺乏抗震設計經歷;奧運會、世博會的大型公共建築需要確保抗震安全。
三是嚴格把好超限高層抗震設防審查關。各地建設主管部門和專家委員會要以保障人民民眾生命財產安全為己任,依據法律法規,認真執行行政許可的有關規定,嚴格遵守審查程式,認真履行超限高層建築工程抗震設防專項審查職責。開展審查工作時要以國家利益為重,以科學、公正、嚴謹、求實的態度,堅持原則,認真把關;專家之間應避免講人情、交換;要鼓勵發表不同意見,倡導充分爭論,真正實現科學決策。
四是加大超限審查工作的政策宣傳力度。當前很多工程由於業主和設計單位對超限高層抗震設防審查政策不了解,造成漏報漏審。各地建設主管部門和專家委員會要加大政策宣傳力度,促進建設、勘察、設計、審圖等單位充分了解超限審查在保證結構抗震安全和兼顧經濟合理等方面的重要作用。專家委員會委員作為各地科研、設計行業的領頭人,要發揮獨特的作用,帶頭遵守和宣傳超限審查政策。設計單位要充分了解超限高層建築工程的定義、界限,並主動提醒建設單位依法報審。
五是進一步加強超限審查的監管。各地建設主管部門要把超限高層的抗震設防作為工程質量監督和執法檢查的重要內容,加大對違法違規行為的查處力度。要加強對施工圖審查機構的監管,只有具備超限高層建築施工圖審查資質的施工圖審查機構,才能承接超限高層的施工圖審查任務;超限高層建築工程沒有在初步設計階段進行抗震設防專項審查的,施工圖審查機構不得進行施工圖審查。
超限高層建築工程是指高度超高、跨度大、體型複雜、結構異常,國家現行規範和
規程包含不了的建築工程。為杜絕質量與安全隱患,這些工程在初步設計階段,就應當進行抗震設防專項審查。我省此次特組織專家,對全省11個市超限高層建築工程的抗震設防專項審查情況進行了檢查。共檢查171個項目,其中太原53項。檢查發現,有6項工程未進行專項審查,其中太原市有3項。目前,我省已對違規項目提出了整改意見。檢查發現,各地建設行政主管部門、建設單位、設計單位及施工圖審查機構等對“超限高層建築工程”的界定範圍理解還存在很偏差,片面地認為“超限高層建築工程”僅指建築高度超過100米的建築工程,把屬超限高層範圍的“超跨度、體型異常、組合構”等建築工程,誤認為不屬於超限高層建工程涵蓋範圍。有的設計單位把建築高度計為接近超限高層高度的上限100米,有規避專項審查。
6項超限高層工程限期整改
另外,城中村、城鄉接合部及開發區等市管理薄弱區域,超限高層建築工程抗震防監管難的問題比較突出。有些地方的無設計與施工、亂拆亂建現象非常嚴重,給超高層建築工程抗震設防的監管帶來了困難。今後,我省將每年進行一次專項檢查。檢查中發現的未進行專項審查的超限項目責令補辦專項審查手續,並根據相關規定,予建設、設計、施工圖審查等單位相應處罰。
全國超限高層建築紀要
2006年7月11日,全國超限高層建築工程抗震設防審查專家委員會第三屆委員會全體委員會議在北京召開。建設部副部長黃衛同志向全體委員頒發了聘書並作重要講話,充分肯定了全國超限高層抗震設防管理工作取得的成績,對新一屆專家委員會提出了希望和要求。建設部工程質量安全監督與行業發展司司長徐波、副司長曾少華和中國建築科學研究院黨委書記、副院長袁振隆等同志出席了會議。委員會主任委員徐培福研究員代表全體委員做了發言,委員會辦公室主任王亞勇研究員匯報了第二屆委員會的工作情況,會議討論了超限高層審查工作面臨的形勢和主要任務以及《超限大跨空間結構抗震專項審查要點》。現將會議主要內容紀要如下:
會議認為,自第一屆全國超限高層建築工程抗震設防審查專家委員會成立以來,各位委員以科學求實的態度做了大量工作,全國超限高層建築工程抗震設防管理工作取得了很大的成績。《國務院對確需保留的行政審批項目設定行政許可的決定》(國務院令第412號)將超限高層建築工程抗震設防審批列入確需保留的行政審批項目,予以保留並設定行政許可。建設部先後發布了《超限高層建築工程抗震設防管理暫行規定》(建設部令第59號)、《超限高層建築工程抗震設防管理規定》(建設部令第111號),出台了相關的委員會章程、審查細則、審查辦法和審查技術要點等檔案,明確了兩級委員會的工作職責、行為規範、審查程式等,超限審查的法規和技術體系逐步完善,對規範各地的超限審查工作起到了重要作用。到目前為止,全國和省級專家委員會已審查了近千棟的超限高層建築工程。通過審查工作,提高了超限高層建築工程抗震設計的可靠性和安全性,促進了抗震設計水平的提高。但也應看到,目前的審查工作也存在著一些問題,如:超限高層建築審查工作是在初步設計階段進行,但有些建築中標方案由於過分追求藝術表現力而忽視結構的抗震安全,從而導致結構體系不經濟合理,造成很大浪費;各地的審查工作開展不平衡,有些地區和單位對超限高層建築工程抗震設防專項審查的法律、法規及相關規定貫徹不力,導致有些超限高層項目未經審查或在施工圖審查時才發現問題,造成不必要的損失等。
會議強調,隨著建築高度越來越高、建築體形、平立面布置日趨複雜,特別是來自非地震區、缺乏抗震設計經驗的境外設計師所作的體型特別不規則的設計方案,對結構抗震不利,這些因素使我們的超限審查工作面臨新的挑戰,同時也更加突顯了此項工作的重要性。專家委員會要適應形勢的發展,充分認識到我國的地震形勢仍然十分嚴峻,做到未雨綢繆,警鐘長鳴;要以國家利益為重,以保障人民民眾生命財產安全為己任,依據國家有關法律法規,認真抓好超限審查工作;要把握我國高層建築的發展趨勢,加強科學研究,在實戰中歸納總結,積累經驗,並及時將最新成果納入標準規範;各位委員要及時把地方的審查工作情況和發現的問題反映上來,把全國各地好的經驗做法帶回到地方,加強交流、溝通信息,帶動地方審查工作。
與會專家一致認為,黃衛副部長的講話指出了本屆專家委員會的工作方向,要在今後的審查工作中認真貫徹落實。經過討論,與會委員對本屆委員會的工作提出如下意見和建議:
1、要進一步加強全國專家委員會和省市級專家委員會的工作情況通報和技術交流,提高抗震專項審查的技術水平。辦公室要定期印發工作簡報,每年組織一次全國專家委員會的技術研討會,專家要每年提交一份工作匯報。注重選擇典型的超限高層建築工程進行資料匯總,指導全國的超限抗震審查工作。
2、要認真貫徹落實第111號部長令和相關技術法規,加強宣傳,使設計單位都了解超限高層建築工程的定義、界限和超限高層抗震設防審查的要求,提高抗震設計水平。
3、認真總結超限高層建築工程抗震設防審查的經驗,加大相關技術儲備。對工作中遇到的技術難點、重點,如側向剛度比的計算、扭轉不規則、性能化設計的相關指標、結構消能減振技術等,要立項進行專題研究,研究成果應在標準規範的修訂中體現出來。
4、加強超限高層大跨度空間結構工程抗震設防專項審查工作,並將相關要求和內容納入超限高層建築工程抗震設防專項審查辦法和技術要點中。
5、對於政府投資的重大工程項目,建議在工程方案招投標中包含超限抗震設計的可行性論證內容。
超限高層建築工程抗震設防管理規定
中華人民共和國建設部令第111號
《超限高層建>工程抗震設防管理規定》已經2002年7月11日建設部第61次常務會議審議通過,現予發布,自2002年9月1日起施行。
部長 汪光燾
二零零二年七月二十五日
超限高層建工程抗震設防管理規定
第一條 為了加強超限高層建>工程的抗震設防管理,提高超限高層建>工程抗震設計的可靠性和安全性,保證超限高層建>工程抗震設防的質量,根據《中華人民共和國建>法》、《中華人民共和國防震減災法》、《建設工程質量管理條例》、《建設工程勘察設計管理條例》等法律、法規,制定本規定。第二條 本規定適用於抗震設防區內超限高層建>工程的抗震設防管理。
本規定所稱超限高層建>工程,是指超出國家現行規範、規程所規定的適用高度和適用結構類型的高層建>工程,體型特別不規則的高層建>工程,以及有關規範、規程規定應進行抗震專項審查的高層建>工程。
第三條 國務院建設行政主管部門負責全國超限高層建>工程抗震設防的管理工作。
省、自治區、直轄市人民政府建設行政主管部門負責本行政區內超限高層建>工程抗震設防的管理工作。
第四條 超限高層建>工程的抗震設防應當採取有效的抗震措施,確保超限高層建>工程達到規範規定的抗震設防目標。
第五條 在抗震設防區內進行超限高層建>工程的建設時,建設單位應當在初步設計階段向工程所在地的省、自治區、直轄市人民政府建設行政主管部門提出專項報告。
第六條 超限高層建>工程所在地的省、自治區、直轄市人民政府建設行政主管部門,負責組織省、自治區、直轄市超限高層建>工程抗震設防專家委員會對超限高層建>工程進行抗震設防專項審查。
審查難度大或審查意見難以統一的,工程所在地的省、自治區、直轄市人民政府建設行政主管部門可請全國超限高層建>工程抗震設防專家委員會提出專項審查意見,並報國務院建設行政主管部門備案。
第七條 全國和省、自治區、直轄市的超限高層建>工程抗震設防審查專家委員會委員分別由國務院建設行政主管部門和省、自治區、直轄市人民政府建設行政主管部門聘任。
超限高層建>工程抗震設防專家委員會應當由長期從事並精通高層建>工程抗震的勘察、設計、科研、教學和管理專家組成,並對抗震設防專項審查意見承擔相應的審查責任。
第八條 超限高層建>工程的抗震設防專項審查內容包括:建>的抗震設防分類、抗震設防烈度(或者設計地震動參數)、場地抗震性能評價、抗震概念設計、主要結構布置、建>與結構的協調、使用的計算程式、結構計算結果、地基基礎和上部結構抗震性能評估等。
第九條 建設單位申報超限高層建>工程的抗震設防專項審查時,應當提供以下材料:
(一)超限高層建>工程抗震設防專項審查表;
(二)設計的主要內容、技術依據、可行性論證及主要抗震措施;
(三)工程勘察報告;
(四)結構設計計算的主要結果;
(五)結構抗震薄弱部位的分析和相應措施;
(六)初步設計檔案;
(七)設計時參照使用的國外有關抗震設計標準、工程和震害資料及電腦程式;
(八)對要求進行模型抗震性能試驗研究的,應當提供抗震試驗研究報告。
第十條 建設行政主管部門應當自接到抗震設防專項審查全部申報材料之日起25日內,組織專家委員會提出書面審查意見,並將審查結果通知建設單位。
第十一條 超限高層建>工程抗震設防專項審查費用由建設單位承擔。
第十二條 超限高層建>工程的勘察、設計、施工、監理,應當由具備甲級(一級及以上)資質的勘察、設計、施工和工程監理單位承擔,其中建>設計和結構設計應當分別由具有高層建>設計經驗的一級註冊建>師和一級註冊結構工程師承擔。
第十三條 建設單位、勘察單位、設計單位應當嚴格按照抗震設防專項審查意見進行超限高層建>工程的勘察、設計。
第十四條 未經超限高層建>工程抗震設防專項審查,建設行政主管部門和其他有關部門不得對超限高層建>工程施工圖設計檔案進行審查。
超限高層建>工程的施工圖設計檔案審查應當由經國務院建設行政主管部門認定的具有超限高層建>工程審查資格的施工圖設計檔案審查機構承擔。
施工圖設計檔案審查時應當檢查設計圖紙是否執行了抗震設防專項審查意見;未執行專項審查意見的,施工圖設計檔案審查不能通過。
第十五條 建設單位、施工單位、工程監理單位應當嚴格按照經抗震設防專項審查和施工圖設計檔案審查的勘察設計檔案進行超限高層建>工程的抗震設防和採取抗震措施。
第十六條 對國家現行規範要求設定建>結構地震反應觀測系統的超限高層建>工程,建設單位應當按照規範要求設定地震反應觀測系統。
第十七條 建設單位違反本規定,施工圖設計檔案未經審查或者審查不合格,擅自施工的,責令改正,處以20萬元以上50萬元以下的罰款。
第十八條 勘察、設計單位違反本規定,未按照抗震設防專項審查意見進行超限高層建>工程勘察、設計的,責令改正,處以1萬元以上3萬元以下的罰款;造成損失的,依法承擔賠償責任。
第十九條 國家機關工作人員在超限高層建>工程抗震設防管理工作中玩忽職守,濫用職權,徇私舞弊,構成犯罪的,依法追究刑事責任;尚不構成犯罪的,依法給予行政處分。
第二十條 省、自治區、直轄市人民政府建設行政主管部門,可結合本地區的具體情況制定實施細則,並報國務院建設行政主管部門備案。
第二十一條 本規定自2002年9月1日起施行。1997年12月23日建設部頒布的《超限高層建>工程抗震設防管理暫行規定》(建設部令第59號)同時廢止。