閱讀 3464 次 建筑結構設計規范幾個問題的商榷
建筑結構設計規范幾個問題的商榷
李 云
(中國建筑西南設計研究院,四川成都610081)
1.砌體結構圈粱的設置
《建筑抗震設計規范》GB 50011—2001第7.3.3條及7.5.3條2款“現澆或裝配整體式……應允許不另設圈粱……。”《砌體結構設計規范》GB 50003—2001第7.1.6條,“采用現澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋的多屋砌體房屋,當層數超過五層時,除檐口標高處設置一道圈梁外,可隔層設置圈梁……。未設置躕粱的樓面……,并沿墻長配置不少于2010的縱向鋼筋。”第7.1.5條,“當墻厚≥240mm時…圈粱高度不應少于l20mm,縱向鋼筋不應少于4010,……箍筋間距不應大于300ram。”上述規定屬非地震區,在設置圈粱要求方面地震區應比非地震區更為嚴格,兩本規范在設置圈粱上寬嚴相反,建議協調統一。
2.屋頂花園的荷載取值
《建筑結構荷載規范》GB50009—2001第431條注4.“屋頂花園活荷載標準值為3kN/m2,屋頂花園活荷載標準值不包括花園土石等材料自重。”此條規定設計人員能理解,但對住房人家毫無約束力、若參照《平屋面建筑構建(二)》03J201—2圖集,頁次z2一Zl7、屋頂花同種植屋面的活荷載標準值取值,才能保證結構安全。
3.砌體結構的荷載取值
3.1隔墻荷載計算
《建筑結構荷載規范》Gn 50009-2001第4.1.1條注5,指靈活自由布置的隔墻荷載簡化計算,有的隔墻較密集、樓層較高、板跨較小時,則荷載偏小。非地震區隔墻下支承構件砌體隔墻由于拱效應作用、按墻梁計算,計算跨中彎矩易滿足要求,但對立座端剪力則視剪力大小(支座剪力是隔墻支座全反力)而定,大者則不易滿足要求。地震區砌體隔墻在強震作用下拱效應破壞、則墻下支承梁應按隔墻滿荷載計算。
3.2底部框架——抗震墻的框架粱頂砌體墻廈樓屋面荷載的取值
《砌體結構設計規范》第10.5.6條的底部框架——抗震墻房屋的框架,“由重力荷載代表值產生的框支墻粱內力應按本規范第7.3節的有關規定計算”。按墻粱組臺共同作用計算。《建筑抗震設計規范》條文說明7.2.4、7.2.5條,“考慮大震時墻體嚴重開裂,托墻粱與非抗震的墻梁受力狀態有差異……,由重力荷載產生的彎矩,四層以下全部計人組合,四層以上有所折減,對托墻梁剪力計算時,由重力荷載產生的剪力不折減。
3.3 挑粱及雨篷抗傾覆荷載的計算
《砌體結構設計規范》圖7.4.3、圖7.4.7,挑粱及雨篷梁梁頂抗傾覆荷載,除梁頂荷載外,還考慮挑粱及雨篷粱尾端上部45o擴展角陰影范圍內的砌體荷載,外側虛線范圍內的砌體荷載。只適用于非地震區,地震區只能取梁伸人墻內長度范圍內的砌體荷載計算抗傾覆。
4.底部框架——剪力墻在地震作用下的剪力計算
《建筑抗震設計規范》第7.2.5條,底部框架—抗震墻結構,“框架柱承擔的地震剪力設計值,可按各抗側力構件有效側向剛度比例分配確定;“是否還應按照第6.2.13條,“不應小于底部總剪力的20%和按框架一抗震墻結構分析的框架部分各樓層地震剪力中最大值1.5倍二者的較小值”來考慮,應說清楚。
5.大跨度粱支承在砌體墻上的措施
《砌體結構設計規范》第6.2.7條,等于或大于9m的大跨度梁,支承在砌體墻上若措施不當,大跨度粱承受荷載后將會下撓變形,粱端便會發生轉角變位,當粱頂荷載特別是屋面女兒墻荷載不能阻止梁轉角變位時,會引起墻體開裂采取預防措施:(1)粱墊底用油氈與墻體隔斷;(2)粱墊兩側及以上墻體頂部預留20mm縫隙,用彈性密封膠嵌填。
6.素混凝土結構伸縮縫的最大間距
《砌體結構基礎圖集》DBJT20-16,磚基礎下索混凝土部分是根據《砌體結構設計規范》表6.3.1砌體房屋伸縮縫的最大間距而定,表中伸縮縫間距為40m至100m,《混凝土結構設計規范)GB 50010—2002附錄A,表A1.4素混凝土結構伸 縮縫最大間距:現澆素混凝土結構土中為20m,配構造鋼筋為30m,如配有足夠的溫度鋼筋,詳率規范表9.1.1,現澆框架結構可作到55m.素混凝土基礎墊層埋置在土中超長出現裂縫不被發現,影響結構安全,上術規范和圖集應協調統一。
7.獨立柱基礎的計算與構造
(1)獨立柱基礎一般不易滿足《混凝土結構設計規范》表9.5.1規定的在外力作用下縱向受力鋼筋最小配筋目分率的要求,計算基礎沖切,只計入柱邊45 。分布角以外的地基反力45。分布角以內的地基反力與柱軸力按45。分布角擴散所平衡抵消,故減小丁柱邊彎矩,素混凝土可能承擔丁此彎矩。但在設計中都接地基土全部凈反力計算彎矩及配筋,需進一步研究,得到與實際受力狀態相吻臺的配筋。
(2)獨立柱基礎素混凝土墊層的改進。獨立柱基礎紊混凝土墊層挑出基礎外邊緣lOOmm可取消;①素混凝土墊層厚度外側不支模,避免困支模需加寬基礎底部尺寸;②按基礎底部尺寸挖基坑原槽澆混凝土,增強基礎的穩定性;③少挖土方,縮短工期,節約投資;④基礎埋置較探.減少挖方量及地坪開裂范圍擴大的風險見圖3。
(3)獨立柱基礎條形基礎底配筋,兩端如同懸臂梁、板配筋.詳《混凝土結構設計規范》第10.2.3條,應有一定的錨固長度,兩端向上彎折,詳圖3,鋼筋彎折60。免去鋼筋保護層的混凝土墊塊,簡化施工。應有一定的錨固長度,目前基礎施工圖皆是直條鋼筋未上彎作錨固,希改進。
8.剪力墻的計算
(1)剪力墻除按平面內計算內力及配筋外,各層現澆樓板與剪力墑形成剛接,荷載較大的樓面傳給剪力墻的彎距是不容忽況的,有關法規當作分布鋼筋按構造配筋與實際受力計算配筋相差較大,特別是在風及地震作用下,為雙向偏心受壓構件而導致結構不安全。
(2)剪力墻的厚度取值。《建筑抗震設計規范》及《混凝土結構設計規范》的抗震部分,剪力墻厚度皆是按層高韻比值及不小于規定的最小厚度而定,《高層建筑混凝土結構技術規程>B86一2002,JGJ3--2002的附錄D,剪力墻厚度是按穩定性計算確定,與上述法規確定剪力墻的厚度小得較多,相差大,二者對剪力墻厚度取值寬嚴相反,希望三法規協調統一9建筑結構平面轉角及盡端的要求
《建筑抗震設計規范》第7.1.7條第4款,“樓梯間不宜設置在房屋的盡端及轉角處。”因為率層樓板開洞,板平面內的剛度變化,在地震作用下將產生扭轉效應,應力集中而影響結構安全。同理,由于建筑功能及造型要求,在房屋的盡端及轉角處的樓面開大洞,規范未明確,設計時應避免。
《高層建筑箱形與筏形基礎技術規范)JGJ6—99
(1)第4.0.5條“……當基礎底面地震效應組合的邊緣最小壓應力出現零應力時,零應力區的面積不應超過基礎底面積的25%。”《高層建筑混凝土結構技術規程》Jt 86—2002、JGJ3—2002第12.1.6條及《建筑抗震設計規范》第4.2.4條,“高寬比太于4的高層建筑,在地震作用F基礎底面不宜出現零應力區:其他建筑,零應力區的面積不應超過基礎底面積的l5%”。以后者為準.兩者相差67%,相差大,兩者應協調統一。
(2)第5.3.10條1款,第5.3.11.2條,考慮筏形基礎整體彎曲的影響,基礎粱和底板的底部鋼筋,其配筋率小應小于15%。此條來自《混凝土結構設計規范》第9.5.2條詳條文說明:“臥置于地基上的厚板,其配筋率多由最小配筋率控制。根據實際受力情況.最小配筋率可適當降低為0.15%”,鋼筋混凝土構件是復合材料結構,混凝土為非延性材料,鋼筋是很好的延性材料,兩者結合受力形態改善,受力性能大大提高,但受彎構件的受拉鋼筋少于一定限度受力后與紊混疑土相差不大而脆斷,故構件有一個臨界配筋量,使構件受彎后裂而不斷,這就是構件受彎后的最小配筋率。
《混凝土結構設計規范》條文說明中厚板指平板式筏板厚度,而梁板式筏板的底板則較薄,粱都不是構造配筋,不論是厚板、薄板、粱其受力作用機理與地面上的受彎構件作用相同,其構件最小配筋率血應相同,筏板基礎底部埋置在土中,出現問題不易發現,又是整個建筑最重要的部位。為此,參考以前《混凝土結構設計規范》cBJ l0—89,混凝土構件的縱向鋼筋的最小配筋百分率,要區分非地震區詳表6.1.15按混凝土強度等級劃分取值、地震區詳表8.3.6按抗震等級劃分取值,與前者比較,縱向鋼筋最小配筋百分率小很多,與《混凝土結構設計規范》GB50010—2002,非地震區詳表9.5.1、地震區詳表ll.3.6—1比較,相差就更大,各規范應協調統一。
平板式筏板厚度,其跨厚比大都在l0以下屬“小撓度”厚板,計算內力及變形應以剪切變形為主,彎曲鑾形為次。按一般跨厚比在30左右的薄板計算,會存在一定的差距而影響安全,有待改進。
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:尚雯瀟 尹維維 編輯 文徑 審核)
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