3.1 《工程结构通用规范》GB 55001-2021第4.6.1条中规定所有建筑均应考虑风荷载脉动增大效应,本条该如何执行?
【解析】
本条规定了风荷载的确定方法。风荷载脉动的增大效应,一般是通过平均风荷载乘以风振系数或阵风系数来考虑的,但也可以采用平均风荷载与脉动风荷载相叠加的方法来考虑。因此,本条未直接采用现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的计算表达式,而是规定了计算风荷载标准值的基本原则。
现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009第8.1.1条在条文说明中,对主要受力结构风荷载标准值的两种表达形式和规范采用其中的“平均风压乘以风振系数βz”的表达形式进行了阐述,对围护结构按平均风压通过局部风压体型系数μsl和阵风系数βgz近似考虑脉动风瞬间增大因素也进行了说明。
具体工程应用时,风荷载脉动的增大效应可采用现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6.5条“风荷载放大系数的方法”,沿用现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定,对于主要受力结构和围护结构,分别采用风振系数βz和阵风系数βgz作为平均风荷载的放大倍数,且二者应分别满足现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6.5条风荷载放大系数最小值的要求。
3.2 门式刚架轻型房屋钢结构计算风荷载标准值时,围护结构的风荷载放大系数如何考虑?
【解析】
门式刚架轻型房屋钢结构计算风荷载标准值时,围护结构的风荷载放大系数的适用标准规范条文分别为现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6.5-2条、《建筑结构荷载规范》GB 50009第8.6.1条、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022第4.2.1条。
现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6.5-2条 “围护结构的风荷载放大系数”,与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009规定的“围护结构的阵风系数”意义相同。现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6.5-2条关于确定“围护结构的风荷载放大系数”的依据因素,与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009第8.6.1条“围护结构的阵风系数”的计算考虑因素一致。
现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022第4.2.1条规定,系数β在计算檩条、墙梁、屋面板和墙面板及其连接时取值为1.5。
具体工程应用时,对门式刚架轻型房屋的檩条、墙梁、屋面板和墙面板及其连接等围护结构的风荷载放大系数,应按照本节3.1条的工程应用要求、并结合现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022的规定进行确定。即沿用现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009第8.6.1条的规定,采用阵风系数βgz作为平均风荷载的放大倍数,且应满足不小于现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6.5-2条围护结构风荷载放大系数最小值、及现行国家标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB 51022第4.2.1条β=1.5的要求。
3.3 门式刚架轻型房屋钢结构计算时,屋面活荷载如何确定?
【解析】
房屋建筑的屋面(包括工业建筑)其水平投影面上的屋面均布活荷载最小值均按现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.2.8条0.5kN/m2要求执行。
3.4 层高较大的商业建筑中,单层楼梯往往需布置三跑或四跑,结构计算时楼梯荷载应如何输入?
【解析】
对于超过二跑的楼梯,结构计算时应根据投影面上的实际梯段数,按各梯段折算板厚之和输入楼梯的恒荷载,按实际梯段数输入楼梯的活荷载。
另外,对于楼梯起步层设有水平楼板的情况,结构计算时也应注意按实际荷载进行输入,避免出现按一般楼梯荷载输入的错误。
3.5 工业建筑在结构整体计算时,荷载组合信息中的活荷载组合值系数、准永久值系数等参数应如何确定?
【解析】
民用建筑、工业建筑的楼面均布活荷载的组合值系数、频遇值系数、准永久值系数等,不应不加判别直接采用计算软件默认值。
不同类别民用建筑的楼面均布活荷载的组合值系数、频遇值系数、准永久值系数等,应符合现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.2.2条的要求。
电子产品加工、轻型机械加工、重型机械加工等类别的工业建筑,楼面均布活荷载的组合值系数、频遇值系数、准永久值系数等应符合现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.2.7条的要求。
一般金工车间、仪器仪表生产车间、半导体器件车间、棉纺织车间、轮胎厂准备车间和粮食加工车间等类别的工业建筑,楼面均布活荷载的组合值系数、频遇值系数、准永久值系数等应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009附录D的要求。
3.6 藏书库、档案库和楼面活荷载较大的民用及工业建筑等在结构整体计算时,地震信息中输入的“活荷载重力荷载代表值组合系数”应如何确定?
【解析】
计算地震作用时,建筑与市政工程结构的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数,应符合现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002第4.1.3条的要求。
地震发生时恒荷载与其他重力荷载可能的遇合结果总称为“抗震设计的重力荷载代表值”,即永久荷载标准值与有关可变荷载组合值之和。考虑到藏书库、档案库等活荷载在地震时遇合的概率较大,故按等效楼面均布荷载计算活荷载时,其组合值系数为0.8。
对于地震时遇合概率较大但现行标准未明确组合值系数的特殊种类可变荷载,设计时应进行判别。当为“按实际情况计算的楼面活荷载”时,组合值系数应取1.0;当为“按等效均布荷载计算的楼面活荷载”时,组合值系数建议参照藏书库、档案库取值0.8。实际应用时,对此类民用建筑、现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009附录D中所述类别的工业建筑,建议按对比组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的方式,判别地震遇合概率并确定组合值系数。
3.7 办公楼、教学楼、商业等建筑在结构整体计算时,应如何正确确定活荷载信息中的楼面梁、墙、柱和基础活荷载折减系数?
【解析】
现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.2.4条、第4.2.5条“规定了采用楼面等效均布活荷载方法设计楼面梁、墙、柱及基础时,楼面均布活荷载的折减系数必须遵守的最低要求。”
对不同类别的民用建筑,设计楼面梁、墙、柱和基础时的折减系数取值不同,在计算参数输入不应不加判别直接采用软件默认值。
3.8 《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021第2.0.2条规定素混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于C20,对于基础垫层是否也执行此规定?
【解析】
根据现行国家标准《混凝土结构通用规范》GB
55008第2.0.2条条文说明,“本条所说的素混凝土结构,一般不包含地下室或其他地下结构的素混凝土垫层;素混凝土垫层的最低混凝土强度等级应根据工程实际情况(包括地基的岩土力学性能等)确定”。
3.9 《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021第4.4.4-1条“矩形截面框架梁的截面宽度不应小于200mm”的规定是否也包括剪力墙结构中的LLk等?第4.4.4-2条“矩形截面框架柱的边长不应小于300mm……”的规定是否适用于楼梯间梯柱?
【解析】
剪力墙结构中的连梁宽度可不执行第4.4.4-1的规定。
一般楼梯间层间梯柱的截面尺寸可不执行第4.4.4-2的规定,但应注意以下问题:
1)遇梯梁跨度较大(如公共建筑中平行双分或双合楼梯)、层高较大梯跑较多等情况时,应根据实际受力状态确定梯柱的截面尺寸。
2)梯柱截面尺寸应满足梯梁钢筋的锚固要求。
3.10 对于采用CRB600H钢筋的板类受弯构件(非悬臂板),钢筋的抗拉、抗压强度设计值与HRB500钢筋接近,最小配筋率是否可按照0.15%和0.45ft/fy的较大值确定?
【解析】
根据现行国家标准《混凝土结构通用规范》GB
55008第4.4.6-2条的规定,“除悬臂板、柱支承板之外的板类受弯构件,当纵向受拉钢筋采用强度等级500MPa的钢筋时,其最小配筋率应允许采用0.15%和0.45ft/fy的较大值”。强度等级500MPa以上的钢筋(如CRB600H钢筋)应允许适用该条款。
3.11 对于《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)第6.1.5条中的“单跨框架结构”如何理解?
【解析】
根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.1.5条的规定,“甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构;高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构”。
条文说明中,“框架结构中某个主轴方向均为单跨,也属于单跨框架结构;某个主轴方向有局部的单跨框架,可不作为单跨框架结构对待。……框-剪结构中的框架,可以是单跨”。
设计中应区分单跨框架结构和单跨框架的不同。单跨框架结构缺少必要的冗余度,地震时破坏严重。因此,实际工程中应避免采用单跨框架结构。当必须采用时,应采取设置支撑、框柱翼墙或少量钢筋混凝土抗震墙,提高抗震等级,补充抗震性能化设计等一种或多种结构措施。
对于设计中遇到的框架结构中的局部单跨框架、框架-剪力墙结构中的单跨框架,应根据其在平面中的分布位置、负荷面积及单跨榀数等因素,综合判断、适当提高单跨框架(必要时含相关范围)的抗震措施。
3.12 框架节点核芯区箍筋设计时应满足哪些要求?
【解析】
抗震设计的框架节点,需要符合“强柱弱梁,节点更强”的设计理念,规范对框架节点核芯区的抗震验算及抗震构造措施分别作出了规定。
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.2.14条及附录D对框架节点核芯区的抗震验算进行了规定;第6.3.10条则对框架节点核芯区箍筋的最大间距和最小直径、配箍特征值及体积配箍率等抗震构造要求作出了明确规定。
施工图审查中经常遇到框架节点核芯区箍筋配置仅满足了抗震构造要求、但不满足计算书中框架节点核芯区箍筋计算值要求的错误设计情况,此类问题一般是由于设计疏漏、未进行判断所致。
当框架节点核芯区内箍筋与柱加密区箍筋不同时,设计人员应在框架柱配筋图中单独注明核芯区箍筋直径及间距。
3.13 抗震设计时规范要求严格控制框架梁梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,应如何理解?
【解析】
根据现行国家标准《混凝土结构通用规范》GB
55008第4.4.8-3条的规定,“梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二级、三级不应小于0.3。”
条文说明对该条规定进行了深入阐述,“通过这一规定对底部纵向钢筋的最低用量进行控制,一方面是考虑到地震作用的随机性,在按计算梁端不出现正弯矩或出现较小正弯矩的情况下,有可能在较强地震下出现偏大的正弯矩,故需在底部正弯矩受拉钢筋用量上给予一定储备,以免下部钢筋过早屈服甚至拉断。另一方面,提高梁端底部纵向钢筋的数量,也有助于改善梁端塑性铰区在负弯矩作用下的延性性能。对于预应力混凝土,梁端截面的底部纵向普通钢筋和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值也应符合本条规定,计算顶部纵向受力钢筋截面面积时,应将预应力筋按抗拉强度设计值换算为普通钢筋截面面积”。
3.14 《混凝土结构通用规范》GB 55008-2021实施后,框架梁“当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,箍筋最小直径增大2mm”的要求应如何理解执行?
【解析】
根据现行国家标准《混凝土结构通用规范》GB
55008第4.4.8-4条的规定,“梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和最小直径应符合表4.4.8-2的要求;一级、二级抗震等级框架梁,当箍筋直径大于12mm、肢数不少于4肢且肢距不大于150mm时,箍筋加密区最大间距应允许放宽到不大于150mm。”
与废止的现行工程建设标准相关强制性条文相比较,该条款与《混凝土结构设计规范》第11.3.6条、《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.3.3条及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第6.3.2条等各标准条款关于框架梁梁端箍筋的规定基本一致,但删除了“当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径数值应增大2mm”的要求。
根据试验和震害经验,梁端箍筋加密区的抗震构造措施能够保证在混凝土压溃前受压钢筋一般不致压屈,延性较好。
具体工程应用时,建议现阶段仍按以往要求,“当框架梁梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,箍筋最小直径增大2mm”,但不作为强制性要求。
3.15 抗震等级为一、二级的框架梁,上部通长钢筋的配置应满足哪些构造要求?
【解析】
根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.3.4-1条的规定,“沿梁全长顶面、底面的配筋,一、二级不应少于2φ14,且分别不应少于梁顶面、底面两端纵向钢筋中较大截面面积的1/4,三四级不应少于2φ12”。
3.16 框架柱非加密区的箍筋配置应满足哪些构造要求?
【解析】
根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.3.9-4条条的规定,“柱箍筋非加密区的箍筋配置,应符合下列要求:
1)柱箍筋非加密区的体积配箍率不宜小于加密区的50%。
2)箍筋间距,一、二级框架柱不应大于10倍纵向钢筋直径,三、四级框架柱不应大于15倍纵向钢筋直径。”
条文说明对该条规定的原因进行了阐述,“考虑到框架柱在层高范围内剪力不变及可能的扭转影响,为避免箍筋非加密区的受剪能力突然降低很多,导致柱的中段破坏,规范对框架柱非加密区的最小箍筋量和箍筋间距也作了规定”。
3.17 如下图所示,高层建筑的楼梯间外剪力墙为临空墙,设计图纸中该剪力墙、楼梯均为常规表述,未采取任何措施;设计答复审查意见时仍未见采取加强措施,仅补充了该墙体的稳定性验算计算书,但计算书中假定的剪力墙边界条件与实际不符。如何理解并解决该问题?
【解析】
一般情况下,高层建筑进行内力与位移计算时,均可假定楼板在自身平面内为无限刚性,设计时应采取相应的措施保证楼板平面内的整体刚度,如平面体型宜符合现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第3.4.3条的规定;采用现浇钢筋混凝土楼板和有现浇面层的装配整体式楼板;局部削弱的楼面采取楼板局部加厚、设置边梁、加大楼板配筋等措施。
图中所示的楼梯间电梯间位置,如果是设置了现浇楼板的一般房间,在基本满足现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第3.4.3条平面突出要求的前提下,按刚性楼板假定进行结构整体计算、按常规方法设计该范围剪力墙是满足要求的。
但图中楼梯间电梯间因设置了踏步段及电梯洞口,结构设计未采取任何措施,造成该平面突出范围完全无法满足刚性楼板假定条件,在结构整体及构件设计两方面均存在较大问题。一是结构整体计算时按剪力墙刚度进行内力分配与实际状况不符,楼电梯位置的较长剪力墙分配了较大比例水平作用,相应造成主楼范围剪力墙计算结果偏于不安全;二是剪力墙墙体稳定验算的软件默认楼层高度、剪力墙截面承载力验算的墙肢压(拉)力、弯矩和剪力等计算数据也与实际状况完全不符或相差较大。
图中椭圆线标识的楼梯间剪力墙,在楼梯踏步段长度范围内无刚性楼板约束;在北侧虽与层间平台相连,但层间平台楼板与主体结构刚性楼板间联系薄弱、水平传力路线复杂,层间平台楼板无法为楼梯间剪力墙提供可靠刚性楼板约束。
图中矩形线标识的电梯间剪力墙,也存在较大问题,“L”形剪力墙与主体结构各层刚性楼板间仅通过2个位置梁端的点连接相联系。
具体工程应用时,要解决以上两方面存在的问题,可从剪力墙布置方案、加强楼梯踏步板和平台板的构造措施两方面着手。
1)按上图圆内电梯间剪力墙的布置方案,加强电梯筒刚度。主体结构刚性楼板可对南侧翼墙提供可靠约束、从而对电梯筒形成一定约束。该翼墙作用较大不宜取消,如不设置会影响电梯筒整体性,更重要的是大大削弱电梯间剪力墙与主体结构楼板间的联系,形成仅有梁端点连接的不利状况。
2)楼梯间除加强楼层平台、层间平台现浇板与剪力墙可靠拉结外,楼梯踏步段斜板的分布筋应适当加强并锚入两侧剪力墙。楼梯斜板分布筋锚入剪力墙是保证临空剪力墙及电梯间剪力墙稳定性的重要措施,也是楼梯间电梯间剪力墙按刚度参与整体计算、尽可能满足计算模型正确反映实际状况的重要措施。
值得注意的是,对于装配式混凝土结构,设计时应参照以上分析确定是否具备采用预制楼梯的可行性,本例所示的楼梯明显不应采用常规形式的预制楼梯。
3.18 剪力墙水平分布钢筋计入边缘构件体积配箍率时,应如何控制计入比例?
【解析】
剪力墙水平分布钢筋计入约束边缘构件体积配箍率时,计入的水平分布钢筋的体积配箍率不应大于总体积配箍率的30%。
此时剪力墙水平分布钢筋应符合构造要求,“一般指水平分布钢筋伸入约束边缘构件,在墙端有90°弯折后延伸到另一排分布钢筋并勾住其竖向钢筋,内、外排水平分布钢筋之间设置足够的拉筋,从而形成复合箍”。设计文件应明确提出构造要求,选用平法图集时应明确做法要求。
对于非底部加强区的构造边缘构件,如采用墙体水平分布钢筋与箍筋、拉筋共同作用的做法时,应满足计入的水平分布钢筋不大于边缘构件箍筋总体积50%的要求,且应符合平法图集《22G101-1》第2-26页的相应构造要求。
3.19 剪力墙构造边缘构件为独立墙肢时,箍筋应如何配置?
【解析】
剪力墙边缘构件为独立墙肢时,箍筋配置除应满足边缘构件的体积配箍率、最小直径及沿竖向最大间距等要求外,顺墙方向的箍筋配置尚应满足以下要求:
1)满足剪力墙斜截面受剪承载力要求,顺墙方向箍筋各肢截面面积之和不小于计算水平钢筋截面面积。
2)不小于剪力墙水平分布钢筋的最小配筋率要求,符合现行国家标准《混凝土结构通用规范》GB
55008第4.4.7条的要求。
下图所示为施工图审查中发现的错误设计做法。
3.20 剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时,应采取哪些措施?
【解析】
剪力墙的特点是平面内刚度及承载力大,而平面外刚度及承载力都很小。当剪力墙与平面外方向的大梁连接时,会使墙肢平面外承受弯矩,当梁高大于约2倍墙厚时,刚性连接梁的梁端弯矩将使剪力墙平面外产生较大的弯矩,此时应当采取措施,以保证剪力墙平面外的安全。
现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3第7.1.6条明确规定了当剪力墙或核心筒墙肢与平面外相交的楼面梁刚接时的加强措施,如沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱等措施;强调了对墙内暗柱或扶壁柱进行承载力的验算并规定了暗柱、扶壁柱纵向钢筋总配筋率和箍筋的构造要求。
第7.1.6-5条规定了梁纵向钢筋在剪力墙或扶壁柱内的锚固要求,钢筋锚固段的水平投影长度不小于0.4LabE;当墙厚不能满足要求时,设计应采取其他措施,保证纵向钢筋的可靠锚固。
3.21 下图所示为剪力墙结构中跨高比不小于5的连梁配筋图,设计根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.1.3条的规定,按框梁(LLk)表述,该设计是否符合要求?
【解析】
这是施工图审查中遇到的较为普遍的问题。如果仅对照一下计算配筋简图和现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3第7.1.3条的规定,似乎没有什么问题。而且与相近跨度但跨高比小于5的连梁相比,该连梁无需满足通长纵筋和全程加密箍筋的要求,节约了钢筋用量。甚至有的设计院为配合建设单位节省造价的要求,将原来跨高比小于5的连梁,通过加大洞口净宽度或降低连梁高度,人为调整为跨高比不小于5的连梁,以避开通长纵筋和全程加密箍筋的要求。
实际上,该设计既不安全也不符合相关规范条款要求,梁顶负弯矩纵向受拉钢筋的配置不符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010第9.2.3条的规定。
“钢筋混凝土梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断,当需要截断时,应符合以下规定:
1 当V不大于0.7ftbh0时,应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la;
2 当V大于0.7 ftbh0时,应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于h0且不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la与h0之和;
3 若按本条第l、2款确定的截断点仍位于负弯矩对应的受拉区内,则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于1.3h0且不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la与1.7h0之和。”
下图中红线为审查时要求设计人员补充提供的弯矩包络示意图,其状态与跨高比小于5的连梁基本一致。该连梁净跨度2.8m,很明显,因该设计中梁顶支座负弯矩钢筋按平法图集《22G101-1》P2-29页连梁LLk的构造要求进行截断,其做法不符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010第9.2.3-3条的规定。
按平法图集构造要求进行设计时,该连梁顶部负弯矩钢筋的正确设计表述应与跨高比小于5的连梁相同,为梁顶5C18通长配筋。
除剪力墙结构、框架-剪力墙结构中跨高比不小于5的连梁外,对于框架结构、框架-剪力墙结构等的框架梁,当跨度较小、跨高比较小时,设计时同样应根据其弯矩包络图特性判别确定负弯矩钢筋的构造要求。
3.22 高度不超过60m的框架-核心筒结构抗震等级如何确定?
【解析】
当框架-核心筒结构的高度不超过60m时,其抗震等级允许按框架-剪力墙结构采用。
在结构受力性质与变形方面,框架-核心筒结构与框架-剪力墙结构基本上是一致的,尽管框架-核心筒结构由于剪力墙组成筒体而大大提高了其抗侧力能力,但其周边的稀柱框架相对较弱,设计上与框架-剪力墙结构基本相同。对于房屋高度不超过60m的框架-核心筒结构,其作为筒体结构的空间作用已不明显,总体上更接近于框架-剪力墙结构,因此其抗震等级允许按框架-剪力墙结构采用。
现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3中第9.1.2条规定,“对高度不超过60m的框架-核心筒结构,可按框架-剪力墙结构设计。”
3.23 框架-剪力墙、框架-核心筒结构整体计算应如何进行框架部分剪力调整?
【解析】
框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构对框架承担的剪力进行调整,是为了保证在地震作用下作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力。
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.2.13-1条规定,“侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构,任一层框架部分承担的剪力值,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按框架-抗震墙结构、框架-核心筒结构计算的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。”
对于框架-核心筒结构,为避免外围框架刚度过弱,尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第6.7.1-2条的规定,“除加强层及其相邻上下层外,按框架-核心筒计算分析的框架部分各层地震剪力的最大值不宜小于结构底部总地震剪力的10%。当小于10%时,核心筒墙体的地震剪力应适当提高,边缘构件的抗震构造措施应适当加强;任一层框架部分承担的地震剪力不应小于结构底部总地震剪力的15%。”
现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3第8.1.4条、第9.1.11条,分别对框架-剪力墙结构、筒体结构的框架部分剪力调整作了规定,与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定基本一致,不再赘述。不同之处是现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》第9.1.11条的规定对象为筒体结构,因实际应用中筒中筒结构各层框架承担的地震剪力一般均能够达结构底部总地震剪力的20%,无需进行调整,从这个角度看两本规范的要求是完全一致的。
对框架柱数量沿竖向有规律分段变化的结构可进行分段调整。
3.24 剪力墙结构的住宅小区高层建筑,按政策要求部分楼座采用装配整体式剪力墙结构,结构设计时抗震等级应如何确定?
【解析】
丙类装配整体式结构的抗震等级参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3中的规定制定并适当调整。装配整体式剪力墙结构及部分框支剪力墙结构在国内外的工程实践数量还不够多,也未经历实际地震的考验,因此对其抗震等级的划分高度从严要求,比现浇结构适当降低。
青岛地区高层建筑的装配整体式剪力墙结构、装配整体式部分框支剪力墙结构,抗震等级分界高度为70m,设计时应注意与一般高层建筑剪力墙结构、部分框支剪力墙结构的抗震等级分界高度80m区分对待。
另外应注意,装配整体式结构的适用高度也进行了调整。具体到青岛地区,抗震设防烈度7度时,普通钢筋混凝土的剪力墙结构、部分框支剪力墙结构的最大适用高度分别为120m和100m;装配整体式剪力墙结构、装配整体式部分框支剪力墙结构,则根据预制剪力墙构件底部承担的总剪力占比大小,最大适用高度分别下调到110m(100m)、90m(80m)。
3.25 屋顶高大女儿墙、较大层高建筑填充墙等如何进行抗风抗震验算?
【解析】
非承重填充墙、女儿墙等非结构构件均应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第13.2节的规定进行水平地震作用计算。
对于建筑物围护结构填充墙、女儿墙等直接承受风荷载的非结构构件,尚应根据现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第4.6节及现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009第8章的规定,进行风荷载计算。
非结构构件的承载力验算应按荷载效应的基本组合值进行。非结构构件的地震作用效应、风荷载效应与其它荷载效应的基本组合,应根据现行国家标准《工程结构通用规范》GB 55001第2.4.6条、现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002第4.3.2条的有关规定计算。
非承重填充墙、女儿墙等非结构构件的抗震措施应符合现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002第5.1.14条、现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011第13.3节的规定。
3.26 工业厂房项目地基基础设计时应如何考虑大面积地面堆载的问题?
【解析】
现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007第7.5节规定了大面积地面堆载的设计要求。
工业项目一般均有地面堆载且堆载荷载较大,有条件时首选地面堆载及其影响范围避开基础的方案,并在设计文件中注明堆载范围及其避开基础的要求;当无法避开时,地基基础设计应按规定“考虑由于地面荷载所产生的地基不均匀变形及其对上部结构的不利影响”。
承担堆载荷载的地面“应满足地基承载力、变形、稳定性要求,……当堆载量超过地基承载力特征值时应进行专项设计。”
3.27 地下车库外墙遇坡道和下沉广场等无顶板约束时,设计时应注意哪些问题?挡土墙与基础交接位置的构造做法应注意哪些问题?
【解析】
地下室坡道、下沉广场等特殊位置的外围挡土墙,因顶部无楼板约束,不应按一般挡土墙底部固支、顶部铰支的计算简图进行分析。此类问题审查判定为计算模型与受力状态不符,且一般会同时存在不满足承载力要求的问题。
对于挡土墙与基础交接位置的构造做法问题,一般情况下,挡土墙外侧竖向受力钢筋与基础底板受力钢筋应满足弯矩平衡的要求,且应满足搭接长度的要求;内侧竖向钢筋在基础底板中应满足锚固要求。
当基础抗弯刚度不小于挡墙抗弯刚度3倍、且抗弯承载力不小于挡土墙时,挡土墙竖向受力钢筋可直接锚入基础。但遇挡土墙与基础边部平齐、或基础外伸长度较小时,挡土墙外侧竖向受力钢筋与基础底板受力钢筋仍应满足搭接长度要求。
3.28 地下室采用抗浮锚杆设计时应如何进行群锚整体性破坏验算?
【解析】
现行国家标准《建筑工程抗浮技术标准》JGJ 476第7.5.5条规定,抗浮锚杆在初步设计确定抗拔承载力时,应分别按群锚呈非整体破坏、群锚呈整体性破坏进行验算。第7.5.5-3条关于群锚呈整体性破坏时的锚杆抗拔承载力计算,实际就是抗浮锚杆的整体抗浮稳定验算按单根锚杆平均取值的表达形式。
群锚呈整体性破坏时的锚杆抗拔承载力,等于锚杆有效附属范围内按浮重度计算的岩土体自重,与锚杆附属范围的岩土体锥体破裂面水平投影面的拉力之和。其中,锥体破裂面岩土体平均极限抗拉强度标准值ftk应由岩土勘察单位提供或确认,遇各类土层、全风化岩及强风化岩时ftk建议取0。
但应注意的是,现行国家标准《建筑工程抗浮技术标准》JGJ 476式(7.5.5-3)有误,正确的表达应为:Nka=WW+Rmc/2,其中Nka为抗浮锚杆抗拔承载力特征值。工程应用时,可按国标图集《建筑结构抗浮锚杆》(22G815)第6.7条的规定进行群锚呈整体性破坏时的抗浮稳定性验算。
梳理以往颁布的含锚杆设计规定的标准规范,现行国家标准《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》GB 50086第11.2.4条,也对抗浮锚杆的整体抗浮稳定验算作了规定,区别是该条文不考虑群锚体底部的岩土体破裂面的拉力。
对比理解抗拔桩的承载力验算,现行国家标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94第5.4.5条规定,“承受拔力的桩基,应……同时验算群桩基础呈整体性破坏和呈非整体性破坏时基桩的抗拔承载力。”
3.29 根据《建筑工程抗浮技术标准》JGJ 476-2019第7.5.3条条文说明,抗浮锚杆间距“采用1.5m作为不考虑群锚效应的限值”。是否在满足第7.5.3-2条锚杆间距要求时,可不进行群锚效应验算,即无需进行式(7.5.5-3)的计算?
【解析】
这个问题的提出,实际是混淆了群锚效应和群锚呈整体式破坏的概念。具体工程应用时,既应该满足抗浮锚杆的布置间距要求,也应进行抗浮锚杆的整体抗浮稳定验算,即按本节3.28条进行群锚呈整体性破坏时的抗浮稳定性验算。
现行国家标准《建筑工程抗浮技术标准》JGJ 476第7.5.3-2条规定锚杆“间距不应小于锚固体直径的8倍且不小于1.5m”,条文说明对此进行了解释,“本条文中采用1.5m作为可不考虑群锚效应的限值”。该规定是指抗浮锚杆布置间距不小于8D和1.5m时,群锚效应引起的单根锚杆承载力可不折减,而不是指可不进行群锚整体破坏验算。这与基桩控制最小中心距,保证“侧阻和端阻的群桩效应系数接近或大于1”,但抗拔桩应“同时验算群桩基础呈整体性破坏和呈非整体性破坏时基桩的抗拔承载力”是同一道理。
3.30 对于非预应力抗浮锚杆在基础底板中的锚固长度问题,设计应如何正确把控?
【解析】
非预应力抗浮锚杆在基础底板中的锚固可采用直锚、弯钩或机械锚固等形式。
采用直锚、弯钩或机械锚固措施时,应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010第8.3节的规定。采用弯钩或机械锚固措施时,包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度(投影长度)不应小于基本锚固长度的60%。
非预应力抗浮锚杆在基础底板中采用锚固板锚固时,应符合现行国家标准《钢筋锚固板应用技术规程》JGJ 256的相关规定。抗浮锚杆筋体应与锚固板有效连接;锚固板平面尺寸应符合基础底板受冲切和局部受压承载力要求;锚固板厚度应符合强度要求;锚固板下底板受冲切有效高度不应小于250mm,并应将锚固板伸至基础底板顶面主筋位置;基础底板在抗浮锚杆轴向拉力作用下的受冲切承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中有关受冲切承载力计算的规定。
非预应力抗浮锚杆在基础底板中的具体锚固构造,可参照国标图集《建筑结构抗浮锚杆》(22G815)进行设计选用。
3.31 设计人对结构计算分析、计算书的正确性和完整性重视度不够,有哪些常见问题?
【解析】
施工图审查中,经常发现设计单位对结构计算文件重视程度不够的问题,主要体现在:计算简图与设计图纸和实际受力状况不符;设计参数填写错误;计算模型中活荷载输入值小于规范要求或使用要求,突出表现在走廊、消防疏散楼梯、阳台、卫生间、屋面等部位;部分填充墙荷载遗漏输入;计算书不完整、不清楚、字体重叠等问题。
另外应注意的是,对于因未掌握计算软件操作、不了解输入输出要求而由程序生成的、设计时不应采纳的无关计算文件,不应作为计算成果提交,避免误导,如平板式无梁楼盖、平板式筏基等不应按梁配筋简图格式输出、提交。
3.32 采用碳纤维加固,如何满足耐火极限要求?
【解析】
采用碳纤维加固时,加固构件在火灾下的承载力、耐火极限和耐火设计方法等,应符合现行国家标准《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB
50608第5.7节的规定。
3.33 轻钢结构中,屋盖结构中的檩条有耐火极限要求吗?柱间刚性系杆的耐火极限如何确定?
【解析】
钢结构屋盖结构中檩条的耐火极限,应符合现行国家标准《建筑钢结构防火技术规范》GB
51249第3.1.1条及条文说明的相关规定。当檩条仅对屋面板起支承作用时,此类檩条不视为屋盖主要结构体系的组成部分,其耐火极限可不作要求;当檩条除支承屋面板外,还兼作纵向系杆、对主结构(如屋架)起到侧向支撑作用,或作为横向水平支撑开间的腹杆时,此类檩条应视为屋盖主要结构体系的组成部分,其耐火极限应按屋盖支撑、系杆的要求取值。
柱间刚性系杆属于柱间支撑系统,其耐火极限应同柱间支撑;当柱间平面内设有防火墙时,其耐火极限应按防火墙的要求取值。