<<03G101>>問 答
● 柱問題(1):柱縱筋錨入基礎(chǔ)的問題
《03G101-1圖集》對基礎(chǔ)頂面以上的柱縱筋的構(gòu)造要求講得比較詳細(xì),但是對柱縱筋錨入基礎(chǔ)的問題,圖集中沒有介紹,而且,此類問題查看了一些混凝土構(gòu)造手冊之類也找不到詳細(xì)的介紹,所以,很有必要在此向?qū)<艺埥,這些問題也是不少工程技術(shù)人員共同的問題。
① 柱縱筋伸入基礎(chǔ)(承臺梁,或有梁式筏板基礎(chǔ)的基礎(chǔ)梁)的錨固長度是多少?是一個 laE 還是更多?(甚至有人提出 1.5 倍的 laE )
② 當(dāng)柱縱筋伸入基礎(chǔ)的直錨長度滿足“錨固長度”的要求,是否可以“直錨”而不必進(jìn)行彎錨?有的人說可以“直錨”;但又有人說必須拐一個直角彎。
③ 如果柱縱筋伸入基礎(chǔ)必須“彎錨”的話,彎折部分長度是多少?有人說是 10d ,而在《03G101-1圖集》第39頁“梁上柱LZ縱筋構(gòu)造”中彎折長度為 12d ,這個規(guī)定是否可用于基礎(chǔ)?
④ 同樣在《03G101-1圖集》第39頁“梁上柱LZ縱筋構(gòu)造”中,規(guī)定“直錨部分長度”不小于 0.5 laE ,這個規(guī)定是否可用于基礎(chǔ)?
⑤ 當(dāng)基礎(chǔ)梁的梁高大于柱縱筋的錨固長度時,柱縱筋可以不伸到梁的底部。是這樣的嗎?
⑥ 當(dāng)基礎(chǔ)梁的梁高小于柱縱筋的錨固長度時,柱縱筋必須伸到梁的底部,然后拐一個直角彎。其彎折部分長度,“剩多少拐過去多少”,顯然不合適。這時候,應(yīng)該用上前面第③條,即規(guī)定一個彎折部分長度;同時,也應(yīng)該檢驗(yàn)一下“直錨部分長度”,看看它是否不小于前面第④條規(guī)定的“最小直錨長度”。是這樣的嗎?
■ 答柱問題(1): 所提問題將會在“筏形、箱形、地下室基礎(chǔ)平法國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計03G101-3、-4”中得到相應(yīng)答案(2003年底陸續(xù)推出)。現(xiàn)在簡單答復(fù)如下:
①⑤ 柱縱筋一般要求伸至基礎(chǔ)底部縱筋位置。特厚基礎(chǔ)(2米以上)中部設(shè)有抗水化熱的鋼筋時,基礎(chǔ)有飛邊的所有柱和基礎(chǔ)無飛邊的中柱的柱縱筋可伸至中層筋位置;②③ 當(dāng)柱縱筋伸入基礎(chǔ)的直錨長度滿足“錨固長度”的要求時,要求彎折12d;④⑥ 梁上柱縱筋的錨固要求亦適用于柱在基礎(chǔ)中的錨固,但要求柱縱筋“坐底”。.
● 柱問題(2): 我們在施工中經(jīng)常遇到柱主筋 大變小的問題。試問:當(dāng)柱子采用電渣壓力焊時候有什么限制條件,例:25mm碰焊14mm的鋼筋的能不能?
■ 答柱問題(2): 25mm碰焊14mm,直徑相差過大受力時會出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象。如果施工規(guī)范對大小直徑鋼筋對焊無限制規(guī)定的話,建議直徑相差不要超過兩級(25與20或18與14)。
● 柱問題(3): 柱伸入承臺梁或基礎(chǔ)梁中,是否設(shè)置箍筋?箍筋如何設(shè)置?不需加密? 此箍筋起什么作用? 這個問題如果在施工圖中明確標(biāo)示,就沒有問題。如果在施工圖中沒有明確表出,則施工人員如何執(zhí)行?現(xiàn)在的情況是各人有各的做法,例如,有的人設(shè)置兩根箍筋,有的人只設(shè)置一根箍筋。
■ 答柱問題(3): 要設(shè)不少于兩道箍筋,但不需要加密。箍筋的作用是保持柱縱筋在澆筑混凝土?xí)r鋼筋之間的相對位置和鋼筋籠的定位不受擾動。
● 柱問題(4): 柱上端“非連接區(qū)”?
《G101圖集》規(guī)定,柱的下部,即在樓板梁的上方有一個“非連接區(qū)”(是個箍筋加密區(qū)),縱筋的接頭只能在“非連接區(qū)”以上部位(也就是柱的中部)進(jìn)行。然而,圖集沒有規(guī)定在柱的上部有沒有“非連接區(qū)”?例如,在柱上部的箍筋加密區(qū)或者在柱梁的交叉部位允許不允許縱筋連接?
事實(shí)上,有的施工人員在上述的柱上部區(qū)域進(jìn)行了鋼筋接頭。這樣,他在柱中部有一個鋼筋接頭,在柱上部又有一個鋼筋接頭,違背了“同一縱向受力鋼筋不宜設(shè)置兩個或兩個以上接頭”的規(guī)定。(見《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》)
不過,上述規(guī)范的用語是“不宜”,并沒有強(qiáng)制規(guī)定。因此,請教一下上述柱縱筋的接頭問題如何解釋?如何執(zhí)行?其中有什么理論根據(jù)?
■ 答柱問題(4): 提問者可能是指00G101,03G101-1中從下層柱的上部到上層柱的下部形成的非連接區(qū)是連續(xù)的。規(guī)范對此規(guī)定是“不宜”,未做強(qiáng)制規(guī)定,國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的規(guī)定偏嚴(yán),對保證質(zhì)量有好處。如果難以做到,結(jié)構(gòu)設(shè)計師可以對此規(guī)定進(jìn)行變更。規(guī)范用語“不宜”,反映了中國人的辨證思維。對于執(zhí)行與否,結(jié)構(gòu)設(shè)計師有抉擇權(quán)利。該規(guī)定多出于概念設(shè)計考慮,未見其理論根據(jù)的文章發(fā)表。
● 梁問題(7):在03G101第29頁中第4.5.1條中"當(dāng)梁的下部縱筋不全部伸入支座時,不伸入支座的梁下部縱筋截斷點(diǎn)距支座邊的距離,在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖中統(tǒng)一取為0.1ln(ln為本跨梁的凈跨值)".可是在00G101中第23頁,卻規(guī)定的統(tǒng)一取為0.05ln(ln為本跨梁的凈跨值),請問陳總這兩個取值一哪個為準(zhǔn),是03G101修改了以前的數(shù)據(jù)?還是印刷上的錯誤?
■ 答梁問題(7):以03G101-1為準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)注意,結(jié)構(gòu)設(shè)計師在采用該措施時,一定要細(xì)致地分析。
鋼筋的截斷點(diǎn)無論定在何位置,都是一個“參照點(diǎn)”。結(jié)構(gòu)設(shè)計師要從該參照點(diǎn)往跨內(nèi)推算出:1、該點(diǎn)距按正截面受彎承載力計算“不需要該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的錨固長度”的距離;2、該點(diǎn)距抵抗彎矩圖上“充分利用該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的長度”的距離。兩個距離推出后取較長者,并以此決定截斷幾根鋼筋。因此,截斷點(diǎn)位置距離支座邊緣的多少,均不會影響梁的安全度。
00G101提出該項措施,處于以下考慮:1、當(dāng)梁的正彎矩配筋較多時,例如配置兩排甚至三排正彎矩鋼筋,沒有必要全部錨入支座;2、我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的鋼筋“安排”存在一些問題,問題之一就是把不必要的鋼筋也錨入節(jié)點(diǎn),十分擁擠,嚴(yán)重影響節(jié)點(diǎn)的剛度;3、把不需要錨入節(jié)點(diǎn)的鋼筋在節(jié)點(diǎn)外截斷,是世界各國的普遍做法。由以上思路出發(fā),似乎只要將不需要的鋼筋從節(jié)點(diǎn)外斷開就可以達(dá)到目的,于是確定了截斷點(diǎn)距支座邊緣1/20凈跨值。但經(jīng)過進(jìn)一步的分析,在0.05ln位置截斷一部分鋼筋,距離支座很近,可能會影響伸入支座的鋼筋的受剪銷栓作用,如果距離大約一個梁的高度,即1/10凈跨值,對受剪銷栓作用的影響就很小了。應(yīng)該說,03G101-1的規(guī)定在概念上更趨于合理。
當(dāng)然,究竟截斷幾根鋼筋,既要符合規(guī)范要求,又要滿足受力要求,F(xiàn)在的問題是,規(guī)范對此并未“直接”做出明確的規(guī)定。應(yīng)該理解的是,規(guī)范不會去“包打天下”,也不可能做到“包打天下”,結(jié)構(gòu)方方面面問題的處理,還要依據(jù)結(jié)構(gòu)基本理論、概念設(shè)計和經(jīng)驗(yàn)。前面所述“不需要該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的錨固長度”和“充分利用該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的長度”就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計師細(xì)致地分析而后決定。
● 梁問題(8):請教陳總,在03G101-1中,樓層框架梁縱筋構(gòu)造分一二級結(jié)構(gòu)抗震等級和三四級結(jié)構(gòu)抗震等級兩種構(gòu)造,我對照半天,硬是沒看出一二級和三四級結(jié)構(gòu)抗震等級構(gòu)造有什么區(qū)別,請陳總指教。若是沒區(qū)別,何不合并?像屋面框架梁一樣。
■ 答梁問題(8):二者的確沒有區(qū)別,可能會在下一次修版時合并。
03G101-1修編初稿和中稿的一、二級抗震等級與三、四級是有區(qū)別的,其主要區(qū)別是將35頁右上角的構(gòu)造規(guī)定用于一、二抗震等級(以后再過渡到所有抗震等級甚至非抗震等級)。后經(jīng)校對、審核、評審與再思考后,感到時機(jī)尚未成熟,需要再做一些前期工作來創(chuàng)造徹底改變這種傳統(tǒng)做法的條件,F(xiàn)階段先把該構(gòu)造放到35頁的共用構(gòu)造中,觀察一下我國結(jié)構(gòu)施工界對其反應(yīng)。03G101-1定稿保留這個樣子,考慮到一是不影響使用,二是為修版保留可能需要的空間(通常新規(guī)范體系最初需經(jīng)若干次修定才會穩(wěn)定下來,規(guī)范一改,國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計也要跟著改)。
我國結(jié)構(gòu)施工的傳統(tǒng)做法是將兩邊(等高)梁的下部筋并排錨入柱節(jié)點(diǎn)中,這是發(fā)達(dá)國家已經(jīng)廢棄的做法;炷晾锊⑴啪o挨著的兩根鋼筋,存在一條線狀通直內(nèi)縫,當(dāng)受力時,這條內(nèi)縫就可能發(fā)展成破壞裂縫,這對于抗震結(jié)構(gòu)可能是嚴(yán)重隱患。再者,假如兩邊梁(約80%的梁)的下部鋼筋剛好滿足鋼筋的凈距要求,相向并排錨入柱節(jié)點(diǎn)后,就不能滿足鋼筋的凈距要求了?拐鸾Y(jié)構(gòu)要求做到的“三強(qiáng)”:“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固”中的強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固便得不到保證。由于節(jié)點(diǎn)內(nèi)先天存在多條線狀通直內(nèi)縫,以及鋼筋之間凈距不足,將會影響節(jié)點(diǎn)區(qū)的剛度,削弱節(jié)點(diǎn)的塑性變形能力,對于高抗震等級的結(jié)構(gòu)而言有可能是非常嚴(yán)重的問題。
● 梁問題(9):P62.63頁中,KL.WKL箍筋加密區(qū)大于等于2hb且大于等于500,在注中,指出hb 為梁截面高。而在同頁,“梁側(cè)面縱向鋼筋構(gòu)造和拉筋”中,hw為梁截面高,當(dāng)然,這里有文字標(biāo)注,不會不明白,可在P66頁,純懸挑梁中l(wèi)<4hb時,這里hb沒文字說明,就讓人糊涂了。建議陳總,是不是在同一頁中同一構(gòu)件采用同一符號?可能的話,同一圖集中,最好同一符號只代表一個構(gòu)件,一個構(gòu)件只有一個符號。不知道是不是我理解錯了?
■ 答梁問題(9): (國際)工程界的慣例為:主字母h代表英文height(高度),主字母b代表英文breadth(寬度);腳標(biāo)b代表英文beam(梁),腳標(biāo)c代表column(柱)。hb與bb分別代表梁截面高度與寬度,hc與bc分別代表柱截面高度與寬度?紤]到我國施工界的具體情況,今后應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)圖中加以解釋。
● 梁問題(10):幾個小問題
1、P66頁懸挑梁配筋構(gòu)造中,純懸挑梁XL下部筋錨入支座12d,而在C圖中錨入的是15d,那個正確?
2、P65頁非框架梁L配筋構(gòu)造中,下部筋在中間支座錨固12d(Ll).P66頁L中間支座縱向鋼筋構(gòu)造中,1。3、3節(jié)點(diǎn)下部筋在中間支座錨固均為15d(La).那個正確?
4、P65頁非框架梁L配筋構(gòu)造中,注:1、La取值見26頁。應(yīng)為33頁。
■ 答梁問題(10):
1、應(yīng)統(tǒng)一為12d或15d,擬經(jīng)研究后勘誤;
2、應(yīng)統(tǒng)一為12d或15d,擬經(jīng)研究后勘誤;
3、圖名下有注“括號內(nèi)的數(shù)字用于弧形非框架梁”
4、(實(shí)為P66頁注)有誤,應(yīng)勘誤。
● 梁問題(11): 1、梁內(nèi)縱向受拉鋼筋是否非采用直錨。采用此作法后在一個框柱上相互四排鋼筋混凝土能難在此節(jié)點(diǎn)灌實(shí)? 2、能否用縱向鋼筋在1/4處,加密區(qū)外焊接通過。施工中此作法也常用??
■ 答梁問題(11): 問題指上部還是下部鋼筋?不太清楚。
受拉鋼筋通常在梁上部,如果是中間支座要求同一根鋼筋貫通,如果是邊支座則非錨不可。如果是中間支座,由于設(shè)計者不細(xì)心將兩邊的梁上部鋼筋采用不同直徑的話,施工方面可以等面積代換為同直徑的鋼筋。
● 梁問題(12): 第54、55、56“貫通筋”改為“通長筋”請問兩者有什么區(qū)別嗎?謝謝!
■ 答梁問題(12): 我個人的觀點(diǎn)是沒有什么區(qū)別,但規(guī)范把說法改了,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計也要跟著改,好象改的必要性不大。應(yīng)注意:“通長筋”指直徑不一定相同但必須采用搭接接長且兩端應(yīng)按受拉錨固的鋼筋。
● 梁問題(13):關(guān)于梁縱筋搭接的問題----能否這樣認(rèn)為只要搭接接頭在梁的箍筋加密區(qū)之外就可以(全加密除外),而不是一定在Ln/3處搭接?
■ 答梁問題(13): 搭接同時意味著有截斷點(diǎn),對鋼筋混凝土梁支座(上部)負(fù)彎矩筋的截斷位置,《混規(guī)》GB50010-2002第10.2.3條有明確規(guī)定(執(zhí)行時應(yīng)注意規(guī)范用語的“宜”字)。規(guī)范對梁下部縱筋的搭接未做限定,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)基本理論,下部鋼筋搭接時,一要避開彎矩最大的跨中1/3范圍,二要避開梁端箍筋加密區(qū),三要控制搭接鋼筋的比例。
● 梁問題(14): 梁下部縱筋錨入柱內(nèi)時,端頭直鉤能否向下錨入柱內(nèi)?(我們現(xiàn)場就是這么做的)
■ 答梁問題(14): 英國人也是這樣做的,可以大大改善節(jié)點(diǎn)區(qū)的擁擠狀態(tài),只是要改變我國將施工縫留在梁底的習(xí)慣。
● 梁問題(15): 1、 梁的負(fù)彎矩筋上的接頭問題。
以梁的第一排負(fù)彎矩筋為例,它是在柱外側(cè) L0/3 處截斷的,許多人認(rèn)為在整個負(fù)彎矩筋的范圍內(nèi)是不允許接頭的。 但是,有的施工人員在梁的負(fù)彎矩筋上進(jìn)行接頭。他倒是躲過了“箍筋加密區(qū)”,沒在其中接頭,而在加密區(qū)以外的地方接頭。請問在梁的負(fù)彎矩筋上允許接頭嗎?
2、 在實(shí)際工作中,諸如此類的接頭問題比比皆是,施工方面為了節(jié)省鋼筋,想方設(shè)法把鋼筋頭焊上去,不過,在梁下部縱筋跨中L0/3處、或者支座附近處等明令禁止接頭的地方,一般是不會安排接頭的;但在沒有明確規(guī)定的地方,就到處接頭了,弄得監(jiān)理人員無所適從。例如:
柱縱筋在柱上部的箍筋加密區(qū)接頭;
柱縱筋在錨入梁內(nèi)的部分接頭;
梁下部縱筋在中間(柱)支座處的接頭;
梁縱筋在錨入邊柱支座中的直錨部位的接頭;
梁縱筋在錨入邊柱支座中的彎錨部位( 15d 處 或 1.7laE 處 )的接頭;
如此等等。請教一下,上述這些部位果真是允許接頭的嗎?
■ 答梁問題(15): 03G101-1明確規(guī)定了非連接區(qū),既對節(jié)點(diǎn)區(qū)和箍筋加密區(qū)的連接加以限制。如果實(shí)在避不開這些區(qū)域的話,需要結(jié)構(gòu)設(shè)計師同意并對此規(guī)定做出變更。
● 梁問題(16):對一些實(shí)際應(yīng)用中的具體問題討教一下,這就是平法梁端部接點(diǎn)的構(gòu)造問題,這是計算梁的上部縱筋和下部縱筋長度的一個必不可少的環(huán)節(jié)。
我們在前面已經(jīng)討論過了梁端部“15d”彎折部分在垂直層面上的分布問題,具體的算法是:
“從端柱外側(cè)向內(nèi)側(cè)計算,先考慮柱縱筋的保護(hù)層,再按一定間距布置(計算)梁的第一排上部縱筋、第二排上部縱筋,再計算梁的下部縱筋,最后,保證最內(nèi)層的下部縱筋的直錨長度不小于0.4laE ”
現(xiàn)在的問題是:這個“一定間距”是多少?(即相鄰兩個層次的“15d”的垂直段的間距是多少)
按照設(shè)計院的一般算法,這個間距是25mm 。 注意,這個間距并非“凈距”。因?yàn),他們的計算邏輯是:如果計?ldquo;通長鋼筋”的長度而兩端都考慮這樣的“間距”的話,則內(nèi)層鋼筋的總長度比外層鋼筋的總長度減少50mm 。
我們也是按這個方法進(jìn)行平法梁鋼筋計算的,并且曾經(jīng)對《03G101-1圖集》中的幾個框架梁進(jìn)行了計算。計算結(jié)果是,最內(nèi)層鋼筋的“直錨部分”的長度為470mm ,略大于“0.4laE ”(其計算結(jié)果是440mm )。(注:這是按C20混凝土計算的 )
不過,上述的這個 25mm 的間距,不是凈矩,而是鋼筋中心線之間的距離。這就是說,如果是Φ25 的鋼筋的話,鋼筋之間的凈距為 0 ! 顯然,這對于混凝土包裹鋼筋的效果帶來不利影響。
構(gòu)造規(guī)范中沒有明確這種鋼筋凈距的規(guī)定。規(guī)范只有:“梁上部縱向鋼筋的凈距,不應(yīng)小于 30mm 和 1.5d ”; “下部縱向鋼筋的凈距,不應(yīng)小于 25mm 和 d ”。
如果增加這種垂直鋼筋的凈距的話,例如凈距為 25mm ,勢必使最內(nèi)層鋼筋的“直錨部分”的長度小于0.4laE 。 當(dāng)然,把縱向鋼筋的直徑縮小一些,使 0.4laE 的數(shù)值變小一些,也是一種方法。但是這樣做必然會增加縱向鋼筋的根數(shù),使鋼筋的水平凈距不足 30mm 或 25mm 。
實(shí)際施工中,人們也總是盡量把梁的縱向鋼筋向柱外側(cè)的方向靠,以保證其直錨長度。梁柱結(jié)合部的鋼筋密度很大,造成混凝土灌注的困難,已經(jīng)是司空見慣的事實(shí)了。
所以,在這里請教一下,設(shè)計《G101圖集》時的初衷,上述這種垂直鋼筋的凈距有沒有?取多少?
■ 答梁問題(16): 嚴(yán)格地講,無論水平放置還是垂直放置的鋼筋,都應(yīng)當(dāng)滿足“凈距要求”,我國施工界的傳統(tǒng)做法在這方面問題比較多,也比較嚴(yán)重(有的工程節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋甚至擠的沒有了間隙)。提問所指的“一定間距”就是不小于25mm。設(shè)計《G101》的初衷,首先是對傳統(tǒng)煩瑣的結(jié)構(gòu)設(shè)計表示方法進(jìn)行改革,其次是初步將結(jié)構(gòu)構(gòu)造實(shí)行大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化,以保證設(shè)計和施工質(zhì)量。在施工構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化的初期,需要尊重以往的施工習(xí)慣,然后再對其中不合理的部分進(jìn)行分階段修正。例如03G101-1中對柱矩形箍筋復(fù)合方式的規(guī)定等就是進(jìn)展之一。
● 梁問題(17):對54頁建議:
我在某地被要求在柱子左右兩邊框架梁的下部鋼筋在柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)切斷并搭接(03G101-1第54頁有類似節(jié)點(diǎn)詳圖),這樣造成的后果是:至少兩層鋼筋互相交叉、編網(wǎng),再加上柱子縱筋,施工困難,無法保證能滿足規(guī)范其他要求。并且堅決禁止我采用在柱外受力較小處機(jī)械連接或焊接的做法,結(jié)果我每次出完圖后都要用圖紙會審的形式通知甲方和施工單位修改設(shè)計。
我反問他們原因,答曰:“PxPx軟件就是這樣出圖的、平法說明就是這樣畫的”。
因此,建議如下:
在03G101-1第54頁或其他相關(guān)頁的重要位置用醒目字體作出友情提示:“應(yīng)盡量避免柱子左右兩邊框架梁的下部鋼筋在柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)搭接、接長;當(dāng)必須在柱內(nèi)節(jié)點(diǎn)處搭接、接長,錨固時采用圖示位置搭接、接長、錨固,并應(yīng)參照35頁說明。”
■ 答梁問題(17): 梁下部鋼筋“能通則通”,盡量減輕節(jié)點(diǎn)區(qū)的“擁擠”現(xiàn)象應(yīng)該是合理的。機(jī)械連接或焊接后,在理論上兩根鋼筋變成了一根鋼筋,只要避開內(nèi)力較大的區(qū)段并控制連接鋼筋的數(shù)量(比例),應(yīng)該沒有什么問題。但若在國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中對此做出統(tǒng)一規(guī)定,則需要充分依據(jù),需要時間。
● 墻問題(16):剪力墻水平筋在暗柱中錨固長度滿足要求時能否采用直錨,不做15d彎鉤?
■ 答墻問題(16):按03G101-1規(guī)定,在端柱中可以,但在暗柱中不可以。
本問題的實(shí)質(zhì)是“剪力墻水平筋是否允許與暗柱箍筋搭接”的問題。暗柱并不是剪力墻墻身的支座,其本身是剪力墻的一部分,如果允許剪力墻水平筋與暗柱箍筋搭接,需要有兩個條件:1、暗柱箍筋配置是否考慮了抵抗橫向地震作用產(chǎn)生的剪力?2、將暗柱箍筋配置量除去自身主要功能所需部分外,其余量是否“不小于”剪力墻水平受剪鋼筋配置量?
關(guān)于條件1:剪力墻水平鋼筋的功能是當(dāng)橫向地震作用產(chǎn)生時保證剪力墻有足夠的受剪強(qiáng)度,且其配置量系按總墻肢長度考慮,并未扣除暗柱長度;剪力墻暗柱箍筋的功能主要是保證剪力墻在周期性反復(fù)荷載作用下的塑性變形能力,使剪力墻在地震作用下具有較好的延性和耗能能力;在《混凝土設(shè)計規(guī)范》關(guān)于暗柱箍筋的配置規(guī)定與計算公式中,并未包括或未明確包括其受剪要求,因此,如果設(shè)計工程師為專門考慮的話,條件1不成立。關(guān)于條件2:由于條件1的模糊性,因此,無法對條件2做定量描述。
由上所述,當(dāng)兩個條件都不確定時,不可輕易地在國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中普遍允許剪力墻水平鋼筋與暗柱箍筋按搭接考慮,但具體工程的設(shè)計者可以“具體問題具體分析”,可以根據(jù)具體情況對03G101-1中的規(guī)定進(jìn)行變更,國家一級注冊結(jié)構(gòu)師應(yīng)當(dāng)有這個權(quán)力。
不可忽視的問題是現(xiàn)行規(guī)范要求在剪力墻端部設(shè)置的約束邊緣構(gòu)件可長達(dá)1/4墻肢長度,兩頭加起來達(dá)到墻肢長度的一半,剪力墻水平鋼筋與暗柱箍筋的相關(guān)問題,應(yīng)提到議事日程上來加以解決,最遲到下一次修版時將有所改變。
● 墻問題(17):圖集中要求拉筋必須同時拉。ò抵┲鹘詈凸拷睿绻虼嗽谑┕ぶ性斐衫盥督瞵F(xiàn)象時能否改為只拉住主筋?
■ 答墻問題(17):首先明確“拉筋”與“單肢箍”的概念。拉筋要求拉住兩個方向上的鋼筋,而單肢箍僅要求拉住縱向鋼筋。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計也要遵守國家規(guī)范要求,規(guī)范明確規(guī)定在剪力墻暗柱中設(shè)置拉筋。
混凝土保護(hù)層保護(hù)一個“面”或一條“線”,但難以做到保護(hù)每一個“點(diǎn)”,因此,局部鋼筋“點(diǎn)”的保護(hù)層厚度不夠應(yīng)屬正,F(xiàn)象。
● 墻問題(18):03G101-1有端柱時剪力墻水平鋼筋直錨長度不夠時,做法為直錨0.4Lae,彎錨15d,此時彎折長度較長,此處可否采用03G329-1做法,即在保證直錨大于0.4Lae的條件下,彎折長度為Lae-直錨長度。
■ 答墻問題(18):這樣做理論上應(yīng)該可以,但尚未見相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
如果設(shè)計者選用了03G329-1,可以這樣做。03G101-1是否進(jìn)行調(diào)整,擬提交專家委員會討論。
● 墻問題(19):剪力墻水平筋用不用伸至柱邊?(在水平方向柱子長度遠(yuǎn)大于lae時)
■ 答墻問題(19):要伸至柱對邊,其構(gòu)造03G101-1已表達(dá)清楚,其原理就是剪力強(qiáng)暗柱與墻身,剪力墻端柱與墻身本身是一個共同工作的整體,不是幾個構(gòu)件的連接組合,不能套用梁與柱兩種不同構(gòu)件的連接概念。另外請參考“答墻問題(16)”。
● 墻問題(20):主筋與門洞兩側(cè)暗梁主筋的關(guān)系如何?
■ 答墻問題(20):連梁LL主筋與門洞兩側(cè)暗梁主筋直徑相同且在同一高度時,能通則通,否則各做各。
● 墻問題(21):門洞高度范圍的獨(dú)立暗柱要否設(shè)置水平筋?
■ 答墻問題(21):不設(shè)置,因?yàn)楠?dú)立暗柱全高范圍已設(shè)箍筋。
● 墻問題(22):在P48頁左上角“剪力墻豎向鋼筋頂部構(gòu)造”中,標(biāo)注了“墻柱或墻身”,是不是說墻柱頂部縱向鋼筋構(gòu)造也是錨入屋面板或樓板LaE(La)?若是如此,那么在同頁注中第一條:“端柱.小墻肢的豎向鋼筋構(gòu)造與框架柱相同”該如何解釋?抗震情況下,端柱.小墻肢頂部縱向鋼筋是該按P37.38頁處理還是依據(jù)本頁頂部構(gòu)造?
■ 答墻問題(22): 墻柱有多種(見03G101-1第12頁),48頁“注”將端柱和小墻肢拿出來另說系描述其特殊性。端柱通常與框梁相連,但小墻肢未必,將兩者放到一起規(guī)定有進(jìn)一步研究的必要。在抗震情況下,端柱或小墻肢頂部與框架糧相連時,應(yīng)按37、38處理;頂部無框架梁時,應(yīng)按48頁處理(構(gòu)造頂部已注明了“屋面板或樓板”)。
● 綜合問題(5):有梁式筏板基礎(chǔ)問題:
① 筏板部分一般為上下兩層鋼筋網(wǎng),下層鋼筋網(wǎng)片放在最下面,基礎(chǔ)梁的整個鋼筋(箍筋及縱筋)放在下層鋼筋網(wǎng)片的上面。是這樣的嗎?
② 但是,一般圖紙在標(biāo)注基礎(chǔ)梁的高度時,梁底標(biāo)高和筏板板底標(biāo)高是在同一個高度,這樣就出現(xiàn)了“基礎(chǔ)梁的有效高度”縮減的問題。因?yàn),首先是梁的下部縱筋的保護(hù)層變厚了。(最下面是筏板的保護(hù)層,然后是筏板下層鋼筋網(wǎng)片的縱橫鋼筋,然后是基礎(chǔ)梁的縱筋,最后才是基礎(chǔ)梁的下部縱筋) 當(dāng)我們進(jìn)行基礎(chǔ)梁的強(qiáng)度計算時,應(yīng)該采用這個“縮減后的有效高度”進(jìn)行計算。您說對嗎?然而,有的設(shè)計院并不是這樣,甚至連基礎(chǔ)梁的箍筋高度還是采用梁高減兩倍的保護(hù)層來計算的,這顯然會造成箍筋“高度太大”。
③ 至于筏板鋼筋網(wǎng)片,縱橫兩個方向的鋼筋哪個在下面、哪個在上面?是否應(yīng)為:
ⅰ“下層鋼筋網(wǎng)片”是短方向的鋼筋在下面、長方向的鋼筋在上面;
ⅱ“上層鋼筋網(wǎng)片”是長方向的鋼筋在下面、短方向的鋼筋在上面;
ⅲ 因?yàn),?ldquo;有梁式筏板”的受力結(jié)構(gòu)模型來看,正好是“樓板和梁”的受力結(jié)構(gòu)模型翻轉(zhuǎn)過來。這樣的看法對嗎?
■ 答綜合問題(5):
1、形基礎(chǔ)的鋼筋配置包括梁(或暗梁)和板兩部分,布筋考慮一般“以梁為先”;
2、比較兩個方向上的基礎(chǔ)梁,從中判斷強(qiáng)者(等高時選跨度較小者,不等高時選高度較大者),與“強(qiáng)梁”相垂直布置第一層(最底層)板筋;
3、在第一層板筋之上并與其垂直布置“強(qiáng)梁”的底層縱筋和第二層板筋(“強(qiáng)梁”的箍筋與第一層板筋在同一層面上插空走過);
4、再在其上布置另一方向上梁的底層縱筋;
5、板上部面筋的布置依據(jù)板區(qū)兩個方向的跨度。跨度相差較大時,短跨面筋在上,長跨面筋在下;跨度相差不大時,與板底筋的上下保持一致(兩個方向的ho相等);
6、設(shè)計時應(yīng)當(dāng)充分考慮兩個方向梁相交對ho的影響,也應(yīng)當(dāng)考慮雙向板的ho與單向板不同;
7、“筏形基礎(chǔ)”相當(dāng)于“倒樓蓋”的說法不完全正確。當(dāng)承受地震橫向作用是,柱是第一道防線,樓蓋梁是耗能構(gòu)件,所以要做到“強(qiáng)柱弱梁”“強(qiáng)剪弱彎”,梁要考慮箍筋加密區(qū)、塑性鉸等問題;但筏形基礎(chǔ)的基礎(chǔ)梁通常不考慮參與抵抗地震作用計算。
● 墻問題(3): 剪力墻端部有暗柱時,剪力墻水平鋼筋應(yīng)該伸入柱鋼筋內(nèi)側(cè)還是外側(cè),現(xiàn)實(shí)中大多數(shù)工地都是伸入暗柱主筋外側(cè),我覺得這樣不妥,但圖集上沒有詳細(xì)規(guī)定,正確的做法應(yīng)該是怎么樣的?
■ 答墻問題(3): 通常剪力墻水平鋼筋放在外側(cè),如果伸入端柱豎向鋼筋內(nèi)側(cè)時,需要向內(nèi)彎折,這樣做會形成鋼筋籠“頸縮”,因此,水平鋼筋走暗柱主筋外側(cè)即可。剪力墻盡端不存在水平鋼筋的支座,只存在“收邊”問題。請參看03G101勘誤:6、第47頁端部暗柱墻構(gòu)造中剪力墻水平筋彎鉤位置稍往后退,在暗柱端部縱筋后“扎進(jìn)”暗柱。
● 墻問題(4): 請問陳總在03G101第47頁中“剪力墻水平鋼筋構(gòu)造”,為什么取消了原00G101第33頁中“剪力墻身水平鋼筋構(gòu)造”的“轉(zhuǎn)角墻,外側(cè)水平鋼筋設(shè)搭接接頭”的構(gòu)造做法?因?yàn)樵谵D(zhuǎn)角墻外側(cè)設(shè)搭接接頭比較便于施工,外側(cè)水平筋連續(xù)通過轉(zhuǎn)彎在施工中比較困難。
■ 答墻問題(4): 按照我國施工實(shí)踐中的傳統(tǒng)做法,局部無間隙(縱筋搭接或箍筋局部重疊)的并列鋼筋最多為兩根(如果嚴(yán)格要求,為保證混凝土對鋼筋的360度握裹,不應(yīng)該允許有無間隙的并列鋼筋,請參看35頁右上角構(gòu)造)。由于轉(zhuǎn)角部位存在比較密的箍筋,如果轉(zhuǎn)角墻外側(cè)水平鋼筋在陽角位置設(shè)搭接接頭,則難以保證局部并列鋼筋最多為兩根,鋼筋混凝土中將形成多條貫通內(nèi)縫,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時,可能會在此關(guān)鍵部位發(fā)生破壞。
● 墻問題(5): 關(guān)于補(bǔ)強(qiáng)鋼筋“缺省”標(biāo)注的問題。
《03G101-1圖集》第17頁,剪力墻矩形洞口補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的第(2)條是否和第(1)條相聯(lián)系的,即:如果設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)縱筋大于構(gòu)造配筋,則需注寫洞口每邊補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的數(shù)值;如果設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)縱筋不大于構(gòu)造配筋,則按第(1)條“洞口每邊加鋼筋 ≥2Φ12 且不小于同向被切斷鋼筋總面積的50%”執(zhí)行。
這樣的“缺省”標(biāo)注規(guī)則對圓形洞口是否適用?首先是圓形洞口允許不允許“缺省標(biāo)注”?如果允許的話,其缺省值是否可用 2Φ12 ?(例如,在第(4)、(5)、(6)條中)
■ 答墻問題(5): 兩條規(guī)定互相聯(lián)系,在邏輯上是在同一大前提下(洞寬、洞高均不大于800)的兩個不同的小前提。由于圓形洞口有可能只切斷一個方向上的鋼筋,例如梁中部圓洞只切斷箍筋,卻需要在洞口上下補(bǔ)強(qiáng)縱筋,所以,矩形洞口缺省標(biāo)注的做法不適用于圓形洞口。
● 墻問題(6): 關(guān)于圓形洞口補(bǔ)強(qiáng)鋼筋設(shè)置方式的問題。
《03G101-1圖集》第17頁的第(5)條規(guī)定:洞口上下左右每邊都設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋;但第(4)條只在上下設(shè)置、而不在左右設(shè)置?
■ 答墻問題(6): 03G101-1的洞口規(guī)則與構(gòu)造僅適用于剪力墻上(含墻身、墻梁與墻柱)開洞,如果在框架梁或非框架梁上開洞,其構(gòu)造方式就有所不同了。梁與墻梁的主要受力機(jī)理不同,梁的主要功能是承受豎向荷載,連梁的主要功能是協(xié)助剪力墻承受橫向地震荷載;梁的箍筋主要為保證梁的(受剪)強(qiáng)度而設(shè),連梁的箍筋主要為保證連梁的剛度而設(shè)。所以,當(dāng)設(shè)置在連梁中部且直徑不大于1/3梁高的圓洞切斷了連梁的箍筋時,并不會使連梁的受剪強(qiáng)度減弱到不安全的程度,但卻會影響連梁的剛度。所以,第(4)條規(guī)定僅需在洞口上下設(shè)置“補(bǔ)強(qiáng)鋼筋”(嚴(yán)格的說法應(yīng)是“補(bǔ)剛鋼筋”)。
● 墻問題(7): 《03G101-1圖集》第17頁的第(6)條說明了“直徑不大于800時”的開洞做法,對于“直徑大于800”的圓形洞口怎樣處理?
■ 答墻問題(7): 在剪力墻上開直徑800的圓洞情況比較少見,國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計一般主要解決普遍性問題(偶爾涉及特殊性問題)。如果圓洞直徑大于800,建議按17頁第(3)條 洞寬大于800的矩形洞處理,并在圓洞四角45度切線位置加斜筋,抹圓即可。
● 墻問題(8): 當(dāng)(洞寬大于800的矩形)洞口上下使用了補(bǔ)強(qiáng)暗梁以后,洞口左右就不須設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋了?其中有什么道理?
■ 答墻問題(8): 不設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋是因?yàn)檠a(bǔ)強(qiáng)鋼筋已經(jīng)不能解決問題了,所以要在洞口兩側(cè)按(約束或構(gòu)造)邊緣構(gòu)件配筋,見17頁第(3)條規(guī)定。
● 墻問題(9): 關(guān)于“補(bǔ)強(qiáng)暗梁高度”計算問題
《03G101-1圖集》第17頁第(3)條:“補(bǔ)強(qiáng)暗梁梁高一律定為400,施工時按標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖取值,設(shè)計不注。” 這里的 “梁高400” 是指混凝土的高度還是箍筋的高度? 從第53頁右上角圖中看來,應(yīng)該是“箍筋高度”。
■ 答墻問題(9): 圖上已經(jīng)指示為箍筋高度。
● 墻問題(10): 在03G101第48頁中“剪力墻豎向鋼筋頂部構(gòu)造”大樣圖中的“墻柱是否包括端柱還是指暗柱?
■ 答墻問題(10): 墻柱有10種,詳見第12頁第3.2.1條和第3.2.2條關(guān)于墻柱的定義。
● 墻問題(11): 在03G101第48頁中“注:1、端柱、小墻肢的豎向鋼筋......。”根據(jù)該條的規(guī)定,端柱、小墻肢在頂部的錨固構(gòu)造做法是否也得考慮其是邊柱、角柱或是中柱?若是邊柱、角柱那么其構(gòu)造就是按照37頁或43頁,若是中柱那么其構(gòu)造就按照38頁或44頁。
■ 答墻問題(11): 應(yīng)該這樣理解。順便指出,關(guān)于剪力墻還有許多需要進(jìn)一步研究的問題,在未得出進(jìn)一步的研究結(jié)果之前,現(xiàn)時可以套用框架柱的某些做法。
● 墻問題(12): 在03G101第21頁中,C-D/1-2間,YD1 D=200下面的“2Φ16 Φ10@100(2)”是代表什么意思?
■ 答墻問題(12): 請見第17頁第4條第(4)小條的規(guī)定。
●墻問題(1):在03G101-1圖集中剪力墻豎筋在頂端要求錨入板中有個錨固長度,當(dāng)剪力墻頂有暗梁AL時,是否只需錨入AL夠錨固長度即可?
■答墻問題(1):剪力墻豎向鋼筋彎折伸入板內(nèi)的構(gòu)造不是“錨入板中”(因板不是墻的支座),而是完成墻與板的相互連接。暗梁并不是梁(梁定義為受彎構(gòu)件),它是剪力墻的水平線性“加強(qiáng)帶”。暗梁仍然是墻的一部分,它不可能獨(dú)立于墻身而存在,所以,當(dāng)墻頂有AL時,墻豎向鋼筋仍然應(yīng)彎折伸入板中。
●墻問題(2):剪力墻鋼筋、AL鋼筋之間相互關(guān)系是怎樣,圖集中為什么不畫出?端頭直鉤是從面筋上過,還是從下面過?直鉤所在板中的位置是否有要求?在圖集中剪力墻豎筋要求穿越AL,是否理解為剪力墻豎筋從AL鋼筋中穿過,若這樣剪力墻豎筋保護(hù)層又增加了一個AL鋼筋直徑?
■答墻問題(2):比較合適的鋼筋綁扎位置是:(由外及內(nèi))第一層為墻水平鋼筋(水平鋼筋放在外側(cè)施工方便),第二層為墻豎向鋼筋及AL箍筋,第三層為AL縱向(水平)鋼筋。端頭直鉤與AL箍筋為同一層面,所以從面筋上過。墻筋直鉤在板中的位置要看板面標(biāo)高與墻頂標(biāo)高的關(guān)系(特殊情況下二者可能有較小的高差),當(dāng)二者一平時,墻筋直鉤位置在板的上部。
●梁問題(1):03G101-1:平法梁縱筋伸入端柱支座長度的兩種計算方法:
以第54-55頁為例,梁縱筋伸入端柱都有15d的彎錨部分,如果把它放在與柱縱筋同一個垂直層面上,會造成鋼筋過密,顯然是不合適的。正如圖上所畫的那樣,應(yīng)該從外到內(nèi)分成幾個垂直層面來布置。但是,在計算過程中,卻可以有兩種不同的算法,這兩種算法都符合圖集的規(guī)定;
第一種算法,是從端柱外側(cè)向內(nèi)側(cè)計算,先考慮柱縱筋的保護(hù)層,再按一定間距布置(計算)梁的第一排上部縱筋、第二排上部縱筋,再計算梁的下部縱筋,最后,保證最內(nèi)層的下部縱筋的直錨長度不小于0.4laE;
第二種算法,是從端柱內(nèi)側(cè)向外側(cè)計算,先保證梁最內(nèi)層的下部縱筋的直錨長度不小于0.4laE,然后依次向外推算,這樣算下來,最外層的梁上部縱筋的直錨部分可能和柱縱筋隔開一段距離。
這兩種算法,第一種較為安全,第二種省些鋼筋。不知道圖集設(shè)計者同意采用哪一種算法?
■答梁問題(1):應(yīng)按第一種算法。如果柱截面高度較大,按54頁注6實(shí)行。
●梁問題(2):關(guān)于03G101圖集第54頁“梁端部節(jié)點(diǎn)”的問題,是否“只要滿足拐直角彎15d和直錨長度不小于0.4laE的要求,則鋼筋錨入支座的總長度不足laE也不要緊。”
■ 答梁問題(2):laE是直錨長度標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)彎錨時,在彎折點(diǎn)處鋼筋的錨固機(jī)理發(fā)生本質(zhì)的變化,所以,不應(yīng)以laE作為衡量彎錨總長度的標(biāo)準(zhǔn),否則屬于概念錯誤。應(yīng)當(dāng)注意保證水平段≥0.4laE非常必要,如果不能滿足,應(yīng)將較大直徑的鋼筋以“等強(qiáng)或等面積”代換為直徑較小的鋼筋予以滿足,而不應(yīng)采用加長直鉤長度使總錨長達(dá)laE的錯誤方法。
● 梁問題(5):框架梁鋼筋錨固在邊支座0.45LAE+彎鉤15D,可否減少彎鉤長度增加直錨長度來替代?
■ 答梁問題(5):不允許這樣處理。詳細(xì)情況請看“陳教授答復(fù)(二)”中的“答梁問題(2)”。
● 梁問題(6):(1) 《03G101-1圖集》第19頁 《剪力墻梁表》LL2的“梁頂相對標(biāo)高高差”為負(fù)數(shù)。如:第3層的LL2的“梁頂相對標(biāo)高高差”為-1.200 , 即該梁的梁頂面標(biāo)高比第3層樓面標(biāo)高還要低1.2m ,也就是說,整個梁的物理位置都在“第3層”的下一層(即第2層上)。既然如此,干脆把該梁定義在“第2層”算了(此時梁頂標(biāo)高為正數(shù)),何必把它定義在“第3層”呢?
(2) 類似的問題還出現(xiàn)在同一表格的LL3梁上,該梁的“梁頂相對標(biāo)高高差”為 0 (表格中為“空白”),這意味著該梁頂標(biāo)高與“第3層”的樓面標(biāo)高一樣,即該梁整個在三層的樓面以下,應(yīng)該是屬于“第2層”的。
(3) 在“洞口標(biāo)注”上也有“負(fù)標(biāo)高”的問題。同一頁的“圖3.2.6a”上,LL3 的YD1洞口標(biāo)高為 -0.700(3層),該洞 D=200 ,也就是說整個圓洞都在“3層”的下一層(2層)上,既然如此,何必在“第3層”上進(jìn)行標(biāo)注呢?
以上提出這些“負(fù)標(biāo)高”問題,主要影響到“分層做工程預(yù)算”。因?yàn)樵诜謱宇A(yù)算時,是以本樓層樓面標(biāo)高到上一層樓面標(biāo)高之間,作為工程量計算的范圍。因此,上述的(1)、(2)、(3)都不是“第3層”的工程量計算對象。不少預(yù)算員都對上述的“負(fù)標(biāo)高”難以理解。所以,我認(rèn)為,上述(1)、(3)的“負(fù)標(biāo)高”可以放到下一樓層以“正標(biāo)高”進(jìn)行標(biāo)注。
上述意見妥否?或許有些道理沒考慮到?特此請教。
■ 答梁問題(6):這個問題看似不大,實(shí)際并非小問題。
建筑設(shè)計需要建筑師與結(jié)構(gòu)師的協(xié)同工作,但在“層的”定義上,建筑與結(jié)構(gòu)恰好差了一層。建筑所指的“某”層,實(shí)際是結(jié)構(gòu)計算模型的“某減一”層。例如:一座45層的樓房,建筑從第37層起收縮平面形成塔樓,此時,結(jié)構(gòu)分析時其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層是第36層而不是第37層(關(guān)于這一點(diǎn)要引起結(jié)構(gòu)師的注意,搞錯的情況并不少見)。
建筑設(shè)計的某層平面圖,是從該層窗戶位置向俯視的水平剖面圖。例如:建筑學(xué)專業(yè)有首層建筑平面布置圖,而結(jié)構(gòu)專業(yè)通常為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)平面布置圖(亦為俯視圖),且結(jié)構(gòu)意義上屬于第一層的梁(與第一層的柱剛接形成第一層框架且承受二層平面荷載的梁)在基礎(chǔ)平面(俯視)圖上是看不到的,實(shí)際設(shè)計時也不在該圖上表達(dá)。
搞建筑設(shè)計,建筑學(xué)專業(yè)是“龍頭”,結(jié)構(gòu)師有必要在“層的”定義上與建筑師保持一致,以使建筑師與結(jié)構(gòu)師對話方便。因此,某層結(jié)構(gòu)平面布置圖應(yīng)當(dāng)與該層的建筑平面布置圖相一致。在層的定義上與建筑學(xué)專業(yè)保持一致后,結(jié)構(gòu)所說的某層梁,就是指承受該層平面荷載的梁(站在該層上,這些梁普遍在“腳下”而非在“頭頂之上”)。
為將結(jié)構(gòu)平面的“參照系”確定下來,03G101-1對“結(jié)構(gòu)層樓面標(biāo)高”做出了明確規(guī)定(詳見第1.0.8條),并對“梁頂面標(biāo)高高差”也做出明確規(guī)定(詳見第3.2.5條三款和第4.2.3條六款)。
以上規(guī)定已經(jīng)受了全國十幾萬項工程實(shí)踐的檢驗(yàn),結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工未發(fā)生普遍性問題,但對施工預(yù)算員則提出了更高的技術(shù)要求。任何一種技術(shù)都不是完美的(哲學(xué)意義上的美都是帶有缺陷的美),這也許正是“平法”的缺陷之一。
● 墻問題(13):問:03G101-1第47頁剪力墻水平鋼筋構(gòu)造在有端柱時,直錨長度小于Lae時,要求端部彎折15d,當(dāng)剪力墻鋼筋較大時,例:25,彎折長達(dá)375mm,施工很不方便,此處可否采用機(jī)械錨固,錨固長度可折減為0.7Lae,直錨即可滿足要求。
■ 答墻問題(13):可以采用機(jī)械錨固,但有兩個條件:1、不適用于墻面與端柱的一個側(cè)面一平的該側(cè)墻面的水平筋;2、水平筋要伸至端柱對邊后再做機(jī)械錨固頭(如果伸至對邊≥laE或≥la,則可不設(shè)彎鉤與機(jī)械錨固頭)。
● 墻問題(14):問:水平筋在丁字、拐角的做法,哪種符合要求?(見圖1、2)
■ 答墻問題(14):兩種做法,左邊的符合要求。左邊的做法能夠保證混凝土對鋼筋比較好的“握裹”,這對于保證鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋與混凝土共同工作是非常重要的。
● 墻問題(15):剪力墻暗梁主筋遇暗柱時的錨固計算起點(diǎn)?
■ 答墻問題(15):暗梁與暗柱或端柱相連接,暗梁主筋錨固起點(diǎn)應(yīng)當(dāng)從暗柱或端柱的邊緣算起。
● 綜合問題(4):在“GB50010-2002”混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第126頁10.1.5條規(guī)定板下不受力鋼筋伸入支座的錨固長度不應(yīng)小于5d,我個人認(rèn)為是否還應(yīng)該滿足伸至支座的中心線位置,這也是一貫的施工做法。
■ 答綜合問題(4):請注意規(guī)范用語“不應(yīng)小于”的意義。大學(xué)教科書中是“=”概念,而工程規(guī)范和規(guī)程是“≥”的概念,因此,可以伸至支座中心位置。
當(dāng)為非抗震設(shè)計時,正常情況下板的下部鋼筋在支座部位受壓;當(dāng)為抗震設(shè)計時,通常板不作為耗能構(gòu)件,因而不考慮地震作用的分配,仍然按非抗震設(shè)計,板的下部鋼筋在支座部位亦受壓;在這兩種情況下,即便其伸入支座長度為5d,通常也是安全的。執(zhí)行規(guī)范規(guī)定時,應(yīng)特別注意“當(dāng)連續(xù)板內(nèi)溫度、收縮應(yīng)力較大時,伸入支座的錨固長度宜適當(dāng)增加”。
《03G101-1圖集》對基礎(chǔ)頂面以上的柱縱筋的構(gòu)造要求講得比較詳細(xì),但是對柱縱筋錨入基礎(chǔ)的問題,圖集中沒有介紹,而且,此類問題查看了一些混凝土構(gòu)造手冊之類也找不到詳細(xì)的介紹,所以,很有必要在此向?qū)<艺埥,這些問題也是不少工程技術(shù)人員共同的問題。
(1) 柱縱筋伸入基礎(chǔ)(承臺梁,或有梁式筏板基礎(chǔ)的基礎(chǔ)梁)的錨固長度是多少?是一個 laE 還是更多?(甚至有人提出 1.5 倍的 laE )
(2) 當(dāng)柱縱筋伸入基礎(chǔ)的直錨長度滿足“錨固長度”的要求,是否可以“直錨”而不必進(jìn)行彎錨?有的人說可以“直錨”;但又有人說必須拐一個直角彎。
(3) 如果柱縱筋伸入基礎(chǔ)必須“彎錨”的話,彎折部分長度是多少?有人說是 10d ,而在《03G101-1圖集》第39頁“梁上柱LZ縱筋構(gòu)造”中彎折長度為 12d ,這個規(guī)定是否可用于基礎(chǔ)?
(4) 同樣在《03G101-1圖集》第39頁“梁上柱LZ縱筋構(gòu)造”中,規(guī)定“直錨部分長度”不小于 0.5 laE ,這個規(guī)定是否可用于基礎(chǔ)?
(5) 當(dāng)基礎(chǔ)梁的梁高大于柱縱筋的錨固長度時,柱縱筋可以不伸到梁的底部。是這樣的嗎?
(6) 當(dāng)基礎(chǔ)梁的梁高小于柱縱筋的錨固長度時,柱縱筋必須伸到梁的底部,然后拐一個直角彎。其彎折部分長度,“剩多少拐過去多少”,顯然不合適。這時候,應(yīng)該用上前面第(3)條,即規(guī)定一個彎折部分長度;同時,也應(yīng)該檢驗(yàn)一下“直錨部分長度”,看看它是否不小于前面第(4)條規(guī)定的“最小直錨長度”。是這樣的嗎?
(7) "柱縱筋錨入基礎(chǔ)的問題"暫且提這么些,請陳教授賜教。同時又引出另一個“筏板結(jié)構(gòu)”的問題,當(dāng)在下一個問題中提出,也請賜教。
所提問題將會在“筏形、箱形、地下室基礎(chǔ)平法國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計03G101-3、-4”中得到相應(yīng)答案(2003年底陸續(xù)推出),F(xiàn)在簡單答復(fù)如下:
①⑤ 柱縱筋一般要求伸至基礎(chǔ)底部縱筋位置。特厚基礎(chǔ)(2米以上)中部設(shè)有抗水化熱的鋼筋時,基礎(chǔ)有飛邊的所有柱和基礎(chǔ)無飛邊的中柱的柱縱筋可伸至中層筋位置;②③ 當(dāng)柱縱筋伸入基礎(chǔ)的直錨長度滿足“錨固長度”的要求時,要求彎折12d;④⑥ 梁上柱縱筋的錨固要求亦適用于柱在基礎(chǔ)中的錨固,但要求柱縱筋“坐底”。
首先,獲悉專著《混凝土結(jié)構(gòu)平面整體表示方法原理與構(gòu)造詳解》即將出版,這對于提高《G101圖集》的應(yīng)用水平很有幫助,我想廣大工程技術(shù)人員將十分歡迎。
現(xiàn)在,對一些實(shí)際應(yīng)用中的具體問題討教一下,這就是平法梁端部接點(diǎn)的構(gòu)造問題,這是計算梁的上部縱筋和下部縱筋長度的一個必不可少的環(huán)節(jié)。
我們在前面已經(jīng)討論過了梁端部“15d”彎折部分在垂直層面上的分布問題,具體的算法是:
“從端柱外側(cè)向內(nèi)側(cè)計算,先考慮柱縱筋的保護(hù)層,再按一定間距布置(計算)梁的第一排上部縱筋、第二排上部縱筋,再計算梁的下部縱筋,最后,保證最內(nèi)層的下部縱筋的直錨長度不小于0.4laE ”
現(xiàn)在的問題是:這個“一定間距”是多少?(即相鄰兩個層次的“15d”的垂直段的間距是多少)
按照設(shè)計院的一般算法,這個間距是25mm 。 注意,這個間距并非“凈距”。因?yàn),他們的計算邏輯是:如果計?ldquo;通長鋼筋”的長度而兩端都考慮這樣的“間距”的話,則內(nèi)層鋼筋的總長度比外層鋼筋的總長度減少50mm 。
我們也是按這個方法進(jìn)行平法梁鋼筋計算的,并且曾經(jīng)對《03G101-1圖集》中的幾個框架梁進(jìn)行了計算。計算結(jié)果是,最內(nèi)層鋼筋的“直錨部分”的長度為470mm ,略大于“0.4laE ”(其計算結(jié)果是440mm )。(注:這是按C20混凝土計算的 )
不過,上述的這個 25mm 的間距,不是凈矩,而是鋼筋中心線之間的距離。這就是說,如果是Φ25 的鋼筋的話,鋼筋之間的凈距為 0 ! 顯然,這對于混凝土包裹鋼筋的效果帶來不利影響。
構(gòu)造規(guī)范中沒有明確這種鋼筋凈距的規(guī)定。規(guī)范只有:“梁上部縱向鋼筋的凈距,不應(yīng)小于 30mm 和 1.5d ”; “下部縱向鋼筋的凈距,不應(yīng)小于 25mm 和 d ”。
如果增加這種垂直鋼筋的凈距的話,例如凈距為 25mm ,勢必使最內(nèi)層鋼筋的“直錨部分”的長度小于0.4laE 。 當(dāng)然,把縱向鋼筋的直徑縮小一些,使 0.4laE 的數(shù)值變小一些,也是一種方法。但是這樣做必然會增加縱向鋼筋的根數(shù),使鋼筋的水平凈距不足 30mm 或 25mm 。
實(shí)際施工中,人們也總是盡量把梁的縱向鋼筋向柱外側(cè)的方向靠,以保證其直錨長度。梁柱結(jié)合部的鋼筋密度很大,造成混凝土灌注的困難,已經(jīng)是司空見慣的事實(shí)了。
所以,在這里請教一下,設(shè)計《G101圖集》時的初衷,上述這種垂直鋼筋的凈距有沒有?取多少?
嚴(yán)格地講,無論水平放置還是垂直放置的鋼筋,都應(yīng)當(dāng)滿足“凈距要求”,我國施工界的傳統(tǒng)做法在這方面問題比較多,也比較嚴(yán)重(有的工程節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋甚至擠的沒有了間隙)。提問所指的“一定間距”就是不小于25mm。設(shè)計《G101》的初衷,首先是對傳統(tǒng)煩瑣的結(jié)構(gòu)設(shè)計表示方法進(jìn)行改革,其次是初步將結(jié)構(gòu)構(gòu)造實(shí)行大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化,以保證設(shè)計和施工質(zhì)量。在施工構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化的初期,需要尊重以往的施工習(xí)慣,然后再對其中不合理的部分進(jìn)行分階段修正。例如03G101-1中對柱矩形箍筋復(fù)合方式的規(guī)定等就是進(jìn)展之一。
搭接同時意味著有截斷點(diǎn),對鋼筋混凝土梁支座(上部)負(fù)彎矩筋的截斷位置,《混規(guī)》GB50010-2002第10.2.3條有明確規(guī)定(執(zhí)行時應(yīng)注意規(guī)范用語的“宜”字)。規(guī)范對梁下部縱筋的搭接未做限定,根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)基本理論,下部鋼筋搭接時,一要避開彎矩最大的跨中1/3范圍,二要避開梁端箍筋加密區(qū),三要控制搭接鋼筋的比例。
1在03G101第29頁中第4.5.1條中"當(dāng)梁的下部縱筋不全部伸入支座時,不伸入支座的梁下部縱筋截斷點(diǎn)距支座邊的距離,在標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖中統(tǒng)一取為0.1ln(ln為本跨梁的凈跨值)".可是在00G101中第23頁,卻規(guī)定的統(tǒng)一取為0.05ln(ln為本跨梁的凈跨值),請問陳總這兩個取值一哪個為準(zhǔn),是03G101修改了以前的數(shù)據(jù)?還是印刷上的錯誤?
以03G101-1為準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)注意,結(jié)構(gòu)設(shè)計師在采用該措施時,一定要細(xì)致地分析。
鋼筋的截斷點(diǎn)無論定在何位置,都是一個“參照點(diǎn)”。結(jié)構(gòu)設(shè)計師要從該參照點(diǎn)往跨內(nèi)推算出:1、該點(diǎn)距按正截面受彎承載力計算“不需要該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的錨固長度”的距離;2、該點(diǎn)距抵抗彎矩圖上“充分利用該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的長度”的距離。兩個距離推出后取較長者,并以此決定截斷幾根鋼筋。因此,截斷點(diǎn)位置距離支座邊緣的多少,均不會影響梁的安全度。
00G101提出該項措施,處于以下考慮:1、當(dāng)梁的正彎矩配筋較多時,例如配置兩排甚至三排正彎矩鋼筋,沒有必要全部錨入支座;2、我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的鋼筋“安排”存在一些問題,問題之一就是把不必要的鋼筋也錨入節(jié)點(diǎn),十分擁擠,嚴(yán)重影響節(jié)點(diǎn)的剛度;3、把不需要錨入節(jié)點(diǎn)的鋼筋在節(jié)點(diǎn)外截斷,是世界各國的普遍做法。由以上思路出發(fā),似乎只要將不需要的鋼筋從節(jié)點(diǎn)外斷開就可以達(dá)到目的,于是確定了截斷點(diǎn)距支座邊緣1/20凈跨值。但經(jīng)過進(jìn)一步的分析,在0.05ln位置截斷一部分鋼筋,距離支座很近,可能會影響伸入支座的鋼筋的受剪銷栓作用,如果距離大約一個梁的高度,即1/10凈跨值,對受剪銷栓作用的影響就很小了。應(yīng)該說,03G101-1的規(guī)定在概念上更趨于合理。
當(dāng)然,究竟截斷幾根鋼筋,既要符合規(guī)范要求,又要滿足受力要求。現(xiàn)在的問題是,規(guī)范對此并未“直接”做出明確的規(guī)定。應(yīng)該理解的是,規(guī)范不會去“包打天下”,也不可能做到“包打天下”,結(jié)構(gòu)方方面面問題的處理,還要依據(jù)結(jié)構(gòu)基本理論、概念設(shè)計和經(jīng)驗(yàn)。前面所述“不需要該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的錨固長度”和“充分利用該鋼筋的截面”位置再加上“適宜的長度”就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計師細(xì)致地分析而后決定。