第1問磚混結構是否也講抗震等級,講抗震等級的有哪些結構?

  磚混結構是常說的一種混合結構,是指磚墻與鋼筋混凝土樓板及屋面板組成的結構,它的抗震設計不講抗震等級。講抗震等級的有如下結構:

  A.砌體結構中的配筋砌塊砌體抗震墻結構,底部框架-抗震墻房屋和多層多排柱內(nèi)框架房屋的鋼筋混凝土結構部分;

  B.混凝土結構中框架結構、框架-剪力墻結構、剪力墻結構、部分框支剪力墻結構、筒體結構(包括框架-核心筒結構和筒中筒結構)以及單層廠房結構。

    一、砌體結構中的配筋砌塊砌體抗震墻結構、底部框架-抗震墻房屋和多層多排柱內(nèi)框架房屋的鋼筋混凝土結構部分講抗震等級,混凝土結構也講抗震等級,不等于磚墻與鋼筋混凝土樓板及屋面板組成的磚混結構就講抗震等級。這種磚混結構高度受限,多用于層數(shù)較低的房屋建筑,抗震設計只是按照抗震設防烈度采取相應的抗震措施,不講抗震等級。不是所有的抗震設計的房屋建筑都講抗震等級。

  二、與抗震等級相關聯(lián)、易混淆的專業(yè)術語,還有抗震設防烈度和抗震設防類別。結構的抗震等級的劃分,是基于不同烈度及相同烈度下不同的結構類型、不同的高度有不同的抗震要求,是從對結構的抗震性能,包括考慮結構構件的延性和耗能能力,在抗震要求上分很嚴格、嚴格、較嚴格、一般四個級別?拐鹪O防烈度,是指按國家規(guī)定的權限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度?拐鹪O防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設計?拐鹪O防類別,是根據(jù)建筑使用功能的重要性進行的建筑抗震設防分類,分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設防類別。甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑,乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑,丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑,丁類建筑應屬于抗震次要建筑。

  它們不是一回事,我們預算人員不能自覺不自覺地自己在那里對號入座。有人問我,六層的磚混住宅樓,設計說明是8度設防該對應哪個抗震等級?在沒有弄清這些概念之前,我也滿以為既然是抗震設計,你沒有明確抗震等級,起碼也是最低的四級吧。向一位曾經(jīng)做過結構設計的項目經(jīng)理請教,他也未置可否。我還遇到一個底部框架上部鋼結構工程,設計說明建筑類別、安全等級、防火等級、抗震設防烈度、抗震設防類別以及場地類別近乎說遍了,就是沒明確抗震等級,詢問該設計人員,答復“二級呀”,原來只是他心里想的并沒有標注在圖紙上。

  三、抗震等級從一級到四級,是在抗震要求上分很嚴格、嚴格、較嚴格、一般四個級別,一級最高?拐鸬燃壴礁撸夹g要求越高,相應的經(jīng)濟投入也越大。確實有的人還沒有搞清楚抗震等級是哪個級別高。我們做預算,要算帳的,進行技術經(jīng)濟比選或者商務談判,若不明白抗震等級的高低,由于技術上的無知會帶來經(jīng)濟上的盲目。

第2問混凝土結構施工圖設計說明的抗震等級是否適用于該工程的所有構件,適用的構件有哪些?

  混凝土結構施工圖設計說明的抗震等級并不是適用于該工程的所有構件,適用的構件有鋼筋混凝土結構中的框架梁、框架柱、框支梁、框支柱、剪力墻、鉸接排架柱以及預應力混凝土框架梁。此外的其他構件一般都不適用。

  《混凝土結構設計規(guī)范》中“混凝土結構構件抗震設計”一章,主要對用于抗震設防烈度6度~9度地區(qū)的混凝土結構主要構件類型的抗震承載力計算和抗震構造措施做出了相關規(guī)定,其中包括鋼筋混凝土結構中的框架梁、框架柱、梁柱節(jié)點、剪力墻、單層房屋排架柱以及預應力混凝土梁。

  03G101-1(混凝土結構平法)標準設計,不分抗震與否,非框架梁都是取用la而非laE。

  03G101-2(板式樓梯平法)標準設計,制圖規(guī)則適用于混凝土結構和砌體結構的現(xiàn)澆板式樓梯的施工圖設計,構造詳圖就沒有抗震錨固的示意。但是應當注意,該圖集P6第2.2.3條之3款關于梯梁設計的規(guī)定,何種情況下的梯梁為“非框架梁”,何種情況下又為“框架梁”。

  在04G101-3(筏形基礎平法)標準設計中,總說明第3條:本圖集用于現(xiàn)澆混凝土梁板式或平板式筏形基礎結構施工圖設計的。筏形基礎以上的主體結構可為非抗震和抗震設防烈度為6至9度地區(qū),抗震等級為特一級和一、二、三、四級的現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、框架-剪力墻和框支剪力墻結構,鋼結構,砌體結構及混合結構。

陳青來教授在回答“有梁式筏板”的提問時就說,“‘筏形基礎’相當于‘倒樓蓋’的說法不完全正確。當承受地震橫向作用時,柱是第一道防線,樓蓋梁是耗能構件,所以要做到‘強柱弱梁’‘強剪弱彎’,梁要考慮箍筋加密區(qū)、塑性鉸等問題;但筏形基礎的基礎梁通常不考慮參與抵抗地震作用計算。”

  該圖集構造詳圖示意的鋼筋錨固長度。除個別部位特別注明者外,一般都是取用la而非laE。這些特別注明的個別部位,大家請留意一下,如柱、墻插筋構造,梁板式筏形基礎平板LPB端部無外伸構造(P40左下圖),平板式筏形基礎平板BPB端部無外伸構造(P47左下圖)。

  04G101-4(現(xiàn)澆混凝土樓面與屋面板平法)標準設計總明說第3條,除與基礎平法一樣作了類似說明外,還特別說明“對于樓面與屋面板本身的各種構造則未考慮抗震措施”。當然,無梁樓蓋柱帽細部構造卻是分抗震與非抗震的,也請大家注意。

  即使對上面這些規(guī)范和標準設計進行了學習,我們也不能希圖通過這么一次討論,就能把抗震等級適用的每一種構件都搞得一清二楚。但是,我們至少能夠在腦子里留個印象:

  一、設計說明的抗震等級不是適用于該工程的所有構件,非框架梁、板、基礎以及樓梯、圈梁、構造柱、挑檐等構件,一般都不按抗震等級的。具體到實際工程上,做預算你實在搞不清,臨時抱佛腳,虛心向設計人員求教,千萬不要一看到設計說明有個幾級抗震,就胡子眉毛一把抓,統(tǒng)算到底。

  二、一個工程采用不同的結構體系,其結構類型不同,抗震等級也會不同。比如框架-剪力墻結構的框架部分與剪力墻部分,框架-核心筒結構的框架部分與核心筒部分,同樣的抗震烈度和同樣的房屋高度,抗震等級就不同。

第3問斯或廣軟件的鋼筋計算時,怎樣進行抗震等級的相關設置?

斯的三維算量軟件對抗震等級與鋼筋計算的關聯(lián),以前的版本只是到結構構件的類型一級,比如說梁類構件,對框架梁可以是一個抗震等級而非框架梁可以另是一個抗震等級;06版開始做到了具體的結構構件一級,即使同樣都是框架梁,這個框架梁與另一框架梁可以不是一個抗震等級。到目前為止,抗震等級的關聯(lián)還是在與鋼筋共同工作的混凝土構件母體上,并不是受力鋼筋本身。就像基礎筏板鋼筋,梁板式基礎平板端部無外伸時,底部鋼筋與基礎邊梁的錨固;平板式基礎平板端部無外伸時,底部鋼筋在基礎邊柱、邊墻部位的錨固,一個基礎筏板只能定義一個抗震等級屬性,不便處理不同抗震等級影響鋼筋錨固或搭接的區(qū)別計算。

  在斯軟件中,砼結構構件均有“抗震等級”屬性,用戶除按工程實際對應設置抗震構件外,還要把非抗震構件的屬性值設為“0”。對于砌體結構構件,軟件沒有提供“抗震等級”屬性,可能是由于配筋砌塊砌體剪力墻結構目前還應用不多的緣故,以后適時補充吧。

  抗震等級將從如下幾個方面影響鋼筋計算:

  A.最小錨固長度la與抗震錨固長度laE

  三維算量中,la與laE錨固長度變量統(tǒng)一手描述為la(不分大小寫),用戶只要給構件定義了抗震等級屬性,系統(tǒng)就會自動地為其鋼筋計算讀取到相應的la或laE具體數(shù)值。

  B.錨固構造

  影響錨固構造,是說因為抗震與否、抗震等級的高低在某些節(jié)點還會要求同時滿足其他條件。

  C.箍筋加密

  抗震與否、抗震等級的高低,對箍筋是否加密及其加密區(qū)長度的要求不同。

  D.搭接長度

  ll與llE搭接長度變量統(tǒng)一描述為ll(不分大小寫),與錨固長度同理。

  不能由于一、二級抗震錨固長度laE相同,四級抗震laE與非抗震錨固長度la相同,而把抗震與否、抗震等級的高低混為一談。因此,正確的抗震等級設置是使用軟件準確計算鋼筋的必要前提。

上面說了抗震等級與鋼筋計算關系的總體框架。接著談在斯的軟件里,怎樣進行抗震等級的相關設置,從工程設置、定義編號、構件查詢、鋼筋選項、鋼筋維護和鋼筋公式等6個界面功能依次介紹:

  1.工程設置

  在工程/工程設置/結構說明/抗震等級設置頁面,可以分樓層按構件區(qū)別結構類型地對一個工程整體的抗震等級進行設置。如果你的工程只有一個抗震等級,這種方式最簡便。軟件中已經(jīng)按照通常情況,哪些抗震、幾級抗震,哪些不抗震,設有默認值,用戶根據(jù)具體工程要求在此一一進行設置,隨后的鋼筋計算都將沿用。需要注意一點,基礎構件一般是不采用抗震等級的,軟件的定義編號里默認為“3”級,應在本頁面設置修正。類似地其他一些非抗震構件也應同樣處理。最好是將抗震等級適用的構件設置完成后,此外的其他構件該項屬性值一律在此改為“0”,避免錯漏。

  此外,在工程設置對話框的左下角有個“導入工程”按鈕,可以將以前做過的類似工程設置,其中就有“結構說明”,包括抗震等級在內(nèi),很方便地借用過來。

  2.定義編號

  如果用戶在工程設置的結構說明里設置了抗震等級,在構件/定義編號/屬性頁面,就可以看到已經(jīng)沿用到此頁面的各個節(jié)點上來。此頁面上的編號節(jié)點,比前面在結構說明中的構件結構類型又細了一級,就是說同樣是2層的框架梁,裙樓與主樓不是一個抗震等級的,可以在構件編號上對其設置。

  凡是未在工程設置的結構說明里設置抗震等級的混凝土構件,定義編號頁面的抗震等級默認值均為“3”級,所以我在前面講,在工程設置的結構說明里最好是將抗震等級適用的構件設置完成后,此外的其他構件該項屬性值一律改為“0”,避免錯漏。

  3.構件查詢

  通過工程設置、定義編號界面賦予構件的抗震等級屬性,構件布置后可以在構件查詢中查詢或編輯修改,此界面上編輯抗震等級屬性,能讓同一編號的不同構件采用不同的抗震等級。如同一樓層有兩根框架梁KL1,一根是一級,另一根是二級。

  4.鋼筋選項

  在鋼筋/鋼筋選項/基本設置/關于接頭和基礎筋設置頁面中,有兩個變量設置需要認真對待:

  “錨固長度材料條件是否取支座等級”默認值為“是”,意即計算鋼筋錨固長度采用的砼強度等級,默認是按支座來取的。用戶可將設置改為“否”,按構件本身來取。上次討論中秋雨老師講的情況,構件與其支座的砼強度等級差在某個級別以內(nèi)者按構件本身,否則按支座來取,目前軟件還沒有考慮這樣設置,下來建議增加這個選項。

  “錨固長度抗震條件是否取支座等級”默認值也為“是”,意即計算鋼筋錨固長度采用的抗震等級,也是默認按支座的。斯軟件原來就是按照支座取值編程的,因為用戶有不同意見,才設置了這一選項,讓用戶自主。這個問題是上次討論的焦點,這里不再重復。用戶直接修改設置為“否”,抗震等級按構件本身。

  講到這里,我想審慎地說明一點:上次討論的抗震與鋼筋錨固關系,近日在《混凝土結構設計規(guī)范》的條文說明中找到了正解,“較強地震作用過程中,梁、柱端截面和剪力墻肢底部截面中的縱向受力鋼筋可能處于交替拉、壓的狀態(tài)下。根據(jù)試驗結果,這時鋼筋與其周圍混凝土的粘結錨固性能將比單調(diào)受拉時不利。因此,根據(jù)不同的抗震等級給出了增大鋼筋受拉錨固長度的規(guī)定。受拉鋼筋搭接長度也相應增大。”此前我的認識有誤,當時講“要是考慮地震荷載,結構受力的頻度與幅度大大加劇且瞬時反復作用,故在一般錨固長度要求的基礎上乘個大于1的系數(shù)作為更高的標準。”可能對群友形成誤導,現(xiàn)予補正,對不起!

  顯而易見,抗震與鋼筋錨固的關系,是地震作用→鋼筋交替拉、壓→錨固性能降低→加大錨固長度這么個邏輯,抗震等級指的是鋼筋而非混凝土的道理,再明白不過了。

  鋼筋選項/最小錨固長度頁面分別列有各個抗震等級的長度標準,這些標準取自于G101系列標準設計,用戶具體工程采用的錨固長度非標準時,可以在這個頁面修正,鋼筋計算以用戶修正的為準。

  鋼筋選項/基本設置/關于接頭的搭接,是按通常標準設定的,用戶認為不符合實際工程需要者,在此調(diào)整。

  5.鋼筋維護

  鋼筋菜單下的鋼筋維護功能,是鋼筋計算的核心與樞紐。在這里軟件為不同構件的不同鋼筋設置了不同的計算公式,包括數(shù)量公式和長度公式,鋼筋公式中引用了眾多的系統(tǒng)變量,這些變量又配有鋼筋構造等判定條件。此處機關太多,短期內(nèi)誰也熟悉不了。今天講這個是說,當用戶認為軟件提供的鋼筋公式不符合你的個性要求時可以修改,在此作一次性修改的公式今后能多次使用。初級用戶輕易別動,否則就怕踩上地雷!

 6.鋼筋公式

  如果用戶作了以上的種種設置與調(diào)整,還是不能滿足你的實際要求,最直接也是最笨拙的辦法就是自編鋼筋公式,或者修改系統(tǒng)提供的公式。舉例,你的工程加密區(qū)長度已經(jīng)標注1700,就把該變量直接改為1700這個具體數(shù)值;設計雖然說明了抗震等級,可又規(guī)定某個鋼筋錨固長度按40d,即把錨長變量換為40d。這種修改可以利用查找替換功能批量進行。

  以上講的6個方面與抗震等級關聯(lián)的設置或調(diào)整,并不是并列關系,對鋼筋計算的有效性、影響度是有區(qū)別的,其優(yōu)先順序不同,從1到6,自上而下,優(yōu)先級越來越高,下面的修正補充上面。也不是來了工程,6個方面項項必設,這要根據(jù)情況,按需而作。當然,有時不同界面的功能操作可能只是同一效果,用戶盡可能采用靠上的方法去處理,否則,除了工程的特殊性需要以外,越用靠下的方法,越說明你笨。