2019年7.1日山西省住建廳的一紙通告猶如一石入水,激起千層浪。緊接著南京、浙江省住建廳均發布施工圖審查制度改革的指導意見……
施工圖審查制度改革,圖審機構取消,終身責任制嚴格落實。從此無人兜底,攻城獅內心忐忑難安,驚喜交加(事實上,驚遠大於喜)。多年吐槽審圖死摳規範,溝通困難,影響設計師創造性思維的發揮等等,難道終於上達天聽?但一朝真正解放,放鬆捆綁,卻是沉甸甸的負擔。安全無小事,按照現今的設計周期,圖紙都畫不完,更別說留給校審的時間了。事實上,審圖是額外的保障,是控制設計質量的最後一把鎖,現在這把鎖要撬開,開敞大門,那麼甲方大大的種種不合理要求,甚至都難以找到藉口擋回去啊!
細品各家通告的思路後發現,貌似圖審工作是阻礙了政府審批效率,影響營商環境,感覺這個鍋背的有點冤……
施工圖審查取消,攻城獅們如何應對呢?更多的責任,更多的負擔要求我們更自律,更有責任心,不能心存僥倖,必須嚴格落實「質量終身責任制」。那麼在現今惡劣的設計環境下,設計師們如何迅速提高自身水平,自審施工圖審查中的強條,強標呢?建研院劉孝國高工的一篇演講說的列清單思路非常好,這裡我便拾人牙慧,對我們工程中常見的高層剪力牆結構住宅列一個上部結構整體設計質量把控的清單。下面我們來捋一遍基本設計流程。
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首先,對一棟普通高層剪力牆結構來說,當我們拿到建築平面圖時,結構設計師便與建築師開始密切合作優化建築設計和結構布置,根據建築平面,立面判斷是否超限(超限條文主要可以參考《建質[2015]67號超限高層建築工程抗震設防專項審查技術要點》),是否需要設縫(住宅一般來說,儘可能少設縫,略超長,可以採用相關構造措施處理)等。拍定牆梁定位,開始繪製結構模板圖。
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第二點,當結構模板圖布置妥當後,導入PM,選擇合適的參數(參數要準確,這很重要)進行電算。對於電算結果,我們需要進行整體指標的判斷,判斷內容可與參見下表:
註:簡潔來說,判斷電算指標可用周期比、位移比、剪重比、剛度比、剛重比、層間受剪承載力之比、柱傾覆力矩與總傾覆力矩之比控制
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第三點,到達構件層面,我們需要從以下三點判斷構件截面是否可靠:
柱牆構件的軸壓比是否超限?牆肢穩定性是否超限?柱、梁、牆等構件的剪壓比是否超限?構件配筋是否超筋?
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最後,構件配筋階段,這也是圖紙校審最容易找到「茬」的地方,畢竟,千千萬萬根的梁,上上下下也有大幾百的牆肢,不出錯的可能性真的很小。那麼,怎樣規避容易出現問題的地方呢?下面我們來羅列一下校審人員喜歡抓的構造要求。先說梁配筋:
1、強條
框梁配筋大原則,梁配筋也僅此一項強條。高規6.3.2條,抗規6.3.3條,混規11.3.1條、11.3.6條,高規、混規、抗規說的都是同樣的內容,這裡不複述,不熟悉者可自覺翻規範。這些強條規定了框架梁的受壓區高度、最小配筋率、頂底鋼筋比、梁端加密區長度、間距、箍筋最小直徑;
其中:
1. 頂底鋼筋比;
2. 配筋率超2%時的箍筋直徑增大一級;
3. 梁高<400時箍筋加密區間距需要按照hb/4設置,以及三四級抗震時縱筋直逕取值12mm的話,箍筋加密區間距≤96mm,一級抗震時若縱筋直徑≤16mm,箍筋間距為6d;
以上這些內容最容易被忽視,需要引起足夠的重視;
2、一般性條款
高規6.3.3條、抗規6.3.4條、混規11.3.7條,三本規範說的內容也大致相當,基本都是「應」字條款。設計中容易遺漏的地方見下:
1).最大配筋率不應超過2.75%,高規特別指定當梁端受拉鋼筋的配筋率>2.5%,受壓區的配筋率不應小於受拉區的一半;
2).高規6.3.3第2條中,沿梁全長頂面、底面的鋼筋,一、二級不應少於2Φ14,且分別不應少於梁頂面、底面梁端縱向鋼筋中較大截面面積的1/4,這點容易忽視;
3).抗規6.3.4第2條,一、二、三級框架梁內貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑,對框架結構不應大於矩形截面柱在該方向截面尺寸的1/20(400邊長的框柱,梁筋直徑≤20mm,這也讓梁筋更難配了些),或縱向鋼筋所在位置圓形截面柱弦長的1/20;其他結構類型的框架為不宜(抗規比高規嚴格);
4).高規6.5.3~6.5.5錨固長度,對於現今200厚剪力牆,框梁鋼筋真的很難配置,三、四級抗震按照水平錨固段0.4LabE的要求, 14mm直徑鋼筋都有些勉強,但是大家真的也就不管那麼多了,還能不能好好做設計了?
3、一般性條款之「混規」
混規的有些規定真的很容易被攻城獅們放過。
1).混規9.2.5條沿梁截面周邊布置受扭縱向鋼筋的間距不應>200mm及梁的截面短邊長度,以後500的梁高需要布置兩排扭筋哦!
2).9.2.13條明確構造腰筋是按照梁的腹板截面高度的1/200分布的,所以這條完全可以為甲方大大摳鋼筋咯,舉例說明:600梁高,120板厚,那麼腹板有效高度=[600-保護層厚度-箍筋直徑-縱筋直徑/2]-120<450mm,這樣的情況下,就可以不用設置構造腰筋了,該省就要省;
3).9.2.6條,當梁端按照簡支計算但實際受到部分約束時,應在支座區上部設置縱向構造鋼筋。其截面面積不應小於梁跨中下部縱向受力筋計算所需截面面積的1/4,且不應少於2根。這相當於次梁的頂底鋼筋比了,強條中規定了一、二、三級抗震下框梁的頂底鋼筋比,但四級抗震未提及,既然次梁都有此要求,竊以為四級抗震的要求應該至少不低於0.25;
4).9.2.9第4條,當梁中配有按照計算需要的縱向受壓鋼筋時,箍筋有一系列規定,比較變態的一點在第3)小條中,當梁的寬度≤400mm但一層內的縱向鋼筋多於4根時,應設置複合箍筋。意思就是如果梁寬300,但是縱向鋼筋配了5根,那麼就要四肢箍了,但是這種情況真的很多啊,怎麼辦?乾脆利落的方法就是電算時直接不勾選考慮受壓鋼筋作用那一條。
其次,剪力牆的布置和配筋:
1、強條
高規7.2.17,混規11.7.14,抗規6.4.3條三本規範說的都是相同內容,對剪力牆水平以及豎向鋼筋提出配筋率要求是為了避免牆肢的脆性破壞,提高牆肢的抗震性能;
2、一般性條款
1).對短肢剪力牆的控制要求比較嚴格,高規7.1.8直言高層建築不應全部採用短肢剪力牆,當有較多短肢剪力牆的時候,需要控制其底部傾覆力矩以及建築的高度,同時7.2.2條對短肢剪力牆的厚度、軸壓比、配筋率均作出了較為嚴格的規定;
2).根據高規7.1.5,抗規6.5.3、6.7.3條,樓面梁不宜支承在剪力牆或者核心筒的連梁上,連梁作為抗震設防的第一道防線,是允許出現破壞的。本條規定的目的在於確保主梁有足夠的承受豎向荷載的能力。結構設計中應採取適當的措施,要麼調整樓面梁布置,要麼設置過渡梁,避免出現這種情況,如果實在需要放置,需要對主梁端按照鉸接處理;
3).高規7.1.6條規定了當牆肢與其平面外的樓面梁剛接的時候,應該在牆肢內設置暗柱,以及暗柱的截面和配筋。這條與模型的設置息息相關,見下圖:計算模型按剛接考慮,設計則應按框架梁設計,編號改為KL, 箍筋加密,支座處設暗柱。若支座處不設暗柱,則需要按次梁設計,計算模型應設為鉸接釋放彎矩。實際配筋需與設定計算條件相一致。
4).高規7.2.14、7.2.15、7.2.16條規定了剪力牆邊緣構件的設置原則,注意當牆肢的軸壓比超過表7.2.14的規定值時,約束邊緣構件設置範圍要從底部加強部位+相鄰上一層。且要注意剪力牆端柱應滿足框架柱的相關構造要求,即配筋率、箍筋直徑和間距等。
結構設計需要遵循的大原則便是安全可靠、技術先進、確保質量、經濟合理。結構安全是前提,技術先進和確保質量是保證,經濟合理是目標。所以,構件設計的第一標準便是滿足構件承載力要求,不滿足這點那是安全的問題。上述所列條文都是建立在滿足承載力要求的基礎上構件需要滿足的構造性要求。攻城獅們,在我們多年吐槽圖審(雖然說圖審確實有些問題),但是現今面臨逐漸要取消圖審這個問題的時候,要保持心中警鐘長鳴:安全無小事!
參考文獻
[1] 高層建築混凝土結構技術規程 JGJ3-2010 中國建築工業出版社
[2] 混凝土結構設計規範 GB50010-2010 中國建築工業出版社
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[4] 朱炳寅 高層建築混凝土結構技術規程 應用與分析JGJ3-2010 中國建築工業出版社
[5] 施工圖審查自審及應對策略 中國建築科學研究院 北京構力科技有限公司PKPM
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