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专家组答疑:《混凝土结构通用规范》应用执行中的若干问题(三)

《混凝土结构通用规范》主编、中国建筑科学研究院有限公司建研科技股份有限公司总工程师黄小坤研究员,根据广大PKPM用户在执行应用《混凝土结构通用规范》过程中提出的问题进行答疑。针对设计师最关心的构件最小截面尺寸、最小配筋率问题、舒适度分析以及钢筋锚固等12个问题作出解释。

《混凝土结构通用规范》应用执行中的若干问题(三)

Q9:《砼通规》第4.3.5条结构要进行整体稳定分析要求,但并没有提出具体要求,实际设计中是否要按照《混凝土高规》进行结构刚重比的计算及控制该限值,该条是否要作为强条进行控制?刚重比计算时重力荷载设计值分项系数,通规没有明确要用1.3和1.5。实际执行呢?

Q10:《混凝土通规》执行后,原《混凝土设计规范》第8.5.3对次要钢筋混凝土受弯构件最小配筋率的调整规定还可以继续执行吗?主要用在钢筋混凝土女儿墙及凸窗窗台之类的地方。

Q11:《混凝土通规》第4.4.13对错层结构的要求,楼梯柱与半层处休息平台连接,另一边楼层梁连接,算不算错层柱,是否需要抗震等级提高,以及其他通用规范构造要求?关于《混通规》中错层结构框架柱提高一级,原《混凝土高规》中有规定,现《混通规》提出来,多层是否要执行,局部个别板块降板是否需要执行,框架柱抗震等级提高后,剪压比不易算过去,导致局部框架柱截面增加较多,如正常柱子600mm或者700mm就可以,但因为错层处柱需要加到1000mm才能满足剪压比计算。

Q12:《混凝土结构通用规范》第2.0.10条第3款,普通钢筋的混凝土保护层厚度“不应小于普通钢筋的公称直径,且不应小于15mm”。这里指的是否是纵筋或箍筋的保护层厚度不应小于相对应钢筋(纵筋或箍筋)的公称直径,且不应小于15mm。

Q9:《砼通规》第4.3.5条结构要进行整体稳定分析要求,但并没有提出具体要求,实际设计中是否要按照《混凝土高规》进行结构刚重比的计算及控制该限值,该条是否要作为强条进行控制?刚重比计算时重力荷载设计值分项系数,通规没有明确要用1.3和1.5。实际执行呢?

答:结构的稳定性——整体稳定性和抗倾覆的能力,对所有混凝土结构都有要求,各行各业的各类混凝土结构都有要求。现在有很多公路桥梁、铁路桥梁,经常会有倾翻的、翻倒的、破坏的,很严重,它们的整体稳定或者抗倾覆的能力都要进行计算,要符合要求。至于是不是按照混凝土高规计算,首先高规的计算方法是按照一个上下均匀、层高均匀,侧向刚度均匀的一个高层建筑推导出的近似的公式。因此高规的计算方法不适合纳入通用规范,作为通用性的技术规定,但一定要符合工程安全性要求。结构整体稳定性的要求在不同的行业规范里都有,比如混凝土高规、混凝土空间结构规范、桥梁规范等,也都有计算方法和判断的控制要求。混凝土结构设计按现行标准执行就可以,必须考虑结构整体稳定性,必须保证安全。

Q10:《混凝土通规》执行后,原《混凝土设计规范》第8.5.3对次要钢筋混凝土受弯构件最小配筋率的调整规定还可以继续执行吗?主要用在钢筋混凝土女儿墙及凸窗窗台之类的地方。

答:《混凝土结构设计规范》第8.5.3条是10版规范新加的,可以有条件的减小某一些混凝土构件构件的最小配筋率,也就是少配筋混凝土结构或素混凝土结构,国外把少配筋混凝土结构(即低于最低配筋率)都叫素混凝土结构。执行混凝土规范第8.5.3条理论上是可以的,但通用规范中没有列入,原因是目前对这条还有不同的看法,不适合强制执行。

国外的标准,比如欧洲规范(EN1992)、美国规范(ACI318)都有这样的规定,EN1992中梁的最小配筋率比我们国家的规范还低,0.13%,但次要构件(secondary elements)如果有发生脆性破坏的风险,经过风险评估以后能够接受,那么最小配筋率可以取的更低,按照承载力计算值的1.2倍就可以,比如算下来只需要0.004%,那么只要取0.0048%。ACI318中对普通梁和深梁都有最小配筋率的规定,深梁就类似女儿墙,最小配筋率为0.25%,但也有个特别的规定,第9.6.13条,假定梁构件的所有截面的计算配筋比最小配筋率的1/3还小,那么最小配筋率是可以不被满足的,不一定要执行0.25%。

《混凝土结构设计规范》第8.5.3条规定次要构件的最小配筋率要求也有一定道理,女儿墙、凸窗这样的构件破坏风险也非常大,汶川地震中很多女儿墙都破坏后掉落,砸伤人,所以这些次要构件配置一些钢筋是值得的,况且配筋率要求并不高。

Q11:《混凝土通规》第4.4.13对错层结构的要求,楼梯柱与半层处休息平台连接,另一边楼层梁连接,算不算错层柱,是否需要抗震等级提高,以及其他通用规范构造要求?关于《混通规》中错层结构框架柱提高一级,原《混凝土高规》中有规定,现《混通规》提出来,多层是否要执行,局部个别板块降板是否需要执行,框架柱抗震等级提高后,剪压比不易算过去,导致局部框架柱截面增加较多,如正常柱子600mm或者700mm就可以,但因为错层处柱需要加到1000mm才能满足剪压比计算。

答:《混凝土结构通用规范》第4.4.13条有两款规定,第一款对应混凝土高规第10.4.4条,关于错层柱混凝土等级不小于C30的要求。而将错层柱最小截面高度不小于600的要求可能不合理、不合适,有的地方截面可能偏大,比如楼梯柱截面如果做到600mm可能就比较大,但某些重要的错层柱又可能偏小,所以本次通用规范就不做规定。错层柱的抗震等级提高一级依然保留。第二款关于错层剪力墙的最小墙厚、最低混凝土等级、最小配筋率的要求,对应混凝土高规第10.4.6条,但原来第10.4.6条并不是强条,因此通用规范的实际上提高要求。另外,通用规范中规定房屋建筑错层,而不是高层建筑,即使多层结构,也依然要执行本条。

判断是不是错层,是否需要执行此条,需要设计师自己判断。比如梁只差了一块板的高度算不算错层,一般不算。错层一定是错开以后有短柱,层间形成了两个短柱,左右两边的计算长度不一样,肯定属于错层,肯定要执行此条。

Q12:《混凝土结构通用规范》第2.0.10条第3款,普通钢筋的混凝土保护层厚度“不应小于普通钢筋的公称直径,且不应小于15mm”。这里指的是否是纵筋或箍筋的保护层厚度不应小于相对应钢筋(纵筋或箍筋)的公称直径,且不应小于15mm。

答:《混凝土结构通用规范》第2.0.10条对钢筋的保护层厚度要求有三款,其中最重要的就是第一款:钢筋与混凝土共同工作性能的要求,因此,钢筋保护层厚度首先要满足第一款。共同工作性能的要求其中一个就是保护层厚度不能小于普通纵向受力钢筋的公称直径,这也是第三款的前半句要求。普通钢筋含有单根钢筋和并筋两种情况,混凝土结构规范里有并筋的规定、等效直径,那么保护层厚度也不能小于并筋的等效直径。后半句不能小于15mm,混凝土规范也是此要求,但不是强条,而通用规范中是强条。不小于15mm的规定更多是从混凝土耐久性,从保护钢筋和钢筋的耐久性来考虑。

通用规范中此条指的是钢筋混凝结构里用的普通钢筋或者预应力混凝结构用的普通钢筋,而不是预应力筋。对于有粘结预应力混凝土结构中的预应力束,如果没有其它的保护措施,也应该满足本条规定。如果是无粘结预应力筋,有孔道和其它的保护措施,要求不一样。

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