第1問磚混結(jié)構(gòu)是否也講抗震等級,講抗震等級的有哪些結(jié)構(gòu)?

  磚混結(jié)構(gòu)是常說的一種混合結(jié)構(gòu),是指磚墻與鋼筋混凝土樓板及屋面板組成的結(jié)構(gòu),它的抗震設(shè)計(jì)不講抗震等級。講抗震等級的有如下結(jié)構(gòu):

  A.砌體結(jié)構(gòu)中的配筋砌塊砌體抗震墻結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)部分;

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

    一、砌體結(jié)構(gòu)中的配筋砌塊砌體抗震墻結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)部分講抗震等級,混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)就講抗震等級。這種磚混結(jié)構(gòu)高度受限,多用于層數(shù)較低的房屋建筑,抗震設(shè)計(jì)只是按照抗震設(shè)防烈度采取相應(yīng)的抗震措施,不講抗震等級。不是所有的抗震設(shè)計(jì)的房屋建筑都講抗震等級。

  二、與抗震等級相關(guān)聯(lián)、易混淆的專業(yè)術(shù)語,還有抗震設(shè)防烈度和抗震設(shè)防類別。結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)類型、不同的高度有不同的抗震要求,是從對結(jié)構(gòu)的抗震性能,包括考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性和耗能能力,在抗震要求上分很嚴(yán)格、嚴(yán)格、較嚴(yán)格、一般四個級別?拐鹪O(shè)防烈度,是指按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度?拐鹪O(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)?拐鹪O(shè)防類別,是根據(jù)建筑使用功能的重要性進(jìn)行的建筑抗震設(shè)防分類,分為甲類、乙類、丙類、丁類四個抗震設(shè)防類別。甲類建筑應(yīng)屬于重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑,乙類建筑應(yīng)屬于地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑,丙類建筑應(yīng)屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑,丁類建筑應(yīng)屬于抗震次要建筑。

  它們不是一回事,我們預(yù)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(shè)計(jì)說明是8度設(shè)防該對應(yīng)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(shè)計(jì),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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的項(xiàng)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(jié)構(gòu)工程,設(shè)計(jì)說明建筑類別、安全等級、防火等級、抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)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(shè)計(jì)人員,答復(fù)“二級呀”,原來只是他心里想的并沒有標(biāo)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(yán)格、嚴(yán)格、較嚴(yán)格、一般四個級別,一級最高?拐鸬燃壴礁,技術(shù)要求越高,相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)投入也越大。確實(shí)有的人還沒有搞清楚抗震等級是哪個級別高。我們做預(yù)算,要算帳的,進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選或者商務(wù)談判,若不明白抗震等級的高低,由于技術(shù)上的無知會帶來經(jīng)濟(jì)上的盲目。

第2問混凝土結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)說明的抗震等級是否適用于該工程的所有構(gòu)件,適用的構(gòu)件有哪些?

  混凝土結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)說明的抗震等級并不是適用于該工程的所有構(gòu)件,適用的構(gòu)件有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土框架梁。此外的其他構(gòu)件一般都不適用。

  《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中“混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)”一章,主要對用于抗震設(shè)防烈度6度~9度地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件類型的抗震承載力計(jì)算和抗震構(gòu)造措施做出了相關(guān)規(guī)定,其中包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的框架梁、框架柱、梁柱節(jié)點(diǎn)、剪力墻、單層房屋排架柱以及預(yù)應(yīng)力混凝土梁。

  03G101-1(混凝土結(jié)構(gòu)平法)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),制圖規(guī)則適用于混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆板式樓梯的施工圖設(shè)計(jì),構(gòu)造詳圖就沒有抗震錨固的示意。但是應(yīng)當(dāng)注意,該圖集P6第2.2.3條之3款關(guān)于梯梁設(shè)計(jì)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(chǔ)平法)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)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(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)的。筏形基礎(chǔ)以上的主體結(jié)構(gòu)可為非抗震和抗震設(shè)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(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu),砌體結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)。

陳青來教授在回答“有梁式筏板”的提問時(shí)就說,“‘筏形基礎(chǔ)’相當(dāng)于‘倒樓蓋’的說法不完全正確。當(dāng)承受地震橫向作用時(shí),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(jì)算。”

  該圖集構(gòu)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(gòu)造,梁板式筏形基礎(chǔ)平板LPB端部無外伸構(gòu)造(P40左下圖),平板式筏形基礎(chǔ)平板BPB端部無外伸構(gòu)造(P47左下圖)。

  04G101-4(現(xiàn)澆混凝土樓面與屋面板平法)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)總明說第3條,除與基礎(chǔ)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(gòu)造則未考慮抗震措施”。當(dāng)然,無梁樓蓋柱帽細(xì)部構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了學(xué)習(xí),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(gòu)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(shè)計(jì)說明的抗震等級不是適用于該工程的所有構(gòu)件,非框架梁、板、基礎(chǔ)以及樓梯、圈梁、構(gòu)造柱、挑檐等構(gòu)件,一般都不按抗震等級的。具體到實(shí)際工程上,做預(yù)算你實(shí)在搞不清,臨時(shí)抱佛腳,虛心向設(shè)計(jì)人員求教,千萬不要一看到設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)類型不同,抗震等級也會不同。比如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的框架部分與剪力墻部分,框架-核心筒結(jié)構(gòu)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(jì)算時(shí),怎樣進(jìn)行抗震等級的相關(guān)設(shè)置?

斯的三維算量軟件對抗震等級與鋼筋計(jì)算的關(guān)聯(lián),以前的版本只是到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類型一級,比如說梁類構(gòu)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(jié)構(gòu)構(gòu)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(guān)聯(lián)還是在與鋼筋共同工作的混凝土構(gòu)件母體上,并不是受力鋼筋本身。就像基礎(chǔ)筏板鋼筋,梁板式基礎(chǔ)平板端部無外伸時(shí),底部鋼筋與基礎(chǔ)邊梁的錨固;平板式基礎(chǔ)平板端部無外伸時(shí),底部鋼筋在基礎(chǔ)邊柱、邊墻部位的錨固,一個基礎(chǔ)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(jì)算。

  在斯軟件中,砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均有“抗震等級”屬性,用戶除按工程實(shí)際對應(yīng)設(shè)置抗震構(gòu)件外,還要把非抗震構(gòu)件的屬性值設(shè)為“0”。對于砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)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(jié)構(gòu)目前還應(yīng)用不多的緣故,以后適時(shí)補(bǔ)充吧。

  抗震等級將從如下幾個方面影響鋼筋計(jì)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(gòu)件定義了抗震等級屬性,系統(tǒng)就會自動地為其鋼筋計(jì)算讀取到相應(yīng)的la或laE具體數(shù)值。

  B.錨固構(gòu)造

  影響錨固構(gòu)造,是說因?yàn)榭拐鹋c否、抗震等級的高低在某些節(jié)點(diǎn)還會要求同時(shí)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(shè)置是使用軟件準(zhǔn)確計(jì)算鋼筋的必要前提。

上面說了抗震等級與鋼筋計(jì)算關(guān)系的總體框架。接著談在斯的軟件里,怎樣進(jìn)行抗震等級的相關(guān)設(shè)置,從工程設(shè)置、定義編號、構(gòu)件查詢、鋼筋選項(xiàng)、鋼筋維護(hù)和鋼筋公式等6個界面功能依次介紹:

  1.工程設(shè)置

  在工程/工程設(shè)置/結(jié)構(gòu)說明/抗震等級設(shè)置頁面,可以分樓層按構(gòu)件區(qū)別結(jié)構(gòu)類型地對一個工程整體的抗震等級進(jìn)行設(shè)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(shè)有默認(rèn)值,用戶根據(jù)具體工程要求在此一一進(jìn)行設(shè)置,隨后的鋼筋計(jì)算都將沿用。需要注意一點(diǎn),基礎(chǔ)構(gòu)件一般是不采用抗震等級的,軟件的定義編號里默認(rèn)為“3”級,應(yīng)在本頁面設(shè)置修正。類似地其他一些非抗震構(gòu)件也應(yīng)同樣處理。最好是將抗震等級適用的構(gòu)件設(shè)置完成后,此外的其他構(gòu)件該項(xiàng)屬性值一律在此改為“0”,避免錯漏。

  此外,在工程設(shè)置對話框的左下角有個“導(dǎo)入工程”按鈕,可以將以前做過的類似工程設(shè)置,其中就有“結(jié)構(gòu)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(shè)置的結(jié)構(gòu)說明里設(shè)置了抗震等級,在構(gòu)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(diǎn)上來。此頁面上的編號節(jié)點(diǎn),比前面在結(jié)構(gòu)說明中的構(gòu)件結(jié)構(gòu)類型又細(xì)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(gòu)件編號上對其設(shè)置。

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

  3.構(gòu)件查詢

  通過工程設(shè)置、定義編號界面賦予構(gòu)件的抗震等級屬性,構(gòu)件布置后可以在構(gòu)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(gòu)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(xiàng)

  在鋼筋/鋼筋選項(xiàng)/基本設(shè)置/關(guān)于接頭和基礎(chǔ)筋設(shè)置頁面中,有兩個變量設(shè)置需要認(rèn)真對待:

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

  “錨固長度抗震條件是否取支座等級”默認(rèn)值也為“是”,意即計(jì)算鋼筋錨固長度采用的抗震等級,也是默認(rèn)按支座的。斯軟件原來就是按照支座取值編程的,因?yàn)橛脩粲胁煌庖姡旁O(shè)置了這一選項(xiàng),讓用戶自主。這個問題是上次討論的焦點(diǎn),這里不再重復(fù)。用戶直接修改設(shè)置為“否”,抗震等級按構(gòu)件本身。

  講到這里,我想審慎地說明一點(diǎn):上次討論的抗震與鋼筋錨固關(guān)系,近日在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的條文說明中找到了正解,“較強(qiáng)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(yàn)結(jié)果,這時(shí)鋼筋與其周圍混凝土的粘結(jié)錨固性能將比單調(diào)受拉時(shí)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(yīng)增大。”此前我的認(rèn)識有誤,當(dāng)時(shí)講“要是考慮地震荷載,結(jié)構(gòu)受力的頻度與幅度大大加劇且瞬時(shí)反復(fù)作用,故在一般錨固長度要求的基礎(chǔ)上乘個大于1的系數(shù)作為更高的標(biāo)準(zhǔn)。”可能對群友形成誤導(dǎo),現(xiàn)予補(bǔ)正,對不起!

  顯而易見,抗震與鋼筋錨固的關(guān)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(xiàng)/最小錨固長度頁面分別列有各個抗震等級的長度標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)取自于G101系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),用戶具體工程采用的錨固長度非標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可以在這個頁面修正,鋼筋計(jì)算以用戶修正的為準(zhǔn)。

  鋼筋選項(xiàng)/基本設(shè)置/關(guān)于接頭的搭接,是按通常標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的,用戶認(rèn)為不符合實(shí)際工程需要者,在此調(diào)整。

  5.鋼筋維護(hù)

  鋼筋菜單下的鋼筋維護(hù)功能,是鋼筋計(jì)算的核心與樞紐。在這里軟件為不同構(gòu)件的不同鋼筋設(shè)置了不同的計(jì)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(gòu)造等判定條件。此處機(jī)關(guān)太多,短期內(nèi)誰也熟悉不了。今天講這個是說,當(dāng)用戶認(rèn)為軟件提供的鋼筋公式不符合你的個性要求時(shí)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(shè)置與調(diào)整,還是不能滿足你的實(shí)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(biāo)注1700,就把該變量直接改為1700這個具體數(shù)值;設(shè)計(jì)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(jìn)行。

  以上講的6個方面與抗震等級關(guān)聯(lián)的設(shè)置或調(diào)整,并不是并列關(guān)系,對鋼筋計(jì)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(bǔ)充上面。也不是來了工程,6個方面項(xiàng)項(xiàng)必設(shè),這要根據(jù)情況,按需而作。當(dāng)然,有時(shí)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。