梁板墙柱
墙问题(1):在03G101-1图集中
剪力墙竖筋在顶端要求锚入板中有个
锚固长度,当剪力墙顶有
暗梁AL时,是否只需锚入AL够锚固长度即可?
■答墙问题(1):剪力墙竖向钢筋弯折伸入板内的构造不是“锚入板中”(因板不是墙的支座),而是完成墙与板的相互连接。暗梁并不是梁(梁定义为受弯构件),它是剪力墙的水平线性“加强带”。暗梁仍然是墙的一部分,它不可能独立于墙身而存在,所以,当墙顶有AL时,墙竖向钢筋仍然应弯折伸入板中。
●墙问题(2):剪力墙钢筋、AL钢筋之间相互关系是怎样,图集中为什么不画出?端头直钩是从面筋上过,还是从下面过?直钩所在板中的位置是否有要求?在图集中剪力墙竖筋要求穿越AL,是否理解为剪力墙竖筋从AL钢筋中穿过,若这样剪力墙竖筋保护层又增加了一个AL钢筋直径?
■答墙问题(2):比较合适的钢筋绑扎位置是:(由外及内)第一层为墙水平钢筋(水平钢筋放在外侧施工方便),第二层为墙竖向钢筋及AL
箍筋,第三层为AL纵向(水平)钢筋。端头直钩与AL箍筋为同一层面,所以从面筋上过。墙筋直钩在板中的位置要看板面标高与墙顶标高的关系(特殊情况下二者可能有较小的高差),当二者一平时,墙筋直钩位置在板的上部。
●梁问题(1):03G101-1:平法梁
纵筋伸入端柱支座长度的两种计算方法:
以第54-55页为例,梁纵筋伸入端柱都有15d的弯锚部分,如果把它放在与柱纵筋同一个垂直层面上,会造成钢筋过密,显然是不合适的。正如图上所画的那样,应该从外到内分成几个垂直层面来布置。但是,在计算过程中,却可以有两种不同的算法,这两种算法都符合图集的规定;
第一种算法,是从端柱外侧向内侧计算,先考虑柱纵筋的保护层,再按一定间距布置(计算)梁的第一排上部纵筋、第二排上部纵筋,再计算梁的下部纵筋,最后,保证最内层的下部纵筋的直锚长度不小于0.4laE;
第二种算法,是从端柱内侧向外侧计算,先保证梁最内层的下部纵筋的直锚长度不小于0.4laE,然后依次向外推算,这样算下来,最外层的梁上部纵筋的直锚部分可能和柱纵筋隔开一段距离。
这两种算法,第一种较为安全,第二种省些钢筋。不知道图集设计者同意采用哪一种算法?
答梁问题(1):应按第一种算法。如果柱截面高度较大,按54页注6实行。
●梁问题(2):关于03G101图集第54页“梁端部节点”的问题,是否“只要满足拐直角弯15d和直锚长度不小于0.4laE的要求,则钢筋锚入支座的总长度不足laE也不要紧。”
■答梁问题(2):laE是直锚长度标准。当弯锚时,在弯折点处钢筋的锚固机理发生本质的变化,所以,不应以laE作为衡量弯锚总长度的标准,否则属于概念错误。应当注意保证水平段≥0.4laE非常必要,如果不能满足,应将较大直径的钢筋以“等强或等面积”代换为直径较小的钢筋予以满足,而不应采用加长直钩长度使总锚长达laE的错误方法。
● 梁问题(3): 对比《96G101》、《00G101》、《03G101》三本图集,在最早的《96G101图集》的“原位标注”中有“第4条”:
“当梁某跨支座与跨中的上部纵筋相同,且其配筋值与集中标注的梁上部贯通筋相同时,则不需在该跨上部任何部位重复做原位标注;若与集中标注值不同时,可仅在上部跨中注写一次,支座省去不注(图4.2.4a)。”
然而在后面两本图集中,这一条不见了,但“图4.2.4a”依然存在中间一跨的上部跨中进行原位标注的实例。
再以《03G101图集》的“图4.2.7”为例,在KL3、KL4、KL5的中间跨,也都采用了“上部跨中注写”的方法,可见这种方法还是很适用的。
建议在《03G101图集》中,肯定《96G101图集》“原位标注”中的“第4条”。
答梁问题(3): 应该在03G101修版时还原该条规定。
● 梁问题(4): 《03G101-1图集》第24页“注: 2、当为梁侧面受扭
纵向钢筋时,……其锚固长度为 la 或 laE ”。 现在的问题是:当抗扭钢筋伸入端支座时,若支座宽度(柱宽度)太小,不满足直锚时,是否进行弯锚? 如果进行弯锚,“弯折长度”如何取定?我想到两种办法:
(1)弯折长度=laE - 直锚部分长度 (这可能不合适)
(2)弯折长度 为“多少倍的 d ” (不会是 “ 15d ”吧?)
■ 答梁问题(4): 应当勘误。应改为“当为梁侧面受扭纵向钢筋时,……其锚固长度与方式同
框架梁下部纵筋 ”。● 墙问题(3): 剪力墙端部有
暗柱时,剪力墙水平钢筋应该伸入柱钢筋内侧还是外侧,现实中大多数工地都是伸入暗柱主筋外侧,我觉得这样不妥,但图集上没有详细规定,正确的做法应该是怎么样的?
■ 答墙问题(3): 通常剪力墙水平钢筋放在外侧,如果伸入端柱竖向钢筋内侧时,需要向内弯折,这样做会形成
钢筋笼“颈缩”,因此,水平钢筋走暗柱主筋外侧即可。剪力墙尽端不存在水平钢筋的支座,只存在“收边”问题。请参看03G101勘误:6、第47页端部暗柱墙构造中剪力墙水平筋弯钩位置稍往后退,在暗柱端部纵筋后“扎进”暗柱。
● 墙问题(4): 请问陈总在03G101第47页中“剪力墙水平钢筋构造”,为什么取消了原00G101第33页中“剪力墙身水平钢筋构造”的“转角墙,外侧水平钢筋设搭接接头”的构造做法?因为在转角墙外侧设搭接接头比较便于施工,外侧水平筋连续通过转弯在施工中比较困难。
■ 答墙问题(4): 按照我国施工实践中的传统做法,局部无间隙(纵筋搭接或箍筋局部重叠)的并列钢筋最多为两根(如果严格要求,为保证混凝土对钢筋的360度握裹,不应该允许有无间隙的并列钢筋,请参看35页右上角构造)。由于转角部位存在比较密的箍筋,如果转角墙外侧水平钢筋在
阳角位置设搭接接头,则难以保证局部并列钢筋最多为两根,
钢筋混凝土中将形成多条贯通内缝,当地震发生时,可能会在此关键部位发生破坏。
● 墙问题(5): 关于补强钢筋“缺省”标注的问题。
《03G101-1图集》第17页,剪力墙矩形洞口补强钢筋的第(2)条是否和第(1)条相联系的,即:如果设置补强纵筋大于构造配筋,则需注写洞口每边补强钢筋的数值;如果设置补强纵筋不大于构造配筋,则按第(1)条“洞口每边加钢筋 ≥2Φ12 且不小于同向被切断钢筋总面积的50%”执行。
这样的“缺省”标注规则对圆形洞口是否适用?首先是圆形洞口允许不允许“缺省标注”?如果允许的话,其缺省值是否可用 2Φ12 ?(例如,在第(4)、(5)、(6)条中)
■ 答墙问题(5): 两条规定互相联系,在逻辑上是在同
一大前提下(洞宽、洞高均不大于800)的两个不同的小前提。由于圆形洞口有可能只切断一个方向上的钢筋,例如梁中部圆洞只切断箍筋,却需要在洞口上下补强纵筋,所以,矩形洞口缺省标注的做法不适用于圆形洞口。
● 墙问题(6): 关于圆形洞口补强钢筋设置方式的问题。
《03G101-1图集》第17页的第(5)条规定:洞口上下左右每边都设置补强钢筋;但第(4)条只在上下设置、而不在左右设置?
■ 答墙问题(6): 03G101-1的洞口规则与构造仅适用于剪力墙上(含墙身、墙梁与墙柱)开洞,如果在框架梁或非框架梁上开洞,其构造方式就有所不同了。梁与墙梁的主要受力机理不同,梁的主要功能是承受竖向荷载,
连梁的主要功能是协助剪力墙承受横向地震荷载;梁的箍筋主要为保证梁的(受剪)强度而设,连梁的箍筋主要为保证连梁的刚度而设。所以,当设置在连梁中部且直径不大于1/3梁高的圆洞切断了连梁的箍筋时,并不会使连梁的受剪强度减弱到不安全的程度,但却会影响连梁的刚度。所以,第(4)条规定仅需在洞口上下设置“补强钢筋”(严格的说法应是“补刚钢筋”)。
● 墙问题(7): 《03G101-1图集》第17页的第(6)条说明了“直径不大于800时”的开洞做法,对于“直径大于800”的圆形洞口怎样处理?
■ 答墙问题(7): 在剪力墙上开直径800的圆洞情况比较少见,国家建筑标准设计一般主要解决普遍性问题(偶尔涉及特殊性问题)。如果圆洞直径大于800,建议按17页第(3)条 洞宽大于800的矩形洞处理,并在圆洞四角45度
切线位置加斜筋,抹圆即可。
● 墙问题(8): 当(洞宽大于800的矩形)洞口上下使用了补强暗梁以后,洞口左右就不须设置补强钢筋了?其中有什么道理?
■ 答墙问题(8): 不设置补强钢筋是因为补强钢筋已经不能解决问题了,所以要在洞口两侧按(约束或构造)边缘构件配筋,见17页第(3)条规定。
● 墙问题(9): 关于“补强暗梁高度”计算问题
《03G101-1图集》第17页第(3)条:“补强暗梁梁高一律定为400,施工时按标准构造详图取值,设计不注。” 这里的 “梁高400” 是指混凝土的高度还是箍筋的高度? 从第53页右上角图中看来,应该是“箍筋高度”。
■ 答墙问题(9): 图上已经指示为箍筋高度。
● 墙问题(10): 在03G101第48页中“剪力墙竖向钢筋顶部构造”大样图中的“墙柱是否包括端柱还是指暗柱?
■ 答墙问题(10): 墙柱有10种,详见第12页第3.2.1条和第3.2.2条关于墙柱的定义。
● 墙问题(11): 在03G101第48页中“注:1、端柱、小墙肢的竖向钢筋......。”根据该条的规定,端柱、小墙肢在顶部的锚固构造做法是否也得考虑其是边柱、角柱或是中柱?若是边柱、角柱那么其构造就是按照37页或43页,若是中柱那么其构造就按照38页或44页。
■ 答墙问题(11): 应该这样理解。顺便指出,关于剪力墙还有许多需要进一步研究的问题,在未得出进一步的研究结果之前,现时可以套用框架柱的某些做法。
● 墙问题(12): 在03G101第21页中,C-D/1-2间,YD1 D=200下面的“2Φ16 Φ10@100(2)”是代表什么意思?
■ 答墙问题(12): 请见第17页第4条第(4)小条的规定。
● 综合问题(1): 在混凝土结构施工中,出现Ⅳ级钢筋时,它得锚固长度应该如何计算?因在混凝土结构设计规范及混凝土验收规范上都没有出现Ⅳ钢筋,是否国家已经取消了该级别的钢筋用于建筑工程中。谢谢!
■ 答综合问题(1): 混凝土结构基本理论中,受混凝土的极限应变值的限制,强度过高的钢筋发挥不出其全部作用(这正是混凝土设计规范和施工规范不设Ⅳ级钢筋的理论依据)。所以,即便是Ⅳ级钢筋,其强度设计值也只能取到360N/mm2(与Ⅲ级钢筋相同),且当用于轴心受拉和小偏心受拉构件时只能按300N/mm2取用。因此,高于Ⅲ级的钢筋的锚固长度取值按Ⅲ级钢筋即可。
还有,Ⅳ级钢筋的塑性性能和可焊性比新Ⅲ级钢筋差,用在普通混凝土结构中并不合适,也不经济。
● 综合问题(2): 03G101与03G329有矛盾时依谁为准?
■ 答综合问题(2): 03G101在编制时已经尽可能地做到与03G329协调一致。当设计者选用03G101时,应以03G101为准。当设计者既选用了03G101,又选用了03G329时,由于03G101中的构造是与平法施工图配套使用的正式设计文件(详见03G101总说明第4、5两条),如果设计者采用了平法制图规则完成了施工图设计,其构造应以03G101为准;如果未使用平法表达,则不应以03G101为准。
●综合问题(3): 03G101图集中为什么把受力钢筋的锚固长度改了,这些数据不便记忆,施工中也容易出错,为什么不采用整数呢?
■ 答综合问题(3): 不是03G101把受力钢筋的锚固长度改了,而是《混规》GB50010-2002把原来以5d进位的锚固长度改了。《混规》也是国家建筑标准设计03G101的依据之一。为了方便施工,03G101把规范第9.3条的公式根据不同的钢筋种类、混凝土强度等级以及钢筋直径计算成表格,尽量做到目前的样子。
● 梁问题(5):框架梁钢筋锚固在边支座0.45LAE+弯钩15D,可否减少弯钩长度增加直锚长度来替代?
■ 答梁问题(5):不允许这样处理。详细情况请看“陈教授答复(二)”中的“答梁问题(2)”。
● 梁问题(6):(1) 《03G101-1图集》第19页 《剪力墙梁表》LL2的“梁顶相对标高高差”为负数。如:第3层的LL2的“梁顶相对标高高差”为-1.200 , 即该梁的梁顶面标高比第3层楼面标高还要低1.2m ,也就是说,整个梁的物理位置都在“第3层”的下一层(即第2层上)。既然如此,干脆把该梁定义在“第2层”算了(此时梁顶标高为正数),何必把它定义在“第3层”呢?
(2) 类似的问题还出现在同一表格的LL3梁上,该梁的“梁顶相对标高高差”为 0 (表格中为“空白”),这意味着该梁顶标高与“第3层”的楼面标高一样,即该梁整个在三层的楼面以下,应该是属于“第2层”的。
(3) 在“洞口标注”上也有“负标高”的问题。同一页的“图3.2.6a”上,LL3 的YD1洞口标高为 -0.700(3层),该洞 D=200 ,也就是说整个圆洞都在“3层”的下一层(2层)上,既然如此,何必在“第3层”上进行标注呢?
以上提出这些“负标高”问题,主要影响到“分层做工程预算”。因为在分层预算时,是以本楼层楼面标高到上一层楼面标高之间,作为工程量计算的范围。因此,上述的(1)、(2)、(3)都不是“第3层”的工程量计算对象。不少预算员都对上述的“负标高”难以理解。所以,我认为,上述(1)、(3)的“负标高”可以放到下一楼层以“正标高”进行标注。
上述意见妥否?或许有些道理没考虑到?特此请教。
■ 答梁问题(6):这个问题看似不大,实际并非小问题。
建筑设计需要建筑师与结构师的协同工作,但在“层的”定义上,建筑与结构恰好差了一层。建筑所指的“某”层,实际是结构计算模型的“某减一”层。例如:一座45层的楼房,建筑从第37层起收缩平面形成塔楼,此时,结构分析时其结构转换层是第36层而不是第37层(关于这一点要引起结构师的注意,搞错的情况并不少见)。
建筑设计的某层平面图,是从该层窗户位置向俯视的水平剖面图。例如:建筑学专业有首层建筑平面布置图,而结构专业通常为基础结构平面布置图(亦为俯视图),且结构意义上属于第一层的梁(与第一层的柱刚接形成第一层框架且承受二层平面荷载的梁)在基础平面(俯视)图上是看不到的,实际设计时也不在该图上表达。
搞建筑设计,建筑学专业是“龙头”,结构师有必要在“层的”定义上与建筑师保持一致,以使建筑师与结构师对话方便。因此,某层结构平面布置图应当与该层的建筑平面布置图相一致。在层的定义上与建筑学专业保持一致后,结构所说的某层梁,就是指承受该层平面荷载的梁(站在该层上,这些梁普遍在“脚下”而非在“头顶之上”)。
为将结构平面的“参照系”确定下来,03G101-1对“结构层楼面标高”做出了明确规定(详见第1.0.8条),并对“梁顶面标高高差”也做出明确规定(详见第3.2.5条三款和第4.2.3条六款)。
以上规定已经受了全国十几万项工程实践的检验,结构设计与施工未发生普遍性问题,但对施工预算员则提出了更高的技术要求。任何一种技术都不是完美的(哲学意义上的美都是带有缺陷的美),这也许正是“平法”的缺陷之一。
● 墙问题(13):问:03G101-1第47页剪力墙水平钢筋构造在有端柱时,直锚长度小于Lae时,要求端部弯折15d,当剪力墙钢筋较大时,例:25,弯折长达375mm,施工很不方便,此处可否采用机械锚固,锚固长度可折减为0.7Lae,直锚即可满足要求。
■ 答墙问题(13):可以采用机械锚固,但有两个条件:1、不适用于墙面与端柱的一个侧面一平的该侧墙面的水平筋;2、水平筋要伸至端柱对边后再做机械锚固头(如果伸至对边≥laE或≥la,则可不设弯钩与机械锚固头)。
● 墙问题(14):问:水平筋在丁字、拐角的做法,哪种符合要求?(见图1、2)
■ 答墙问题(14):两种做法,左边的符合要求。左边的做法能够保证混凝土对钢筋比较好的“握裹”,这对于保证钢筋混凝土构件中钢筋与混凝土共同工作是非常重要的。
● 墙问题(15):剪力墙暗梁主筋遇暗柱时的锚固计算起点?
■ 答墙问题(15):暗梁与暗柱或端柱相连接,暗梁主筋锚固起点应当从暗柱或端柱的边缘算起。
● 综合问题(4):在“GB50010-2002”混凝土结构设计规范第126页10.1.5条规定板下不受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d,我个人认为是否还应该满足伸至支座的中心线位置,这也是一贯的施工做法。
■ 答综合问题(4):请注意规范用语“不应小于”的意义。大学教科书中是“=”概念,而工程规范和规程是“≥”的概念,因此,可以伸至支座中心位置。
当为非抗震设计时,正常情况下板的下部钢筋在支座部位受压;当为抗震设计时,通常板不作为耗能构件,因而不考虑地震作用的分配,仍然按非抗震设计,板的下部钢筋在支座部位亦受压;在这两种情况下,即便其伸入支座长度为5d,通常也是安全的。执行规范规定时,应特别注意“当连续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的锚固长度宜适当增加”。
● 柱问题(1):柱纵筋锚入基础的问题
《03G101-1图集》对基础顶面以上的柱纵筋的构造要求讲得比较详细,但是对柱纵筋锚入基础的问题,图集中没有介绍,而且,此类问题查看了一些混凝土构造手册之类也找不到详细的介绍,所以,很有必要在此向专家请教,这些问题也是不少工程技术人员共同的问题。
① 柱纵筋伸入基础(承台梁,或有梁式筏板基础的基础梁)的锚固长度是多少?是一个 laE 还是更多?(甚至有人提出 1.5 倍的 laE )
② 当柱纵筋伸入基础的直锚长度满足“锚固长度”的要求,是否可以“直锚”而不必进行弯锚?有的人说可以“直锚”;但又有人说必须拐一个直角弯。
③ 如果柱纵筋伸入基础必须“弯锚”的话,弯折部分长度是多少?有人说是 10d ,而在《03G101-1图集》第39页“梁上柱LZ纵筋构造”中弯折长度为 12d ,这个规定是否可用于基础?
④ 同样在《03G101-1图集》第39页“梁上柱LZ纵筋构造”中,规定“直锚部分长度”不小于 0.5 laE ,这个规定是否可用于基础?
⑤ 当基础梁的梁高大于柱纵筋的锚固长度时,柱纵筋可以不伸到梁的底部。是这样的吗?