甘慶鋒
摘要:通過對比,對廣東省高層建筑的超限判斷作簡要介紹,在不同的結(jié)構(gòu)超限判別中,應(yīng)學(xué)會(huì)把握尺度,并通過例子對實(shí)際工程中的部分不規(guī)則項(xiàng)的靈活處理得到一些啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:廣東省;高層建筑;超限判斷;不規(guī)則項(xiàng)
引言
根據(jù)粵建市函[2017]738號(hào)文件,《關(guān)于廣東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查管理工作的通知》規(guī)定,廣東省的超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查范圍按照建質(zhì)[2015]67號(hào)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)(超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn))的通知》(以下簡稱部規(guī)定)執(zhí)行,自2017年4月1日起實(shí)施。至此,廣東省內(nèi)的超限高層建筑工程的超限指標(biāo)不能再直接執(zhí)行粵建市[2016]20號(hào)《廣東省柱房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于印發(fā)(廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查實(shí)施細(xì)則)的通知》(以下簡稱省規(guī)定)的有關(guān)規(guī)定,而應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的特征,結(jié)合部規(guī)定及省規(guī)定的要求再作判斷。而部規(guī)定與省規(guī)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)有些不同,本文將對比二者的不同及執(zhí)行當(dāng)中的一些細(xì)節(jié)如何處理,并對其程度的把握作一些方法討論。
1部規(guī)定與省規(guī)定的對比
在對比部規(guī)定與省規(guī)定之前,首先要補(bǔ)充說明,2016年5月12日發(fā)布的《印發(fā)廣東省超限高層建筑抗震設(shè)防審查專家委員會(huì)“關(guān)于超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和審查若干問題討論會(huì)會(huì)議紀(jì)要”的通知》(以下簡稱省會(huì)議紀(jì)要)規(guī)定,(1)會(huì)議紀(jì)要作為“廣東省超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查實(shí)施細(xì)則”的補(bǔ)充,與“超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)”不一致時(shí),以實(shí)施細(xì)則及會(huì)議紀(jì)要為準(zhǔn)。(2)會(huì)議紀(jì)要中第三條第四款在廣東省住建廳批準(zhǔn)、發(fā)文修改“實(shí)施細(xì)則”表二之前暫緩執(zhí)行。所以,本次對比還結(jié)合了以上的省會(huì)議紀(jì)要的規(guī)定。
(1)房屋高度的超限。省規(guī)定與部規(guī)定相對:部規(guī)定將抗震設(shè)防烈度8度細(xì)分為8度(0.2g)及8度(0.3g),且對9度作了想應(yīng)要求
(2)三項(xiàng)及以上不規(guī)則即超限的結(jié)構(gòu)。省規(guī)定與部規(guī)定相比:①省規(guī)定對扭轉(zhuǎn)不規(guī)則類型進(jìn)行了細(xì)化,不同扭轉(zhuǎn)位移比值對應(yīng)不同的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則類型。并分為兩類,即I類和Ⅱ類,并規(guī)定I類扭轉(zhuǎn)不規(guī)則按0.5項(xiàng)超限項(xiàng)計(jì)算。②省規(guī)定未有對偏心布置作要求。③對于剛度突變的規(guī)定描述有所不同。省規(guī)定:該層側(cè)向剛度不小于上層側(cè)向剛度80%,部規(guī)定:相鄰層剛度變化不大于70%(按高規(guī)考慮層高修正時(shí),數(shù)值相應(yīng)調(diào)整)或連續(xù)三層變化不大于80%。④省規(guī)定對于尺寸突變的判斷指標(biāo)中,沒有對多塔作相應(yīng)要求。⑤承載力突變指標(biāo),省規(guī)定對部規(guī)定的“相臨層受剪力承載力變化大于80%”調(diào)整為75%。⑥省規(guī)定對豎向構(gòu)件不連續(xù)作了區(qū)分,柱不連續(xù)為I類不規(guī)剛,墻、支撐不連續(xù)為Ⅱ類不規(guī)則。并規(guī)定對I類不規(guī)則按0.5項(xiàng)超限項(xiàng)計(jì)算。⑦省規(guī)定沒有對局部不規(guī)則項(xiàng)作相應(yīng)規(guī)定。部規(guī)定對“窮層柱、斜柱、夾層、個(gè)別構(gòu)件錯(cuò)層或轉(zhuǎn)換,或個(gè)別樓層扭位移比略大于1.2等列為一項(xiàng)不規(guī)則。
(3)2項(xiàng)不規(guī)則即超限的結(jié)構(gòu)。省規(guī)定與部規(guī)定相比:①對扭轉(zhuǎn)偏大的不規(guī)則類型的規(guī)定不同。②省規(guī)定沒有對抗扭剛度弱的不規(guī)則類型作相應(yīng)要求。本條規(guī)定與《廣東高規(guī)》里的規(guī)定相一致,即不控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)周期比。③省規(guī)定沒有對塔樓偏置作相應(yīng)要求。
(4)一項(xiàng)超限即超限的結(jié)構(gòu)及其它高層建筑工程的規(guī)定,省規(guī)定與部規(guī)定基本相同。
2對廣東省范圍內(nèi)超限項(xiàng)目的判斷
如引言所述,2017年4月1日以后,廣東省范圍內(nèi)超限項(xiàng)目的判斷,首先應(yīng)執(zhí)行部規(guī)定的相關(guān)要求執(zhí)行。而在對比省規(guī)定與部規(guī)定的過程當(dāng)中可以發(fā)現(xiàn),省規(guī)定對某些不規(guī)則項(xiàng)的判斷尺度當(dāng)中,不及部規(guī)定那么嚴(yán)格。那么,對于習(xí)慣按照省規(guī)定作為超限判斷依據(jù)的設(shè)計(jì)人員,在往后的設(shè)計(jì)當(dāng)中,對于結(jié)構(gòu)的超限判斷,應(yīng)特別注意。而在實(shí)際工程當(dāng)中,若建筑工程超滿足部規(guī)定的不規(guī)則項(xiàng),判斷為超限高層時(shí),還可以對該項(xiàng)目,按省規(guī)定進(jìn)行二次判斷,判斷結(jié)構(gòu)是否滿足省規(guī)定不規(guī)則項(xiàng)要求。如果也滿足省規(guī)定的不規(guī)則項(xiàng)要求,判斷為超限高層建筑是,毫無疑問,必須按照超限高層建筑工程的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是,若結(jié)構(gòu)按照部規(guī)定,判斷為超限高層建筑,而按照省規(guī)定判斷為非超限高層建筑時(shí),可以函件形式向廣東省超限高層建筑抗震設(shè)防審查專家委員會(huì)咨詢,由廣東省超限審查專家組進(jìn)行評判。根據(jù)評判結(jié)果,再進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3對高層建筑超限判斷中的一些問題的探討
規(guī)范及各項(xiàng)規(guī)定是固定的,而實(shí)際的高層建筑總是千變?nèi)f化的,對于高層建筑是否超限,僅通過制定簡單的判斷法則來概括所有情況是困難的。應(yīng)對大量的實(shí)際工程設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷的歸納總結(jié),來完善和細(xì)化超限工程判斷的法則。而對超限高層建筑的判斷,本質(zhì)上是對結(jié)構(gòu)中對抗震安全性中重要的不利因素的判別。所以,在不同的結(jié)構(gòu)超限判別中,應(yīng)學(xué)會(huì)把握尺度,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。以下將對高層建超限判斷中常見的一些問題進(jìn)行探討,并根據(jù)實(shí)際工程舉例說明(以下均按部規(guī)定作實(shí)際工程的探討)。
(1)對于結(jié)構(gòu)當(dāng)中存在明顯的不規(guī)則項(xiàng),或較多位置存在相同的不規(guī)則項(xiàng)時(shí),則應(yīng)對照部規(guī)定的相關(guān)不規(guī)則項(xiàng)進(jìn)行判斷,確定其為哪一類的不規(guī)則項(xiàng)。
(2)而對于局部結(jié)構(gòu)不規(guī)則,如局部存在樓板不連續(xù),或者僅有個(gè)別樓層指標(biāo)超限等問題,可根據(jù)局部不規(guī)則對結(jié)構(gòu)整體抗震安全性的影響程度進(jìn)行判斷,若影響程度較小,則可不視為超限項(xiàng)。不過,對于此類局部不規(guī)則,卻不視為超限項(xiàng)的位置,首先應(yīng)與施工圖審查單位溝通,征求審圖師的意見,應(yīng)進(jìn)行合理分析,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行加強(qiáng),使其能達(dá)到相應(yīng)抗震的要求。
(3)實(shí)際項(xiàng)目舉例如下:
如圖一所示,此項(xiàng)目為某公建項(xiàng)目,豎向構(gòu)件不連續(xù),且扭轉(zhuǎn)位移比超過1.2,屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,而圖中所示,有局部的柱為穿層柱,屬于部規(guī)定的表2的第7項(xiàng)局部不規(guī)則。因?yàn)楸卷?xiàng)目已經(jīng)有豎向構(gòu)件不連續(xù)及扭轉(zhuǎn)不規(guī)則這兩項(xiàng)不規(guī)則項(xiàng),若把此處穿層柱列為一項(xiàng)不規(guī)則項(xiàng),則整個(gè)項(xiàng)目即被判定為超限高層建筑。然而仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn),穿層柱的數(shù)量較少,對整個(gè)結(jié)構(gòu)影響不大,并且與施工圖審查單位溝通后,對穿層柱提高一個(gè)抗震等級(jí)計(jì)算,并按實(shí)際兩層的高度修改柱的長度系數(shù),保證實(shí)際計(jì)算長度與實(shí)際相符。通過采取這些措施,基本上能消除局部不規(guī)則帶來的不利影響,對整體結(jié)構(gòu)而言并無重大影響,所以,本項(xiàng)目可按一般高層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
又如某公寓項(xiàng)目中,建筑要求僅在二層的某個(gè)位置開洞,作為公共空間的一個(gè)特色空間,局部的結(jié)構(gòu)布置如圖二所示。建筑總層數(shù)為18層,而僅有二層開洞,使得二層樓板的有效寬度小于50%,屬于樓板不連續(xù)。而同時(shí),結(jié)構(gòu)還存在較多位置扭轉(zhuǎn)位移角大于1.2,屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,且存在豎向構(gòu)件收進(jìn)位置高于結(jié)構(gòu)高度20%且收進(jìn)大于25%,屬于尺寸突變。若將二層開洞也視為一項(xiàng)不規(guī)則,則使整個(gè)項(xiàng)目屬于超限高層,對整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度及造價(jià)將產(chǎn)生較大的影響。于是,在積極滿足建筑要求的情況下,應(yīng)尋求薄弱位置的具體分析。對于此項(xiàng)目,仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn),突破口在于二層的樓板不連續(xù)。因?yàn)椴灰?guī)則項(xiàng)僅存在二層,對二層局部產(chǎn)生較大影響,但整體來看,影響并不大。與施工圖審查單位溝通后,對項(xiàng)目薄弱部位作以下處理:①對不連續(xù)板進(jìn)行中震彈性分析,分析其應(yīng)力突變的部位。②根據(jù)樓板中震彈性分析結(jié)果,對樓板進(jìn)行加強(qiáng),具體措施為板厚加厚至180mm,并對該薄弱板雙層雙向配筋,除滿足計(jì)算要求外,還滿足配筋率0.3%的最小配筋率要求。③對首層及三層該部位的樓板適當(dāng)加強(qiáng),具體措施為150mm厚的板,雙層雙配筋,配筋率不小于0.25%等。
4結(jié)語
高層建筑是否屬于超限高層,對于限目的開展非常重要,一個(gè)是影響項(xiàng)目周期,二是影響項(xiàng)目的造價(jià)。所以,應(yīng)在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下,準(zhǔn)確把握對高層建筑的超限判斷,以保證建筑功能要求的同時(shí),保證結(jié)構(gòu)的安全。而國家規(guī)范及行業(yè)的相關(guān)規(guī)定也瞬息萬變,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從業(yè)人員,應(yīng)及時(shí)更新相關(guān)信息,才能在設(shè)計(jì)當(dāng)中處于主動(dòng)的位置。而本文也僅以少量實(shí)際例子,對實(shí)際工程中的部分不規(guī)則項(xiàng)的靈活處理得到一些啟發(fā)。我們也應(yīng)該更多的思考,對實(shí)際工程當(dāng)中存在的其它各種各樣的情況不斷的積累,不斷的提升自身水平,并會(huì)靈活動(dòng)用,才能為工程順利開展,保障結(jié)構(gòu)安全。