房建工程设计及审查常见疑难问题讲座(刘俊).

深圳市房建工程设计及审查常见疑难问题讲座刘俊教授级高级工程师国家一级注册结构工程师香港华艺设计顾问（深圳）有限公司总工程师广东省超限高层抗震审查专家委员会委员深圳市勘察设计协会结构专家委员会副主任委员香港工程师学会正会员第二章结构2.1《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010、广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013、超限高层•【问题2.1.1】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010和《建筑抗震设计规范》GB50011-2010规定不同时，应如何采用？•解析：高层建筑结构应按《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定执行，多层建筑结构可按《建筑抗震设计规范》的规定执行。•【问题2.1.2】《全国民用建筑工程设计技术措施》是否也能作为设计与审图的依据？•解析：《全国民用建筑工程设计技术措施》是经建设部审查批准，故可供设计与审图参考。具体执行可参照下列情况：凡属规范（规程）的细化、引伸部分，是必须贯彻执行的；凡属以经验总结为依据的部分，是不得无故变更的，确有特殊情况时，允许采用更合理的措施；凡属建议的，可结合实际灵活掌握，使设计更为经济合理；凡属地方性的技术措施，则应结合有关省、市、自治区的技术法规予以实施。•【问题2.1.3】同一个结构单元有多个局部转换的转换层，此时需要采取哪些结构措施？•解析：抗震设计时不宜采用多个局部转换层。如果采用的话，建议：1）当所有需转换的剪力墙面积大于总剪力墙面积的10%时，按带转换层建筑结构设计，满足《高层建筑混凝土结构技术规程》第10章的相关要求；当需转换的剪力墙面积小于10%时为局部转换，可仅对转换部位楼盖及转换构件采取必要的加强措施；•2）按最高转换层考虑转换层的高度；•3）根据广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013第11.2.2条的条文说明，当转换层的位置较高，位于建筑物的1/4高度及以上时，底部加强区可取不小于底部两层和房屋高度的1/10二者的较大值；转换层及其上、下各两层应予适当加强，抗震等级宜提高一级。•【问题2.1.4】仅承受框架柱的转换梁是否与承受剪力墙的转换梁构造相同？•解析：带转换层的建筑结构分为带托墙转换层（部分框支剪力墙结构）和带托柱转换层两种形式。•在框支转换中，转换不仅改变了上部剪力墙对竖向荷载的传力路径，而且将上部侧向刚度很大的剪力墙转换为侧向刚度相对较小的框支柱，转换层上下的侧向刚度比很大，形成结构薄弱层，引起地震剪力的重新分配，对结构的抗震不利，应采取有效的抗震措施。•在框架托柱转换中，转换虽然也改变了上部框架柱对竖向荷载的传力路径，但转换层上部和下部的框架刚度变化不明显，托柱转换层结构主要承受竖向荷载，对结构的抗震能力影响不大，其抗震措施可比框支转换适当降低，对托柱转换层其转换位置可不受限制。•结构设计时，《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10.2.8条对转换梁有明确的规定；第10.2.7条第3款仅适用于框支转换梁，其余条款适用于两者。•【问题2.1.5】当转换层不在同一层时（设有多个转换层时），如何控制其上下刚度比？可否按剪弯刚度计算？•解析：每个转换层均应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010附录E的“转换层上、下结构侧向刚度规定”的相关要求。•【问题2.1.6】在计算转换层高度时，一般从地面以上起计算大空间层数。但对于约束较差的不完整地下室，如三边有约束、一边开敞的情况，地下室是否计入底部大空间层数内？•解析：高层建筑的地下室，应依靠地下室四周的密实回填土来提供侧向约束，满足上部建筑的整体稳定要求。约束较差的不完整地下室，存在有单向无侧向约束的情况，若未采取可靠措施时，地下室宜计入底部大空间层数内。对约束较差的不完整地下室顶板，计算时嵌固端宜下移一层，以负一层或以下楼层为嵌固端。考虑顶板实际存在的嵌固作用，宜满足嵌固端的要求。•主体设计时应考虑土压力影响进行受力分析，并验算整体建筑的抗倾覆和抗滑移稳定性。•【问题2.1.7】转换次梁的面筋,是否也需要满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10.2.7条最小配筋率的要求？转换次梁支座面筋过大，对于框支主梁的影响，又如何考虑？•解析：（1）结构转换层的设计不宜采用转换主、次梁方案。当无法避免而必须采用时，应按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10.2.9条条文说明对框支主梁进行应力分析等。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10.2.7条为强制性条文，它本身未区分主、次梁，故次梁也应执行该条文。•（2）至于转换次梁支座面筋过大而对转换主梁造成影响的问题：转换次梁按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10.2.7条的最小配筋率配置面筋。转换主梁若不能承受此扭矩时，可采取在其平面外增设次梁以平衡平面外弯矩等措施。•【问题2.1.8】支承异型剪力墙（转角墙、T型墙等）的转换梁，其翼墙方向伸出梁宽度之外。此时，是否要设置相应方向的梁来支承翼墙？该梁是否按转换梁来设计？•解析：这要看翼墙伸出的长度、受荷的大小而定。如果伸出不多，主要部分都在转换主梁内，则适当设一根小梁支承就可以了，不一定都要按转换次梁来设计。•【问题2.1.9】某高层建筑依抗震设防，框支层以上竖向构件全部为剪力墙，框支层以下因建筑功能要求竖向构件全部为框支柱，但转换层上、下结构侧向侧度比可满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010要求。该结构是否允许？•解析：《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10章带转换层结构设计要求，主要是针对底部部分框支剪力墙结构所作出的特殊规定，它是依据已有的部分剪力墙或框架柱不能直接落地的转换结构的工程经验和研究成果总结而得。•本案例工程属于底部全部框支剪力墙结构，不满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第3.5.4条有关“竖向抗侧力构件宜上下连续贯通”的规定，也不符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第10章有关带转换层结构的适用条件。因此，该工程应属超规范规定的复杂结构类型，故应报政府相关行政主管部门进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。•【问题2.1.10】大型商业结构转换柱超过多大比例时,算为竖向构件不连续？•解析：广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013第11.2.1条的条文说明指出：对整体结构中仅有个别结构构件进行转换的结构，比如框支剪力墙的面积不大于剪力墙总面积的10%，或托换柱的数量不多于总柱数的20%时，可不划归带转换层结构，但有关转换构件和转换柱的设计可参照带转换层的高层建筑结构的要求进行构件设计。•【问题2.1.11】低层建筑的转换(托柱)如何控制其指标?是否按框支柱框支梁来要求?•解析：《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中第10.2.1条及广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013第11.2.1条适用于高层部分托剪力墙和托柱转换，在《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中对上述体系没有给出明确的定义。转换梁、柱参照高规作适当加强。•【问题2.1.12】对于特一级剪力墙，规范未规定其轴压比。是否可参照《全国民用建筑工程设计技术措施·结构》（2009年版）相关要求？•解析：可以参照执行。根据《全国民用建筑工程设计技术措施·结构（混凝土结构）》（2009）第5.3.2条，当剪力墙结构的抗震等级为特一级时，对一般剪力墙（截面的高度与厚度之比不小于大于8）或墙厚大于300，轴压比不应大于0.4；对有翼墙或端柱的短肢剪力墙，轴压比不应大于0.4；对一字形截面的短肢剪力墙，轴压比不应大于0.3。•【问题2.1.13】非一字剪力墙和短肢剪力墙，如何具体区分？•解析：当剪力墙的墙肢两侧均有跨高比不大于5的连梁相连或一侧有跨高比不大于5的连梁而另一侧有翼墙或端柱相连时，该墙肢均不作为一字剪力墙对待。•另依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.1.8条规定，短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。•【问题2.1.14】何时用剪力墙无支长度计算最小墙厚？何时用层高来确定最小墙厚？•解析：按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.2.1条的规定，剪力墙墙厚应按附录D的墙体稳定验算确定。其最小厚度应符合第7.2.1.2～7.2.1.5条的规定。在初步选定剪力墙厚度时，可按抗震规范第6.4.1条采用剪力墙的层高或无支长度来确定。剪力墙的“无支长度”指沿剪力墙长度方向平面外两道有效横向支撑墙（正交或斜交的整片墙、有效翼墙或端柱等）之间的距离。当剪力墙的翼墙长度不小于其厚度的3倍或端柱截面边长不小于其墙厚的2倍时，视为有翼墙或有端柱。•【问题2.1.15】有裙房时的剪力墙底部加强区高度如何取值？•解析：一般情况下按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.1.4条取值。当裙房高度范围的刚度与裙房以上的塔楼相差较大时，裙房高度比按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.1.4条第2款确定的高度稍高时，底部加强区宜取至裙房顶层以上一层。•当裙房高度超过房屋高度20%时，底部加强区高度仍按《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.1.4条第2款确定，抗震设计时，体型收进部位上、下各2层塔楼周边竖向结构构件的抗震等级宜提高一级；结构偏心收进时，应加强收进部位以下2层结构周边竖向构件的配筋构造措施。（广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013第11.6.5条有规定）•【问题2.1.16】剪力墙底部加强部位层数较多时，各层轴压比不同，会出现下一层轴压比小于规范规定不设约束边缘构件的最大轴压比要求而上一层轴压比大于此要求。是否可以下层设置构造边缘构件而上层设置约束边缘构件？•解析：《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010讲的是“底层墙肢底截面”，而广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013讲的是“底部加强部位墙肢底截面”。•广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.11条的条文解释中有这样的解释：底层墙与上一层墙厚变化较大时，即使底层轴压比满足表7.2.11规定，上一层不满足表7.2.11规定，也应设置约束边缘构件。•【问题2.1.17】剪力墙约束边缘构件阴影部分的竖向钢筋（或者剪力墙构造边缘构件竖向钢筋），除满足配筋率的要求，是否还需同时满足钢筋直径的要求？•解析：《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.2.15-2条规定了剪力墙约束边缘构件阴影部分的竖向钢筋除应满足正截面受压（受拉）承载力计算要求外，其配筋率一、二、三级时分别不应小于1.2%、1.0%和1.0%，并分别不应少于8Φ16、6Φ16和6Φ14。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.2.16条的表7.2.16规定了剪力墙构造边缘构件最小配筋要求。•除满足配筋率的要求，还需同时满足钢筋直径的要求。•【问题2.1.18】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.2.15-3条，约束边缘构件内箍筋或拉筋沿竖向的间距要求，是否仅针对剪力墙约束边缘构件阴影部分？•解析：《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010第7.2.15-3条，约束边缘构件内箍筋或拉筋的间距要求是针对整个约束边缘构件，包含剪力墙约束边缘构件非阴影部分的箍筋或拉筋的间距要求。而国家建筑标准设计图集11G101-1中仅针对阴影区的箍筋或拉筋的间距有要求。•【问题2.1.19】当非一字形剪力墙因开洞形成的一字形剪力墙稳定性不满足时，是否可以仍按非一字形剪力墙来验算其稳定性？另外，一般剪力墙因开洞形成的短肢剪力墙，是否可以不认为是短肢剪力墙？•解析：当非一字形剪力墙因开洞形成的一字形剪力墙稳定性不满足时，为安全起见，宜按一字形剪力墙来验算其稳定性。•一般剪力墙因开洞形成的短肢剪力