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0.5laE,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?⑥当基础梁的梁高小于柱纵筋的锚固长度时,柱纵筋必须伸到梁的底部,然后拐一个直角弯。其弯折部分长度,“剩多少拐过去多少”,显然不合适。这时候,应该用上前面第③条,即规定一个弯折部分长度;同时,也应该检验一下“直锚部分长度”,看看它是否不小于前面第④条规定的“最小直锚长度”。是这样的吗?答:所提问题将会在“筏形、箱形、地下室基础平法国家建筑标准设计03G101-3、-4”中得到相应答案(2003年底陆续推出)。现在简单答复如下:①⑤柱纵筋一般要求伸至基础底部纵筋位置。特厚基础(2米以上)中部设有抗水化热的钢筋时,基础有飞边的所有柱和基础无飞边的中柱的柱纵筋可伸至中层筋位置;②③当柱纵筋伸入基础的直锚长度满足“锚固长度”的要求时,要求弯折12d;④⑥梁上柱纵筋的锚固要求亦适用于柱在基础中的锚固,但要求柱纵筋“坐底”。2、我们在施工中经常遇到柱主筋大变小的问题。试问:当柱子采用电渣压力焊时候有什么限制条件,例:25mm碰焊14mm的钢筋的能不能?答:25mm碰焊14mm,直径相差过大受力时会出现应力集中现象。如果施工规范对大小直径钢筋对焊无限制规定的话,建议直径相差不要超过两级(25与20或18与14)。3、柱伸入承台梁或基础梁中,是否设置箍筋?箍筋如何设置?不需加密?此箍筋起什么作用?这个问题如果在施工图中明确标示,就没有问题。如果在施工图中没有明确表出,则施工人员如何执行?现在的情况是各人有各的做法,例如,有的人设置两根箍筋,有的人只设置一根箍筋。答:要设不少于两道箍筋,但不需要加密。箍筋的作用是保持柱纵筋在浇筑混凝土时钢筋之间的相对位置和钢筋笼的定位不受扰动。问题(12):在03G101第21页中,C-D/1-2间,YD1D=200下面的“2Φ16 Φ10@100(2)”是代表什么意思?答:请见第17页第4条第(4)小条的规定。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: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)。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: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。问题(15):剪力墙暗梁主筋遇暗柱时的锚固计算起点?答: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。问题(16):剪力墙水平筋在暗柱中锚固长度满足要求时能否采用直锚,不做15d弯钩?答:按03G101-1规定,在端柱中可以,但在暗柱中不可以。本问题的实质是“剪力墙水平筋是否允许与暗柱箍筋搭接”的问题。暗柱并不是剪力墙墙身的支座,其本身是剪力墙的一部分,如果允许剪力墙水平筋与暗柱箍筋搭接,需要有两个条件:1、暗柱箍筋配置是否考虑了抵抗横向地震作用产生的剪力?2、将暗柱箍筋配置量除去自身主要功能所需部分外,其余量是否“不小于”剪力墙水平受剪钢筋配置量?关于条件1:剪力墙水平钢筋的功能是当横向地震作用产生时保证剪力墙有足够的受剪强度,且其配置量系按总墙肢长度考虑,并未扣除暗柱长度;剪力墙暗柱箍筋的功能主要是保证剪力墙在周期性反复荷载作用下的塑性变形能力,使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力;在《混凝土设计规范》关于暗柱箍筋的配置规定与计算公式中,并未包括或未明确包括其受剪要求,因此,如果设计工程师为专门考虑的话,条件1不成立。关于条件2:由于条件1的模糊性,因此,无法对条件2做定量描述。由上所述,当两个条件都不确定时,不可轻易地在国家建筑标准设计中普遍允许剪力墙水平钢筋与暗柱箍筋按搭接考虑,但具体工程的设计者可以“具体问题具体分析”,可以根据具体情况对03G101-1中的规定进行变更,国家一级注册结构师应当有这个权力。不可忽视的问题是现行规范要求在剪力墙端部设置的约束边缘构件可长达1/4墙肢长度,两头加起来达到墙肢长度的一半,剪力墙水平钢筋与暗柱箍筋的相关问题,应提到议事日程上来加以解决,最迟到下一次修版时将有所改变。问题(17):图集中要求拉筋必须同时拉住(暗柱)主筋和箍筋,如果因此在施工中造成拉筋露筋现象时能否改为只拉住主筋?答:首先明确“拉筋”与“单肢箍”的概念。拉筋要求拉住两个方向上的钢筋,而单肢箍仅要求拉住纵向钢筋。标准设计也要遵守国家规范要求,规范明确规定在剪力墙暗柱中设置拉筋。混凝土保护层保护一个“面”或一条“线”,但难以做到保护每一个“点”,因此,局部钢筋“点”的保护层厚度不够应属正常现象。问题(18):03G101-1有端柱时剪力墙水平钢筋直锚长度不够时,做法为直锚0.4Lae,弯锚15d,此时弯折长度较长,此处可否采用03G329-1做法,即在保证直锚大于0.4Lae的条件下,弯折长度为Lae-直锚长度。答:这样做理论上应该可以,但尚未见相应的试验数据。如果设计者选用了03G329-1,可以这样做。03G101-1是否进行调整,拟提交专家委员会讨论。4、柱上端“非连接区”?《G101图集》规定,柱的下部,即在楼板梁的上方有一个“非连接区”(是个箍筋加密区),纵筋的接头只能在“非连接区”以上部位(也就是柱的中部)进行。然而,图集没有规定在柱的上部有没有“非连接区”?例如,在柱上部的箍筋加密区或者在柱梁的交叉部位允许不允许纵筋连接?事实上,有的施工人员在上述的柱上部区域进行了钢筋接头。这样,他在柱中部有一个钢筋接头,在柱上部又有一个钢筋接头,违背了“同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头”的规定。(见《混凝土结构工程施工质量验收规范》)不过,上述规范的用语是“不宜”,并没有强制规定。因此,请教一下上述柱纵筋的接头问题如何解释?如何执行?其中有什么理论根据?答:提问者可能是指00G101,03G101-1中从下层柱的上部到上层柱的下部形成的非连接区是连续的。规范对此规定是“不宜”,未做强制规定,国家建筑标准设计的规定偏严,对保证质量有好处。如果难以做到,结构设计师可以对此规定进行变更。规范用语“不宜”,反映了中国人的辨证思维。对于执行与否,结构设计师有抉择权利。该规定多出于概念设计考虑,未见其理论根据的文章发表。5、前在03G101第45页中(非抗震KZ箍筋构造非抗震QZ.LZ纵向钢筋构造)中注7:当为复合箍筋时,对于四边有梁与柱相连的同一节点,可仅在四根梁端的最高梁底至最低梁顶范围周边设置矩形封闭箍筋,那么请问陈教授,1、该条能否用于第36页(抗震KZ纵向钢筋连接构造)中。或者说用于四级抗震的节点处。因为我注意到构造规定中非抗震与四级抗震处理基本上一样的。2、对于四边有梁与柱相连的同一节点能否用于边(端)柱与梁相交处。答:1、该条不适用于(抗震KZ纵向钢筋连接构造),抗震结构要求所有复合箍筋要贯通柱梁节点,而且要按照加密间距设置。2、只有边柱有悬挑梁时才会形成四边有梁的情况,该节点构造要求适用于该情况。6、有的施工单位把柱子的接头只考虑底部的区域满足要求而上部却不考虑,施工单位认为是受压的,所以他们认为他们采取的闪光对焊上部接头他们就不考虑了?这样做法对吗?答:框架柱是偏压构件,受弯矩、轴向压力和剪力的共同作用,其受弯时的反弯点一般在柱中稍向上的位置,抗震时柱两端都要加密箍筋以保证实现“强剪弱弯”,因此,连接位置不考虑避开柱上端是错误的。梁●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”。●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