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高规规范相关条文及实例分析 - 结构理论 作者简介： 程懋堃，男，结构工程师。全国工程勘察设计大师，北京市建筑设计研究院顾问总工程师，建设部全国超限高层建筑审查委员会委员、全国抗震防灾委员会委员、全国高层建筑委员会委员，美国混凝土学会(ACL)、高层建筑委员会(CTBUH)、欧洲国际桥梁与结构工程学会会员(MEMBER)，英国结构工程师学会资深会员(FELLOW)，清华大学土木工程系兼任教授，曾担任中国土木工程学会预应力结构委员会副理事长、中国建筑学会建筑结构委员会副主任，1930年生于南京，1950年毕业于上海交通大学土木工程系。 绪论：设计人员经常需要查阅规范条文，以指导和协助自己的工作。对于各本规范的条文，不但对于其中重要的条款应熟记，而且对于各条文的含意应当正确理解，以便正确应用。 规范中有相当一部分条文在使用时有一定范围，不是任何情况都适用；有的规范条文内容不明确，容易产生误导；个别规范条文甚至是强制性条文，可能无法执行；还有个别条文甚至出现概念错误。因此，设计人员对于规范条文的正确理解和应用是非常重要的。如果错误地理解和应用了规范条文，轻则导致设计浪费，重则导致安全问题。 1 对规范条文理解要透彻，需理解其制定目的 《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3—2010）[1]（简称高规）第3.6.2条: “房屋高度不超过50m时，8、9度抗震设计时宜采用现浇楼盖结构；6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖，且应符合下列规定：…”其中第5款要求:“楼盖每层宜设置钢筋混凝土现浇层。现浇层厚度不应小于50mm，并应双向配置直径不小于6mm、间距不大于200mm的钢筋网，钢筋应锚固在梁或剪力墙内。” 高规制定本条的目的是：当地震发生时，地震产生的水平作用力要通过楼板传递并分配至各竖向构件。而预制板楼盖的整体性不如现浇楼盖，所以要在预制板上面设置厚度不小于50mm的钢筋混凝土现浇层。因此，对此条款的正确理解是：水平作用力需要楼盖来传递，如果不需要传递水平力，则现浇层不一定需要。 实例：北京某酒店高20层，其平面示意见图1，使用多年后需要翻新改建。该酒店纵横方向均布置现浇的剪力墙，楼盖为每开间一块的预制双向预应力大板，板的尺寸为3.6m×（5.5～7）m。板面在预制时做成平滑表面，安装后即直接铺设面层（地毯或磁砖）。负责改建设计的结构工程师认为原设计板面无现浇面层，不符合规范。但是如果加现浇面层，将增加预制板以及剪力墙的荷载，出现超载。于是甲方组织召开了专家讨论会。笔者参加了此讨论会并表达了自己的观点:由于该工程剪力墙布置很密，每开间均有剪力墙，因此地震产生的水平力将在各开间由“当地”的剪力墙承担，也即“各自为战”，不需要传递水平力，因此可以不考虑高规第3.6.2条的要求，不需加设钢筋混凝土现浇层。与会各位专家也都同意笔者的意见，不需在预制板上加现浇层，改建设计的难题就此顺利解决。 2 规范条文的使用都有一定范围，不是在任何情况下都能采用 例如：高规第3.4.6条:“当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞时，应在设计中考虑其对结构产生的不利影响。有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。” 这条要求常因不同的理解和解释而困扰设计单位。有些施工图审查单位，甚至对图2中口字形建筑物中间的绿化面积，也视作“楼板开洞”，认为面积不能超过30%。 图2 口字型建筑物 国外规范对这个问题有明确规定。例如美国混凝土学会ACI（American Concrete Institute）规范ACI318-2011[2]中有一节专门说这个问题；新西兰规范NZS3101-2006[3]的第13章也是专门论述这个问题。 美国波特兰水泥协会PCA（Portland Cement Association）是一个非盈利组织，由若干大水泥厂商资助，此协会专门研究有助于提高和推广水泥制品的技术，其中重要的一项是钢筋混凝土技术。ACI的每版混凝土规范出版后，PCA即出版一本应用ACI318规范的手册，例如2008版的篇幅达900页，它详细解说了ACI318规范的各个章节，并用简单的手算例题来帮助理解和正确应用规范。ACI318规范将传递水平力（包括地震力和风力）的楼板（屋顶板）称为Diaphragm（横隔板）。 PCA08版手册中，相应解释横隔板的定义和功能如下： 在建筑工程中，横隔板属于结构构件，如楼板或屋顶板，它起着下列部分或全部功能： 1）提供建筑物某些构件的支点，如墙、隔断与幕墙，并抵抗水平力，但不属于竖向抗震体系的一部分； 2）传递横向力至竖向抗震体系； 3）将不同的抗震体系中的各组成部分连成一体，并提供适当的强度、