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文档简介
《山东省施工图审查常见问题解答》解析——结构专业目录结构专业2.1概要2.2结构总说明2.3地基基础2.4结构计算2.5混凝土结构2.6钢结构2.7改造与加固2.8结构防火2.9减震隔震结构专业2.1概要(3条)2.1概要2.1.1通用规范实施后,结构审查内容有哪些变化?解答:按照《房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查管理办法》(中华人民共和国住房和城乡建设部第13号),施工图审查内容为:1)工程建设强制性标准;2)地基基础和主体结构安全;3)政策规定的内容。全文强条的通用规范实施后,强条体系已系统化,也就是落实好强条及强条关联问题就能确保地基基础和主体结构的安全底线。住建部组织编制通用规范的目的之一就是便于政府监管。但是通用规范中,结构性能的各种原则性要求较多,需配合其它现行规范才能落实。因此,结构技术性审查内容就是围绕着通用规范、项目规范落实好强条和强条相关内容,经合理性判断后确定采取的技术方法和措施是否符合强条要求,并依据《中华人民共和国标准化法》,厘清审查和设计的责任界限。讨论:一、为什么把这个问题列入常见问题解答的内容?二、图审职责是防事故防错审漏审强条;
三、注意审查和设计的责任界限,遵守国家标准化法四、结构重要安全性问题有哪些?
五、结构安全共同体理念。2.7改造与加固(8条)
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总的原则:——避免事故,把道理、逻辑讲通
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解析的中心思想:——责任2.1概要2.7.1既有建筑改造项目设计标准如何执行?1不改变现有使用功能、且不增加设计工作年限,属于原建筑结构正常使用,结构设计责任仍由原设计单位及注册结构师负责(见注1)。2荷载局部改变,但不增加设计工作年限、不改变结构体系、不改变抗震设防类别,对原结构在剩余设计工作年限内的安全性复核,可按原建造时的荷载规范和设计规范进行验算。安全性验算满足要求的,改造设计单位应出具具有法律效力的“结构安全确认单”(见注2),并按设计文件要求签字盖章承担设计责任。如因荷载变化较多,安全性验算不满足要求的,应按下述第3条进行鉴定加固。3改变现有使用功能,经鉴定复核需加固的,应按《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-2021要求进行结构鉴定、加固设计。4改变现有使用功能,抗震设防类别由标准设防类改为重点设防类,按照《既有建筑鉴定与加固通用规范》要求进行结构鉴定、加固设计。抗震设防类别提高的改造项目应进行专项论证(由于抗震等级的提高,有的抗震构造措施难以满足要求)。5既有建筑进行加层、插层或扩建时,应按加层、插层或扩建后的结构状态建立整体计算模型,并按《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55003-2021和其它现行设计标准执行。当加层、插层或扩建面积不超过原房屋总建筑面积的5%且单层新增面积不超过原房屋典型楼层面积的10%时,可按《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB550021-2021和其它现行鉴定标准执行。2.1概要2.7.1既有建筑改造项目设计标准如何执行?注1:结构使用功能改变包含:改变荷载(荷载值或荷载性质)、改变抗震设防类别、框架结构改变填充墙布置、改变结构使用环境等。注2:结构安全确认单(等同设计文件,承担既有结构后续设计责任)包含以下内容:
结构安全确认单
工程概况:本工程位于xxx市xxx路xxx号,建设单位:xxx,原设计单位:xxx。该工程于xx年xx月完成设计,于xx年xx月竣工。
建筑地上建筑层数为xx层,地下建筑层数为xx层,建筑总高度为xx米,建筑面积为xx平方米,该建筑设计用途为:xxx。工程结构形式为xxx,抗震设防烈度xxx度,抗震设防类别xxx,抗震等级为xxx级。
经现场查勘(或依据检测鉴定报告),未发现地面开裂、塌陷、建筑物倾斜、墙体开裂等现象,主体结构构件未发现影响结构承载力的明显外观质量缺陷;经查阅既有建筑竣工(设计)文件及其它相关工程资料,经现场勘察建筑物的现状布置与原建筑竣工(设计)文件吻合,不存在影响原结构承载能力及抗震性能的后期改造及质量缺陷,在不改变结构用途及使用环境的条件下可继续使用。
本次改造未改变既有结构设计工作年限和抗震设防类别,有局部改变原结构使用环境情况(xxx),有局部荷载变化(依据建筑装饰图),经复核,结构安全满足建造时的标准。
(注册结构师签字盖章)
(设计单位盖章)XX年XX月X日2.1概要2.7.1既有建筑改造项目设计标准如何执行?解析一、房屋改造工程种类繁多,分类管理很有必要。二、改变使用性质(或功能、或用途)的理解。三、改变抗震设防类别的加固是难点。划分抗震设防类别时,要慎重,也要体现灵活性。
《数据中心设计规范》GB50174-2017第6.1.7条、6.1.8条:
民用建筑通用规范2.1概要2.7.1既有建筑改造项目设计标准如何执行?反馈青岛海西图审:
1)抗震设防类别由标准设防类改为重点设防类,按重点设防类提高一档的所有项目是否均需要先进行抗震论证后方可报审?2)第2款执行现行规范确有困难时,应不低于原建造时的标准,确有困难一般应包含哪些方面。聊城建审:89规范实施后设计的既有建筑,在不延长后续使用年限的情况下,按下列要求执行:1)在进行安全性鉴定时,重力荷载及分项系数可按不低于建造期设计标准取值。经鉴定需加固的构件,荷载取值按现行标准执行。2)在不改变使用性质、使用功能,且不改变抗侧力结构体系的情况下,可按不低于建造期设计标准进行抗震鉴定。其设防类别、地震动参数改变时,按现行设计标准执行。分项系数及抗震措施不低于建造期设计标准。(参考资料:北京市施工图审查协会技术委员会京审协技字﹝2022﹞8号,北京市既有建筑改造项目设计审查相关问题研讨会会议纪要)一、既有建筑改造,当设防类别未提高,抗震单元内结构刚度变化不超10%、重力荷载代表值增量不超5%,且加固、改造的竖向抗侧构件不超5%,水平抗侧构件不超10%时:(1)可按原设计设防烈度进行加固改造;(2)加固改造后延续原有设计使用年限;(3)此类改造原则上不需进行抗震鉴定,加固改造区需先进行构件现状检测。二、对幼儿园、中小学校、医院、养老院及养老机构、防灾救灾类等重点设防类的既有建筑,及改造后提高为重点设防类的既有建筑:(1)改造后应满足《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版)的设防烈度;(2)其地震作用和抗震措施按不同的后续使用年限分别确定;(3)此类改造需先进行抗震鉴定。三、按不早于《建筑抗震设计规范》GB50011-2001设计建造的既有建筑:(1)可结合业主要求和房屋使用状况,按原设计采用的《建筑抗震设计规范》进行抗震鉴定和加固设计;(2)加固改造后延续原有设计使用年限。四、按《建筑抗震设计规范》GBJ11-89设计建造的既有建筑,不改变原结构体系进行加固改造,抗震单元内结构刚度变化不超10%,重力荷载代表值增量不超5%,且加固、改造的竖向抗侧构件不超本层的10%,水平抗侧构件不超本层的30%时:(1)原则上可按原设计设防烈度进行加固改造;(2)加固改造后延续原有设计使用年限;(3)此类改造需先进行抗震鉴定,其抗震鉴定可按原设计设防烈度进行。(参考资料:苏州市既有建筑改造施工图设计审查要点2020年)2.1概要2.7.4既有建筑结构鉴定报告失真怎么办?解答:既有建筑结构鉴定报告不像岩土工程勘察报告经审查合格后方可作为设计依据,近几年报道的建筑垮塌事故就有鉴定单位出具虚假鉴定报告的案例,结构加固改造设计及审查应重视这一现象。有的鉴定报告的原始数据与结论自相矛盾,违背鉴定结果应当真实、客观、准确的要求。既有建筑结构鉴定报告有效期一般是一到五年不等,具体有效期与鉴定类型和建筑物使用情况有关,既有建筑结构加固改造设计及审查应落实鉴定报告的时效性,应对采用的设计依据进行合理性分析、研判,当发现鉴定报告内容及时效性存在问题时应提出审查意见。1、鉴定报告失真是常见病,原因:一是水平问题,检测的不懂鉴定,懂鉴定的的不懂检测;二是受甲方所迫,利益至上。《山东省房屋使用安全管理办法》2024年3月1日实施。第二十二条房屋安全鉴定机构应当具有相应的勘察、设计资质;需要进行实体检测的,应当由具有相应资质的工程质量检测机构进行检测。鉴定报告是加固设计的主要依据,鉴定报告失真给结构加固设计带来很大不确定性。鉴定报告造假比勘察报告造假危害还大,勘察报告后续还有验槽、试桩验证。解析2.1概要2.7.4既有建筑结构鉴定报告失真怎么办?2、《山东省房屋使用安全管理办法》第二十三条:“房屋安全鉴定机构应当对出具的鉴定报告的真实性和准确性负责”。要有结构安全共同体的理念,这属于加固设计原始数据合理性判断的内容:应对检测鉴定报告的内容和深度进行认真研读,(1)时效性;(2)内容描述与结论矛盾、检测鉴定报告与结构现状不一致的,建议提出意见。(三)技术服务机构1.福建省建筑工程质量检测中心有限公司。违反《福建省建设工程质量管理条例》第五十三条规定,在已发现欣佳酒店建筑物钢柱、钢梁构件表面无防火涂层等情况下,在杨金锵要求下,违反技术标准,作出“该楼上部承重结构所检项目的正常使用性基本符合鉴定标准要求”的结论,违规出具鉴定结果是“鲤城区欣佳旅馆作为旅馆使用功能的结构正常使用性基本满足鉴定标准要求,后续使用年限为20年”的检验报告,且检验报告中引为鉴定依据的两部标准均已废止。对公司有关工作人员管理不严,该公司人员林德宏、郑泉洪在明知欣佳酒店建筑物未经专业设计、私自增加夹层改建、房屋承载力不足、存在安全隐患,明知申办旅馆业特种行业许可证需要结构安全性鉴定的情况下,依据杨金锵提供的施工白图开展鉴定,用结构正常使用性鉴定代替结构安全性鉴定,以满足杨金锵办理特种行业许可证的需要。典型的20年泉州欣佳酒店坍塌事故,给业内以震撼。3、聊城图审反馈:“2.7.4鉴定报告失真怎么办?”。建议对鉴定报告进行审查环节,未经审查合格的鉴定报告不得用于实际工程。2.1概要2.7.5既有建筑结构整体改造和局部改造,如何划分?解答
满足以下条件的结构改造界定为局部改造,可取改造范围及其相关范围的结构构件进行鉴定(可靠性评估)、加固设计:1改造未延长结构设计工作年限;2改造未改动原结构抗侧力构件,对整体结构安全性影响较小;3建筑物工程资料基本齐全、可信;4前期正常使用,定期检查,未改变使用条件、使用功能,未进行降低结构性能的改造。解析大部分改造加固属于局部改造,怎样区分整体改造和局部改造?很有实用价值。参考了广东省地方标准《既有建筑混凝土结构改造设计规范》。还是回到改造加固审查的中心思想:责任问题。结构设计和审查,都要判断对整体结构安全的影响。其实,以上局部改造的判断条件只有新世纪以后的房子可能达标,老旧房子很难达标,应进行整体鉴定。2.1概要2.7.7加固改造工程,哪些应提供鉴定报告?提供的鉴定报告有哪些要求?解答
1未改变使用功能、未增加设计工作年限的改造工程,一般可不提供鉴定报告,2000年以前设计的既有建筑工程宜提供耐久性专项鉴定报告(原图未注明结构使用年限的);2竣工验收资料完整、定期检查,属于五年内新建的工程,经现场检查评定,经原设计许可时可不提供鉴定报告,或以施工及竣工验收资料代替鉴定报告;3鉴定报告要求:1)应有针对性,应根据改造后的情况建立计算模型进行复核;2)应反映历次改造和加固情况;3)应有抗震鉴定内容,当鉴定报告不含该内容时,设计单位可根据既有建筑的资料,补充抗震鉴定的内容;4)鉴定单位应有对应资质,并对报告的真实性负责。解析1、离开抗震谈结构安全,就谈不上结构安全。抗震鉴定可由设计院完成。2、设计许可也可不做鉴定。施工图都有这句话“未经检测鉴定或设计许可,不得改变改造后结构的用途和使用环境”。但是除非设计院没变化,一般做不到设计许可。3、鉴定单位资质问题:按2024年3月1日实施的《山东省房屋使用安全管理办法》。第二十二条房屋安全鉴定机构应当具有相应的勘察、设计资质;需要进行实体检测的,应当由具有相应资质的工程质量检测机构进行检测。2.1概要2.7.7加固改造工程,哪些应提供鉴定报告?提供的鉴定报告有哪些要求?反馈
青岛图审:第2.7.7条,该条应慎重,如保留、建议重新措辞,避免成为放宽鉴定的借口。青岛海西图审:新建建筑竣工时间不到半年未使用,进行改造加固时,是否无需提供安全性鉴定和抗震鉴定。聊城建审:1)正常设计、施工,竣工验收10年以内的既有建筑,验收资料完整、使用状况良好,可根据改造设计单位的要求决定是否进行检测。2)《建筑抗震设计规范》GBJ11-89(以下简称89规范)实施后设计的既有建筑,或已按89规范及后续标准进行过整体抗震加固改造的既有建筑,仅部分房间或个别楼层因改造引起的局部非抗侧力构件的调整,可仅针对相关区域和部位的结构构件进行检测。参考资料:北京市施工图审查协会技术委员会京审协技字﹝2022﹞8号,北京市既有建筑改造项目设计审查相关问题研讨会会议纪要)东营图审:根据《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-2021第2.0.4条,既有建筑的鉴定应同时进行安全性鉴定和抗震鉴定,是否应按鉴定规模确定,加入仅对局部仅安全性鉴定,还需要进行抗震鉴定吗?2.1概要2.7.8通用规范实施后,结构胶的性能要求有什么变化?解答
按《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013第4.4.3条要求,性能要求执行《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011第4.2.2条;通用规范实施后,结构胶性能要求应执行《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-2021第6.2.8条附录B。具体变化:结构胶加强了耐久性要求,《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》有设计工作年限30年和50年之分,加固通用规范不再区分,都按设计工作年限50年要求,《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-2011第4.2.2条的有关要求应视同废止。解析一、从材料性能讲,结构胶的质量差异主要是耐久性;设计师对结构胶的担心也是耐久性,耐湿热老化能力和耐长期应力作用能力。
《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB50728-20112.1概要2.7.8通用规范实施后,结构胶的性能要求有什么变化?
《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-20216.2.8凡涉及工程安全的加固材料应通过安全性能的检验和鉴定。纤维复合材和结构胶安全性能的合格标准应符合本规范附录A和附录B的规定。二、以下是青岛图审反馈意见:第2.7.8条,“《工程结构加固材料…》4.2.2条有关要求视同作废”的表述有疑义。且与2.1.3条表述矛盾。2.8结构防火(5条)2.1概要结构耐火性能已成为结构设计的重要内容,结构防火设计审查处于从无到有的不断探索、逐步完善过程中。原来:结构防火设计原来是粗线条的,建筑专业代劳。2013年住建部组织编制的建筑工程施工图设计审查要点,结构专业内容很多,占了所有专业一半的页数,但防火内容只有钢结构的3条。其实这三条也属于建筑专业内容。现在:结构防火设计重视始于《建筑钢结构防火技术规范》的2018年发布和《建筑结构可靠性设计标准》2019年的修订。前者增加了许多钢结构防火的强条;后者3.1.2条新增了“当发生火灾时,在规定的时间内可保持足够的承载力”。这样,结构设计时必须考虑的结构功能要求由4个变成了5个。2.1概要2.8.1采用碳纤维加固,如何满足耐火极限要求?解答
燃烧性能应满足耐火等级对应的要求,碳纤维加固依据《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB50608-2020第5.7节要求进行耐火设计,采取对应防火措施。采用碳纤维加固设计时,建议严格执行承载力提高幅度不应大于40%的规定(原结构、构件必须能承担其恒载的标准值及少量的活荷载,防止加固部分意外失效而导致坍塌)。解析一、关键词:3个。(1)燃烧性能:组合结构通用规范3.4.1条:纤维增强复合材料,有防火要求时应采用阻燃树脂材料。(2)《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB50608-2020:与钢结构一样,有耐火验算、耐火措施要求;(3)不应大于40%:这样,能保证碳纤维失效后不致垮塌。二、碳纤维加固弱点是耐火性能,是结构设计审查一直担心的问题。碳纤维是习惯叫法,准确称为纤维增强复合材料。与钢材相比,特点是耐腐蚀较好,防火性能差(钢板加固怕腐蚀;碳纤维加固怕火)。耐火性能是结构设计五大性能之一,应特别重视碳纤维加固的耐火性能问题。2.1概要2.8.2如何理解《建筑防火通用规范》GB55037第5.1.4条:结构或构件的耐火性能应进行耐火性能验算和防火保护设计,或采用耐火试验?解答
结构构件的耐火性能是结构专业设计内容,通常确定结构构件耐火极限的方法:1查表法,参见《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)附录,防火规范没有注明的可参考相关图集、结构手册;2耐火验算法,钢结构和构件按《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017执行;纤维复合材料构件按《纤维增强复合材料工程应用技术标准》GB50608-2020执行;木结构和构件按《木结构设计标准》GB50005-2017、《胶合木结构技术规范》执行。3耐火试验法。2023年6月1日实施的《建筑防火通用规范》GB55037-2022第5.1.4条规定结构或构件的耐火性能应根据耐火验算或耐火试验确定,没有列入查表法,就存在钢筋混凝土结构和构件,如何确定耐火极限的问题。现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版)给出的部分构件耐火极限,均是在特定构件构造、约束条件和受力条件等状态下的试验结果,这些结果受试验条件限制,不能真实反映构件在其它构造、受力条件、荷载比、升温条件等情况下的耐火性能,更不能反映结构整体的耐火性能。按有关资料,有关部门正在制定国家标准《建筑钢筋混凝土结构防火技术标准》。由于现行标准还没有钢筋混凝土结构或构件的耐火验算方法,而钢筋混凝土结构或构件难以完成由试验确定,在有关标准发布之前,可认为查表法仍有效,但结构防火概念需清晰:不同类型的钢筋混凝土结构或构件对高温作用的反应不同,在断面、荷载比和受力情况等相同的条件下表现为不同的耐火性能。例如:高强混凝土构件受高温作用发生爆裂会导致截面减小。受力构件的长细比、荷载比、荷载偏心率、约束条件、构造等因素不同,均会影响结构和构件的耐火极限。2.1概要2.8.2如何理解《建筑防火通用规范》GB55037第5.1.4条:结构或构件的耐火性能应进行耐火性能验算和防火保护设计,或采用耐火试验?解析
一、3个关键词,确定结构构件耐火极限的方法,防火通用规范剔除了传统的查表法;传统的查表法确实是很粗略的方法,钢筋混凝土结构构件的耐火极限除了保护层厚度有关外,还与构件的应力状态、构件的截面形状有关。《建筑钢筋混凝土结构防火技术标准》已有征求意见稿,以后混凝土结构经耐火验算,荷载比小的,有可能不用再额外增加保护层厚度。二、《建筑钢筋混凝土结构防火技术标准》发布之前,只能仍采用查表法。有的构件耐火极限防火规范查不到的,例如:预应力构件。可以参考有关手册或图集,并注意取值依据。2.1概要2.8.3防火墙内的构造柱和圈梁的耐火极限如何确定?解答
若砌体填充墙的构造柱和圈梁仅仅是抗震构造而设置的,不是受力构件,与墙同宽则自动满足防火墙耐火极限要求;若属于高大防火墙,圈梁或构造柱是防火墙稳定性验算的支点或属于受力构件应分别按梁和柱满足防火墙的耐火极限要求。解析
高大防火墙注意,需要增设骨架才能保证稳定性,其骨架的除了受力性能,还要考虑耐火性能。若耐火极限4小时,查表法:加气混凝土砌块隔墙100厚耐火极限6h,柱300*500的耐火极限是3.5小时,梁保护层厚度50mm时耐火极限为3.5小时。2.1概要2.8.4轻钢结构,屋面板和檩条有耐火极限要求吗?解答
厂房或仓库的非上人屋面的屋面板,当屋面板和檩条不是结构体系构件时(不兼做刚性系杆),仅满足燃烧性能即可,其耐火极限不做要求。但防火墙两侧的屋面板和檩条应满足《建筑防火通用规范》GB55037-2022第6.1.1条的性能要求,按建筑专业要求,确定耐火性能要求(当防火墙不高出屋面时,防火墙两侧第一开间的屋面板和檩条有耐火极限要求)。解析
一、防火墙处的屋面板及檩条的耐火性能要求,应落实《建筑防火通用规范》GB55037-2022第6.1.1条:6.1.1防火墙应直接设置在建筑的基础或具有相应耐火性能的框架、梁等承重结构上,并应从楼地面基层隔断至结构梁、楼板或屋面板的底面。防火墙与建筑外墙、屋顶相交处,防火墙上的门、窗等开口,应采取防止火灾蔓延至防火墙另一侧的措施。2.1概要2.8.4轻钢结构,屋面板和檩条有耐火极限要求吗?解析
二、轻钢结构厂房的屋面檩条及隅撑量大面广,是否需进行耐火设计一直存在争议。土木吧23-10-30文章《檩条不防火,隅撑体系不成立》;临沂图审公众号23-12-15文章《钢结构厂房屋面钢檩条的防火设计探讨》;概括其观点为隅撑和檩条均需要按相应的耐火极限进行耐火验算和防火设计,因为隅撑是钢梁的面外弹性支撑。观点:除了上述第一条的防火墙处的情况,及檩条兼做刚性系杆的情况,不建议对普通檩条进行耐火设计。(一)相关基本知识1、影响钢构件耐火极限时间的主要因素有二个,分别是构件的荷载比、构件的截面形状系数。钢构件的钢板越薄,钢构件的截面形状系数越大,火灾下升温越快,耐火极限时间越小。通常采用的冷弯薄壁型钢檩条壁厚很小,耐火设计性价比差。(薄型防火涂料最小厚度1.5mm,两面相加,比钢板都厚,据估算,面层与构件的造价接近)。2、按《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017第3.1.1条及条文说明,不上人屋面的屋面板和檩条,其耐火极限不作要求(兼作纵向刚性系杆的除外)。若兼做纵向刚性系杆,节点构造也不一样,能承受和传递轴力。如下图:2.1概要2.8.4轻钢结构,屋面板和檩条有耐火极限要求吗?解析
3、檩条+隅撑可以作为轻钢结构钢梁的面外支点的原因分析:(1)结构概念:之所以檩条+隅撑可作为钢架梁下翼缘受压时的弹性支点,是利用了屋面板的蒙皮效应。梁平面外侧向支承点的问题有关梁整体稳定性。本质是支承力及力传递途径分析的问题,不是钢架梁平面外设置了刚性系杆或隅撑+檩条就可作为梁平面外的支点,而是作为钢架梁平面外侧向支承点的刚性系杆或隅撑+檩条必须能够传递至水平支撑系统的节点,然后传递至柱间支撑系统然后“入地”才可作为钢梁侧向支承点。火灾下,屋面板烧毁后,仅靠隅撑+受弯檩条不可能成为钢梁面外稳定性的支点。(2)《门式刚架轻钢结构技术规范》没把这个问题讲明白,以上观点有依据吗?2.1概要2.8.4轻钢结构,屋面板和檩条有耐火极限要求吗?解析a)以下是《冷弯薄壁型钢规范技术规范》GB50018-2002第10.1.4条文及条文说明:b)日本《钢结构技术总览》(大概2000年出版)2.1概要2.8.4轻钢结构,屋面板和檩条有耐火极限要求吗?解析4、耐火验算问题:(1)轻钢结构承载力极限状态验算时,平时使用工况与火灾工况,同一个结构布置,二者对应的荷载及计算简图都可以不一样。(2)通常使用的软件没有檩条耐火验算,若计算,应整体建模。(3)注意升温曲线问题:高大空间的火灾升温曲线与普通室内空间的升温曲线是不同的,高大空间有利于耐火(难以产生轰燃)。现普通软件只有一个选项普通室内空间(也就是钢结构防火只执行《建筑钢结构防火技术规范》GB51249-2017,未执行CECS200:2006),我们已反馈给YJK,建议补上这方面的内容。5、从防火性能化设计的思路:(1)火灾时,顶板和外墙的尽快烧毁,有利于消防施救,有利于扩散热量;(2)火灾时结构性能要求,《工程结构通用规范》2.1.3条:当发生火灾时,结构应能在规定的时间内保持承载力和整体稳固性。对轻钢屋面,主要是后者,结构体系构件不垮塌。二、轻钢结构屋面的防火设计建议:1、若隅撑作为钢架梁下翼缘受压时的弹性支点,檩条和屋面板也应有耐火极限时间要求。按此思路进行耐火设计,代价很大,不经济。2、建议耐火验算单独建模(与平时使用不一样的模型或简图):(1)不考虑隅撑作为梁侧向弹性支点,其按偶然设计工况荷载取值:温度作用标准值;刚架梁恒荷载仅计梁自重+檩条自重+屋面压型钢板自重的标准值;不计屋面活荷载或仅计风荷载的频遇值。若梁整体稳定性不满足要求,可适当增设纵向刚性系杆。结构专业2.1概要(3条)2.1概要——政策性审查“——发挥政策性把关作用。各级监管部门应充分发挥施工图审查在保障工程质量安全和维护公共利益方面的重要作用,落实建筑领域碳达峰、碳中和目标,监督指导审查机构执行国家和省绿色建筑、无障碍设施(含公共建筑设置无障碍厕所)等有关规定,落实装配式建筑、居住小区充电基础设施、新建居住区配建公共健身设施、超高层建筑建设管理、海绵城市相关工程措施、多层住宅电梯、住宅工程质量常见问题防治、公共建筑设置第三卫生间等有关政策要求(房地产开发项目根据建设条件意见书确定的建设条件审查),以及法律、法规、规章规定审查的其他内容。”相关政策性审查的内容有:绿色建筑、装配式建筑、居住小区充电基础设施、新建居住区配建公共健身设施、超高层和超限建筑、海绵城市、无障碍设施、多层住宅电梯、住宅工程质量常见问题防治等。其中,超高层建筑、绿色建筑、装配式建筑、住宅工程质量常见问题防治、多层住宅电梯、海绵城市等属于结构专业参与内容。文件依据2.1.2山东省政策性审查中,涉及结构专业的有哪些?2.1概要——政策性审查——装配式建筑审查要点
装配式政策:《关于贯彻国办发[2016]71号文件大力发展装配式建筑的实施意见》(鲁政办发[2017]28号)等,各地市相关具体政策。
装配式地方标准:《装配式建筑评价标准》DB37/T5020-2014等;
钢结构建筑的应用政策:《关于加强新建校舍钢结构推广工作的通知》(鲁建节科字[2021]3号文),幼儿园按照学校建筑执行。
钢结构装配式住宅、学校的要求:《山东省钢结构装配式住宅设计与施工技术导则》JD14-050-2020及《山东省钢结构学校建筑技术导则》JD14-058-2021的要求。1)装配式混凝土建筑的适用结构类型应按照《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231-2016第5.1.2条、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014第6.1.1条要求,当采用的结构类型超出规定范围时,应按照《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231-2016第5.1.5条执行(采用试验方法或专项论证)。2)装配混凝土式建筑的最大适用高度和高宽比、抗震等级等应符合《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231-2016、《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014的要求。3)叠合楼板的预制底板厚度应满足《混凝土结构通用规范》GB55008-2021要求;高层建筑屋面层和平面受力复杂的部位采用叠合楼盖时,叠合层厚度及配筋应满足《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231-2016第5.5.2条要求。4)加强房屋整体性审查,判断预制楼梯及预制竖向构件对结构整体性及关键传力路线的影响,注意检查剪力墙外凸楼梯间、大悬挑及结构连接等部位。5)当剪力墙结构采用预制竖向构件时,现浇墙肢内力需放大,应审查是否在计算模型中指定了预制墙。6)预制构件的配筋未在结构平面图注明时,注意复核预制构件的配筋是否满足设计要求。
设计文件中应编制装配式设计专篇及装配式设计说明2.1概要——政策性审查结构专业技术性审查中应注意的问题有:1地下车库覆土顶板采用梁板体系。设计文件应对地下室顶板的施工荷载和荷载的均匀性提出要求。2屋面女儿墙不应采用轻质材料砌筑。当采用砌体材料时,应设置间距不大于3m的构造柱和厚度不小于120mm的钢筋混凝土压顶。3管线穿结构构件、以及装修乱开凿对结构安全造成的影响。未经设计许可不得对承重结构进行拆改。4板厚不应小于100,当埋设管线时,板厚不宜小于120。5屋面及建筑物两端的现浇板宜双层双向配筋,钢筋间距不宜大于150mm,直径不宜小于8mm。5结构超长时应进行温度应力验算,并采取抗裂措施。6大跨度及跨高比较大的板、高宽比较大的住宅楼应进行舒适度验算。7住宅楼与周边地下车库的沉降差控制,应作为住宅楼地基基础方案的重要指标,特别是地下水位高、工后沉降占比较大的住宅楼应更重视。住宅区周边住宅楼(一侧地下车库、另一侧为回填土)应特别注意防倾斜设计。——住宅工程质量常见问题防治审查要点:
应把《住宅工程质量常见问题防控技术标准》DB37/T5157-2020列入设计依据,施工图设计文件应根据工程的具体情况采取有针对性的措施。住宅工程不得擅自降低工程质量标准,不得擅自变更已审查通过的施工图设计文件。住宅小区应编制住宅工程质量常见问题防控设计专篇。2.1概要——政策性审查——超高层和超限建筑审查要点:对于超高层和超限建筑的政策性审查,应关注两个方面:1
关于新建超高层建筑规划建设管理的政策性要求。主要对新建超高层建筑的高度进行控制。主要的依据文件有《住房和城乡建设部应急管理部关于加强超高层建筑规划建设管理的通知》(建科[2021]76号),山东省住房和城乡建设厅、山东省应急管理听、山东省消防救援总队《关于转发住房和城乡建设部应急管理部<关于加强超高层建筑规划建设管理的通知>的通知》(2021年12月14日)。2关于超限高层审查的政策性要求。《山东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则(2020年版)》提出了对超限高层建筑工程施工图设计文件审查的相关规定:“第十五条:应当进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查而未经审查或审查未通过的,施工图审查机构不得对超限高层建筑工程施工图设计文件进行审查。施工图设计文件审查时应当检查设计图纸是否执行了抗震设防专项审查意见和采取相应的抗震措施;未执行专项审查意见的,施工图设计文件审查不予通过。第十六条:超限高层建筑工程的施工图设计文件审查应当由具有超限高层建筑工程施工图设计文件审查资格的审查机构承担”。山东省住建厅《关于进一步加强房屋建筑和市政工程抗震设防管理的通知》(鲁建设字[2023]2号)规定:“对超限高层建筑工程,设计单位应在设计文件中予以说明,建设单位应在初步设计阶段报请超限抗震设防审批,审批意见作为施工图设计和审查的依据”。
各地要严格控制新建超高层建筑。一般不得新建超高层住宅;
城区常住人口300万人口以下城市严格限制新建150米以上超高层建筑,不得新建250米以上超高层建筑;
城区常住人口300万以上城市严格限制新建250米以上超高层建筑,不得新建500米以上超高层建筑;2.1概要——政策性审查——绿色建筑审查要点:应按照《山东省绿色建筑施工图审查技术要点》审查。结构专业技术性审查中应该注意的问题有:1只审查《绿色建筑评价标准》DB37/T5097-2021中的控制项。2设计单位应编制绿色建筑设计专篇,并填写绿色建筑施工图设计审查表;结构专业按审查要点对设计单位的安全耐久、资源节约自评情况进行审查。3绿建结构审查容易忽视的问题:“应根据工程特点,对结构在使用阶段的检测及维护提出要求,与主体结构不同时施工的构架、幕墙、太阳能等设施,应设预埋件”。也就是应注明使用阶段的检查和维护要求;甩项设计不允许大量采用后锚固,是绿建控制项要求。——既有多层住宅增设电梯审查要点:主要依据:
当地政策性文件;
《既有建筑维护与改造通用规范》(GB55022-2021);
《既有居住建筑加装电梯附属建筑工程技术标准》(DB37/T5156-2020);
《既有建筑改造设计与施工(既有住宅增设电梯)》(22J943-1);
《既有多层住宅加装室外电梯工程设计》(L21G501)。2.1概要——政策性审查——危险性较大分部分项工程安全管理审查要点:
危大工程虽未明确列入《山东省住建厅关于进一步加强施工图设计文件审查工作的指导意见》(鲁建设字[2022]3号)的政策性审查内容,但作为保障安全的重要措施,在各级检查中均列为必检项,施工图设计与审查应引起足够重视。1政策依据为《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住房城乡建设部令第37号)、《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》(建办质〔2018〕31号),以及《山东省房屋市政施工危险性较大分部分项工程安全管理实施细则》(鲁建质安字〔2018〕15号)。2新建、改建、扩建工程以及拆除活动中的危大工程安全管理均应执行上述规定。3设计单位应当在设计文件中注明涉及危大工程的重点部位和环节,提出保障工程周边环境安全和工程施工安全的意见,必要时进行专项设计。4容易忽视的危大工程范围:钢结构、网架项目应将“钢结构、网架和索膜结构安装工程”列入危大工程选项;装配式建筑应将“装配式建筑混凝土预制构件安装工程”列入危大工程选项;有幕墙的建筑应将“建筑幕墙安装工程”列入危大工程选项;既有建筑改造项目应将“拆除工程”列入危大工程选项。此外,“人工挖孔桩工程”和“采用新技术、新工艺、新材料、新设备可能影响工程施工安全,尚无国家、行业及地方技术标准的分部分项工程”也应列为危大工程。结构专业2.2结构总说明(21条)2.2结构总说明2.2.1工程概况中是否应包含结构单元的规则性判断?解答:建筑规则性判断是《建筑工程设计文件编制深度规定》2016年版的设计深度要求。依据《建筑市政抗震通用规范》GB55002-2021第5.1.1条,不同规则性的建筑有不同的设计要求,规则性判断对建筑结构的抗震设计十分重要。若为特别不规则建筑,应进行专门研究和论证;若为超限高层建筑,应根据《山东省超限高层建筑工程抗震设防专项审查实施细则(2020年版)》提供超限专项审查意见,并注明结构构件的性能化设计要求,其论证报告的批复文件应列入设计依据;不允许采用严重不规则的建筑方案。——《建筑与市政工程抗震通用规范》5.1.1条——《山东省建设工程抗震设防条例》2020修正版
第二十五条
超限高层建筑工程初步设计文件编制完成后,建设单位应当向省人民政府住房城乡建设主管部门申请抗震设防专项审查。未经抗震设防专项审查合格,建设单位不得交付施工。——对多层不规则项目存在重视和处理程度不够的问题。——《建筑与市政工程抗震通用规范》5.1.1条文说明2.2结构总说明多层特别不规则项目示例:示例一示例二
对于多层不规则建筑,也应进行不规则判断,针对不规则部位,采取高于规范、规程的措施,必要时进行性能设计。多层不规则判定依据:《抗规》3.4.1条条文说明。2.2结构总说明2.2.6国务院《建筑工程抗震管理条例》第十六条中,养老机构应如何定义?《山东省建筑工程抗震设防条例》第十四条:“新建、改建或者扩建学校、幼儿园、医院、养老院等建设工程,其抗震设防要求应当在国家地震动参数区划图、地震小区划图、地震安全性评价结果的基础上提高一档确定”,提高一档如何理解?解答:1养老院或养老机构的理解:根据《城镇老年人设施规划规范》GB50437-2007(2018修订版),老年人设施分为养老院、老年养护院、老年人日间照料中心(托老所)、老年活动中心、老年学校(大学)、老年服务中心(站)等类型。按养老模式和服务形式可分为机构养老设施、社区居家养老设施和老年人公共活动设施三大类,其中,养老院、老年养护院属于机构养老设施,其用地宜独立设置。根据住建部编制的《老年人照料设施技术导则》第7.2.1条:机构养老设施分为街道(乡镇)级(最小床位50,建筑面积最小1500平方米)、区县级(最小床位150,建筑面积最小5250平方米)、市级(最小床位300,建筑面积最小10500平方米)。第7.1.1条:市级和区县级机构老年人设施用地应独立设置,街道(乡镇)级宜独立设置。综上,达到一定规模的机构养老设施才能定义为养老院或养老机构,社区建筑中按规划局部设置的养老服务用房可不按养老院或养老机构进行抗震设计。——同样,位于住宅楼、商业等中的非独立建设的托幼功能可不按幼儿园对待。2.2结构总说明2提高一档的理解:根据山东省住建厅《关于进一步加强房屋建筑和市政工程抗震设防管理的通知》(鲁建设字【2023】2号),以及2021年发布的《建设工程抗震管理条例》(国令第744号)第十六条,学校、幼儿园、医院、养老机构等建筑,应按照不低于重点设防类的要求采取抗震设防措施,可不再提高地震作用。第十四条对国家建设工程抗震设防技术标准以及工业、交通、水利、电力、核电、通信、铁路、民航等行业抗震设计规范规定的特殊设防类和重点设防类建设工程,有关部门和单位应当按照规定提高抗震设防要求或者提高抗震措施。
新建、改建或者扩建学校、幼儿园、医院、养老院等建设工程,其抗震设防要求应当在国家地震动参数区划图、地震小区划图、地震安全性评价结果的基础上提高一档确定,具体办法由省人民政府制定。现行规定原规定——《山东省建设工程抗震设防条例》2020修正版两区的八类建筑应注意2.2结构总说明2.2.7如何执行《地震动参数区划图》GB18306-2015?解答:《地震动参数区划图》中有规范性附录与资料性附录(前者视同规范,后者只是参考)。资料性附录中,有关场地类别对地震的影响,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.3.3条、5.1.4条、6.1.2条中已有考虑,因此,可仅执行规范性附录,不必执行资料性附录。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010:
《抗规》表5.1.4-2特征周期调整与GB18306表1完全相同;
《抗规》3.3.2条、表6.1.2注1:关于建筑场地为Ⅰ类时抗震构造措施降低的要求;
《抗规》3.3.3条:关于建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时的抗震构造措施提高的要求。◆《抗规》已通过抗震构造措施,考虑了场地类别的影响。地震动峰值加速度、水平地震影响系数执行《抗规》即可。《地震动参数区划图》GB18306-2015:
两图两表;
采用地震动峰值加速度、特征周期双参数调整。资料性附录
正文2.2结构总说明2.2.9结构专业对勘察报告数据的判断及采用存在哪些问题?解答:主要存在以下几方面的问题:1采用未经审查合格的勘察报告。此行为违反了建设工程程序,导致勘察审查后修改的内容未落实。
审查常见2有关地震的数据,结构设计采用时,未进行合理性判断。1)对于新建陡坡、填方较大、台地整平形成的半填半挖等情况,实际已对地震作用及传递造成不利影响,如勘察报告仍按原始自然地形判断场地类别及地段,有可能造成偏差,应提供勘察专业相应资料,重新判断;2)场地类别的划分,勘察专业是按每个钻孔的覆盖层厚度确定,有的结构单元甚至出现两个场地类别。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.3.1条文说明:在抗震设计中,场地是指具有相似的反应谱特征的房屋群体所在地,不仅仅是房屋基础下的地基土,其范围相当于厂区、居民点和自然村,在平坦地区面积一般不小于1kmx1km。因此场地类别应进行宏观判断,处于分界线附近的工程,按就高原则取值。3利用湿陷性黄土的湿陷起始压力进行地基设计时,湿陷起始压力应提供标准值。如仅提供各探孔的数据或湿陷起始压力的平均值,不能作为设计依据。4现场平板载荷板试验结果与勘察报告参数不一致时,结构应慎重选用。现场平板载荷板试验的影响因素很多,其结果需进行合理性判断,并经勘察专业认可后,方可采用。——《抗规》4.1.8条文说明2.2结构总说明2.2.9结构专业对勘察报告数据的判断及采用存在哪些问题?解答:主要存在以下几方面的问题:5抗浮设防水位的确定问题:1)地勘报告中提供的抗浮设防水位能否作为最终的设计依据。抗浮设防水位由勘察专业负责,结构专业也应对采用的原始数据或依据是否可靠进行判断,有疑义时应反馈给勘察专业。若勘察报告未明确抗浮设防水位,结构审查应提出明确审查意见。当采用早期的勘察报告作为设计依据时,结构审查应提出对抗浮设防水位重新复核的意见。2)抗浮设防水位的合理性判断的建议。复杂场地时,建议结构专业对抗浮设防水位的合理性进行判断。当结构处于地势低洼、有被淹可能性的场地,以及地势平坦、岩土透水性等级为弱透水且排水不畅的场地等情况时,可参照《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019判断抗浮设防水位,并经由勘察单位确认。当建设场地处于山坡地带且高差较大,或地下水赋存条件复杂、变化幅度大、地下室使用期间区域性补给和排泄条件可能有较大改变时,可采用论证方式确定抗浮设防水位,并经由勘察单位确认。6设计采用的地基基础选型与勘察报告建议不同时的审查问题。应充分重视勘察报告建议的地基基础选型方案,如结构设计采取的地基基础方案与勘察报告建议不同,且勘察报告无相关参数支持时,应提出补充勘察参数或修改地基基础方案的审查意见。强调勘察专业负责,结构专业参与2.2结构总说明2.2.21楼面活荷载取值有哪些常见问题?解答:以下3个问题较为常见,应引起注意。1活荷载标准值取值偏小。《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《工程结构通用规范》GB5001-2021的楼面活荷载取值是指一般使用条件下的楼面活荷载最小取值,具体等效活荷载取值需根据实际用途和甲方要求确定。例如:农贸市场中,活鱼及粮油储存区域的活荷载取值4KN/㎡偏小。2工业建筑的楼面活荷载及其组合值系数、频遇值系数、准永久值系数取值不正确。《工程结构通用规范》GB5001-2021第4.2.7条把工业建筑的楼面活荷载笼统分为三类,其规定的取值为设计时必须遵守的最低要求。对于功能确定的工业建筑,也可根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录D或专门规范取值,但其取值不应低于通用规范。——《工程结构通用规范》GB5001-2021——4.2.7条文说明——《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录D工业建筑:
活荷载标准值不能低于《工程结构通用规范》的最低标准;
组合值系数、频遇值系数、准永久值系数以通规作为最低要求,注意在软件中修改,别违反强条;对确定功能,参考《荷载规范》取值。2.2结构总说明2.2.21楼面活荷载取值有哪些常见问题?3抗震设计的活荷载重力荷载代表值组合值系数取值不正确。《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021第4.1.3条规定了重力荷载代表值组合值系数的取值要求,但不包含工业建筑。对于工业建筑的重力荷载代表值组合值系数,专门规范有规定的应按规范取值,例如:《有色金属工业厂房设计规范》GB51055-2014第5.3.3条规定:按等效活荷载计入的活荷载,其重力荷载代表值组合系数不应小于0.75;没有规定的,可按照对比活荷载组合值系数、频遇值系数和准永久值系数的方式,确定重力荷载代表值组合值系数。
《建筑与市政工程抗震通用规范》
《有色金属工业厂房设计规范》——组合值系数:活荷载地震遇合概率工业建筑:
重力荷载代表值组合值系数宜高于一般民用建筑。(不小于0.6,仓库应更高)2.2结构总说明2.2.5设计依据中标准的选用有哪些常见问题?解答:设计标准关乎结构可靠度,采用的标准是否准确,是结构审查的必审内容。设计标准的选用通常存在以下4个方面的问题:1采用作废的标准,或过期版本,包括计算软件依据的标准。2选用外省市的地方标准作为设计依据。3选用推荐性标准而实际未执行。4更高级别的标准发布后,相关设计要求提高,仍执行低级别标准的较低设计要求。示例:1、《蒸压加气混凝土砌块墙体构造(建筑•结构)——L22J126(原图集《加气混凝土砌块墙》(L13J3-3));2、高层装配式建筑选用了《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T51231-2020,屋面板现浇层不满足100mm;3、《建筑与市政工程防水通用规范》(GB55030-2022)执行后,地下结构防水混凝土抗渗等级仍执行P6等。2.2.12关于材料的要求有哪些问题?解答:主要有以下几方面的问题。1钢结构未注明钢材超强系数要求。罕遇地震作用下可能的耗能构件(框架梁、支撑等)应注明材料的超强系数要求。通用规范中有两处同样的规定,分别为《钢结构通用规范》GB55006-2021第6.1.2条、《组合结构通用规范》GB55004-2021第3.1.1条。现行标准中《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015第4.1.4条、《钢结构设计标准》GB50017-2017第17.1.6条、《钢结构中心支撑框架设计标准》T/CECS804-2021第4.0.3条等均有类似要求。2关于《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030-2022第4.1.5-4条:“寒冷地区抗冻设防段混凝土抗渗等级不应低于P10”的执行问题。山东省内冻土深度普遍性较小,民用建筑的地下室一般设置防水层及保护层。考虑到施工可行性及经济性,普通民用建筑地下室的混凝土等级可不考虑此条。当地下结构需采用抗冻混凝土时,例如:水处理厂敞口的外露钢筋混凝土水池等,需按此条执行。2.2.17重点设防类建筑的结构安全等级及重要性系数如何考虑?解答:结构重要性系数不参与抗震工况调整,仅影响非抗震工况下的构件设计。结构重要性系数超过1.0时,梁板配筋将增大,而柱大部分属于配筋率控制,实际配筋并不一定随着重要性系数的增大而增加。当非地震工况的梁配筋起控制作用时,设计结果对强柱弱梁反而不利。因此,有必要区分重点设防类建筑与结构安全等级一级的建筑,对学校等主要针对抗震设防加强的建筑,整体安全等级宜按二级,关键构件按安全等级一级包络计算。
《建筑结构可靠性设计统一标准》3.2.1条文说明
《工程结构通用规范》3.1.12条文说明
考虑结构破坏后果的严重性——影响结构构件的可靠指标
抗震设防分类:考虑建筑遭受地震损坏后果的严重性——影响地震作用和抗震措施的确定`6度0.05g7度0.1g6层5层7度0.15g计算4层5层7度0.10g计算紫色为重要性系数1.1增大范围◆结果:柱配筋均为地震工况控制;梁配筋在低烈度、或中等烈度上部楼层可能出现梁顶部配筋由非地震工况控制。2.3地基基础2.3地基基础——关于抗浮2.3.1控制肥槽回填质量的意义及要求是什么?解答:肥槽回填质量对结构性能有较大影响,其意义及要求主要体现下几方面:1
确保主楼结构侧限:肥槽回填质量对地下室的嵌固、结构抗倾覆和结构抗震性能都有影响,特别是对高层建筑影响较大;2防止形成水盆效应:《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019第6.5.5条是防止形成水盆效应的措施,要求肥槽回填采用弱透水材料;3保护地下室防水的薄弱环节:《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030-2022第4.2.6条规定:基底至结构底板以上500mm范围及结构顶板以上不小于500mm范围的回填层压实系数不应小于0.94。超高层建筑肥槽:泡沫混凝土肥槽回填考虑道路承载及传递水平力要求顶部采用普通混凝土《建筑工程抗浮技术标准》6.5.5条第3款:基坑肥槽回填应采用分层夯实的黏性土、灰土或浇筑预拌流态固化土、素混凝土等弱透水材料。《地下工程防水技术规范》10.0.6条第2款:工程周围800以内宜采用灰土、粘土、或亚粘土回填,其中不得含有石块、碎砖、灰渣、有机杂质及冻土。关于回填材料的规定:关于侧限:2.3地基基础——关于抗浮2.3.2抗浮锚杆的选型有何要求?解答:1从受力性能和变形角度:施加预应力可算作主动抗浮,非预应力是被动抗浮,只有在水浮力作用下结构达到一定的上浮变形后,锚杆的抗浮承载力才能充分发挥。且非预应力锚杆的变形主要为不可恢复的塑性变形,对于承受地下水浮力反复变化的情况,易形成累计变形而导致锚杆失效,因此必须限制这种非预应力锚杆的荷载水平和变形。2从耐久性角度:预应力锚杆对于锚杆抗裂为有效的措施。因此,非预应力锚杆适用于荷载程度较低、基础底板位于岩层或坚硬地层、对变形控制相对宽松、浮力变化频率较低的情况。其余情况宜选择预应力锚杆。
2.3.3未进行锚杆群锚承载力验算有什么风险?
锚杆的破坏及承载力验算分为非整体性破坏和整体性破坏,间距小且短时,需特别注意群锚整体性破坏的承载力验算,即与土体或岩体一体破坏。当端部为中风化岩时,由于岩石的裂隙可能会造成椎体破坏,也应进行验算。
预应力锚杆和非预应力锚杆各有优缺点,均可采用预应力锚杆:优点:变形小、防腐性能好;缺点:渗水可能性大、施工难度高。非预应力锚杆:优点:渗水可能性小、施工难度低;缺点:变形较大、防腐性能相对较差。2.3地基基础——关于抗浮
天然地基承载力满足时,当配重方案费用较高,或下挖受到限制时,优选锚杆抗浮方案。
锚杆抗浮由于对结构增加了抗拔构件,实现了力的变向,设计合理时能取得良好的经济性。
锚杆可布置于柱下或房心布置。锚杆承载力发挥的均匀性是关键。当锚杆布置于房心时,锚杆的发挥效率与排布方式、筏板刚度等相关,应经过计算确定。当锚杆间距较小且短时,应计算群锚效应。难以保证均匀发挥
《建筑结构抗浮锚杆》22G815:常见锚杆选型,及防腐构造2.3地基基础——关于抗浮G自重+∑R锚杆≥S浮力+F土
G自重+∑R锚杆-F土≥S浮力对照抗浮标准7.3.4(Gt为附加压重)不考虑附加压重时,只有当F土=0时,公式才能等同物理意义上可以解释为:在抗浮水头作用下,只有当结构基础完全脱开地基时,才能完全发挥上部结构的重量和荷载用于抗浮。主要内容2.3地基基础——关于抗浮公式成立的条件:1、基础整体完全脱离地基土体;2、锚杆受力基本均匀,不能各个击破。规律:1、基础筏板刚度越大,锚杆反力越均匀;2、锚杆刚度越小,越容易脱离地基(均匀发挥);3、地基刚度越小,锚杆反力越均匀。岩石地基上房心布置锚杆抗浮能完全考虑上部结构重量吗?特点:锚杆钢度极大;地基刚度较大。
使锚杆达到满载时所发生的房心筏板微小的向上变形,几乎不可能带动柱下基础部分脱离岩面,发挥全部自重抗浮的作用。锚杆反力(高水)基底反力(高水)提示:岩石地基采用锚杆抗浮时,完全考虑上部结构重量不安全。
预应力锚杆,坚硬地基要注意。岩石锚杆试算结果:常见问题:主要内容2.3地基基础——关于抗浮2.3.7车库抗浮不足设置抗拔桩时,需要进行抗压工况的桩基承载力验算吗?如何进行抗压验算?解答:分为以下两个问题。1抗浮桩是否应进行抗压工况验算。《工程结构通用规范》GB550001-2021第2.1.1条规定:“结构在设计工作年限内,应能承受在正常施工和正常使用期间预期可能出现的各种作用”。若桩在设计工作年限内正常施工和正常使用期间均为受拉状态,就不存在抗压工况验算的问题;若勘察报告不能提供最低水位,应按结构水浮力为零时,进行桩的抗压工况验算。2抗浮桩的抗压工况应如何验算。抗压工况验算的计算模型应根据结构受力及桩基选型和布置的具体情况,合理选择。1)符合复合桩基的适用条件时(详见《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.2.3~5.2.5条),可按照桩土共同工作计算桩基的抗压承载力。当天然地基承载力满足要求,仅于柱下布置少量的抗拔桩,桩基采用摩擦桩且桩端不位于较硬土层时,也可不对桩基的抗压承载力提出要求,但应注意桩身强度的控制;2)以上条件不满足时,应按照桩基础设计,抗压抗拔反力均由桩基承担。关于复核基桩复合基桩定义:按大桩距(5~6倍桩径及其以上)布置的桩土共同承载的低承台群桩基础,工程桩为摩擦桩或端承作用较小的端承摩擦桩,设计时,在满足总体安全度K≥2和总沉降小于容许沉降的双重控制条件下,按单桩极限承载力设计。——《复合桩基理论与应用》(2004)宰金珉教授
桩的沉降发生塑性刺入的可能性大,在受荷变形过程中桩、土分担荷载比随土体固结而使其在一定范围变动,随固结变形逐渐完成而趋于稳定。
——《建筑桩基技术规范》5.6.2条文说明(减沉桩沉降机理)主要内容2.3地基基础——关于抗浮适用于桩
布
置
于
柱
下
在最高水头的抗浮工况时,桩与结构柱共同构成了不动支座,力的传递途径为:基础底面水浮力→筏板(抗水板)→柱墩(承台)→桩。为了减小柱墩间筏板的计算跨度,可以尽量增大桩间距,加大柱墩尺寸,扩大支座范围。而桩基选型是根据抗浮需要,对桩端持力层要求不高,且尽量不以坚硬土层作为桩端持力层。将基础按筏板设计,在受压工况下,形成整片筏板和柱下局部基桩共同发挥作用的特殊减沉桩-筏板基础。柱下布桩增大了局部地基刚度,相当于对应上部荷载最大处在土体中植入了大刚度的弹簧,可以减小柱位处基础的沉降,从而使整片筏板的变形更加趋于均匀。由于实现了柱下减沉,筏板配筋也会相应减小,进一步提高经济性。依赖于筏板的刚度,可以实现土体承担大部分竖向荷载,桩承担小部分荷载,从而实现在天然地基承载力欠缺不大时,用抗浮所需基桩配合筏板基础即可满足竖向承载的安全度。竖向荷载下减沉桩计算的关键是解决桩土承载的分配,也就是弹簧刚度匹配的问题。高水工况低水工况
一种抗拔桩的抗压验算办法:对于位于软土地基上的抗浮车库或多层带地下室项目,如果按照高水头抗浮要求确定所需桩基,而在水头位于基底以下时考虑桩土共同承担上部荷载,按照减沉桩的设计思路,则可以实现既能以最少的桩基数量满足抗浮、又能合理发挥天然土层承载力的目的,而且能够降低筏板配筋峰值,达到安全、经济、受力合理的平衡。
2.3地基基础——关于抗浮
需解决的问题◆大筏板下局部布桩,能够分别计算出桩的反力和土的反力;◆承台效应系数不好应用于有限元计算分析;
◆减小水位往复变动时的沉降变化;
◆拉压状态下均希望控制不超过桩基承载力(控制在弹性变形范围内,使双向承载力发挥可靠)。
处理及转化◆承台效应视为仅在承台及周边邻近范围存在,其余范围土体正常发挥作用;◆将土的基床系数与桩的刚度系数物理意义取值统一;◆将承台效应系数(承台底土的承载力发挥折减系数)转化为承台底土的弹簧刚度(基床系数)折减系数;◆进行考虑基础和上部结构刚度的计算;◆沉降复核。
关于承台效应系数ηc:承台底土地基承载力特征值发挥率
要求摩擦桩,全粘性土中桩间距小于3倍时不考虑。
3倍桩径以上就可考虑,且桩反力越大,效应越大,接近Ra时比较稳定,直至Ru。(6~10)d以上不受影响桩周土受桩侧剪应力作用产生竖向位移主要内容2.3地基基础——关于抗浮K1——桩刚度系数K2——土的基床反力系数K3=ηcK2◆
结果需满足:桩竖向反力≤Ra;柱墩及周边范围土层反力≤ηcfak;其余范围土层反力≤fak;基础最终沉降满足要求。2.3地基基础——关于抗浮
车库抗浮水位为场地设计地坪标高以下0.5m。基础持力层为第2层粉质粘土,承载力特征值为85kPa,压缩模量4.0MPa。采用桩径400mm的预应力管桩时,桩长为12米。桩基抗压承载力特征值为440KPa,抗拔承载力特征值为260KPa,布桩间距5d。案例2.3地基基础——关于抗浮
桩抗拔反力(高水)低水下的沉降结果
桩抗压反力(无水)
土反力(无水)K1=50000KN/m3K2=8500KN/m3K3=1500KN/m32.3地基基础——关于抗浮土:高水时与筏板脱离;低水时与桩共同承担荷载,柱跨间基底土反力约为0.65~0.85fak,柱墩底土的反力不超过0.2倍fak。桩:抗拔工况时补足承载力差值,抗拔承载力发挥约80%;抗压工况时与土共同承担竖向荷载,单桩抗压承载力发挥约85~100%,全部桩基约承担35%的整体竖向荷载。
效果:
——OK!材料用量比较材料用量材料单价材料总价配重抗浮(素混凝土)47.15m3(按照1m厚度)600元/m328290桩基抗浮3棵/柱(共36m)350元/m12600比较每柱节省15690元注:未计配重增加开挖和层高引起的量。关键问题:布桩间距选择与承台效应系数的选取;土的刚度系数(基床反力系数)与桩刚度系数的合理取值;桩土承载的分配——桩刚度与土体刚度的合理匹配。
效果:抗拔时桩承载力充分发挥,抗压时筏板底土承担大部分荷载,桩承担小部分荷载;
变形趋于均匀,筏板应力削峰;
也可解决抗压承载力略欠缺或局部不足情况。2.3地基基础——关于抗浮抗拔桩布置在房心的问题?◆桩与锚杆的不同——桩的抗压刚度不能忽略◆布置与竖向荷载不对应,抗拔时存在间接传力,均匀发挥须通过精确计算;◆抗压时加剧了筏板变形,对筏板不利。——抗拔桩布在房心时,抗压抗拔工况均需计算2.3地基基础——关于抗浮配重抗浮措施
独立基础+防水底板在抗浮时,实际是基底压力从基底地基土向周边防水板下浮力转移的过程,基础的冲切、配筋均向不利(增大)方向变化
,基础高度和配筋均由最高水头控制。宜按筏板模型,考虑高水工况计算和设计。采用非线性分析。增加组合2.3.11抗浮板的最小配筋率按照0.15%还是0.2%?解答:抗浮板承担水浮力,其受力模式不同于卧置于地基上的板。且配筋不像厚筏板那样大多由最小配筋率控制配筋,而是由内力控制。因此,抗浮板的最小配筋率宜按0.2%控制。
——《混规》8.5.2条文说明2.3地基基础——液化处理2.3.9当天然基础持力层为液化土时,地基承载力修正及抗震承载力调整应注意什么?解答:《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.2.3条规定的天然地基抗震承载力调整系数与89版抗震规范一样,但89版抗震规范规定不应将未经处理的液化土作为天然地基持力层,现抗震规范改为不宜将未经处理的液化土作为天然地基持力层。
粉土的地基承载力深和宽修正系数,按山东省《建筑岩土工程勘察设计规范》DB37/5025-2015第8.2.3条取值,稍密粉土的地基承载力深宽修正系数分别为1.3和0.2,未考虑是否液化。但液化是非地震工况也需考虑的因素,因此天然地基基础持力层为液化土时,应有对应措施,结构设计师应对原始数据进行分析,合理确定并适当降低地基承载力深宽修正系数及抗震承载力调整系数。——对独立基础,基底位于液化土层时应特别注意。液化土中采用复合地基?液化对土的影响主要是导致喷水冒砂及刚度下降,其影响程度与液化等级及上覆非液化土层厚度有关。轻微液化虽不易导致喷水冒砂,但仍会引起桩周土刚度的下降。根据《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021第4.3.4条条文说明:“欠固结土、湿陷性黄土、可液化土中进行复合地基设计时,需要采用挤密、振密等方法形成复合地基增强体的同时增加桩间土的密度,防止使用期间产生较大固结沉降或湿陷量,形成由增强体承担全部或绝大部分荷载的状态”。因此,在液化土层中采用非挤土的CFG复合地基无确定依据。上述情况若采用复合地基时,可采用打入式预制桩或其他挤土桩,并按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.4.3-3条进行处理。2.3地基基础——液化处理◆桩承载力及抗震验算:——《建筑抗震设计规范》4.4.3:要求桩承台底面上下分别有厚度不小于1.5m和1.0m的非液化和非软弱土层;
地面加速度最大时刻(地震中),按照4.4.3条2款1)对液化土的侧阻折减(未充分液化),进行桩基抗震承载力的校核;——地震中未充分液化
地震后,按照4.4.3条2款2),扣除液化土层全部侧阻及承台下2m深度非液化土层的侧阻,进行静力荷载组合下的承载力校核。——充分液化
两种情况按不利取值。
打入式预制桩,当满足4.4.2条3款的条件,单桩承载力可不折减。——消除了桩间土的液化。——《建筑桩基技术规范》5.3.12
当承台底面上下分别有厚度不小于1.5m和1.0m的非液化和非软弱土层时,进行侧阻折减,同《抗规》4.4.3条2款1);
非液化土层厚度小于以上规定时,土层液化影响折减系数取0。
亦给出了挤土桩的有利作用,且更清晰。◆构造:液化土中桩的配筋范围和箍筋加密要求应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-20104.4.5条及《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021第3.2.3条的要求。◆以上要求对灌注桩和预制桩同样适用,对于预制空心桩,尚宜要求灌芯长度
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