設計人員經(jīng)常需要查閱規(guī)范條文，以指導和協(xié)助自己的工作。對于各本規(guī)范的條文，不但對于其中重要的條款應熟記，而且對于各條文的含意應當正確理解，以便正確應用。

規(guī)范中有相當一部分條文在使用時有一定范圍，不是任何情況都適用；有的規(guī)范條文內容不明確，容易產(chǎn)生誤導；個別規(guī)范條文甚至是強制性條文，可能無法執(zhí)行；還有個別條文甚至出現(xiàn)概念錯誤。因此，設計人員對于規(guī)范條文的正確理解和應用是非常重要的。如果錯誤地理解和應用了規(guī)范條文，輕則導致設計浪費，重則導致安全問題。

本文將分別對上述各類問題加以敘述。

1 對規(guī)范條文理解要透徹，需理解其制定目的

《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ 3—2010）[1]（簡稱高規(guī)）第3.6.2條: “房屋高度不超過50m時，8、9度抗震設計時宜采用現(xiàn)澆樓蓋結構；6、7度抗震設計時可采用裝配整體式樓蓋，且應符合下列規(guī)定：…”其中第5款要求:“樓蓋每層宜設置鋼筋混凝土現(xiàn)澆層?，F(xiàn)澆層厚度不應小于50mm，并應雙向配置直徑不小于6mm、間距不大于200mm的鋼筋網(wǎng)，鋼筋應錨固在梁或剪力墻內?！备咭?guī)制定本條的目的是：當?shù)卣鸢l(fā)生時，地震產(chǎn)生的水平作用力要通過樓板傳遞并分配至各豎向構件。而預制板樓蓋的整體性不如現(xiàn)澆樓蓋，所以要在預制板上面設置厚度不小于50mm的鋼筋混凝土現(xiàn)澆層。因此，對此條款的正確理解是：水平作用力需要樓蓋來傳遞，如果不需要傳遞水平力，則現(xiàn)澆層不一定需要。

下面舉個例子：北京某酒店高20層，其平面示意見圖1，使用多年后需要翻新改建。該酒店縱橫方向均布置現(xiàn)澆的剪力墻，樓蓋為每開間一塊的預制雙向預應力大板，板的尺寸為3.6m×（5.5～7）m。板面在預制時做成平滑表面，安裝后即直接鋪設面層（地毯或磁磚）。負責改建設計的結構工程師認為原設計板面無現(xiàn)澆面層，不符合規(guī)范。但是如果加現(xiàn)澆面層，將增加預制板以及剪力墻的荷載，出現(xiàn)超載。于是甲方組織召開了專家討論會。筆者參加了此討論會并表達了自己的觀點:由于該工程剪力墻布置很密，每開間均有剪力墻，因此地震產(chǎn)生的水平力將在各開間由“當?shù)亍钡募袅Τ袚?，也即“各自為?zhàn)”，不需要傳遞水平力，因此可以不考慮高規(guī)第3.6.2條的要求，不需加設鋼筋混凝土現(xiàn)澆層。與會各位專家也都同意筆者的意見，不需在預制板上加現(xiàn)澆層，改建設計的難題就此順利解決。

圖1 某酒店平面示意

2 規(guī)范條文的使用都有一定范圍，不是在任何情況下都能采用

例如高規(guī)第3.4.6條:“當樓板平面比較狹長、有較大的凹入和開洞時，應在設計中考慮其對結構產(chǎn)生的不利影響。有效樓板寬度不宜小于該層樓面寬度的50%；樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的30%；在扣除凹入或開洞后，樓板在任一方向的最小凈寬度不宜小于5m，且開洞后每一邊的樓板凈寬度不應小于2m?！?/span>

這條要求常因不同的理解和解釋而困擾設計單位。有些施工圖審查單位，甚至對圖2中口字形建筑物中間的綠化面積，也視作“樓板開洞”，認為面積不能超過30%。

圖2口字形建筑物

國外規(guī)范對這個問題有明確規(guī)定。例如美國混凝土學會ACI（American Concrete Institute）規(guī)范ACI318-2011[2]中有一節(jié)專門說這個問題；新西蘭規(guī)范NZS3101-2006[3]的第13章也是專門論述這個問題。

美國波特蘭水泥協(xié)會PCA（Portland Cement Association）是一個非盈利組織，由若干大水泥廠商資助，此協(xié)會專門研究有助于提高和推廣水泥制品的技術，其中重要的一項是鋼筋混凝土技術。ACI的每版混凝土規(guī)范出版后，PCA即出版一本應用ACI318規(guī)范的手冊，例如2008版的篇幅達900頁，它詳細解說了ACI318規(guī)范的各個章節(jié)，并用簡單的手算例題來幫助理解和正確應用規(guī)范。

ACI318規(guī)范將傳遞水平力（包括地震力和風力）的樓板（屋頂板）稱為Diaphragm（橫隔板）。

PCA08版手冊中，相應解釋橫隔板的定義和功能如下：

在建筑工程中，橫隔板屬于結構構件，如樓板或屋頂板，它起著下列部分或全部功能：1）提供建筑物某些構件的支點，如墻、隔斷與幕墻，并抵抗水平力，但不屬于豎向抗震體系的一部分；2）傳遞橫向力至豎向抗震體系；3）將不同的抗震體系中的各組成部分連成一體，并提供適當?shù)膹姸?、剛度，以使整個建筑能整體變形與轉動。

新西蘭規(guī)范ZS3101-2006[3]有關這方面的條文內容如下：

第13.2條明確橫隔板的定義為：相對較薄但剛度較大的水平結構構件，它傳遞平面內的橫向力至豎向抗側力構件。第13.2條的解釋（即C13.2）為：本節(jié)提供對橫隔板的設計要求。其基本原則是能將建筑物中的所有抗側力構件有效地連結在一起。橫隔板的第一種作用，是將每層樓板看作一根水平深梁，將風或地震產(chǎn)生的力傳遞至各種抗側力構件，例如框架或結構墻。其第二種作用是在某一特定的樓層，將該樓層平面內的巨大剪力從一個豎向抗側力構件（例如核心筒）傳至另外的豎向抗側力構件（例如周邊的地下室外墻），見圖3(此圖是筆者按該新西蘭規(guī)范ZS3101-2006[3]原意而繪制的)。

圖3 地下室頂板(轉換層樓板)傳遞上部剪力至地下室抗側力構件示意

美國和新西蘭規(guī)范都沒有樓板開洞面積百分比的限值。兩本規(guī)范都規(guī)定：應該對樓板傳遞水平力進行分析計算；當存在大開洞時，應注意樓板在其平面內剛度無窮大的假設可能不成立。新西蘭規(guī)范提出一個判斷方法：當橫隔板（樓板）的最大橫向變形大于各樓板的平均變形的2倍時，即應考慮其柔性。

這兩國的規(guī)范還強調：應注意隔板伸入豎向構件內的鋼筋的錨固。筆者認為這一點對結構設計很重要，而我國的結構設計規(guī)范常忽略此點。

從以上介紹的美國及新西蘭規(guī)范可以知道，抗震、抗風建筑的樓板（屋頂板）除了需承載豎向荷載外，還需承擔將地震、風等產(chǎn)生的水平力，傳遞至豎向抗側力體系。

再來看我國高規(guī)第3.4.6條，條文中寫明是樓板，當然是指建筑物的室內的板，而不是指建筑物以外的部分。因此，圖2中所示的綠化面積不是建筑物的一部分，當然不能算“樓板開洞”。

因此高規(guī)第3.4.6條的用意是：對于需要傳遞水平力的樓板（包括屋頂板），不宜在不恰當?shù)牟课婚_過大的洞。因此，不宜只限制開洞率的多少，而應根據(jù)開洞的部位是否阻礙了水平力的傳遞、開洞尺寸是否影響了水平力的傳遞等方面，去衡量該洞口是否可以設置。

再舉個例子：圖4所示為一棟高層住宅平面示意。為了滿足建筑的使用要求，建筑的四面都有較大的突出。設計時往往在樓層四面的突出部位之間布置拉梁，以增加其整體性，但是有的人卻把拉梁與外墻之間的空間（圖4中斜線填充部位）作為樓板開洞面積，這是錯誤的。高規(guī)中的用詞很明確，是“樓板開洞”，現(xiàn)在如果把建筑室外部分由拉梁與外墻圍成的空間也作為“樓板開洞”，這是任意擴大規(guī)范條文的限制范圍，是概念錯誤。

圖4 高層住宅平面示意

筆者認為規(guī)范制定本條的目的是：如果樓板開洞面積過大，將可能影響水平力的傳遞。如圖5所示，為一個工程的部分平面示意。當結構受到地震作用時，水平力將通過樓板傳遞到兩側的剪力墻。當在圖中樓板開洞2時，基本不影響水平力的傳遞，因此洞口大小可以基本不受限制，只要不影響豎向荷載的安全即可。但如果樓板開洞1時，將影響水平力傳遞至剪力墻，因此洞口不宜太大，并宜按照“剪摩擦”（Shear friction）方法驗算樓板伸入墻內的鋼筋，其強度應足以承擔水平力，而且鋼筋伸入墻內應滿足受力錨固的要求。

圖5樓板開洞位置示意

因此，樓板是否可以開大洞，應視具體情況而定，不能一概而論。開大洞是否對受力有影響，要看開洞的位置是否合適，而且，30%這個限值是否有充分的根據(jù)，筆者也表示懷疑。

還有的審圖人員將電梯井筒內的樓板開洞，也認為是不利因素，將其開洞面積也計入。事實上，電梯井洞四周的混凝土墻，是能傳遞水平力的，所以電梯樓板洞口不能算不利因素。樓梯間周圍如果有封閉的混凝土墻（墻上可以開洞），也應與未開洞同樣對待。

高規(guī)第3.4.7條的條文說明：“高層住宅建筑常采用艸字形、井字形平面以利于通風采光，而將樓電梯間集中配置于中央部位。樓電梯間無樓板而使樓面產(chǎn)生較大削弱，此時應將樓電梯間周邊的剩余樓板加厚，并加強配筋。外伸部分形成的凹槽可加拉梁或拉板，拉梁宜寬扁放置并加強配筋，拉梁和拉板宜每層均勻設置?！贝藯l文說明也有錯誤。實際工程中沒有設計人員將樓電梯間周邊的剩余樓板加厚，并加強配筋。

樓電梯間的四周如有鋼筋混凝土墻時，對于力的傳遞，因為有墻的“補強”，應無影響，可以不必認為是開洞面積。如圖6所示，鋼梁開洞，用鋼板補強，其作用與電梯洞口四周的混凝土墻類似。

圖6鋼梁開洞補強示意

3 個別規(guī)范條文，甚至是強制性條文，可能無法執(zhí)行

《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB 50007—2002）[4]的第8.2.7條第4款以及第8.4.13條及《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB 50007—2011）[5]的第8.4.18條都提出：當?shù)讓又幕炷翉姸鹊燃壌笥跀U展基礎及梁板式筏基的混凝土強度等級時，應驗算基礎頂面的局部受壓承載能力。以上兩條條文都是強制性條文，條文中規(guī)定應按照現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2010）[6]驗算。但是，現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2010）[6]及上一版的《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2002）[7]中的局部承壓計算方法，只適用于預制構件之間的接觸面的驗算或后張預應力筋錨頭的接觸面配置間接鋼筋的驗算,對于現(xiàn)澆配筋的柱與基礎之間的局部受壓承載能力驗算并不適用。因為柱子有很多縱筋伸入基礎，傳遞了大量內力，所以《混凝土結構設計規(guī)范》的計算方法并不適用。但是規(guī)范中又沒有這種情況的適用方法，因此究竟應如何驗算，需要做大量的試驗及研究工作。

綜上所述，《建筑地基基礎設計規(guī)范》[4,5]的某些強制性條文也是無法實施的。

4 個別規(guī)范條文，出現(xiàn)概念錯誤，應予以修正

《建筑地基基礎設計規(guī)范》[4,5]中，對于筏板基礎中的雙向板，要求既驗算沖切，又驗算剪切。這是一個概念錯誤。

按照材料力學原理，單向受力構件需驗算剪切，雙向受力構件需驗算沖切，沒有又驗算剪切又驗算沖切的。而且根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》所繪的示意圖（圖7），永遠是里面的虛線控制。因為里邊的虛線周長最短，而我國規(guī)范，抗沖切與抗剪切的允許應力都是0.7ft 。因此，起控制作用的是距支座h0處的底板周長，所以永遠是剪切起控制作用，這是不合理的。

圖7筏板基礎中雙向板驗算沖切和剪切周長示意

因為，首先不應要求計算剪切；其次要求計算兩種受力情況——受沖切與受剪切，結果卻始終由一種情況，也即受剪切起控制作用，那么，為什么要求驗算兩種情況呢？

因此，在筆者主編的《北京地區(qū)地基基礎設計規(guī)范》（DBJ 11-501—2009）[8]和《全國民用建筑工程設計技術措施結構（地基與基礎分冊）》[9]中就規(guī)定，對于筏板基礎中的雙向板，只需驗算沖切，不需驗算剪切。

5 有些規(guī)范條文的修改，使材料消耗大量增加，造成浪費

《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2002）[7]中的受彎構件斜截面承載力的計算公式為：

Vcs=0.7?tbh0+1.25?yv h0

現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2010）[6]中將該式修改為：

Vcs=0.7?tbh0+?yv h0

上兩式相比，后者箍筋用量增加了約20%，而在2002年~2010年期間，并未出現(xiàn)因箍筋不足而發(fā)生安全事故，在實際震害調查中也未出現(xiàn)因地震作用而導致梁發(fā)生剪切破壞。這種修改，造成無謂的浪費，不知是否有充分理由。

6 關于受沖切承載力計算

我國《混凝土結構設計規(guī)范》[6,7]對于受沖切承載力的要求過于保守?？辜羟械脑试S應力是0.7ft，抗沖切也是0.7ft，二者等值。剪切是單向受力，沖切是雙向受力，后者比前者有利，是不應該相等的。

美國規(guī)范ACI318中，抗剪切允許公式采用（fc’是圓柱體抗壓強度，類似我國的fc）?？箾_切允許公式采用，比抗剪切允許值大了1倍。美國規(guī)范ACI318對于不利情況下的允許值要予以折減，有如下兩個公式：

式中是柱子長短邊的比例；系數(shù)的取值如下：內柱=40，邊柱=30，角柱=20。

我國《混凝土結構設計規(guī)范》（GB 50010—2010）[6]也引用了這個概念，有如下兩個公式：

式(6.5.1-2):

式(6.5.1-3):

以上兩式的含意與美國規(guī)范ACI318完全相同，也是對于不利情況下的折減。但是美國規(guī)范ACI318是在抗沖切應力允許值增加1倍的情況下加以折減，而我國的抗剪切與抗沖切應力完全相同的情況再予以折減，是太保守了的。這是引用外國規(guī)范卻未吃透其意義的一個例子。

來源：鋼構聯(lián)盟

（原載2012年《建筑結構》第12期，作者：程懋堃，周筍）

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