程懋堃—如何正确理解和应用规范条.ppt

,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,如何正确理解和应用规范条文 关于楼板开洞,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（一）高规02版4.3.6条中，有一个 要求： “楼板开洞总面积不宜超过楼面面 积的30”。这个要求，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，任意以过分保守的观念来解释规 范条文，甚至对图1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，规 范条文明明写的是“楼板开洞”， 绿化面积是在建筑物的室外， 怎么能算作“楼板开洞”呢？,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（二）国外规范对这个问题都有明确规定。例如美国混凝土学会（American Concrete Institute）简称ACI，它每3年出版一次规范，最近一次是2008年，称为ACI318-08。它有一节专门说这个问题。新西兰规范NZS3101-2006的第13章也是专门说这个问题。 此外，美国还有一个机构：波特兰水泥协会（Portland Cement Association）简称PCA，是一个非赢利组织，由若干大水泥厂商资助。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，08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。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,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）。附图2清楚表明力的传递途径。 PCA08版手册中，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：,图2,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,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； 传递横向力至竖向抗震体系； 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、刚度，以使整个建筑能整体变形与转动。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,下面介绍新西兰规范ZS3101-2006在这方面的条文内容： 13.2 横隔板的定义 相对较薄但刚度较大的水平结构构件，它传递平面内的横向力至竖向抗侧力构件。 C13.2（即13.2的解说） 本节提供对横隔板的设计要求。其基本原则是能将建筑物中的所有抗侧力构件有效地连结在一起。横隔板的第一种作用，是将每层楼板看作一根水平深梁，将风或地震产生的力传递至各种抗侧力构件，例如框架或结构墙。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,其第二种作用，见图3 (此图是本文作者按该规范原意而画的)。是在某一特定的楼层，需要将该楼层平面内的巨大剪力从一个竖向抗侧力构件，例如核心筒，传至另外的竖向抗侧力构件，例如周边的基础墙。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（三）关于楼板开洞 美国和新西兰规范都没有楼板开洞面积百分比的限值。美国ACI规范有一张插图，见本文图2。新西兰NZS3101规范认为，楼板上的大开洞常是不可避免的。两本规范都规定，应该对楼板传递水平力进行分析计算，推荐使用拉压杆方法。当存在大开洞时，应注意楼板在其平面内刚度无穷大的假设可能不成立。新西兰规范提出一个判断方法：当横隔板（楼板）的最大横向变形大于各楼板的平均变形的二倍时，即应考虑其柔性。 各规范还强调，应注意隔板伸入竖向构件内的钢筋的的锚固。作者认为这一点很重要，而我们的规范常忽略此点。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（四）对于我国规范条文的正确理解与应用 从以上介绍的美国及新西兰规范，可以知道，抗震、抗风建筑的楼板（屋顶板）除了须承载竖向荷载外，还须承担将地震、风等产生的水平力，传递至竖向抗侧力体系。考虑板的第二种作用时，应将其视为水平置放的梁（如图2所示）。 再来看规范条文，条文中写明是楼板，当然是指建筑物的室内的板。由于它需传递水平力，实际上是平放的梁，而梁上是不能任意开洞的，但决不是指建筑物以外的什么。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,如图4所示的绿化面积，起不到任何承担竖向荷载与传递水平力的作用，怎么能算“楼板开洞”呢？ 我认为，该条文的用意，是对于需要传递水平力的楼板（包括屋顶板下同），不宜在不恰当的部位，开有过大的洞。因此，不宜只限制开洞率的多少，而应根据开洞的部位是否阻碍了水平力的传递，开洞的尺寸是否已影响了板作为水平放置的梁的承载力等方面，去衡量该洞口是否可以设置。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（1）开洞位置 如图5所示，有一段楼板，两端为剪力墙，中部为框架。显然，当建筑受到水平力时，其所受力需由楼板传至两端的剪力墙。如果在洞1位置有洞口，它将影响楼板所受水平力传至左端剪力墙，因此，即使洞口面积小于楼板面积的30，也是不宜设置的。,再看洞口2，位于楼板长度的中部，犹如一根梁在中部有洞口，它对于梁的承载力，影响是较小的。因而，即使洞口面积大于楼板面积的30，只要构造得当，例如在楼板上下两边适当加厚，布置梁以便受力，也是可以的。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（2）楼电梯间的洞口 有的文献认为，楼、电梯间无楼板，将使楼面产生较大消弱。我认为这是一种误解。楼、电梯间如果四周有混凝土墙，实际上已对开洞的“削弱”进行了很好的补偿。有人认为应将楼、电梯间周边的剩余楼板加厚，并加强配筋。但实际上楼电梯间周边的混凝土墙的补强作用，要比加厚楼板大得多！,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（3）开洞部位占整个建筑物的百分比,如图6所示， 有一栋20层的酒店，由于门厅大堂要求显示气派，在二、三层楼板处开有大洞，面积超过楼层面积的30。然而，在总共20层楼板中，开大洞的楼层仅为2层，也即占全部楼层的1/10。这是很小的百分比。而且，它的开洞在最底下二层，也是偏于有利的。因此，我认为从总体来看，这类建筑物应是安全的。,BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN,北京市建筑设计研究院,（五）小结,综合以上所述，高规中提出楼板不宜开洞超过楼层面积的30的用意，是正确的。可以提醒设计人注意，不可任意开洞，以免影响其传力作用。但是，在条文说明中，未说清楚楼板起着传递水平力的作用。 对于楼板开洞，只笼统提30的限值。实际上，开洞部位、开洞