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对《混凝土结构通用规范》的理解
摘要:《混凝土结构通用规范》GB55008-2021自2022年4月1日起实施,本规范为全文强制性条文,需严格执行;本文对规范进行简单介绍,针对规范中部分争议较大条文进行分析,结合规范编制组解读等给出执行建议。
关键词:砼通规;砼规
1《混凝土结构通用规范》的主要变化简介
《混凝土结构通用规范》(以下简称砼通规)涵盖混凝土结构全寿命周期的性能和关键技术措施,共6章99条,适用于房屋建筑、市政、交通(公路、铁路、水运)等工程建设领域,初步实现大口径通用。相比现行相关规范有以下主要变化:
1)增加过去存在但不强制的很多规定(第2~6章:混凝土原材料性能、混凝土强度等级、混凝土配合比、混凝土耐久性、普通钢筋和预应力筋性能、钢筋连接和锚固性能、混凝土保护层厚度、混凝土最小截面尺寸、结构刚度(变形)、裂缝、舒适度控制、施工及验收,维护及拆除等方面);
2)普遍提高混凝土强度等级要求(2.0.2条);
3)提高预应力筋的延伸率要求(3.2.2条);
4) 提高了混凝土用砂氯离子含量控制(3.1.2条)、水泥及拌和用水氯离子控制(3.1.1条、3.1.5条、3.1.6条);提高了混凝土(拌和物、硬化混凝土)中氯离子含量控制(计算方法,3.1.8条);
2《混凝土结构通用规范》争议较大条文分析
问题1:《砼通规》4.4.4条规定:“矩形截面框架梁的截面宽度不应小于200mm;”是否说明剪力墙中连梁也不应小于200mm,从而剪力墙厚度不应小于200mm?“矩形截面框架柱的边长不应小于300mm,圆形截面柱的直径不应小于350mm”楼梯间梯柱是否需要执行?
结构构件最小截面尺寸除了满足结构可靠性(安全性、适用性、耐久性)设计的基本要求外,还要考虑设计中没有考虑到的某些偶然作用,要留有适当的安全冗余度,同时还要考虑混凝土结构的特点,如混凝土结构防水、防火、普通钢筋和预应力筋布置、混凝土浇筑等施工要求。根据以上主要原则,《砼通规》提出构件最小截面的要求,设计中对于构件最小截面的确定应遵循以上原则。
框梁宽度不应小于200mm,本条所说框架梁不包含剪力墙结构中连梁,故不会间接限制剪力墙厚,否则与本规范4.4.4-3条:“高层建筑剪力墙的截面厚度不应小于160mm,多层建筑剪力墙的截面厚度不应小于140mm”所规定的最小剪力墙厚矛盾。
一般项目填充墙厚200mm,不小于300mm截面的梯柱可能会造成梯柱凸出墙面,可能影响到使用的舒适性;《砼通规》执行后,部分地区针对此条给出了当地图审的执行标准,例如泰安市施工图审查交流会会议纪要(2022年第1期):“楼梯层间梯柱断面尺寸当梯柱参与建模计算时应执行4.4.4-2条,其他情况可不执行4.4.4-2条;”,济南市施工图审查专业委员会会议纪要(第三期)(2022年4月1日):“楼梯层间梯柱断面尺寸可不执行4.4.4-2条”。根据《砼通规》起草人黄小坤研究员对规范的解读:“判断楼梯柱、出屋面小柱或其它柱要不要执行这一条的一个条件是它属不属于抗侧力构件,或者说它破坏以后的影响程度,也就是与设计目标和预期有关系,如果它破坏后影响很大,那么肯定要执行这一条,如果它破坏后无所谓,对什么都没有影响,那么可以认为是次要的小柱子,不一定要执行这一条”。个人理解:楼梯梯板在水平作用下起斜撑效果,对剪力墙结构中楼梯间梯柱、框剪结构中由剪力墙围合起来的楼梯间梯柱、框架结构中滑动支座楼梯梯柱等楼梯斜撑效果较弱的情况,应允许垂直梯板长度方向梯柱截面按不小于200mm,从而不凸出填充墙表面。
问题2:《砼通规》4.4.6-2条:“除悬臂板、柱支撑板之外的板类受弯构件,当纵向受拉钢筋采用强度等级500MPa的钢筋时,其最小配筋率应允许采用0.15%和0.45ft/fy中的较大值”,板类受弯构件采用CRB600H钢筋时最小配筋率如何执行?
对比《砼通规》与《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010(2015年版)(以下简称砼规)8.5.1条可知,当采用HRB400钢筋时,板类构件最小配筋率应采用0.2%,《砼规》对于C30混凝土板采用HRB400钢筋最小配筋率可采用0.179%的规定已成为历史。
《砼通规》在3.2钢筋章节新加入了CRB600H钢筋,CRB600H钢筋fyk=540MPa,但4.4.6-2条仅明确“当纵向受拉钢筋采用强度等级500MPa的钢筋时,其……”从字面理解,将CRB600H钢筋排除在外,这使得CRB600H钢筋使用受到限制,《砼通规》执行以来各地对此条的理解也不一致,朱炳寅建议咨询当地图审或组织专家会确认,黄小坤研究员认为“条文写的是500MPa,实际是500MPa及以上,包括600MPa的钢筋,如CRB600H钢筋,除悬臂板、柱支承板之外的板类受弯构件都允许采用0.15%和0.45ft/fy中的较大值,但所采用钢筋应满足《砼通规》2.0.3、2.0.4、3.2.1、3.2.2相关要求,这些条文对钢筋的性能、强度取值、材料分项系数、延伸率等提出限制条件,并非随便一个冷加工钢筋,只要强度高就可以用到混凝土结构里。”
当项目有使用CRB600H等高强钢筋需求时,在满足《砼通规》对钢筋的相关要求前提下,设计人员应提前与当地图审达成一致。
问题3:《砼规》4.2.3条规定“对轴心受压构件,当采用HRB5OO、HRBF5OO钢筋时,钢筋的抗压强度设计值fy应取400N/mm2……但用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2。”《砼通规》4.4.2-5条规定“对于轴心受压构件,钢筋的抗压强度设计值取值不应超过400N/mm2。”未提及“受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2”的规定。此限制条件是否已经取消?
《砼规》4.2.3条原为强制性条文,条文说明中解释“根据试验研究结果,限定受剪、受扭、受冲切箍筋的抗拉强度设计值fyv不大于360N/mm2;但用作围箍约束混凝土的间接配筋时,其强度设计值不受此限。”可见原规定有试验数据支撑,取消此规定的原因在《砼通规》起草说明中也未明确。黄小坤研究员解释:“受剪受扭受冲切虽然没有限制,但先进国家规范均有限制,目前有一些研究表明,在一定的条件、一定的破坏状态下,受剪箍筋的强度可以超过360MPa,但现阶段不能列入通用规范条文,还需要继续研究。尽管现在通用规范没有列“受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2”这条,但还是要暂且按《砼规》的规定区分受力形态、受力状态、受力的需求来决定钢筋设计强度的取值”。
鉴于《砼规》本条文原为强制性条文以及受剪、受扭、受冲切破坏的形态,在相关规范尚未明确前建议继续按原规范要求执行。
3结语
通用规范现阶段处于执行的初期,部分条文含义尚不明确,对执行过程中影响较大争议条文建议提前与当地图审达成一致,必要时组织专家会达成一致结论,避免设计返工进而影响项目开发周期。
参考文献
[1]《混凝土结构通用规范》GB55008-2021,中国建筑工业出版社