2021年7月15日,住建部網(wǎng)站發(fā)布了13本全文強制規(guī)范,自2022年1月1日起實施。各本通用規(guī)范均為強制性建設(shè)規(guī)范,全部條文必須嚴格執(zhí)行,并且工程建設(shè)標準相關(guān)強制性條文同時廢止。現(xiàn)行工程建設(shè)標準中有關(guān)規(guī)定與本規(guī)范不一致的,以本規(guī)范的規(guī)定為準。
圖1 全文強制規(guī)范發(fā)布的通知
1.通用規(guī)范中對風(fēng)荷載計算基本風(fēng)壓的要求
在《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》GB55001-2021通用規(guī)范4.6.2條要求,結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載計算的基本風(fēng)壓要求,對其最小取值做了不小于0.3kN/m2的規(guī)定。比較細致的設(shè)計師發(fā)現(xiàn)通用規(guī)范對基本風(fēng)壓的要求和現(xiàn)行的 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012(后續(xù)簡稱“荷載規(guī)范”)、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010 (后續(xù)簡稱“高規(guī)”)、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-2015(后續(xù)簡稱“高鋼規(guī)”)要求不一致。
圖2 《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》對基本風(fēng)壓的要求
2.荷載規(guī)范中對風(fēng)荷載計算的基本風(fēng)壓要求
現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012第8.1.2條對基本風(fēng)壓的要求中,也規(guī)定了不得小于0.3kN/m2的規(guī)定,同時強調(diào)了對高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu),基本風(fēng)壓的取值應(yīng)適當提高。
圖3 荷載規(guī)范對基本風(fēng)壓的要求
對于荷載規(guī)范中基本風(fēng)壓適當提高多少,規(guī)范并沒有給出明確的要求,并在該條條文說明中強調(diào)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的自身特點,由各結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范做出相關(guān)規(guī)定。
圖4 荷載規(guī)范8.1.2條條文說明
對比荷載規(guī)范對基本風(fēng)壓的要求,通用規(guī)范中取消了基本風(fēng)壓適當提高的要求,并且通用規(guī)范中也明確其他現(xiàn)行規(guī)范中涉及到的強條作廢。這就導(dǎo)致很多設(shè)計師產(chǎn)生疑問,以后對高層建筑或者對風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu)設(shè)計時,風(fēng)壓是否還需要提高?我們再看看其他的規(guī)程對該條文的是具體如何要求的。
3.高規(guī)中對風(fēng)荷載計算的基本風(fēng)壓要求
現(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010 第4.2.2條對基本風(fēng)壓的要求中,規(guī)定基本風(fēng)壓按照荷載規(guī)范要求取值,并特別強調(diào),對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑,承載力設(shè)計時按照基本風(fēng)壓的1.1倍采用。
圖5 高規(guī)對基本風(fēng)壓的要求
對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑,在高規(guī)正文中并沒有明確要求,但是在條文說明中做了明確說明,一般認為對于房屋高度大于60m的高層建筑,風(fēng)荷載計算時應(yīng)該按照基本風(fēng)壓的1.1倍采用。
圖6 高規(guī)條文說明對基本風(fēng)壓的要求
4.高鋼規(guī)中對風(fēng)荷載計算的基本風(fēng)壓要求
現(xiàn)行《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-2015 第5.2.4條對基本風(fēng)壓的要求中,規(guī)定基本風(fēng)壓按照荷載規(guī)范要求取值,并特別強調(diào),對風(fēng)荷載比較敏感的高層民用建筑,承載力設(shè)計時按照基本風(fēng)壓的1.1倍采用。高鋼規(guī)該條參考的是高規(guī)的條文,條文說明與高規(guī)要求一致。
圖7 高鋼規(guī)對基本風(fēng)壓的要求
5.設(shè)計中對結(jié)構(gòu)基本風(fēng)壓如何正確取值
《通用規(guī)范》采用全文強制執(zhí)行的統(tǒng)一規(guī)范來代替現(xiàn)行各本規(guī)范中的分散的強制性條文,形成更加條理化、清晰化的強制性技術(shù)法規(guī)體系。采用通用規(guī)范后,對于其他現(xiàn)行規(guī)范中的強制性條文作廢。但是如抗規(guī)、高規(guī)、荷載規(guī)范等其中的相關(guān)條文,通用規(guī)范在說明中也建議一般情況下執(zhí)行。
圖8 關(guān)于通用規(guī)范實施后其他規(guī)范的執(zhí)行
因此,雖然通用規(guī)范中對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑并沒有要求在設(shè)計時對基本風(fēng)壓進行放大,但是設(shè)計師在通用規(guī)范執(zhí)行后,對高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu),基本風(fēng)壓的取值應(yīng)適當提高。如果沒有其他可靠的依據(jù),可以按照現(xiàn)行的高規(guī)及高鋼規(guī)的要求,對承載力設(shè)計時的風(fēng)壓乘以1.1,變形控制仍可以按照基本風(fēng)壓進行控制。
目前通用規(guī)范將結(jié)構(gòu)在多遇地震下的變形驗算列入了強條,要求結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的彈性變形不應(yīng)大于容許變形值。但是通用規(guī)范中對具體的變形限值是多少也沒有給出。同時通用規(guī)范對風(fēng)荷載作用下的變形要求并沒有以強條的形式提出要求,設(shè)計中可以按照現(xiàn)行規(guī)范的要求進行結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載下的變形控制。
圖9 通用規(guī)范對結(jié)構(gòu)多遇地震下的變形驗算要求
6.軟件中實現(xiàn)僅僅對承載力設(shè)計時的基本風(fēng)壓放大1.1
通用規(guī)范執(zhí)行后,設(shè)計中如果遇到高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu),設(shè)計時的基本風(fēng)壓仍然按照現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)的要求進行處理,承載力設(shè)計階段基本風(fēng)壓放大1.1。軟件提供了參數(shù)“承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)放大系數(shù)”,設(shè)計中在軟件中可直接指定該參數(shù)為1.1。如果直接對基本風(fēng)壓放大1.1后,填入到修正后的基本風(fēng)壓,會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載下的變形也被放大。
注意:很多設(shè)計師在設(shè)計中對于大于60m的高層結(jié)構(gòu)及對風(fēng)荷載比較敏感的鋼結(jié)構(gòu)建筑等,忘記了對承載力設(shè)計時的風(fēng)荷載效應(yīng)進行1.1的放大,甚至有些設(shè)計師遺漏了60m以上的結(jié)構(gòu)要考慮風(fēng)荷載與地震作用同時組合。
圖10 軟件中指定承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)放大系數(shù)
某框筒結(jié)構(gòu),1層地下室,地上20層,結(jié)構(gòu)高度82.6m,8度0.2g,三類場地,基本風(fēng)壓0.4kN/m2。如果考慮承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)放大系數(shù)1.1,計算完畢可以看到,結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載下的變形并不會發(fā)生變化,但是對應(yīng)的構(gòu)件承載力驗算時的組合內(nèi)力發(fā)生變大,配筋也變大。(198組合號為風(fēng)荷載與地震作用同時組合)
圖11 框筒結(jié)構(gòu)三維模型圖
圖12 承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)放大1.1后結(jié)構(gòu)在Y向風(fēng)荷載變形與不放大時的變形相同
圖13 承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)不放大某柱的配筋結(jié)果
圖14 承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)放大1.1后某柱的配筋結(jié)果
該結(jié)構(gòu)中柱配筋對應(yīng)的198組合號為風(fēng)荷載與地震作用同時組合,該組合號為1.0恒+0.5活-0.3Y向風(fēng)-1.3Y向地震最不利作用。
圖15 柱構(gòu)件配筋對應(yīng)的198組合號
7.采用2021通用規(guī)范相關(guān)注意事項
相比現(xiàn)行規(guī)范而言,雖然通用規(guī)范中對風(fēng)荷載比較敏感的高層建筑并沒有強制要求在設(shè)計時對基本風(fēng)壓進行放大。但在通用規(guī)范執(zhí)行后,設(shè)計師對高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)以及對風(fēng)荷載比較敏感的其他結(jié)構(gòu),設(shè)計時的基本風(fēng)壓取值應(yīng)適當提高。如果沒有其他可靠的依據(jù),可以按照現(xiàn)行高規(guī)及高鋼規(guī)要求,對承載力設(shè)計時的風(fēng)壓乘以1.1,變形控制仍可以按照基本風(fēng)壓進行控制。設(shè)計中還需要注意,對于高層建筑一般按照60m以上考慮風(fēng)壓放大1.1,同時還需要考慮風(fēng)與地震同時組合。
后續(xù)還會有一系列的文章介紹通用規(guī)范其他的條文變化及對設(shè)計的影響,荷載的變化也可能會導(dǎo)致用現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的結(jié)構(gòu)方案,可能要做變更,不僅僅是配筋變大、應(yīng)力比變大的問題。如果對于由于軸壓比、剪壓比的變大,導(dǎo)致軸壓比、剪壓比超出現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計要求時,要進行結(jié)構(gòu)中構(gòu)件截面的調(diào)整,這可能會進一步引起配筋的變化。
對處于規(guī)范變化階段的工程,設(shè)計師需要提前采用通用規(guī)范試算,避免由于采用現(xiàn)行規(guī)范,導(dǎo)致變化較大。
PKPM2021新規(guī)范V1.2版軟件已經(jīng)在上部結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力、砌體、基礎(chǔ)等全模塊均實現(xiàn)了對通用規(guī)范要求的相關(guān)內(nèi)容,設(shè)計師可以直接下載最新的程序使用。
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