03G101-1问答

《03G101-1图集》答问●柱问题（1）：柱纵筋锚入基础的问题《03G101-1图集》对基础顶面以上的柱纵筋的构造要求讲得比较详细，但是对柱纵筋锚入基础的问题，图集中没有介绍，而且，此类问题查看了一些混凝土构造手册之类也找不到详细的介绍，所以，很有必要在此向专家请教，这些问题也是不少工程技术人员共同的问题。①柱纵筋伸入基础（承台梁，或有梁式筏板基础的基础梁）的锚固长度是多少？是一个laE还是更多？（甚至有人提出1.5倍的laE）②当柱纵筋伸入基础的直锚长度满足“锚固长度”的要求，是否可以“直锚”而不必进行弯锚？有的人说可以“直锚”；但又有人说必须拐一个直角弯。③如果柱纵筋伸入基础必须“弯锚”的话，弯折部分长度是多少？有人说是10d,而在《03G101-1图集》第39页“梁上柱LZ纵筋构造”中弯折长度为12d，这个规定是否可用于基础？④同样在《03G101-1图集》第39页“梁上柱LZ纵筋构造”中，规定“直锚部分长度”不小于0.5laE，这个规定是否可用于基础？⑤当基础梁的梁高大于柱纵筋的锚固长度时，柱纵筋可以不伸到梁的底部。是这样的吗？⑥当基础梁的梁高小于柱纵筋的锚固长度时，柱纵筋必须伸到梁的底部，然后拐一个直角弯。其弯折部分长度，“剩多少拐过去多少”，显然不合适。这时候，应该用上前面第③条，即规定一个弯折部分长度；同时，也应该检验一下“直锚部分长度”，看看它是否不小于前面第④条规定的“昀小直锚长度”。是这样的吗？■答柱问题（1）：所提问题将会在“筏形、箱形、地下室基础平法国家建筑标准设计03G101-3、-4”中得到相应答案（2003年底陆续推出）。现在简单答复如下：①⑤柱纵筋一般要求伸至基础底部纵筋位置。特厚基础（2米以上）中部设有抗水化热的钢筋时，基础有飞边的所有柱和基础无飞边的中柱的柱纵筋可伸至中层筋位置；②③当柱纵筋伸入基础的直锚长度满足“锚固长度”的要求时，要求弯折12d；④⑥梁上柱纵筋的锚固要求亦适用于柱在基础中的锚固，但要求柱纵筋“坐底”。●柱问题（2）：我们在施工中经常遇到柱主筋大变小的问题。试问：当柱子采用电渣压力焊时候有什么限制条件，例：25mm碰焊14mm的钢筋的能不能？■答柱问题（2）：25mm碰焊14mm，直径相差过大受力时会出现应力集中现象。如果施工规范对大小直径钢筋对焊无限制规定的话，建议直径相差不要超过两级（25与20或18与14）。●柱问题（3）：柱伸入承台梁或基础梁中，是否设置箍筋？箍筋如何设置？不需加密？此箍筋起什么作用？这个问题如果在施工图中明确标示，就没有问题。如果在施工图中没有明确表出，则施工人员如何执行？现在的情况是各人有各的做法，例如，有的人设置两根箍筋，有的人只设置一根箍筋。■答柱问题（3）：要设不少于两道箍筋，但不需要加密。箍筋的作用是保持柱纵筋在浇筑混凝土时钢筋之间的相对位置和钢筋笼的定位不受扰动。●柱问题（4）：柱上端“非连接区”？《G101图集》规定，柱的下部，即在楼板梁的上方有一个“非连接区”（是个箍筋加密区），纵筋的接头只能在“非连接区”以上部位（也就是柱的中部）进行。然而，图集没有规定在柱的上部有没有“非连接区”？例如，在柱上部的箍筋加密区或者在柱梁的交叉部位允许不允许纵筋连接？事实上，有的施工人员在上述的柱上部区域进行了钢筋接头。这样，他在柱中部有一个钢筋接头，在柱上部又有一个钢筋接头，违背了“同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头”的规定。（见《混凝土结构工程施工质量验收规范》）不过，上述规范的用语是“不宜”，并没有强制规定。因此，请教一下上述柱纵筋的接头问题如何解释？如何执行？其中有什么理论根据？■答柱问题（4）：提问者可能是指00G101，03G101-1中从下层柱的上部到上层柱的下部形成的非连接区是连续的。规范对此规定是“不宜”，未做强制规定，国家建筑标准设计的规定偏严，对保证质量有好处。如果难以做到，结构设计师可以对此规定进行变更。规范用语“不宜”，反映了中国人的辨证思维。对于执行与否，结构设计师有抉择权利。该规定多出于概念设计考虑，未见其理论根据的文章发表。●墙问题（16）：剪力墙水平筋在暗柱中锚固长度满足要求时能否采用直锚，不做15d弯钩？■答墙问题（16）：按03G101-1规定，在端柱中可以，但在暗柱中不可以。本问题的实质是“剪力墙水平筋是否允许与暗柱箍筋搭接”的问题。暗柱并不是剪力墙墙身的支座，其本身是剪力墙的一部分，如果允许剪力墙水平筋与暗柱箍筋搭接，需要有两个条件：1、暗柱箍筋配置是否考虑了抵抗横向地震作用产生的剪力？2、将暗柱箍筋配置量除去自身主要功能所需部分外，其余量是否“不小于”剪力墙水平受剪钢筋配置量？关于条件1：剪力墙水平钢筋的功能是当横向地震作用产生时保证剪力墙有足够的受剪强度，且其配置量系按总墙肢长度考虑，并未扣除暗柱长度；剪力墙暗柱箍筋的功能主要是保证剪力墙在周期性反复荷载作用下的塑性变形能力，使剪力墙在地震作用下具有较好的延性和耗能能力；在《混凝土设计规范》关于暗柱箍筋的配置规定与计算公式中，并未包括或未明确包括其受剪要求，因此，如果设计工程师为专门考虑的话，条件1不成立。关于条件2：由于条件1的模糊性，因此，无法对条件2做定量描述。由上所述，当两个条件都不确定时，不可轻易地在国家建筑标准设计中普遍允许剪力墙水平钢筋与暗柱箍筋按搭接考虑，但具体工程的设计者可以“具体问题具体分析”，可以根据具体情况对03G101-1中的规定进行变更，国家一级注册结构师应当有这个权力。不可忽视的问题是现行规范要求在剪力墙端部设置的约束边缘构件可长达1/4墙肢长度，两头加起来达到墙肢长度的一半，剪力墙水平钢筋与暗柱箍筋的相关问题，应提到议事日程上来加以解决，昀迟到下一次修版时将有所改变。●墙问题（17）：图集中要求拉筋必须同时拉住（暗柱）主筋和箍筋，如果因此在施工中造成拉筋露筋现象时能否改为只拉住主筋？■答墙问题（17）：首先明确“拉筋”与“单肢箍”的概念。拉筋要求拉住两个方向上的钢筋，而单肢箍仅要求拉住纵向钢筋。标准设计也要遵守国家规范要求，规范明确规定在剪力墙暗柱中设置拉筋。混凝土保护层保护一个“面”或一条“线”，但难以做到保护每一个“点”，因此，局部钢筋“点”的保护层厚度不够应属正常现象。●墙问题（18）：03G101-1有端柱时剪力墙水平钢筋直锚长度不够时，做法为直锚0.4Lae，弯锚15d，此时弯折长度较长，此处可否采用03G329-1做法，即在保证直锚大于0.4Lae的条件下，弯折长度为Lae-直锚长度。■答墙问题（18）：这样做理论上应该可以，但尚未见相应的试验数据。如果设计者选用了03G329-1，可以这样做。03G101-1是否进行调整，拟提交专家委员会讨论。●墙问题（19）：剪力墙水平筋用不用伸至柱边？（在水平方向柱子长度远大于lae时）■答墙问题（19）：要伸至柱对边，其构造03G101-1已表达清楚，其原理就是剪力强暗柱与墙身，剪力墙端柱与墙身本身是一个共同工作的整体，不是几个构件的连接组合，不能套用梁与柱两种不同构件的连接概念。另外请参考“答墙问题（16）”。●墙问题（20）：主筋与门洞两侧暗梁主筋的关系如何？■答墙问题（20）：连梁LL主筋与门洞两侧暗梁主筋直径相同且在同一高度时，能通则通，否则各做各。●墙问题（21）：门洞高度范围的独立暗柱要否设置水平筋？■答墙问题（21）：不设置，因为独立暗柱全高范围已设箍筋。●墙问题（22）：在P48页左上角“剪力墙竖向钢筋顶部构造”中，标注了“墙柱或墙身”，是不是说墙柱顶部纵向钢筋构造也是锚入屋面板或楼板LaE(La)?若是如此，那么在同页注中第一条：“端柱.小墙肢的竖向钢筋构造与框架柱相同”该如何解释？抗震情况下，端柱.小墙肢顶部纵向钢筋是该按P37.38页处理还是依据本页顶部构造？■答墙问题（22）：墙柱有多种（见03G101-1第12页），48页“注”将端柱和小墙肢拿出来另说系描述其特殊性。端柱通常与框梁相连，但小墙肢未必，将两者放到一起规定有进一步研究的必要。在抗震情况下，端柱或小墙肢顶部与框架粮相连时，应按37、38处理；顶部无框架梁时，应按48页处理（构造顶部已注明了“屋面板或楼板”）。●梁问题（7）：在03G101第29页中第4.5.1条中当梁的下部纵筋不全部伸入支座时,不伸入支座的梁下部纵筋截断点距支座边的距离,在标准构造详图中统一取为0.1ln(ln为本跨梁的净跨值).可是在00G101中第23页,却规定的统一取为0.05ln(ln为本跨梁的净跨值),请问陈总这两个取值一哪个为准,是03G101修改了以前的数据?还是印刷上的错误?■答梁问题（7）：以03G101-1为准。应当注意，结构设计师在采用该措施时，一定要细致地分析。钢筋的截断点无论定在何位置，都是一个“参照点”。结构设计师要从该参照点往跨内推算出：1、该点距按正截面受弯承载力计算“不需要该钢筋的截面”位置再加上“适宜的锚固长度”的距离；2、该点距抵抗弯矩图上“充分利用该钢筋的截面”位置再加上“适宜的长度”的距离。两个距离推出后取较长者，并以此决定截断几根钢筋。因此，截断点位置距离支座边缘的多少，均不会影响梁的安全度。00G101提出该项措施，处于以下考虑：1、当梁的正弯矩配筋较多时，例如配置两排甚至三排正弯矩钢筋，没有必要全部锚入支座；2、我国钢筋混凝土结构节点内的钢筋“安排”存在一些问题，问题之一就是把不必要的钢筋也锚入节点，十分拥挤，严重影响节点的刚度；3、把不需要锚入节点的钢筋在节点外截断，是世界各国的普遍做法。由以上思路出发，似乎只要将不需要的钢筋从节点外断开就可以达到目的，于是确定了截断点距支座边缘1/20净跨值。但经过进一步的分析，在0.05ln位置截断一部分钢筋，距离支座很近，可能会影响伸入支座的钢筋的受剪销栓作用，如果距离大约一个梁的高度，即1/10净跨值，对受剪销栓作用的影响就很小了。应该说，03G101-1的规定在概念上更趋于合理。当然，究竟截断几根钢筋，既要符合规范要求，又要满足受力要求。现在的问题是，规范对此并未“直接”做出明确的规定。应该理解的是，规范不会去“包打天下”，也不可能做到“包打天下”，结构方方面面问题的处理，还要依据结构基本理论、概念设计和经验。前面所述“不需要该钢筋的截面”位置再加上“适宜的锚固长度”和“充分利用该钢筋的截面”位置再加上“适宜的长度”就需要结构设计师细致地分析而后决定。●梁问题（8）：请教陈总，在03G101-1中，楼层框架梁纵筋构造分一二级结构抗震等级和三四级结构抗震等级两种构造，我对照半天，硬是没看出一二级和三四级结构抗震等级构造有什么区别，请陈总指教。若是没区别，何不合并？像屋面框架梁一样。■答梁问题（8）：二者的确没有区别，可能会在下一次修版时合并。03G101-1修编初稿和中稿的一、二级抗震等级与三、四级是有区别的，其主要区别是将35页右上角的构造规定用于一、二抗震等级（以后再过渡到所有抗震等级甚至非抗震等级）。后经校对、审核、评审与再思考后，感到时机尚未成熟，需要再做一些前期工作来创造彻底改变这种传统做法的条件。现阶段先把该构造放到35页的共用构造中，观察一下我国结构施工界对其反应。03G101-1定稿保留这个样子，考虑到一是不影响使用，二是为修版保留可能需要的空间（通常新规范体系昀初需经若干次修定才会稳定下来，规范一改，国家标准设计也要跟着改）。我国结构施工的传统做法是将两边（等高）梁的下部筋并排锚入柱节点中，这是发达国家已经废弃的做法。混凝土里并排紧挨着的两根钢筋，存在一条线状通直内缝，当受力时，这条内缝就可能发展成破坏裂缝，这对于抗震结构可能是严重隐患。再者，假如两边梁（约80%的梁）的下部钢筋刚好满足钢筋的净距要求，相向并排锚入柱节点后，就不能满足钢筋的净距要求了。抗震结构要求做到的“三强”：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”中的强节点强锚固便得不到保证。由于节点内先天存在多条线状通直内缝，以及钢筋之间净距不足，将会影响节点区的刚度，削弱节点的塑性变形能力，对于高抗震等级的结构而言有可能是非常严