程懋堃—如何正確理解和應(yīng)用規(guī)范條文

1、BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院關(guān)于樓板開洞BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院（一）高規(guī)02版4.3.6條中，有一個(gè)要求： “樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的30”。這個(gè)要求，常因不同的理解和解釋，而困擾設(shè)計(jì)單位。有些施工圖審查單位，任意以過分保守的觀念來解釋規(guī)范條文，甚至對圖1中口字形建筑物中間的 綠化面積，也視作“樓板開洞”， 認(rèn)為面積不能超過30，規(guī) 范條文明明寫的是“樓板開洞”， 綠化面積是在建筑物的室外， 怎

2、么能算作“樓板開洞”呢？ BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院（二）國外規(guī)范對這個(gè)問題都有明確規(guī)定。例如美國混凝土學(xué)會（American Concrete Institute）簡稱ACI，它每3年出版一次規(guī)范，最近一次是2008年，稱為ACI318-08。它有一節(jié)專門說這個(gè)問題。新西蘭規(guī)范NZS3101-2006的第13章也是專門說這個(gè)問題。 此外，美國還有一個(gè)機(jī)構(gòu)：波特蘭水泥協(xié)會（Portland Cement Association）簡稱PCA，是一個(gè)非贏利組織，由若干大水泥廠商資助。專門研究有助于提高和

3、推廣水泥制品的技術(shù)，其中重要的一項(xiàng)是鋼筋混凝土技術(shù)。ACI的每版混凝土規(guī)范出版后，PCA即出版一本應(yīng)用ACI318規(guī)范的手冊，08版的篇幅達(dá)900頁，它詳細(xì)解說了ACI318規(guī)范的各個(gè)章節(jié)，并用簡單的手算例題來幫助理解和正確應(yīng)用規(guī)范。 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 ACI318規(guī)范將傳遞水平力（包括地震力和風(fēng)力）的樓板（屋頂板）稱為Diaphragm（橫隔板）。附圖2清楚表明力的傳遞途徑。 PCA08版手冊中，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(jié)構(gòu)構(gòu)件，如樓板或屋頂板，它起著下列部

4、分或全部功能： 圖2 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 提供建筑物某些構(gòu)件的支點(diǎn)，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；傳遞橫向力至豎向抗震體系；將不同的抗震體系中的各組成部分連成一體，并提供適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、剛度，以使整個(gè)建筑能整體變形與轉(zhuǎn)動。BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 下面介紹新西蘭規(guī)范ZS3101-2006在這方面的條文內(nèi)容： 13.2 橫隔板的定義 相對較薄但剛度較大的水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件，

5、它傳遞平面內(nèi)的橫向力至豎向抗側(cè)力構(gòu)件。 C13.2（即13.2的解說） 本節(jié)提供對橫隔板的設(shè)計(jì)要求。其基本原則是能將建筑物中的所有抗側(cè)力構(gòu)件有效地連結(jié)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(fēng)或地震產(chǎn)生的力傳遞至各種抗側(cè)力構(gòu)件，例如框架或結(jié)構(gòu)墻。 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 其第二種作用，見圖3 (此圖是本文作者按該規(guī)范原意而畫的)。是在某一特定的樓層，需要將該樓層平面內(nèi)的巨大剪力從一個(gè)豎向抗側(cè)力構(gòu)件，例如核心筒，傳至另外的豎向抗側(cè)力構(gòu)件，例如周邊的基礎(chǔ)墻。BEIJING INS

6、TITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 （三）關(guān)于樓板開洞 美國和新西蘭規(guī)范都沒有樓板開洞面積百分比的限值。美國ACI規(guī)范有一張插圖，見本文圖2。新西蘭NZS3101規(guī)范認(rèn)為，樓板上的大開洞常是不可避免的。兩本規(guī)范都規(guī)定，應(yīng)該對樓板傳遞水平力進(jìn)行分析計(jì)算，推薦使用拉壓桿方法。當(dāng)存在大開洞時(shí)，應(yīng)注意樓板在其平面內(nèi)剛度無窮大的假設(shè)可能不成立。新西蘭規(guī)范提出一個(gè)判斷方法：當(dāng)橫隔板（樓板）的最大橫向變形大于各樓板的平均變形的二倍時(shí)，即應(yīng)考慮其柔性。 各規(guī)范還強(qiáng)調(diào)，應(yīng)注意隔板伸入豎向構(gòu)件內(nèi)的鋼筋的的錨固。作者認(rèn)為這一點(diǎn)很重要，而我們的規(guī)范常忽

7、略此點(diǎn)。 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 （四）對于我國規(guī)范條文的正確理解與應(yīng)用 從以上介紹的美國及新西蘭規(guī)范，可以知道，抗震、抗風(fēng)建筑的樓板（屋頂板）除了須承載豎向荷載外，還須承擔(dān)將地震、風(fēng)等產(chǎn)生的水平力，傳遞至豎向抗側(cè)力體系。考慮板的第二種作用時(shí)，應(yīng)將其視為水平置放的梁（如圖2所示）。 再來看規(guī)范條文，條文中寫明是樓板，當(dāng)然是指建筑物的室內(nèi)的板。由于它需傳遞水平力，實(shí)際上是平放的梁，而梁上是不能任意開洞的，但決不是指建筑物以外的什么。 BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTUR

8、AL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 如圖4所示的綠化面積，起不到任何承擔(dān)豎向荷載與傳遞水平力的作用，怎么能算“樓板開洞”呢？ 我認(rèn)為，該條文的用意，是對于需要傳遞水平力的樓板（包括屋頂板下同），不宜在不恰當(dāng)?shù)牟课?，開有過大的洞。因此，不宜只限制開洞率的多少，而應(yīng)根據(jù)開洞的部位是否阻礙了水平力的傳遞，開洞的尺寸是否已影響了板作為水平放置的梁的承載力等方面，去衡量該洞口是否可以設(shè)置。BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 （1）開洞位置 如圖5所示，有一段樓板，兩端為剪力墻，中部為框架。顯然

9、，當(dāng)建筑受到水平力時(shí)，其所受力需由樓板傳至兩端的剪力墻。如果在洞1位置有洞口，它將影響樓板所受水平力傳至左端剪力墻，因此，即使洞口面積小于樓板面積的30，也是不宜設(shè)置的。 再看洞口2，位于樓板長度的中部，猶如一根梁在中部有洞口，它對于梁的承載力，影響是較小的。因而，即使洞口面積大于樓板面積的30，只要構(gòu)造得當(dāng)，例如在樓板上下兩邊適當(dāng)加厚，布置梁以便受力，也是可以的。BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 （2）樓電梯間的洞口 有的文獻(xiàn)認(rèn)為，樓、電梯間無樓板，將使樓面產(chǎn)生較大消弱。我認(rèn)為這是一種誤解。樓、電梯間如

10、果四周有混凝土墻，實(shí)際上已對開洞的“削弱”進(jìn)行了很好的補(bǔ)償。有人認(rèn)為應(yīng)將樓、電梯間周邊的剩余樓板加厚，并加強(qiáng)配筋。但實(shí)際上樓電梯間周邊的混凝土墻的補(bǔ)強(qiáng)作用，要比加厚樓板大得多！BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 （3）開洞部位占整個(gè)建筑物的百分比 如圖6所示， 有一棟20層的酒店，由于門廳大堂要求顯示氣派，在二、三層樓板處開有大洞，面積超過樓層面積的30。然而，在總共20層樓板中，開大洞的樓層僅為2層，也即占全部樓層的1/10。這是很小的百分比。而且，它的開洞在最底下二層，也是偏于有利的。因此，我認(rèn)為從總體來看，這類建筑物應(yīng)是安全的。BEIJING INSTITUTE OF ARCHITECTURAL DESIGN北京市建筑設(shè)計(jì)研究院北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 （五）小結(jié) 綜合以上所述，高規(guī)中提出樓板不宜開洞超過樓層面積的30的用意，是正確的?？梢蕴嵝言O(shè)計(jì)人注意，不可任意開洞，以免影響其傳力作用。但是，在條文說明中，未說清楚樓板起著傳遞水平力的作用。 對于樓板開洞，只籠統(tǒng)提30的限值。實(shí)際上，開洞部位、開洞層數(shù)