本篇是《深圳高规》的非官方讨论[一]。文章略长,有兴趣可以细读。

2021年,因疫情影响及房地产三道红线政策,建筑行情有所转冷,设计院收款变得困难,还有各种新规范,各种软件的大更新来袭,对结构设计人员来说,今年是比较艰难的一年。外部大环境,我们改变不了,所以我们只能提升自己,学习编程,学习各种新规范,各种新软件,期望能在这次“内卷”大战中,不被社会洪流给“卷“掉。言归正传,今天学习《深圳高规》。且看前言。

图| 主要内容及起草和参编专家
图| 主要内容及起草和参编专家

这不,《深圳高规》[官网下载链接:hhtp://zjj.sz.gov.cn/attachment/0/785/785544/8811691.pdf ]7月份实施后,一直有同事或朋友问我有关深圳高规的一些问题。本码非官方权威,所作回答并非官方最终解释,所以仅就他们提出的一二问题做一些探讨,抛砖引玉,欢迎更多朋友交流想法。从上图可知,《深圳高规》内容是基于《国家高规》和旧版《广东省高规》基础上做的一些完善和补充,总结了深圳地区高层建筑结构丰富的实践经验,是深圳所有参编专家的集体智慧,是改革开放四十多年超高层结构设计的积累。据我所知,该规范从12年(可能更早)开始至正式发布,已历时近十年左右,在此,本码感谢所有参编专家的辛苦劳动。相比新版《广东省高规》的标新立异,其依然还是延续《国家高规》和旧版《广东省高规》的经验,对于设计师来说也更友好,目前我们深圳项目已经采用,并不用再学习新的设计方法。

对于新版《广东省高规》我不过多评价,但方总大胆创新的精神还是蛮值得敬佩。佩服归佩服,但事实求是的说,国家的规范是一套系统,而不是单本规范,真正的革新需要从上而下,而且还需做更多理论和试验验证以及地震的检验。对于设计师的使用来说,《深圳高规》更友好,目前我们深圳的项目基本都采用《深圳高规》,也不用再学习新的设计方法。从设计方法而言,我觉得偏安全保守肯定没错,毕竟地震不可预测,甲方人员也应该考虑远期成本,不应只考虑短期利益。《深圳高规》就是兼顾安全与经济性的一本好规范。

《深圳高规》对《国家高规》非强条部分,做了不少更新,非深圳地区的设计人员也是可以参考借鉴。下面就几个朋友常问的问题展开论述下。欢迎各种形式的交流。

1 风荷载作用下的层间位移角限值为1/500,结构会不会更不安全?

深圳是沿海城市,台风的天气基本每年都有,若按旧版《广东省高规》,地震与风控制相同,则不太合适。经历过山竹这种13级台风,超高层结构主体并未出现任何破坏,反而是维护构件(幕墙结构构件)出现较多破坏。基于这些超大台风的经验,我们确实没有必要把地震和风这两种荷载作用以相同方式对待。《深圳高规》中,这个位移角限值也可以进一步放松。

图| 关于风荷载作用下层间位移角的相关规定
图| 关于风荷载作用下层间位移角的相关规定

经历过山竹后,我们专家对风荷载作用重视起来,专家们对风荷载的认知也更深入了。因南方这边凹凸不规则的户型增多,风振舒适度的问题也得到了更多的关注。同一地块,多塔楼之间的群楼风干扰效应也有专家开始关注,但确实很难在实践中把这个问题弄清楚。

图| 宜验算平面单肢端结构的风振舒适度
图| 宜验算平面单肢端结构的风振舒适度

平面单肢端结构的风振舒适度,其实就是平面角点的风振加速度值。因此,相比之前仅关注质心加速度,现在设计师及专家对风洞试验的结果要求更为细致。这与我们深圳地区的户型平面多为凹凸不规则是息息相关的。那么大于130米是否就要做风洞试验了?其实也没有强制,当然如果此处能有一个合理的等效算法对于广大工程师来说,也是更方便,也能节约甲方的风洞试验的成本,个人一个想法。另外质疑风洞试验结果的工程师和专家越来越多,也有甲方主动邀请风工程专家对风洞结果进行评审,确保风洞试验结果的可靠性。逐渐地,大家对风工程这块的知识积累也更多了,而风洞单位的工作则需要更深入和更细致。

2 新增”重要构件“是什么?连梁大震抗剪不屈服?

在《国家高规》和旧版《广东省高规》中,关键构件本来就让人困惑,现在还来一个重要构件,就更懵了。且看部分框支剪力墙结构的性能目标。

图| 框支剪力墙结构抗震性能目标
图| 框支剪力墙结构抗震性能目标

框支剪力墙结构的重要构件就是转换层以上加强区部位剪力墙(图片中,加强层有误,加强层是指带伸臂的结构层,这里的应为加强区剪力墙),中震与落地剪力墙、非加强区剪力墙是相同的,相比内地某些地区要控制到中震抗弯弹性、抗剪弹性的性能目标更合理。有区别的主要是重要构件和非底部加强区剪力墙的抗弯性能不同。这里要做到的大震抗剪弹性是用弹塑性方法计算得到的,与中震的抗剪弹性意义不同。当然个人也对这个连梁要做到大震抗剪不屈服也是有疑问。

总而言之,目前这个性能还有值得商榷的地方,抗剪部分在实践中,我们还是按照原来的抗剪截面和抗剪承载力来控制。实际中高跨比很大的连梁,受剪控制,很难做到抗剪不屈服,但我们通过配置抗剪斜筋或斜撑或抗剪钢板来提高延性,连梁的斜向钢筋抵抗剪力受拉,也是延性破坏。

3 凹凸不规则剪力墙结构该如何设计?单向少墙结构到底是什么东西?

南方地区户型需要采光通风,因此凹凸不规则结构平面特别多,那么这类结构如何设计及加强?《深圳高规》做了更详细的规定。

图| 平面凹凸不规则剪力墙结构
图| 平面凹凸不规则剪力墙结构

住建局的指引对这个凹凸和单向少墙结构明确规定[相关链接:http://zjj.sz.gov.cn/csml/kcsjyjskjc/xxgk/tzgg/content/post_3750336.html],但实际操作起来还是很麻烦。软件商也做了一些开发,但目前基本很难得到想要的准确结果。

图| 指引中弱连接部位剪力和弯矩计算示意图
图| 指引中弱连接部位剪力和弯矩计算示意图

上图可知,要知道这个弱连接部位的剪力和弯矩,则需要剖切这部位的各类构件,从操作上很难去实现,目前设计软件还不支持,至于支持的软件后续是否考虑的准确也难说。弱连接部位如何去考虑和计算,目前方法也很乱,还没有明确和更合理的设计方法。但《深圳高规》的设计原则和加强措施是比较值得借鉴的。

图| 指引中单向少墙结构体系各部分剖分示意图
图| 指引中单向少墙结构体系各部分剖分示意图

凹凸不规则结构这种结构体系基本会与单肢一向少墙结构同时出现,个人觉得这个单肢或整体的一向少墙,其实就是剪力墙面外承载力设计的问题,奈何我们的混凝土规范对剪力墙面外的承载力问题没有很详细介绍。我建议把这类问题都归于剪力墙面外承载力问题,而不是体系上的少墙设计问题,单肢或某个方向按少墙结构设计,其实也主要还是剪力墙的面外承载力问题,不宜上升到体系层面,因为真正的性能设计能控制住也不会有太多影响。当然需要更多剪力墙面外承载力方面的研究论证。

当时有TT的朋友问一向少墙结构到底是什么东西,我跟他们说了下这个指引,他们被搞蒙了,而且还要像上图那样划分成为各个部分,没一个星期很难把这个专项按这个要求搞完。最终他们也不了了之。其实不论是剪力墙结构或是框架-剪力墙结构,都应关注剪力墙的面外承载力问题及剪力墙的稳定性问题。

4 结语

时间有限,这次就到这里吧,依然还有很多问题需要再深入探讨下。但总而言之,《深圳高规》做了不少创新和认真的研究工作,是优秀的深圳专家和学者、工程师的集体智慧,值得肯定和赞美,但后续的落实和完善则需要广大设计师结合实践提出更好的意见,推广其中合理的做法,觉得不合理的或有疑问的给主编单位写邮件反馈及时改正过来。行情不好,我们靠情怀”发电“,欢迎有兴趣交流讨论的朋友转发文章或点赞、留言。

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