荷载和地震作用在设计和图审时常见问题剖析

潘 永 灿

(盐城工学院土木工程学院，江苏 盐城 224003)

荷载和地震作用在设计和图审时常见问题剖析

潘 永 灿

(盐城工学院土木工程学院，江苏 盐城 224003)

对设计荷载和地震作用在施工图设计和审查时的常见问题进行了分析，探讨了荷载取值和抗震设防中的常见问题，为相关设计和施工图审查人员提供参考。

设计荷载，地震作用，施工图设计，施工图审查，问题剖析

建筑结构在施工过程中和使用期间要承受各种荷载，荷载取值对结构设计人员来说是非常重要的。荷载取值有误或遗漏会造成结构的不安全，甚至会导致建筑物倒塌，从而造成人员伤亡和财产的重大损失。为了满足各类建筑物的设计要求，提高设计质量，减少设计失误，本文就设计荷载和地震作用在施工图设计和审查中常见问题加以介绍，以引起设计和图审人员的重视。

1 荷载取值问题

1.1 荷载取值应注意新旧规范的区别

GB 50009—2012建筑结构荷载规范已于2012年10月1日开始实施，不能再采用2006年版的规范取值。主要有以下变化：1)教室荷载由2.0 kN/m2提高到2.5 kN/m2；2)民用建筑卫生间活荷载由2.0 kN/m2提高到2.5 kN/m2；3)教学楼的走廊、门厅活荷载由2.5 kN/m2提高到3.5 kN/m2；4)楼梯活荷载除多层住宅仍取2.0 kN/m2外，其他均取3.5 kN/m2；5)原栏杆“顶部水平荷载”改为“活荷载”，对于托儿所、幼儿园、住宅、宿舍、医院、旅馆、办公楼等这些建筑，新规范将其楼梯栏杆顶部水平荷载取值由原来的0.5 kN/m2提高到1.0 kN/m2,而学校、食堂、电影院、剧场、礼堂、车站、展览馆或体育场等公共建筑的栏杆顶部水平荷载保持不变，同时增加“竖向荷载应取1.2 kN/m，水平荷载与竖向荷载应分别考虑”等条款内容；6)增加屋顶运动场地活荷载值取为3.0 kN/m2。

1.2 地下室顶板设计荷载取值有误

当考虑消防车直接行驶于地下室顶板上时，应按GB 50009—2012建筑结构荷载规范表5.1.1第8项规定来取消防车活荷载标准值；当顶板上填有覆土时，结构板面的覆土及面层对汽车轮压具有扩散作用，覆土越厚，汽车轮压扩散越充分，当覆土层厚度足够厚，轮压扩散足够充分时，汽车轮压荷载可按均布荷载考虑。同时，GB 50009—2012建筑结构荷载规范附录B第B.0.1条规定：当考虑覆土对楼面消防车活荷载作用的影响时，可对楼面消防车活荷载标准值加以折减。若设计时不考虑汽车通道下方的首层地下室顶板的消防车荷载，就会造成安全隐患。

1.3 屋面活荷载取值不正确

按GB 50009—2012建筑结构荷载规范第5.3.1条规定：不上人屋面活荷载标准值取为0.5 kN/m2，上人屋面活荷载标准值取为2.0 kN/m2，不能把上人屋面活荷载按不上人屋面来取用，也不能按老规范取为1.5 kN/m2；同时作其他用途的上人屋面，此时活荷载应按相应楼面采用；当设有屋顶花园或屋顶运动场地的活荷载标准值取为3.0 kN/m2，屋顶花园活荷载不应包括花圃土石等材料自重；同时采取构造措施防止由于屋面排水不畅等引起的积水荷载，若不能满足时，应按积水的可能深度确定屋面活荷载。

1.4 计算荷载偏小或有遗漏

楼屋面计算恒荷载取值偏小，楼板设计时没有考虑隔墙自重产生的荷载效应，屋顶设计时未考虑屋顶水箱荷载，通风机房、电梯机房、储藏室荷载按一般楼面荷载取值，楼屋面装修荷载未考虑等，都是在工程设计中普遍存在的问题。

2 抗震设防中存在的相关问题

2.1 没分清抗震设防烈度与抗震措施设防烈度两者区别

抗震设防烈度是一个地区抗震设防依据的地震烈度，是按国家规定的权限批准作出的行为。通常情况下取50年内超越概率10%的地震烈度，不能随意提高或降低。而抗震措施设防烈度是指按GB 50223—2008建筑工程抗震设防分类标准中第3.0.3条规定按本地区抗震设防烈度确定其地震作用，但对于像教育建筑等重点设防类工程，按高于本地区一度的要求加强抗震设防烈度。同时对重点设防类工程不应采用单跨框架结构。钢筋混凝土房屋结构应根据抗震等级采取相应的抗震措施，包括抗震计算时的各种内力调整措施和各种建筑抗震构造措施，同时对于乙类建筑应提高一度来确定其抗震等级。

2.2 抗震措施与抗震构造措施概念理解有误

抗震措施与抗震构造措施是既有区别又有联系的两个不同概念。GB 50011—2010建筑抗震设计规范第2.1.10条规定：建筑抗震措施是指除地震抗力计算和地震作用计算以外的抗震设计内容，包括建筑抗震构造措施。建筑抗震构造措施是指依据建筑抗震概念，对结构和非结构设计的各部分采取的各项细部要求。同时应分清不同场地类别的抗震构造措施所对应的设防烈度，在Ⅰ类场地及0.15g和0.3g的Ⅲ，Ⅳ类场地条件下需要作局部调整。对多高层混凝土结构，常见的抗震构造措施包括：梁的最大配筋率、箍筋间距、柱的轴压比、体积配箍率等，除抗震构造措施外的抗震措施还包括：梁柱节点处的弯矩和剪力增大系数及剪力墙剪力增大系数等。

2.3 应根据水平地震作用结果及时调整结构平面布置

JGJ 3—2010高层建筑混凝土结构技术规程第3.4.5条规定：A级高度的高层建筑结构整体计算时，在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，位移比超过1.5或以扭转为主的第一自振周期Tt与以平动为主的第一自振周期T1两者之比超过0.9，表明结构体系的抗侧力构件布置不太合理，引起楼层结构刚心与楼层质心两者之间偏移过大；另一种可能是结构平面虽然基本对称，而筒体结构截面小，从而使结构体系整体抗扭刚度不能满足要求。应适当调整建筑结构平面布置，使抗震指标符合设计规范的规定。

2.4 关于楼梯的抗震设计问题

楼梯作为建筑结构设计中重要的疏散工具，在抗震设防设计中起着重要的作用。通常对楼梯设计应注意以下两点：一方面，主体结构的抗震能力受楼梯结构的影响很大，楼梯会使结构柱变成短柱或错层柱；另一方面，楼梯的梯段板与普通楼板一样传递水平地震作用，故需对梯段板应当给予适当加强。从地震被损坏的情况来看，楼梯构件破坏影响了逃生通道安全而造成人员伤亡是其显著特点。因此，在进行楼梯结构设计时要考虑以下几点要求：1)结构计算模型的建立，应根据结构的实际情况来考虑楼梯构件的影响。楼梯对主体结构的影响主要体现在框架结构体系中，而在剪力墙结构、框—剪结构、筒体结构体系中，由于这些结构整体刚度较大，整体性及抗震性能较好，在主体结构中楼梯自身刚度所占的刚度比值不大，可以忽略楼梯对主体结构的影响。2)对框架结构中起疏散作用的楼梯，应优先考虑在楼梯间周边设置剪力墙，但不宜造成较大的扭转效应。3)对于楼梯的施工方式，不应采用装配式楼梯，尽量采用现浇楼梯或装配整体式楼梯。4)楼梯间的布置应尽量使框架结构平面均匀规整；采用整体现浇方式施工楼梯时，应考虑楼梯构件对地震作用产生的影响，同时进行楼梯抗震承载力验算；当楼梯间周边无法设置剪力墙时，宜采取相关构造措施，以减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。实际工程中，避免或减少楼梯对主体结构影响的主要措施有：a.将楼梯休息平台与主体结构脱开或采取梯段下端滑动措施；b.宜在梯板周边设置暗梁，提高楼梯抵抗水平地震作用的能力；c.在休息平台与上层结构之间设置钢筋混凝土构造柱。5)应加强楼梯间两侧填充墙与柱之间的拉结，人流通道和楼梯间的围护墙可用钢丝网砂浆面层加强，并可设置间距不大于层高且不大于4 m的钢筋混凝土构造柱。

图审人员在审查图纸时应明确以下几点：1)楼梯间布置在房屋端部会导致楼层刚心偏心加大，对边柱和角柱不利；2)剪力墙结构体系中，当梯板支撑在两片剪力墙之间时，不可忽视现浇钢筋混凝土楼梯刚度的贡献；3)楼梯刚度对框架结构体系的影响很大，楼梯会分担更多的地震作用力，应特别注意设置楼梯形成的框架短柱，加强楼梯间角柱、梯柱、梯板跨中的配筋。

以上几点是在荷载设计和地震作用中常见的一些问题，可供相关设计和图审人员参考。

[1] 李永康，马国祝.建筑工程施工图审常见问题详解——结构专业[M].第2版.北京：机械工业出版社，2013.

[2] 姜学诗.建筑结构施工图设计文件审查常见问题分析[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3] GB 50009—2012，建筑结构荷载规范[S].

[4] GB 50010—2010，混凝土结构设计规范[S].

[5] GB 50011—2010，建筑抗震设计规范[S].

[6] GB 50223—2008，建筑工程抗震设防分类标准[S].

[7] JGJ 3—2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S].

Analysis on common design and drawing examination problems under load and seismic action

Pan Yongcan

(CollegeofCivilEngineering,YanchengCollegeofIndustry,Yancheng224003,China)

The paper analyzes common construction drawing design and examination problems under design load and seismic action, and explores common problems existing load valuing and seismic prevention, which has provided some guidance for relevant designers and construction drawing examiners.

design load, seismic action, construction drawing design, construction drawing examination, problems analysis

2015-04-09

潘永灿(1973- )，男，硕士，副教授，国家一级结构师，国家一级建造师

1009-6825(2015)17-0020-02

TU312

A