《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》存在安全問題

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 據(jù)相關(guān)人員近幾年審圖統(tǒng)計(jì)，凡高度超過100米的高層建筑結(jié)構(gòu)的框架柱，60%以上都部分或者全部采用了型鋼混凝土或者鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。但是這方面的設(shè)計(jì)規(guī)范還處于混亂狀態(tài)，特別是存在安全問題的《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001）竟然很多設(shè)計(jì)院還在應(yīng)用，他們既然不知道其中的抗震安全問題，如：有關(guān)彎矩與剪力設(shè)計(jì)計(jì)算公式中，抗震增大系數(shù)有的未計(jì)及，有的小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》取值。這種行業(yè)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是違反《標(biāo)準(zhǔn)法》的；另外它依據(jù)的截面平衡法模型與國(guó)內(nèi)外大多數(shù)科學(xué)試驗(yàn)結(jié)論不符。國(guó)內(nèi)不少地方部門為此另外制定了設(shè)計(jì)規(guī)程，如：上海市工程建設(shè)規(guī)范DG/TJ08-015-2004 ，冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB9082-2006 ，中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)CECS230:2008。但是(JGJ138-2001）十年來一直沒有重新制定，也沒有作必要更正，更嚴(yán)重的是在最近的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-201X 的送審稿中，還將它列在引用的標(biāo)準(zhǔn)名錄中，并且還在第11.5.11條中，不引人注目的提到“……其他截面承載力可按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001）進(jìn)行截面設(shè)計(jì) ”。我們認(rèn)為這是一個(gè)嚴(yán)重問題，必須直截了當(dāng)把其中的問題提出來，讓廣大設(shè)計(jì)人員知道，現(xiàn)在它已經(jīng)不是一個(gè)單純學(xué)術(shù)爭(zhēng)論問題了，因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)已經(jīng)關(guān)系到大量工程的抗震安全。

眾所周知，《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001），存在一些安全問題，如：

   1) 有關(guān)彎矩與剪力設(shè)計(jì)計(jì)算公式中，抗震增大系數(shù)有的未計(jì)及，有的小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》取值。這種行業(yè)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定是違反《標(biāo)準(zhǔn)法》的。

   2）有關(guān)構(gòu)件的承載力計(jì)算采用平截面假定，即型鋼與混凝土變形協(xié)調(diào)，通過構(gòu)件截面平衡方程求解構(gòu)件承載力（即為截面平衡法），這要求“受壓區(qū)型鋼與混凝土之間始終沒有相對(duì)滑移，構(gòu)件截面始終保持為平面”，近幾年來我國(guó)很多大學(xué)與科研部門對(duì)此作了大量試驗(yàn)研究，其結(jié)論是一致的，即型鋼與混凝土之間在構(gòu)件達(dá)到極限承載力之前，就會(huì)產(chǎn)生滑移，在振動(dòng)和重復(fù)載荷下更甚，而且這種滑移對(duì)承載力造成的損失是不可恢復(fù)的。設(shè)置了栓釘以后雖然會(huì)改善其滑移趨勢(shì)，但是栓釘?shù)氖軓澥芗襞c混凝土在栓釘處的局部承壓，使結(jié)構(gòu)截面內(nèi)部材料受力狀態(tài)復(fù)雜化，我們對(duì)此的研究水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到理清其中傳力機(jī)理這一步，而且會(huì)增加造價(jià)延長(zhǎng)工期。所以我們認(rèn)為，在現(xiàn)有的研究水平上要將“平衡法”應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)中是不夠成熟的，也是不安全的。

   3）其中構(gòu)件壓彎承載力和裂縫計(jì)算是采用截面平衡法計(jì)算；但是，構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算、剛度計(jì)算又采用疊加法原理。在同一本技術(shù)規(guī)程中，構(gòu)件抗剪和抗彎承載力計(jì)算，以及剛度計(jì)算采用了不同計(jì)算理論，這并不合理。

   4）考慮到《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001）存在以上的嚴(yán)重安全問題，所以國(guó)內(nèi)很多部門、地區(qū)和行業(yè)在近幾年來，對(duì)此從新編制了多種規(guī)程，他們?nèi)哭饤壛?JGJ138-2001）所采用的截面平衡法，而統(tǒng)一采用了疊加法來計(jì)算受彎、受壓和受剪承載力，和剛度，而且與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》接軌，采用了相同的有關(guān)抗震增大系數(shù)。其中包括：上海市工程建設(shè)規(guī)范《高層建筑鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》DG/TJ08-015-2004 ，冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》YB9082-2006 ，中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS230:2008 等等。而且大量國(guó)內(nèi)外的工程實(shí)踐說明疊加法概念直觀、原理清楚、應(yīng)用方便、安全可靠。但是，我們看到新編的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》送審稿的有關(guān)引用的標(biāo)準(zhǔn)名錄中，并未列入上述的三個(gè)規(guī)程，這是使人遺憾的。因此我認(rèn)為這是一個(gè)嚴(yán)重的問題。并且提出如下建議：

   一）現(xiàn)在的問題已經(jīng)不是學(xué)術(shù)爭(zhēng)論問題，而是已經(jīng)影響到我國(guó)很多高層建筑的抗震安全問題。因此應(yīng)該盡快終止《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ138-2001）的應(yīng)用，或者出一個(gè)簡(jiǎn)單的修改說明，依據(jù)該規(guī)程編制的計(jì)算機(jī)軟件“SATWE”等應(yīng)該盡快修改或補(bǔ)充疊加法的計(jì)算內(nèi)容，以供選擇。并且盡快制定新的統(tǒng)一的《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。

   二）由于部里機(jī)構(gòu)職能分工將工程抗震規(guī)范（規(guī)程）與其他工程規(guī)范（規(guī)程）的編制工作分屬兩個(gè)司管理，因此不易協(xié)調(diào)以上問題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)工程規(guī)范（規(guī)程）都與抗震有關(guān)，建議加強(qiáng)協(xié)調(diào)，或者以后改為由一個(gè)司統(tǒng)一負(fù)責(zé)管理。

   三）作為一個(gè)全國(guó)性的規(guī)程，應(yīng)該包含全國(guó)各地、各行業(yè)、各單位的研究成果，特別是對(duì)不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的，對(duì)此希望能夠慎重考慮。

   四）建議以后將新《規(guī)范》《規(guī)程》征求意見稿、送審稿、報(bào)批稿都要進(jìn)行網(wǎng)上公示。