第08版:中外承包商道总第3574期 >2018-11-15编印

美国建筑结构迎来两个历史性的标准变更
刊发日期:2018-11-15 阅读次数: 作者:Nadine M. Post

作者:Nadine M. Post

关于两个历史性的标准变更——允许建造更高的木构建筑以及允许使用更高强度的钢筋,其支持者近来非常乐观,尤其是最近两次不同会议上的投票使这些提案更容易被标准制定机构和标准开发人员采纳。

1017日,监管ACI318-2011年版《结构混凝土建筑规范要求》的美国混凝土学会(ACI)在拉斯维加斯初步批准了高强度钢筋的几处抗震应用。

堪萨斯大学土木、环境和建筑工程系的工程教授兼实验室主任安德鲁·莱帕赫说:“目前,议程中最艰难的部分已经完成。”

支持标准变更的结构工程师对剪力墙和力矩框架抗震系统的抗震设计中允许钢材屈服应力的增加特别感兴趣。他们说,这些标准变更将改变结构混凝土建筑的抗震设计和加固细节。

提案支持在地震带采用高强度钢将减少钢筋挤塞,并允许在不增加尺寸的情况下建造更坚固的墙、梁和柱。

根据该提案,2019年版的ACI318标准将首次允许80Ksi强度的钢筋用于抗震和非抗震应用。该标准还允许将100Ksi钢筋用于非抗震应用。对于抗震应用,100Ksi钢筋只允许用于剪力墙。

莱帕赫说,如果提案获得通过,钢筋允许的最大强度将继续为100Ksi,但它可以用作横向钢筋,以及非抗震应用的纵向钢筋。

莱帕赫补充说,100Ksi钢筋将继续被允许作为横向约束钢筋。但是,剪力和扭力的设计将继续被限制在60Ksi钢筋范围内,除非是抗震剪力墙,其剪力设计可以利用100ksi强度的钢筋。

1963年,该标准将钢筋屈服强度限制在75Ksi1971年,80Ksi是标准允许的钢筋最高等级,但应用有限。2005年,100Ksi是标准允许的最高等级,但仅用于非抗震应用的横向约束钢筋。2008年,100Ksi也被允许用于抗震应用,但仅用于横向约束钢筋。

莱帕赫是堪萨斯大学进行高强度钢筋测试的联合牵头研究员。美国混凝土学会正在利用这项研究的数据来支持地震区钢筋等级极限的提高。

美国混凝土学会技术咨询委员会审查之后,会有一个公开讨论期。

“时间是关键”,莱帕赫说。“这些活动需要在非常紧凑的时间表内进行”,这些提案将被纳入2019年版ACI318标准,也会被由国际规范委员会(ICC)发布的2021年版《国际建筑规范》(IBC)采用。

另一个历史性的标准变化是,2021年版《国际建筑规范》(IBC)将通过一些条款,允许在高达270英尺(约82.3米)的住宅楼和办公楼中大量使用木构。据国际规范委员会的技术服务高级副总裁迈克·菲弗称,1024日,在里士满举行的国际规范委员会最终听证会上,标准机构以220票对103票投票决定提高大型木构建筑的高度限制。

国际规范委员会的在线投票将从11月中旬开始持续两周,将决定名为G108的主要提案以及1024日批准的其他13项关于大型木构的相关提案,是否会被纳入2021年版《国际建筑规范》。在线统计的初步结果可能会在12月中旬公布。

直到明年1月初至1月中旬,国际规范委员会的评审委员会(称为技术活动委员会)评审提案和对在线投票外部审计,并向国际规范委员会的标准委员会报告后,官方结果才会公布。标准委员会有最终决定权。

美国木材委员会(AWC)1024日投票后发表的一份声明中称,国际规范委员会高层木构建筑特设委员会(TWB)“在引入这些规范变更提案之前的两年间,研究了大量木构建筑,包括进行了多次防火性能测试”。“经过严格审查,每一种新提议的建筑类型都已经确认了其消防和生命安全性能,是具有坚固的建筑性能的。”

国际规范委员会高层木构建筑特设委员会正在为IV型建筑引入三种新的建筑类型。基于功能分类和木构系统的设计,每种建筑类型都有不同的高度设定。

IV型建筑结构元件主要由坚固的组合式镶板或工程木制品组成,例如满足最小横截面尺寸的交叉层压木材。但是所有新提议的建筑类型都不允许使用轻型框架结构。

根据国际规范委员会高层木构建筑特设委员会主席、内华达州克拉克县建筑和消防部消防工程师斯蒂芬·迪吉奥万尼的说法,顶级的IV A住宅和办公楼的标准是——耐火等级为三小时,木构完全封闭在石膏板中,而不是暴露在外。该标准允许木构建筑最高为18层,相当于270英尺(约82.3米)高度。

IV B住宅和办公楼的标准是,耐火等级为两小时,木构大部分封闭在石膏板里,限高为12层或180英尺(约54.9米)。

IV C建筑的标准是,耐火等级为2小时,木构完全暴露在外,极限高度为9层或85英尺(约25.9米)。

目前重型木构建筑所允许的限高为85英尺(约25.9米)。这相当于五层住宅楼和八层办公楼的高度。对于IV C建筑,国际规范委员会高层木构建筑特设委员会并没有提议增加高度,而是提议增加楼层数——将木构住宅楼和办公楼层数最高增加到9层。

迪吉奥万尼说:“对于IV C建筑,我们非常谨慎。”