前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的常見的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見問題
一、前言
隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展,混凝土在各行各業(yè)中的應(yīng)用日益廣泛,混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性能良好、可塑性較好、使用壽命較長以及投資造價(jià)相對較低等等優(yōu)勢,得到了廣大工程建設(shè)者的廣泛青睞,在各行各業(yè)中被廣泛的應(yīng)用。由于經(jīng)濟(jì)在突飛猛進(jìn)的發(fā)展,很多新型的混凝土材料得到了進(jìn)一步的發(fā)展,混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平也有了顯著地提高。但與此同時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性及多樣性又使得混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在很多的問題及缺點(diǎn),本文就混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題進(jìn)行分析,并找出其引起這些問題的原因,對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與探討,得出相應(yīng)的解決策略,使得混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各個(gè)方面得到進(jìn)一步的完善。
混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各項(xiàng)工程施工中都占有非常重要的位置,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量將直接影響著建筑施工的全局,更關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程施工中的責(zé)任是非常艱巨的。另外,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,對專業(yè)設(shè)計(jì)的要求也非常的嚴(yán)格,設(shè)計(jì)難度也非常的大,因此,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也需要有一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該主動(dòng)尋找新的設(shè)計(jì)理念,且不斷對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善,找出其存在的問題,并采取相應(yīng)的措施對其加以解決。
二、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中存在的問題
1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中,地下室底板設(shè)計(jì)中,容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下,將會(huì)一起發(fā)生沉降變形,共同受力,如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力,對底板而言是偏于不安全的,有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開裂。尤其對于采用天然地基的情況時(shí),其影響則更為顯著。對于總沉降量較小的工程,可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施,當(dāng)然,是否采用,還要綜合考慮其他因素。另外,對于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū),應(yīng)考慮高低兩種不同水位對地下室底板的不同影響,求出包絡(luò)圖,再做配筋設(shè)計(jì)。
2、對于有地下室的建筑,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分,外輪廓形狀應(yīng)盡量簡潔,這樣有利于建筑防水的施工。尤其對于柱下承臺(tái)的形式,更為明顯。此時(shí),由于柱下承臺(tái)的影響,基槽地模形狀很復(fù)雜,有很多的陰陽角和放坡,即加大了防水施工的難度,有加長了施工時(shí)間,都不利于保證質(zhì)量,并且還增加工程造價(jià)。對于這種情況下,我建議大家考慮反承臺(tái)法,即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同,承臺(tái)需要加厚部分向上作,然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是,基槽地模形狀很簡單,方便施工,利于施工質(zhì)量得保證,同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且,內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力,減小配筋,這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。
3、地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí),往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。
4、天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題,有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實(shí),現(xiàn)場施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。
5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁,如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候,不應(yīng)該再簡單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí),要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。
三、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中存在的問題
上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑物上部混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,使用最多的是框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)以及框支剪力墻結(jié)構(gòu)。由于這些結(jié)構(gòu)中構(gòu)建量大面廣,所以容易出現(xiàn)配筋不足、超配筋等情況,違反了相關(guān)條文的規(guī)定。
1、框架柱
角柱是指兩個(gè)方向與框架梁相連的框架住,在計(jì)算時(shí)要進(jìn)行自行定義。若忽視這一流程而實(shí)際的配筋率又滿足計(jì)算結(jié)果的現(xiàn)象,則會(huì)造成配筋率無法滿足最小配筋率要求的情況。[3]短柱是指剪跨比不大于2,以及因填充墻設(shè)置或樓梯平臺(tái)梁、雨篷梁的設(shè)置形成柱凈高與其界面高度之不大于4的框架柱。對于短柱而言,箍筋的間距應(yīng)小于等于100mm,箍筋體積的配筋率大于1.2%。9度時(shí)不應(yīng)小于1.5%。對于剪跨比不大于2的框架柱,程序能自行判定,要注意不能直接進(jìn)行強(qiáng)代換,不同強(qiáng)度級別的箍筋均應(yīng)滿足計(jì)算結(jié)果。超短柱是指剪跨比小于1.5或柱凈高與柱截面高度之比小于3的框架柱。設(shè)計(jì)人員在建筑混土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要避免超短柱的出現(xiàn)。若無法避免,則要采取控制軸壓比、添加芯柱等措施。
2、框架梁
由于繪圖時(shí)沒有按計(jì)算結(jié)果將配筋分別原位標(biāo)注在支座兩側(cè)以及跨中配筋與支座配筋之比小于0.3或0.5等原因,很容易造成實(shí)際配筋比大于計(jì)算結(jié)果的情況,從而違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),要特別注意避免出現(xiàn)此類情況。
3、連梁
連梁,就是連接兩片剪力墻,當(dāng)遇到中震或大震時(shí),它會(huì)首先開裂,起到耗能作用,從而使建筑物保持一定延性的梁,連梁在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中尤為重要。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,由于重視不夠或認(rèn)識(shí)不足等原因,很容易違反標(biāo)準(zhǔn)的情況,導(dǎo)致鋼筋配筋率無法滿足規(guī)定的要求。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要注意不要盲目地增大它抗彎的能力和連梁上不許搭框架梁,以確保連梁的延性而在地震中不被首先破壞。
4、框支剪力墻
由于轉(zhuǎn)換層在整個(gè)框支剪力墻中屬于薄弱樓層,所以要按照規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)。在框支剪力墻的設(shè)計(jì)中,框支梁、框支柱縱筋的各項(xiàng)系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求,并且要確保布置均勻,避免出現(xiàn)單肢鋼度過大的剪力墻,以至于應(yīng)力集中,一旦破壞,則會(huì)造成嚴(yán)重后果。
結(jié)束語:
隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們對住宅建筑也有了更高層次的要求。不但要求質(zhì)量過關(guān)及寬敞明亮符合人類的生存對舒適的要求,更要求審美,綠化,節(jié)能,有文化含量等。這迫使加工工藝也變得越來越高科技化,不斷創(chuàng)新,不斷向著更高級的方向發(fā)展,這不僅需要設(shè)計(jì)人員不斷加深對文化內(nèi)涵的理解并且積累大量豐富的經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造出新鮮,愉悅更多人,吸引更多消費(fèi)者的建筑理念,更要在實(shí)際操作中能夠過關(guān),質(zhì)量過硬。
參考文獻(xiàn):
[1]馬曉輝.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題[j].科協(xié)論壇(下半月),2007,(10)
【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);對策
中圖分類號:TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0.引言
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步,先進(jìn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念和高科技普及的施工技術(shù)在很大程度上推動(dòng)了建筑行業(yè)向更高層次發(fā)展,建筑工程的質(zhì)量直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)問題,本文主要是針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在的問題進(jìn)行探討。建筑行業(yè)在發(fā)展的過程中又會(huì)出現(xiàn)很多問題,其中最為突出的就是在建筑結(jié)構(gòu)中存在的不合理不完善的設(shè)計(jì),這些問題往往會(huì)從根本上影響建筑的穩(wěn)定與安全。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和綜合性是世界公認(rèn)的,它需要十分扎實(shí)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識(shí)作為基礎(chǔ),再加上豐富的建筑經(jīng)驗(yàn)才能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題,并制定出相應(yīng)的有效的解決方案,提高建筑的安全水平和穩(wěn)定。
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較突出的問題
第一、屋面主梁設(shè)計(jì)鋼筋數(shù)量不足。在設(shè)計(jì)行業(yè)都有建模分析的重要步驟,而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)更是如此,但是為了加快建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步伐和減短工程設(shè)計(jì)的周期,一些設(shè)計(jì)工作人員在對模型研究分析的時(shí)候,將屋頂主梁設(shè)計(jì)的鋼筋有關(guān)參數(shù)采取完全復(fù)制的方法進(jìn)行上下層屋面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這樣的設(shè)計(jì)方法雖然在表面上看不出什么問題,但是與原先設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)相比配備的鋼筋數(shù)量有所減少,這久從根本上減低了屋面主梁的強(qiáng)度。如果一旦按照這樣部署鋼筋的參數(shù)實(shí)施在實(shí)際建筑中就會(huì)埋下巨大的安全隱患,混凝土鑄造的主梁經(jīng)過風(fēng)干會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的收縮,也會(huì)因?yàn)槭軣岵痪a(chǎn)生裂縫[1],當(dāng)屋面受到強(qiáng)大的沖擊時(shí)因?yàn)殇摻饠?shù)量的不足直接導(dǎo)致主梁斷裂,嚴(yán)重威脅人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
第二、建筑安全等級較低。2008的汶川大地震為我國建筑行業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為今后的建筑增強(qiáng)安全性和穩(wěn)定性是擺在所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師面前的一道難題。有學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)的研究指出我國現(xiàn)階段的建筑安全標(biāo)準(zhǔn)處于世界較低水平,由于近幾年國內(nèi)自然環(huán)境急劇惡化,應(yīng)該馬上提高我國建筑安全要求等級,這一要求主要沿著建筑抗震方向研究[4]。
第三、建筑縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)被忽略。有些設(shè)計(jì)人員在構(gòu)建結(jié)構(gòu)框架時(shí)往往只注重對建筑的橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將建筑的縱向結(jié)構(gòu)框架拋之腦后,而在我國對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范中明確提出要對橫縱兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算。
第四、對樓板變形程度計(jì)算不準(zhǔn)確。有調(diào)查指出,有一些建筑設(shè)計(jì)公司用剛工作不久的人員參與建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),他們沒有對建筑完整的設(shè)計(jì)概念也沒有相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn),對結(jié)構(gòu)布置不能夠做到完全合理,對樓板的變形考慮也不夠全面,因此他們的設(shè)計(jì)結(jié)果雖然滿足了理論上的驗(yàn)證卻不符合實(shí)際情況。
第五、對建筑節(jié)能和采暖方面不重視。我國許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在工作時(shí)考慮的方面和注重的方向比較單一,他們將建筑是否可以完全承受來自某一方向的載荷作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的唯一目標(biāo),一旦滿足了這一要求就算是基本完成了該項(xiàng)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),很少去考慮建筑的節(jié)能低耗。建筑節(jié)能這一概念其實(shí)在我國建筑行業(yè)很早就已經(jīng)流傳開來,但是很少有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師將它作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),久而久之也就不在設(shè)計(jì)考慮的范疇之內(nèi)了[2]。建筑節(jié)能的意義就是在滿足居民對舒適度和安全度要求之外盡最大可能的節(jié)省建筑材料,而且可以將建筑周圍的自然資源在以后的生活中加以利用[3]。建筑結(jié)構(gòu)可以根據(jù)該地域的常年風(fēng)向進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì),當(dāng)然也要考慮到采集陽光的程度和方向,建筑的墻體可以優(yōu)先考慮具有保溫效果和隔熱效果的綠色材料進(jìn)行建筑施工,但是就目前的現(xiàn)狀而言,這些只是作為一些建筑理念在被人們熟知和了解,真正用在實(shí)際建筑中的卻很少。
2.針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中突出問題的策略研究
第一、精確屋面梁板的參數(shù)計(jì)算。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)非常規(guī)的梁板設(shè)計(jì),比如寬扁梁的設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)的跨度概念已經(jīng)不能用于對該類非常規(guī)板梁的設(shè)計(jì)中了,常規(guī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)已經(jīng)不能滿足它在實(shí)際中的使用。梁板結(jié)構(gòu)對建筑的整體而言其本質(zhì)可以看成是在結(jié)構(gòu)的中線上設(shè)置了一個(gè)剛性支座,這樣可以將屋面梁的結(jié)構(gòu)與板的結(jié)構(gòu)視為一個(gè)變化的截面板結(jié)構(gòu),我們知道梁的高度和板厚的數(shù)值范圍相近,所以在有關(guān)扁梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算中可以選取梁高度的中線作為梁的彎矩值。
第二、提高建筑抗震水平的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我們知道近幾年來我國自然災(zāi)害與日俱增,而地震造成的災(zāi)害最危險(xiǎn)中,不但剝奪了人們的財(cái)產(chǎn)資源,也對剝奪了許許多多鮮活的生命,因此提高建筑的安全性好穩(wěn)定性就顯得十分重要了。有資料顯示現(xiàn)在地球已經(jīng)進(jìn)入活躍期,因此對于防范地震的安全意識(shí)一刻也不能松懈,在我國那些地震高發(fā)的區(qū)域要對建筑的安全等級要求更進(jìn)一步提高,尤其是要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)對側(cè)向力沖擊的抵抗強(qiáng)度。近幾年我國諸多學(xué)者對國外的許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公司進(jìn)行了長時(shí)間的跟蹤調(diào)查,然后把相關(guān)數(shù)據(jù)帶回國內(nèi),最后再將我國目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全要求的相關(guān)參數(shù)與世界先進(jìn)國家進(jìn)行對比之后發(fā)現(xiàn),國外的要求國內(nèi)的要求高出很多,因此我們不僅要提高建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的等級還要對相關(guān)規(guī)范的參數(shù)做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改。
第三、加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)抵抗側(cè)向位移的性能。要保證建筑可以在一定程度上抵抗側(cè)向位移最直接的做法就是適當(dāng)?shù)脑龃蟮挚箯澗亟Y(jié)構(gòu)的寬度,而且根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)公式可以得出在其他條件不變的情況下,建筑的側(cè)向位移與結(jié)構(gòu)寬度增大三次方成反比關(guān)系,但是結(jié)構(gòu)加寬的部分不能處于獨(dú)立的結(jié)構(gòu),一定要與建筑的整體結(jié)構(gòu)向融合。
結(jié)束語
根據(jù)本文提出的在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題和相應(yīng)的策略,我們發(fā)現(xiàn)在國內(nèi)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,往往會(huì)因?yàn)橐恍┬〉囊蛩睾蛦栴}導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,在本質(zhì)上就已經(jīng)影響了建筑的穩(wěn)定性和安全性,因此為了國民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,有關(guān)職能部門要做到盡職盡責(zé),切實(shí)以人民的利益為中心,應(yīng)該加強(qiáng)也必須加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)行業(yè)的相關(guān)參數(shù)、抗震等級、抗側(cè)向位移的能力,不能再按照傳統(tǒng)的建筑觀念一味的追求舒適和美觀和簡約,住房安全關(guān)系到社會(huì)的穩(wěn)定與繁榮,要提高全民的建筑安全意識(shí),這對我國建設(shè)和諧社會(huì)有著非常重要的意義。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張秋榮,宋佳.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題淺析[J].科技與技術(shù),2013.
關(guān)鍵詞:房屋建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見問題
中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的基本原則
對于整個(gè)建筑物來說,其具有的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的種類是繁多的,不同的構(gòu)件在建筑物中發(fā)揮著自己的作用,也有多個(gè)構(gòu)件協(xié)調(diào)作用的,按照建筑物構(gòu)件的作用程度的輕重選擇合適的構(gòu)件;在大多數(shù)建筑物的設(shè)計(jì)中都運(yùn)用到層層設(shè)置的原則,尤其是建筑物的安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在發(fā)生危險(xiǎn)事故的時(shí)候人們可以通過多層建筑結(jié)構(gòu)來抵抗風(fēng)險(xiǎn),增強(qiáng)建筑物的安全性;要想使得建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更科學(xué),必須在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遵循優(yōu)劣互補(bǔ)的原則,太鋼的建筑結(jié)構(gòu)變形能力差,這類材料做建筑材料的承重能力低下,容易被摧毀。太柔的建筑結(jié)構(gòu)雖具備良好的承受能力,但變形過大對建筑物的造型和結(jié)構(gòu)來說也是不可取的,只有對建筑材料的優(yōu)劣性能進(jìn)行互補(bǔ)才能制造出適用的建筑材料。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題
1、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題
施工之前只對地面以上建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),對于地基的處理只是憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。任何房屋建筑在進(jìn)行施工之前都要進(jìn)行地基處理,但是真能做到正確的進(jìn)行地基處理的很少,一般都是根據(jù)周邊房屋建筑時(shí)對地基的處理方法或者建筑公司常用的對地基處理方法進(jìn)行地基處理。這樣的經(jīng)驗(yàn)處理方法危害很大,因?yàn)椴煌慕ㄖ瑢Φ鼗幚淼囊蟛煌?,并且不同的地方,地質(zhì)不同,處理方法就更不相同。所以在進(jìn)行建筑之前,應(yīng)對施工現(xiàn)場的地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘測,綜合多方面的資料,詳細(xì)進(jìn)行分析,最后在地基設(shè)計(jì)完成之后再進(jìn)行地面以上建筑設(shè)計(jì)。
很多設(shè)計(jì)者對地基換土墊層的重要性認(rèn)識(shí)不足,憑經(jīng)驗(yàn)處理。設(shè)計(jì)者都明白在地基設(shè)計(jì)時(shí)要注意地基承載力,所以一般在地基挖掘一定深度后鋪墊砂石,加強(qiáng)承載力,但期間未對砂石層的寬度、厚度以及鋪墊砂石層的深度進(jìn)行確定,這樣做既不安全也不經(jīng)濟(jì)。
2、樓板設(shè)計(jì)問題
樓板是建筑中主要的承重構(gòu)件,通過將樓板橋接在承重墻之間,樓板就可以將建筑壓力通過板面?zhèn)魉徒o承重墻、柱,增加房屋的堅(jiān)固程度和建筑強(qiáng)度,所以不合理的樓板設(shè)計(jì)會(huì)造成嚴(yán)重的后果,這是必須重視的。樓板設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題主要有:樓板需要橋接在不同的承重墻之間,但是現(xiàn)實(shí)施工中往往將普通墻壁當(dāng)作承重墻使用,搭載樓板。樓板能承受的壓力是一定的,承載樓板的墻壁承重能力也是有限的,承重墻是專門為搭載樓板設(shè)計(jì)的,而普通墻壁只是設(shè)計(jì)美觀、方便用的,承重能力很差,如果將其和承重墻混用,均布載荷進(jìn)行配筋設(shè)計(jì),很容易使普通墻壁處開裂,墻壁上方的樓板斷裂。其次,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對樓板承重進(jìn)行判斷,并且為了計(jì)算方便將雙向板當(dāng)作單向板進(jìn)行設(shè)計(jì),這種假設(shè)的樓板承重和實(shí)際情況存在很大的差別,因?yàn)閱蜗虬搴碗p向板沒有混用的可能,造成樓板一段承重很大,另外一段很小,很可能造成樓板斷裂。
3、樓層平面剛度的問題
一些設(shè)計(jì)在缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念或結(jié)構(gòu)布置、缺乏必要措施時(shí),采用樓板變形的計(jì)算程序。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著結(jié)構(gòu)不安全或者某些部位或構(gòu)件安全儲(chǔ)備過大等現(xiàn)象為了使程序的計(jì)算結(jié)果基本上能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況,而導(dǎo)致出現(xiàn)根本性的誤差,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能將樓層設(shè)計(jì)成剛性樓面。要做到這一點(diǎn)首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)方案階段就避免采用樓面有變形的平面,比如樓層大開洞外伸翼太長、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次,要從結(jié)構(gòu)布置和配筋構(gòu)造上給予保證,對于使用功能確實(shí)必需的,或者建筑效果十分優(yōu)越的建筑設(shè)計(jì),如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定,那么在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可以通過增設(shè)連續(xù)梁板、洞口邊加設(shè)暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法,盡量滿足剛性樓板的基本假設(shè),或者彌補(bǔ)由于不是絕對的剛性樓板假定而產(chǎn)生的計(jì)算“誤差”。
4、連續(xù)梁按單梁設(shè)計(jì)問題
連續(xù)梁設(shè)計(jì)的主要問題是設(shè)計(jì)者將連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種情況常常發(fā)生在房屋的陽臺(tái)邊梁設(shè)計(jì)上。房屋陽臺(tái)邊梁所承受重力、負(fù)荷較小,設(shè)計(jì)者抓住這一點(diǎn)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)便將連續(xù)梁按照單梁在圖紙上進(jìn)行設(shè)計(jì),省時(shí)省力,但是這樣做的直接后果將是建筑施工時(shí)在梁的支座處上部配置的負(fù)筋量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于連續(xù)梁的狀況。這樣做的后果將是梁的支座處受拉區(qū)拉力明顯增大,經(jīng)過一段時(shí)間支座處受拉區(qū)便會(huì)出現(xiàn)豎向裂縫,經(jīng)過發(fā)展最后梁上部欄板處也會(huì)出現(xiàn)明顯的豎向裂縫。如果邊梁長度較小,這個(gè)問題導(dǎo)致的后果不會(huì)非常嚴(yán)重,但是如果邊梁很長,自身質(zhì)量很大,再加上外界應(yīng)力,那么問題將會(huì)越來越嚴(yán)重。并且陽臺(tái)邊梁多數(shù)直接暴露在室外,會(huì)經(jīng)歷四季環(huán)境變遷,受到風(fēng)吹日曬,溫度變化較大,對梁的收縮性能要求較高。當(dāng)連續(xù)梁按照單梁設(shè)計(jì)以后,溫度發(fā)生變化時(shí)梁體進(jìn)行伸縮,但是由于是單梁連接,其伸縮受到另外一個(gè)單梁的約束,伸縮范圍有限,同時(shí)在一定范圍內(nèi)也會(huì)受到挑梁的約束,從而在梁體產(chǎn)生伸縮應(yīng)力,該應(yīng)力將直接作用于梁上已經(jīng)有裂縫或者梁體脆弱處,致使梁的整個(gè)支座附近沿整個(gè)梁截面四周裂縫貫通,梁體的剛性降低,成為松散的小支撐塊,承重能力嚴(yán)重下降,直接影響使用安全。
5、構(gòu)造柱設(shè)計(jì)問題
構(gòu)造柱在磚混結(jié)構(gòu)建筑中起著重要的作用,不僅能夠提高墻壁的抗剪能力,同時(shí)與圈梁的連接結(jié)構(gòu)使得墻體裂縫不能進(jìn)一步展開,維持了縱向承載力,使建筑具有較好的抗震功能。構(gòu)造柱雖然有承重作用,作用巨大,但構(gòu)造柱不是承重柱,不能將其當(dāng)作承重柱用,現(xiàn)實(shí)中很多設(shè)計(jì)都違背了這一原則。構(gòu)造柱當(dāng)做承重柱以后,不但不能起到防震作用,反而會(huì)成為地震時(shí)房屋損毀的罪魁禍?zhǔn)?。因?yàn)楫?dāng)作承重柱后,構(gòu)造柱提前受力,降低了應(yīng)有的對建筑物各結(jié)構(gòu)的拉結(jié)和約束總用,一旦遭受地震,首先會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,很容易損壞。
6、承重柱截面高度設(shè)計(jì)問題
有些工程受到建筑尺寸限制或考慮美觀,避免墻體表面出殼過大,把柱截面高度設(shè)計(jì)過小,使梁柱的線剛度比加大(因一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊中規(guī)定:當(dāng)梁柱的線剛度比大于4時(shí),計(jì)算簡圖中梁柱節(jié)點(diǎn)可簡化為鉸支)把梁簡化為鉸支梁,柱按軸心受壓計(jì)算。這種做法雖然易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析,但卻給房屋結(jié)構(gòu)埋下了隱患。因?yàn)檫@樣做忽略了梁柱間的剛結(jié)作用,即忽略了柱的約束彎矩,加之以柱截面的配筋較小,結(jié)構(gòu)一旦受力后,柱頂抗彎強(qiáng)度必然不足,從而柱子與梁底相交處附近將會(huì)出現(xiàn)一條或多條水平裂縫,形成塑性餃。這樣在正常使用情況下,柱子已開始帶鉸工作,這不但影響了房屋的耐久性,而且也常常引起用戶的恐懼心理。更為嚴(yán)重的是,這樣的結(jié)構(gòu)一經(jīng)遭遇地震作用時(shí),將會(huì)倒塌,這違背了現(xiàn)行抗震規(guī)范中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則。
結(jié)束語
房屋建筑對于我們每個(gè)人而言都很重要,現(xiàn)代都市生活中,人們大部分時(shí)間都在房屋建筑物中渡過,所以房屋建筑物不僅要舒適,美觀,更重要的是安全和使用壽命。在房屋建筑建設(shè)的過程中,對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分重要,這是一份比較繁瑣但責(zé)任巨大的工作,只有認(rèn)真考慮并設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié),如地基、構(gòu)造柱、承重柱、挑梁、樓板等,才能做出一個(gè)安全性高,功能性全的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而建設(shè)出符合人們居住和工作需求的良好建筑,推動(dòng)城市化進(jìn)程,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]查全平.淺談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].廣東科技,2006(l0)
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);常見問題
Abstract:High rise building with rapid development in China, the reinforced concrete material with its rugged durability, obtain raw material locally, can be molded and has become the modern construction in the most widely used one of the building materials. The design of reinforced concrete structures in the common problem undertook an analysis, for reference.
Key words:Reinforced concrete; structure design; common problems
中圖分類號:TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:2095-2104(2012
改革開放以來,隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,高層建筑呈日益增多的發(fā)展趨勢,如何滿足工程建設(shè)的需要,總結(jié)出一套適應(yīng)我國國情,簡便準(zhǔn)確高效的高層建筑施工技術(shù)理論體系,便成為在施工技術(shù)中需要解決的現(xiàn)實(shí)課題。鋼筋混凝土作為結(jié)構(gòu)材料在工業(yè)文明的潮流下廣泛得到應(yīng)用,并且因?yàn)槠浔旧淼牟牧咸匦詢?yōu)于其他結(jié)構(gòu)材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的應(yīng)用和發(fā)展,而后相繼在材料、設(shè)計(jì)方法、制作工藝、施工技術(shù)等方面也大顯身手。目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市面貌日新月異,一棟棟高樓大廈拔地而起。
一、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中的問題
1.1 地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí), 往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。
1.2 天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題, 有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于 1:3,該錐體部分砼很難振搗密實(shí),現(xiàn)場施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。
1.3 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁, 如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候,不應(yīng)該再簡單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí),要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。
1.4 現(xiàn)在不論是在城市建筑中還是農(nóng)村建筑中基本都會(huì)有地下室,而在地下室的設(shè)計(jì)問題上容易讓設(shè)計(jì)者們忽略隨著時(shí)間的增長樓體下沉所引起的附加應(yīng)力對地下室的影響,特別是柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室的地板設(shè)計(jì)。在實(shí)際生活中地下室的地板以及柱下獨(dú)立基礎(chǔ)一旦受到整個(gè)樓體的負(fù)荷作用就會(huì)出現(xiàn)變形下沉。在地下室的設(shè)計(jì)中如果沒有考慮到樓體的下沉問題,那么一旦發(fā)生下沉就有可能造成地下室地板因不能承受如此大的壓力而開裂。特別是那種采用天然地基的建筑物,影響將更大。對于那些不會(huì)產(chǎn)生太多下沉量的工程可以采用在地板和受力層之間采用褥墊處理。
1.5 在建筑物地下室的設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮到地下水位的問題,地下水位的上漲并不是人為可以控制的,此現(xiàn)象的發(fā)生對于地下室甚至整個(gè)樓體都會(huì)有一定的影響。所以在設(shè)計(jì)的過程中對于室外地坪之下的部分,外部的輪廓應(yīng)盡量的簡潔,這樣有利于進(jìn)行建筑的防水工作。 特別是柱下承臺(tái)的形式。地下室的柱下承臺(tái)會(huì)使基槽地模的形狀變的復(fù)雜形成很多的陰陽角,就會(huì)造成防水工作的施工難度,延長施工時(shí)間,質(zhì)量無法保證的同時(shí)工程造價(jià)也會(huì)相應(yīng)的增加。此時(shí),我建議大家可以使用反承臺(tái)法,具體做法是地下室地板應(yīng)與承臺(tái)下皮標(biāo)高相等。在地下室的內(nèi)部做覆土。這樣會(huì)使基槽地膜形狀簡單,有利于保證施工質(zhì)量,減少了施工時(shí)間。覆土的重量會(huì)平衡掉地板上的水浮力。
二、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的問題
2.1 框剪結(jié)構(gòu),剪力墻的布置要均勻,不要出現(xiàn)單肢剛度過大的剪力墻,以免應(yīng)力過于集中,一旦破壞,將構(gòu)成嚴(yán)重影響。而且與之相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ),連梁等構(gòu)件的設(shè)計(jì)難度都會(huì)加大。剛度較大的第一級別的剪力墻(同一級別的剪力墻是指剛度相近,比值小于 2 時(shí)的墻肢),其墻肢數(shù)不應(yīng)少于4肢。另外,當(dāng)遇到中震時(shí),我們應(yīng)考慮第一級別的剪力墻進(jìn)入塑性后,還應(yīng)有小級別的剪力墻來維持建筑物變形不致過大,產(chǎn)生次生災(zāi)害。這就是多道設(shè)防的概念。但當(dāng)遇到大震時(shí),小級別的剪力墻也進(jìn)入塑性階段后,建筑物基本已經(jīng)破壞了。此時(shí),我們應(yīng)該通過我們的設(shè)計(jì)有選擇地讓梁破壞,從而保證柱子的完整性,來保證建筑不倒,或緩倒,以爭取時(shí)間,減少人員的傷亡。這就是我們說的延性設(shè)計(jì)。
2.2 框剪結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)很重要,但我們看到,目前很多設(shè)計(jì)在這個(gè)環(huán)節(jié)上做的并不好。有的是因?yàn)橹匾暡粔?有的是應(yīng)為認(rèn)識(shí)不足。現(xiàn)在我把我在這方面的經(jīng)驗(yàn)簡單介紹一下。首先,什么是連梁呢?簡單的說,就是那些連接兩片剪力墻,一旦遇見地震等災(zāi)害,建筑晃動(dòng)時(shí)首先受力的是剪力墻,它分擔(dān)大部分的力量,通過自身的損傷來達(dá)到承重,保護(hù)其他部件的目的。達(dá)到這些要求的,設(shè)計(jì)者才會(huì)將其規(guī)劃做連梁使用。依據(jù)它的這些優(yōu)點(diǎn),要特別注意幾點(diǎn):
2.2.1 不應(yīng)該以增加剛性為全部目的,否則會(huì)引起另一個(gè)問題—彈性不夠。彈性不夠產(chǎn)生的危害是緩沖不到位,一旦遇到寸勁之類的力量無法及時(shí)回旋,將周圍的部件震裂。
2.2.2 我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定,連梁上不許搭框架梁。這句話說得不嚴(yán)謹(jǐn),更準(zhǔn)確的定義應(yīng)該是,不準(zhǔn)搭重要的豎向承重構(gòu)件。因?yàn)樵O(shè)計(jì)連梁會(huì)在遇到中震或大震時(shí),首先開裂,所以它的抗剪能力也會(huì)急劇下降, 如果此時(shí)它還承受著很大的豎向荷載,就會(huì)引起連鎖破壞。
2.3 “強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)”,是我們鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)的基本原則。但在震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),我們設(shè)計(jì)的“強(qiáng)柱弱梁”的延性破壞機(jī)制有時(shí)難以實(shí)現(xiàn),這是因?yàn)槲覈?《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 對一、二、三級框架節(jié)點(diǎn)的“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)有以下要求∑Mc=η∑Mb,∑Mc- 節(jié)點(diǎn)上下柱端同向彎矩之和,∑Mc- 節(jié)點(diǎn)左右梁端同向彎矩之和,η- 柱彎矩增大系數(shù),7 度區(qū)的多層框架抗震等級為三級η=1.1,但這僅針對于小震彈性設(shè)計(jì);當(dāng)建筑遭受“中震、大震”時(shí),由于地震作用,框架梁、柱的彎矩增大很多,而框架梁端彎矩為豎向荷載和地震作用產(chǎn)生的彎矩之和,其增大比例相對柱要小很多,由于鋼筋的超強(qiáng)效應(yīng)過大,因而造成框架節(jié)點(diǎn)處梁受彎承載力大于相對應(yīng)柱正截面承載力而出現(xiàn)柱鉸。
2.4 在懸挑的挑梁的端頭,應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,把每層的挑梁聯(lián)系起來,并按受拉構(gòu)件要求,設(shè)計(jì)構(gòu)造柱。通過這種方法改善了挑梁會(huì)彎曲變形的狀況。如果只有部分材料承受過重的壓力, 即使是不平均受力的情況出現(xiàn),也會(huì)被分?jǐn)偟礁魈???傉w提高了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。此外能夠?qū)o(hù)墻形成控制。起到保持形狀的模具作用。
2.5 關(guān)于若干關(guān)于結(jié)構(gòu)上的具體問題。應(yīng)特別關(guān)注。如對于不同的地理環(huán)境,天氣條件需要對混凝土部件的厚薄大小做出調(diào)整??蚣芰憾丝v向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí),箍筋直徑應(yīng)按要求增大 2mm;框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏??;框架梁高小于400時(shí)加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用 @100,小于梁高的四分之一);框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%;此多種問題的正確處理保證了大體工作得以通暢執(zhí)行。從小的問題嚴(yán)格把握來確保大問題準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行,所以應(yīng)嚴(yán)肅考慮進(jìn)去。
三、結(jié)束語
隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們對住宅建筑也有了更高層次的要求。不但要求質(zhì)量過關(guān)及寬敞明亮符合人類的生存對舒適的要求,更要求審美,綠化,節(jié)能,有文化含量等。這迫使加工工藝也變得越來越高科技化,不斷創(chuàng)新,不斷向著更高級的方向發(fā)展,這需要設(shè)計(jì)人員不斷加深對文化內(nèi)涵的理解并且積累大量豐富的經(jīng)驗(yàn),但不因循守舊,創(chuàng)造出新鮮,愉悅更多人,吸引更多消費(fèi)者的建筑理念。更要在實(shí)際操作中能夠過關(guān),質(zhì)量過硬,目前來說,保證工程堅(jiān)固程度的一項(xiàng)技藝是“鋼筋混凝土”,本文作者希望通過自己多年來的經(jīng)驗(yàn)將這一技藝細(xì)化分解說明,使更多人能夠了解其中的道理,為建筑事業(yè)做出理論貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;對策
1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見的問題
1.1 單樁承載力取值出現(xiàn)偏差或缺乏計(jì)算依據(jù)
(1)因成樁工藝不同,地基土對不同樁型的支承能力是不同的,即按規(guī)范經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁豎向承載力時(shí),對于不同的樁型,各土層的極限側(cè)阻力和極限端阻力是不同的。有的工程地質(zhì)勘察報(bào)告僅提供了計(jì)算打入式預(yù)制樁的單樁承載力設(shè)計(jì)參數(shù),而設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁,并直接引用地質(zhì)報(bào)告中的設(shè)計(jì)參數(shù),使計(jì)算的單樁承載力出現(xiàn)偏差。
(2)某些工程場地原為河道或地勢較低,上部土層為松散的新近填土,樁基設(shè)計(jì)時(shí)直接按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算單樁承載力或直接采用試樁提供的承載力數(shù)值,沒有考慮上部未固結(jié)(或欠固結(jié))土層在固結(jié)沉降過程中可能引起的樁側(cè)負(fù)摩阻力的影響。
(3)驗(yàn)算樁身承載力時(shí),沒有考慮施工工藝系數(shù)ψc?;驑渡韷呵挠绊?;對抗拔樁,僅計(jì)算樁身承載力,沒有進(jìn)行樁身抗裂驗(yàn)算。
(4)有地下室時(shí),在按靜載試驗(yàn)確定單樁承載力時(shí),沒有扣除地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力,由于基坑開挖后暴露時(shí)間不宜過長,試樁一般都在基坑開挖前進(jìn)行,基坑開挖后,地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力己不再存在。
(5)樁端以下存在軟弱下臥層時(shí),常忽略軟弱下臥層承載力和樁基沉降驗(yàn)算;也有的工程樁端以下硬持力層的厚度過薄,小于《建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)規(guī)定的不宜小于4d(d為樁徑)的要求,且持力層以下存在很厚的軟弱下臥層,而在單樁承載力取值時(shí)又沒有充分考慮這一因素,使房屋的安全和使用存在隱患。
1.2 樁間距過小
樁間距過小,不滿足規(guī)范對樁的最小中心距的規(guī)定。特別是試樁、錨樁之間的間距,往往被設(shè)計(jì)人員忽視,直接影響試樁結(jié)果的正確性。
1.3 樁身鋼筋籠長度不足
對擠土灌注樁,樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度,不滿足樁基規(guī)范((JGJ94-94)第4.1.1.2條“對于沉管灌注樁,配筋長度不應(yīng)小于軟弱土層層底深度”的規(guī)定,這也是工程設(shè)計(jì)中常見的問題。
1.4 承重磚基礎(chǔ)采用多孔磚砌筑
根據(jù)多孔磚墻體結(jié)構(gòu)構(gòu)造,地面以下或室內(nèi)防潮層以下的基礎(chǔ)不得采用多孔磚砌筑。
2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的選擇、布置和結(jié)構(gòu)存在的問題
2.1 房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值
現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。審查中發(fā)現(xiàn)某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值,個(gè)別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規(guī)定限值,且既無可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。在抗震設(shè)防區(qū)也沒有采取有效的抗震加強(qiáng)措施,給結(jié)構(gòu)抗震帶來一定的隱患。根據(jù)建設(shè)部第59號令,對于房屋高度、高寬比和體型復(fù)雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑,應(yīng)按超限高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì),并按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)專項(xiàng)審查。
另外還有一點(diǎn)常被設(shè)計(jì)人員所忽視的是,房屋適用高度除與結(jié)構(gòu)體系類型及抗震設(shè)防烈度有關(guān)外,尚與場地類別和結(jié)構(gòu)是否規(guī)則等因素有關(guān),當(dāng)位于Ⅳ類場地或結(jié)構(gòu)平面與豎向布置不規(guī)則時(shí),其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低(一般降低20%)。如某高層建筑32層,高115.8m,部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)(底部2層為框支),6度設(shè)防,Ⅳ類場地,根據(jù)規(guī)范其適用高度為120m,但由于建于Ⅳ類場地,其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低(若按降低20%考慮,應(yīng)為96m),故該高層建筑需按超限高層建筑考慮。
2.2 結(jié)構(gòu)布置不合理,體型不規(guī)則
結(jié)構(gòu)的合理布置(使結(jié)構(gòu)盡可能“規(guī)則”),是抗震概念設(shè)計(jì)中的十分重要的環(huán)節(jié),這里的“規(guī)則”包含了對建筑的平立面外形尺寸,抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多,特別是對于復(fù)雜的建筑體型,很難一一用若干簡化的定量指標(biāo)來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。
由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定,加之對結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)缺乏應(yīng)有的了解,有些設(shè)計(jì)人員往往對結(jié)構(gòu)規(guī)則性難以把握,有時(shí)甚至聽從業(yè)主和建筑師的要求,在實(shí)際工程中出現(xiàn)了不少規(guī)則性很差、對結(jié)構(gòu)抗震十分不利的高層建筑。這里僅舉幾個(gè)例子:
(1)平面凹凸不規(guī)則。這是最常見的一種情況。
(2)平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則問題。如框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,縱橫剪力墻布置過分集中或僅布置在房屋的一端,使結(jié)構(gòu)剛度中心嚴(yán)重偏離質(zhì)量中心。有時(shí)甚至是結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的第一振型為扭轉(zhuǎn)振型。
(3)高位轉(zhuǎn)換問題。如某高層建筑采用框支抗震墻結(jié)構(gòu),高度約160m,Ⅳ類場地,6度設(shè)防,不僅房屋高度大大超過其最大適用高度,且在第6~7層處設(shè)置了厚板轉(zhuǎn)換層,框支層數(shù)達(dá)到6層??蛑Э拐饓倏拐鸩焕慕Y(jié)構(gòu)體系,新修編的抗震規(guī)范,對此類結(jié)構(gòu)的抗震措施僅限于框支層不超過兩層。
(4)樓層錯(cuò)層問題。高層建筑中帶有較大范圍的錯(cuò)層,使樓層的樓板不連續(xù),對結(jié)構(gòu)抗震十分不利。
(5)高層建筑帶有明顯薄弱層,又沒有采取有效的抗震加強(qiáng)措施。
(6)高層建筑結(jié)構(gòu)中,同時(shí)采用兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。諸如帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、多塔樓結(jié)構(gòu)等,均屬于復(fù)雜結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)抗震對高層建筑規(guī)則性的要求,高層結(jié)構(gòu)不宜同時(shí)采用兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
(7)同一結(jié)構(gòu)單元中采用兩種不同的結(jié)構(gòu)體系。如某多層框架結(jié)構(gòu),電梯井及兩端山墻部位局部采用磚墻承重。
(8)高層建筑樓板(特別是首層和轉(zhuǎn)換層樓板)開洞過多過大,有的樓板開洞率甚至超過了30%。
在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免采用不規(guī)則的結(jié)構(gòu),不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)采用符合結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)的力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算分析,并采取有效的抗震加強(qiáng)措施。新修編的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,參考了美國UBC和歐洲規(guī)范8的做法,對規(guī)則與不規(guī)則作了一些定量的劃分,并規(guī)定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算要求。如將樓層最大彈性水平位移與該樓層兩端彈性水平位移平均值的比值大于1.2時(shí)定義為平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則結(jié)構(gòu),并規(guī)定上述比值不宜大于1.5;對超過梁高的錯(cuò)層,規(guī)定應(yīng)按樓板開洞對待,錯(cuò)層面積較大時(shí),應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化的計(jì)算模型;對豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu),規(guī)定薄弱地震剪力及某些水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以不同的增大系數(shù),等等。
2.3 板-柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
板-柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)連接非常薄弱,不利于抗震,1988年的墨西哥地震充分說明了這一點(diǎn)。過去由于抗震規(guī)范和高規(guī)均沒有對板-柱結(jié)構(gòu)作出相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定,使設(shè)計(jì)人員在板-柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中帶有一定的隨意性和盲目性。
2.4 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
近年來,在我省的住宅建設(shè)中,特別是高層或小高層住宅,有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。由于缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和規(guī)定,目前在異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題很多,也比較突出,主要表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)房屋的高度超高、體型不規(guī)則、結(jié)構(gòu)布置不合理、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)确矫妗?/p>
應(yīng)當(dāng)說,目前國內(nèi)對異形柱的受剪承載力、節(jié)點(diǎn)承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗(yàn)研究還不多,對異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認(rèn)識(shí)還不夠充分。在這種情況下,設(shè)計(jì)異形柱結(jié)構(gòu)時(shí),對房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴(yán)掌握。
2.5 結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理,縫寬度不足
對于超長建筑物,為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響,合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計(jì)人員提出用后澆帶代替伸縮縫,筆者認(rèn)為此種做法并不一定妥當(dāng)。因?yàn)楹鬂矌H能減少混凝土材料干縮的影響,不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后,若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響,后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設(shè)置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu),除留設(shè)施工后澆帶外,還應(yīng)采取其它構(gòu)造加強(qiáng)措施,如加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施,對受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置直徑較小、間距較密的溫度筋,或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫。有些設(shè)計(jì)人員常在高層建筑地下室與裙房地下室之間設(shè)置沉降縫,這雖可解決兩者間的差異沉降問題,但地下室設(shè)縫會(huì)帶來一系列的同題,如地下室底板和外墻在沉降縫處的節(jié)點(diǎn)處理非常復(fù)雜,施工困難,易出現(xiàn)滲漏水等質(zhì)量問題,另外還常會(huì)導(dǎo)致高層部分的基礎(chǔ)有效埋深不足。因此,筆者認(rèn)為對地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設(shè)縫,而采取其它技術(shù)措施來解決差異沉降問題,如采用樁基,使絕對沉降和差異沉降控制在允許范圍內(nèi),或在主裙樓之間留設(shè)施工后澆帶,待主樓封頂后再連成整體。地下室埋于土中,建成后受溫度變化的影響相對較小,因此對長度較長的地下室可采取留設(shè)后澆帶、采用補(bǔ)償收縮混凝土、局部提高配筋率等措施來解決混凝土干縮和溫度應(yīng)力的影響。
地下室底板和外墻的混凝土強(qiáng)度等級不宜太高。目前普遍采用商品混凝土,一般來說,混凝土強(qiáng)度等級越高,水泥用量越大,混凝土的收縮量也越大。
對需要抗震設(shè)防的建筑,其伸縮縫、沉降縫的寬度均應(yīng)符合防震縫寬度的要求。
3 結(jié)語
房屋結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)中存在的問題是多種多樣的,本文僅列出了某些帶有普遍性的常見問題,希望對結(jié)構(gòu)工程師具有一定的借鑒和參考作用。文中如有不當(dāng)之處,望各位同行指正。
參考文獻(xiàn)
[1]陳嘉俊.論多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)要點(diǎn)[M].成都:四川建材出版社,2007(2).
[2]陸歆弘,蔡躍.房屋建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008(1).
關(guān)鍵詞: 混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);分析
Abstract: Combined with the practical design experience, this paper analyzes the common problems in the reinforced concrete structure design.
Key words: concrete; structure design; analysis
中圖分類號:TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
鋼筋混凝土作為結(jié)構(gòu)材料在工業(yè)文明的潮流下廣泛得到應(yīng)用,并且因?yàn)槠浔旧淼牟牧咸匦詢?yōu)于其他結(jié)構(gòu)材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的應(yīng)用和發(fā)展,而后相繼在材料、設(shè)計(jì)方法、制作工藝、施工技術(shù)等方面也大顯身手。目前,隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市面貌日新月異,一棟棟高樓大廈拔地而起?;炷烈惨呀?jīng)成為我國工程建設(shè)中最主要的結(jié)構(gòu)材料之一。隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,隨之建筑功能的不斷豐富,新穎的造型,致使工程設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,但目前的設(shè)計(jì)周期普遍偏短,也使設(shè)計(jì)文件中普遍存在某些質(zhì)量問題,因而在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,一些影響混凝土質(zhì)量的問題必須引起工程設(shè)計(jì)人員的重視。
1 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中的問題
1.1 地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí), 往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。
1.2 天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題, 有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實(shí),現(xiàn)場施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。
1.3 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁, 如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候,不應(yīng)該再簡單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí),要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。
1.4 現(xiàn)在不論是在城市建筑中還是農(nóng)村建筑中基本都會(huì)有地下室,而在地下室的設(shè)計(jì)問題上容易讓設(shè)計(jì)者們忽略隨著時(shí)間的增長樓體下沉所引起的附加應(yīng)力對地下室的影響,特別是柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室的地板設(shè)計(jì)。在實(shí)際生活中地下室的地板以及柱下獨(dú)立基礎(chǔ)一旦受到整個(gè)樓體的負(fù)荷作用就會(huì)出現(xiàn)變形下沉。在地下室的設(shè)計(jì)中如果沒有考慮到樓體的下沉問題,那么一旦發(fā)生下沉就有可能造成地下室地板因不能承受如此大的壓力而開裂。特別是那種采用天然地基的建筑物,影響將更大。對于那些不會(huì)產(chǎn)生太多下沉量的工程可以采用在地板和受力層之間采用褥墊處理。
1.5 在建筑物地下室的設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮到地下水位的問題,地下水位的上漲并不是人為可以控制的,此現(xiàn)象的發(fā)生對于地下室甚至整個(gè)樓體都會(huì)有一定的影響。所以在設(shè)計(jì)的過程中對于室外地坪之下的部分,外部的輪廓應(yīng)盡量的簡潔,這樣有利于進(jìn)行建筑的防水工作。特別是柱下承臺(tái)的形式。地下室的柱下承臺(tái)會(huì)使基槽地模的形狀變的復(fù)雜形成很多的陰陽角,就會(huì)造成防水工作的施工難度,延長施工時(shí)間,質(zhì)量無法保證的同時(shí)工程造價(jià)也會(huì)相應(yīng)的增加。此時(shí),我建議大家可以使用反承臺(tái)法,具體做法是地下室地板應(yīng)與承臺(tái)下皮標(biāo)高相等。在地下室的內(nèi)部做覆土。這樣會(huì)使基槽地膜形狀簡單,有利于保證施工質(zhì)量,減少了施工時(shí)間。覆土的重量會(huì)平衡掉地板上的水浮力。
2 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的問題
2.1 框剪結(jié)構(gòu),剪力墻的布置要均勻,不要出現(xiàn)單肢剛度過大的剪力墻,以免應(yīng)力過于集中,一旦破壞,將構(gòu)成嚴(yán)重影響。而且,與之相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ),連梁等構(gòu)件的設(shè)計(jì)難度都會(huì)加大。剛度較大的第一級別的剪力墻 (同一級別的剪力墻是指剛度相近, 比值小于2時(shí)的墻肢),其墻肢數(shù)不應(yīng)少于 4 肢。另外,當(dāng)遇到中震時(shí),我們應(yīng)考慮第一級別的剪力墻進(jìn)入塑性后,還應(yīng)有小級別的剪力墻來維持建筑物變形不致過大,產(chǎn)生次生災(zāi)害。這就是多道設(shè)防的概念。但當(dāng)遇到大震時(shí),小級別的剪力墻也進(jìn)入塑性階段后,建筑物基本已經(jīng)破壞了。此時(shí),我們應(yīng)該通過我們的設(shè)計(jì)有選擇地讓梁破壞,從而保證柱子的完整性,來保證建筑不倒,或緩倒,以爭取時(shí)間,減少人員的傷亡。這就是我們說的延性設(shè)計(jì)。
2.2 框剪結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)很重要,但我們看到,目前很多設(shè)計(jì)在這個(gè)環(huán)節(jié)上做的并不好。有的是因?yàn)橹匾暡粔?有的是應(yīng)為認(rèn)識(shí)不足?,F(xiàn)在我把我在這方面的經(jīng)驗(yàn)簡單介紹一下。首先,什么是連梁呢?簡單的說,就是那些連接兩片剪力墻,一旦遇見地震等災(zāi)害,建筑晃動(dòng)時(shí)首先受力的是剪力墻,它分擔(dān)大部分的力量,通過自身的損傷來達(dá)到承重,保護(hù)其他部件的目的。達(dá)到這些要求的,設(shè)計(jì)者才會(huì)將其規(guī)劃做連梁使用。依據(jù)它的這些優(yōu)點(diǎn),要特別注意幾點(diǎn):
2.2.1不應(yīng)該以增加剛性為全部目的,否則會(huì)引起另一個(gè)問題——彈性不夠。彈性不夠產(chǎn)生的危害是緩沖不到位,一旦遇到寸勁之類的力量無法及時(shí)回旋,將周圍的部件震裂。
2.2.2 我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定,連梁上不許搭框架梁。這句話說得不嚴(yán)謹(jǐn),更準(zhǔn)確的定義應(yīng)該是,不準(zhǔn)搭重要的豎向承重構(gòu)件。因?yàn)樵O(shè)計(jì)連梁會(huì)在遇到中震或大震時(shí),首先開裂,所以它的抗剪能力也會(huì)急劇下降,如果此時(shí)它還承受著很大的豎向荷載,就會(huì)引起連鎖破壞。
2.3“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)”,是我們鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)的基本原則。但在震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),我們設(shè)計(jì)的“強(qiáng)柱弱梁”的延性破壞機(jī)制有時(shí)難以實(shí)現(xiàn),這是因?yàn)槲覈摹督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》對一、二、三級框架節(jié)點(diǎn)的“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)有以下要求:∑Mc=η∑Mb,∑Mc-節(jié)點(diǎn)上下柱端同向彎矩之和,∑Mc-節(jié)點(diǎn)左右梁端同向彎矩之和,η-柱彎矩增大系數(shù),7 度區(qū)的多層框架抗震等級為三級η=1.1,但這僅針對于小震彈性設(shè)計(jì);當(dāng)建筑遭受“中震、大震”時(shí),由于地震作用,框架梁、柱的彎矩增大很多,而框架梁端彎矩為豎向荷載和地震作用產(chǎn)生的彎矩之和,其增大比例相對柱要小很多,由于鋼筋的超強(qiáng)效應(yīng)過大,因而造成框架節(jié)點(diǎn)處梁受彎承載力大于相對應(yīng)柱正截面承載力而出現(xiàn)柱鉸。
2.4 在懸挑的挑梁的端頭,應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,把每層的挑梁聯(lián)系起來,并按受拉構(gòu)件要求,設(shè)計(jì)構(gòu)造柱。通過這種方法改善了挑梁會(huì)彎曲變形的狀況。如果只有部分材料承受過重的壓力,即使是不平均受力的情況出現(xiàn),也會(huì)被分?jǐn)偟礁魈?。總整體提高了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。此外能夠?qū)o(hù)墻形成控制。起到保持形狀的模具作用。
2.5 關(guān)于若干關(guān)于結(jié)構(gòu)上的具體問題。應(yīng)特別關(guān)注。如對于不同的地理環(huán)境,天氣條件需要對混凝土部件的厚薄大小做出調(diào)整。框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí), 箍筋直徑應(yīng)按要求增大2mm;框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏?。豢蚣芰焊咝∮?400 時(shí)加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用 @100,小于梁高的四分之一);框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于 2.5%;此多種問題的正確處理保證了大體工作得以通暢執(zhí)行。從小的問題嚴(yán)格把握來確保大問題準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行,所以應(yīng)嚴(yán)肅考慮進(jìn)去。
3 結(jié)束語
隨著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們對住宅建筑也有了更高層次的要求。不但要求質(zhì)量過關(guān)及寬敞明亮符合人類的生存對舒適的要求,更要求審美,綠化,節(jié)能,有文化含量等。這迫使加工工藝也變得越來越高科技化,不斷創(chuàng)新,不斷向著更高級的方向發(fā)展,這需要設(shè)計(jì)人員不斷加深對文化內(nèi)涵的理解并且積累大量豐富的經(jīng)驗(yàn),但不因循守舊,創(chuàng)造出新鮮,愉悅更多人,吸引更多消費(fèi)者的建筑理念。更要在實(shí)際操作中能夠過關(guān),質(zhì)量過硬,目前來說,保證工程堅(jiān)固程度的一項(xiàng)技藝是“鋼筋混凝土”,本文作者希望通過自己多年來的經(jīng)驗(yàn)將這一技藝細(xì)化分解說明,使更多人能夠了解其中的道理,為建筑事業(yè)做出理論貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 質(zhì)量問題
高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型通常要遵循一定的原則,它需要考慮到建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑施工的要求。只有在結(jié)構(gòu)選型階段綜合考慮了以上各方面因素之后,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常遇上的問題做好總結(jié)和及時(shí)防治,才能為以后單體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),才有可能使結(jié)構(gòu)全壽命設(shè)計(jì)達(dá)到一個(gè)近似相對最優(yōu)的滿意解。
1、關(guān)于強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)理念
強(qiáng)柱弱梁的概念主要是針對小震不壞,中震可修,大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)而提出的。柱破壞了建筑物整個(gè)都會(huì)傾覆,而梁破壞則僅是某個(gè)區(qū)域失效,因此柱較之梁破壞的損害更大,當(dāng)前我們的經(jīng)濟(jì)已高速發(fā)展.我們設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中一定要將這一概念設(shè)計(jì)貫徹下去。其一必須嚴(yán)格控制柱軸壓比。我們目前的計(jì)算均是基于小震下進(jìn)行的.如果小震下柱子軸壓比過高.則大震下地震力將對邊柱產(chǎn)生一個(gè)巨大的附加軸力,則柱子根本不可能有這點(diǎn)安全儲(chǔ)備,在大震即會(huì)破壞,那又何談大震不倒呢?軸壓比在任何情況下均不宜超過0.9% .且我們對柱斷面及配筋設(shè)置時(shí)應(yīng)分部位處理,建議邊柱,角柱應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng),特別是角柱,建議應(yīng)全柱加密箍筋.且配筋率不宜小于1%.所有框架柱,不包括小截面柱。建議縱筋均應(yīng)大于2O,且柱筋品種不宜過多,矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋筆者則建議應(yīng)配足梁中部筋,而支座筋則可通過調(diào)幅讓其適當(dāng)降低,以使地震作用下能形成梁鉸機(jī)制,防止柱先于梁屈服,使梁端能首先產(chǎn)生塑性鉸,保證柱端的實(shí)際受彎承載力大于梁端的實(shí)際受彎承載力。
2、懸挑梁的梁高選用過小
一些設(shè)計(jì)者往往只注意了對梁的強(qiáng)充和傾覆進(jìn)行驗(yàn)算,而忽略了對梁手撓度的驗(yàn)算。梁高選用過小,引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高.在正常使用狀態(tài)下,梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變。梁撓度隨時(shí)間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度隨著挑梁變形的回大而加寬,影響了房屋的正常使用。據(jù)觀察,這種挑梁的變形發(fā)展到后期,梁支座截面上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向裂縫。受支座附近上部受拉區(qū)常常出現(xiàn)較寬的豎向縫。受支座附近剪彎作用的影響,豎向裂縫向下延伸發(fā)展為斜裂縫,此時(shí)梁已接近破壞.當(dāng)為托墻挑梁時(shí).梁過大的撓度引起梁上境況體在梁支座附近出現(xiàn)裂逢。裂縫在梁支座處沿斜向延伸,縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過小對絀構(gòu)的抗震也很不利。懸挑結(jié)構(gòu)對豎向地震的作用最為敏感。梁高小刊.截面的相對受壓區(qū)高度較大,梁的延性減小,在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞.失去承載力。
3、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級問題
《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)}(CB50068―2001)第1.0.8條明確了建筑結(jié)構(gòu)的安全等級的劃分。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范))(GB50007―2002)作為國家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件,僅注明了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)安全等級應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)范規(guī)定采用?;A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范雖然根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能等將地基基礎(chǔ)分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級,但是未能就地基基礎(chǔ)的安全等級的劃分加以確定,況且,地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)等級與地基基礎(chǔ)的安全等級是完全不同的兩個(gè)概念??煽慷仍O(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)基礎(chǔ)安全等級第1.0.8條的引注2的規(guī)定,意味著地基基礎(chǔ)的安全等級不完全等同于上部結(jié)構(gòu)的安全等級。筆者認(rèn)為,地基基礎(chǔ)的安全等級不宜低于上部結(jié)構(gòu)的安全等級。
4、盲目追求低的含鋼率
近些年來.開發(fā)商的項(xiàng)目越來越多,開發(fā)商一味追求低的含鋼率,有的甚至將含鋼率寫在設(shè)計(jì)合同上,給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員造成很大的壓力。設(shè)計(jì)人員只能想盡一切辦法降低含鋼率,有的甚至在計(jì)算書上做文章.因?yàn)橐话愕膶張D機(jī)構(gòu)并不會(huì)要求查看設(shè)計(jì)單位的電子文件,而僅要求查看打印出來的計(jì)算書.給建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)或非正常偶然因素作用下造成了安全隱患。對于結(jié)構(gòu)的含鋼率,應(yīng)該在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),滿足國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下,盡量做到經(jīng)濟(jì)。針對不同的結(jié)構(gòu)、不同的地區(qū)確定合理的含鋼率。不能隨便根據(jù)某些工程作樣本,而不考慮是否與所設(shè)計(jì)的工程有可比性。
5、現(xiàn)澆樓板板塊內(nèi)出現(xiàn)陽角問題
一提到陽角常會(huì)考慮到構(gòu)造配置放射筋以防止應(yīng)力集中產(chǎn)生的裂縫。在現(xiàn)澆樓板內(nèi)的陽角不同于檐口處陽角,如果照檐口處陽角配置放射筋,就會(huì)使樓板鋼筋擁擠,鋼筋放置雜亂,設(shè)置暗梁常會(huì)取得滿意效果.既能抵抗應(yīng)力集中,控制樓板裂縫的發(fā)生發(fā)展,又能使樓板鋼筋放置簡單,樓板底部平整美觀。
6、框架結(jié)構(gòu)屋頂構(gòu)架梁的鋼筋配置問題
實(shí)際工程中常因建筑立面效果的需要,屋頂設(shè)計(jì)成構(gòu)架造型,結(jié)構(gòu)工程師經(jīng)常被構(gòu)架梁的鋼筋配置不合理而困擾。特別是對不出屋面的小選型.梁高在300mm 以下的小截面構(gòu)架梁的鋼筋配置感到困惑。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范))(GBS0010―2002)第11.3.6條的表11.3:6―2對框架梁端箍筋加密區(qū)的構(gòu)造要求有明確規(guī)定.要求箍筋最大間距不大于梁高的1/4,如果構(gòu)架梁歸為框架梁,箍筋間距就應(yīng)滿足上述規(guī)定配置要求.結(jié)果構(gòu)架梁加密區(qū)箍筋間距為75mm。筆者認(rèn)為。構(gòu)架梁在結(jié)構(gòu)分析計(jì)算時(shí)并未按結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行分析計(jì)算.而是作為自承重荷載輸入的,按框架粱控制其配筋值得商榷。
7、關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)問題
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有幾個(gè)問題值得我們重視。處理不當(dāng)經(jīng)常會(huì)成為薄弱點(diǎn)。其一是對普通氏墻的界定,高規(guī)JGJ3―2002第7.1.2條中規(guī)定一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻,短肢剪力墻是指截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻。這就給我們帶來一個(gè)困惑,高厚比為7.9倍及8.1倍的兩種墻受力特性截然不同,由此而引起的配筋亦相差甚遠(yuǎn)f對四級剪力墻而言.短肢剪力墻在一般部位的配筋率要求大于1.0%,而普通墻則僅要求邊緣構(gòu)件配筋率0I4%,墻身部分配筋率僅為0.2%。)因此筆者在布置長墻時(shí)建議控制高厚比大于9,這樣就與短肢剪力墻有所區(qū)分而不會(huì)混淆。其二是關(guān)于小墻肢JG.13―2002第7-2.5條規(guī)定矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍,因?yàn)楫?dāng)墻肢高厚比較小時(shí)受力特性是脆性破壞,屬抗震不利構(gòu)件。因此筆者認(rèn)為在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免次類構(gòu)件的出現(xiàn),特別是高厚比小于3的小墻肢應(yīng)不出現(xiàn),如出現(xiàn)建議一種是按構(gòu)造柱考慮,不作為抗側(cè)力構(gòu)件,否則應(yīng)按框架柱設(shè)計(jì),盡量降低軸壓比,加強(qiáng)配筋。
8、結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問題
1)避免荷載計(jì)算的錯(cuò)誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實(shí)際計(jì)算不符,基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。
2)底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu),對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮塑性變形集中的影響,通常對底層地震剪力乘以1.2~1.5的增大系數(shù):底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。因?yàn)榈讓涌蚣芙Y(jié)構(gòu)中只有底層框架抗震墻,應(yīng)采用雙保險(xiǎn)的方法,抗震墻承擔(dān)全部剪力,框架按剛度比例承擔(dān)剪力。剛度計(jì)算時(shí),框架不折減,抗震墻折減到彈性剛度的2O%~30% :應(yīng)考慮底層框架柱中地震作用產(chǎn)生傾覆力矩所引起的附加軸力。
3)避免樓板計(jì)算中方法不正確。連續(xù)板計(jì)算不能簡單地用單向板
計(jì)算方法代替:雙向板查表汁算時(shí),不能忽略材料泊松比的影響,否則由于跨中彎矩未進(jìn)行調(diào)整,將使計(jì)算值偏小。
4)對電算結(jié)果的正確性作出有效評價(jià)。目前結(jié)構(gòu)計(jì)算大多采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算,如何對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、評價(jià),是一個(gè)非常重要的方面。因此必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析、判斷,根據(jù)其正確與否,決定能否作為施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);常見問題;解決措施
引言
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對建筑物的安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性以及耐久性都具有非常重要的影響。因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須根據(jù)國家相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對建筑物結(jié)構(gòu)實(shí)施合理的設(shè)計(jì)。下面,本人結(jié)合多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),就建筑設(shè)計(jì)常見問題及解決措施,淺談幾點(diǎn)個(gè)人看法,僅供同行參考研究。
1什么是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡而言之就是用建筑結(jié)構(gòu)語言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西。結(jié)構(gòu)語言就是結(jié)構(gòu)師從建筑及其它專業(yè)圖紙中所提煉簡化出來的結(jié)構(gòu)元素。包括基礎(chǔ),墻,柱,梁,板,樓梯,大樣細(xì)部等等。然后用這些結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物或構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)體系,包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容由上可簡單概括為:基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和細(xì)部設(shè)計(jì)。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題
2.1地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的常見問題
要把地基與基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)做到合理安全,設(shè)計(jì)人員就必須在進(jìn)行地質(zhì)勘察后方可進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是目前很多建筑并沒有地質(zhì)勘測報(bào)告資料,僅有的只是建設(shè)單位的口頭數(shù)據(jù)以及周圍建筑物的部分參考資料,設(shè)計(jì)人員的施工圖僅憑盲目取小的地耐力數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì);另外,在采用換土墊層進(jìn)行軟弱地基處理時(shí),設(shè)計(jì)人員并不進(jìn)行相關(guān)換土墊層的設(shè)計(jì),只憑經(jīng)驗(yàn)處置,忽略了對換土墊層寬度和厚度的計(jì)算;另外,設(shè)計(jì)人員在計(jì)算基礎(chǔ)負(fù)荷時(shí),并沒有按照現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算荷載值,這樣導(dǎo)致設(shè)計(jì)既不全面,又不安全,也不經(jīng)濟(jì)。
2.2懸挑梁設(shè)計(jì)中的常見問題
在懸挑梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員往往只驗(yàn)算了懸挑梁的強(qiáng)度和剛度,對其梁撓度卻不加重視。懸挑梁的梁高常常因?yàn)檫x用過小,而導(dǎo)致懸挑梁截面的受壓相對過高,隨著梁撓度的不斷增大,懸挑梁截面的受壓區(qū)也隨之發(fā)生變形,引起建筑梁板裂縫的出現(xiàn),裂縫寬度也不斷加寬。同時(shí),懸挑梁的截面選用過小也會(huì)導(dǎo)致懸挑梁的截面相對受壓區(qū)高度增加,致使懸挑梁的延性減小,一旦遇到豎向地震發(fā)生,極易受到破壞而失去承載力,不利于建筑的整體抗震性能。
2.3 承重柱截面高度設(shè)計(jì)中的常見問題
一些建筑工程為了方便進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析,或者受到建筑尺寸的限制,或者出于建筑美觀的考慮,為避免墻體表面出殼過大,常常會(huì)把承重柱截面的高度設(shè)計(jì)過小,并按軸心受壓計(jì)算,同時(shí),簡化梁為鉸支梁。這種做法忽略了梁柱間的剛結(jié)作用,由于柱截面的配筋很小,一旦受力,必然導(dǎo)致柱頂?shù)目箯潖?qiáng)度不足,導(dǎo)致水平裂縫情況的出現(xiàn)。這樣不但影響了房屋的實(shí)用性和耐久性,而且一旦遭遇地震影響,建筑就會(huì)面臨倒塌的危險(xiǎn)。
2.4 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題
在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,縱向框架與橫向框架具有同等重要的地位。當(dāng)前的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中,明確規(guī)定要分別計(jì)算兩個(gè)主軸方向的水平地震作用。但是設(shè)計(jì)人員往往只重視橫向框架的設(shè)計(jì)而忽視縱向框架的設(shè)計(jì)。部分設(shè)計(jì)人員在對非抗震設(shè)計(jì)時(shí)將縱向梁按普通連續(xù)梁設(shè)計(jì),致使無法符合框架對柱節(jié)點(diǎn)與縱筋、箍筋的配置要求。同時(shí),梁柱在框架結(jié)構(gòu)的抗震作用中起著決定性的作用,設(shè)計(jì)人員若考慮不到縱向地震的作用,在實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致支座負(fù)筋、縱筋及箍筋配置均不足情況的出現(xiàn)。必須要在考慮空間作用的同時(shí),大幅度增加縱筋和增大箍筋。
2.5 構(gòu)造柱設(shè)計(jì)中的常見問題
在磚混結(jié)構(gòu)中,構(gòu)造柱與圈梁聯(lián)結(jié),共同形成對墻體的約束,可以防止墻體裂縫,保證承載力,增強(qiáng)抗震性能。但是在當(dāng)前磚混結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)中,構(gòu)造柱經(jīng)常被兼作承重柱使用,使得構(gòu)造柱提前受力,造成構(gòu)造柱對墻體的拉結(jié)和約束作用降低,而且一旦遭遇地震,在構(gòu)造柱的位置上必然形成應(yīng)力集中,首先遭到破壞。這樣不但起不到作用,反而成為薄弱部位;另外,通常情況下,構(gòu)造柱一般不另設(shè)基礎(chǔ),構(gòu)造柱兼作承重柱使用后,一旦柱底基礎(chǔ)發(fā)生沖切、彎曲或局部承壓強(qiáng)度過大就會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
2.6屋面梁與配筋設(shè)計(jì)中的常見問題
主要存在兩方面問題:一是屋面梁配筋設(shè)計(jì)太少。結(jié)構(gòu)建模時(shí), 設(shè)計(jì)人員圖方便,屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。由于屋面梁荷載較小,計(jì)算結(jié)果配筋不多,這樣屋面梁在溫度變化、混凝土收縮和受力等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。二是受扭屋面梁缺少必要的腰筋。
2.7 樓板設(shè)計(jì)中的常見問題
樓板在建筑工程中主要承擔(dān)承重作用,樓板設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題必將影響到梁、墻和柱等的安全性能,甚至?xí)嬖趪?yán)重的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計(jì)中常見的問題有以下幾個(gè)方面:一是設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)往往簡單地將雙向板按單向板進(jìn)行計(jì)算,導(dǎo)致計(jì)算假定與實(shí)際受力不符,導(dǎo)致一方配筋過大,一方配筋不足,致使樓板出現(xiàn)裂縫;二是在民用建筑的樓板設(shè)計(jì)中,某些設(shè)計(jì)人員常常錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載附以該板塊的總面積,造成非承重隔墻配筋不足,也導(dǎo)致其它部分的配筋過大,造成隔墻處樓板出現(xiàn)裂縫;三是雙向板在兩個(gè)方向都會(huì)產(chǎn)生彎矩,計(jì)算時(shí)應(yīng)用兩個(gè)方向的各自有效高度。但是有的設(shè)計(jì)者僅僅采取同樣的有效高度進(jìn)行配筋計(jì)算,致使雙向板的有效高度偏大,配筋降低,導(dǎo)致開明縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2.8其他方面存在的問題
除以上問題外,在實(shí)際設(shè)計(jì)中還存在施工圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明過于簡單和對樁基工程檢測的要求隨意性較大等問題。例如:
如有的工程施工圖無結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明或?qū)Σ捎玫慕Y(jié)構(gòu)類型、是否抗震設(shè)防及設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)抗震等級、墻體材料、鋼筋連接與錨固、沉降觀測要求等內(nèi)容未作任何說明。有些工程不按建筑樁基的安全等級來確定單樁靜載荷試驗(yàn)的必要性,不論工程大小,均采用靜載試驗(yàn)確定單樁承載力對低應(yīng)變動(dòng)力檢測樁身完整性的動(dòng)測樁數(shù)量,也常與動(dòng)測規(guī)程中要求的數(shù)量不相吻合,隨意性較大。
3 解決以上問題的措施
3.1 堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)原則
在房屋建筑設(shè)計(jì)中要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)合理原則,根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況,不過度使用材料,杜絕材料的損失浪費(fèi)。在有多種可選方案的前提下,優(yōu)先選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)施工,不可貪大求全,造成不必要的浪費(fèi)。
3.2 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)
綜上所列問題,總結(jié)歸納起無外乎沒有嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程進(jìn)設(shè)計(jì)作業(yè)。這是工程設(shè)計(jì)一大忌。設(shè)計(jì)人員在平時(shí)工作中應(yīng)當(dāng)認(rèn)真學(xué)習(xí)會(huì)規(guī)范規(guī)程規(guī)定,熟記其中規(guī)則嚴(yán)格按照規(guī)則作業(yè) ,杜絕隨意,以保障設(shè)計(jì)合符規(guī)范要求,防范質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn) 。
3.3 嚴(yán)格規(guī)范日常工作
在施工圖說明制作時(shí),要盡可能翔實(shí)、明確;在說明的書寫和標(biāo)注上要用語規(guī)范準(zhǔn)確,位置不可隨意;對樁基工程檢測的不能隨意變更,要嚴(yán)格按照工程實(shí)際采用合理的方法,檢測合格的數(shù)量,做出合符要求的檢測結(jié)果,以確保質(zhì)量 。
3.4重視工程資料收集整理工作
工程勘察資料是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之一,也是見長結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原始 依據(jù)材料,應(yīng)引起足夠的重視。平時(shí)要有專人負(fù)責(zé)相關(guān)工程檔案材料的收集 、整理、保管工作。制定相應(yīng)的工作制度,借閱、查閱、核對均應(yīng)有相關(guān)負(fù)責(zé)人簽字方可提供相關(guān)資料。并應(yīng)及時(shí)歸檔,妥善保存,以備查閱。在工程施工完成后,要按照工程檔案管理相關(guān)規(guī)定,與施工檔案一起,及時(shí)呈報(bào)、上交有關(guān)檔案專業(yè)管理部門或機(jī)構(gòu),切忌擅自銷毀、處理。
Abstract: construction engineering quality directly related to people's life and property security, building quality mainly by the design quality and construction quality two aspects to measure. This paper puts forward some in the architectural design of the structure design of the universality of existing problems, and puts forward the prevention and control of the methods to solve these problems, in order to meet the construction, structure harmonious, embody building security, reasonable and economic principles.
Keywords: building structure design; Masonry structure; Seismic structure; Processing measures
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:在實(shí)際工作中, 由于種種原因, 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員容易在砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、屋面梁與配筋、樓層平面剛度計(jì)算及原則、構(gòu)造箍筋等環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤。主要問題如下:
一. 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及處理措施
1. 底層框架――剪力墻砌體結(jié)構(gòu)挑梁裂縫問題
底層框架剪力墻砌體結(jié)構(gòu)房屋是指底層為鋼筋混凝土框架――剪力墻結(jié)構(gòu),上部為多層砌體結(jié)構(gòu)的房屋。該類房屋多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓,底層為商店,餐廳、郵局等空間房屋,上部為小開間的多層砌體結(jié)構(gòu)。這類建筑是解決底層需要一種比較經(jīng)濟(jì)的空間房屋的結(jié)構(gòu)形式。部分設(shè)計(jì)者為追求單一的建筑立面造型來增加使用面積,將二層以上的部分橫墻且外層挑墻移至懸挑梁上,各層設(shè)計(jì)有挑梁,但實(shí)際結(jié)構(gòu)的底層挑梁承載普遍出現(xiàn)裂縫,該類挑梁的設(shè)計(jì)與出現(xiàn)裂縫在臨街砌體結(jié)構(gòu)房屋中比較常見。
原因是原設(shè)計(jì)各層挑梁均按承受本層樓蓋及其墻體的荷載進(jìn)行計(jì)算。但實(shí)際結(jié)構(gòu)中,懸挑梁上部墻體均為整體砌筑,且下部墻體均兼上層挑梁的底摸,這樣挑梁上部的墻體及樓蓋的荷載實(shí)際上是由上往下傳遞。上述挑梁的設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際工程中受力及傳力路線不符是導(dǎo)致底層挑梁承載力不足并出現(xiàn)受力裂縫的主要原因,解決的辦法要么改變計(jì)算簡圖及受力路線,要么注意施工順序和施工工序。
2. 砌體結(jié)構(gòu)布置方式及抗震分析
(1)橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置:
一般房屋為矩形平面,其橫向剛度遠(yuǎn)小于縱向剛度, 因此有足夠數(shù)量的橫墻,是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的主要途徑。由震害可知,墻體多為剪切破壞,因此,為了提高橫墻的抗震能力,必須提高其抗剪強(qiáng)度。主要措施是提高材料的強(qiáng)度等級,增加橫墻上的軸壓力。為此,應(yīng)盡量使橫墻成為承重和隔斷合二為一的墻體。
(2)縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)布置。當(dāng)房間較大時(shí),設(shè)有沿進(jìn)深方向的梁支承于縱墻上,使縱墻承重。樓板沿縱向擱置, 故形成橫墻承重,橫墻間距不入,一般可滿足抗震要求,同時(shí)縱墻也因軸壓力的存在而提高了抗剪能力。另一方案是縱墻承重與橫墻承重沿豎向交替布置,這種方案實(shí)際應(yīng)用不多。
(3)縱墻承重的結(jié)構(gòu)布置。該種布置方案,橫墻間距大、數(shù)量小,且軸壓力較小,故對抗震不利;縱墻多易引起彎曲破壞,應(yīng)慎重選用。
(4)混合承重結(jié)構(gòu)布置。這種布置可有多種布置方式,如內(nèi)框架砌體結(jié)構(gòu)、底層框架砌體結(jié)構(gòu)及局部框架砌體結(jié)構(gòu)等。這種結(jié)構(gòu)體系由兩種結(jié)構(gòu)材料彈性模量和動(dòng)力性能相差很大的兩種結(jié)構(gòu)體系組成,因而不是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)形式。但因其能滿足建筑使用要求,提供較大的使用空間,且結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、方便施工,應(yīng)用較多??傊?選擇哪種砌體結(jié)構(gòu)是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),應(yīng)從抗震的概念設(shè)計(jì)出發(fā),綜合建筑使用功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工等方面進(jìn)行選擇。
二. 樓層平面剛度的問題
一些設(shè)計(jì)在缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念或結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施時(shí),采用樓板變形的計(jì)算程序。盡管程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無誤的,但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。作為計(jì)算的大前提都無法“準(zhǔn)確”,就不可能指望其結(jié)果會(huì)“正確”了。據(jù)此進(jìn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)肯定存在著結(jié)構(gòu)不安全成分或者結(jié)構(gòu)某些部位或構(gòu)件安全儲(chǔ)備過大等現(xiàn)象。為了使程序的計(jì)算結(jié)果基本上反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況而不致于出現(xiàn)根本性的誤差,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能將樓層設(shè)計(jì)成剛性樓面。要做到這一點(diǎn),首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如樓層大開洞、外伸翼塊太長、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次要從結(jié)構(gòu)布置和配筋構(gòu)造上給予保證, 對于使用功能確實(shí)必需的,或者建筑效果十分優(yōu)越的建筑設(shè)計(jì),如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定,那么在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以通過增設(shè)連系梁板、洞口邊加設(shè)暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法,盡量滿足剛性樓板的基本假設(shè),或者彌補(bǔ)由于不是絕對的剛性樓板假定而產(chǎn)生的計(jì)算“誤差”。
三. 屋面梁與配筋的問題
1. 屋面梁配筋太少。結(jié)構(gòu)建模時(shí), 設(shè)計(jì)人員圖方便,屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。由于屋面梁荷載較小,計(jì)算結(jié)果配筋不多,這樣屋面梁在溫度變化、混凝土收縮和受力等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。
2. 受扭屋面梁缺少必要的腰筋。對于一般的梁,為了保持鑰筋骨架的剛度, 同時(shí)為了承受溫度和收縮應(yīng)力及防止梁腹出現(xiàn)過大的裂縫,一般構(gòu)造措施為梁腹板高度大于450mm時(shí)加設(shè)腰筋,其間距≤200mm,然后拉筋勾連。對于受扭構(gòu)件,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)第10.2.5條第二款規(guī)定,其縱向受力鋼筋的間距不應(yīng)大于200MM和梁截面短邊長度。對于設(shè)置懸挑檐口的屋面梁,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中誤等同一般梁,未按受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)配筋。
基于以上問題,怎樣對結(jié)構(gòu)計(jì)算中幾個(gè)重要參數(shù)的合理選取是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該重點(diǎn)考慮的,筆者從以下三個(gè)方面進(jìn)行說明:
(1)振型數(shù)的取值
振型數(shù)取多少關(guān)系到結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的精度。對于平面不規(guī)則、剛度不均勻的復(fù)雜結(jié)構(gòu),尤其對于多塔結(jié)構(gòu)、大底盤結(jié)構(gòu),在考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí),很難確定應(yīng)該取多少個(gè)振型來計(jì)算地震作用。若振型數(shù)取少了,有些高振型的地震作用計(jì)算不出來,結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不安全;若振型數(shù)取得太多,又增加很多計(jì)算工作量。一般應(yīng)遵循以下原則:當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí),至少應(yīng)取3;當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí),宜取3的倍數(shù),但不應(yīng)多于房屋的層數(shù);如層數(shù)≤2時(shí),振型數(shù)可取2或1,如層數(shù)=5層時(shí),振型數(shù)可取3,而不能是6;對于不規(guī)則的結(jié)構(gòu),當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí),振型數(shù)應(yīng)取≥9,結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大,振型數(shù)應(yīng)多取,但又不能多于房屋層數(shù)的3倍。
(2)周期折減系數(shù)
框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的存在,使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度,計(jì)算周期大于實(shí)際周期。因此算出的地震剪力偏小,使結(jié)構(gòu)偏于不安全,所以對結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的。但對框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期不折減或折減系數(shù)取得過大都是不妥當(dāng)?shù)?。對于砌體填充墻,周期折減可取 0.6~0.7;砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí),可取0.7~0.8;完全采用輕質(zhì)墻體板材時(shí),可取0.9;只有無墻的純框架,計(jì)算周期才可以不折減。周期折減系數(shù)不改變結(jié)構(gòu)的自振特性,只改變地震影響系數(shù)。
(3)梁跨中正彎矩放大系數(shù)