<sub id="97xdb"></sub>

            <form id="97xdb"></form>

                  教你如何做出合格的結構設計!

                  發表于 討論求助 2021-10-17 09:30:21

                  吳欣

                   一.結構設計或審查的基本原則 

                  符合規范、安全可靠、合理經濟、施工方便

                  1、結構體系、結構布置、荷載、強度、剛度、構造、計算,等等,均應符合規范要求(規范用詞為“宜”、“可”的,也應盡可能執行,有不少設計人員認為可不執行,是不對的),不能只要求不違反規范的強制性條文。《建設工程質量管理條例》和《建設工程勘察設計管理條例》都規定:“設計單位未按照工程建設強制性標準進行設計的”,要“責令改正,處10萬元以上30萬元以下罰款”,我國的國家設計規范都是強制性標準。

                  2、規范未列入的結構體系(如異形柱框架結構,當地已有地方規程的除外)及超高超限建筑應進行專項審查。

                  3、要安全可靠,但不要太浪費保守,要合理經濟,在正常施工條件下,按我國規范設計是能夠保證工程安全的。筆者曾經設計5層磚混結構辦公樓,非抗震,條石基礎,用鋼量只有4.6kg/m2,至今完好無損。

                  4、要方便施工:如混凝土強度等級種類不要太多(商品混凝土1個強度等級級差,價格約差10元/m3,大約影響建筑造價2元/m2,在一個構件內配筋不要太復雜(鋼筋直徑及根數不要有太多種)。

                  5、設計要考慮施工質量等因素,如民工素質、壓價競爭、行賄送禮、偷工減料、偽劣建材(如地條鋼屢禁不絕)、垂直度偏差、混凝土保護層厚度偏差,等等,施工的結果與設計的理論條件是有較大差距的,切不要太理想化。

                  二.做好設計或審查工作的前提條件 

                  1、“三基”:基本知識、基本理論、基本技能。力的概念、傳力途徑、基本計算公式等應掌握。

                  1)梁上起柱,是否要加附加橫向鋼筋?可以不加[1]。

                  2)有樓梯計算程序在計算梯板的負彎矩時取M=qL2/24,沒有根據。

                  3)偏心受壓基礎計算:除考慮柱腳彎矩外,還應考慮柱腳水平剪力V產生的附加彎矩,不少設計人員就未考慮,使基礎面積、配筋偏小。

                  2、熟悉規范,并應正確理解規范的含義及意圖

                  (如梁附加橫向鋼筋的作用及設置),規范也有不少不妥之處,規范之間也有矛盾,對規范就高不就低,按“大規范”不按“小規范”。

                  總工程師、主任工程師、審定人、施工圖審查人員必須熟悉規范,一個小單位有一個人熟悉規范,就好辦了。

                  3、結構方案應是集體智慧的結晶,要討論、集思廣益,然后定案。

                  4、施工圖設計開始前應由專業負責人會同審核人、審定人確定設計技術條件或措施。

                  5、管理制度、崗位責任制:設計人、制圖人、校核人、專業負責人、審核人、審定人,均應由本專業人員擔任,注冊工程師簽章宜是專業負責人,起碼是參與本工程的,圖紙、計算書至少“三簽字”,簽字不要濫竽充數(筆者審查過的工程,就有結構校核人由建筑專業人員擔任的,也有所有崗位的簽字為同一人的筆跡,也有大型專業設計院的總工程師簽建筑、結構、給排水、電氣、通動等所有專業的審定人,制圖人甚至簽字為“CAD”,這樣的簽字有什么意義?);有的設計單位不設置“專業負責人”崗位,不妥。

                  6、工作責任心、一絲不茍的工作態度、精益求精、對自己的簽名(名字)負責。設計人自校最重要。

                  7、設計經驗非常重要:老中青,傳幫帶;學習、汲取別人、前人的經驗(包括訂雜志);總工程師、主任工程師、施工圖審查人員必須具有豐富的設計經驗;審定人、審核人、施工圖審查人員如果對規范不熟悉又缺乏設計經驗,怎么能審查別人的設計?

                  8、自我保護意識:不能聽任建筑專業、業主的無理要求,進行違規設計。

                  9、對建筑(土木)工程設計是高風險行業應有充分的認識。

                  結構設計擔負房屋安全的大部責任;終生責任制;全額索賠;嚴重的負刑事責任。但不少設計人員對此并沒有真正認識。我們應正確對待:不害怕,精心設計。推行設計保險。

                  1)建筑(土木)工程事故會造成群死群傷、財產損失巨大。國內每年都有大大小小的事故,國外也有不少事故。除施工方特別惡意的嚴重偷工減料外,房屋垮塌可以說都是設計不當造成的。

                  2)房屋傾斜,墻體、樓板開裂經常發生。

                  3)設計不管施工,施工質量設計人無法控制。

                  4)結構設計受制于建筑專業、業主;建筑專業、業主又大多不懂結構;如《建筑抗震設計規范》規定:“建筑設計應符合抗震概念設計的要求,不應采用嚴重不規則的設計方案”,建筑平面、立面和豎向剖面宜規則,誰來把關?建筑說了算?結構說了算?筆者認為,建筑(特別是高層建筑)設計方案應該由結構專業定案,但在國內實際上往往無法實施。

                  國際大師林同炎設計的尼加拉瓜馬那瓜市18層美洲銀行采用對稱布置的剪力墻核心筒結構,在1972年12月23日6.5級地震(9度)中只有8~17層核心筒體的連系梁上有輕微的斜裂縫,其它都完好,而相距很近的15層中央銀行采用雙柱框架(框架梁跨度達12.50m)結構并將兩個電梯井筒偏置在一端,破壞嚴重,修復費用高達房屋造價的80%,這充分證明結構概念設計的重要性。

                  5)施工質量出問題,牽連設計、勘察單位,如上海某工程樓面澆注混凝土時支模跨塌死13人,施工、設計、勘察單位均被吊銷執照。

                  6)中國規范安全度遠低于發達國家。

                  7)結構專業需學習、掌握的知識太多。中國有關結構設計及施工驗收的規范(規程)多達數百本,既細又不細,熟悉不容易,互相矛盾的也不少,對規范理解各人不同,執行起來千差萬別。

                  8)主管部門設計質量抽查及發生質量事故時對設計單位及執業人員的處罰:罰款、停業整頓、吊銷執照。

                  9)火災:消防是由建筑、水、電設計負主要責任,但結構專業也可能受牽連,衡陽大火垮樓即是明證。

                  10、正確認識計算機及設計、計算軟件的作用。現在的設計或計算軟件遠未達智能化,它只是一個設計或計算工具(相當于古老的算盤、計算尺)而已,你輸入的結構體系和結構布置不管是什么樣的(包括違反規范規定的),也不管你的電算總信息是否牛頭不對馬嘴,它都能計算,判斷正確與否還是要靠人的大腦。特別是現在年輕的一代設計人員,不少人盲目信賴計算機,而不重視概念設計,是不可能作出合格的結構設計的。

                  三.關于電算問題 

                  1、總信息取值:前提條件、很重要,否則計算無意義。雖然各種電算程序對總信息的取值都有詳細的說明或規定,但不少設計人員并未充分了解其含義,取值不妥屢有發生。

                  1)混凝土容重宜取27~30:梁、柱、剪力墻等考慮粉刷或裝飾面層后的容重應大于25kN/m3,如考慮粉面20厚砂漿,柱400×400:γ=(4402-4002)×20/4002+25=4.2+25=29.2,柱600×600:γ=(6402-6002)×20/6002+25=2.7555+25=27.8,柱1000×1000:γ=(10402-10002)×20/10002+25=1.632+25=26.632,梁250×500(板厚按100mm計):γ=(290×420-250×400)×20/(250×500)+25=3.488+25=28.5,梁300×800(板厚按100mm計):γ=(340×720-300×700)×20/(300×800)+25=2.9+25=27.9,剪力墻厚200:γ=40×20/200+25=4+25=29,剪力墻厚300:γ=40×20/300+25=2.67+25=27.67,可見,梁、柱、剪力墻截面尺寸越小容重越大,如貼面磚、花崗石,容重還要加大,設計人應綜合考慮本工程梁、柱、剪力墻的截面尺寸大小及面層材料,確定一個較合適的混凝土容重值。

                  2)周期折減系數Tc:必須折減,否則使地震作用偏小,應根據本工程填充墻的多少來確定周期折減系數值,填充墻多取小值,填充墻少取大值,《高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3—2002》3.3.16條規定“計算各振型地震影響系數所采用的結構自振周期應考慮非承重墻體的剛度影響予以折減”是強制性條文,一般框架結構取0.6~0.9,剪力墻結構取0.9~0.99,框剪結構取0.7~0.9,高規3.3.17條規定剪力墻0.9~1是不妥的,應0.9~0.99,1就是不折減了,算不算違反強制性條文?但如是全剪力墻(即無非承重墻體的)結構,周期折減系數取1是應可以的。

                  3)計算結構的周期、位移、層剛度比時,應采用剛性樓板假定。如樓板開有大洞或樓板不連續,應再按彈性樓板計算結構內力。

                  4)振型數:采用剛性樓板假定時,平動≤計算層數,耦聯≤計算層數×3。筆者見到一個計算層數為10層的框架結構,采用剛性樓板假定,不考慮耦聯分析,振型數填12,輸出的第11、12振型周期竟達146.5、56.6秒,說明第11、12振型周期本來是不存在的,計算機只得隨機抓取數據填充,這樣的計算分析結果自然是不能采用的。當按彈性樓板計算時,振型數可超過上述限值。

                  5)梁剛度增大系數:中梁2、邊梁1.5(《高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3—2002》5.2.2條規定1.3~2.0),否則使地震作用偏小。

                  6)梁端彎矩調幅系數:0.8~0.9(《高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3—2002》5.2.2條),一般可填0.85。有些設計人員(包括大型甲級設計院的技術負責人)規定梁端彎矩不調幅,是不大恰當的,因為更容易引起梁端負彎矩鋼筋過大、根數過多,影響混凝土澆筑,且配筋率更容易超過2.5%(強制性條文)及梁下部鋼筋與梁端負彎矩鋼筋的比值不滿足規范要求(強制性條文),再者,梁端負彎矩一般均比梁跨中下部彎矩大得較多,試舉一例:梁端負彎矩800kN.m,梁跨中彎矩400kN.m,如取梁端彎矩調幅系數0.85,則梁跨中彎矩應為400+800×0.15=400+420=520kN.m,如不考慮梁端彎矩調幅,梁跨中彎矩增大1.2倍,則梁跨中彎矩為400×1.2=480<520kN.m,使梁下部鋼筋偏小,不妥。

                  7)梁端彎矩考慮柱寬影響標志:當已填梁端彎矩調幅系數,則不宜再考慮柱寬作為剛域對梁端負彎矩的折減。

                  8)梁跨中彎矩增大系數:1~1.4,一般可填1,配筋時再酌情加大1.2~1.4倍。如程序設定為“梁彎矩增大系數”,即正、負彎矩都增大,則應填1,程序設定考慮負彎矩調輻后又將負彎矩增大是沒有道理的。

                  9)梁扭矩折減系數:0.4,填扭矩剛度折減對梁扭矩的折減效果較小。

                  10)連梁剛度折減系數:0.5~0.55(《建筑抗震設計規范GB 50011—2001》6.2.13條2款、《高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3—2002》5.2.1條都規定不宜小于0.5)。

                  11)0.2Q0力調整:框剪結構對框架柱必須調整。

                  12)小塔樓地震作用放大系數:SATWE、TAT:   平動時3~5振型:≤3,6~9振型時:≤1.5,耦聯時9~11振型:≤3,12~15振型時:≤1.5;TBSA:不放大。

                  13)基本風壓:取50年一遇,高≥60m及對風敏感的結構取100年一遇,基本風壓值見荷載規范。注意:新規范沒有對基本風壓進行修正(即對高層建筑取1.1倍基本風壓)的說法了。

                  14)地面粗糙度:D(4)類(密集高層市區)慎用,只有當本工程的四周均有高于本工程的建筑物時,才可填D(4)類。

                  15)風載體型分段數:應分段,一般可每隔3層左右分1段,如多、高層建筑,只填1段,則風載偏大。有些電算程序(如SATWE、TAT)規定最多只能分3段。筆者見到1幢12層的房子,分1段,最高層數錯填為8,上面4層無風載,屬不安全。

                  16)混凝土保護層厚度:梁25(混凝土C20時30),柱30。

                  17)P-△效應:高層建筑應考慮(《高層建筑混凝土結構技術規程。多層建筑要考慮,應是可以的。

                  18)偶然偏心:高層建筑計算單向地震時應考慮偶然偏心(《高層建筑混凝土結構技術規程,按雙向地震計算時就可不考慮偶然偏心了。

                  19)活載應考慮不利組合。

                  20)柱計算長度計算原則(SATWE等程序本意是對鋼柱):宜填“有側移”,因為框架結構、剪力墻結構、框剪結構等都是有側移的,如填“無側移”,似乎無道理。

                  21)平動與耦聯:一般取耦聯,但有時平動也有可能比耦聯不利。

                  22)柱配筋計算原則:單偏壓與雙偏壓,二者計算結果有時差別較大,應分別按單偏壓、雙偏壓作兩次計算,按大值配筋。

                  23)當抗震設防類別為乙類時,計算地震烈度不提高,但抗震措施應提高1度,如抗震等級應按提高1度查表,軸壓比限制值也減小了,抗震構造措施也提高了,如砌體拉墻筋長度也增大了,等等。

                  24)地下室全連在一起,上面設縫分為幾個獨立的結構單元,可不按多塔結構計算。一幢房子的屋面上有幾個出屋面的樓、電梯間,更不是多塔結構。

                  2、形參:即梁柱平面布置

                  1)應合理簡化、應與建施圖吻合,應與結施圖一致(結構布置、截面大小),電梯機房錯層應算2層。

                  2)基礎梁可作為1層輸入電算(宜填1層地下室,否則風荷載會偏大),也可另行單獨計算。

                  3)地下室墻:可輸墻,也可輸深梁(梁高等于層高)。

                  4)層高:應取樓板面至樓板面(獨立基礎:應算至基礎頂面)。

                  5)混凝土結構上面有鋼結構構架等,應參與整體分析,不能只輸入重量,結果差別大(特別在地震區,邊稍效應影響更大)。

                  3、荷載(是強制性條文):

                  1)靜、活,面載、線載、集中力。

                  2)荷載要合理:偏大無必要,偏小更不行。樓面裝修面層(除找平層、板底抹面外)1~1.5kN/m2,消防樓梯3.5kN/m2,不上人屋面0.5kN/m2是否太小?《建筑結構荷載規范(強制性條文)

                  注1:

                  不上人的屋面,當施工或維修荷載較大時,應按實際情況采用,建議按施工荷載1.5~2 kN/m2取值;輕鋼結構的剛架>60m2才可用0.3kN/m2,檁條仍是0.5kN/m2(強制性條文),《鋼結構設計規范 GB 50017-2003》3.2.1條(強制性條文)注:“對支承輕屋面的構件或結構(檁條、屋架、狂架等),當僅有一個可變荷載且受荷水平投影面積超過60m2時,屋面均布活荷載標準值應取為0.3kN/m2”,檁條的受荷水平投影面積怎么會超過60m2?筆者對此感到不可理解。

                  4、電算結果打印:

                  1)總信息、周期、周期比、位移、剪重比、剛度比、超筋超限信息、底層軸力等。

                  2)形參平面圖。

                  3)荷載輸入平面圖(不必打印荷載的中間結果)。

                  4)配筋結果平面圖。

                  5)剪力V包絡圖(用于配置梁的附加橫向鋼筋),不必打印彎矩M及其他數據文件。

                  6)JCCAD計算結果:不能所有的柱腳都打印,應選取與J1、J2、……對應的計算結果,且應考慮Nmax、Mmax、Vmax三種組合,如打印JCCAD計算的所有組合計算結果,簡直是“天書”。JCCAD計算結果未顯示是否讀取柱腳剪力V,如未考慮柱腳剪力V,則基礎面積及基礎配筋偏小。如基礎梁未作為1層輸入電算,則不能用JCCAD計算基礎,因為還要考慮基礎梁傳來的荷重(包括隔墻)。

                  7)鋼結構、網架等電算結果不能都是數據文件,應有圖形文件。

                  5、對電算結果要分析,不能不管對不對。

                  四.地基基礎設計 

                  1、正確使用地勘報告,基礎選型由自己定,而不能地勘報告建議什么基礎型式就用什么型式,總的來說,結構設計人員對地基基礎設計比地勘人員內行。

                  2、沖擊振動沉管灌注樁慎用:縮頸現象較普遍。

                  3、人工挖孔樁:在砂夾卵石層內施工(特別是擴孔)跨孔的可能性較大,施工有危險。樁太短(如小于6m),不能按樁算,應按墩算。

                  4、地基處理:換填、振沖、CFG樁(應算沉降,地基處理規范9.1.3條)。

                  5、地下室底板不按筏板設計,而采用所謂“抗水板”,其厚度不宜小于300,除地下水浮力,還有地基反力,應計算其配筋及裂縫寬度不應大于0.2mm(地下工程防水技術規范)。

                  6、伸縮縫、抗震縫處可不必設沉降縫。筆者見有一砌體結構6層住宅,設有100mm寬抗震縫兼沉降縫,因此抗震縫兩邊的條形基礎為大偏心基礎,極為不妥。

                  7、地下室底板下的墊層應采用C15混凝土(地下工程防水技術規范4.1.5條)。

                  8、地下室墻豎筋及水平筋應注意最小配筋率ρmin。

                  9、地下室墻應有水平施工縫。

                  10、超長地下室只留后澆帶不能解決使用期間的溫度及混凝土收縮問題,應采取加強配筋、加防裂劑、采用預應力混凝土等措施。地下室外墻、底板、頂板的鋼筋間距不宜大于150mm。

                  11、沉降觀測點應布置并應有觀測點大樣,觀測方法應有說明,不能只說按某規范。

                  12、地基軟弱下臥層驗算:可用《地基基礎設計規范,但Es1/Es2<3時查不到θ,也可用基底應力公式計算。

                  13、樁基(包括樁身質量、單樁承載力)檢測,應有檢測方法、檢測數量等說明,不能只說按某規范。

                  14、無上部結構的純地下室在地震區應不應該進行抗震設計?這個問題本來規范已有明確說法,如《建筑抗震設計規范規定“……地下室中無上部結構的部分,可根據具體情況采用三級或更低等級”,《高層建筑混凝土結構技術規程 》也規定“……地下室中超出上部主樓范圍且無上部結構的部分,其抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。9度抗震設計時,地下室結構的抗震等級不應低于二級。”

                  15、其余,見筆者的《鋼筋混凝土結構構造討論(五)》。

                  五.關于框架結構設計 

                  1、柱、梁截面應合理:由位移、軸壓比、配筋率等控制,梁大跨取大截面,小跨取小截面,連續跨梁截面寬度宜相同。柱截面應每隔3層左右收小一次,以節約投資,每次收小時應每側不小于50mm,以方便支模,也不宜大于200mm,以免剛度突變,最上段(頂上幾層)可用300mm×300mm(應滿足計算要求)。收小柱截面,也可相應增加使用面積。

                  首頁 上一頁 1 2 下一頁

                  2、混凝土強度等級:宜≥C25(留有余地),柱梁宜同,變柱截面處不變混凝土強度等級,以免剛度突變。板不宜高于C40(高規4.5.2條規定)、 上海市《控制住宅工程鋼筋混凝土現澆樓板裂縫的技術導則》(2001年12月20日以滬建建(2001)第0907號文發布)一.7條規定“現澆樓板的混凝土強度等級不宜大于C30”,中國土木工程學會混凝土及預應力混凝土分會混凝土質量專業委員會、高強與高性能混凝土專業委員會編的《鋼筋混凝土結構裂縫控制指南》(化學工業出版社2004年4月第一版)也建議“樓板、屋面板采用普通混凝土時,其強度等級不宜大于C30,基礎底板、地下室外墻不宜大于C35”,其原因是為了控制水泥用量,混凝土強度等級越高,水泥用量也越多就越容易開裂。

                  3、柱設計: 

                  1)混凝土設計規范10.3.1條1款:縱筋配筋率不宜大于5﹪,10.3.2條4款:縱筋配筋率大于3﹪時對箍筋直徑、間距、彎鉤有要求,也可焊成封閉環式(與89規范規定必須焊成封閉環式不同了),11.1.13條:抗震設計時不應大于5﹪;高規6.4.4條3款:不宜大于5﹪、不應大于6﹪,抗震設計時不應大于5﹪,6.4.9條4款同混凝土規范10.3.2條4款,但未要求箍筋可焊成封閉環式。

                  2)縱筋凈間距應≥50mm(混凝土設計規范10.3.1條3款),抗震設計時,截面尺寸大于400mm的柱,縱筋間距不宜大于200mm。 

                  3)一個截面宜一種直徑,宜對稱配筋,方便施工,自己設計也簡單;鋼筋直徑不宜上大下小。有個2層的小工程,共16根柱子,KZ1~16,1、2層配筋還有不同,共有32種截面,何苦呢?

                  4)強柱弱梁,縱筋不要太小,除一、二層框架可用φ16、φ18外,最好用φ20以上。

                  5)箍筋肢距:一級抗震等級不宜大于200mm及20d(d為箍筋直徑)的較大值,二、三級抗震等級不宜大于250mm(89規范三級300mm)及20d的較大值,四級抗震等級不宜大于300mm。何為“箍筋肢距”規范無定義,一般設計人員都認為是兩根箍筋在水平方向之間的距離。箍筋肢距也不要太小,如600×600柱用6肢箍、500×500柱用5肢箍、400×400柱用4肢箍太密,無必要,也影響混凝土澆注,可對主筋隔一拉一,節約鋼筋。

                  6)配箍率:新規范比89規范大,與柱軸壓比、混凝土強度等級、箍筋抗拉設計強度有關。

                  7)用平法表示,不要用列表法(03G101-1 圖集的列表法也不直觀,審校不便)。

                  4、梁、板設計:見本人發表于《PKPM新天地》2003年5期至2004年2期的《鋼筋混凝土結構構造討論》(一)~(四)及《PKPM新天地》2001年6期的《鋼筋混凝土梁裂縫預防對策探討》、《PKPM新天地》2002年1期的《現澆鋼筋混凝土樓板裂縫控制措施探討》等。

                  5、鋼筋混凝土結構中的樓梯:

                  1)不可用砌體支承。

                  2)用“小框架”支承,梁柱宜符合三級抗震要求(箍筋≥φ6@150)。

                  6、鋼筋混凝土結構中的構造柱(GZ):

                  1)上端與梁板應弱連接,不連應是可以的,也可用1φ12連接,GZ上端應與梁板離開20~30mm,否則會改變上端梁板的受力狀況。

                  2)GZ的箍筋可不加密,它不是抗震構件(有些標準圖集有加密的)。

                  3)GZ必須先砌填充墻(留馬牙槎)后澆,施工單位有先澆的,極為不妥。

                  7、鋼筋混凝土結構中的砌體填充墻的拉墻筋長度:不可套用砌體結構,應按抗震設計規范13.3.3條2款:6、7度時不應小于墻長的1/5且不小于700mm,8、9度時宜沿墻全長貫通。

                  8、鋼筋混凝土結構中的電梯機房樓板、水箱等不可用砌體支承,高規是強條。

                  六.關于剪力墻結構體系 

                  1、對剪力墻結構,《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》都有一些規定,高規的內容要多一些,且有關于短肢剪力墻的規定(7.1.2條共8款)。一般剪力墻為hw(墻肢截面高度,筆者認為此應稱為“墻肢長度”,與高規表7.2.16注1及抗震設計規范6.4.9條與表6.4.7注4、混凝土結構設計規范表11.7.15注4統一)/bw(墻肢截面厚度)>8,墻肢截面高度不宜大于8m,較長的剪力墻宜開設洞口(即所謂結構洞)(高規7.1.5條)。短肢剪力墻hw/bw=5(筆者認為按老習慣取4較合理)~8,抗震等級應提高一級。hw/bw<5(筆者認為按老習慣取4較合理),即為異形柱。L形、十字形剪力墻等,只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求,則不應認為是短肢剪力墻。

                  2、高規7.1.1條規定“剪力墻結構的側向剛度不宜過大”,筆者最近審查的一個剪力墻結構住宅,26層,建筑總高度79.50m,采用全剪力墻結構,即除門窗洞外均為剪力墻,無一片后砌的填充墻,第一周期只有1.02秒,側向剛度過大,使地震作用過大,不經濟,不合理。

                  3、關于底層剪力墻的厚度:

                  高規7.1.2條規定“高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構”,當短肢剪力墻較多時,其第2款規定“抗震設計時,筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50%”。SATWE程序在計算時,是將各個墻肢的高厚比進行單獨計算,凡hw/bw=5~8,即歸入短肢剪力墻,這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就可能容易大于50%。而TAT程序在計算時,是將L形等剪力墻等只要其中的一肢達到一般剪力墻的要求,則不歸入短肢剪力墻,在相同的結構中,這樣算得的短肢剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩就有可能不大于50%,筆者建議宜按TAT計算該項指標。

                  4、剪力墻的計算配筋應為墻肢一端的配筋量,某設計單位2000年在上海某工程設計中,一端的配筋量取計算配筋量的一半,工程施工后,遇上海市設計質量抽查,問題被暴露,整改很困難。

                  5、在短肢剪力墻較多的剪力墻結構中,多數設計人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構件或構造邊緣構件,將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內,這是不妥的,因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發揮作用,因此縱向鋼筋應向墻肢端部集中,宜打印剪力墻邊緣構件配筋計算結果復核。抗震設計規范6.4.9條規定:“抗震墻的墻肢長度不大于墻厚的3倍時,應按柱的要求進行設計,箍筋應沿全高加密”,SATWE等程序在計算時也是照此條規定辦理。如墻厚為200mm,墻肢長度600~800mm,雖然墻肢長度達到墻厚的3~4倍,筆者認為仍宜按柱配筋。

                  6、有些人在電算總信息中輸入分布筋的配筋率為0.30%(規范要求一、二、三級剪力墻最小0.25%,四級剪力墻最小0.20%,為強制性條文),但實際配筋小于0.30%,這就不對了,因為豎向分布筋的配筋率會影響剪力墻的配筋計算結果(見高規7.2.8~7.2.12條)。剪力墻的豎向、橫向分布筋也不必太大,如墻厚為200或250mm,縱、橫向分布筋都配φ12@200雙排(配筋率達0.565~0.452%)似無必要,但鋼筋間距宜≤200mm,對防止剪力墻開裂有好處。

                  七.框架-剪力墻結構 

                  1、剪力墻應有邊框:邊框梁(或暗梁)、邊框柱(抗震設計規范6.5.1條,混凝土結構設計規范11.7.17條,高規8.2.2條)。不能只設幾段剪力墻,就成框架—剪力墻結構體系了。

                  2、剪力墻承擔的地震傾覆彎矩應≥50%,否則應按框架結構查抗震等級,其最大適用高度只可比框架結構適當增加(抗震設計規范6.1.3條1款)。

                  3、框架—剪力墻結構中不應采用短肢剪力墻

                  八.多層砌體結構

                  1、磚最低MU10,砌塊有MU7.5,石材5層以上MU30。

                  2、水泥砂漿強度折減。不宜用M5水泥砂漿。

                  3、施工質量等級宜為B級。當為C級時,折減系數0.89(砌體結構設計規范3.2.1條、3.2.2條4款、4.1.4條)。

                  4、窗(門)間墻寬度、轉角墻長度≥1000,轉角墻長度達不到1000時宜設L形構造柱。

                  5、不應設獨立混凝土柱承重。

                  6、構造柱(GZ):(1)一、二層可不設;(2)拉墻筋長1000mm;(3)箍筋在樓面上下500mm范圍內@100mm。

                  7、挑梁:砌體結構設計規范7.4.6條(原為強條,現在不是):1/2負筋伸至尾端,其余伸入2L1/3。

                  8、最好用手算受壓強度,抗震驗算用電算。

                  九.底框結構 

                  1、抗震設計規范7.1.8條(強條):上部的砌體抗震墻與底部的框架梁或抗震墻應對齊或基本對齊(何謂“基本對齊”?《工程抗震》雜志沙安解答:“每單元有不超過2道砌體墻不落在下面的框架梁或抗震墻上,可認為是基本對齊”,這里是指建筑單元還是結構單元?該2道砌體墻的長度有無限制?普遍認為這個標準不好掌握,成都市《建筑抗震審查要點》說:);6、7度≤5層可用砌體抗震墻(應符合7.5.6條的要求);抗震墻應設置條形基礎、筏式基礎或樁基。底層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向,第二層與底層側向剛度的比值,6、7度時不應大于2.5(89規范為3),8度時不應大于2.0,且均不應小于1.0(如小于1.0,地震時第二層可能先于底層破壞,更危險);底部兩層框架-抗震墻房屋的縱橫兩個方向,底層與底部第二層側向剛度應接近,第三層與底部第二層側向剛度的比值,6、7度時不應大于2.0,8度時不應大于1.5,且均不應小于1.0。

                  2、抗震設計規范7.1.5條:抗震墻的間距:6、7、8度時分別不應大于21、18、15m。

                  3、抗震設計規范7.1.10條:7度時底部框架及抗震墻的抗震等級為二級(89規范為三級)。

                  4、抗震設計規范7.5.3條(強條):過渡層樓板≥120,洞口尺寸>800應設邊梁。

                  5、抗震設計規范7.5.4條(強條):KL梁寬≥300 mm,梁高>L/10(一般取L/6~8),箍筋≥φ8,腰筋≥φ14@200,其第4款規定:“梁的主筋和腰筋應按受拉鋼筋的要求錨固在柱內,且支座上部的縱向鋼筋在柱內的錨固長度應符合鋼筋混凝土框支梁的要求”,但抗震設計規范并沒有框支梁的規定,可參照高規圖10.2.9的要求。

                  6、抗震設計規范7.5.5條:抗震墻應設邊框:邊框梁(或暗梁)、邊框柱。

                  7、抗震設計規范7.5.1條:GZ≥240×240,4φ14,過渡層4φ16。

                  十.關于結釋圖首頁 

                  1、如圖紙不太多,圖紙目錄應與結構設計總說明一起編為結施1,圖紙目錄應排在左上角(不應在右上角或右下角),接著為選用圖集目錄,再接著排結構設計總說明(有人寫“結構施工總說明”不妥),這是四川省建筑設計院的習慣(傳統)排法,筆者認為符合邏輯關系,看一件東西,應先看“綱”,再看“目”,圖紙目錄應是“綱”,結構設計總說明是“目”。圖紙目錄分為“專用圖紙目錄”或“現制圖紙目錄”及選用圖集目錄,二者應分開列表,有人把選用圖集列為結構設計總說明的1條,不妥。如圖紙較多,圖紙目錄及選用圖集目錄可單列1頁或若干頁,圖號應編為結施1,筆者見上海某甲級設計院,圖紙目錄均單列,但無圖號,似不妥。如全部圖紙只有1張,則不需圖紙目錄,應在左上角寫明“本套圖紙僅此1張”并加框線。

                  2、結構設計總說明:

                  1)《建筑工程設計文件編制深度規定》及《施工圖設計文件審查要點》對結構設計總說明的內容均有規定。但寫得完全符合要求且無瑕疵的結構設計總說明并不多見。現有國家標準設計圖集《民用建筑工程結構施工圖設計深度圖樣》,為大家提供了框架—剪力墻結構和砌體結構兩種結構型式的結構設計總說明范本,但仍有不妥之處,如框架—剪力墻結構的總說明:a、3.5.4)條:“基礎持力層”應為“地基持力層”(用詞應規范);b、3.5.4)(1)條:采用CFG樁復合地基,必須提出復合地基的壓縮模量Esp值,因為CFG樁復合地基應進行地基變形驗算(見《建筑地基處理技術規范》第9.1.3條);c、10.1(3)條:水池池壁迎水面混凝土保護層厚度取50mm應采取表面防裂措施(參照《混凝土結構設計規范》9.2.4條),或根據《混凝土結構設計規范》9.2.1條(強制性條文),迎水面混凝土保護層厚度可取20mm或稍大于20mm,因為《地下工程防水技術規范》規定防水混凝土結構“迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50 mm”已不是強制性條文了;d、10.1(4)條:框架梁、柱的混凝土保護層厚度“且不宜小于縱筋直徑”應改為“且不應小于縱筋直徑”(見《混凝土結構設計規范》9.2.1條)。

                  2)筆者近幾年審查了數百個工程的結構施工圖設計文件,結構設計總說明存在的問題大致有:

                  (1)結構設計總說明應簡單、明了,與本工程無關的不要列入。現仍有少數設計單位采用通用說明打“√”的方法,不好,在電腦CAD技術如此普及的時代,仍采用上世紀八、九十年代初的辦法,就顯得落伍了。又如本工程層高不太高(抗震設計),框架結構中的砌體填充墻高度不可能超過4m,但在結構設計總說明中又要寫:砌體填充墻高度大于4m時采取什么什么措施,這就叫“文不對題”,實在無必要。

                  (2)未寫結構設計所采用的主要標準及法規,有的僅寫“按現行規范設計”也不妥,“現行規范”是新規范還是舊規范?采用的主要規范必須寫明規范名稱和有效的版本號(年代號),規范在不斷修訂,新版本取代老版本,不時有發現寫的版本號是已作廢的,這說明不少設計單位對情報工作和新規范收集工作不重視。

                  (3)工程概況:a、未寫明工程的具體地點,如××省××市××縣××鎮(鄉)或××市××區××街,因為在一個比較大的行政區域內,抗震設防烈度各地是有可能不同的,市區或郊區的地面粗糙度也不同,有些總說明根本不寫工程地點,更不妥。如成都市某大學的工程,有老校區與新校區之分,老校區在市內,抗震設防烈度為7度,新校區在郊區,抗震設防烈度為6度;b、未寫工程的地上、地下層數及建筑總高度(從室外地面至大屋面的高度),這是判斷房屋是否超高超限及確定結構抗震等級的重要依據;c、未寫明工程采用的結構體系(結構型式),或如明明是異形柱框架結構,有人為避免專項審查(廣東、天津、上海已有異形柱結構設計規程,不需進行專項審查),就不寫或寫為“框架結構”;d、如是改造、加固、加層工程或裝飾(裝修)工程,未說明原來的工程名稱、工程性質(用途、層數、高度及結構體系等)、何設計單位何時(可知按何年代的規范設計)設計、何時竣工驗收投入使用、現采取何法改造(如加柱、擴大柱截面、梁板柱碳纖維、粘鋼補強、增加建筑面積、砌體加層、輕鋼加層、外套框架加層、增設電梯間或樓梯間、將樓梯間改為使用房間、屋面增設綠化或屋頂花園、立面改造等)及改造后的工程性質(如將工業廠房改造為辦公用房、將辦公用房改造為酒店或宿舍等)等。

                  (4)作為設計依據的本工程的地勘報告未寫明是何地勘單位何年何月何日完成的,未寫明地勘報告的編號。

                  (5)樁基未寫明單樁豎向承載力特征值Ra=××kN(按《建筑地基與基礎設計規范或單樁豎向承載力設計值R=××kN(按《建筑樁基技術規范》設計),有不少總說明寫樁端端阻力特征值qpa=××kPa、第i層土樁側阻力特征值qsia=××kPa(按《建筑地基與基礎設計規范》設計)或樁端極限端阻力標準值qpk=××kPa、第i層土的極限樁側阻力標準值qsik=××kPa(按《建筑樁基技術規范》設計),這是沒有必要的,樁基是檢測單樁豎向承載力,而不是檢測樁端端阻力與側阻力特征值(標準值)。有的設計按《建筑地基與基礎設計規范》,而用單樁豎向承載力設計值R,或設計按《建筑樁基技術規范》,而用單樁豎向承載力特征值Ra,二者不可混用。

                  (6)未寫明地基基礎的檢測要求,特別是樁基、復合地基等都需檢測,不可只寫按×規范進行,應對檢測內容、檢測數量、檢測方法提出要求,并寫明依據的規范(如《建筑地基處理技術規范》附錄A、《建筑基樁檢測技術規范》或《建筑樁基技術規范》第9節等。

                  (7)未寫明沉降觀測的要求及方法,在基礎圖中也未埋設沉降觀測點。《建筑地基與基礎設計規范》10.2.9條規定了那些建筑物需進行沉降觀測,但未說明觀測方法,上海市《地基基礎設計規范》對建筑物沉降觀測點的埋設及沉降觀測要點有較詳細的規定,可供參考。因此不可只寫按××規范進行沉降觀測。

                  (8)混凝土保護層厚度、鋼筋錨固長度La、鋼筋抗震錨固長度LaE、鋼筋搭接長度LL、鋼筋搭抗震接長度LLE宜寫見03G101-1圖集第33、34頁,自己寫總寫不全或有錯,有人寫“按混凝土結構設計規范”也不妥,因為施工單位可以不備有設計規范;基礎、筏板、地下室墻體的混凝土保護層厚度應補充說明

                  (9)板洞口加筋兩向均未伸入支座內錨固(應有一向加筋伸入支座內錨固),且未說明加筋應不小于被切斷的鋼筋面積之和。

                  (10)梁開小洞詳圖宜參照《高層建筑混凝土結構規程》圖7.2.27(b)。

                  (11)鋼筋混凝土結構中的砌體拉墻筋伸入砌體內的長度不應套用砌體結構的1000mm,應按《建筑抗震設計規范 執行。

                  (12)混凝土養護很重要,對防止混凝土的早期開裂有顯著作用,現施工單位普遍忽視,在總說明中應特別強調。

                  (13)文字不通順、錯別(同音)字、名詞及法定單位不規范等較普遍(如:米、M應為m,MM應為mm,KN/M2應為kN/m2,mpa、Mpa應為MPa,設計耐久年限、設計基準期應為設計使用年限,結構安全等級2級、Ⅱ級應為二級,抗震設防烈度七度、Ⅻ度、7°應為7度,抗震等級3級、Ⅲ級應為三級,建筑場地土類別應為建筑場地類別,二類、2類應為Ⅱ類,地基基礎設計等級二級應為乙級,等等)。

                  十一.關于修圖格式 

                  1、必須有設計更改通知單,設計更改通知單應有編號,并寫明“共×頁第×頁”,在設計更改通知單中應有更改原因、更改內容簡述,如更改內容可用文字或小圖表示,設計更改通知單可加附頁,如更改內容要用大圖表示,則在更改通知單首頁中列出更改圖紙目錄,并應說明原設計那些圖作廢,簽字同結施首頁(另加原設計人、修改人,必須有各專業會簽),應以藍圖發出,加蓋出圖章及注冊結構工程師章。因為房屋設計是多專業協同作業的結果,任何一個專業的修改設計都可能影響到其它專業,因此各專業負責人及設總均應知曉并簽字,其它專業需作相應修改的應一并修改,原設計人及部門行政負責人也應簽字。

                  2、現有少數設計單位學習國外的辦法,用版本號表示圖紙的修改次數,如第一版(原始設計)編為A,第二版編為B,第三版編為C,依次類推,修改后的版本應在圖框的右上角寫明修改原因及修改內容,日期

                  3、筆者審查了上百個大中小設計單位的修改圖,沒有符合上述要求的。如沒有設計修改通知單,或有設計修改通知單而無編號,或修改圖無目錄(不知修改圖到底有多少張),或者沒有修改原因,或者沒有各專業(包括設總)會簽、沒有原設計人簽字,或者蓋“技術專用章”或“技術處”公章,或未蓋注冊結構工程師章,或用白紙復印,等等。

                  4、修改圖的日期不應同第一版

                  十二.計算書歸檔 

                  1、內容:所有受力構件均應有計算書(包括荷載計算、電算書)。

                  2、應裝訂成冊并寫明冊數、應編頁碼(并有總頁數)、應有封面(寫明工程及子項名稱、各崗位人員簽字,不應用電腦打印名字)。

                  3、計算書歸檔后,應嚴格管理制度,未經批準,不得擅自修改。

                  十三.正確對待施工圖審查 

                  1、由于各種原因,現設計質量普遍不高,設計單位各崗位人員應在結構方案、體系、構造、計算等方面多下工夫,并切實加強審校,不應把審校工作主要寄希望于施工圖審查機構。

                  2、施工圖審查的方法各地不同。如上海要求所有問題在原圖上修改后重審,其審查意見是寫:什么什么問題通過審查得到了更正,這樣是最好的;大部分地區除重大問題要復審外,一般問題(包括配筋遠小于計算等)只寫出意見而不管是否更改,也沒有監督更改的機構;有些審查人員水平較低,審不出問題,在小地方甚至有審查人就是設計人或跨專業審查(如注冊建筑師審查結構施工圖),中南某市結構專業不審查計算書,有少數審查機構為多攬任務而放寬標準,筆者就曾見到1個工程結構專業的審查意見只有4個字:“符合要求”,但筆者在設計、審查質量檢查時發現該工程結構專業的設計不妥有8處之多,這樣的施工圖審查就值得商榷了。

                  3、多數有水平、有責任心的審查人員仍會認真負責地做好施工圖審查工作。對審查意見,設計人應有則改之、無則澄清,較大的不實問題應申訴。如某廠辦公樓裙房為一層,長度51.80m,有一大會議室平面尺寸19.8m×19.8m,中間無柱,周邊柱距6.6m,屋面采用井字梁,井字梁間距2.2m、截面尺寸200mm×850mm(h/L=850/19800=1/23.29),屋面板厚度100mm,屋面靜載4.0kN/m2,井字梁按鉸支計算,下部計算鋼筋36cm2,實配6φ25(29.45cm2)。筆者2002年3月的施工圖審查意見指出:(1)梁寬度太小,宜改為300(或250)mm;(2)梁高度太小,井字梁高度一般宜取h=L/15~L/18=19800/(15~18)=1320~1100mm;(3)估算屋面靜載不應小于6.0kN/m2,因此計算下部鋼筋應遠大于36cm2;(4)井字梁配筋太小;(5)修改后需復審。設計單位回復:井字梁配有構造負筋2φ18(5.09cm2),合計29.45+5.09=34.54cm2,與計算下部鋼筋36cm2相差不大,對審查意見拒不修改。當年7月初澆注混凝土,拆模后即發現屋面板及井字梁多處斷裂,裂縫寬度約0.4~1mm,屋面板的裂縫長度達5~12m,已屬危房。

                  筆者認為該屋面肯定會出問題,但一拆模就出現斷裂是出乎意料的(因為只有梁板自重而未加其它荷載),是否拆模過早不得而知。

                  如某審查機構給一個工程的結構專業打了5個“強條”,設計人認為不實,申請仲裁,經組織多位專家論證,推翻了這5個“強條”。

                  首頁 上一頁 1 2
                  發表
                  成年免费三级视频