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2005-08-09 00:00 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要: 本文列舉結(jié)構(gòu)專業(yè)施工圖審查中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的某些問題,并對進行分析討論,提出結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意的某些問題,供結(jié)構(gòu)設(shè)計和審查時參考。
關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)設(shè)計
一、 前言
施工圖審查根據(jù)國家法律、法規(guī)、技術(shù)標準與規(guī)范,對施工圖設(shè)計文件的結(jié)構(gòu)安全、公眾利益和圖家強制性標準、規(guī)范的執(zhí)行情況及設(shè)計深度進行全面審查。該制度執(zhí)行一段時間以來,消除了大量結(jié)構(gòu)安全隱患,并促使設(shè)計單位提高設(shè)計質(zhì)量。由于目前的工程設(shè)計越來越復(fù)雜,且設(shè)計周期普遍偏短,結(jié)構(gòu)專業(yè)施工圖設(shè)計文件中存在某些質(zhì)量問題,作者通過對多年以來施工圖審查經(jīng)驗的總結(jié),并結(jié)合同行的討論,把這些經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問題整理列舉出來,供結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計和審查時參考。
二、 不符合國家法律、法規(guī)規(guī)定的問題
1、 《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》(國務(wù)院令第279 號)規(guī)定未根據(jù)勘察成果文件進行工程設(shè)計將被處以罰款。常見的問題是基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)取值與勘察報告不符,包括地基承載力特征值取值、樁基礎(chǔ)和支護結(jié)構(gòu)的計算參數(shù)、地下水位取值等。出現(xiàn)該問題的原因主要在于設(shè)計單位根據(jù)個人的經(jīng)驗確定設(shè)計參數(shù),且未與勘察單位協(xié)調(diào)調(diào)整補充相關(guān)資料。
2、 砼外加劑、建筑構(gòu)配件指定生產(chǎn)廠家也違反《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》的規(guī)定。
3、 樁型及其施工工藝的選擇與實際環(huán)境、地質(zhì)條件不相適應(yīng),未考慮擠土、振動、噪音可能對周邊造成的影響,不符合環(huán)保、施工安全的有關(guān)要求,如在市區(qū)使用錘擊樁、在可能造成污染的環(huán)境區(qū)域內(nèi)使用沖鉆孔灌注樁且無泥漿處理系統(tǒng)、有砂碎卵石含水層,深厚淤泥層,垃圾填埋層以及化工廠等場地使用人工挖孔樁等。
4、 屬于《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》(建質(zhì)[2003]46號)中規(guī)定范圍內(nèi)的高層建筑,未根據(jù)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》進行震設(shè)防專項審查。尤其建質(zhì)[2003]46號文規(guī)定中的特別不規(guī)則超限工程調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計或者進行震設(shè)防專項審查。
三、 基礎(chǔ)設(shè)計方面的問題
1、 建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物,未驗算其穩(wěn)定性。當設(shè)有一側(cè)或多側(cè)開口的地下室時,主體設(shè)計未考慮土壓力影響進行受力分析,并驗算整體建筑的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。當?shù)叵滤癫剌^淺,建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時,未進行抗浮驗算。
2、 建筑物地存在液化土層時,未對樁基礎(chǔ)抗震承載力進行驗算。未根據(jù)具體工程情況考慮樁側(cè)負摩阻力對基樁承載力的影響。
3、 樁基礎(chǔ)設(shè)計中,僅按豎向荷載作用進行布樁,未驗算彎矩作用下承臺底部邊樁的反力。尤其是框剪結(jié)構(gòu)的剪力墻及剪力墻結(jié)構(gòu)核心筒底部彎矩和剪力對基礎(chǔ)承載力的影響較大,不應(yīng)遺漏。對于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度結(jié)構(gòu)等彎矩較大的承臺底部樁基尚應(yīng)驗算是否存在向上的抗拔力。
4、 抗拔樁設(shè)計時,樁身配筋量僅按強度要求進行計算,缺少裂縫寬度驗算,按裂縫寬度控制計算結(jié)果的配筋量遠大于按強度要求計算的配筋量,在設(shè)計中往往缺抗拔樁靜載試驗及其配筋做法等要求說明。有抗拔要求的承臺按一般樁基受壓的承臺進行配筋,承臺頂部受拉區(qū)未配筋,筏基基礎(chǔ)梁或地下室底板梁的受力方向與一般樓屋面梁板不同,其梁配筋設(shè)計也采用平法表示但未附加圖示說明,存在安全隱患。
5、 目前建筑工程大量采用截面尺寸較小的預(yù)應(yīng)力管樁,且在多層建筑中采用單柱單樁或一柱兩樁基礎(chǔ),柱底彎矩由基礎(chǔ)梁和樁共同承受。單柱單樁或垂直于兩樁連線方向的基礎(chǔ)梁設(shè)計中,未考慮平衡該方向柱腳在水平風(fēng)荷載或地震作用下所產(chǎn)生彎矩因素,基礎(chǔ)梁兩端箍筋未按框架梁抗震構(gòu)造要求設(shè)置箍筋加密區(qū),基礎(chǔ)梁的上下主筋在樁臺內(nèi)錨固長度與構(gòu)造做法要求未加說明。樁身考慮承受上部結(jié)構(gòu)傳來的彎矩作用時也未進行抗彎承載力計算,存在著抗震薄弱環(huán)節(jié),給工程留下潛在的隱患。
6、 淺基礎(chǔ)施工圖中經(jīng)常未注明基槽開挖后應(yīng)進行基槽檢驗的要求,樁基礎(chǔ)施工圖中經(jīng)常未注明樁端持力層檢驗、施工完成后的工程樁進行豎向承載力檢驗的要求。
7、 天然地基擴展基礎(chǔ)持力層或樁基持力層下面存在軟弱下臥層,有的工程既不進行沉降驗算,又不作軟弱下臥層地基承載力驗算。
8、 壓實填土地基處理問題,有的工程處于部分挖方、部分填方地段,填方地段采用壓實填土人工處理地基,其壓實填土地基的填料、施工、壓實填土的范圍以及壓實填土地基檢驗等均未提出具體要求說明,甚至未注明壓實填土的密實度要求和地基承載力特征值要求,壓實填土地基施工質(zhì)量如何控制,其地基承載力能否達到設(shè)計要求等均存在疑義。
9、 天然地基獨立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計中,地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)埋置于同一持力層上,結(jié)構(gòu)計算中僅按上部結(jié)構(gòu)荷載全部由柱下獨立基礎(chǔ)承擔,而地下室底板僅按一般地下室底板受荷情況進行設(shè)計,實際上整個地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)在上部荷載作用下,將會一起發(fā)生沉降變形共同受力,按上述計算原則進行設(shè)計,對底板而言是偏于不安全的,有可能會導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開裂。按照變形協(xié)調(diào)受力的原理,應(yīng)當將地下室底板與獨立基礎(chǔ)連為一體按彈性地基有限元受力分析。也可以采取如下模式:除了柱下獨立基礎(chǔ)之外,其地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施。這時,底板可不參與獨立基礎(chǔ)分擔上部荷載,而按底板本身承受底板與疏水墊層自重、地下水上浮力、人防等效荷載(有人防時考慮)等進行設(shè)計。
10、 天然地基錐體獨立基礎(chǔ)設(shè)計問題,有的基礎(chǔ)設(shè)計錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實,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到設(shè)計強度要求。故建議:改為階形獨立基礎(chǔ)為好。既保證獨立基礎(chǔ)砼施工質(zhì)量,又使基礎(chǔ)在柱軸力作用下砼局部承壓驗算容易滿足。
四、 地下室外墻設(shè)計存在的問題
1. 地下室外墻配筋計算:有的工程外墻配筋計算中,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算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理,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算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁樁,其內(nèi)外側(cè)主筋也應(yīng)予以適當加強。外墻的水平分布筋要根據(jù)扶壁柱截面尺寸大小,可適當另配外側(cè)附加短水平負筋予以加強,外墻轉(zhuǎn)角處也同此予以適當加強。
2. 地下室外墻計算時底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端),側(cè)壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣,底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁,其厚度和配筋量應(yīng)匹配,這方面問題在地下車道中最為典型,車道側(cè)壁為懸臂構(gòu)件,底板的抗彎能力不應(yīng)小于側(cè)壁底部。地下室底板標高變化處也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)類似問題:標高變化處僅設(shè)一梁,梁寬甚至小于底板厚度,梁內(nèi)僅靠兩側(cè)箍筋傳遞板的支座彎矩難以滿足要求。地面層開洞位置(如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐,計算模型和配筋構(gòu)造均應(yīng)與實際相符。車道緊靠地下室外墻時,車道底板位于外墻中部,應(yīng)注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用,該荷載經(jīng)常遺漏。
3. 地下室外墻在計算中,有的工程漏掉抗裂性驗算。外墻的厚度目前做得比較薄,外墻鋼筋保護層比較厚,其裂縫寬度控制在0.2mm之內(nèi),往往配筋量由裂縫寬度驗算控制。
五、 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題
1. 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)中對基本風(fēng)壓值未明確的地區(qū)較多,基本風(fēng)壓值的取值較亂, 50年一遇基本風(fēng)壓值不應(yīng)小于30年一遇基本風(fēng)壓值的1.1倍,對于山區(qū)的建筑物,風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)考慮地形條件的修正。對于特別重要或?qū)︼L(fēng)荷載比較敏感的高層建筑,其基本風(fēng)壓應(yīng)按100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值采用。
2. 樓面計算荷載偏小或者局部隔墻計算荷載遺漏、構(gòu)件設(shè)計截面尺寸或材料強度等級與計算不符,幾乎是每個工程都有發(fā)現(xiàn)的問題,主要是由于建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)配合不密切以及設(shè)計和審核把關(guān)不嚴引起的。對該問題進行整改時往往要重新電算。
3. 施工圖審查時核對構(gòu)件實際配筋是否滿足計算要求是一項繁重的工作。由于審查周期很短,審查師不可能對所有構(gòu)件一一核對,只能抽查。但是設(shè)計人員整改時往往只針對審查師指明的某一構(gòu)件問題進行修改,未指明的其余構(gòu)件的實配鋼筋比電算值少就沒有自行認真核對整改。
4. 有的工程樓屋面板電算配筋時,對邊梁的截面尺寸與跨度大小不加區(qū)分約束條件進行分析,一律按嵌固邊支座約束條件計算,其結(jié)果有的邊梁處板面支座負筋配的很多鋼筋,而板跨中和內(nèi)跨支座板面負筋配筋不夠。設(shè)計跨度較大的懸挑板時,挑板所在的邊梁和內(nèi)跨板設(shè)計時未考慮挑板傳來的彎矩作用也是常見的問題。
5. 對于一級框架和9度抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu),抗震規(guī)范和高規(guī)均規(guī)定應(yīng)根據(jù)梁的實際配筋面積進行強柱弱梁驗算,SATWE軟件計算時可輸入梁超配筋參數(shù),梁實際配筋時應(yīng)與此相符,即實配鋼筋不應(yīng)大于計算量的與梁超配筋參數(shù)的乖積。有的工程框架梁支座負筋實配鋼筋面積比電算值多出很多,而梁的箍筋與柱子的配筋按電算配筋,其結(jié)果形成強梁弱柱、強彎弱剪,與抗震設(shè)計原則相違背。對抗震極為不利,且由于支座負筋面積增大之后,又使得梁支座負筋配筋率超過2.5%,梁的箍筋直徑又未增大2mm,反而帶來兩條違反強制性條文規(guī)定。像這類問題,在審圖中時常出現(xiàn),有些設(shè)計人員認為增大配筋總是偏于安全,增加配筋的部位不對,反而適得其反。
6. 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計普遍被忽視。有的工程建筑因為造型需要,在屋面上用磚砌筑較高的女兒墻,僅在墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋砼構(gòu)造柱與壓頂梁,也不進行抗風(fēng)與抗震的驗算,在臺風(fēng)或地震作用下,有倒塌砸人或砸壞屋面板的可能,雖然是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,但是結(jié)構(gòu)設(shè)計未采取可靠措施,將給工程留下安全隱患。屋頂高大女兒墻采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)按懸臂結(jié)構(gòu)設(shè)計時,作為嵌固端的邊梁未考慮女兒墻傳來的扭矩作用,相鄰的屋面板也未加強,同樣存在安全隱患。
7. 地下室頂板室內(nèi)外板面標高變化處,當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層,未采取措施不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,規(guī)范明確規(guī)定作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應(yīng)采用梁板結(jié)構(gòu),地下室頂板為無梁樓蓋時不應(yīng)作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。結(jié)構(gòu)計算應(yīng)往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板,但剪力墻底部加強區(qū)層數(shù)應(yīng)從地面往上算,并應(yīng)包括地下層。
8. 抗震規(guī)范和高規(guī)對建筑物的平面不規(guī)則(包括扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù))和豎向不規(guī)則作出了明確的定義和限制。其中凹凸不規(guī)則定義為結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%,樓板局部不連續(xù)定義為樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,并規(guī)定不應(yīng)采用同時具有多項平面、豎向不規(guī)則以及某項不規(guī)則程度超過規(guī)定很多的設(shè)計方案。在實際工程中入口門廳、越層會議室和餐廳、立面開洞等設(shè)計方案根本做不到上述要求,所以凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)應(yīng)理解為大部分樓層不規(guī)則,局部樓層可不受該條文限制,但應(yīng)采取有效加強措施。
9. 高規(guī)第8.1.3條規(guī)定:框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在基本振型地震作用下,框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時,其框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)采用,其最大適用高度和高寬比限值可比框架結(jié)構(gòu)適當增加。
10. 施工圖審查時最經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的違反強制性條文的構(gòu)造問題主要有:
1) 普通鋼筋混凝土保護層厚度取值偏。
2) 板配筋不滿足受彎構(gòu)件最小配筋百分率要求;
3) 框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏。
4) 框架短柱(指剪跨比不大于2的框架柱,現(xiàn)有大部分計算軟件未提供剪跨比計算結(jié)果,現(xiàn)仍按框架柱的凈高是否大于柱截面高度的4倍判斷)未全高加密箍筋;
5) 框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%;
6) 框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,箍筋直徑未按要求增大2mm;
7) 框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏。
8) 框架梁高小于400時加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用@100,小于梁高的四分之一);
9) 沿連梁全長箍筋的構(gòu)造未按框架梁梁端加密區(qū)箍筋的構(gòu)造要求采用;
10) 外框筒梁和內(nèi)筒連梁箍筋直徑小于10mm;
11) 墻體水平分布鋼筋未要求作為連梁的腰筋在連梁范圍內(nèi)拉通連續(xù)配置;當連梁截面高度大于700mm時,其兩側(cè)面沿梁高范圍設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋的直徑小于10mm;對跨高比不大于2.5的連梁,梁兩側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)的面積配筋率小于0.3%;
12) 框支梁未沿梁高配置間距不大于200mm、直徑不小于16mm的腰筋;
13) 樓梯圖中,與休息平臺梁相連的兩端框架短柱箍筋未全高加密,該休息平臺梁又未按框架梁抗震構(gòu)造要求配筋。
六、 結(jié)語
以上所述問題僅為作者的個人見解,把它寫出來與同行們一起討論、共同提高。
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