林　云

【摘 要】本文簡(jiǎn)要的闡述了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題,并提出了一些可供參考的處理建議,和大家一起探討。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 問題 分析

引言

建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全,而施工圖的設(shè)計(jì)質(zhì)量又是整個(gè)工程質(zhì)量的基礎(chǔ),一份高質(zhì)量的施工圖是工程建設(shè)質(zhì)量保證的前提。但是目前施工圖紙的質(zhì)量遠(yuǎn)沒有人們所想象的那么精確和完善。通過在多項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖的設(shè)計(jì)及審查中發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在比較常見的問題有:超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋及梁筏基礎(chǔ)板筋位置等問題。

1 有關(guān)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第91111條中規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55 m,而71112條則規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工,專門的預(yù)加應(yīng)力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的,伸縮縫間距可適當(dāng)增大。這兩條使我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)過程中較難把握。工程實(shí)例中超過55 m就設(shè)置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應(yīng)控制房屋長(zhǎng)度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢?筆者認(rèn)為這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應(yīng)力。按本人在廣東省地區(qū)所做的工程實(shí)例經(jīng)驗(yàn),多層房屋長(zhǎng)度超過55 m但在75 m以內(nèi)時(shí),采取設(shè)置施工后澆帶及相應(yīng)的構(gòu)造加強(qiáng)措施后,不設(shè)置伸縮縫是可行的,這在許多工程竣工使用多年后也已得到證實(shí),多個(gè)工程(比如有40 m×72 m的四層廠房, 10 m×72m的九層教學(xué)樓, 2 m×65 m的九層宿舍,還有長(zhǎng)達(dá)近100m的三層商業(yè)建筑等)均未產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對(duì)梁柱配筋進(jìn)行概念上的調(diào)整。首先是長(zhǎng)向板鋼筋應(yīng)雙層設(shè)置,并適當(dāng)加強(qiáng)后澆帶處的梁板配筋;而兩端梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強(qiáng),以抵抗溫度應(yīng)力帶來的推力;另外,超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng),我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也必須對(duì)角部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)超過75 m時(shí),筆者認(rèn)為必須采取特殊的措施才能不設(shè)置伸縮縫,譬如說采用預(yù)加應(yīng)力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過75 m的結(jié)構(gòu),必須對(duì)溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力,這在許多工程實(shí)例中應(yīng)用的效果也是眾目共睹的。如果對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當(dāng)還是不影響觀瞻的。目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求,一般均設(shè)置地下室。基礎(chǔ)則采用樁筏基礎(chǔ)。如何對(duì)樁進(jìn)行合理選型,將對(duì)整個(gè)地下室設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要影響。

2 防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

預(yù)防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復(fù)雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個(gè)單元；加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)并埋置于同一土層中等一系列措施。應(yīng)該引起重視的是：對(duì)高層建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，基礎(chǔ)一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式，此時(shí)應(yīng)保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當(dāng)土層有較大起伏時(shí)，應(yīng)使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，并應(yīng)考慮可能產(chǎn)生的液化影響。

3 從結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求

3．1從結(jié)構(gòu)計(jì)算角度，看結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問題：

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。底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí)就應(yīng)注意：底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu)，對(duì)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(duì)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(jiǎn)單地按框架抗震墻的方法。連續(xù)板計(jì)算不能簡(jiǎn)單地用單向板計(jì)算方法代替；雙向板查表計(jì)算時(shí)，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨巾彎矩未進(jìn)行調(diào)整，將使計(jì)算值偏小對(duì)電算結(jié)果的正確性進(jìn)行正確評(píng)價(jià)。

3.2從構(gòu)造角度看應(yīng)注意的問題：

注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設(shè)計(jì)中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。嚴(yán)格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個(gè)部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長(zhǎng)度，材料選用也必須滿足強(qiáng)度要求。為了防止屋面溫度應(yīng)力引起的墻體開裂，必須采取有效的通風(fēng)散熱措施。按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱，應(yīng)在整個(gè)建筑物高度內(nèi)上下對(duì)準(zhǔn)貫通，上至女兒墻壓頂，下伸人基礎(chǔ)圈梁，或伸人室外地面以下500毫米，構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

4 剪力墻設(shè)計(jì)

布置:剪力墻布置必須均勻合理,使整個(gè)建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合,且X, Y兩向的剛重比接近。在結(jié)構(gòu)布置應(yīng)避免一字形剪力墻,若出現(xiàn)則應(yīng)布置成長(zhǎng)墻( h/w>8)應(yīng)避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上,若無法避免,則剪力墻相應(yīng)部位應(yīng)設(shè)置暗柱,當(dāng)梁高大于墻厚的215倍時(shí),應(yīng)計(jì)算暗柱配筋,轉(zhuǎn)角處墻肢應(yīng)盡可能長(zhǎng),因轉(zhuǎn)角處應(yīng)力容易集中,有條件兩個(gè)方向均應(yīng)布置成長(zhǎng)墻;規(guī)范中對(duì)普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍以下為短墻,大于8倍則為普通墻,這就引起高厚比為719倍及811倍的兩種墻的受力特性截然不同,而配筋亦大相徑庭,這顯得比較機(jī)械而不合理,因此筆者建議布置長(zhǎng)墻時(shí)高厚比能大于9。

5 結(jié)束語

以上幾點(diǎn)是對(duì)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的幾個(gè)問題的理解。在今后的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)者要把提高設(shè)計(jì)質(zhì)量作為終身奮斗的目標(biāo),應(yīng)以規(guī)范為依據(jù),不斷總結(jié),因?yàn)榘踩攀侨嗣窭娴母舅?使我們的設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)合理。

參考文獻(xiàn)：

[1]李必瑜.房屋建筑學(xué).武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003.

[2]沈蒲生.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.北京：高等教育出版社，2003.

[3]尚守平.結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2003.

[4]應(yīng)惠清.土木工程施工.同濟(jì)大學(xué)出版社，2001，2.

[5]龍馭球、包世華.結(jié)構(gòu)力學(xué)教程.北京：高等教育出版社，2003.

[6]趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程.武漢理工大學(xué)出版社，2003.

[7]朱育萬.土木工程制圖.北京：高等教育出版社，2003.

[8]唐岱新.砌體結(jié)構(gòu).北京：高等教育出版社，2003.