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        建筑結構施工圖審查中易漏查的問題探討

        2012-04-01 14:42:32唐蘭云
        重慶建筑 2012年4期
        關鍵詞:跨度剪力墻支座

        唐蘭云

        (重慶市設計院 重慶 400015)

        建筑結構施工圖審查的基本原則:施工圖設計滿足現行相關規(guī)范要求、安全可靠、經濟合理、施工方便。

        1 常見的違反國家頒布的相關法律、法規(guī)規(guī)定的易漏查問題

        建筑工程勘察設計活動應當嚴格遵守國家和地方有關技術政策文件的規(guī)定。在設計文件審查中常發(fā)現有下列問題違反有關法律法規(guī)的規(guī)定:

        1.1 未按勘察成果設計的問題:施工圖審查中發(fā)現有些工程設計時的參數取值與勘察報告不符,如地基承載力特征值、樁基礎和支護結構的計算參數、地下水位等。

        1.2 采用指定產品問題:《中華人民共和國建筑法》規(guī)定“設計文件選用的建筑材料、建筑構配件和設備,不得指定生產廠、供應商”。但有些結構施工圖設計中的砼外加劑、建筑構配件卻指定了生產廠家或者供應商。

        1.3 超限問題:屬于《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》(以下簡稱《技術要點》)中規(guī)定范圍內的高層建筑,應進行抗震設防專項審查。尤其在上述《技術要點》規(guī)定中的特別不規(guī)則超限工程,應該調整結構設計,或者進行抗震設防專項審查。

        1.4 采用舊規(guī)范、標準問題:《中華人民共和國建筑法》規(guī)定“勘察、設計文件應當符合有關法律、行政法規(guī)的規(guī)定和建筑工程質量、安全標準、建筑工程勘察、設計技術規(guī)范”。但在一些設計文件所注明的“設計依據”中,常常會采用一些已經廢止的規(guī)范和標準圖集,采用淘汰材料或產品,視為違反規(guī)定。

        2 基礎設計方面的易漏查問題

        2.1 穩(wěn)定性驗算問題:建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構筑物,未驗算其地基穩(wěn)定性。當地下水埋藏較淺,建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時,未進行抗浮驗算。

        2.2 負摩阻力:地面堆載、大面積填土未根據具體工程情況考慮樁側負摩阻力對基樁承載力的影響。

        2.3 承臺計算:應根據實際樁反力進行計算,有的工程樁反力統(tǒng)一取單樁承載力設計值進行計算不安全,在偏心荷載作用下樁反力可能大于該值 (最大允許反力為單樁承載力設計值的1.2倍)。

        2.4 兩樁承臺抗扭設計問題:兩樁承臺上面承受可能產生扭矩的荷載,如布置L形墻肢,至少應在構造上考慮扭轉影響(即按梁式配置箍筋)。

        2.5 軟弱下臥層計算問題:天然地基擴展基礎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。

        2.6 地面層高差處擋土結構做法問題:經常發(fā)現建筑物底層地面由于使用要求設置較大的高差,采用鋼筋砼墻作為擋土結構,鋼筋混凝土墻落在基礎梁上,支承擋土墻的基礎梁承受擋土墻傳來的水平荷載作用,該基礎梁承受雙向彎矩,并以水平荷載產生的側向彎矩為主。存在的問題是:基礎梁寬度太小,當跨度較大時難以承受四水平荷載產生的側向彎矩。

        3 地下室設計易漏查問題

        3.1 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(或者主體結構框架柱)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構整體電算分析結果配筋,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。

        3.2 地下室外墻保護層厚度:設計說明中保護層厚度取50mm,配筋和裂縫寬度計算時取值與說明不符。

        3.3 地下室外墻抗裂性驗算: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,往往配筋量由裂縫寬度驗算控制。

        3.4 人防計算的問題:人防構件斜截面承載力計算時未考慮混凝土強度設計值折減系數,人防墻柱計算時未考慮混凝土軸心抗壓強度設計值折減系數,違反強條。

        3.5 人防構造問題:人防地下室采用較高混凝土強度等級時,最小配筋率大于砼規(guī)范的要求,很容易違反強條,雙向受力的地下室內外墻水平鋼筋也應滿足最小配筋率要求。人防板、墻拉結筋遺漏造成違反強條也常見(未設拉結筋或者拉結鋼筋間距大于500)。

        4 上部結構設計易漏查問題

        4.1 超限問題:高層建筑應根據建設部相關文件規(guī)定審查是否屬于超限建筑工程,尤其文中的特別不規(guī)則超限經常被忽視,計算結果某些參數超限雖然不違反強條,但屬于超限工程,超限建筑工程應進行抗震專項審查,并附超限高層的《超限高層建筑工程抗震設防專項審查核準通知書》及編號。

        4.2 基本風壓值的取值:基本風壓值對于山區(qū)的建筑物,風壓高度變化系數應考慮地形條件的修正;對于對風荷載比較敏感的高層建筑,承載力設計時應按基本風壓的1.1倍取用。

        4.3 豎向不規(guī)則問題:施工圖審查中常見框架結構底層層高很大,二層層高較小的情況,且底層作為車庫或者架空花園使用,隔墻很少或者無任何隔墻,側向剛度突變(高層建筑中還常見設備層層高較小,相鄰下一層層高較大的情況),對抗震極為不利,應采取加強措施處理,計算時應強制按薄弱層處理。

        4.4 半地下室設計的問題:建在山坡上的建筑,經常設置一側開口的半地下室,土層側壓力直接作用在主體結構上,當建筑物層數不多時,存在抗傾覆和抗滑移的問題,應進行驗算。尚應考慮土壓力對主體結構計算的影響。

        4.5 嵌固層錯層問題:高層建筑地下室頂板與裙樓高差較大時,作為嵌固端的地下室板面標高變化處不應形成錯層(高差變化超過梁高范圍),超過時應采取措施處理 (如梁加腋、以斜板連接以增強高差處傳遞水平剪力的能力)。

        4.6 大跨度空曠結構的扭轉問題:如體育館、影劇院、禮堂等,當與附屬用房連在一起未設縫斷開,且剛度較大的附屬用房在一側布置時,扭轉嚴重,對抗震十分不利,應加大大跨度結構的抗側剛度(在框架中加設斜撐等措施),或在兩者間設縫斷開,減小扭轉影響。

        4.7 托柱轉換梁:經常發(fā)現托柱轉換梁的設計方案,轉換梁作為上一層柱的傳力轉換構件參與抗側力作用,不管該梁是否與下一層柱相連,均應按框架梁要求設計,轉換位置柱底應在兩個方向布梁,否則轉換梁在上一層柱底彎矩作用下扭轉嚴重,極為不利。

        4.8 超配筋問題:對于一級框架結構,抗震規(guī)范和高規(guī)均規(guī)定應根據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,梁實際配筋時應與此相符,即實配鋼筋不應大于計算值與梁超配筋參數的乘積。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,其結果形成強梁弱柱、強彎弱剪,與抗震設計原則相違背,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%,或超過2%而箍筋直徑又未增大2mm,反而違反強制性條文規(guī)定。

        4.9 連梁問題:剪力墻交叉位置、一端為剪力墻另一端為框架柱位置的梁,當跨高比不小于5時應按連梁設計,連梁與剪力墻正交位置計算時宜按鉸接處理。

        4.10 頂層空曠房間:高規(guī)規(guī)定結構頂層取消部分墻、柱形成空曠房間時,應進行彈性動力時程分析計算并采取有效構造措施。

        4.11 平面不規(guī)則問題:抗震規(guī)范和高規(guī)對建筑物的平面不規(guī)則作出了明確的定義和限制。在實際工程中,入口門廳、越層會議室和餐廳、立面開洞等設計方案根本不能滿足凹凸不規(guī)則的限制,所以凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)應理解為大部分樓層不規(guī)則,局部樓層可不受該條文限制,但應采取有效加強措施(如加密開洞四周梁板配筋構造,開洞很大時尚宜加強相鄰樓層梁板配筋構造)。

        4.12 框-剪結構的適用條件:框剪結構在規(guī)定水平力結構底層框架柱的地震傾覆力矩百分比應滿足<高規(guī)>JGJ3-2010第8.1.3條的要求。

        4.13 短肢剪力墻問題:,新高規(guī)對短肢剪力墻相關問題進行了修正,不論短肢剪力墻多少都要滿足第7.2.2條的要求,不再提高抗震等級。

        4.14 板的計算模型問題:有的工程樓屋面板電算配筋時,對邊梁的截面尺寸、相鄰板塊的布置與跨度大小不加區(qū)分約束條件進行分析,一律按嵌固邊支座約束條件計算(如大跨度板,板厚較大,相鄰板厚相對小很多,不應為固定支座),其結果有的板面支座負筋配的很多鋼筋,而板跨中和內跨支座板面負筋配筋不夠,一般大、小跨板相鄰時大跨度板底配筋均宜加強。

        4.15 懸挑板問題:有的工程設置跨度較大的懸挑板,所在的邊梁和內跨板設計時應考慮挑板傳來的彎矩作用。

        4.16 大跨度板配筋問題:大跨度板支座負筋伸入相鄰較小跨度板的長度,應根據彎跨包絡圖確定,常見的問題是:大小跨度板支座負筋長度均取本板跨的1/4,即大跨度板支座負筋伸入相鄰較小跨度板的長度偏小不合理。有的大小跨度板間有30mm左右的高差,小跨度不考慮大跨度傳來的負彎矩影響。

        4.17 箍筋不足問題:有多根次梁集中力作用的框架梁,經常出現梁端在箍筋加密區(qū)以外,支座與集中力間配筋不夠。

        4.18 短柱問題:常見短柱體積配箍率不足1.2%。常見由于通長窗臺填充墻約束形成凈高不大于柱截面高度的4倍的框架柱,箍筋加密區(qū)范圍未取全高。

        4.19 躍層柱(連層柱)的縱筋、箍筋特殊要求未在圖中注明 (縱筋應拉通布置,箍筋加密區(qū)高度應根據躍層高度確定)。

        4.20 地下室頂板層作為嵌固端時,地下層框架柱配筋量小于或等級地面層,未加大。

        4.21 二a類環(huán)境混凝土強度等級問題:如對露天雨蓬、檐溝、女兒墻等結構混凝土強度等級未作規(guī)定,這些構件處于二a類環(huán)境,不應低于C25、并滿足相應最小配筋率要求。

        4.22 非結構構件設計的問題:非結構構件的抗風、抗震設計普遍被忽視。女兒墻采用鋼筋混凝土結構按懸臂結構設計時,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。

        5 結構整體電算分析易漏查問題

        5.1 質量和剛度分布明顯不對稱的結構,應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響(強制性條文),樓層的最大位移與該樓層兩端位移平均值的比值為1.3~1.5時應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響。

        5.2 有斜交抗側力構件的結構,當相交角度大于15度時,未分別計算各抗側力構件方向的水平地震作用也是常見的問題。

        5.3 彈性樓板假設不當。平面不規(guī)則的結構,未選用合適的計算軟件進行結構計算。有的工程僅將某一板塊假定為彈性樓板,或者僅在洞口四周部分范圍內假定為彈性樓板,彈性樓板未在某一區(qū)段貫通,實際不起作用。

        5.4 對于框架結構,底層無填充墻的架空層計算時無法反映抗側剛度較弱的實際情況,底層地震力宜放大。

        5.5 電算時某些框架柱按小墻段輸入,導致剪力調整錯誤,抗震時框架柱底層彎矩未按要求放大,并且導致框架梁剛度按連梁折減引起配筋不足等錯誤。

        5.6 復雜平面的建筑通過設置防震縫分為多塊后,各塊未分開單獨計算或者按多塔模型進行計算,造成各塊間變形一致,計算結果錯誤。

        5.7 高規(guī)規(guī)定結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比,對于多塔結構,目前的計算軟件輸出結果中各塔樓的扭轉周期無法判斷,應滿足《高規(guī)》第10.6.3條第4小條的要求控制結構扭轉周期。

        5.8 框架結構采用PKPM-SATWE軟件計算時,柱較普遍按單偏壓輸入電算,按《高規(guī)》第6.2.4條規(guī)定,抗震設計時,框架角柱應按雙偏壓計算。對跨度與柱距都比較大的多層框架結構,除了角柱應按雙偏壓計算復核外,其邊柱也建議按雙偏壓計算復核。

        5.9 豎向不規(guī)則的高層建筑結構,未按有關規(guī)定進行彈塑性變形驗算,<高規(guī)>第3.7.4條要求。

        5.10 框支梁截面尺寸一般由剪壓比控制,未進行截面組合的最大剪壓比驗算。

        5.11 風荷載計算時,軟件自動生成的結構基本周期與實際周期相差很大,應作人工干預,而且按實際周期復核后經常會有某些構件配筋量增加。

        5.12 常見住宅陽臺外側另設較大挑板的做法,計算時僅考慮挑板傳未的豎向荷載作用,未考慮挑板傳來的附加彎矩,挑梁配筋偏小,復核計算后挑梁的配筋量甚至會增加一倍以上。

        5.13 頂層網架支承于柱上時,計算時未按鉸接處理。

        5.14 大跨度空曠位結構(體育館、影劇院、禮堂等)應按平面框架對抗側力體系進行補充計算。

        5.15 對于結構轉換梁,未另行進行有限元分析?,F在大部分軟件都可以進行有限元計算,對于轉換大梁配筋計算結果均小于整體計算結果,但其上部的抗震墻經常會出現配筋計算結果大于整體計算結果的現象,未引起注意。

        6 其它易漏查問題

        施工圖審查時最經常發(fā)現的違反強制性條文的構造問題主要有:

        6.1 普通鋼筋混凝土保護層厚度取值偏小 (如C20板保護層厚度按15mm)。

        6.2 板配筋不滿足受彎構件最小配筋百分率要求,人防墻、板配筋不滿足受彎構件最小配筋百分率要求。

        6.3 框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏小。

        6.4 截面長寬比較大的框架柱縱向鋼筋單側配筋率小于0.20%。

        6.5 框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%。

        6.6 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。

        6.7 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1/4)。

        6.8 與剪力墻相連且跨高比小于5的梁未按連梁要求采取抗震構造措施。

        6.9 剪力墻連梁抗震等級應與剪力墻一致,當剪力墻抗震等級為一級時,連梁箍筋直徑采用Φ8偏小。

        6.10 外框筒梁和內筒連梁箍筋直徑小于10mm。

        6.11 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造要求配筋。

        [1]建筑抗震設計規(guī)范(GBJ50011-2010)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010

        [2]混凝土結構設計規(guī)范(GB50010-02010)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.

        [3]高層建筑混凝土結構技術規(guī)程 (JGJ3-2010)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010

        [4]胡允棒.鋼筋混凝土結構構造討論(三)[S].《PKPM新天地》,2004(1).

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