【摘 要】混凝土結(jié)構(gòu)在建筑物建設(shè)中具有廣泛的應(yīng)用,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,關(guān)系到建筑質(zhì)量及人民的生命財(cái)產(chǎn)的安全。本文對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題進(jìn)行了分析,并指出了解決辦法。
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);問題;解決方法
1 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
1.1 地基的設(shè)計(jì)時(shí)無工程實(shí)地勘察報(bào)告或沒有參考臨近建筑物的地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行
[1]建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的流程包括勘察、設(shè)計(jì)、施工,在設(shè)計(jì)的過程中,要嚴(yán)格按照流程設(shè)計(jì),杜絕無工程實(shí)地勘察報(bào)告而進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況存在,否則會存在安全隱患,造成資源浪費(fèi)。
目前,在我國建筑物地基設(shè)計(jì)時(shí)仍存在工程設(shè)計(jì)時(shí)地質(zhì)勘探不全面、內(nèi)容模糊或者沒有參考臨近建筑物的地質(zhì)勘探報(bào)告進(jìn)行,對于此類情況,設(shè)計(jì)單位要嚴(yán)格把關(guān),要求建設(shè)單位及勘察單位進(jìn)行補(bǔ)勘或重新勘探。
1.2 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中忽視建筑物的沉降而引起的附加應(yīng)力
在地下室底板設(shè)計(jì)中,建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力通常容易被設(shè)計(jì)人員忽略。在實(shí)際施工中,[2]在上部荷載作用下,地下室底板和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)會一起發(fā)生沉降變形,從而導(dǎo)致底板的不安全或承載力不足而開裂。對于采用天然地基的建筑物,影響則更為顯著。
設(shè)計(jì)人員在對建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要考慮工程總沉降力的大小,而在地下室底板與持力層之間采取處理措施。
1.3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)未進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算或者驗(yàn)算的結(jié)果不符合要求
[1]按照規(guī)定,建筑物為設(shè)計(jì)等級為甲級、乙級的,均應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì);丙級的建筑物設(shè)計(jì),若采用地基處理,處理前按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行;地基處理后仍要做變形驗(yàn)算。
設(shè)計(jì)人員在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要嚴(yán)格按照規(guī)范和建筑物設(shè)計(jì)等級進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算,設(shè)計(jì)公司也要加大對地基變形驗(yàn)算的檢測力度。
1.4 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的問題
在通常情況下,獨(dú)立基礎(chǔ)的厚度決定于受剪切或受沖切承載力,在獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中而忽略了基礎(chǔ)鋼筋的最小配筋率。同時(shí),若天然地基錐體斜面坡度大于1:3時(shí),錐體部分砼很難振搗密實(shí),導(dǎo)致不能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),要按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,[1]滿足擴(kuò)展基礎(chǔ)底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm,間距不宜大于200mm,也不宜小于100mm的要求。對于錐體的獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì),最好采用階梯形,以利于施工,確保工程質(zhì)量。
1.5 下層驗(yàn)算中存在的問題
在建筑物設(shè)計(jì)中,對于下臥層頂?shù)鼗某休d力的計(jì)算,只能進(jìn)行深度修正而要避免寬度修正,根據(jù)土層來確定修正的系數(shù)。若擴(kuò)散角的取值滿足規(guī)范要求時(shí),則可直接采用;若不滿足,要要根據(jù)規(guī)范附錄中的平均附加應(yīng)力系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。對于復(fù)合地基,則應(yīng)選擇承載力相對較高的土層作為持力層,若出現(xiàn)軟臥下臥層時(shí),則要進(jìn)行承載力驗(yàn)算;若是軟臥層下臥層控制其承載力,則需調(diào)整持力層的選擇
2 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。
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 框支剪力墻
[2]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,則會造成嚴(yán)重后果。
3 抗震計(jì)算
汶川地震中可以看到,很多坍塌建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)沒有滿足抗震能力的要求,從而導(dǎo)致嚴(yán)重后果。對于建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)計(jì)必須要引起足夠重視。我國新頒布的《建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中對建筑物的抗震設(shè)計(jì)做出了明確的規(guī)定,設(shè)計(jì)人員在對建筑物鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求,選擇合理的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)建尺寸和配筋方式,確保豎向構(gòu)件有足夠的延性,控制塑性鉸出現(xiàn)的部分,并通過合理的配筋構(gòu)造增大它的塑性變形能力,來確保建筑物的抗震性能。
4 總結(jié)
鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性關(guān)系重大,在設(shè)計(jì)過程中,要加大質(zhì)量管控,嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)計(jì),同時(shí)要加大監(jiān)管力度,提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任心,以確保工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]王飛.溫小峰,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題及解決方法[J],2012(3)
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[3]劉雅麗.周小可,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干問題[J],2011,29(6)