吳鎖柱， 屈洪波

(吉林省建苑設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)春 130011)

1 關(guān)于底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu)平面布置

近年來(lái)工程設(shè)計(jì)中居住小區(qū)內(nèi)設(shè)有車庫(kù)、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等一些公共設(shè)施，多層砌體房屋底部需要較大空間，多層砌體房屋底部布置一、二層框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，多層砌體房屋與裙房一、二層框架結(jié)構(gòu)相連，突出主體5跨左右，約25m，造成：①結(jié)構(gòu)體系不明確，是按框架結(jié)構(gòu)還是按底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu)；②荷載差異較大，存在不均勻沉降問(wèn)題；③主體與裙房相連處為薄弱環(huán)節(jié)，抗震不利；④如按底部框架-抗震墻砌體房屋，砌體房屋縱橫兩個(gè)方向第二層或第三層側(cè)向剛度與底部一層或二層框架-抗震墻側(cè)向剛度的比值減小，不能真正反映側(cè)向剛度的比值，原因?qū)⑷狗恳?、二層框架?cè)向剛度計(jì)入。

底部框架-抗震墻砌體房屋是我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)條件下特有的一種結(jié)構(gòu)，底部框架-抗震墻砌體房屋在底層將發(fā)生變形集中，出現(xiàn)過(guò)大側(cè)移，而嚴(yán)重破壞，甚至倒塌。底部框架-抗震墻砌體房屋不能與裙房一、二層框架結(jié)構(gòu)相連，應(yīng)設(shè)防震縫將底部框架-抗震墻砌體房屋與裙房一、二層框架結(jié)構(gòu)分開(kāi)，分開(kāi)后結(jié)構(gòu)型式明確。防震縫起到兩個(gè)作用，既是伸縮縫，又是沉降縫；伸縮縫控制了由溫度變化、混凝土收縮引起的變形，沉降縫控制了荷載差異較大，地基不均勻沉降問(wèn)題，也避免了在地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的扭轉(zhuǎn)、應(yīng)力集中、局部嚴(yán)重破壞等。較好解決了砌體房屋縱橫兩個(gè)方向第二層或第三層側(cè)向剛度與底部一層或二層框架-抗震墻側(cè)向剛度的比值。

2 關(guān)于剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題

剪力墻結(jié)構(gòu)是住宅設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)型式，按JGJ3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.1.3條兩端與剪力墻在平面內(nèi)相連的梁(跨高比小于5的梁)為連梁。結(jié)構(gòu)工程師工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)計(jì)算將剪力墻連梁按一般框架梁輸入，施工圖設(shè)計(jì)按剪力墻連梁；或結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工圖設(shè)計(jì)均按框架梁，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計(jì)算模型不能較準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的實(shí)際受力狀況。剪力墻結(jié)構(gòu)是以剪力墻及因剪力墻開(kāi)洞形成的連梁組成的結(jié)構(gòu)，其變形特點(diǎn)為彎曲型。如果(跨高比大于5的梁)大部分由跨高比較大的框架梁聯(lián)系的剪力墻形成的結(jié)構(gòu)體系，雖然設(shè)置較多(一定數(shù)量)剪力墻，但受力和變形特性接近框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)為剪切型變形。當(dāng)層數(shù)較多時(shí)對(duì)抗震不利?？绺弑刃∮?的梁應(yīng)按JGJ3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》剪力墻連梁執(zhí)行。

JGJ3—2010《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.1.6條提出“當(dāng)剪力墻與其平面外相交的樓面梁剛接時(shí)幾點(diǎn)措施”,有時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能滿足上述措施，結(jié)構(gòu)工程師工程設(shè)計(jì)中不管墻、梁截面相對(duì)剛度，結(jié)構(gòu)計(jì)算將梁端設(shè)為鉸接，梁與墻相交處支座不采取加強(qiáng)措施，梁端縱向受力鋼筋錨入節(jié)點(diǎn)水平長(zhǎng)度不足，結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)與設(shè)計(jì)圖不相符，樓面梁與墻相交的節(jié)點(diǎn)梁端出現(xiàn)裂縫。①當(dāng)梁與墻不在同一平面內(nèi)時(shí)，可能為剛接或半剛接，梁鋼筋錨固都應(yīng)符合錨固長(zhǎng)度要求；②對(duì)截面較小的樓面梁，也可通過(guò)支座彎矩調(diào)幅或變截面梁實(shí)現(xiàn)梁端鉸接、半剛接設(shè)計(jì)，以減小墻肢平面外彎矩。此時(shí)相應(yīng)加大梁的跨中彎矩，必須保證梁縱向受力鋼筋在墻內(nèi)的錨固長(zhǎng)度要求。當(dāng)墻截面厚度較小時(shí)，可適當(dāng)減小梁縱向受力鋼筋在墻內(nèi)錨固的水平段長(zhǎng)度，但總長(zhǎng)度應(yīng)滿足受拉的鋼筋錨固長(zhǎng)度要求。梁與剪力墻連接處，其縱向受力鋼筋宜選用較小直徑。

3 關(guān)于地下工程種植土頂板防水問(wèn)題

居住小區(qū)內(nèi)建造了多棟多、高層建筑，它們之間根據(jù)功能使用要求設(shè)置地下(如車庫(kù))室，地下室頂板上綠化環(huán)境、消防車通道等，地下室頂板防水要求較高。

結(jié)構(gòu)工程師工程設(shè)計(jì)中：①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明中不注明地下工程種植土頂板防水等級(jí)，誤認(rèn)為地下工程種植土頂板防水等級(jí)建筑圖注明即可，結(jié)構(gòu)圖僅注明(剛性防水)防水混凝土的抗?jié)B等級(jí)；②種植土頂板厚度按一般板厚150mm取值，小于GB50108—2008第4.8.3條3款規(guī)定的250 mm厚，且不驗(yàn)算頂板最大裂縫寬度；③種植土頂板荷載漏項(xiàng)、取值偏小。

針對(duì)以上問(wèn)題，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)重視種植土頂板的防水，由于是種植土，時(shí)刻受地下水的滲透作用(如雨、雪等)。說(shuō)明種植土頂板防水等級(jí)。板厚不應(yīng)小于250mm，并驗(yàn)算頂板最大裂縫寬度。種植土頂板荷載應(yīng)取活荷載、構(gòu)造荷載和植物荷載等。應(yīng)按實(shí)際設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算。

4 關(guān)于門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題

門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于輕型工業(yè)建筑(起重量Q≤20 t的A1～A5級(jí)吊車)、商業(yè)建筑以及小型機(jī)庫(kù)、體育場(chǎng)館等公用建筑。結(jié)構(gòu)工程師工程設(shè)計(jì)中對(duì)剛接梁柱剛性連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造不清楚，有時(shí)將其作成鉸接。從力學(xué)角度出發(fā)，門式剛架節(jié)點(diǎn)一般為剛性節(jié)點(diǎn)，剛性節(jié)點(diǎn)梁、柱相交處，應(yīng)能同時(shí)承受內(nèi)力(彎、剪、軸)，梁、柱受力剛性節(jié)點(diǎn)交角不變。歐洲規(guī)范將剛性節(jié)點(diǎn)界限為25EI/Lb，其中EI/Lb為梁的線剛度系數(shù)，0.5EI/Lb為鉸接。現(xiàn)在大多數(shù)實(shí)際工程中考慮現(xiàn)場(chǎng)安裝方便，采用端板連接接頭，節(jié)點(diǎn)抗彎剛度依賴于端板剛度，很難滿足使用過(guò)程中梁、柱交角不變的要求，因此，屬于半剛性節(jié)點(diǎn)。顯然是力學(xué)模型與構(gòu)造模型矛盾，應(yīng)考慮此類節(jié)點(diǎn)半剛性與剛性計(jì)算假定不一致對(duì)變形與內(nèi)力的不利影響。根據(jù)有關(guān)資料估計(jì)承載力減少10%。故不宜用于有吊車門式剛架等對(duì)剛性節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度有嚴(yán)格要求的使用條件，更不能設(shè)計(jì)成鉸接。

5 關(guān)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫設(shè)置

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，房屋建筑的平面尺寸超過(guò)了GB50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.1.1條表8.1.1規(guī)定的伸縮縫最大間距。設(shè)計(jì)者認(rèn)為伸縮縫最大間距增加不多時(shí)，可不采取任何措施，當(dāng)伸縮縫最大間距增加很多時(shí)，則用后澆帶解決?；炷两Y(jié)構(gòu)的伸(膨脹)縫、縮(收縮)縫稱伸縮縫。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由多種不同材料經(jīng)拌合、振搗、養(yǎng)護(hù)后而形成的。從微觀上看，混凝土是帶裂縫工作的，重要的是如何避免可見(jiàn)裂縫，不出現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)安全有影響的裂縫，伸縮縫是由變形引起的裂縫，也稱非結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性裂縫。如溫度變化、混凝土收縮、地基不均勻沉降等因素引起的變形，當(dāng)此變形得不到滿足，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，而且應(yīng)力尚與結(jié)構(gòu)的剛度大小有關(guān)，當(dāng)此自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許拉應(yīng)力時(shí)，即會(huì)引起混凝土裂縫，裂縫一旦出現(xiàn)，變形得到滿足或部分得到滿足，剛度下降，應(yīng)力就發(fā)生松弛。

超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)如有充分依據(jù)可適當(dāng)放寬，并采取下列措施：①采取減小混凝土收縮或溫度變化措施；如采用收縮小的水泥，減少水泥用量，并通過(guò)計(jì)算在混凝土中摻入適量微膨脹劑來(lái)補(bǔ)償混凝土收縮；②采用專門的預(yù)加應(yīng)力措施；③在受溫度及收縮影響較大的部位加強(qiáng)配筋；④加強(qiáng)屋面和外墻面的保溫隔熱措施；⑤在建筑物頂部采用音叉式變形縫(防震縫)；⑥混凝土澆筑時(shí)采用后澆帶分段施工，采取跳倉(cāng)澆筑、控制縫等施工方法，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。設(shè)置后澆帶是避免施工期收縮縫的有效措施，后澆帶可適當(dāng)增大伸縮縫間距，但不能代替伸縮縫。設(shè)置伸縮縫的目的是要控制受約束的混凝土結(jié)構(gòu)。所謂約束，即結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同結(jié)構(gòu)之間，都可能產(chǎn)生相互影響，相互牽制。所以在溫度變化或混凝土收縮引起混凝土脹縮的作用下，不致由于結(jié)構(gòu)變形過(guò)大或脹縮變形累積過(guò)多，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生設(shè)計(jì)功能改變或耐久性惡化。設(shè)計(jì)者應(yīng)通過(guò)有效分析或計(jì)算慎重考慮各種不利因素對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和裂縫的影響，合理的確定伸縮縫間距。

[1]JGJ3—2010,高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]GB50108—2008,地下工程防水技術(shù)規(guī)程[S].