董萌
摘要:對施工現(xiàn)場考察不完善、設(shè)計規(guī)范不統(tǒng)一,經(jīng)驗不足等因素常常導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖中出現(xiàn)設(shè)計不完善、規(guī)劃不合理等問題。因此本文針對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖中可能出現(xiàn)的常見問題進行了科學(xué)分析,并結(jié)合實際工作經(jīng)驗探討了現(xiàn)實體會,對提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量、規(guī)范科學(xué)施工流程及工藝設(shè)計有重要的推進作用。
關(guān)鍵詞:混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計;施工圖問題
對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖的校審環(huán)節(jié)主要包括框架結(jié)構(gòu)校審、框剪結(jié)構(gòu)校審、剪力墻結(jié)構(gòu)校審等,而在這些完備的校審環(huán)節(jié)中會發(fā)現(xiàn),現(xiàn)實的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖存在著許多設(shè)計不合理的環(huán)節(jié),倘若不及時改進,必將對整個建設(shè)工程的質(zhì)量提升、服務(wù)效能提升起到嚴重的阻礙作用。
1、耐久性設(shè)計及防腐蝕設(shè)計問題
在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖中體現(xiàn)砼耐久性設(shè)計尤為重要,這是由于建筑物在外界環(huán)境的干擾之下長期受到雨水、風(fēng)沙的侵蝕,不良的氣候環(huán)境會導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生硅碳化反應(yīng),出現(xiàn)開裂、鋼筋受到嚴重腐蝕等現(xiàn)象,而科學(xué)的砼耐久性設(shè)計則能有效的使建筑物規(guī)避上述風(fēng)險,切實的延長其使用壽命。
砼耐久性設(shè)計主要包括抗凍融設(shè)計、抗碳化設(shè)計及抗腐蝕設(shè)計等。目前我國砼耐久性設(shè)計主要存在配比環(huán)節(jié)設(shè)計不良、僅停留在對單個環(huán)境及物理因素影響的獨立分析層面,沒能形成綜合的協(xié)同影響因素分析。一旦設(shè)計中水泥的用量過大則會形成較大的水灰比,這時混凝土?xí)l(fā)生自收縮與干縮變化,使砼內(nèi)部產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)這種應(yīng)力超過砼的抗拉強度時便會發(fā)生混凝土開裂的現(xiàn)象。因此可在C30、P6的砼設(shè)計中通過加入粉煤灰、減水劑的方式使水灰比得到有效的控制,這時水泥的用量也將大大減少,水灰比則可控制在0.4以內(nèi)。
另外在防腐蝕的等級設(shè)計中我國的建筑行業(yè)也體現(xiàn)出不能依據(jù)施工環(huán)境特點、施工材料特性、介質(zhì)組成成分進行相一致的規(guī)范設(shè)計。當(dāng)腐蝕性等級為中等程度時,不宜采用鋼筋混凝土與鋼混合的設(shè)計方式;在屋架與屋面大梁的設(shè)計中則應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件而不宜采用塊體拼裝的構(gòu)件方式;當(dāng)腐蝕等級更強時,則不應(yīng)采用碳素、刻痕或冷拔鋼絲等混凝土預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。
2、地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)施工設(shè)計問題
建筑地基的主要受力層標準范圍界定為基礎(chǔ)條形底面之下的深度為基礎(chǔ)底面寬度的三倍,獨立基礎(chǔ)底面的深度為底面寬度的1.5倍,同時其厚度均在5m之上的范圍。當(dāng)建筑地基的持力層以下還存在軟弱下臥層的情況時,有些施工圖的設(shè)計僅按持力層的承載能力計算基礎(chǔ)底面的尺寸,沒有按規(guī)范要求作驗算,這樣是不科學(xué)的。同時樁基設(shè)計等級問題以及樁承臺周邊回填要求也未能符合樁基規(guī)范要求。
正確的設(shè)計是在前基礎(chǔ)上包括對軟弱下臥層進行科學(xué)的計算與適應(yīng)性設(shè)計。當(dāng)遇到抗震區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計時,尤其對獨立樁基承臺結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)采取在兩主軸適應(yīng)方向上設(shè)置聯(lián)系梁的方式達到抗震設(shè)計標準。這是由于當(dāng)?shù)卣饋砼R時在地展的作用之下,建筑物的各個樁基承臺承受的地震剪力與地震彎矩必然不盡相同,不能明確的界定,因此采用增設(shè)聯(lián)系梁的方式可均勻的分布樁基的承受力性能,從而達到增強高層建筑抗震力的作用。
在設(shè)計實踐中應(yīng)盡量將自樁內(nèi)側(cè)起算的承臺鋼筋錨固的長度控制在合理范圍內(nèi),即不小于鋼筋直徑的35倍,如果達不到既定標準則應(yīng)將鋼筋盡量向上彎曲,同時控制其水平長度大于鋼筋直徑的25倍,彎曲長度則應(yīng)大于鋼筋直徑的10倍以上,從而有效的保證承臺的平面面積,切實的加強其抗震能力。
為了使高層建筑的使用壽命切實提高,穩(wěn)定性能大大增加,當(dāng)遇到具有獨立柱下基礎(chǔ)的小高層建筑時,其樁基礎(chǔ)混凝土的強度設(shè)計等級應(yīng)在C30以上。同時應(yīng)深刻明確樁基的強度并不只體現(xiàn)在對其承載力的訴求與驗算上,灌注式混凝土樁的樁身自強度設(shè)計與驗算也是十分必要的,只有考慮充分的完備計算才能充分滿足樁承載力的科學(xué)設(shè)計要求。
3、配筋與構(gòu)造的施工設(shè)計問題
在建筑抗震設(shè)計中,梁端截面的頂部與底部之間的縱向配筋量比值必須明確規(guī)定與確定性計算,目前多數(shù)的建筑該類比值均普遍偏低體現(xiàn)出了配筋不足的不良現(xiàn)狀。實踐證明一級的比值應(yīng)大于0.5,而二級及三級的比值則應(yīng)大于0.3,只有這樣才能使配筋的計算設(shè)計更加規(guī)范科學(xué)。
在實際施工的過程中會發(fā)現(xiàn),常常遇到高層建筑的框架梁端在縱向上受拉鋼筋配筋率超過百分之二的情況,針對施工設(shè)計人員常常忽略這一常見情況的特點,應(yīng)科學(xué)的按抗震建筑設(shè)計規(guī)范執(zhí)行,將箍筋中最小的直徑按照相應(yīng)的規(guī)范數(shù)值再增大2毫米,從而使兩者達到相適應(yīng)的配比施工。
在建筑框架梁的設(shè)計中,應(yīng)嚴格控制全長沿梁箍筋的配筋率,如果不滿足既定要求則應(yīng)相應(yīng)的加大非加密區(qū)的配箍量。而當(dāng)在框架梁中部遇到含有次梁的情況或遇到具有較大的荷載作用時,如果僅配備兩肢箍筋顯然是不夠的,而在非加密區(qū)如果將箍筋的間距設(shè)置為200毫米則會導(dǎo)致架梁無法形成足夠的配箍,這對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固設(shè)計非常不利,因此需在此時將在非加密區(qū)的箍筋間距逐步降低,可協(xié)調(diào)為150毫米,從而提高配箍的穩(wěn)定效益。
抗震設(shè)計時,框架梁梁端縱向鋼筋配筋率大于2%時,加密區(qū)箍筋最小直徑應(yīng)增大2mm抗震設(shè)計時會碰到框架梁梁端加密區(qū)縱向鋼筋配筋率大于2%的情況,此時應(yīng)按《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)第6.3.2條規(guī)定,《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第6.3.3條規(guī)定執(zhí)行。而設(shè)計中往往忽略此項規(guī)定。
框架一核心筒樓層框架梁不宜支承在核心筒墻上。當(dāng)框架梁垂直支承在核心筒的剪力墻上時,即使剪力墻厚度達到400mm,也難以滿足框架梁支座節(jié)點處0.4LaE的水平錨固長度的要求,其次對剪力墻的受力也不利,增加了剪力墻平面外的附加彎矩,故應(yīng)增設(shè)暗柱?,F(xiàn)澆板中鋼筋直徑、間距偏大,不利于控制板的裂縫。有的工程現(xiàn)澆板配筋為Φ12@200,大跨度現(xiàn)澆板配筋為Φ14@200,強度雖然滿足規(guī)范要求,但對控制板裂縫不利,應(yīng)將Φ12@200 改為Φ10@150,Φ14@200 改為Φ12@150。
采用冷軋帶肋鋼筋應(yīng)滿足最小配筋率的要求。冷軋帶肋鋼筋主要用于現(xiàn)澆板中,由于鋼筋強度設(shè)計值較高,配筋量相應(yīng)較少,往往不滿足構(gòu)造要求。如120號mm厚的現(xiàn)澆板配筋為Φ7@200,達不到最小配筋率0.2的要求,設(shè)計中應(yīng)注意此類問題??蚣芙Y(jié)構(gòu)的樓梯間平臺處當(dāng)設(shè)置柱間梁時常使支承該梁的形成短柱。為避免出現(xiàn)短柱,可在樓梯平臺靠踏步處設(shè)梁,梁兩端支承在設(shè)置于樓層框架梁上的小柱上,平臺板外端不再設(shè)梁,樓梯平臺板變?yōu)橥馍鞈姨舭?,避免了短柱的形成?/p>
4、結(jié)語
綜上所述不難看出在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖中,為了計算方便,一些設(shè)計人員往往會簡化設(shè)計環(huán)節(jié),不分青紅皂白一味的采用統(tǒng)一式設(shè)計,不注重調(diào)節(jié)合理的設(shè)計參數(shù)與計算標準,這顯然有違建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最終目標。因此只有通過細致的觀察,及時發(fā)現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的不良現(xiàn)狀與突出矛盾問題,深化改革,根據(jù)不同的施工建設(shè)項目做科學(xué)的適應(yīng)性設(shè)計,嚴格遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,才能最終強化建筑的抗震能力、結(jié)構(gòu)的完善能力,從而使高質(zhì)量的百年建筑工程成為造福于人類的偉大項目。
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