摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計日趨成熟,國家規(guī)范也在不斷完善,但由于環(huán)境和條件的限制,難免存在著一些設(shè)計上的問題,這些問題給整體建筑帶來了一定的安全隱患。本文將會對這些問題進(jìn)行分析,并提出有限的解決的方案。
關(guān)鍵詞:建筑工程;混凝土;結(jié)構(gòu)設(shè)計
引言
混凝土結(jié)構(gòu)體系抗震性能好,經(jīng)濟(jì),耐用,相比其他結(jié)構(gòu)體系目前在我國乃至世界上仍是常用的結(jié)構(gòu)形式,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞直接影響著后期的使用,所以在對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候,必須要進(jìn)行嚴(yán)格的要求。
1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題與解決方法
1.1連梁定義的理解與判斷
《高規(guī)》7.1.3條文解釋:連梁的定義:兩端與剪力墻在平面內(nèi)相連的梁為連梁。更深層次的理解連梁:跨高比較小的連梁對剪切變形十分敏感,容易出現(xiàn)裂縫,而當(dāng)連梁的跨高比較大時,連梁呈現(xiàn)框架梁的特征。根據(jù)梁的變形特點,來判斷特殊位置的梁是否為連梁。
連梁彎矩以水平作用下產(chǎn)生的彎矩為主、豎向荷載作用下的彎矩對連梁影響不大(荷載組合后兩端彎矩仍然反號),一般情況下,跨高比較?。ㄈ缧∮?)的是連梁;跨高比較大(不小于5)連梁為弱連梁,豎向荷載產(chǎn)生的彎矩影響較大,則宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(計算和構(gòu)造都可以按“框架梁”,按墻開洞計算),但連梁的抗震等級應(yīng)按剪力墻的抗震等級采用,在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的施工圖設(shè)計時特別注意。弱連梁不應(yīng)用“KL”來表示,而表示為“LLK”。否則,其抗震等級及混凝土強(qiáng)度等級容易與框架混淆。
1.2 梁端水平最小直錨固長度不足0.4LaE
在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,經(jīng)常會遇到梁縱筋水平錨固長度不足0.4LaE的情況,特別是梁與剪力墻垂直相交時,處理不好容易造成工程隱患或無法通過施工圖審查。
1.2.1產(chǎn)生水平錨固長度不夠的部位:
水平錨固長度不足主要體現(xiàn)在剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪及框筒結(jié)構(gòu)中的梁與剪力墻垂直相交處;影響縱筋的水平段錨固長度的因素有混凝土強(qiáng)度等級、鋼筋強(qiáng)度等級、抗震等級。根據(jù)這些因素確定的縱筋最小水平段錨固長度值并不小。例:20,抗震等級二級,C35,其0.4LaE為296mm,所以墻或端柱至少要達(dá)到310左右才滿足規(guī)范要求。
1.2.2固接條件的判斷:
按規(guī)范要求,固接的必備條件是支座上部縱筋錨固直段長度≥0.4LaE,否則不能按固端考慮。若不能固接考慮,則按鉸接考慮。但該節(jié)點實際受到部分約束而并非真正的簡支支座。在框架結(jié)構(gòu)、框筒結(jié)構(gòu)及剪力墻結(jié)構(gòu)中,次梁或主梁端跨邊支座支承與主梁或剪力墻上時,若無法滿足0.4LaE,則可按按簡支計算,同時應(yīng)滿足《混凝土規(guī)范》9.2.6條構(gòu)造配筋要求。
1.2.3縱筋水平最小錨固長度不足的處理方法:
方案一:按簡支計算處理??缍刃〉牧嚎赡懿捎么朔桨妇涂梢詽M足水平段錨固要求,但跨度大的梁按簡支計算,實事上梁端是有一定負(fù)彎矩,與梁的實際受力不符,梁支座配筋偏于不安全。
方案二:在梁與墻(柱) 交接處,向外突出一個“梁頭”梁的縱筋伸入梁頭后彎折錨固來滿足要求。《高規(guī)》7.1.6第五條提出的。此方案的優(yōu)點:當(dāng)梁柱節(jié)點在強(qiáng)震的反復(fù)荷載作用下產(chǎn)生裂縫時,不至于影響縱筋的錨固而導(dǎo)致縱筋的滑移等;缺點:影響建筑功能的美觀,甲方、業(yè)主都很難接受。
方案三:梁端增設(shè)柱,柱的截面寬度是要突出建筑墻面的。優(yōu)點及缺點均同方案二。
方案四:在剪力墻樓層標(biāo)高處局部加厚,加厚部分高度取比樓層梁底50mm,該部分配筋按框剪結(jié)構(gòu)帶邊框剪力墻暗梁構(gòu)造要求?!陡咭?guī)》8.2.2條第4項規(guī)定,暗梁高度可取墻厚的兩倍或剪力墻重合的框架梁高,暗梁配筋可構(gòu)造要求配置,且應(yīng)符合一般框架梁相應(yīng)抗震等級的最小配筋要求。
方案五:將梁下剪力墻整體加厚,直至滿足水平段錨固長度要求。優(yōu)點:滿足要求,梁受力合理明確。缺點:墻太厚不但不經(jīng)濟(jì),而且還影響建筑內(nèi)部使用空間面積。
方案六:采用小直徑鋼筋來滿足錨固要求。例:墻厚200,C30,抗震等級二級,滿足要求的直徑應(yīng)該選12,直徑太小,小直徑鋼筋顯然不合適。
以上幾種方案,方案二與方案三比較經(jīng)濟(jì)合理,但在實際設(shè)計時還是很難實施的。《高規(guī)》7.1.6條第5項還提出可采用其他可靠的錨固措施。但并沒有進(jìn)行詳細(xì)的敘述,目前這還是一個值得討論的一個問題。
2、地基和基礎(chǔ)設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題
2.1防水底板的理解與應(yīng)用
在基礎(chǔ)設(shè)計時,防水底板的設(shè)置與作用,很多設(shè)計師概念不清?;A(chǔ)形式為:獨立基礎(chǔ)+防水底板或條基+防水底板,這類基礎(chǔ)中防水底板只是用來做防水或抵抗水浮力,不考慮防水板的地基承載能力。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)注明先施工基礎(chǔ),后施工防水底板。這樣防水底板與實際受力實相符的。但現(xiàn)在很多施工單位都希望防水底板和基礎(chǔ)一起施工澆筑,因此。我們設(shè)計時要明確注明:防水板內(nèi)加入聚苯板,聚苯板起到調(diào)節(jié)基礎(chǔ)的不均勻沉降。
2.2基礎(chǔ)抗浮設(shè)計中的問題
在基礎(chǔ)設(shè)計時抗浮力設(shè)計也存在設(shè)計人員經(jīng)常忽略的問題。當(dāng)?shù)叵率业乃惠^高時,基礎(chǔ)設(shè)計就要考慮抗浮了。抗浮計算一般為整體抗浮和局部抗浮。整體抗浮很容易滿足,局部抗浮經(jīng)常被忽略計算,這就給結(jié)構(gòu)安全埋下了隱患??垢◎炈悖焊鶕?jù)工程勘察報告,查出抗浮水位,計算出水浮力,算出的水浮力乘以1.05的系數(shù),地下室配重:恒載(覆土重,基礎(chǔ)和基礎(chǔ)上的填土),如果地下室恒載大于水浮力的1.05倍,可視為滿足要求,如不滿足抗浮時可以采取的措施:1.加大地下室上部覆土的厚度,當(dāng)厚度不能增加時,也可以采用上部壓重。2.加大地下室底板的外挑長度。3.在底板下設(shè)置抗浮樁或錨桿。4.與建筑協(xié)商將基礎(chǔ)盡量抬高,抗浮不足的量較少時,采用此方法較好。
綜上所述,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中還存在很多的問題,不僅影響著混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,還對建筑工程的質(zhì)量產(chǎn)生了危害,這就需要我們采取積極的措施,依靠先進(jìn)的技術(shù)手段和科學(xué)的設(shè)計方案找出解決方案,從而更好的提高建筑工程的效益,保障工程的使用質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用與分析JGJ3-2010朱炳寅 中國建筑工業(yè)出版社.
作者簡介:
師雅英(1978.04—)女,陜西人, 工程師,研究方向: 結(jié)構(gòu)設(shè)計。