建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個常見問題分析

摘要 文章理論結(jié)合實際，詳盡闡述了框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的問題：基礎(chǔ)設(shè)計方面的問題、地下室外墻設(shè)計存在的問題，為提高框架結(jié)構(gòu)設(shè)計水平和專業(yè)人員研究提供了必要的參考經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞 框架；問題；結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號 TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)051-0087-01

隨著人們對建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求的提高，當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)大多采用框架、框剪形式，其主要優(yōu)點(diǎn)有減輕建筑自重、增加建筑安全性、節(jié)約材料、防火性能優(yōu)越、保溫性能良好等。但是，使用最多的框架結(jié)構(gòu)建筑存在許多令人不滿意的缺陷，追根究底還是因為建筑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中存在很大的問題，且其亟待解決，本文將對建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中常出現(xiàn)的問題進(jìn)行了總結(jié)。

1 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

1.1 鋼筋混凝土保護(hù)層厚度

混凝土保護(hù)層的厚度直接影響著混凝土構(gòu)件的耐久性，由于設(shè)計不當(dāng)，建筑工程中通常存在以下問題。

1）如果主梁、樓板、次梁交叉處的鋼筋分布不當(dāng)，使得樓板負(fù)筋一側(cè)的保護(hù)層厚度不足，影響到整個工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性。

2）一般建筑中的混凝土構(gòu)件設(shè)計時只注重主要受力鋼筋保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確性，不考慮箍筋構(gòu)造對其保護(hù)層厚度的要求，最終使得混凝土構(gòu)件在工作中局部的箍筋外露、生銹、性能受損等。

1.2 現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度等級

現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)結(jié)構(gòu)中梁、柱、板的受力特性，常常將它們設(shè)計為不同的混凝土等級，這樣設(shè)計從某些方面來說還是有一定的弊端地，主要問題表現(xiàn)如下。

1）澆筑一塊樓板的四周設(shè)置施工縫時，由于混凝土等級不同，造成施工工藝不當(dāng)，不但給工程質(zhì)量帶來威脅，還延長了工期。

2）同一平面內(nèi)澆筑不同的混凝土既增加了框架結(jié)構(gòu)的施工難度，又會增加施工管理的難度，這樣就會出現(xiàn)低強(qiáng)度混凝土澆筑了需高強(qiáng)度混凝土的區(qū)域，而高強(qiáng)度混凝土又澆筑了低強(qiáng)度混凝土區(qū)域，既造成了工程質(zhì)量隱患，又造成了混凝土的浪費(fèi)。

1.3 上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中總是或多或少地存在著一些違背國家建筑規(guī)范關(guān)于建筑構(gòu)造要求的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)如下。

1）樓梯圖設(shè)計中，休息平臺沒有按框架梁抗震要求進(jìn)行計算配筋，而平臺梁附近的框架短柱沒有進(jìn)行箍筋全高加密處理。

2）框架梁端截面的底層縱向受力鋼筋和頂層的縱向受力鋼筋配筋量的比值不符合規(guī)范要求。

3）板面配筋量和布置方式不滿足最小配筋率和最大間距的要求。

4）連梁全長箍筋設(shè)計沒有按規(guī)定的構(gòu)造方式對兩端進(jìn)行加密處理。

5）普通鋼筋混凝土構(gòu)件的保護(hù)層厚度取值小于規(guī)范規(guī)定值。

6）框架短柱沒有按規(guī)定進(jìn)行箍筋全高加密設(shè)計。

7）框架柱受力縱向鋼筋的配筋率小于規(guī)范規(guī)定的值。

1.4 設(shè)計各方的合作工作

一般建筑工程設(shè)計中都會出現(xiàn)建筑設(shè)計單位、結(jié)構(gòu)設(shè)計單位合作工作不到位、配合不密切等問題，造成整個工程設(shè)計階段的設(shè)計內(nèi)容和審核都存在缺陷，這種不敬業(yè)的工作團(tuán)體往往導(dǎo)致設(shè)計荷載、構(gòu)件截面尺寸、構(gòu)件配筋、局部建筑構(gòu)造不合理或不正確，給整個設(shè)計方案帶來瑕疵。

2 基礎(chǔ)設(shè)計方面的問題

2.1 抗彎承載力驗算

1）樁身設(shè)計時也沒有考慮上部結(jié)構(gòu)傳來的彎矩影響，當(dāng)然也沒有進(jìn)行必要的抗彎承載力設(shè)計計算，使得樁身局部存在抗震薄弱區(qū)域，給整個建筑工程造成了嚴(yán)重的安全隱患。

2）設(shè)計人員在進(jìn)行單柱單樁的基礎(chǔ)梁的設(shè)計時，沒有考慮柱腳在水平荷載作用下產(chǎn)生的彎矩，基礎(chǔ)梁沒有按抗震設(shè)計要求進(jìn)行箍筋加密設(shè)計。

2.2 穩(wěn)定性驗算

1）對于地下水位較淺的地基，建筑物地地下室受到承壓水上浮的作用，但設(shè)計人員并沒有對建筑物的地下建筑進(jìn)行抗浮驗算。

2）對于設(shè)有一側(cè)或多側(cè)開口地下室的建筑物，基礎(chǔ)設(shè)計中忽略了土壓力影響，且沒有驗算整體建筑的抗傾覆、抗滑移能力。

3）在斜坡上或其附近的建筑物設(shè)計時，許多設(shè)計人員忽略了穩(wěn)定性驗算。

2.3 壓實填土地基處理

1）地基處理手段主要部分地段挖方、部分地段填方，所以，填方區(qū)的地基要進(jìn)行壓實填土處理，設(shè)計人員通常沒有對壓實填土地基的材料、面積和強(qiáng)度檢驗等做出具體的說明。

2）有的設(shè)計說明書中沒有對壓實填土地基的密實度和地基承載力特征值進(jìn)行詳細(xì)地說明和描述，導(dǎo)致施工人員和現(xiàn)場管理人員不能有效地判定壓實填土地基施工質(zhì)量和控制好地基承載能力。

2.4 抗拔樁設(shè)計

1）對于有抗拔要求的承臺，設(shè)計人員仍是按一般樁基抗壓設(shè)計方法計算承臺的配筋，而沒有對承臺頂部受拉區(qū)的配筋進(jìn)行設(shè)計。

2）在抗拔樁的設(shè)計過程中，設(shè)計人員往往僅按強(qiáng)度要求對樁身配筋量進(jìn)行計算，而忽略了裂縫寬度驗算，導(dǎo)致最終設(shè)計的樁身配筋量遠(yuǎn)小于結(jié)構(gòu)所需量。

3）筏基基礎(chǔ)梁和地下室底板梁的受力方向一般與樓層面梁板不同，但是，正常的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙中并沒有對此進(jìn)行區(qū)分或附加說明。

4）設(shè)計方案的資料說明中，沒有對于抗拔樁靜載試驗的說明和基礎(chǔ)各部配筋及其做法的要求。

3 地下室外墻設(shè)計存在的問題

3.1 外墻底板抗彎設(shè)計

1）對于市政道路設(shè)計的車道緊靠地下室外墻，設(shè)計人員并沒有考慮外墻抵抗車道底板傳來的水平荷載影響，導(dǎo)致外墻的水平承載能力減弱、整體穩(wěn)定性較差。

2）地下室外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計時，其底部約束是假定為固定支座的，由底板彎矩和側(cè)壁彎矩不同可知底板的抗彎能力不同于側(cè)壁、且應(yīng)是前者抗彎大于后者抗彎能力，而實際的設(shè)計方案中往往呈現(xiàn)底板的抗彎能力小于側(cè)壁抗彎能力的不合理現(xiàn)象。

3）許多設(shè)計中往往忽略高度變化對結(jié)構(gòu)局部承載能力的影

響，仍然在標(biāo)高變化部位只設(shè)置一道抗彎梁，而且抗彎梁的寬度還小于底板的厚度，這樣的約束支座難以滿足抗彎要求。

3.2 地下室外墻配筋計算

1）設(shè)計人員習(xí)慣于按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的性質(zhì)進(jìn)行配筋計算，這樣會導(dǎo)致外墻豎向和扶壁柱的受力鋼筋不足、而外墻、水平分布鋼筋量綽綽有余。

2）設(shè)計人員在進(jìn)行工程外墻配筋計算時，沒有區(qū)別外墻扶壁柱的尺寸不同，一律按地下室整體結(jié)構(gòu)電算分析結(jié)果進(jìn)行雙向配筋，而沒有按水平承載能力驗算原則進(jìn)行扶壁柱的配筋。

4 結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)水平的飛速提高，建筑項目中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工的復(fù)雜程度也越來越高，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中往往存在著較多的缺陷，給建筑質(zhì)量造成了十分不利影響，本文對框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中常存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)地歸納和總結(jié)，提醒設(shè)計人員在建筑基礎(chǔ)設(shè)計、地下室外墻設(shè)計和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的設(shè)計應(yīng)予以嚴(yán)格把關(guān)，確保建筑框架結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基本吻合。

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