混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中可能出現(xiàn)的問(wèn)題分析

董萌

摘要：對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)考察不完善、設(shè)計(jì)規(guī)范不統(tǒng)一，經(jīng)驗(yàn)不足等因素常常導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中出現(xiàn)設(shè)計(jì)不完善、規(guī)劃不合理等問(wèn)題。因此本文針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中可能出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了科學(xué)分析，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)探討了現(xiàn)實(shí)體會(huì)，對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量、規(guī)范科學(xué)施工流程及工藝設(shè)計(jì)有重要的推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；施工圖問(wèn)題

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(huì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖存在著許多設(shè)計(jì)不合理的環(huán)節(jié)，倘若不及時(shí)改進(jìn)，必將對(duì)整個(gè)建設(shè)工程的質(zhì)量提升、服務(wù)效能提升起到嚴(yán)重的阻礙作用。

1、耐久性設(shè)計(jì)及防腐蝕設(shè)計(jì)問(wèn)題

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中體現(xiàn)砼耐久性設(shè)計(jì)尤為重要，這是由于建筑物在外界環(huán)境的干擾之下長(zhǎng)期受到雨水、風(fēng)沙的侵蝕，不良的氣候環(huán)境會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生硅碳化反應(yīng)，出現(xiàn)開(kāi)裂、鋼筋受到嚴(yán)重腐蝕等現(xiàn)象，而科學(xué)的砼耐久性設(shè)計(jì)則能有效的使建筑物規(guī)避上述風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)的延長(zhǎng)其使用壽命。

砼耐久性設(shè)計(jì)主要包括抗凍融設(shè)計(jì)、抗碳化設(shè)計(jì)及抗腐蝕設(shè)計(jì)等。目前我國(guó)砼耐久性設(shè)計(jì)主要存在配比環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不良、僅停留在對(duì)單個(gè)環(huán)境及物理因素影響的獨(dú)立分析層面，沒(méi)能形成綜合的協(xié)同影響因素分析。一旦設(shè)計(jì)中水泥的用量過(guò)大則會(huì)形成較大的水灰比，這時(shí)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(guò)砼的抗拉強(qiáng)度時(shí)便會(huì)發(fā)生混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象。因此可在C30、P6的砼設(shè)計(jì)中通過(guò)加入粉煤灰、減水劑的方式使水灰比得到有效的控制，這時(shí)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(jí)設(shè)計(jì)中我國(guó)的建筑行業(yè)也體現(xiàn)出不能依據(jù)施工環(huán)境特點(diǎn)、施工材料特性、介質(zhì)組成成分進(jìn)行相一致的規(guī)范設(shè)計(jì)。當(dāng)腐蝕性等級(jí)為中等程度時(shí)，不宜采用鋼筋混凝土與鋼混合的設(shè)計(jì)方式；在屋架與屋面大梁的設(shè)計(jì)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(jí)更強(qiáng)時(shí)，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(jì)問(wèn)題

建筑地基的主要受力層標(biāo)準(zhǔn)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(dú)立基礎(chǔ)底面的深度為底面寬度的1.5倍，同時(shí)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(shí)，有些施工圖的設(shè)計(jì)僅按持力層的承載能力計(jì)算基礎(chǔ)底面的尺寸，沒(méi)有按規(guī)范要求作驗(yàn)算，這樣是不科學(xué)的。同時(shí)樁基設(shè)計(jì)等級(jí)問(wèn)題以及樁承臺(tái)周邊回填要求也未能符合樁基規(guī)范要求。

正確的設(shè)計(jì)是在前基礎(chǔ)上包括對(duì)軟弱下臥層進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算與適應(yīng)性設(shè)計(jì)。當(dāng)遇到抗震區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，尤其對(duì)獨(dú)立樁基承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(dá)到抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這是由于當(dāng)?shù)卣饋?lái)臨時(shí)在地展的作用之下，建筑物的各個(gè)樁基承臺(tái)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(dá)到增強(qiáng)高層建筑抗震力的作用。

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)盡量將自樁內(nèi)側(cè)起算的承臺(tái)鋼筋錨固的長(zhǎng)度控制在合理范圍內(nèi)，即不小于鋼筋直徑的35倍，如果達(dá)不到既定標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)將鋼筋盡量向上彎曲，同時(shí)控制其水平長(zhǎng)度大于鋼筋直徑的25倍，彎曲長(zhǎng)度則應(yīng)大于鋼筋直徑的10倍以上，從而有效的保證承臺(tái)的平面面積，切實(shí)的加強(qiáng)其抗震能力。

為了使高層建筑的使用壽命切實(shí)提高，穩(wěn)定性能大大增加，當(dāng)遇到具有獨(dú)立柱下基礎(chǔ)的小高層建筑時(shí)，其樁基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度設(shè)計(jì)等級(jí)應(yīng)在C30以上。同時(shí)應(yīng)深刻明確樁基的強(qiáng)度并不只體現(xiàn)在對(duì)其承載力的訴求與驗(yàn)算上，灌注式混凝土樁的樁身自強(qiáng)度設(shè)計(jì)與驗(yàn)算也是十分必要的，只有考慮充分的完備計(jì)算才能充分滿足樁承載力的科學(xué)設(shè)計(jì)要求。

3、配筋與構(gòu)造的施工設(shè)計(jì)問(wèn)題

在建筑抗震設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)踐證明一級(jí)的比值應(yīng)大于0.5，而二級(jí)及三級(jí)的比值則應(yīng)大于0.3，只有這樣才能使配筋的計(jì)算設(shè)計(jì)更加規(guī)范科學(xué)。

在實(shí)際施工的過(guò)程中會(huì)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(guò)百分之二的情況，針對(duì)施工設(shè)計(jì)人員常常忽略這一常見(jiàn)情況的特點(diǎn)，應(yīng)科學(xué)的按抗震建筑設(shè)計(jì)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(dá)到相適應(yīng)的配比施工。

在建筑框架梁的設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格控制全長(zhǎng)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(shí)，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(huì)導(dǎo)致架梁無(wú)法形成足夠的配箍，這對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固設(shè)計(jì)非常不利，因此需在此時(shí)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(jì)時(shí)，框架梁梁端縱向鋼筋配筋率大于2%時(shí)，加密區(qū)箍筋最小直徑應(yīng)增大2mm抗震設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)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(shí)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(jì)規(guī)范》（GB50011-2001）第6.3.3條規(guī)定執(zhí)行。而設(shè)計(jì)中往往忽略此項(xiàng)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(shí)，即使剪力墻厚度達(dá)到400mm，也難以滿足框架梁支座節(jié)點(diǎn)處0.4LaE的水平錨固長(zhǎng)度的要求，其次對(duì)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(qiáng)度雖然滿足規(guī)范要求，但對(duì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值較高，配筋量相應(yīng)較少，往往不滿足構(gòu)造要求。如120號(hào)mm厚的現(xiàn)澆板配筋為Φ7@200，達(dá)不到最小配筋率0.2的要求，設(shè)計(jì)中應(yīng)注意此類問(wèn)題?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的樓梯間平臺(tái)處當(dāng)設(shè)置柱間梁時(shí)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(tái)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(tái)板外端不再設(shè)梁，樓梯平臺(tái)板變?yōu)橥馍鞈姨舭?，避免了短柱的形成?/p>

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述不難看出在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖中，為了計(jì)算方便，一些設(shè)計(jì)人員往往會(huì)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，不分青紅皂白一味的采用統(tǒng)一式設(shè)計(jì)，不注重調(diào)節(jié)合理的設(shè)計(jì)參數(shù)與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，這顯然有違建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。因此只有通過(guò)細(xì)致的觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的不良現(xiàn)狀與突出矛盾問(wèn)題，深化改革，根據(jù)不同的施工建設(shè)項(xiàng)目做科學(xué)的適應(yīng)性設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，才能最終強(qiáng)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(xiàng)目。

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