施工图结构设计中常见的一些问题

雷婷

摘要：设计人员一定要把确保设计质量放在工作的首位，杜绝因设计质量而引发工程事故。本文探讨了施工图结构设计中常见的一些问题。

关键词：施工图；结构设计；问题

Abstract: the design personnel must ensure that the design quality in the primacy of work, and put an end to the design quality and cause for engineering accident. This paper discusses the structure design of construction drawing some common problems.

Keywords: construction drawing; Structure design; question

中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：

设计质量是安全的保证，任何质量问题都可能危及到建筑、 人身的安全，甚至造成国家或个人财产的损失，目前施工图设计还存在着不少缺陷，要解决这些普遍存在的质量问题，因此设计人员一定要把确保设计质量放在工作的首位，杜绝因设计质量而引发工程事故。

一、基础设计方面的问题

1、建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,未验算其稳定性。当设有一侧或多侧开口的地下室时,主体设计未考虑土压力影响进行受力分析,并验算整体建筑的抗倾覆和抗滑移稳定性。

2、建筑物地存在液化土层时, 未对桩基础抗震承载力进行验算。未根据具体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响。

3、桩基础设计中, 仅按竖向荷载作用进行布桩,未验算弯矩作用下承台底部边桩的反力。尤其是框剪结构的剪力墙及剪力墙结构核心筒底部弯矩和剪力对基础承载力的影响较大, 不应遗漏。对于水位较高的地下室和短肢剪力墙、 大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基尚应验算是否存在向上的抗拔力。

4、有部分软弱地基采用截面尺寸较小的混凝土预制桩,且在多层建筑中采用单柱单桩或一柱两桩基础,柱底弯矩由基础梁和桩共同承受。单柱单桩或垂直于两桩连线方向的基础梁设计中, 未考虑平衡该方向柱脚在水平风荷载或地震作用下所产生弯矩因素,基础梁两端箍筋未按框架梁抗震构造要求设置箍筋加密区, 基础梁的上下主筋在桩台内锚固长度与构造做法要求未加说明。桩身考虑承受上部结构传来的弯矩作用时也未进行抗弯承载力计算,存在着抗震薄弱环节, 给工程留下潜在的隐患。

5、浅基础施工图中经常未注明基槽开挖后应进行基槽检验的要求, 桩基础施工图中经常未注明桩端持力层检验、 施工完成后的工程桩进行竖向承载力检验的要求。

6、天然地基扩展基础持力层或桩基持力层下面存在软弱下卧层,有的工程既不进行沉降验算,又不作软弱下卧层地基承载力验算。

7、压实填土地基处理问题, 有的工程处于部分挖方、 部分填方地段,填方地段采用压实填土人工处理地基,其压实填土地基的填料、 施工、 压实填土的范围以及压实填土地基检验等均未提出具体要求说明, 甚至未注明压实填土的密实度要求和地基承载力特征值要求,压实填土地基施工质量如何控制,其地基承载力能否达到设计要求等均存在疑义。

8、天然地基独立基础带梁板式的地下室底板。设计中,地下室底板与柱下独立基础埋置于同一持力层上,结构计算中仅按上部结构荷载全部由柱下独立基础承担,而地下室底板仅按一般地下室底板受荷情况进行设计,实际上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下, 将会一起发生沉降变形共同受力,按上述计算原则进行设计,对底板而言是偏于不安全的, 有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。按照变形协调受力的原理, 应当将地下室底板与独立基础连为一体按弹性地基有限元受力分析。也可以采取如下模式: 除了柱下独立基础之外,其地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。这时,底板可不参与独立基础分担上部荷载,而按底板本身承受底板与疏水垫层自重、 地下水上浮力、 人防等效荷载 (有人防时考虑)等进行设计。

9、天然地基锥体独立基础设计问题,有的基础设计锥体斜面坡度大于 1/3 , 该锥体部分砼很难振捣密实,现场施工往往是砼自然堆上,采用铲子或抹灰刀拍捣成形,其锥体部分的砼很难达到设计强度要求。

二、建筑构造方面

1、普通钢筋混凝土保护层厚度取值偏小;

2、板配筋不满足受弯构件最小配筋百分率要求;

3、框架柱全部纵向钢筋的配筋率偏小;

4、框架短柱(指剪跨比不大于 2的框架柱, 现有大部分计算软件未提供剪跨比计算结果, 现仍按框架柱的净高是否大于柱截面高度的 4倍判断)未全高加密箍筋;

5、框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2 . 5 % ;

6、框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2 %时,箍筋直径未按要求增大 2mm;

7、框架梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值偏小;

8、框架梁高小于 400时加密区箍筋间距偏大(如采用@ 100 ,小于梁高的四分之一) ;

9、沿连梁全长箍筋的构造未按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;

10、外框筒梁和内筒连梁箍筋直径小于10mm;

11、平分布钢筋未要求作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置; 当连梁截面高度大于700mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋的直径小于 10mm;对跨高比不大于 2 . 5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋 (腰筋)的面积配筋率小于0 . 3 %;

12、框支梁未沿梁高配置间距不大于 200mm、直径不小于 16 mm的腰筋;

13、楼梯图中,与休息平台梁相连的两端框架短柱箍筋未全高加密, 该休息平台梁又未按框架梁抗震构造要求配筋。

三、结构计算或设计方法

1、电算过程中总信息输入的选取不当

实际施工图与电算的计算简图有不符之处主要表现在剪力墙开洞大小、 门窗洞口位置、 剪力墙长度 、剪力墙厚度 、框架柱计算高度等与施工图不符。 大都是因为结构专业计算工作进行得早，建筑平面多次调整，又未及时反提给结构专业，造成专业之间互相脱节，到施工图进入校审阶段，注意力都集中在图面上，已没有时间再一一对照建筑图，所以造成这类错误，其后果可能造成某些构件配筋失真，甚至会造成配筋不足的危险连梁刚度折减系数未进行调整 。该系数主要是考虑到剪力墙之间的连梁在计算过程中由于两端刚度很大而经常超筋，与实际情况不相吻合，故设立了连梁刚度折减系数，规定范围在0.5~1.0 之间，一般工程可取0.7，若连梁仍超限较多，也可取最小值0.5。

2、抗震概念设计不足

概念设计是建筑抗震设计的重要手段之一。 建筑抗震设防的三个水准目标通常可用 “小震不坏 ，中震可修 ，大震不倒 ”来表述，第一水准可通过承载力计算来保证，第二阶段是通过结构可靠度标准年各种分项系数来达到损坏可修的目标，而第三阶段准则是通过概念设计和各种抗震构造措施得以实现 广义上讲，概念设计是建筑抗震思想和抗震原理的实际运用，它对建筑提出了很多要求，比如规则性要求；构筑多道结构抗震防线的要求，即要求结构具有良好的吸能 耗能能力，有尽可能高的不静定次数；避免竖向承载力与刚度突变的要求，即避免地震时因塑性变形集中、 薄弱环节破坏而引起建筑整体倒塌；结构构件尽可能为延性构件的要求等等。 但在部分设计实例中，设计人员有的在底框过度层做跃层式住宅开设大洞口，有的出于造形考虑，在屋顶设置单柱支撑的长悬挑构件，有的玻璃幕墙、 网架等与主体间根本没有做连接设计，有的砖混结构钢筋混凝土圈梁在楼梯间平台处断开，有的为了大空间需要在中间层抽柱等等，都属于不符合概念设计的要求 对于上述平面错位处连接部分较薄弱的情况应按设置防震缝处理，单柱支撑的长悬挑构件应尽可能不设或改为多柱支撑，其余情况应尽可能避免。

对于平面很不规则 、刚度不均匀的复杂结构，尤其对于多塔结构 大底盘结构，在考虑扭转耦联计算时，很难确定应该取多少个振型来计算地震力，若振型数取少了，有些高振型的地震力计算不出来，结构的抗震设计不安全；而振型数取得太多，又增加很多计算工作量 一般应遵循以下原则：振型数应为 3的倍数(由于程序按三个振型一页输出)；若不考虑耦联振动，计算振型数不得大于结构层数，如层数 2 时，振型数也可取为 2或 1，如层数为 5 层时，振型数可取 3，而不能取 6；若考虑耦联振动，计算振型数应大于或等于9，但又不能超过结构楼层数的3 倍；当结构层数较多或结构刚度突变较大时，振型数应取多些，多塔结构则需取得更多。

总之，无论建筑或者结构设计人员均应在今后的设计中贯穿抗震设计思想，加强概念设计。

3、局部出现的深梁未按深梁的构造要求考虑

在底部框架 - 抗震墙 、上部砖混结构的住宅建筑中，如果底层柱网布置过密，上部结构传力不直接，二层楼面局部往往会出现深梁。 例如，在某工程中，二层楼面某连续梁其中两跨净跨 2100，梁高 1000，净跨与梁高之比小于 2.5，按照混凝土规范对深梁的定义，该梁属于深梁，应深受弯构件设计并满足深梁的构造要求实际上，电算结果钢筋总量虽然正确，但设计人员却往往没有按深梁的构造进行布置，比如梁的中间支座只在上、 下部配置受力钢筋和在腹部配置构造筋，这样就与深梁的构造规定不符 连续深梁支座处，正应力沿梁高的分布规律是当跨高比大于 1.5 时，梁底以上 0.2h 范围内为受压区，再向上为受拉区，梁顶拉应力最大 仅在梁顶配置全部受力钢筋不符合正常使用极限状态支座截面的受力特点，不利于裂缝的控制 。因此，该梁的钢筋布置应按GB50010- 2002 混凝土规范第10.7.9 条，在上部 0.4h 范围内均匀布置 ZAs /3，以下 0.4h 范围内均匀布置 IAs /3，并应单独绘制断面图以表达清楚在抗震设计中，因为深梁刚度很大，房屋在地震作用下发展到塑性阶段时，塑性铰会出现在刚度相对较小的柱中，从而引起房屋的整体破坏，与抗震设计 “强柱弱梁” 的思想相悖，因此应尽可能避免深梁的出现。

4、地下室与上部结构应

作为一个整体进行结构计算地下室(层 1 或层 2， 3)大都是作为设备层 地下车库 人防平战结合而设置，空间大隔墙少，均满足不了箱基的条件，地下室顶板不能作为嵌固端来考虑，

此时将地下室作为上部结构的一部分进行共同计算，算得的结构比较真实。 当然进行地下室外围墙配筋计算时，还要加上土水的侧压力影响进行补充计算 如果地下室钢筋混凝土墙较多，刚度大，土体提供的侧向约束充分，埋深满足要求，同时又满足规范规定的下层与上层抗侧刚度比的要求时，可将地下室顶板作为底层嵌固点来考虑，但要慎重。

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