建筑结构施工图设计审查常见若干问题

吴锁柱， 屈洪波

(吉林省建苑设计集团有限公司，长春 130011)

1 关于底部框架-抗震墙结构平面布置

近年来工程设计中居住小区内设有车库、商业网点等一些公共设施，多层砌体房屋底部需要较大空间，多层砌体房屋底部布置一、二层框架-抗震墙结构，多层砌体房屋与裙房一、二层框架结构相连，突出主体5跨左右，约25m，造成：①结构体系不明确，是按框架结构还是按底部框架-抗震墙结构；②荷载差异较大，存在不均匀沉降问题；③主体与裙房相连处为薄弱环节，抗震不利；④如按底部框架-抗震墙砌体房屋，砌体房屋纵横两个方向第二层或第三层侧向刚度与底部一层或二层框架-抗震墙侧向刚度的比值减小，不能真正反映侧向刚度的比值，原因将裙房一、二层框架侧向刚度计入。

底部框架-抗震墙砌体房屋是我国现阶段经济条件下特有的一种结构，底部框架-抗震墙砌体房屋在底层将发生变形集中，出现过大侧移，而严重破坏，甚至倒塌。底部框架-抗震墙砌体房屋不能与裙房一、二层框架结构相连，应设防震缝将底部框架-抗震墙砌体房屋与裙房一、二层框架结构分开，分开后结构型式明确。防震缝起到两个作用，既是伸缩缝，又是沉降缝；伸缩缝控制了由温度变化、混凝土收缩引起的变形，沉降缝控制了荷载差异较大，地基不均匀沉降问题，也避免了在地震作用下结构产生过大的扭转、应力集中、局部严重破坏等。较好解决了砌体房屋纵横两个方向第二层或第三层侧向刚度与底部一层或二层框架-抗震墙侧向刚度的比值。

2 关于剪力墙结构设计中的问题

剪力墙结构是住宅设计中常见的结构型式，按JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.3条两端与剪力墙在平面内相连的梁(跨高比小于5的梁)为连梁。结构工程师工程设计中，结构计算将剪力墙连梁按一般框架梁输入，施工图设计按剪力墙连梁；或结构计算、施工图设计均按框架梁，导致结构计算模型不能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况。剪力墙结构是以剪力墙及因剪力墙开洞形成的连梁组成的结构，其变形特点为弯曲型。如果(跨高比大于5的梁)大部分由跨高比较大的框架梁联系的剪力墙形成的结构体系，虽然设置较多(一定数量)剪力墙，但受力和变形特性接近框架结构，框架结构为剪切型变形。当层数较多时对抗震不利。跨高比小于5的梁应按JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》剪力墙连梁执行。

JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.6条提出“当剪力墙与其平面外相交的楼面梁刚接时几点措施”,有时结构设计不能满足上述措施，结构工程师工程设计中不管墙、梁截面相对刚度，结构计算将梁端设为铰接，梁与墙相交处支座不采取加强措施，梁端纵向受力钢筋锚入节点水平长度不足，结构计算书与设计图不相符，楼面梁与墙相交的节点梁端出现裂缝。①当梁与墙不在同一平面内时，可能为刚接或半刚接，梁钢筋锚固都应符合锚固长度要求；②对截面较小的楼面梁，也可通过支座弯矩调幅或变截面梁实现梁端铰接、半刚接设计，以减小墙肢平面外弯矩。此时相应加大梁的跨中弯矩，必须保证梁纵向受力钢筋在墙内的锚固长度要求。当墙截面厚度较小时，可适当减小梁纵向受力钢筋在墙内锚固的水平段长度，但总长度应满足受拉的钢筋锚固长度要求。梁与剪力墙连接处，其纵向受力钢筋宜选用较小直径。

3 关于地下工程种植土顶板防水问题

居住小区内建造了多栋多、高层建筑，它们之间根据功能使用要求设置地下(如车库)室，地下室顶板上绿化环境、消防车通道等，地下室顶板防水要求较高。

结构工程师工程设计中：①结构设计总说明中不注明地下工程种植土顶板防水等级，误认为地下工程种植土顶板防水等级建筑图注明即可，结构图仅注明(刚性防水)防水混凝土的抗渗等级；②种植土顶板厚度按一般板厚150mm取值，小于GB50108—2008第4.8.3条3款规定的250 mm厚，且不验算顶板最大裂缝宽度；③种植土顶板荷载漏项、取值偏小。

针对以上问题，结构工程师应重视种植土顶板的防水，由于是种植土，时刻受地下水的渗透作用(如雨、雪等)。说明种植土顶板防水等级。板厚不应小于250mm，并验算顶板最大裂缝宽度。种植土顶板荷载应取活荷载、构造荷载和植物荷载等。应按实际设计进行计算。

4 关于门式刚架轻型房屋钢结构节点问题

门式刚架轻型房屋钢结构广泛应用于轻型工业建筑(起重量Q≤20 t的A1～A5级吊车)、商业建筑以及小型机库、体育场馆等公用建筑。结构工程师工程设计中对刚接梁柱刚性连接节点的构造不清楚，有时将其作成铰接。从力学角度出发，门式刚架节点一般为刚性节点，刚性节点梁、柱相交处，应能同时承受内力(弯、剪、轴)，梁、柱受力刚性节点交角不变。欧洲规范将刚性节点界限为25EI/Lb，其中EI/Lb为梁的线刚度系数，0.5EI/Lb为铰接。现在大多数实际工程中考虑现场安装方便，采用端板连接接头，节点抗弯刚度依赖于端板刚度，很难满足使用过程中梁、柱交角不变的要求，因此，属于半刚性节点。显然是力学模型与构造模型矛盾，应考虑此类节点半刚性与刚性计算假定不一致对变形与内力的不利影响。根据有关资料估计承载力减少10%。故不宜用于有吊车门式刚架等对刚性节点转动刚度有严格要求的使用条件，更不能设计成铰接。

5 关于钢筋混凝土结构伸缩缝设置

工程结构设计中，房屋建筑的平面尺寸超过了GB50010—2010《混凝土结构设计规范》第8.1.1条表8.1.1规定的伸缩缝最大间距。设计者认为伸缩缝最大间距增加不多时，可不采取任何措施，当伸缩缝最大间距增加很多时，则用后浇带解决。混凝土结构的伸(膨胀)缝、缩(收缩)缝称伸缩缝。钢筋混凝土结构是由多种不同材料经拌合、振捣、养护后而形成的。从微观上看，混凝土是带裂缝工作的，重要的是如何避免可见裂缝，不出现对结构安全有影响的裂缝，伸缩缝是由变形引起的裂缝，也称非结构结构性裂缝。如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的变形，当此变形得不到满足，在结构构件内部产生自应力，而且应力尚与结构的刚度大小有关，当此自应力超过混凝土允许拉应力时，即会引起混凝土裂缝，裂缝一旦出现，变形得到满足或部分得到满足，刚度下降，应力就发生松弛。

超长结构如有充分依据可适当放宽，并采取下列措施：①采取减小混凝土收缩或温度变化措施；如采用收缩小的水泥，减少水泥用量，并通过计算在混凝土中掺入适量微膨胀剂来补偿混凝土收缩；②采用专门的预加应力措施；③在受温度及收缩影响较大的部位加强配筋；④加强屋面和外墙面的保温隔热措施；⑤在建筑物顶部采用音叉式变形缝(防震缝)；⑥混凝土浇筑时采用后浇带分段施工，采取跳仓浇筑、控制缝等施工方法，并加强养护。设置后浇带是避免施工期收缩缝的有效措施，后浇带可适当增大伸缩缝间距，但不能代替伸缩缝。设置伸缩缝的目的是要控制受约束的混凝土结构。所谓约束，即结构产生变形运动时，不同结构之间，都可能产生相互影响，相互牵制。所以在温度变化或混凝土收缩引起混凝土胀缩的作用下，不致由于结构变形过大或胀缩变形累积过多，而导致结构发生设计功能改变或耐久性恶化。设计者应通过有效分析或计算慎重考虑各种不利因素对结构内力和裂缝的影响，合理的确定伸缩缝间距。

[1]JGJ3—2010,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[2]GB50108—2008,地下工程防水技术规程[S].