混凝土结构构件在施工图设计中存在的问题及分析

邹 淼（中联西北工程设计研究院有限公司，陕西 西安 710077）

1 概述

近年来，随着建筑行业的飞速发展，建设方对于建筑结构的要求日益增多，结构设计的难度也在逐渐加大，这就造成设计人员在结构设计过程中需要关注的难点、要点越来越多，而合理的建筑结构则离不开各专业设计人员之间的密切配合。影响建筑结构合理性的因素有很多，比如设计标准、场地环境、结构布置、功能要求、构造方式、方案经济性等[1]。建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性[2]。结合近些年实际设计工作来看，结构施工图设计在这些方面中仍有很多缺陷和问题，设计人员必须引起足够重视，结合工程实际不断总结并深刻分析问题原因，提出解决方案，不断完善个人的设计水平，从而确保施工图纸的质量。

2 混凝土结构构件在施工图设计中存在的问题及分析

2.1 梁

梁端纵向钢筋配筋率大于2%时，箍筋最小直径未按照规范要求加大2mm；结构抗震等级为二级，当有悬挑梁时，悬挑端支座配筋往往比计算值放大1.3～1.5倍，配筋加大后会导致相邻内侧框架梁纵筋配筋率大于2%，但箍筋加密区最小箍筋直径没有加大2mm，违反规范强制性条文[3]。究其原因，设计人员在放大支座配筋并且钢筋通过支座伸入内侧框架梁后，往往会忘记重新复核纵筋配筋率，或者在复核配筋率时，梁截面高度采用的是全截面而非有效截面，从而误以为受拉钢筋配筋率及箍筋直径大小满足要求。还有一点需要注意的是，悬挑端支座筋放大后，一般底筋最好满足顶筋的1/3，更利于结构的安全性。这就需要设计人员在设计中对于有支座配筋放大的情况时，及时对纵筋配筋率及箍筋最小直径进行复核，且充分认知梁截面高度全截面和有效截面的概念。

连梁配筋率不满足规范最小配筋率的要求。在设计高层剪力墙结构时，墙柱、梁、板的混凝土强度往往随着楼层的高度而发生变化。如某一级剪力墙结构，四层以下的墙柱混凝土等级为C55，而梁的混凝土强度为C35，对于一根跨高比大于1.5，梁截面为200mm×750mm的连梁来说，顶筋配2Φ20，违反规范强制性条文。初看此配筋似乎并无不妥，配筋可以满足一级框架梁0.4%的最小配筋率，但设计人员往往忽略连梁的混凝土强度同本层墙柱构件的混凝土强度一致。规范规定的框架梁支座最小配筋率为0.4%和80ft/fy之间的较大值，该案例中连梁混凝土强度为C55，按照公式计算最小配筋率应取0.436%而非0.4%，如此一来配筋取2Φ20的话确实不能满足规范的要求。所以，跨高比大于1.5的连梁配筋时，应格外注意其混凝土强度等级的变化，尤其是在高层建筑中的底部加强区及以下楼层的配筋，很容易出现此类问题。

人防区域梁纵筋直径与箍筋间距不满足规范要求。人防顶板区域梁截面为200mm×400mm，框架梁或连续梁纵筋直径为16mm、18mm，加密区箍筋间距为100mm，不满足箍筋间距不宜大于h0/4且不宜大于主筋直径5倍的要求。在设计过程中，一级抗震时梁箍筋加密区间距应满足6倍的纵筋直径，二、三、四级抗震时，梁箍筋加密区间距应满足8倍的纵筋直径，框架梁箍筋加密区间距采用100mm也是结构设计中十分常用的数值。而且并非所有工程项目都会涉及人防设计，所以设计人员对此方面知识规范有所欠缺。值得注意的是规范中所提到的h0指的是梁有效截面高度，所以在人防设计时尤其是梁截面高度小于500mm时，就很容易出错。在设计中人防区域梁截面高度不低于500mm，纵筋直径不低于20mm，但当经济性有所要求或者是建筑条件无法满足加高梁截面时，就应格外注意人防区域的配筋是否能够满足规范要求，另一方面就是应该加强对人防规范的宣贯，加强校审图纸力度。

在梁施工图设计中，除了以上分析的具体问题，在日常工作中发现还有以下几个问题也容易出错，在设计中应该多加注意。

（1）在住宅设计中，当梁宽大于建筑砌体墙宽时，偏梁的方向是否正确。一般来说当偏梁无法避免时，设计时尽量保证客厅、主卧室不漏梁。

（2）梁高设置是否合理，有无压窗、挡门情况，公共走道能否满足净高要求。

（3）设备专业套管是否有打断梁纵筋的情况，且套管位置应位于梁高中间三分之一处。

（4）在地下室梁配筋时，主楼周边两跨的抗震等级在一定的条件下同主楼的，应注意在这种情况下梁是否能够满足构造要求。

（5）托柱转换梁问题。转换梁作为楼层间的传力转化构件，不论转换梁是否连接下一层柱，都必须按照框架梁要求进行设计[4]。

2.2 竖向构件

异形柱箍筋加密区箍筋不满足构造要求。一级抗震剪力墙结构住宅，屋面以上采用L型柱子的形式搭起屋架，配筋时采用了直径大小为18mm的纵筋，箍筋采用Φ10@100，违反规范强制性条文。当柱子截面非矩形而是L型、Z型、十字型、T型等截面，且各肢截面高度与厚度之比的最大值不大于4时，那么该柱子就为异形柱。屋面异形柱的数量通常比较少，设计人员制图时按照一贯的设计思路，往往忽略异形柱的这条规范要求。异形柱的构造要求比普通框架柱更为严格，一级抗震时，异形柱箍筋最大间距应满足5倍的纵筋直径，而普通框架柱为6倍的纵筋直径；二级抗震时，异形柱箍筋最大间距应满足6倍的纵筋直径，而普通框架柱为8倍的纵筋直径；三、四级抗震时，异形柱箍筋最大间距应满足7倍的纵筋直径，而普通框架柱为8倍的纵筋直径。所以当结构有复杂屋架或者门厅柱时，应格外注意是否设置了异形柱，异形柱的配筋设计是否满足构造要求。

错层位置，墙体配筋率不满足错层墙的构造要求。某二级抗震剪力墙结构住宅，主楼周边带有底商，与主楼有1m左右高差，设计与商业相接的周边剪力墙配筋时，仍然按照二级抗震构造，墙厚200mm，且剪力墙配筋率仅满足0.25%，违反规范要求。当存在错层墙、错层柱时，抗震等级应该提高一级采用，抗震设计时，剪力墙水平和竖向分布钢筋的配筋率也从普通的0.25%提高到0.5%，并且剪力墙的厚度也不应小于250mm厚。一般在分配设计任务时，当主楼住宅体量较大时，往往会将周边商业或地下室部分分给不同设计人员，而主楼在进行施工图设计时也会分版块，竖向构件和平面关系的设计往往不是同一个设计人员,这就会造成部分信息遗漏，如果各方设计人员都能够做到互相提醒各自版块的特殊情况，那么就会大大降低出现此种错误的概率。

体积配箍率、箍筋非加密区箍筋间距不满足要求。二级抗震框架结构，某框架柱截面为600mm×600mm，剪跨比小于2，纵筋配筋为12Φ20，箍筋为Φ8@100（4×4），违反规范条文；由于错层原因，部分框架柱为错层柱，抗震等级提高到一级，柱子纵筋直径18mm，箍筋采用Φ10@100/200，箍筋非加密区间距违反规范条文。对于短柱、剪跨比小于2的框架柱，箍筋应该全高加密，绝大多数的设计人员都有这个概念，但很多设计人员往往忽略了在全高加密的同时，柱子的体积配箍率不应小于1.2%这个要求，从而导致错误。对于第二个错误，柱子非加密区间距不应大于加密区间距的2倍，一级、二级时不应大于10倍的纵筋直径，所以采用200mm的非加密区箍筋间距不能满足该条规范的要求。设计人员往往对柱子箍筋加密区范围、加密区间距与柱子纵筋直径的对应关系会格外注意，而忽略了规范对于非加密区的要求，再就是该条规范为一般性条文而非强制性条文，很多设计人员并没有加强关注，从而造成错误。对于上述两种问题的原因，都是设计人员对规范理解不够深刻、不够全面造成的，所以设计单位对于规范中易忽略的知识点的理解，在后续工作中还是应该加强宣贯，从而加强设计质量。

在竖向构件的施工图设计中，除了以上分析的具体问题，笔者从日常工作中总结出还有以下几个问题也容易出错，在设计中应该多加注意。

（1）核对门厅柱标高、屋架标高、带底商的楼栋柱子顶标高及其他特殊标高部位是否与结构平面布置图一致。图纸设计从最初的初设到最后的施工图往往会经过多次修改，这些特殊位置的标高可能会发生变化，容易被设计人员遗漏。

（2）人防构件配筋率是否满足相应规范要求。人防构件的配筋率大于普通竖向构件，应注意规范上对于人防构件配筋率的要求。

（3）地下室有消防水池的，水池侧壁是否经过单独计算且单独标注。水池侧壁不同于普通墙，应兼顾防水要求，再就是要根据水池的蓄水高度，单独核算配筋是否满足要求。

（4）地下室外墙采用分离式配筋，水平钢筋置于外侧。普通墙的水平筋都在内侧，而地下室外墙临土为了抗裂，水平筋应置于外侧。

（5）设备留洞是否与建筑、设备专业一致，留洞尺寸和位置是否合理。暖通专业在地下室部分通常会留有较大的洞口，若有较大洞口，结构设计人员应复核轴压比和洞口位置是否合理、是否穿越剪力墙、是否穿越暗柱等。

（6）是否按照规范要求合理设置沉降观测点。设置沉降观测点是规范中的强制性条文，设计中经常会被遗忘，校审中应多加留意。

2.3 楼梯

楼梯平台处或梯段处不满足净高要求。楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m，梯段净高不宜小于2.2m[5]。值得注意的是，梯段净高指的是自踏步前缘(包括最低和最高一级踏步前缘线以外0.3m范围内)量至突出物下缘间的垂直高度。设计人员容易忽略前缘线以外0.3m范围内的净高，还有一种情况，有些项目在负一层上正负零标高时，会变成单跑楼梯，若楼梯设计人员在楼梯剖面处没有把正负零楼板表示出来的话，就很容易忽略该处的净高，从而发生楼梯碰头问题。

结构楼梯梯柱挡门或挡窗。结构设计时，平面图和楼梯详图的绘制通常不是同一个设计师，结构工程师在绘制楼梯时，只是考虑了楼梯的做法，未核对建筑的平面布置，未搞清楚建筑的空间关系，再就是建筑绘制楼梯平面图时没有把门窗表示出来或表示有误，导致梯柱与外窗或者休息平台下方的门打架，轻则影响建筑效果，重则影响疏散宽度。

3 结语

本文结合工程实例，分析了混凝土结构构件在施工图设计中常见的问题及应该关注的易错点，结构施工图的设计水平严重影响着建设工程的后期质量。因此，对建设工程结构施工图设计中存在的问题进行分析具有重要的意义，设计单位也应加强图纸校审环节、提升设计人员专业能力、增加对易错点的宣贯，从而提高建设工程结构施工图设计的总体水平。结构施工图中存在的问题也不止上述分析到的几个方面，还有结构计算、基础、地基处理、楼板设计、墙身节点设计等，在后续工作中，也应关注这些方面存在的问题，以保障建筑施工的顺利开展。