閱讀 5167 次 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析
摘要:本文主要針對(duì)當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些常見卻又常被人們忽視的錯(cuò)誤進(jìn)行了剖析,指出了錯(cuò)誤的原因和后果,并給出了一些設(shè)計(jì)建議和構(gòu)造的要求。...
房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析
解林偉 張 彭
西安持瑞建筑設(shè)計(jì)咨詢有限公司 710054 西安
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一、地基與基礎(chǔ)方面
1.1 多層房屋建筑無地質(zhì)詳勘報(bào)告,僅依據(jù)建設(shè)單位口頭或籠統(tǒng)參照附近建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料就進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要做到合理,安全適用,設(shè)計(jì)人員必須依據(jù)地質(zhì)勘察資料,統(tǒng)一考慮多方面因素進(jìn)行基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),僅憑地基承載力這一數(shù)據(jù)是不完全面的,也是不安全的,更不能盲目把地基承載力特征值取得小一些就認(rèn)為萬無一失了。
1.2 采用換土墊層法對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理,不進(jìn)行換土墊層設(shè)計(jì),只憑經(jīng)驗(yàn)處置。有時(shí)設(shè)計(jì)者對(duì)軟弱地基的危害認(rèn)識(shí)不足,只是簡(jiǎn)單地憑借經(jīng)驗(yàn)采用砂石墊層提高一下承載力,沒有進(jìn)行墊層寬度和厚度計(jì)算,也沒有對(duì)軟弱下臥層進(jìn)行驗(yàn)算,這樣既不安全,也不經(jīng)濟(jì)。
1.3 民用建筑中柱,梁及基礎(chǔ)的負(fù)荷未按規(guī)范乘以折減系數(shù)。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)多層民用建筑時(shí),在計(jì)算梁、柱和基礎(chǔ)的負(fù)荷時(shí)未按現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范乘折減系數(shù)計(jì)算其荷載值,因而荷載值不準(zhǔn)確。
二、磚混結(jié)構(gòu)房屋中構(gòu)造柱兼作承重柱用
在磚混結(jié)構(gòu)中,構(gòu)造柱不但能夠提高墻體的抗剪性能,而且構(gòu)造柱與圈梁聯(lián)結(jié)在一起,形成對(duì)砌體的約束,這對(duì)于限制墻體裂縫,保證豎向承載力,提高結(jié)構(gòu)的抗震性能有著重要的作用。在當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,構(gòu)造柱經(jīng)常被作為承重柱使用,這種作法將引起以下幾個(gè)問題。
2.1 構(gòu)造柱作為承重柱使用后,由于鋼筋混凝土構(gòu)造柱與磚砌體材料的彈性模量相差8-10倍,就產(chǎn)生由于剛度差引起的受力集中,構(gòu)造柱就成了受力柱,首先破壞。這樣構(gòu)造柱不但起不到其應(yīng)有的作用,反而成為房屋結(jié)構(gòu)中的一個(gè)薄弱部位。
2.2 構(gòu)造柱一般生根于地圈梁中,沒有另設(shè)基礎(chǔ),構(gòu)造柱兼作承重柱使用后,柱底基礎(chǔ)的抗沖切、抗彎部及局部承壓強(qiáng)度必然不能滿足要求。柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓被出現(xiàn)裂縫。
三、在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,只注意了橫向框架的設(shè)計(jì)而忽視了縱向框架
現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求水平地震作用應(yīng)按兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算,各方面的地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件來承擔(dān)。說是說,在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,縱向框架與橫向框架有同等的重要性。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者對(duì)于橫向進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),而縱向地按普通的連續(xù)梁進(jìn)行設(shè)計(jì),梁柱的節(jié)點(diǎn)和框架中的縱筋、箍筋的配置無法符合框架的構(gòu)造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用,在實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)梁的支座負(fù)筋,跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現(xiàn)象。
四、懸挑梁的梁高選用過小
設(shè)計(jì)者往往只注意了對(duì)梁的強(qiáng)度和抗傾覆進(jìn)行驗(yàn)算,而忽略了對(duì)梁撓度的驗(yàn)算。梁高選用過小,引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過高,在正常使用狀態(tài)下,梁截面受壓區(qū)產(chǎn)生非線性徐變,梁撓度隨時(shí)間的推移不斷加大。挑梁的變形引起梁板出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度隨著挑梁變形的加大而加寬,影響了房屋的正常使用。懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)豎向地震的作用最為敏感。梁高小時(shí),截面的相對(duì)受壓區(qū)高度較大,梁的延性減小,在豎向地震作用下易發(fā)生脆性破壞,失去承載力。
五、連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)
這種情況多發(fā)在陽臺(tái)邊梁的設(shè)計(jì)中。由于邊梁上的荷重一般較小,沒有引起設(shè)計(jì)者的重視,設(shè)計(jì)者把實(shí)際應(yīng)為連續(xù)梁的梁按單跨簡(jiǎn)支梁進(jìn)行設(shè)計(jì),致使梁在支座處上部負(fù)筋配置量過少。這樣必然引起梁在支座附近上部受拉區(qū)出現(xiàn)豎向裂縫,進(jìn)而引起梁上部欄板出現(xiàn)豎向裂縫。
六、樓板設(shè)計(jì)常見問題
板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件,是它將樓面,屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上,樓板的設(shè)計(jì)問題必將連帶梁、墻、柱等構(gòu)件安全。若對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不周,很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題,有的還可能存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計(jì)中常見如下幾個(gè)問題。
6.1 設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算方便或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不足,簡(jiǎn)單地將雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。使計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符,導(dǎo)致一個(gè)方向配筋過大,而另一方向僅按構(gòu)造配筋,造成配筋嚴(yán)重不足,致使板出現(xiàn)裂縫。
6.2 板承受線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問題,在民用建筑中,常常在樓板上布置一些非承重隔墻,故大樓板設(shè)計(jì)中常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后,進(jìn)行板的配筋計(jì)算。但有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。
6.3 雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩,由此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放,短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面,長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面,計(jì)算時(shí)應(yīng)用兩個(gè)方向的各自的有效高度,一般長(zhǎng)向的有效高度比短向的有效高度小。有的設(shè)計(jì)者為圖省事或?qū)Π迨芰φJ(rèn)識(shí)不足,而取兩方向的有效高度一致進(jìn)行配筋計(jì)算,致使長(zhǎng)跨有效高度偏大,配筋降低,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在質(zhì)量隱患,甚至出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
總之,我們?cè)O(shè)計(jì)工作者應(yīng)按規(guī)范相應(yīng)的構(gòu)造要求嚴(yán)格執(zhí)行,才得以從根本上消除設(shè)計(jì)質(zhì)量的隱患。
參考文獻(xiàn):
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砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2001
建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版) GB5009-2001
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戴國(guó)瑩,李德虎,建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固的若干,建筑結(jié)構(gòu),1999(4).
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(本文來源:陜西省土木建筑學(xué)會(huì) 文徑網(wǎng)絡(luò):文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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2024-3-20