高吉兆 王蘭國
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 常見問題 改進(jìn)措施
一、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
1、設(shè)計(jì)文件中作為設(shè)計(jì)依據(jù)和質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)遵循的的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的名稱、編號與版本有誤，例如：
(1)設(shè)計(jì)文件依據(jù)已作廢、無效的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編制；
(2)設(shè)計(jì)文件中指明的質(zhì)量驗(yàn)收應(yīng)遵循的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為無效標(biāo)準(zhǔn)；
(3)設(shè)計(jì)文件中僅說明“本設(shè)計(jì)依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算”，而無具體的依據(jù)規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)名稱和版本。
改進(jìn)措施：根據(jù)建設(shè)部建質(zhì)[2003]84號《建筑工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》第3.5.2條、第4.4.3條的規(guī)定，施工圖設(shè)計(jì)文件應(yīng)將作為設(shè)計(jì)依據(jù)采用的標(biāo)準(zhǔn)的名稱、編號、版本在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書中一一列出。
2、設(shè)計(jì)文件中未注明設(shè)計(jì)使用年限或注明年數(shù)有誤，例如：
(1)只注明設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，未注明設(shè)計(jì)使用年限；
(2)注明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命XX年，不注明設(shè)計(jì)使用年限。
改進(jìn)措施：對于普通房屋，設(shè)計(jì)時遵循設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年的國家工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，即荷載、地震作用參數(shù)，耐久性要求等均按50年確定，因此它的設(shè)計(jì)使用年限均為50年。在某些工程設(shè)計(jì)文件中，設(shè)計(jì)遵循的是現(xiàn)行的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，但在設(shè)計(jì)文件上又注明設(shè)計(jì)使用年限為100年或70年，這樣的設(shè)計(jì)文件屬于錯誤設(shè)計(jì)文件。因?yàn)?，設(shè)計(jì)使用年限為70年或100年的建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行專門研究，并采取有效措施。
3、設(shè)計(jì)文件中采用國家明文規(guī)定限制、禁止使用的技術(shù)。
改進(jìn)措施：2004年3月18日，中華人民共和國建設(shè)部第218號公告，發(fā)布《建設(shè)部推廣應(yīng)用和限制、禁止使用技術(shù)》。與結(jié)構(gòu)專業(yè)有關(guān)的限制、禁止使用的技術(shù)見表1.1.5。在結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)文件中不應(yīng)采用國家明文規(guī)定限制、禁止使用的技術(shù)，而應(yīng)采用國家和當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)行政主管部門推廣應(yīng)用的技術(shù)和符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)。
表1.1.5 限制、禁止使用技術(shù)規(guī)定
序號 | 技術(shù)名稱 | 適用范圍 | 生效時間 |
|---|---|---|---|
79 | 實(shí)心粘土磚 | 不得用于各直轄市、沿海地區(qū)的大中城市和人均占有耕地面積不足0.8畝的省的大中城市的新建工程。 | 2003年7月1日 |
139 | 人工挖孔樁 | 不得用于軟土或易發(fā)生流沙的場地。地下水位高的場地，應(yīng)先降水后施工 | 2006年1月1日 |
142 | 低碳冷拔鋼絲的應(yīng)用 | 不得用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中的受力鋼筋 | 2005年1月1日 |
150 | 混凝土現(xiàn)場拌制 | 不得用于東部地區(qū)的大中城市和中西部地區(qū)的大城市，由當(dāng)?shù)匦姓鞴懿块T頒布具體實(shí)施內(nèi)容 | 2005年1月1日 |
152 | 尿素型混凝土抗凍外加劑 | 不得用于民用建筑的冬季混凝土施工 | 2004年3月18日 |
197 | 含礦物纖維或高含量苯系溶劑的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 | 不得用于房屋建筑室內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)工程 | 2004年7月1日 |
注：各地可能在實(shí)施過程中有更詳細(xì)的規(guī)定。
4、施工圖設(shè)計(jì)文件中建筑抗震設(shè)防類別選擇錯誤。
改進(jìn)措施：(1)根據(jù)《設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223規(guī)定選擇抗震設(shè)防類別。
5、屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的取值不正確。
改進(jìn)措施：按照《荷載規(guī)范》GB 50009第4.3.1條規(guī)定：上人屋面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)取2.0kN/m2，而不是1.5 kN/m2。上人屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按不上人屋面情況取值會造成結(jié)構(gòu)不安全，因而不正確。兼作其他用途的上人屋面，應(yīng)按相應(yīng)用途的樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值，否則可能造成結(jié)構(gòu)不安全。設(shè)有屋頂花園的屋面活荷載若漏算花圃土石等材料自重將會造成結(jié)構(gòu)不安全，屋面有上翻梁時，四周由上翻梁包圍的屋面可能造成積水，因而應(yīng)在屋面設(shè)計(jì)中考慮積水荷載，否則應(yīng)采取有效的措施避免積水。
總之，設(shè)計(jì)時對屋面活荷載的取值應(yīng)符合《荷載規(guī)范》的規(guī)定。此外當(dāng)屋面結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)時，尚應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》GB 50017第3.2.1條的規(guī)定。
6、確定門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的基本風(fēng)壓Wo時，未將《荷載規(guī)范》規(guī)定的基本風(fēng)壓增大1.05倍。
改進(jìn)措施：根據(jù)《門式剛架規(guī)程》CECS 102附錄A規(guī)定：確定垂直于建筑物表面的風(fēng)荷載時，應(yīng)將《荷載規(guī)范》GB50009取值的基本風(fēng)壓乘以1.05。在實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)者常漏乘l.05，因而不正確，應(yīng)予以改正。
7、永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值GK與可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值QK的比值較大，在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)基本組合效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值計(jì)算時，漏算由永久荷載效應(yīng)控制的最不利組合。
改進(jìn)措施：《荷載規(guī)范》GB 50009第3.2.5條規(guī)定，在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)基本組合設(shè)計(jì)時，應(yīng)從下列兩種組合值取最不利值：
組合l：由可變荷載效應(yīng)控制的組合
S＝γGSGK＋γ1SQ1K＋∑γQiψCiSQiK(i=2～n)
組合2：由永久荷載效應(yīng)控制的組合
S＝γGSGK＋∑γQiψCiSQiK(i=1～n)
在組合l中永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)γG取1.2，而在組合2中γG取l.35。通常情況，當(dāng)構(gòu)件上僅承受一種可變荷載，而其荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ取1.4及可變荷載的組合值系數(shù)ψC取0．7時，若可變荷載QK和永久荷載GK均為均布荷載，可求得當(dāng)GK／QK＞2.8則組合2為最不利組合。因此在此情況下若漏算由永久荷載效應(yīng)控制的組合，將會造成計(jì)算錯誤。
8、施工圖設(shè)計(jì)文件的抗震設(shè)防烈度(設(shè)計(jì)基本地震加速度值)取值有誤。
改進(jìn)措施：《抗震規(guī)范》GB 50011第1.0.4條規(guī)定，抗震設(shè)防烈度必須按國家規(guī)定的權(quán)限審批或按頒發(fā)的文件(圖件)確定。這是一條強(qiáng)制性條文，必須執(zhí)行，在一般情況下，設(shè)計(jì)時可取用抗震規(guī)范附錄A提供的我國主要城鎮(zhèn)中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組。對已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。
二、地基基礎(chǔ)
1、復(fù)合地基的褥墊層厚度設(shè)計(jì)取值不當(dāng)。
改進(jìn)措施：剛性基礎(chǔ)下的復(fù)合地基可通過改變?nèi)靿|層厚度調(diào)整樁土的荷載分擔(dān)。褥墊層越厚，樁分擔(dān)的荷載越少，褥墊層厚度過小，樁間土承載力發(fā)揮不充分。褥墊層厚度的取值應(yīng)符合《地基處理規(guī)范》JGJ79第7.2.5；8.2.7；9.2.3；10.2.4；11.2.5；12.2.5；13.2.2；15.2.5條的規(guī)定。
2、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，未考慮地面堆載的影響，造成地基承載力不能滿足要求。
改進(jìn)措施：由于一些工業(yè)建筑地面堆載較大，在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮地面堆載對地基承載力和變形的影響產(chǎn)生的附加壓力，并應(yīng)考慮由于地面堆載引起的地基不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)的不利影響。
3、季節(jié)性凍土地區(qū)基礎(chǔ)埋置深度未考慮凍土深度要求。
改進(jìn)措施：按《地基規(guī)范》GB 50007第5.l.6～5.l.9條的有關(guān)規(guī)定，根據(jù)凍土層的平均凍脹率確定地基的凍脹性類別，計(jì)算季節(jié)性凍土地基的設(shè)計(jì)凍深，或地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定基礎(chǔ)的最小埋置深度，并采取必要的防凍害措施。
4、沉降縫兼做防震縫時，未留足縫寬。
改進(jìn)措施：當(dāng)同一建筑物中的各部分由于基礎(chǔ)沉降而產(chǎn)生顯著沉降差，有可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)難以承受的內(nèi)力和變形時，可采用沉降縫將各部分分開，成為各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)建筑物有抗震要求時，沉降縫應(yīng)兼作防震縫。
(1)房屋高度不超過15m時防震縫最小寬度為70mm，當(dāng)高度超過15m時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各結(jié)構(gòu)類型宜按下表再增加寬度：
表3.4.12房屋高度超過15m防震縫寬度增加值(mm)
設(shè)防烈度 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
高度每增加值（m） | 5 | 4 | 3 | 2 | |
結(jié)構(gòu)類型 | 框架 | 20 | 20 | 20 | 20 |
框架－剪力墻 | 14 | 14 | 14 | 14 | |
剪力墻 | 10 | 10 | |||
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