淺析結(jié)構(gòu)設(shè)計中容易出現(xiàn)的若干問題

1、<p>　　淺析結(jié)構(gòu)設(shè)計中容易出現(xiàn)的若干問題</p><p>　　【摘要】近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展強勁，綜合國力和國際競爭力日益提高。加入WTO后，中國已經(jīng)成為全球矚目的投資首選地和全球最大的建筑工地。因此，對設(shè)計圖紙的質(zhì)量及速度提高了要求。然而，目前的情況是客觀條件不好，往往不能保證有合理的設(shè)計期限，造成設(shè)計過程過于倉促，給我們建筑設(shè)計專業(yè)造成一定的困難。因此，對我們而言，最好的辦法是自我完善，交出一份符

2、合規(guī)范、質(zhì)量一流的設(shè)計圖紙。綜合本人和同事多年從事結(jié)構(gòu)設(shè)計時容易出現(xiàn)的錯漏，本人對其進行了較全面的概括和分析，供大家學(xué)習(xí)探討。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)計算基礎(chǔ)砌體結(jié)構(gòu)鋼筋砼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) </p><p>　　中圖分類號：TU391 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、 結(jié)構(gòu)計算 </b></p>

3、<p>　　1．荷載取值中常遇問題。 </p><p>　　A) 風(fēng)荷載問題，根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3―2002第3.2.2條及條文說明，一般情況下房屋高度大于60m的高層建筑可按100年一遇的風(fēng)壓值采用。 </p><p>　　B) 關(guān)于書庫、檔案庫的活荷載表中的數(shù)值是書架2m時的取值，當(dāng)書架的高度大于2m時，書庫活荷載尚應(yīng)按每米書架高度不小于2.5KN/

4、m2確定。 </p><p>　　C) 汽車通道及停車庫活荷載：消防車單向板時為35KN/m2，不全是20KN/m2。注意柱網(wǎng)尺寸不小于6mx6m。 </p><p>　　2．確定抗震等級時忽視主體與裙房之間有無設(shè)縫，籠統(tǒng)按高層部分來定抗震等級。當(dāng)高層部分與裙房之間不設(shè)縫時，應(yīng)按高層部分來定抗震等級；當(dāng)兩者之間設(shè)有縫時，高層和裙房應(yīng)按各自的情況確定抗震等級。 地下室的抗震等級：應(yīng)按《建筑抗

5、震設(shè)計規(guī)范》（GB 50011―2001）6.1.3條或《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3―2002）4.8.5條，既：當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時（應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.1.14條），地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，可根據(jù)具體情況采用三級或更低。 </p><p>　　3．平面不規(guī)則的結(jié)構(gòu)需進行耦聯(lián)計算，

6、框-剪結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)中框架柱的地震剪力應(yīng)按《高規(guī)》進行框架總剪力的調(diào)整。 </p><p>　　4．選擇正確的振型數(shù)才滿足有效質(zhì)量系數(shù)的要求。 </p><p>　　5．扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的建筑，應(yīng)考慮偶然偏心的地震作用，嚴(yán)格控制樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值在規(guī)范允許的要求之內(nèi)。 </p><p>　　6．選用標(biāo)準(zhǔn)圖的標(biāo)準(zhǔn)

7、構(gòu)件時必需進行必要的驗算。特別選用懸挑構(gòu)件時，必須判斷其抗傾覆荷載是否能滿足被套用的構(gòu)件。 </p><p>　　7．混凝土容重應(yīng)考慮建筑抹面，一般取值26.5-28KN/m3。 </p><p>　　8．地下室外墻抗彎計算時，設(shè)計中荷載分項系數(shù)取錯。土壓力引起的效應(yīng)應(yīng)為永久荷載效應(yīng)，當(dāng)考慮由可變荷載效應(yīng)控制的組合時，土壓力的荷載分項系數(shù)取1.2；當(dāng)考慮由永久荷載效應(yīng)控制的組合時，其荷載分

8、項系數(shù)取1.35。地下室外墻的土壓力應(yīng)為靜止土壓力。 </p><p>　　9．地下室底板在水位較高時，根據(jù)《荷載規(guī)范》強度計算時，板、覆土的自重對結(jié)構(gòu)有利，板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.0?？蛊∮嬎銜r，板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)應(yīng)取為0.9。 </p><p>　　10．地下防水混凝土結(jié)構(gòu)未進行裂縫計算。應(yīng)滿足《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.6條裂縫寬度不得大于0.2mm的要

9、求。 </p><p>　　11．設(shè)計梁、墻、柱及基礎(chǔ)時，活荷載應(yīng)根據(jù)《荷載規(guī)范》要求進行折減，特別注意辦公樓及商業(yè)用房不得折減。 </p><p>　　12．框架及框架-剪力墻等結(jié)構(gòu)，由于填充墻的存在，結(jié)構(gòu)的實際剛度大于計算剛度，應(yīng)根據(jù)實際情況進行周期折減。設(shè)計時應(yīng)進行正確的周期折減。 對砌體填充墻較多，應(yīng)根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3―2002）第3.3.17條確定?？蚣?/p>

10、結(jié)構(gòu)可取0.6~0.7；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)可取0.7~0.8。剪力墻可取0.9~1.0。當(dāng)填充墻較少時，根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施/結(jié)構(gòu)》P204框架結(jié)構(gòu)可取0.7~0.8；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)可取0.8~0.9。剪力墻可取1.0。 </p><p>　　13．頂層裝飾物（包括高女兒墻）在抗震地區(qū)應(yīng)該進行抗震計算，并采取抗震構(gòu)造措施。 </p><p>　　14．高層建筑中，一般情況下，

11、應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別考慮水平地震作用計算；有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于15度時，應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。 </p><p>　　15．關(guān)于結(jié)構(gòu)計算，應(yīng)當(dāng)注意計算機出來的數(shù)值的正確性。 </p><p><b>　　二、下部結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　1．基礎(chǔ)方案選擇不妥時不是產(chǎn)生不安全就會產(chǎn)生浪費，特

12、別是復(fù)合地基應(yīng)注明持力層要求，置換率的選擇，水泥土攪拌樁的合理復(fù)噴長度，墊層厚度的選擇要求等等能做天然地基，就不做樁基，樁基應(yīng)針對地質(zhì)狀況選擇合理樁型。在基礎(chǔ)選用中應(yīng)結(jié)合地基和上部結(jié)構(gòu)的情況，對基礎(chǔ)之間設(shè)拉結(jié)，如獨立柱基之間或與條基，筏基之間應(yīng)加強不要忽略。 </p><p>　　2．由于沒弄不清楚地質(zhì)報告提供的是特征值，故而將特征值充當(dāng)設(shè)計值使用，故而大大增加了用樁量，還好，在圖審時就消除了此類問題。因此，一定

13、把握住詳細(xì)閱讀地質(zhì)報告，合理選用樁的承載值。 </p><p>　　3．地基反梁計算常會在大洞口下及樁在大洞口下時梁配筋不足。 </p><p>　　4．在樁基礎(chǔ)中，特別是有大承臺的基礎(chǔ)中，由于大承臺的原因，連接基礎(chǔ)承臺的地梁的有效跨度大大減小，因此地梁配筋的合理取值也很重要，可以減少不必要的浪費。 </p><p>　　5．地下工程防水混凝土底板混凝土墊層不滿足《

14、地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要求。應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要求不應(yīng)小于C15，厚度不應(yīng)小于100 mm，在軟弱土層中的厚度不應(yīng)小于150mm。防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm。 </p><p>　　6．地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合理；外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》根據(jù)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。 </p><p>　　7．地下室外墻設(shè)計中應(yīng)考慮樓梯間，車道

15、等支承條件不同的外墻計算與設(shè)計，不能與一般外墻相同。當(dāng)頂板不在同一標(biāo)高時，應(yīng)注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。 </p><p>　　8．地下水位較高時，應(yīng)特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮驗算，并采取可靠的抗浮措施。 </p><p>　　9．高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時，應(yīng)在抗水板下設(shè)褥墊，以保證實際受力與設(shè)計計算模型相同。 </p><p&

16、gt;　　10．防潮層以下墻體采用水泥砂漿時應(yīng)注意驗算其強度。（因為水泥砂漿對砌體強度的折減）。 </p><p>　　11．柱基高度應(yīng)滿足柱縱向鋼筋的錨固長度要求。 </p><p>　　12．墻下條形基礎(chǔ)相交處，不應(yīng)重復(fù)計入基礎(chǔ)面積。 </p><p>　　13．地下室墻的門（窗）洞口應(yīng)按計算設(shè)置基礎(chǔ)梁或暗梁。 </p><p>　　14

17、．地下室頂板作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋上部的嵌固部位時，不能采用無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式。 </p><p>　　15．獨立柱基、條基、樁基等混凝土的強度等級不能滿足相應(yīng)環(huán)境類別混凝土耐久性的要求。 </p><p>　　16．大直徑灌注樁側(cè)阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)及端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)應(yīng)按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94—94中的5.2.9條取用。 </p><p>　　17．考慮樁側(cè)

18、土的孔隙水壓力在打樁的時候瞬時提高，可以用1.0的設(shè)計值來打樁，打樁時采用雙控，要求進入持力層2米，進入持力層后,如果還不能達(dá)到極限值也可以停止再壓。對于沙土,因其孔隙水壓力消散速度快，而且打樁時產(chǎn)生樁頭的擠密效應(yīng)在樁身受到擾動的時候容易消失,所以沙士壓樁后期的提高不多。 </p><p>　　18．建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。 </p><p>　　19．基礎(chǔ)

19、設(shè)計中，單憑按豎向荷載作用進行承臺設(shè)計是不夠的，還應(yīng)增加彎矩和 剪力。 </p><p>　　20．抗拔樁設(shè)計時，樁身配筋量僅按強度要求進行計算，缺少裂縫寬度驗算，按裂縫寬度控制計算 結(jié)果的配筋量遠(yuǎn)大于按強度要求計算的配筋量，在設(shè)計中往往缺抗拔樁靜載試驗及其配筋做法等要求說明。有抗拔要求的承臺按一般樁基受壓的承臺進行配筋，承臺頂部受拉區(qū)未配筋，筏基基礎(chǔ)梁或地下室底板梁的受力方向與一般樓屋面梁板不同，其梁配筋設(shè)計也

20、采用平法表示但未附加圖示說明，存在安全隱患。 </p><p>　　21．目前建筑工程大量采用截面尺寸較小的預(yù)應(yīng)力管樁，且在多層建筑中采用單柱單樁或一柱兩樁基礎(chǔ)，柱底彎矩由基礎(chǔ)梁和樁共同承受。單柱單樁或垂直于兩樁連線方向的基礎(chǔ)梁設(shè)計中，未考慮平衡該方向柱腳在水平風(fēng)荷載或地震作用下所產(chǎn)生彎矩因素，基礎(chǔ)梁兩端箍筋未按框架梁抗震構(gòu)造要求設(shè)置箍筋加密區(qū)，基礎(chǔ)梁的上下主筋在樁臺內(nèi)錨固長度與構(gòu)造做法要求未加說明。樁身考慮承受

21、上部結(jié)構(gòu)傳來的彎矩作用時也未進行抗彎承載力計算，存在著抗震薄弱環(huán)節(jié)，給工程留下潛在的隱患。 </p><p>　　22．淺基礎(chǔ)施工圖中經(jīng)常未注明基槽開挖后應(yīng)進行基槽檢驗的要求，樁基礎(chǔ)施工圖中經(jīng)常未注明樁端持力層檢驗、施工完成后的工程樁進行豎向承載力檢驗的要求。 </p><p>　　23．天然地基擴展基礎(chǔ)持力層或樁基持力層下面存在軟弱下臥層，應(yīng)進行沉降和軟弱下臥層地基承載力驗算。 <

22、/p><p>　　24．壓實填土地基處理問題，有的工程處于部分挖方、部分填方地段，填方地段采用壓實填土人工處理地基，其壓實填土地基的填料、施工、壓實填土的范圍以及壓實填土地基檢驗等均應(yīng)提出具體要求說明，以及應(yīng)注明壓實填土的密實度要求和地基承載力特征值要求。 </p><p><b>　　三、上部結(jié)構(gòu) </b></p><p><b>　　

23、（一） 砌體結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　1．注意縱、橫墻不能過少。 </p><p>　　2．女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱間距不宜大于4米。 </p><p>　　3．五層及五層以上房屋的墻，以及受振動或?qū)痈叽笥?米的墻、柱所采用的材料的最低強度等級為：磚采用MU10；砌塊采用MU7.5；石材采用MU30；砂漿采用M5。 </p>&

24、lt;p>　　4．挑梁設(shè)計除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)該滿足下列要求：（1）縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋面積伸入梁尾端，且不少于2根12。其余鋼筋伸入支座的長度不應(yīng)小于2/3倍的挑梁埋入砌體長度。（2）挑梁埋入砌體長度與挑出長度之比宜大于1.2；當(dāng)挑梁上無砌體時候，其比值宜大于2。 </p><p>　　5．砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)注明施工質(zhì)量控制等級。 </p&g

25、t;<p>　　6．嚴(yán)禁采用實心粘土磚。 </p><p>　　7．多層砌體結(jié)構(gòu)，在抗震設(shè)防地區(qū)，樓板面有高差時，其高差不應(yīng)超過一個梁高，超過時，應(yīng)將錯層當(dāng)兩個樓層計入房屋的總層數(shù)中。 當(dāng)錯層樓蓋高差不大于1/4層高且不大于700mm，錯層交界的墻體，除兩側(cè)樓蓋處圈梁照常設(shè)置外，還應(yīng)沿墻長每隔不大于2m設(shè)一根構(gòu)造柱。 </p><p>　　8．在抗震設(shè)防區(qū)，多層砌體房屋不應(yīng)設(shè)

26、轉(zhuǎn)角窗。 </p><p>　　9．托墻梁側(cè)向腰筋應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001 7.5.4(3)條。即：沿梁高應(yīng)設(shè)腰筋，數(shù)量不應(yīng)少于2Ф14，間距不應(yīng)大于200mm。 </p><p>　　10．對小墻垛和梁端支承處應(yīng)驗算砌體的局部承壓。 </p><p>　　11．挑梁外露部分與墻內(nèi)部分標(biāo)高不同時應(yīng)注意梁在折角處的寬度及鋼筋的錨固。 <

27、/p><p>　　12．在凍脹地區(qū)，地面以下或防潮層以下的砌體，不宜采用多孔磚，如采用時，其孔洞應(yīng)用水泥砂漿灌實。當(dāng)采用混凝土砌塊砌體時，其孔洞應(yīng)采用強度等級不低于Cb20的混凝土灌實。 </p><p>　　13．砌體結(jié)構(gòu)的大梁（跨度大于6米），當(dāng)梁跨度超過規(guī)定數(shù)值時，其支承處應(yīng)采取措施。 </p><p>　　14．外凸窗臺板應(yīng)驗算抗傾覆。 </p>

28、<p>　　15．坡地上多層砌體房屋的層數(shù)和總高度，結(jié)構(gòu)每層樓板與山體沒有可靠的錨固、連接時，室外地坪應(yīng)從低 處計算。 </p><p>　?。ǘ?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) </p><p>　　1．框架上立柱如承上層梁板時構(gòu)造宜按框支梁。 </p><p>　　2．框架短柱（指剪跨比不大于2的框架柱，現(xiàn)有大部分計算軟件未提供剪跨比計算結(jié)果，現(xiàn)仍按框架柱的凈高是否

29、大于柱截面高度的4倍判斷）應(yīng)全高加密箍筋； </p><p>　　3．框架梁梁跨相差較大（大、小跨）時，應(yīng)根據(jù)彎矩包絡(luò)圖設(shè)計，有時小跨的負(fù)鋼筋要通長設(shè)，這一點，本人在以前的設(shè)計中確實是重視不夠。 </p><p>　　4．抗震設(shè)計的框架梁、框支梁均應(yīng)設(shè)箍筋加密區(qū)。 </p><p>　　5．抗震設(shè)計時,以下情況抗震等級應(yīng)提高：短肢剪力墻抗震等級；部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，

30、當(dāng)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層及3層以上時的框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級；帶加強層高層建筑結(jié)構(gòu)的加強層及其相鄰層的框架柱和核心筒剪力墻的抗震等級；錯層高層建筑，錯層處的框架柱和剪力墻的抗震等級；連體高層建筑，連接體與連接體相鄰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級。以上提高原抗震等級為特一級則不再提高。 </p><p>　　6．框支剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)注意轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比符不符合要求。 </p><p&

31、gt;　　7．框架梁搭在剪力墻時，梁縱向鋼筋平直段的錨固長度應(yīng)滿足要求。 </p><p>　　8．懸挑板厚度超過相近房間板厚時，應(yīng)驗算房間板的強度。 </p><p>　　9．大跨度的梁、板應(yīng)進行撓度、裂縫計算。 </p><p>　　10．框架梁高小于400時加密區(qū)箍筋間距偏大（不應(yīng)小于梁高的四分之一）。 </p><p>　　11．抗震

32、設(shè)計時，不應(yīng)采用部分砌體墻承重部分框架的混合形式；框架結(jié)構(gòu)中樓、電梯間及局部出屋面的電梯機房、水箱間等均應(yīng)采用框架承重，不得采用砌體墻承重；雨篷等構(gòu)件應(yīng)從承重梁、柱上挑出，不得從填充墻上挑出；樓梯梁和夾層梁等應(yīng)支承在混凝土柱上，不得支承在填充墻上。 </p><p>　　12．單層鋼筋混凝土柱廠房：廠房的同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，不應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式；廠房端部應(yīng)設(shè)屋架，不應(yīng)采用山墻承重；廠房單元內(nèi)不應(yīng)采用橫墻和排架混合承

33、重。 </p><p>　　13．內(nèi)折角梁，縱筋宜在受壓區(qū)錨固，見《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010―2002第10.2.14條。 </p><p>　　14．準(zhǔn)確判斷房屋的高度、高寬比及結(jié)構(gòu)平面的規(guī)則性。 </p><p>　　15．剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁注意高大于700mm時，兩側(cè)沿梁高腰筋d＞10mm，跨高比不大于2.5時，兩側(cè)腰筋面積配筋率≥0.3%。 <

34、;/p><p>　　16．高規(guī)第8.1.3條規(guī)定：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時，其框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)采用，其最大適用高度和高寬比限值可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加。 </p><p>　　17．根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3―2002第10.2.4條：底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其剪力墻底部加強部位的高度可取框支

35、層加上框支層以上兩層的高度及墻肢總高度的1/8二者的較大值。 </p><p><b>　?。ㄈ?鋼結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　1．準(zhǔn)確設(shè)置柱間支撐和隅撐。 </p><p>　　2．注意角鋼柱間支撐、水平支撐及剛性系桿的長細(xì)比符不符合規(guī)范規(guī)定。 </p><p>　　3．門式剛架轉(zhuǎn)折處（柱頂及屋脊）應(yīng)設(shè)通長剛

36、性系桿。 </p><p>　　4．檁條、墻梁間應(yīng)設(shè)拉條（包括斜拉桿及撐桿）。 </p><p>　　5．柱腳底部的水平剪力大于摩擦力時，應(yīng)設(shè)置抗剪鍵。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　然而，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中還存在許多我們不太注意就會出現(xiàn)的失誤或者問題。本人列舉的內(nèi)容也相當(dāng)有限，希望大

37、家加強對規(guī)范的學(xué)習(xí)和了解，掌握規(guī)范條文解釋的內(nèi)涵，加強對常見結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤的辨別力，提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的防治能力。本人自當(dāng)拋磚引玉，希望能同大家互相學(xué)習(xí)，取長補短，旨在提高結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的安全性、合理性。 </p><p><b>　　參考文件 </b></p><p>　　[1]《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3―2002） </p><p&g

38、t;　　[2]《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（50011—2001） </p><p>　　[3]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010—2002） </p><p>　　[4]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2006年版）（GB50009—2001） </p><p>　　[5]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《GB50007—2002》 </p><p>　　[6]