淺析建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題與方法4300字

1、淺析建筑工程構(gòu)造設(shè)計(jì)中的常見問題與方法4300字 摘要：建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的平安，而構(gòu)造設(shè)計(jì)在建筑工程中起著非常重要的地位，構(gòu)造的破壞可能產(chǎn)生的后果危及人的生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生社會影響等等。正是其后果嚴(yán)重性，因此我們在實(shí)際工程中必須引起足夠的重視。本文根據(jù)作者多年的構(gòu)造設(shè)計(jì)經(jīng)歷總結(jié)了建筑工程構(gòu)造設(shè)計(jì)中常見的問題與改良的方法，與同行共同討論，以進(jìn)步設(shè)計(jì)的質(zhì)量。 畢業(yè)關(guān)鍵詞：建筑工程；構(gòu)造設(shè)計(jì)；常見問題；設(shè)計(jì)方法；設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化1建筑工程構(gòu)造設(shè)計(jì)常見問題分析 1.1不符合國家法律、法規(guī)規(guī)定的問題 我國現(xiàn)行工程建立標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類：一類為強(qiáng)迫性標(biāo)準(zhǔn)，另一類為推薦性標(biāo)準(zhǔn)。 所謂強(qiáng)迫

2、性條文，是將強(qiáng)迫性國家標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)迫性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)迫性地方標(biāo)準(zhǔn)中直接涉及工程平安、人體安康、環(huán)境保護(hù)和公共利益的條款選取錄出來，形成了必須嚴(yán)格執(zhí)行的強(qiáng)迫性條文，不執(zhí)行該條文，政府主管部門應(yīng)給予相應(yīng)的處分，造成質(zhì)量事故的，要追究相應(yīng)的責(zé)任。 1.2構(gòu)造設(shè)計(jì)總說明 1.2.1漏掉建筑的平安等級，或者未將部分重要構(gòu)件的平安等級與整棟建筑物的平安等級分別確定 建筑的平安等級直接影響到承載力表達(dá)式中構(gòu)造重要性系數(shù)0的取值，所以在設(shè)計(jì)中必須予以明確。按建筑構(gòu)造可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)G50068-2001第1.0.8條規(guī)定，破壞后果很嚴(yán)重的重要建筑平安等級為一級，破壞后果嚴(yán)重的一般建筑平安等級為二級，破壞后果不嚴(yán)重

3、的次要建筑平安等級為三級。但值得注意的是，在整棟建筑中，部分構(gòu)造構(gòu)件因重要程度的不同平安等級比整個(gè)構(gòu)造要高。不同的標(biāo)準(zhǔn)有各自平安等級的定義，上部構(gòu)造應(yīng)該按?混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定來定，樁基平安等級應(yīng)按?建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定來定。如一幢24層的民用建筑物，建筑構(gòu)造的平安等級為二級，建筑樁基平安等級為一級。 1.2.2建筑抗震設(shè)防分類概念不清，個(gè)別設(shè)計(jì)不能正確地對建筑物進(jìn)展抗震設(shè)防分類 建筑抗震設(shè)防類別的劃分是關(guān)系到國計(jì)民生的政策性很強(qiáng)的技術(shù)規(guī)定，應(yīng)嚴(yán)格按?建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)?(GB502232022)的規(guī)定執(zhí)行，設(shè)計(jì)者應(yīng)深入領(lǐng)會“根本規(guī)定的內(nèi)涵，分析任務(wù)的性質(zhì)、規(guī)模、特點(diǎn)、對社會的影響等因

4、素，合理進(jìn)展分類。 1.3構(gòu)造電算或設(shè)計(jì)方法的問題 1.3.1實(shí)際施工圖與電算的計(jì)算簡圖有不符之處 主要表如今剪力墻開洞大小、門窗洞口位置、剪力墻長度、剪力墻厚度、框架柱計(jì)算高度等與施工圖不符。大都是因?yàn)闃?gòu)造專業(yè)計(jì)算工作進(jìn)展得早，建筑平面屢次調(diào)整，又未及時(shí)反提給構(gòu)造專業(yè)，造成專業(yè)之間互相脫節(jié)，到施工圖進(jìn)入校審階段，注意力都集中在圖面上，已沒有時(shí)間再一一對照建筑圖，所以造成這類錯(cuò)誤，其后果可能造成某些構(gòu)件配筋失真，甚至?xí)斐膳浣钊狈Φ奈ｋU(xiǎn)。 1.3.2抗震概念設(shè)計(jì)缺乏 概念設(shè)計(jì)是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要手段之一。建筑抗震設(shè)防的三個(gè)水準(zhǔn)目的通常可用“小震不壞、中震可修、大震不倒來表述，第一水準(zhǔn)可通過承載

5、力計(jì)算來保證，第二階段是通過構(gòu)造可靠度標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)系數(shù)來到達(dá)損壞可修的目的，而第三水準(zhǔn)那么是通過概念設(shè)計(jì)和各種抗震構(gòu)造措施得以實(shí)現(xiàn)。廣義上講，概念設(shè)計(jì)是建筑抗震思想和抗震原理的實(shí)際運(yùn)用，它對建筑提出了很多要求，比方規(guī)那么性要求；構(gòu)筑多道構(gòu)造抗震防線的要求，即要求構(gòu)造具有良好的吸能、耗能才能，有盡可能高的靜不定次數(shù)；防止豎向承載力與剛度突變的要求，即防止地震時(shí)因塑性變形集中、薄弱環(huán)節(jié)破壞而引起建筑整體倒塌；構(gòu)造構(gòu)件盡可能為延性構(gòu)件的要求等等。2建筑工程構(gòu)造設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化 2.1首先確定整體構(gòu)造的科學(xué)性和合理性 (1)剛重比是構(gòu)造剛度與重力荷載之比。它是控制構(gòu)造整體穩(wěn)定性的重要因素，也是影響重力二階效

6、應(yīng)(P效應(yīng))的主要參數(shù)。通常用增大系數(shù)法來考慮構(gòu)造的重力二階效應(yīng)，如考慮重力二階效應(yīng)的構(gòu)造位移可用未考慮P效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果乘以位移增大系數(shù)，但保持位移限制條件不變(框架構(gòu)造層間位移角1/550)；考慮構(gòu)造構(gòu)件重力二階效應(yīng)的端部彎矩和剪力值，可采用未考慮P效應(yīng)的計(jì)算結(jié)果乘以內(nèi)力增大系數(shù)。一般情況下，對于框架構(gòu)造假設(shè)滿足：Dj20Gj/hj(j=1，2，n)構(gòu)造不考慮重力二階效應(yīng)的影響。構(gòu)造的剛重比增大P效應(yīng)減小，P效應(yīng)控制在20%以內(nèi)，構(gòu)造的穩(wěn)定具有適宜的平安儲藏，該值假如不滿足要求，那么可能引起構(gòu)造失穩(wěn)倒塌，應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。 (2)剛度比和層間受剪承載力之比是控制構(gòu)造豎向不規(guī)那么的重

7、要指標(biāo)。剪切剛度主要用于底部大空間為一層的轉(zhuǎn)換構(gòu)造及對地下室嵌固條件的斷定；剪彎剛度主要用于底部大空間為多層的轉(zhuǎn)換構(gòu)造；地震力與層間位移比是執(zhí)行?抗震標(biāo)準(zhǔn)?第3.4.2條和?高規(guī)?4.3.5條的相關(guān)規(guī)定，通常絕大多數(shù)工程都可以用此法計(jì)算剛度比，這也是軟件的缺省方式。 (3)層間位移比是控制構(gòu)造平面不規(guī)那么性的重要指標(biāo)。其限值在?建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?和?高規(guī)?中均有明確的規(guī)定。需要指出的是，新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的位移比限值是按剛性板假定作出的，假如在構(gòu)造模型中設(shè)定了彈性板，那么必須在軟件參數(shù)設(shè)置時(shí)選擇“對所有樓層強(qiáng)迫采用剛性樓板假定，以便計(jì)算出正確的位移比。在位移比滿足要求后，再去掉“對所有樓層強(qiáng)迫采用剛

8、性樓板假定的選擇，以彈性樓板設(shè)定進(jìn)展后續(xù)配筋計(jì)算。 (4)剪重比是抗震設(shè)計(jì)中非常重要的參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)之所以規(guī)定剪重比，主要是因?yàn)殚L期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，由此計(jì)算出來的程度地震作用下的構(gòu)造效應(yīng)可能太小。而對于長周期構(gòu)造，地震動(dòng)態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對構(gòu)造具有更大的破壞作用，假設(shè)剪重比小于0.02，構(gòu)造剛度雖然滿足程度位移限制要求(框架構(gòu)造層間位移角1/550)，但往往不能滿足構(gòu)造的整體穩(wěn)定條件。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中綜合考慮剛重比與剪重比的合理取值。 2.2構(gòu)造體系選型的設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化 構(gòu)造體系選型的優(yōu)化是在工程建筑方案確定過程中就介入，可防止建筑方案在構(gòu)造方面的嚴(yán)重不合理。首先是

9、建筑物的體型平面長度及長寬比，豎向高寬比，立面形狀等，其次是柱網(wǎng)尺寸，層高以及主要抗側(cè)力構(gòu)件的所在位置等。 例如：主-次梁樓蓋的柱網(wǎng)不宜設(shè)計(jì)成正方形，而應(yīng)是矩形。以短跨為主梁，長跨為次梁，而且短跨與長跨的比例小于0.75相比照擬經(jīng)濟(jì)。一般比擬常用的主-次梁跨度比取0.650.70比擬適宜。這樣設(shè)計(jì)計(jì)算出的來的主、次梁截面高度能協(xié)調(diào)一致，做到梁底齊平，從而保證樓蓋的構(gòu)造高度最小。 2.3構(gòu)造構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法與優(yōu)化 2.3.1剪力墻下布樁 在框剪構(gòu)造或剪力墻構(gòu)造中，剪力墻是承受地震程度力的主要構(gòu)件，也是承受豎向荷載的重要構(gòu)件，所以應(yīng)沿剪力墻全長布樁(同時(shí)滿足計(jì)算要求)，樁中心線與剪力墻中心線宜重合，

10、當(dāng)布置雙排樁時(shí)，樁承臺應(yīng)有足夠的剛度，并應(yīng)作承臺的抗彎、沖剪驗(yàn)算。 2.3.2根底設(shè)計(jì)方面 1建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物，未驗(yàn)算其穩(wěn)定性。當(dāng)設(shè)有一側(cè)或多側(cè)開口的地下室時(shí)，主體設(shè)計(jì)未考慮土壓力影響進(jìn)展受力分析，并驗(yàn)算整體建筑的抗傾覆和抗滑移穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺，建筑地下室或地下構(gòu)筑物存在上浮問題時(shí)，未進(jìn)展抗浮驗(yàn)算。 2樁根底設(shè)計(jì)中，僅按豎向荷載作用進(jìn)展布樁，未驗(yàn)算彎矩作用下承臺底部邊樁的反力。尤其是框剪構(gòu)造的剪力墻及剪力墻構(gòu)造核心筒底部彎矩和剪力對根底承載力的影響較大，不應(yīng)遺漏。對于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度構(gòu)造等彎矩較大的承臺底部樁基尚應(yīng)驗(yàn)算是否存在向上的抗拔力。 抗

11、拔樁設(shè)計(jì)時(shí)，樁身配筋量僅按強(qiáng)度要求進(jìn)展計(jì)算，缺少裂縫寬度驗(yàn)算，按裂縫寬度控制計(jì)算結(jié)果的配筋量遠(yuǎn)大于按強(qiáng)度要求計(jì)算的配筋量，在設(shè)計(jì)中往往缺抗拔樁靜載試驗(yàn)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(jìn)展配筋，承臺頂部受拉區(qū)未配筋，筏基根底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(jì)也采用平法表示但需附加圖示說明。 3天然地基獨(dú)立根底帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中，地下室底板與柱下獨(dú)立根底埋置于同一持力層上，構(gòu)造計(jì)算中僅按上部構(gòu)造荷載全部由柱下獨(dú)立根底承當(dāng)，而地下室底板僅按一般地下室底板受荷情況進(jìn)展設(shè)計(jì)，實(shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立根底在上部荷載作用下，將會一起發(fā)生沉降

12、變形共同受力，按上述計(jì)算原那么進(jìn)展設(shè)計(jì)，對底板而言是偏于不平安的，有可能會導(dǎo)致地下室底板承載才能缺乏而開裂。按照變形協(xié)調(diào)受力的原理，應(yīng)當(dāng)將地下室底板與獨(dú)立根底連為一體按彈性地基有限元受力分析。也可以采取如下形式：除了柱下獨(dú)立根底之外，其地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施。這時(shí)，底板可不參與獨(dú)立根底分擔(dān)上部荷載，而按底板本身承受底板與疏水墊層自重、地下水上浮力、人防等效荷載有人防時(shí)考慮等進(jìn)展設(shè)計(jì)。 2.2.3梁上部鋼筋的凈距 該情況常見于住宅陽臺的挑梁中，例如250 寬的梁上部單排放置3根25 的鋼筋。按照構(gòu)造要求，上部鋼筋的凈距應(yīng)為1.5倍鋼筋直徑并不小于30。按此規(guī)定，上述情況鋼筋凈距應(yīng)

13、為37.5，實(shí)為33.3，不滿足要求，這樣做的結(jié)果是由于上部鋼筋較密給混凝土的振搗帶來困難，影響混凝土質(zhì)量，此時(shí)應(yīng)采用雙排筋或加大梁截面。 2.3.4鋼筋混凝土墻頂、墻底不需要加粗鋼筋-鋼筋混凝土墻等于是一道深梁，下端與根底底板相連，是其翼緣。因此，根底底板的鋼筋，可以看作是倒T形梁的受力鋼筋，它的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)比另加225大得多。因此，另加2根粗鋼筋是沒有必要的。同理，鋼筋混凝土墻頂另加鋼筋也是不需要的。 2.3.5新級鋼筋是專門為建筑構(gòu)造應(yīng)用開發(fā)的新型鋼筋,比普通級鋼強(qiáng)度進(jìn)步近20%,而每噸價(jià)格卻增加不超過10%。選用新級鋼筋,不僅可以節(jié)省用鋼量,同時(shí)可增加建筑物平安儲藏和混凝土構(gòu)造強(qiáng)度,對高層和重要建筑作用尤其顯著。3完畢語 總之，構(gòu)造設(shè)