房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題分析_工程管理

1、房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)問(wèn)題分析本文主要針對(duì)當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些常見(jiàn)卻又常被人們忽視的錯(cuò)誤進(jìn)行了剖析，指出了錯(cuò)誤的緣由和后果，并給出了一些設(shè)計(jì)建議和構(gòu)造的要求。1 地基與基礎(chǔ)方面1.1 多層房屋建筑無(wú)地質(zhì)詳勘報(bào)告，僅僅依據(jù)建設(shè)單位口頭或籠統(tǒng)參照四周建筑物的基礎(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，平安適用，設(shè)計(jì)人員必需依據(jù)地質(zhì)勘察資料，統(tǒng)一考察多方面因素進(jìn)行基礎(chǔ)類型和上部結(jié)構(gòu)方寧設(shè)計(jì)，僅憑地耐力這一數(shù)據(jù)是不完全面的，也是擔(dān)心全的，更不能盲目地把耐力容許值取得小一些就認(rèn)為成無(wú)一失了。1.2 采納換土墊層進(jìn)行脆弱地基處理，不進(jìn)行換土墊層設(shè)計(jì)，只憑閱歷處置。有時(shí)設(shè)計(jì)者脆弱地基的危害

2、熟悉不足，只是簡(jiǎn)潔地憑借閱歷采納砂墊層加強(qiáng)一下承載力，沒(méi)有進(jìn)行墊層寬度和厚度計(jì)算，既擔(dān)心全，又不經(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)范舸用荷載乘折減系數(shù)計(jì)算其荷 載值，因而荷載值精確。2 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)造不但能夠提高墻體的坑剪力量，而且構(gòu)造柱與圄梁聯(lián)結(jié)在一起，形成對(duì)砌體的約束，這對(duì)于限制墻體裂縫的開(kāi)展，維持豎向承載力，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)造柱常常被作為承重柱使用，這種作法將引起以下幾個(gè)問(wèn)題。2.1 構(gòu)造柱作為承重柱使用后，使得構(gòu)造

3、柱提前受力，這不但會(huì)降低構(gòu)造柱對(duì)徹底的拉結(jié)和約束作和，而且結(jié)構(gòu)一旦遭受地震作用時(shí)，在構(gòu)造柱位置必定形成應(yīng)力集中，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)薄弱的部位。2.2 構(gòu)造柱一般生根于地圈梁中，沒(méi)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)度必定不能滿意要求。柱底基礎(chǔ)一旦發(fā)生沖切或局部承壓被消失裂縫。本文建議承重大梁下的柱子應(yīng)按承重柱設(shè)計(jì)。若梁 上荷載和跨度都比較小時(shí)，構(gòu)造柱也可布置于梁下，但此時(shí)必需按不考慮構(gòu)造柱作用來(lái)驗(yàn)算下墻體的局部承壓和抗彎強(qiáng)度。閱歷算滿意，方可在梁下布置構(gòu)造柱。3 承重柱截面高度設(shè)計(jì)過(guò)小這種狀況多發(fā)生于六度抗

4、震設(shè)防區(qū)。一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得誤認(rèn)為六度設(shè)防就是不設(shè)防，不圖受力分析便利，他們有意把柱子的截面高度設(shè)計(jì)得過(guò)小，使梁柱的線剛度比加大(因一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定：當(dāng)梁柱的線剛度比大于4時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖中梁柱節(jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為鉸支)。把梁簡(jiǎn)化為鉸支梁，柱按軸心受壓計(jì)算。這種做法雖然易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，但卻給房屋結(jié)構(gòu)埋下了隱患。由于這樣做忽視了梁柱間的剛結(jié)作用，即忽視了柱對(duì)消化酶的約束彎矩，加之以柱截面的配筋都較小，結(jié)構(gòu)一旦受力后，柱頂抗彎強(qiáng)度必定不足，從而柱子而梁底四周將會(huì)消失一條或多條水平裂縫，形成塑性餃。這樣在正常使用狀況下，柱子已開(kāi)頭帶餃工作。這不但影響了房屋 的耐久性，而且也經(jīng)常引起用戶的恐驚心理。更為嚴(yán)

5、峻的是，這樣的結(jié)構(gòu)一理遭受地震作用時(shí)，將會(huì)倒塌，這違反了現(xiàn)行抗震規(guī)范中“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則。4 在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，只留意了橫向框架的設(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，各方面的地震和用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件來(lái)?yè)?dān)當(dāng)。說(shuō)是說(shuō)，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)以于非抗震設(shè)計(jì)，而縱向地按一般的連續(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(wú)法不答合框架的構(gòu)造要求。由于沒(méi)有考慮地震的縱向作用，在實(shí)際設(shè)計(jì)中常常消失梁的支座負(fù)筋，跨中縱筋及箍筋的配筋置均不足的現(xiàn)象。5 懸挑梁的梁高選用過(guò)小設(shè)計(jì)者往往只留意了對(duì)梁的強(qiáng)充和

6、傾覆進(jìn)行驗(yàn)算，而忽視了對(duì)梁手撓度的驗(yàn)算。梁高選用過(guò)小，引起梁截面的受壓區(qū)應(yīng)力過(guò)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消失裂縫，裂縫寬度隨著挑梁變形的回大而加寬，影響了房屋的正常使用。據(jù)筆者觀看，這種挑梁的變形進(jìn)展到后期，梁支座截面上部受拉區(qū)經(jīng)常消失較寬的豎向裂縫。受支座四周上部受拉區(qū)經(jīng)常消失較寬的豎向裂縫。受支座四周剪彎作用的影響，豎向裂縫向下延長(zhǎng)進(jìn)展為斜裂縫，此時(shí)梁已接近破壞，當(dāng)為托墻挑梁時(shí)，梁過(guò)大的撓度引起梁上境 況體在梁支座四周消失裂縫。裂縫在梁支座處沿斜向延長(zhǎng)，縫愈靠上愈寬。挑梁的截面過(guò)小對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震也很不利。懸挑結(jié)構(gòu)對(duì)豎向地震

7、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。6 連續(xù)梁按單梁進(jìn)行設(shè)計(jì)這種狀況多發(fā)在陽(yáng)臺(tái)邊梁的設(shè)計(jì)中。由于邊梁上的荷 重一般較小，沒(méi)有引起設(shè)計(jì)得的重視，左圖受力分析便利，設(shè)計(jì)得把實(shí)際應(yīng)為連續(xù)梁的梁按單簡(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(guò)少。這樣必定引起梁在支座四周上部受拉區(qū)消失豎向裂縫，進(jìn)而引起梁上部攔板消失豎向裂縫。假如該邊梁長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，問(wèn)題將會(huì)變得更加嚴(yán)峻。由于該梁一般直接暴露在室外，受環(huán)境溫度影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，梁的伸縮受到梁端柱或挑梁的約束，在梁內(nèi)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，該收縮應(yīng)力作用于原已產(chǎn)生的梁上裂縫處，引起

8、梁的支座四周沿整個(gè)梁截面四周裂縫貫穿，梁承載力降低，直接影響了使用平安。7 樓板設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件，是它將樓面，屋面的荷載傳給其四周的墻或梁上，樓板的設(shè)計(jì)問(wèn)題必將連帶梁、墻、柱等構(gòu)件平安。若對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不周，很簡(jiǎn)單消失設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題，有的還可能存在嚴(yán)峻的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計(jì)中常見(jiàn)如下幾個(gè)問(wèn)題。7.1 設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算便利或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)熟悉不足，簡(jiǎn)潔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(guò)大，而另一方向僅按構(gòu)造配筋，造成配筋嚴(yán)峻不足，致使板消失裂縫。7.2 板承受線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問(wèn)題，在民用建筑中，經(jīng)常在樓板上布置一些非承重隔墻故大樓板設(shè)計(jì)中經(jīng)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。另外，板上隔墻頂部處理常采納立磚斜砌砌頂緊上部分的樓、屋面板，這樣會(huì)給上部的板增加了一個(gè)中間支承點(diǎn)，使其變?yōu)檫B續(xù)板，支承點(diǎn)上部消失了負(fù)彎矩，而在板的設(shè)計(jì)中又沒(méi)考慮該部分的影響，致使板頂消失裂縫。7.3 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d(d為