结构设计中的常见病多发病.docx
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结构设计中的常见病多发病
结构设计中的常见病、多发病
施工图院级验证中常遇到的问题
一、图纸目录及工程说明:
(一)图纸目录:
图纸的名称或图号与施工图纸不一致。
(二)结构通用工程说明:
1.结构设计使用年限为50年,有的写成结构设计基准期为50年。
结构设计使用年限属强制性条文,施工图审查要点规定中是需要交待清楚的,而设计基准期是编制建筑结构可靠度设计统一标准的依据,其所采用的设计基准期为50年进行编制。
与结构设计使用年限不能等同。
2.建筑结构的抗震设防类别,大多数图纸没有交待。
这亦是审查要点要求需要交待的。
3.结构的抗震等级,只用于钢筋混凝土结构,有的是钢结构或砖混结构,亦标明结构抗震等级就找不到依据,不合适。
4.说明中只交待予制构件的吊环及吊挂用的吊钩不得采用冷加工的钢筋,但没有交待予埋件的锚固钢筋严禁使用冷加工钢筋制作,而图中甚至工程说明中都有受力埋件样图,这属强制性条文,应该交待清楚。
5.水平墙梁或圈梁的截面高度用180mm,不能满足“多孔砖砌体结构技术规范”中所规定的≥200mm的要求。
因为所用的砖为多孔砖,并要求其容重≤140KN/m3,就应满足其规范要求。
6.钢筋的混凝土保护层厚度均有交待,但当梁、柱中钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时的防裂措施未作交待。
7.标准图集97G329-1~9不能再用,有新出的图集03G329-1及04G329-2~9。
二、地面(±0.000)以下部分:
(一)基础平面图(柱下独立基础):
1.基础底板外轮廓线与轴线的关系尺寸有的未作交待(按设计深度要求是应该交待的),基础就无法定位。
有的图在注中注有“除注明者外,基础中心线与轴线重合”,此表示方法亦不能说交待不清楚,只能说该图的设计深度不够,在图中看不到基础的大小尺寸,无法进行施工放线,施工不方便。
2.未交待基础的持力层及地基承载力特征值,这亦不满足设计深度要求。
复合地基亦应该交待其持力层及其特征值。
3.在注中常发现有“当挖至基础底设计标高仍未到达持力层时,需按1:
2放坡下挖至持力层内200mm”的说法,这是不对的,1:
2放坡是对条形基础的要求,不能搬到独立基础来用,正确的要求是“继续下挖至持力层内200mm”。
4.基础平面图中的构件、剖面、或大样图所在的图纸张号未交待,按设计深度要求是应该交待的。
5.混凝土的强度等级应符合耐久性的要求:
二a类环境≥C25;二b类环境≥C30,但发现有的地下构件采用C20,人工挖孔桩亦用C20。
都不能满足耐久性要求。
(二)基础大样图(柱下独立基础):
1.基础大样图的基底平面尺寸与基础平面图中的尺寸不一致,往往是设计人员要查对计算书才知道那个是对的。
2.基础台阶的尺寸不符合构造要求,按构造要求,台阶的宽高
比
≥1,但有的图纸出现
<1,而有的图宽度放得太宽而形成浪费。
3.基础底板的配筋不满足最小配筋率0.15%的要求,配筋率的计算应取基础全截面面积进行计算。
4.平面与剖面的配筋不一致,无法判别那个是对或错。
5.钢柱基础,按规定柱脚在地面以下部分应采用强度等级较低的混凝土包裹并高出地面150mm,但往往只示意裹至地坪,这属于强制性条文,应交待详细些。
(三)地下室或水池结构图:
1.很少有图纸是交待了抗浮设计水位的,按设计深度要求是应该交待的,况且抗浮设计还是强制性条文。
2.底板的配筋往往不满足最小配筋率的要求,因为底板比较厚且跨度小,往往会疏忽,如底板厚300mm,C30砼。
即需要配置Ф12@170才能满足要求。
建议底板的配筋率不按卧土板考虑。
3.侧壁的配筋亦常发现不满足最小配筋率要求的,特别是侧壁的水平钢筋,大多是按分布钢筋配置,但又没有交待转角处受力部位的配筋,这就不对。
一般而言,侧壁的宽高比都小于3,属三边支承或四边支承的双向板,其水平钢筋属受力钢筋,即是宽高比大于3,但在转角处其水平方向仍是受力的,故不能通长按分布钢筋考虑。
4.有的图纸对材料及防渗等级未作交待,这亦不能满足设计深度要求。
一般来说地下构筑物均采用防水混凝土,其强度等级≥C25,若属二b类环境即需≥C30,抗渗等级≥Sb。
(四)砖混结构的条型基础(基础平面图):
1.定位尺寸交待不全,特别是出轴线外的悬墙部分,往往是未交待基础及墙的尽端尺寸。
2.基础放坡的交待不能满足设计深度规定的要求,一般图纸都是在注中写着“当挖至基底设计标高仍未到达持力土层时,需按1:
2放坡下挖至持力土层的200mm”就算了,这是不够的,按设计深度要求尚应绘出放坡示意图,若隔墙基础与承重墙基础埋深不一致时,其相交处亦应绘出放坡示意图。
3.构造柱伸入室外地坪不符合构造要求,如某厂的两幢宿舍楼,其中一幢四个角的构造柱是伸进室外地坪以下500mm的,但其它的构造柱只伸入基础圈梁内,由于室内外地坪高差为450mm,基础圈梁的底标高亦在室外地坪以上;而另一幢楼的构造柱全部只伸入基础圈梁内,这都是不符合要求的,按规定“构造柱应伸入室外地面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁连接“,这里埋深小于500mm的圈梁必须满足以下要求:
即圈梁底面距室外地坪深≥100(03G363规定);但亦有资料提出:
第一,圈梁顶面必须是在室外地面以下≥60mm
第二,圈梁的截面高度须≥180mm
(五)基础梁平法施工图:
1.梁侧纵向构造钢筋的间距不满足等于或小于200mm的构造要求。
2.基础梁的定位尺寸交待不完全。
3.钢筋的混凝土保护层厚度不满足要求:
二a类环境应为30mm,图中用25mm;二b类环境应为35mm,但仍用25mm。
这属强制性条文,切勿不可疏忽。
4.基础梁的梁顶标高有的未交待。
5.由于建筑立面装饰的需要,有时是在垂直于基础梁的方向伸出一段悬墙,一般外伸长度为500~1000左右,此墙的基础不能不管,应使用悬挑基础梁来支承此段墙。
(六)基础选型不当的例子:
某工程属软土地基和抗震设防烈度为8度区,其主体为框架结构,柱基均采用桩基础,该建筑旁边设有一个门卫室,亦是采用框架结构,但其柱基即采用天然地基的柱下独立基础。
问题是在于门卫与主体间是采用框架形式连接在一起组成一条连廊,那从连廊这榀框架来看,即框架梁两端的二根柱子,一根采用桩基础,而另一根为天然地基的柱下独立基础。
在图纸审查的过程中,未见到有关这二种基础沉降的计算资料。
我认为,即使通过计算可以满足要求,亦不应该采取这型式,原因是其一,门卫室用桩量很少且多打这几根桩亦是很方便的;其二,抗震规范明确规定“同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基”,这里面是“不宜”的说法,但这个“不宜”是在“应符合下列要求”控制的,所以我认为这个“不宜”就应该按“不应”去执行。
对于设计人员而言,执行规范应从严掌握,不必要去打擦边球,不过在这个工程中我们利用了规范中的这个“不宜”了,因为在图纸审查时桩基础已经施工完毕,打桩机械早已撤离工地,虽即门卫的基础尚未施工,但若要求再把桩基拉回来补打几根桩,不仅是造价较高而且对设计单位的影响亦很不好,最后,经过院里结构专业人员的共同讨论后,对其上部结构采用了一定的处理措施,亦就认为是对这个“不宜”采取了一定的补强措施了。
(七)关于地下室的建筑地坪问题:
在生物制品的工程项目中,曾几次遇到地下室的底板就是一块厚度为400mm的整体平板,设置在基础顶面,配双层双向的构造钢筋,有的是按卧土板的配筋率配筋,从施工顺序而言:
先施工基础→在基础顶面平面施工地下室底板→在基础及底板上施工上部的柱。
设计认为上部结构的荷重由柱传给基础,底板不受力,属建筑地坪,只配一些抗温度收缩的钢筋即可。
并解释别人是这样,我们以前亦这样做的。
这样的图纸使我感到很为难。
我个人认为,如果是确认基础不会产生沉降及地下水位在底板以下的情况下,可以认为底板不受力,如果是基础会产生沉降或地下水位较高至对底板产生浮力的情况,再认为底板不受力就没有道理了。
在我审查的几个项目中,采用桩基础且桩端持力层为低压缩土层的,就勉强通过了,若是天然地基柱下独立基础,且持力土层为中低压缩土层的,即要求按反楼盖计算。
另外,在处理方法上亦不十分完善,若按建筑地坪考虑,为减少基础沉降对地坪的影响,我认为最好是采取予留钢筋的办法,待上部结构施工完毕后再施工建筑地坪。
因为对低压缩性土而言,施工完上部结构后,其沉降量就已完成50%~80%。
这就可以减少由于基础沉降对地坪的影响。
三、地面(±0.000)以上部份:
(一)柱平法施工图:
1.柱纵筋的间距不满足规范规定的≤200mm的要求,特别是在截面的长向往往出现,但亦发现过柱的纵向受力钢筋净间距不满足≥50mm的情况。
2.箍筋加密区内箍筋的肢距不满足规范规定的≤250mm的要求(三级抗震框架)。
3.柱箍筋的加密区的体积配箍率,当出现短柱情况下,往往不能满足要求。
例如抗震等级为三级的框架柱,其配箍率Rv≥0.4%,当是短柱时,其积体配箍率Rv≥1.2%,是正常的三售。
所以在有楼梯平台梁、雨蓬梁或其它层间梁的柱,需特别注意。
4.标识错误:
按规定是伸出板面的柱涂黑,不伸出面板的柱不涂且用虚线表示,但往往是不伸出板面的柱亦涂黑。
(二)楼面或屋面结构平面图:
1.板的外轮廓线未完全表示清楚,特别是挑板的宽度范围尺寸及挑出的尺寸往往表示不全。
2.板面的标高及板厚往往交待不全。
按设计深度要求,应该是绘上剖面来表示板面标高及板厚,但有的图就找不到剖面,甚至是建筑剖面图有坡度的屋面亦找不到剖面,这就不知道板面的标高,无法施工。
3.板面标高变化的地方,应该用实线作为标高分界线并绘出局部剖面,这是设计深度的要求,但有些图纸中,不但没有局部剖面,连分界线的实线亦没有,只标上一个标高,这就没法找到标高变化范围。
4.梁的定位尺寸交待不全面,在图纸的注中,有“梁中心线与轴线重合或梁边与柱边平”的交待,但往往是不属于上述情况的梁,就漏掉标志定位尺寸,特别是其它专业条件所需的梁容易漏。
5.层间梁的梁顶标高标示不当,很多图纸都是以图面所绘制的楼层标高为基准,在层间梁顶面标上+××××或-××××,我认为这种标示法不妥,因为层间梁已不属于该结构层的构件,应该是以室内地坪的相对标高±0.000作为基准而进行标志。
(三)梁平法施工图:
1.梁侧纵向构造钢筋的间距不满足规范中规定的≤200mm的要求,比较常见的是当hw=450或h=500时只配G2Φ12,但亦有当hw<450mm的情况亦配梁侧纵向构造钢筋。
2.梁顶面的纵向钢筋净间距不满足规范中规定的≥1.5d的要求,特别是梁边与柱边平的梁,由于柱的纵向钢筋的影响,梁在与柱边平的一侧的保护层厚将>50mm,所以常出现钢筋净间距不够的情况。
3.由于空间概念疏忽而出现吊挂梁的现象,一般有以下三种情况:
第一种情况是结构找坡的屋面,由于屋面的坡向不同而引起的,如下图:
图中A区的脊梁与BC区的脊梁均是平的且顶标高相同,B区C区的次梁垂直于A区的脊梁,当到B、C区的坡底时就出现B、C区次梁的底标高低于A区脊梁的底标高的情况,形成吊梁。
第二种情况是坡屋面的屋面梁与楼梯间在屋面层的平面交界处,如图:
图中可以看出,楼梯间的楼面是平的,楼面次梁垂直于坡形屋面梁,当屋面梁底随着坡度上升到次梁底标高以上时,即次梁形成了吊梁。
第三种情况是次梁跨度较大而主梁跨度较小的情况下,若梁的截面高度都按1/8或1/10进行考虑,就出现次梁底标高低于主梁底标高的情况。
因有了平面整体表示方法“G101”以后,就不绘制梁的大样图了,从直观上看不到这些梁之间的关系尺寸,所以这些空间概念就容易疏忽,应该加以注意。
4.楼梯间顶层屋面的门洞,洞高不够,这亦是空间概念问题,某厂在施工图纸交底时就发现这种情况,如下图:
图中可看出:
跨度为9m,层高为3m,屋面坡度为2%,按9m长计算,由坡度引起的高差为180mm,屋面面层及帆水高按300mm考虑,框架梁高900mm,门洞高=3000-900-180=1620mm,幸好是在图纸交底时发现,及时作了处理,避免了较大的返工或不良的影响。
像这样的事情,我们院以前亦曾出现过,要弯着腰才能出屋面,甲方意见很大。
所以还希大家引起注意。
5.带悬挑梁的梁,悬挑梁根部的配筋未作补充交待。
03G101中说明“当悬臂梁由屋面框架梁延伸出来时,其配筋构造由设计者补充”。
我认为非框架延伸出悬臂梁和以上的道理是相同的,主要是考虑到悬臂梁根部的负钢筋伸入内跨长度是否满足设计要求,所以应该作补充。
6.与框架柱相关的楼梯平面梁、层间梁、雨蓬或较大洞口过梁等,都应按框架梁考虑。
这是某厂在施工图审查时提出的意见。
该厂施工图设计的楼梯平台梁,截面采用200×300,其箍筋配置标明为Φ8@200/100,在施工图审查时,被开了违反强制性条文一条,因为框架梁箍筋加密区的间距规定为“梁高的1/4及100的最小值”,梁高为300,其箍筋间距应为75,用间距100就不满足规范的要求了,这条属于强制性条文,所以提醒大家要加以注意。
(四)楼板或屋面板配筋图:
1.板的受力钢筋配筋率偏小,满足不了规范规定的要求。
特别板面支座处的负钢筋常常发现。
配筋率属强制性条文,希望加以重视。
2.板面未配筋的表面所设置的温度收缩钢筋,往往是采用原板面钢筋隔根拉通的办法,故其钢筋间距就满足不了@150~200mm的构造要求。
3.在板厚不同或板面标高不同的范围内,应该是分别绘制其配筋图的,但常见到的是采用底层、面层钢筋均拉通的表示,有高差是拉不通的。
4.挑檐板转角处的阳角或阴角,往往未按构造要求配置放射钢筋或构造钢筋。
(五)楼梯结构图:
1.楼梯底层的起步梁,往往是标示该处的基础梁,但基础梁的顶标高一般都比较低,离起步处的标高-0.050还有一段距离,如何处理?
很多图纸都未作交待,应该绘出大样图交待清楚。
2.平台板的配筋不能满足规范规定的最小配筋率要求,因平台板一般都属小跨度的板,容易疏忽,但这属强制性条文,应该给予重视。
3.楼梯平台梁与梯板间或平台间的净高不足2.2m或2.0m,有的甚至是碰头了,近年来已有几个工程都出现过这种情况,有的在施工前发现的,作了处理;有的是施工完成以后才发现的,需要把平台梁及梯板打掉,重新设计及施工,这不仅给经济带来较大损失,而且对设计单位的名誉亦有很大的影响。
所以当剖面图中的平台梁不在同一平面位置时,应该好好地核对一下,不能认为这是建筑专业的事,某工程的楼梯出现碰头的情况下,找建筑图纸,发现建筑图只在平面图中有一个楼梯示意图,没有平面尺寸,亦没有剖面图,这样,其责任都归于结构专业了。
4.板式楼梯的横向构造钢筋,当板小于150mm时,为每一踏步配一根;但当板厚大于及等于150mm时,应按Φ8@200配置。
有的梯板厚为160mm,仍按每步一根配置就不符合构造要求了。
四、设计质量问题(个人看法供参考):
以上所列出的所有问题向大家汇报,其目的就是为了提高设计质量,但这些图面上反映出来的问题,对于质量而言,还不够十分完善,我想再补充以下两点看法:
(一)增强质量意识:
结构设计工作,属于高风险的工作性质,如果发生重大的质量事故(例如房屋倒塌),势必引起群死群伤,给人们造成极大的生命财产损失。
所以,对从事结构设计工作的人员来说,一定要把设计质量放在第一位,并且必须要做到万无一失。
但如何才能做到不会出现较大的质量问题呢?
我个人认为,主要是把住以下两方面:
第一,就是从思想要重视,每一步工作都要认真地进行,决不能认为结构设计没有什么东西,就是把梁、板、柱及基础拼凑在一起就完了。
不错,任何的建筑物都是由基础、柱、梁、板组成,但是,要真正把握住设计出来的基础、柱、梁及板不出问题,亦并非是一件很容易的事情,若要使之既安全可靠、又经济合理那就更不容易了,因为其涉及到对原始数据使用的全面性及合理性;对数学力学原理的应用;对现行规范标准的执行;对设计人员经验的结合等诸多因素,所以说结构设计工作并不是一件简单容易的工作,亦决不允许有任何的疏忽或马虎,必须在思想上引起足够重视。
第二,就是从方法上把握住每一个工作环节,具体可分以下几点:
1.选择合理的结构方案及基础型式,做到受力明确、构件传力直接合理。
2.原始数据的全面及准确:
如地质资料的分析及采用;各专业条件的荷载及其类型,特别是建筑专业的隔墙荷载及装饰荷载等,对这些荷载需细心,不能错漏。
3.选用的软件恰当,输入数据要齐全准确,对输出的结果要进行分析及判断。
4.图纸绘制时与计算结果要一致,并认真对待每一笔一划。
5.合理地运用设计经验,符合现行规范及标准的要求。
(二)严格执行现行规范:
规范是结构设计工作的法律,必须要严格遵守,不仅仅是强制性条文或普通条文要坚决执行,而凡是写有“宜”或“不宜”的,都要按“应”或“不应”去执行,不要去钻它的空子,这亦是设计人员自我保护的方法之一。
因为任何一项工程,如果一旦发生严重的质量事故。
调查人员首先要检查的就是设计,检查的依据是规范,用规范去对设计进行全面检查,找不到设计的问题了,再去找施工的因素、材料的因素等。
如果你有违反了“宜”或“不宜”的条文,你就很难解释清楚,因为“宜”与“不宜”中留给你选择的范围极小,比方说“不宜”,其原因就是缺乏试验资料或者是在以往的工程实践中极少应用,总结不到其规律等情况下,才定这个“不宜”。
即使你有一套理由去解释,别人同样有理由推翻你的解释,何况我们亦不是从事规范研究及试验的工作人员。
所以我认为还是从严的方向去执行规范比较好些,以下,我想举二个实例说一下:
1.不规则的平面方案:
“规范规定”凹凸不规则类型建筑,结构平面凹进的一侧尺寸,不大于相应投影方面总尺寸的30%”,但往往我们的建筑平面都超过规定的要求,某工程的结构平面凹进尺寸超过70%,在图纸审查时,被提出了“违反强制性条文”,认为属严重不规则的建筑,但我们解释认为不属于严重不规则的建筑,因为只有一项不规则,而不是多项不规则,但别人不同意你的解释,非要你修改不可。
我想这样的问题,在设计时设一条抗震缝分开,就什么问题都解决了。
2.现浇的框架结构房屋长57.20m,超过55m的设缝规定,但没采取任何措施,我认为应该在其中部设置一道后浇带就比较完善了,没必要去打这些擦边球。
以上这些例子说明,我们在设计过程中,对规范的执行不够严格,希望大家引起注意。
工程中常见病、多发病
1.标高问题:
主要是建筑与结构,结构首页工程说明与具体图纸不符,应该均按总图标高为准;进行核对。
2.工程说明与图纸中做法有矛盾,给施工及业主往往抓住毛病,使工地代表不好说话。
3.一个建设工程,如几个子项;跨度、层高、外框尺寸等内容基本一致,各构件尺寸,不应有出入,虽然做的人不同,但构件尺寸大小应该相同,否则给业主抓住,说设计院设计不是保守就危险。
这个问题分配任务要注意,审核人员抓这一点。
4.建筑地面开裂问题在建设中经常出现,其原因;
1)地面下土没有夯好,使地面不规则下沉而出现裂缝,这是施工问题。
2)不看地质情况地面一律做法。
3)配筋地面很少画地面设缝图,使大面积地面收缩开裂。
4)不按地面设计规范进行计算,决定地面厚度及配筋。
5.经常出现不合理的设计方案,使得最后骑虎难下。
解决办法:
1)成立方案小组,对较大的项目,应有方案小组讨论决定。
2)审核人员参加方案讨论。
3)要耐心说服工作方面阻力。
结构常见病、多发病
结构常见病、多发病
序号
项 目
内 容
解决方法
1
计算书
1.内容不完整,如无基本荷载计算数据、无地下构筑物抗浮计算书等
2.格式不规范,如未注明所用软件名称、输出内容不全、无人签字
3.计算参数选用不当,如计算振型数、地震周期折减系数等
应以‘全国民用建筑工程结构设计技术措施’附录二为准
同上
应与专业负责人研究确定
2
总说明
1.缺项,如建筑结构安全等级、砌体结构施工质量控制等级、地面粗糙度、砼结构的环境类别、建筑物的耐火等级、构件的耐火极限等
2.砼结构的后浇带设置及封闭时间不详
3.钢结构建筑使用年限说明不详
4.钢结构建筑焊缝等级及防火、防腐说明不详
应以‘审图要点’为准
应注明主体结构50年,彩板围护结构20年
应以‘审图要点’为准
3
地基与基础
1.不良地质情况及超深部分的处理说明不详或处理措施不当
2.基础图定位轴线与各部分的关系不明确
3.基础梁与基础的支承关系及基础梁下部的处理不明确或处理措施不当
4.地下构筑物在施工期间的抗浮措施未说明
应以‘审图要点’为准
基础图作为施工放线的依据,必须标明定位轴线与各部分的关系(三道尺寸线)
应补充完善,表示清楚
一定要说明,并尽量将底板四周加宽200~500
序号
项 目
内 容
解决方法
4
砌体与砼结构
1.结构平面布置和构件截面尺寸不太合理
2.框架填充墙构造柱、圈梁设置不完整
3.采用砌体结构时,砌体材料选用
不当,如不能采用粘土砖
4.砌体结构的构造柱设置过多
5.墙梁、过梁、雨蓬设置建筑与结构不统一
6.连续梁跨度小者将其断面减少时,易造成超筋(违反强规)
7.梁配筋较多时,钢筋的直径、数量和排列不合理
8.柱的轴压比较大时,体积配箍率不满足规范要求
9.超长建筑变形缝、后浇带的设置不满足规范时,无缝设计处理措施不全
10.地下构筑物抗浮不够,特别是施工期间抗浮措施不明确
应与专业负责人研究确定,并通过计算及时调整
应标明位置、截面尺寸和配筋
应满足当地政府有关规定
按规范执行
应加强建筑与结构的互校
负筋不应全部拉通,确保小断面梁不要超筋
宜选ф22、ф25,二排,并满足钢筋间距要求
适当加大箍筋直径
宜进行温度应力计算,按‘全国民用建筑工程结构设计技术措施’8.5节处理
应有详细的抗浮计算和施工期间的排水措施,以满足抗浮要求
5
钢结构
1.设计深度不够,如柱间支撑无节点详图,无墙柃布置图
2.主要节点计算及节点图不全
3.柱脚节点的
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- 结构设计 中的 常见病 多发病