結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及對策分析

1、<p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及對策分析</p><p>　　[摘要]：我國建筑業(yè)高速的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平與設(shè)計方式也發(fā)生了重大的變化。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在實際操做工作中，會遇到一些難題，本文指出了對于一些難題的對策各見解，希望能對結(jié)構(gòu)設(shè)計者具有一定的借鑒與參考作用。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]：建筑結(jié)構(gòu)；處理措施；構(gòu)造 </p><p>　　

2、中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　—、地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及對策 </p><p>　　1、高層建筑基礎(chǔ)有效埋置深度 </p><p>　　工程主樓是高層，裙房是多層，用沉降縫斷開，使主樓在沉降縫一側(cè)沒有可靠的側(cè)限。高層規(guī)范規(guī)定、基礎(chǔ)有效埋深應(yīng)從可靠側(cè)限地面算起，而在設(shè)計中，設(shè)計人員往往忽略“可靠的側(cè)限”這一因素。如主

3、樓高度約160m，采用樁基，設(shè)二層地下室，基底深為12m。裙樓下部建一層地下室，基底深5m,主、裙樓之間用沉降縫分開，如此以室外地面算起主樓基礎(chǔ)埋深能達到要求，但裙房地下室底板算起主樓基礎(chǔ)的有效埋深則是不足的。 </p><p><b>　　2、樁基 </b></p><p>　　選型的不合理或是對樁基施工可行性、成樁質(zhì)量可靠性、樁基施工對環(huán)境影響等方面考慮不夠。如某

4、教學摟為3-4層框架結(jié)構(gòu)，柱間距為5.0m×6.0-8.0m，設(shè)計是采用φ1000大直徑鉆孔灌注樁，有效樁長約為40m，顯然是浪費。 </p><p>　　3、單樁承載力取值和計算依據(jù) </p><p>　　成樁工藝不一樣，地基面對不同樁型支承能力也是不一樣的，按規(guī)范經(jīng)驗公式計算單樁豎向的承載力時，面對不同樁型，各種土層極限側(cè)阻力與極限端阻力也是不一樣的。有些工程地質(zhì)勘察報告只提

5、供了計算打入式預(yù)制樁單樁承載力的設(shè)計參數(shù)，因而采用鉆孔灌注樁，并直接引用報告中的設(shè)計參數(shù)，導(dǎo)致計算的單樁承載力出現(xiàn)誤差。值得注意的是，樁基設(shè)計時上部未固結(jié)或欠固結(jié)土層在固結(jié)沉降過程中會引起的樁側(cè)負摩阻力帶來的影響。驗算樁身承載力，要考慮工藝系數(shù)ψc。或樁身壓曲影響；對抗拔樁，僅計算樁身承載力是不夠的，要進行樁身抗裂的驗算。如有地下室，要按靜載試驗確定單樁承載力，要扣除地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力。樁端下有軟弱下臥層時，要對軟弱下臥層承載

6、力與樁基沉降驗算；有的工程樁端下的硬持力層厚度過薄，達不到《建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-94)》規(guī)定的不能小于4d（d為樁徑）的標準。 </p><p>　　4、樁間距、樁身鋼筋籠長度及承重磚基礎(chǔ) </p><p>　　樁間距過小，滿足不了規(guī)范對樁最小中心距的規(guī)定。尤其是試樁與錨樁間的距離，很容易被設(shè)計人者忽視，會直接影響試樁結(jié)果的精確性。對于擠土灌注樁，樁身鋼筋籠的長度要穿越軟弱土層層

7、底深度，必須達到樁基規(guī)范(JGJ94-94)第4.1.1.2條，“對于沉管灌注樁，配筋長度不應(yīng)小于軟弱土層層底深度”的標準。很多承重磚基礎(chǔ)了采用多孔磚砌筑，但是，地面以下或者室內(nèi)的防潮層以下基礎(chǔ)不可采用多孔磚砌筑。 </p><p>　　二、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及對策 </p><p>　　1、 底層框架剪力墻砌體結(jié)構(gòu) </p><p>　　底層框架剪力墻砌體結(jié)

8、構(gòu)是指底層是鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu),上部是多層砌體結(jié)構(gòu)的建筑物。該類建筑物多見于旅館、住宅、辦公樓，底層做為商店、餐廳、郵局等空間房屋,上部是小開間的多層砌體結(jié)構(gòu)。這種建筑是一種很經(jīng)濟的空間房屋結(jié)構(gòu)形式。一部分設(shè)計者為了追求建筑立面造型增加實用面積，將二層以上一部分橫墻、外層挑墻移至懸挑梁上，各層設(shè)計有挑梁，但實際結(jié)構(gòu)底層挑梁承載大部分都出現(xiàn)裂縫，這類挑梁的設(shè)計和出現(xiàn)裂縫在臨街砌體結(jié)構(gòu)的建筑物中很常見。 </p>&

9、lt;p>　　2. 砌體結(jié)構(gòu)部署及抗震 </p><p>　　充足數(shù)量的橫墻，是提升結(jié)構(gòu)抗震性能主要方法。由震害可以看出，墻體大多是剪切破壞，因此，為了提高橫墻抗震能力，同時要提高其抗剪強度。對策是提高材料強度等級、增加橫墻上的軸壓力。這樣的話，應(yīng)當使橫墻做為承重與隔斷合二為一的墻體。較大的房間，設(shè)有沿進深方向的梁支承于縱墻，使縱墻承重。樓板沿縱向擱置，形成了橫墻承重，橫墻間距不入，可滿足抗震要求，縱墻也因

10、軸壓力的存在起到了抗剪效果。混合承重結(jié)構(gòu)可有多種部署方法，這種結(jié)構(gòu)體系是由兩種結(jié)構(gòu)材料的彈性模量與動力性能相比較大的兩種結(jié)構(gòu)體系組成，不屬于十分好的抗震結(jié)構(gòu)。因其能滿足建筑應(yīng)用的要求，提供比較大的空間，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟、方便施工，所以應(yīng)用相當多。總之，選擇哪種砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)從抗震概念的設(shè)計出發(fā)，按建筑功能、技術(shù)、經(jīng)濟和施工情況等多方面進行選擇。 </p><p>　　三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的常見問題及對策 </p>

11、<p>　　1、房屋高度、高寬比限值 </p><p>　　現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程規(guī)定房屋的最大適用高度與高寬比限值。審查發(fā)現(xiàn)某些高層建筑高度或高寬比超出規(guī)定限值，個別高層建筑高度和高寬比均超出規(guī)定限值，沒有可靠的設(shè)計依據(jù)。對于房屋高度、高寬比與體型復(fù)雜程度超出現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑，應(yīng)當按超限高層建筑進行設(shè)計，并按有關(guān)規(guī)定進行抗震設(shè)計的專項審查。 </p><p>　　2、結(jié)構(gòu)布置

12、、體型規(guī)則 </p><p>　　結(jié)構(gòu)的合理布置并使結(jié)構(gòu)盡可能規(guī)則，是設(shè)計中的非常重要的環(huán)節(jié)，這里的規(guī)則包含對建筑平立面外形尺寸、抗側(cè)力構(gòu)件布置、直至承載力分布、質(zhì)量分布等多種因素的綜合要求。引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則因素太多，尤其對于復(fù)雜的建筑體型，沒辦法用若干簡化了的定量指標來區(qū)分不規(guī)則程度并做出規(guī)定限制范圍。因缺乏規(guī)范依據(jù)與相應(yīng)的設(shè)計規(guī)定，又對結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計缺乏的了解，設(shè)計人員往往對結(jié)構(gòu)規(guī)則性把握不好，出現(xiàn)了不少規(guī)則

13、性差、對結(jié)構(gòu)抗震不利的高層建筑。常見的有平面凹凸不規(guī)則、平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、高位轉(zhuǎn)換、樓層錯層、高層建筑帶有明顯薄弱層又沒采取有效的抗震加強措施、高層建筑結(jié)構(gòu)中同時采用了兩種以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、同一結(jié)構(gòu)單元中采用兩種不同的結(jié)構(gòu)體系、高層建筑樓板（尤其是首層與轉(zhuǎn)換層樓板）開洞過多過大。工程設(shè)計中不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。設(shè)計不規(guī)則結(jié)構(gòu)時，要采用符合結(jié)構(gòu)實際受力狀態(tài)力學模型進行計算與分析，并要采取有效抗震加強措施。新修編的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，參考

14、了美國UBC與歐洲規(guī)范8中的做法，對規(guī)則與不規(guī)則作了定量劃分，規(guī)定了相應(yīng)的設(shè)計計算要求。 </p><p>　　3、板-柱結(jié)構(gòu)設(shè)計板-柱結(jié)構(gòu)節(jié)點連接十分薄弱，不利于抗震，1988年的墨西哥地震證明了這點。過去由于抗震規(guī)范與高規(guī)均沒對板-柱結(jié)構(gòu)作出對應(yīng)的設(shè)計規(guī)定，致使設(shè)計人員在板-柱結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在一定的隨意性和盲目性。 </p><p>　　4、異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計缺少相應(yīng)的設(shè)計依據(jù)與規(guī)定，異形柱

15、結(jié)構(gòu)設(shè)計當中存在的問題較多，大多表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)房屋高度超高、體型不夠規(guī)則、結(jié)構(gòu)布置不夠合理、抗震構(gòu)造措施不當?shù)确矫妗?</p><p><b>　　四、樓層平面剛度 </b></p><p>　　部分設(shè)計在缺少基本結(jié)構(gòu)觀念或結(jié)構(gòu)部署， 如有需要對策時，應(yīng)用樓板變形統(tǒng)計程序。盡管程序編程從數(shù)學力學模型上是成立的，也是準確無誤的，可是在確定樓板變形程度上卻很不容易做到準

16、確。作為統(tǒng)計大前提也沒有辦法“準確”，就無法指望其結(jié)局“正確”了。以此為依據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計肯定面臨結(jié)構(gòu)不安全成分。為了程序統(tǒng)計結(jié)局基本反映結(jié)構(gòu)真實受力情況，不致出現(xiàn)根本性的誤差，設(shè)計者要盡量將樓層設(shè)計為剛性樓面。做到這一點,第一要在建筑設(shè)計特別計劃方案階段，就防止采用應(yīng)用樓面變形的平面假設(shè)、樓層的大開洞、外伸翼塊過長、塊體間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次得從結(jié)構(gòu)部署與配筋構(gòu)造上給與保管，相比應(yīng)用功能確實必要的大概建筑效果非常優(yōu)越的建筑

17、設(shè)計。假設(shè)其平面沒辦法完全符合剛性樓板的設(shè)定標準，那就在結(jié)構(gòu)設(shè)計時經(jīng)過增設(shè)連系梁板、洞口邊加設(shè)暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量，應(yīng)用斜向配筋或雙層配筋形式等方式，力求滿足剛性樓板的基本假設(shè)標準，補充因不是絕對剛性樓板假定所產(chǎn)生的統(tǒng)計“誤差” 。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]陳嘉俊 論多層框架房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的幾個