(完整版)施工图设计审查常见问题(结构篇)

发布时间:2020-05-17 10:33:58   来源:文档文库   
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设计文件编制深度的基本要求

1 结构设计总说明的内容不完善

【存在问题】结构设计总说明内容不够完善,主要表现在以下方面:

1)有些规模较小的工程无结构设计总说明,各层平面图中也无具体说明;

2)有些工程的结构设计总说明针对性较差,重点不突出,应着重说明的内容未表示,而与本工程无关的内容却占有很大篇幅,甚至有个别工程的总说明中存在对结构体系的基本描述与图纸实际内容不符的情况;

3)含有多个子项的工程,虽然每个单项均有说明,但各子项说明中共性的内容不统一,容易引起不必要的混淆。

【提示】结构设计总说明在施工图中起着至关重要的作用,设计总说明应能总体反映工程的设计概况,解决图纸中没有表示的或者共性的问题。一般情况下,每个单项工程应编写一份结构设计总说明,对多子项工程应编写统一的结构设计总说明;如为简单的小型工程,则设计总说明的内容可分别表示在基础平面图和各层结构平面图上。

结构设计总说明应包含的主要内容详见《建筑工程设计文件编制深度规定》(2003年版)[1]4.4.3条的规定。

2 结构计算书不齐全

【存在问题】有些工程的设计文件中,提供的计算书不全,大致可归纳如下:

1)缺少原始输入数据和结构计算总信息;

2)手算计算书中,缺少手工导荷过程、计算依据规范公式的来源说明、重要部位构件的必要复核计算书;

3) 采用计算机程序计算时,未注明计算软件的名称和版本号;

4)对规范明确规定需要计算的内容未提供计算书,如基础沉降、桩身强度、框架扁梁的挠度和裂缝宽度验算、墙体稳定验算、时程分析补充计算、不同力学模型分析软件计算结果的比较等;

5) 打印的截面尺寸及配筋等数字小,无法辨认;

6) 打印的计算结果不全

【提示】结构计算书是结构施工图设计文件的重要组成部分,主要应包括以下内容:

1)采用计算机软件进行计算时,应注明计算软件的名称、代号、版本及编制单位,计算程序必须经过主管部门的有效鉴定。计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况;计算软件的技术条件应符合规范及有关标准的规定,并应阐明其特殊处理的内容和依据;电算结果应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。电算计算书应提供结构的总信息、周期和位移输出文件、平面简图、荷载简图、配筋简图、构件变形、剪力墙边缘构件配筋简图、基础设计荷载简图、基础沉降及超限信息文件等;

2)手算计算书,应给出手工导荷的计算过程,简要绘制结构构件的平面布置简图和计算简图,计算步骤要条理分明,引用的公式和数据应有可靠依据,采用的计算图表和公式应注明其来源,构件的编号和计算结果应与图纸一致,计算书的内容应清晰、完整;

3)采用结构标准图集时,应根据图集的说明,结合具体工程进行必要的核算和选用工作;

4)当重复利用图纸时,应结合工程实际尤其是地基基础情况,进行必要的核算和修改工作;

5)所有计算书应进行校审,并由设计、校对、审核人分别在计算书封面上签字并加盖设计单位公章。封面后应附有计算书目录,将计算书统一编制页号并整理成册。

3 设计文件签署不全

【存在问题】部分工程的设计文件签署不全,主要存在以下问题:

1)未标注出图日期;

2)有些图纸无专业负责人签字;有些图纸仅有设计人签字,而无校正人、审核人、审定人签字,不能体现各级岗位责任制的管理规定,责任落实不到位;

3)有些工程的计算书及设计变更通知单或修改图纸,仅有设计人一人签字,且图纸中无注册结构工程师盖章。

【相关文件】《勘察设计注册工程师管理规定》[2005]第137号第二十条规定:建设工程勘察、设计活动中形成的勘察、设计文件由相应专业注册工程师按照规定签字盖章后方可生效。

《建设工程质量责任主体和有关机构不良记录管理办法(试行)》建质[2003]113号第五条规定:“勘察、设计单位以下情况应予以记录:5. 勘察、设计文件没有责任人签字或签字不全的”。

【提示】上述问题存在的主要原因是:设计单位的管理制度不健全,无章可循或有章不循。设计单位应严格遵守建设部关于工程项目设计和施工图设计文件编制深度的基本要求,完善并落实各级岗位责任制。各岗位人员应增强责任心,严格遵守管理制度,在设计文件提交之前认真校审并签署齐全。

4 施工图审查意见回复常见问题

【存在问题】施工图审查意见回复中常见的问题如下:

1)填写回复表时,不针对审查意见逐条明确具体修改内容,而是将审查意见当成修改意见重复抄写一遍;

2)对审查意见中的个别条款不写明具体修改内容,且无任何附加说明;

3)在回复表中虽然写明了修改内容,但未按修改内容提供相关的补充设计资料(包括计算书、变更图纸通知单或变更图纸等);

4)有些回复的修改内容不够完善,如:所提供的补充计算书缺乏必要的标识或计算结果数字不清晰;应以图纸表示的未提供变更图纸、或以变更图替代原施工图的部分未加以注明;修改后的设计文件签署不全、无出图单位公章和结构工程师注册盖章等。

【提示】施工图设计文件经首次审查后,应由建设方将审查意见转交给勘察单位和设计单位各专业负责人,并督促勘察和设计单位尽快进行审查意见回复。

设计人针对审查意见所提出的问题,回复时应注意以下几点:

1)在回复表中逐项予以文字回复,需解释说明的内容较多时可另附页;

2)需补充计算的应附计算书并按设计文件的管理规定签署齐全,需修改图纸的应出修改图纸或变更图纸通知单;

3)当对审查意见有疑问或有不同见解时,可与审查人直接电话联系或当面沟通以达成一致,尽快将各专业回复文件交至建设方并加盖公章后,转交审查机构复查。

5 结构总说明常见问题

5.1 设计依据中选用的规范、规程为废止版本

【存在问题】有些工程的结构设计总说明中,将废止版本作为设计依据,或未列出与本工程相关的重要标准、规范、规程等。

【提示】在结构设计总说明中,应将与工程性质相对应的主要设计规范、规程、标准等列出,并注意以下问题:

1)设计依据要选用有效版本,有局部修订版的规范应注明版本号;

2)新旧规范交替阶段,应注意新规范的实施日期,在总说明中及时删减旧规范并相应增加新规范;

3)主要的地方标准也应列入其中,如天津市的住宅工程应列入《天津市住宅设计标准》DB29-22-2007、采用管桩或挤扩灌注桩的工程应分别列入《预应力混凝土管桩技术规程》DB29-110-2004、《挤扩灌注桩技术规范》DB29-65-2004,天津地区的工程应列入《建筑基桩检测技术规程》DB29-38-2002、《天津市预防混凝土碱-集料反应技术规程》DB29-176-2007等。

5.2 未明确结构的设计使用年限或与设计基准期混淆

【存在问题】有些工程的结构总说明中,未注明结构的设计使用年限。另有工程的总说明中,仅注明建筑结构的设计基准期为50年,而不注明结构的设计使用年限,混淆了设计基准期和设计使用年限的概念,二者在概念上并不等同。

【相关标准】结构的设计使用年限应按《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001表1.0.5采用;该标准第1.0.4条规定:本标准所采用的设计基准期为50年。

【提示】建筑结构的设计使用年限,是指结构或构件不需进行大修就能按预期目的使用的期限,即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限,而设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值所选用的时间参数,它不等同于结构的设计使用年限。目前各本规范、规程采用的设计基准期均为50年,建筑工程的设计使用年限可依据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001第1.0.5条确定,一般普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年,与设计基准期是统一的,但对于纪念性建筑和特别重要的建筑结构的使用年限为100年,以提高其设计的安全性。然而,要使不同设计使用年限的建筑工程对完成预定的功能具有足够的可靠度,所对应的各种可变荷载标准值、材料强度、分项系数、可靠指标的确定等需要相互配套,尚待逐步研究解决。

因此,设计时必须首先依据《建筑结构可靠度设计统一标准》,确定结构的设计使用年限,并在结构总说明中明确标注结构的设计使用年限。

5.3 未注明地基基础和建筑桩基设计等级,或设计等级设定有误

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第3.0.1条和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.1.2条规定:根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,将地基基础和建筑桩基划分为甲、乙、丙三个设计等级,分别按表3.0.1和表3.1.2选用。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表3.1.2中除对“20层以上框架-核心筒结构及其它对差异沉降有特殊要求的建筑”规定为甲级外,二者其余均同。

【提示】设计等级不同,对地基变形、桩基承载力的确定及检测的要求也不同。因此在总说明中应注明地基基础或建筑桩基设计等级。

上述条文规定将体型复杂且层数相差超过10层的高低层(含纯地下室)连成一体的建筑物划分为甲级,不仅仅局限于地上建筑物。对于大面积地下室相连而地面以上分为若干高低层数不同的建筑,若地下室上部有一幢建筑与纯地下室的层数超过10层时,即属于体型复杂且层数相差超过10层的高低层建筑,其设计等级应为甲级。

5.4 设计标高±0.000对应的绝对高程值

【提示】每栋建筑物都有自己的相对设计标高体系,与设计标高相对应的场地绝对高程值应在总说明中明确标注。目前天津地区常用的绝对高程系为大沽高程系,另有少量工程也采用黄海高程系。

部分工程的勘察报告中采用假设高程,设计采用绝对高程设计标高±0.000对应设计应会同勘察单位和建设单位共同确定绝对与假设高程的关系,并在图纸中注明。这直接涉及到基础选型、埋深和持力层的选择,特别对于桩基础,需提前进行试桩或打桩时,明确工程所采用的绝对高程系尤为重要,以便于确定桩端持力层的位置、桩长和单桩承载力。

5.5 未注明地下水土对地下结构及构件的腐蚀性

【相关标准】参照《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008执行。

【提示】当《岩土工程勘察报告》判定场地在地下水土的长期作用对地下结构及构件具有腐蚀性时,在结构总说明中应注明地下水土对地下混凝土结构或钢结构的腐蚀性等级,并根据腐蚀介质和腐蚀程度采取相应有效的防腐措施。

5.6 基础纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度错误

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.2.1条规定:基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm;当无垫层时不应小于70mm

【提示】有些工程仅将《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表9.2.1的内容表示在结构总说明中,但忽略了该表附注对基础受力钢筋保护层厚度的规定。对于有地下室的工程,其迎水面的钢筋保护层厚度可取40mm。如因防腐要求取50mm,应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.2.4条的规定对梁、柱钢筋的保护层采取有效的防裂构造措施。

基础钢筋保护层厚度的规定,是根据长期工程实践经验确定的。对处于有腐蚀介质作用环境中的基础,其保护层厚度尚应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008的相关规定。

对于桩基础中的基桩,《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第4.1.2和第4.1.5条规定:灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm,水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm;预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。

5.7 不注重甲、乙类建筑工程抗震设防类别的判定

【相关标准】根据建筑遭遇地震破坏后,可能造成人员伤亡、经济损失、社会影响及其在抗震救灾中的作用等因素,《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008第3.0.2条将建筑工程分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。

【提示】大量的工业与民用建筑属于丙类抗震设防类别,但对属于甲、乙类范畴的建筑工程抗震设防类别的判定应引起重视。

对于医疗类等防灾救灾建筑,城镇给排水、燃气、热力、电力建筑,交通运输建筑、邮电通信、广播电视建筑等基础设施建筑,重要的公共建筑和居住建筑,以及地震中自救能力弱、人员密集程度高的中学、小学、幼儿园等教育类建筑,是否属于甲类或乙类抗震设防类别,设计人应根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008的相关规定确定工程的抗震设防类别,并在结构总说明中注明。

5.8 钢筋混凝土结构采取抗震构造措施所对应的抗震等级

【存在问题】部分设计的总说明中,未注明钢筋混凝土结构采取抗震构造措施所对应的抗震等级或者即使注明,但在实际设计中并未按对应的抗震等级采取抗震构造措施。

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第3.3.3条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.8.4条规定:建筑场地为III、IV类时,对设计基本地震加速度为0.15g的地区,宜按抗震设防烈度8度(0.2g)时各类建筑的要求采取抗震构造措施。

【提示】天津地区除宁河、汉沽抗震设防烈度为8度(0.2g)、大港为7度(0.1g),可按实际设防烈度采取抗震构造措施外,其它地区抗震设防烈度均为7度,设计基本地震加速度为0.15g,按上述条文规定宜按抗震设防烈度8度(0.2g)的规定采取抗震构造措施。《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第3.3.1规定:对7度(0.15g)时建于III、IV类场地的异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构,应按表3.3.1括号内所示的抗震等级采取抗震构造措施。《天津市住宅设计标准》DB29-22-2007第9.3.4条钢筋混凝土结构体系分类给出了具体要求。对于公共建筑可参照《天津市住宅设计标准》DB29-22-2007第9.3.4条的规定执行。

抗震构造措施是指根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种抗震构造要求。有些工程的结构总说明中,仅笼统注明按抗震设防烈度8度(0.2g)的要求采取抗震构造措施,并不具体注明采取抗震构造措施所对应的抗震等级,对设计和施工的构造要求不明确。因此总说明中除注明钢筋混凝土结构的抗震等级外,尚应注明采取抗震构造措施所对应的抗震等级,并在施工图中落实按应的抗震等级采取抗震构造措施。

5.9 未注明基坑降水要求或施工停止降水时间

【提示】天津地区地下水位偏高,施工图总说明中应注明基础施工时将地下水降至基底以下0.5米的要求。

对于有地下室的工程,基础埋置较深,施工时需采取降水措施。当地下室层数较多时,如果施工刚完成至地面标高即停止降水的话,恢复的地下水将产生较大的浮力,严重者可能导致整个地下室上浮。因此,设计人应在进行抗浮计算的基础上,确定并在图纸中注明施工停止降水时间,以免过早停止降水后地下水位上升而导致地下室构件开裂或上浮。



荷载

1 永久荷载分项系数的取值问题

【相关标准】《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第3.2.5-1条规定:永久荷载的分项系数,当其效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合取1.2,对由永久荷载效应控制的组合取1.35;当其效应对结构有利时的组合取1.0。

【提示】荷载效应组合的设计值中,荷载分项系数应根据荷载不同的变异系数和荷载的具体组合情况,以及与抗力有关的分项系数的取值水平等因素确定,以使在不同设计情况下的结构可靠度能于一致。因此荷载规范按永久荷载效应与可变荷载效应所占的比例将永久荷载的分项系数γG定为1.2和1.35。 在考虑有一项可变荷载作用的前提下,《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)中由可变荷载效应控制的组合为:S=γG S GKQ1 SQ1K(式3.2.3-1),由永久荷载效应控制的组合为:S=γG S GKQ1 ψC1 SQ1K(式3.2.3-2),由以上二式可推导出:当S GK/SQ1K≤2.8时,荷载组合由可变荷载效应控制,取γG=1.2当S GK/SQ1K>2.8时,荷载组合由永久荷载效应控制,取γG=1.35。有些工程的荷载效应由永久荷载效应控制,计算时仍取γG=1.2,使得结构的可靠度达不到目标值的要求,对结构造成安全隐患。

当永久荷载效应与可变荷载效应异号也即永久荷载效应对结构有利时,如果仍采用γG=1.2,则结构的可靠度会随着永久荷载效应所占比例的增大而严重降低。因此,永久荷载效应对结构有利时,γG取小于1的系数,考虑到经济效果和应用方便的因素,一般可取γG=1.0。 如:基础配筋计算时,基础的自重是对结构有利的荷载,取γG=1.0;砌体结构的挑梁抗倾覆验算时,挑梁的抗倾覆荷载是压在挑梁上部的墙体和挑梁尾端上部450扩展角范围内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和Gr,其荷载效应对结构有利,《砌体结构设计规范》GB50003-2001第7.4.3条规定:挑梁的抗倾覆力矩设计值Mr=0.8Gr(L2-X0),式中γG=0.8。

2 结构倾覆、滑移或漂浮验算时,永久荷载分项系数的取值问题

【相关标准】《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)第3.2.5-3条规定:对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用。

【提示】在进行结构的倾覆、滑移或漂浮等有关稳定性验算时,永久荷载效应一般对结构是有利的,荷载分项系数一般应取小于1.0。目前在大部分结构设计规范中,实际上仍沿用经验的单一安全系数进行设计。即使是采用分项系数,在取值上也不可能采用统一的系数。当其它结构设计规范对结构的倾覆、滑移或漂浮验算有具体规定时,应按结构设计规范的规定执行,当没有具体规定时,对永久荷载分项系数可按工程经验采用。

对于地下室的抗浮验算,上部结构和地下室结构的自重以及地下室顶板上的覆土均对结构的抗浮有利,因荷载规范对抗浮计算中荷载的分项系数无明确规定,可允许沿用经验的单一安全系数法进行设计,建议安全系数取K≥1.1。

有些工程在结构的倾覆、滑移或漂浮等验算中,未将永久荷载效应对结构有利与否加以区分,一律取γG=1.2,使结构的可靠度降低 又如:砌体结构中挑梁和雨篷进行抗倾覆验算,抗倾覆荷载效应的分项系数取1.0,与《砌体结构设计规范》GB50003-2001第7.4.3条和7.4.7条的规定不符,降低了砌体结构悬挑构件的稳定性。

3 走廊、门厅、楼梯活荷载标准值的取值未区分建筑物的性质

【相关标准】《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)表4.1.111项次(3)规定:走廊、门厅、楼梯,当人流可能密集时,其活荷载标准值应取3.5KN/㎡。

【提示】对于公共建筑和高层建筑结构,走廊、门厅、楼梯的人流一般比较密集,活荷载标准值应取3.5KN/㎡;对于多层住宅、别墅建筑的走廊、门厅、楼梯,人流相对较少,其活荷载标准值可按规范的规定采用2.0KN/m2

4 钢筋混凝土结构整体计算时,未计入建筑饰面的重量

【提示】钢筋混凝土结构整体计算时,一般通过输入结构构件的截面尺寸,根据总信息中给定的混凝土容重,由计算机直接计算得出构件的自重,但梁、柱、剪力墙表面的装饰面层却不会自动计入。因此,需将总信息中的混凝土容重适当提高,以考虑构件的装饰面层重量。一般可视结构类型而定,如剪力墙结构可取26KN/m327KN/m3,框架结构或框-剪结构可取25.5KN/m3~26.5KN/m3,由设计人根据具体工程确定。

5 特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑的风压取值问题

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第3.2.2条规定:对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按100年重现期的风压值采用;3.2.7条规定:当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应;第3.2.8条规定:房屋高度大于200m时宜采用风洞试验来确定建筑物的风荷载。

【提示】一般情况下,房屋高度大于60m的高层建筑可按100年一遇的风压值采用。《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)附录表D.4规定:天津地区100年重现期的基本风压值为0.6 KN/㎡。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.6.3条规定:60m以上的高层建筑应考虑风荷载的影响,风荷载的组合值系数取0.2。有些高度大于60m的高层建筑结构计算中,取50年重现期的基本风压值计算,使结构的荷载效应和地震作用效应组合设计值偏小,存在安全隐患。

高层建筑对风荷载是否敏感,主要与其自振特性和周围的建筑群有关。对于高层建筑群,当房屋相互间距较近时,由于旋涡的相互干扰,房屋某些部位的局部风压会显著增大,设计时应予注意。因此,对于群集建筑或超高层建筑等比较重要的高层建筑,建议采用风洞试验来确定风荷载。

6 上人屋面的活荷载取值错误

【相关标准】《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)表4.3.1第2项次规定:上人屋面的均布活荷载标准值按2.0KN/㎡采用。

【提示】有些设有上人屋面的工程,在其总说明和计算书中,上人屋面活荷载标准值仍取1.5KN/㎡(该值为旧版荷载规范的规定值),不符合现行荷载规范要求。上人屋面的恒荷载应根据建筑专业的屋面营造做法确定。

7 对灵活布置的轻质隔墙未计入荷载

【相关标准】《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)表4.1.1附注5规定:当隔墙位置可灵活自由布置时,非固定隔墙的自重可取每墙重(KN/m)的1/3作为楼面活荷载的附加值(KN/㎡)计入,附加值不小于1.0KN/㎡。

【提示】固定轻质隔墙的自重应按恒荷载考虑。在输入荷载时,如墙下设梁,则按其实际位置以梁的线荷载形式直接输入,如墙下无梁,可将墙体折算成楼面等效荷载输入。请注意:计算隔墙的重量时,应包含墙体装饰面层的重量。

对于灵活办公、精品卖场等需要灵活布置隔墙的建筑,应注意不能忽略该部分隔墙的自重,输入时可按上述条文规定作为楼面活荷载的附加值计入该附加值不应小于1.0KN/㎡。

8 未注明特殊房间的活荷载标准值

【提示】建筑物的楼面活荷载应根据其使用功能确定,一般可由《建筑结构载规范》GB50009-2001(2006年版)中查表得出。但有些特殊房间的活荷载,规范中无明确规定,这些荷载应根据建筑图纸中注明的使用功能,由建筑、给排水、暖通、电气等专业或工艺专业、工艺设计的设备生产厂家或使用单位提供,并作为设计依据在结构总说明中注明。

9 活荷载取值不正确或遗漏荷载

【提示】荷载取值的正确与否是结构设计的前提,对荷载的输入一定要做到准确、到位。但有些工程设计中,活荷载的输入不确甚至遗漏荷载,这会给结构带来较大的安全隐患或使计算和设计返工,应引以为戒。

工程设计中常遇的遗漏荷载的种类:

1)悬挂梁上的荷载、栏板荷载、装修荷载、住宅中的封阳台荷载等;

2)住宅、酒店、写字楼及商场等建筑的二次装修荷载

3)屋面水箱间、冷却塔、电梯机房、设备荷载、屋顶装饰构架等;

4)地下室顶板上的消防车道荷载或覆土荷载等。

如发生第3)、4)种遗漏荷载的情况,将对相关造成重大的安全隐患。

10 门式刚架基本风压未乘以增大系数

【相关标准】《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002附录A第A.0.1规定:门式刚架的基本风压按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定值乘以1.05采用。

【提示】有些门式刚架工程在计算时直接输入现行《建筑结构荷载规范》GB50009中给定的基本风压值,未乘以风压增大系数。由于轻型钢结构对于风荷载比较敏感,因此在刚架门式计算总信息中输入“修正后的基本风压值”时,应将荷载规范中查得的基本风压值直接乘以1.05的增大系数。



地基与基础

1 基础埋深

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.1.3条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.1.7条规定:天然地基上的基础埋置深度可取房屋高度的1/15;桩基础的埋置深度(不计桩长)可取房屋高度的1/18~1/20。

【提示】确定基础埋深时,应综合考虑建筑物的高度、体型、地基土质和抗震设防烈度等因素。对于高层建筑,当抗震设防烈度高、场地存在软弱土层时,宜采用较大的埋置深度,以抵抗倾覆和滑移,确保建筑物的安全。但在满足地基承载力、变形、稳定性及上部结构抗倾覆要求的前提下,对基础埋深的要求可适当放松。当基础位于岩石地基上有可能产生滑移时,应验算基础的滑移,并采取有效的抗滑移措施。

基础埋深一般从室外地坪算至基础底面。当地下室周围无可靠的侧限时,应从具有侧限的标高算起,如设有沉降缝,应将沉降缝地面以下处用粗砂填实,以保证地下室的可靠侧限。高层建筑尽量设置地下室。

当存在相邻建筑物时,为保证原有建筑物在施工期间的安全和正常使用,基础埋深不宜深于相邻建筑物的基础。

2 修正后的地基承载力特征值偏高

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.4条规定:当基础宽度大于3m或埋深大于0.5m时,地基承载力可按式fa=fakbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)进行修正。

【提示】上式中d为基础埋置深度(m),一般自室外地面标高算起。基础埋深修正系数ηd与基础底面以土的类别有关,土性指标不同,ηd的取值差别很大。审查中遇到的有些采用天然地基的工程,修正后的地基承载力特征值偏高,多数因ηd取值有误导致,应特别注意。γm为基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度。

经处理后的复合地基,当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需对复合地基承载力进行修正时,基础宽度修正系数ηb应取0,基础埋深修正系数ηd取1.0。

【工程实例】天津西青区某单层门式刚架厂房,采用Q43al②粘土层作为天然地基持力层,独立基础底标高为-2.00m,室内外高差为0.15m,持力层的地基承载力特征值fak=110KPa,土层的天然孔隙比e=0.931,液性指数IL=0.896,查《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表5.2.4,ηd应取1.0,修正后的地基承载力特征值fa=110+1.0×18×(1.85-0.5)=134.3KPa。而设计中将ηd取为1.6,修正后的地基承载力特征值fa=148.9KPa,因地基承载力取值偏高而使基础底面积不满足上部结构荷载的要求,存在一定的安全隐患。

3 未进行地基软弱下卧层的承载力验算

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.7条规定:当地基受力层范围内有软弱下卧层时,应进行软弱下卧层承载力验算。

【提示】设计人在进行地基承载力验算时,往往仅重视基础持力层的承载力验算,容易忽略地基受力层范围内软弱下卧层的承载力验算。如果因软弱下卧层的土性差、强度低而对基础设计起控制性作用,会导致基础尺寸做较大范围的修改甚至有可能改变基础选型,因此应对软弱下卧层的验算引起足够的重视。

4 忽视地下室或地下构筑物的抗浮验算

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第3.0.2-6条规定:当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,应进行抗浮验算。

【提示】天津地区地下水埋藏较浅,对于埋置较深的纯地下室、或地下室层数较多而地上层数相对较少的建筑物或地下构筑物,应进行抗浮验算。

勘察单位在《岩土工程勘察报告》中应明确提供抗浮设计水位。设计在结构总说明中应注明抗浮设计水位。抗浮验算时,用于抵抗浮力的荷载仅考虑基础及其上部结构的永久荷载效应,浮力按抗浮设计水位计算。因荷载规范对抗浮计算中荷载的分项系数无明确规定,可允许沿用经验的单一安全系数法进行设计,建议安全系数取K≥1.1。如抗浮计算需设置抗拔桩,则应根据《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002第8.5.8条的规定,对抗拔桩进行抗拔验算及桩身抗裂验算。

5 布桩时采用的单桩竖向承载力取值概念模糊

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第3.0.4-1条和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.2.1条规定:按单桩承载力确定桩数时,传至承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合,相应的抗力应采用单桩承载力特征值。

【提示】新版《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中已取消了单桩竖向承载力设计值的概念。目前,《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008关于单桩承载力的概念是一致的,即由单桩极限承载力标准值除以安全系数得到单桩承载力特征值;布桩计算时,采用上部结构传至承台底面荷载效应的标准组合,相应的抗力采用单桩承载力特征值。由程序计算出的传至基础的荷载效应可以是基本组合也可以是标准组合,一定要区别对待。如果传至基础的荷载效应是基本组合,则应转换为标准组合后再采用单桩承载力特征值进行布桩计算。

目前勘察报告中多数是按基桩的极限侧阻力和极限端阻力标准值给出单桩极限承载力标准值估算值。设计采用的单桩竖向极限承载力标准值Quk,对于设计等级为甲级、乙级的建筑桩基,一般应通过单桩静载试验确定;对于丙级建筑桩基,可采用勘察报告中给出的极限承载力标准值估算值。根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.2.2条规定,将单桩竖向极限承载力标准值Quk除以安全系数2,即得到单桩竖向承载力特征值Ra。

【工程实例】某公建工程,五层框架结构,采用柱下独立承台式布桩。设计人在布桩计算时,荷载效应组合选用了PKPM-SATWE软件计算结果中的“D+L”基本组合,而抗力采用的是单桩承载力特征值,因此布置的桩数偏多,造成了不必要的浪费。

实际上,当采用SATWE程序计算时,可以在计算“竖向导荷”时将荷载分项系数设定为1.0,即可得到传至基础的荷载效应标准组合。

6 未注明甲、乙级桩基提前试桩的要求

【相关标准】《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.3.1条规定设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合:设计等级为甲级的建筑桩基,应通过单桩静载试验确定;设计等级为乙级的建筑桩基,当地质条件简单时,可参照地质条件相同的试桩资料,结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定,其余均应通过单桩静载试验确定;第5.3.10条规定:后注浆灌注桩的单桩极限承载力应通过静载试验确定;第5.4.6-1条规定:对于设计等级为甲级和乙级的建筑桩基,基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。《建筑基桩检测技术规程》DB29-38-2002第3.3.1条规定:在工程桩设计施工前,设计等级为甲级和乙级的桩基工程应进行单桩静载荷试桩。

【提示】目前多数设计等级为甲、乙级的建筑桩基,往往应建设方的要求在工程桩设计施工前不进行单桩静载试桩。因此在施工图中也不注明提前试桩的要求,而是利用工程桩进行试桩,这种试桩的结果有两种情况:一是实际桩的承载力大于勘察报告给出的单桩竖向极限承载力标准值估算值,试桩时只要达到该估算值即停止试验,造成布桩的浪费;另一种情况是一旦试桩得出的结果小于单桩极限承载力标准值估算值时,有可能工程桩已部分或全部施工完毕,给补桩的设计和施工均带来很多困难。因此,对于设计等级为甲级和乙级的建筑桩基,应在工程桩设计施工前进行单桩静载荷试桩,以取得可靠的单桩承载力设计依据

对于后注浆灌注桩或挤扩灌注桩,其单桩承载力受场地的土质情况和施工工艺影响较大,应通过静载试桩方能得到确切的单桩承载力。

7 抗压桩承载力验算和布桩常见问题

【相关标准】桩基竖向承载力计算应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.2.1条的规定。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.2-4条规定:布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。

【提示】抗压桩承载力验算时,应分别取轴心和偏心竖向力作用下的荷载效应标准组合。当按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第4.4.2条规定进行桩基抗震承载力验算时,应分别取轴心和偏心竖向力作用下的地震作用效应和荷载效应标准组合。

布桩原则应力求使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。对于砌体结构和剪力墙结构,应尽量沿墙下轴线条形布桩,当上部荷载较大时可双排成对或交错布置。在建筑物的四角、转角和墙体相交处宜布置桩位,门窗洞口或无墙开间内宜尽量避免布桩,以使上部荷载传力直接并减少承台梁的受力。

对于异形柱框架结构,可采用柱下独立承台布桩的方式,布桩时应通过计算异形柱的形心,尽可能使桩基合力点与异形柱的形心重合,以减少偏心距的不利影响;也可以采用沿柱轴线地梁下布桩的方式,避免计算异形柱形心带来的繁琐,并减少因形心对中造成的承台定位多样化。

另外,布桩时应选取对应于单一工况的组合内力,而不应将各工况中的内力最大值(Nmax、Mmax、Vmax)作为一种工况的组合内力进行计算,因为各项内力均出现最大值并不会在同一种工况中发生。

8 桩身承载力验算公式中抗力与荷载效应组合不应采用不同类别的代表值

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.8条规定:当桩基承受拔力时,应对桩基进行抗拔验算及桩身抗裂验算;第8.5.9条规定:桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.8.1条规定:桩身应进行承载力和裂缝控制计算。

【提示】桩身承载力验算时应注意以下问题:

1)抗拔桩应对桩基进行抗拔验算及桩身抗裂验算。对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级的基桩,因天津地区标准冻结深度通常为0.6m,且地下水位较高,一般可认为基桩混凝土处于稳定水位以下的二a类环境中,其裂缝宽度可按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.5.3条的规定控制在0.3mm以内;当地下水或土对混凝土结构强、中等腐蚀性时,抗拔桩的裂缝控制等级应提高一级。抗拔桩的正截面受拉承载力按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008式5.8.7验算:N≤fyAs+fpyApy,公式右侧项为桩身抗力的设计值,因此公式左侧的N应取荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值作为代表值,而不应采用单桩抗拔承载力特征值。

2) 验算抗压桩的桩身强度时,可按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008式5.8.2-1和5.8.2-2验算。当不考虑桩身配筋时采用式5.8.2-2:N≤ΨcfcAps,式中的N应取荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值为代表值,而非采用单桩竖向抗压承载力特征值,也非单桩竖向抗压承载力设计值;基桩成桩工艺系数Ψc可结合桩的类型和地区经验确定。

9 布桩中心距问题

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.2-1条规定:摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.3.3条根据土与成桩工艺、桩的挤土效应、桩数及排列等因素规定了基桩的最小中心距。

【提示】目前部分工程基桩距仍然按照已废止的《建筑桩基技术规范》JGJ94-94的规定控制,达不到现行规范的要求。

工程基桩的布置是桩基概念设计的主要内涵,基桩的最小中心距规定基于以下两个因素确定:

1)为了有效发挥桩的承载力群桩试验表明对于非挤土桩,桩距3~4d时,侧阻和端阻的群桩效应系数接近或略大于1砂土、粉土略高于性土。考虑承台效应的群桩效率则均大于1。但桩基的变形因群桩效应而增大,亦即桩基的竖向支承刚度因桩土相互作用而降低。

2)基桩最小中心距还需考虑成桩工艺,对于非挤土桩,不需考虑挤土效应问题;对于挤土桩,为减小挤土负面效应,在饱和性土和密实土层条件下,桩距应适当加大。因此最小桩距的规定,考虑了非挤土、部分挤土和挤土效应,同时考虑桩的排列与数量等因素。升版后的桩基规范(已于2008年10月01日)表3.3.3规范相比有了新的规定,在桩基设计时应执行新规范。

10 灌注桩的配筋长度问题

【相关标准】《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第4.1.1条规定:摩擦型灌注桩的配筋长度不应小于2∕3桩长;当受水平荷载时,配筋长度尚不宜小于4.0∕α。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.5.2-7.3)条规定:坡地岸边的桩8度及8度以上地震区的桩、抗拔桩、嵌岩端承桩应通长配筋。

【提示】天津地区的基桩基本上均为摩擦型桩。一般情况下,摩擦型灌注桩计算桩身强度时无需考虑桩身配筋即可满足桩的承载力设计要求,因此某些工程采用灌注桩时常仅配置少量的纵向构造钢筋,但配置的钢筋长度不满足规范要求。

《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第4.1.1条规定摩擦型灌注桩的配筋长度不应小于桩长的2∕3当桩承受水平力时,尚不应小于桩反弯点的下限值4.0∕α当有液化土层、软弱土层时,为提高桩基的稳定性,同时考虑到施工中避免挤土等影响而产生断桩,桩的纵向钢筋应穿越这些土层并进入稳定土层一定深度,配筋长度应按上述规定取较大值。为确保桩身长度和成桩质量,底部1∕3桩长范围内也宜有少量的纵筋贯通。

抗拔桩应根据桩长、桩的裂缝控制等级、桩侧土性等因素通长等截面或变截面配筋。

11 未进行基础沉降验算

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第3.0.2条规定:地基基础设计等级为甲级、乙级的建筑物,以及表3.0.2中规定的可不作地基变形验算范围以外的丙级建筑物,均应进行地基变形验算。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第3.1.4条规定:设计等级为甲级的建筑桩基设计等级为乙级的体型复杂、荷载分布显著不均匀或桩端以下存在软弱土层的建筑桩基软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础,应进行桩基沉降验算。

【提示】对于上述条文规定的需进行基础沉降验算的工程,设计文件中应提供基础沉降计算书。建筑物的基础沉降变形允许值应符合《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002表5.3.4和《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.5.4的规定。

12 忽略桩基的水平承载力验算

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2006年版)第4.4.1条规定了可不进行桩基抗震承载力验算的建筑类型,除此之外的建筑物应进行桩基的水平抗震承载力验算;《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.7.1条规定:受水平荷载的一般建筑物和水平荷载较小的高大建筑物,应验算单桩基础或群桩中基桩的水平承载力。

【提示】一般情况下,设计对于桩基的竖向承载力验算比较重视,但容易忽略桩基的水平承载力验算。

对于受水平荷载较大的设计等级为甲级、乙级的建筑桩基,其单桩水平承载力特征值应通过水平静载试验确定,其它情况的桩可根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.7节的相关规定估算单桩水平承载力特征值。验算桩基的水平承载力时,应注意按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第5.7.2-7条规定的不同工况将单桩水平承载力特征值乘以相应的调整系数。

13 管桩用作抗拔桩时,对施工的要求不明确

【存在问题】有少量采用预应力混凝土管桩作为抗拔桩的工程,未注明对抗拔桩的试桩要求,布桩设计采用的单桩抗拔承载力无可靠依据;在图纸中仅注明选用管桩的图集号,未明确提出对抗拔桩的特殊施工要求。

【提示】当地下室或地下构筑物埋置较深,经抗浮验算需设置抗拔桩时,如采用预应力混凝土管桩作抗拔桩,则应预先做管桩抗拔静载试验,单桩抗拔承载力取值以试桩报告为准。

在图纸中应明确注明经计算确定的桩顶钢筋与端板的焊接方式、焊接长度、焊缝高度伸入承台内的钢筋数量和锚固长度、以及接桩部位的施工要求,确保桩顶钢筋与桩的连接构造和接桩处钢板的焊缝满足抗拔力的要求。或采用管桩顶部灌芯插筋与承台锚固连接的方法试验表明:无论是否截桩,当灌芯长度≥4.5m时,只要灌芯插筋满足计算要求,均能保证桩基的抗拔力;填芯混凝土应灌注饱满,宜掺入适量的微膨胀剂,且混凝土强度等级不低于C30。当地下水或土对钢结构有腐蚀性时,对于摩擦桩来说,在接桩处的钢板部位涂刷防腐涂料难以保证其抗腐蚀性能,因此一般情况下,应尽量不采用预应力混凝土管桩作为抗拔桩使用。

14 基础构件的最小配筋率不满足规范要求

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.5.1条规定了钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率;第9.5.2条规定:对卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第4.2.3条规定:柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%,柱下独立两桩承台和条形承台梁的最小配筋率不应小于0.2%。

【提示】对于截面高度较大的基础底板、独立基础或承台,如直接采用抗弯计算的结果进行配筋,其配筋率有可能不满足上述条文规定的要求,因此设计时应注意复核基础构件的配筋率是否满足最小构造配筋要求

对于框架柱下的独立基础和墙下条形基础等扩展基础,其最小配筋率可取0.15%。

15 基础墙体不应采用多孔砖砌体

【相关标准】《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001第4.4.11条规定:多孔砖砌体不应用于±0.000m以下标高的墙体和基础。

【提示】对于±0.000m以下标高的墙体和基础,比较潮湿或易受地下水浸泡,使多孔砖的强度下降并且降低砖的耐久性。因此,当上部结构采用多孔砖时,应在总说明或基础图中注明基础墙体采用实心砖。

16 独立柱基间基础系梁与基础地梁的概念混淆

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.1.11条规定了独立柱基间基础系梁的设置要求。《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第4.2.6条规定了承台之间基础系梁的计算方法和构造要求。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.3.2条、第8.4.10条和8.4.11条分别规定了柱下条形基础梁、筏基基础梁的计算原则和构造要求。

【提示】基础系梁作为连接独立基础或承台的构件,属于构造地梁。基础间的相互连接是确保建筑物在地震时能起整体作用的重要构造要求,也即在不均匀水平和竖向地面运动作用下,保证建筑物的整体性[8]。当基础系梁上有填充墙时,可按偏压(拉)构件计算。当基础系梁承受次梁传来的较大集中力需设置附加吊筋时,附加吊筋开口向上,与《混凝土结构设计规范》GB50010-2002图10.2.13(b)的形式相同

当基础形式采用柱下条形基础或梁板式筏形基础时,基础梁承受条基或筏基所传的向上反力。在比较均匀的地基上,当上部结构刚度较好、荷载分布较均匀、且基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,基础梁可按连续梁计算,此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数;当不满足以上要求时,按弹性地基梁方法进行分析计算。基础梁纵向受力钢筋除满足计算要求外,顶部钢筋按计算配筋全部贯通,底部钢筋尚应有1/2~1/3贯通全跨,且其配筋率不应小于0.15%。

梁板式筏形基础可按图集04G101-3用平面整体表示方法制图规则和构造详图进行设计,条形基础梁也可参照图集04G101-3用平法表示。

有些工程的基础设计中,将独立柱基间基础系梁与基础地梁的概念混淆,错误地选用平法图集04G101-3表示独立柱基间基础系梁的构造做法。因为独立基础或承台之间的基础系梁与基础地梁从受力特点、计算方法到构造形式均不相同,所以基础系梁不能采用筏形基础平面表示法图集04G101-3进行设计。

17 基础地梁的纵向腰筋设置问题

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.2.16条规定:当梁的腹板高度hw≥450mm时,在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋,每侧腰筋的截面面积不应小于腹板截面面积的0.1%,且其间距不宜大于200mm。

【提示】对于基础地梁,因其截面尺寸较大,地梁腹板两侧的腰筋不容易满足0.1%倍腹板截面面积的要求。考虑到地梁受温度影响较小因素,一般选取的腰筋直径不小于12mm,间距不小于200mm即可,截面尺寸较大梁跨较长的地梁腰筋直径宜适当加大



结构体系与抗震

1 结构设计方案常见问题

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第3.4.1条、3.4.2条、3.4.3条规定《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.3.1~4.3.6条、第4.4.1~4.4.6条规定。

【提示】结构体系受力不明确、传力不直接、结构布置不合理等问题的出现源自结构设计方案存在的问题。比较常见的有以下情况:

1)框架-剪力墙结构中,剪力墙的布置过于集中或偏置于一侧,不符合剪力墙均匀、分散、周边、对称的布置原则使整个结构的刚度中心与质量中心偏离很多,产生很大的扭转效应;或当剪力墙布置过多时,结构的刚度越大,其地震作用也越大,结构构件的内力和配筋加大,尤其对于剪力墙的自重及墙底内力的增大,使得剪力墙底部的桩数增加很多。因此,在布置剪力墙时应充分利用剪力墙的能力,合理布局,使结构具有适宜的侧向刚度。

2)《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.3.5条采用结构的楼层扭转位移比和周期比双控指标来控制结构的扭转效应。当结构以扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比或楼层的扭转位移比不满足该条文规定时,在方案设计阶段应及时对结构平面布置进行调整,以减少结构扭转效应的影响。

3)部分高层建筑采用框架结构,尽管结构的计算指标能够满足规范要求,但由于框架结构整体侧向刚度较弱,结构的层间位移和顶点位移均较大,地震后修复难,因此在方案设计阶段尽量在适当的部位布置一定数量或少量的剪力墙。

4)框架结构填充墙的布置对结构抗震能力的影响不容忽视。当采用砌体填充墙时,如布置不当,会造成结构的竖向刚度变化过大、或形成短柱、或形成较大的刚度偏心。由于填充墙是由建筑专业布置,结构图纸上并不表示,往往容易被忽略。因此在方案设计阶段,结构设计人应考虑建筑隔墙的布局,对不合理处及时提出修改意见,尽可能地减少填充墙对结构抗震的不利影响。

建筑结构的平面布置是否合理,竖向刚度、质量分布是否均匀,结构整体刚度是否适中,结构材料选取是否合适等因素,是决定结构方案优劣和经济与否的关键。对于重要的方案性问题,如果属于违反强制性条文或严重不合理、或有重大的安全隐患等情况,应在方案设计阶段及时进行调整和优化,若在施工图审查阶段解决会造成较大工作量的返工,应引起高度重视。

2 高层建筑结构设计中的扭转问题

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)表3.4.2-1、第6.1.8条规定;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.3.3条、第8.1.7条规定。

【提示】扭转不规则在平面不规则类别中居于首位。震害表明:平面不规则、质量和刚度偏心、抗扭刚度弱的结构,在地震中破坏较为严重。在实际工程中,由于建筑场地的限制、建筑功能和建筑立面的要求,使得大多数结构设计中的平面布置和竖向布置,很难达到规范所要求的“规则”标准。结构设计人员必须对抗侧力结构布置进行优化调整,减小结构的平面扭转效应,以提高结构的抗震能力。

对结构的扭转效应可从两方面加以限制:一方面尽量使平面布置简单、规则,避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应;另一方面加强结构的抗扭刚度和抗扭承载力,这两方面是概念设计中改进结构抗震性能的重要措施。例如:

1)尽可能加大周边抗侧力构件的刚度,这样在不增加抗侧力构件数量的同时,可以显著加大结构的抗扭刚度;

2)布置抗侧力构件时,遵循均匀、分散、周边、对称的原则,尽可能使结构的质量中心与刚度中心接近。当扭转位移比不能满足规范要求时,往往是结构的抗侧力构件布置不均匀引起的,如剪力墙偏置或布置不均匀等;

3)中高层建筑要防止结构平面过于狭长。目前十多层左右的中高层住宅较多,为了满足使用和商业需求,大多数中高层住宅的平面布置过于狭长,其长宽比接近或超过《高层混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.3.3条的规定,有些建筑的长度超过了《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.1.1条规定的钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距要求。一般来说,平面狭长结构的抗扭刚度比较弱,应尽可能地设置伸缩缝断开;

4)扭转位移比是判断结构平面规则与否的重要指标,其限值在规范中均有明确的规定《高层混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.3.5条规定的扭转位移比是在考虑楼板刚性和偶然偏心影响的地震作用下的计算指标,点在设计中容易被忽略。目前的计算软件可以同时输出偶然偏心、单向地震、双向地震作用下的扭转位移比,设计人员应根据规范的具体要求做出正确判断。

3 抗震概念设计和结构构造

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002相关规定。

【提示】抗震设计中,影响整个结构抗震能力的因素很多,例如:结构构件的承载力和变形性能;结构构件的材料性能及提供的强度储备;结构的连接构造;结构的稳定性;结构的整体性能在经受第一次地震后多次余震反复作用下的抗破坏能力。目前规范只对第一种因素作了规定,其它诸多因素尚无法进行计算,靠概念设计和结构构造使结构体系具备必要的承载力、刚度、稳定性、能量吸收及耗散能力,也就是使结构具有足够的延性。

概念设计是将结构中的材料性能、构件性能、连接构造、结构体系通过试验或实践检验,但还不能计算和量化的、符合客观规律的基本原则用于结构设计。抗震概念设计中应遵循的基本原则如下:

1)结构的承载力、刚度、质量在平面内和沿高度应均匀、对称和连续分布,避免应力集中;

2)尽可能设置多道抗震防线,增加结构的赘余度,设置必要的延性耗能构件,适当加强结构关键部位和薄弱环节抗震构造措施

3)注结构的连接整体性,同一结构单元的构件应牢固连接;以抗震缝分开的结构单元应遵循彻底分离的原则;

4)估计和控制塑性铰区出现的部位和范围,有针对性地采取抗震构造措施,掌握结构的屈服过程以及最后形成的屈服机制;

5)做到强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强柱根;

6)采取有效措施防止过早的混凝土剪切破坏、钢筋锚固滑移和混凝土压等脆性破坏;

7)构件节点连接的承载力和刚度要与结构的承载力和刚度相适应,节点连接的承载力不应低于构件的承载力;

8)应避免盲目增加钢筋,一部结构构件设计承载力超强或不足,都可能造成结构的相对薄弱环节,梁端、柱端及抗震墙底部加强部位受弯配筋在满足承载力和抗震构造要求的条件下,应避免钢筋超配;

9)应考虑非结构性部件对主体结构抗震产生的不利影响。

结构构造是概念设计的具体化。结构体系依靠力学计算保证构件的承载力及变形,又依靠构造措施将构件连接在一起,形成结构体系。合理的构造保证构件传力明确,保证在地震力的多次往复作用下能量的吸收及耗散,避免因部分构件破坏而使结构体系丧失承载力及抗震能力,保证结构在设计使用年限内的耐久性。结构的构造措施在规范中很多属于强制性条文,设计时应严格执行。

4 不应采用框架结构与部分砌体墙混合承重的结构

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20026.1.6条规定:框架结构抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。

【提示】

1)框架结构与部分砌体墙共同承重(《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.2条及第7.2.1条规定:框架结构与砌体结构共同承重,只允许在底部框架-抗震墙结构和多排柱内框架结构中采用),形成延性结构与脆性材料共同承受地震作用的结构,这种体系所采用的两种承重材料完全不同,其抗侧刚度、变形能力、受力性能、结构延性等相差很大,实际上二者协同工作的性能很差,特别是在地震作用下,两部分由于振动不协调而产生位移差,无延性的砌体往往先期倒塌破坏,而框架结构尚未发挥或发挥很小作用时整个建筑物已破坏;

2)框架结构中的楼、电梯间及局部突出屋面的电梯机房、楼梯间、水箱间和设备间等,不应采用砌体墙承重,也不应支承在砌体填充墙上,而应采用框架承重;有些设计将楼梯平台梁直接支承在框架中的填充墙上,这样做的后果会导致在地震时一旦填充墙破坏可能引起整个楼梯倒塌;

3)这种混合承重的结构式,在审查中比较常见的情况:砌体结构的底层建筑有部分外墙需开大洞或局部取消承重墙,代之以钢筋混凝土柱承重,形成砌体结构加部分框架共同承重的结构式。建议此类结构形式设计成底层框架-剪力墙结构(上部为砌体结构为宜。

5 高层建筑结构较多楼层的剪重比小于规范规定值

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第5.2.5条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第3.3.13条规定:水平地震作用计算时,结构各楼层对应于地震作用标准值的剪力应符合表3.3.13规定的楼层最小地震剪力系数值的要求。

【提示】于对结构抗震安全性的考虑,规范规定的各楼层对应于地震作用标准值的剪力最小值是对结构的最低要求。个别楼层的剪重比小于规范的规定值时,采用调整楼层地震剪力的方法使之满足结构楼层最小地震剪力的要求

电算结果较多楼层的剪重比小于规范的规定值时,应查明原因。首先应检查结构的侧向刚度和构件的截面尺寸是否偏小,结构的层间位移角是否符合规范规定;其次检查是否考虑了填充墙对结构刚度的影响,视填充墙的数量对结构的自振周期予以适当的折减部分设计人在电算时,对有填充墙结构的周期折减系数输入1.0,未考虑填充墙对结构刚度的增大作用,使地震作用的计算结果偏小结构刚度适中,且计算中也考虑了填充墙对结构刚度的影响,计算结果中仍有较多的楼层地震剪重比小于规范规定值表明结构的整体刚度偏小,宜调整结构总体布置,增加结构刚度;如果部分楼层的地震剪力系数小于规定值较多,说明结构存在明显的弱层,于抗震不利,也应对结构体系进行调整,如增加、增强弱层的抗侧刚度等,不能再简单地采用增大楼层地震剪力或修改结构计算的周期折减系数的方法[6]

6 乙类抗震设防类别建筑结构的抗震等级选定有误

【相关标准】《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-20083.0.3-2条规定:乙类建筑应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用第6.0.5条规定:商业建筑中,人流密集的大型的多层商场抗震设防类别应划为乙类。

【提示】抗震措施是指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,因此抗震措施应包含抗震等级的确定,也包括抗震构造措施对于乙类建筑,在进行主体结构计算时,应采用本地区的抗震设防烈度计算地震作用,但钢筋混凝土结构框架和剪力墙的抗震等级应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求确定。另外,如果建筑的抗震设防类别判定正确,但未把握好结构的地震作用计算与采取抗震措施所采用的抗震设防烈度应区别对待的原则,而是在地震作用计算和确定抗震等级时,均按高于本地区抗震设防烈度一度的要求采取加强措施,也不符合《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-20083.0.3-2条“乙类建筑应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用” 的规定。

【工程实例】某四层商业建筑,采用钢筋混凝土框架结构,总高度21m,建筑面积35000㎡,位于7度(0.15g)地震区,根据《建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008第6.0.5条规定,其抗震设防类别应为乙类。结构设计总说明注明框架的抗震等级为三级,未注明按8度(0.2g)采取抗震构造措施所对应的抗震等级;主体结构计算书中抗震设防烈度取7.5(即7度,设计基本地震加速度0.15g),多遇地震影响系数最大值αmax=0.12,以上参数的选取符合GB50223-20083.0.3-2条规定,但计算总信息中框架的抗震等级为三级,不符合GB50223-20083.0.3-2乙类建筑应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施规定

7 钢筋混凝土框架结构的短柱及构造问题

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.6-2条、第6.3.7条、第6.3.8条和第6.3.10条规定;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第6.4.1-2条、第6.4.2条、第6.4.3条和第6.4.6条规定

【提示】框架结构中短柱在地震时易发生脆性剪切破坏,在设计中应尽量避免。尤其应避免在同一楼层中出现少数短柱,一旦有超烈度地震发生,可能使少数短柱首先遭受严重破坏退出工作,继而将地震剪力转移到同楼层其它框架柱,对结构的安全造成大的危害。因此,应重视框架结构中短柱的设计并加强构造措施:

1)短柱是指剪跨比≤2的框架柱,在框架结构或框架-剪力墙结构中,以下部位容易出现短柱:如楼梯间由于在框架柱间设置了休息平台边梁、或大型雨设置于框架柱之间的雨梁使柱的净高大大减小,框架柱成为短柱;或沿框架结构外立面设置的带形窗,由于砌体填充墙的约束作用也可能形成短柱,由于短柱发生脆性剪切破坏,抗震性能差,应尽量避免,如出现短柱应按规范要求采取加强措施;

2)短柱的箍筋应沿柱全高加密,且柱加密区箍筋的体积配箍率应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)表6.3.12附注3的要求;

3)框架结构因填充墙的作用或柱间设置带形窗而形成短柱,应按短柱的构造处理方法进行设计;

4)对于剪跨比小于1.5的超短柱,其轴压比的限值应专门研究并采取特殊构造措施。

8 框架柱的轴压比控制问题

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.7条规定;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第6.4.2条规定;《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第6.2.2条规定

【提示】限制框架柱的轴压比主要是为了保证框架结构具有较好的延性影响柱子延性的因素很多,如轴压比、剪跨比、配箍率、箍筋强度、混凝土强度、混凝土压应变、纵筋及强度、保护层厚度等,其中轴压比是重要因素,行规范对轴压比的要求,虽然未列入强制性条文,但一般不宜超过上述规范条文的规定。特别对于钢筋混凝土异形柱,《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第6.2.2规定控制各类异形柱的轴压比,以保证异形柱在不利弯矩作用方向时也具有足够的延性

在轴压比较高的情况下,如加密箍筋间距和肢距加大箍筋直径或采用连续复合螺旋箍,在柱的截面中部附加芯柱等措施框架柱的延性性能有不同程度的提高因此结构中个别框架柱的轴压比超过规范限值时,可按上述规范条文的附注内容采取适当的加强措施。

因为短柱或超短柱在地震时容易发生脆性剪切破坏,对其轴压比应从严控制。

9 钢筋混凝土框架梁、柱受力纵筋箍筋的构造问题

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.3条、第6.3.5条、第6.3.8条、第6.3.10条、第6.3.11条和第6.3.12条规定;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第6.3.2条、第6.3.4条、第6.4.3条、第6.4.7条、第6.4.8条和第10.2.8条规定

【提示】工程中常见问题如下:

1)框架梁梁端的纵向受拉钢筋的配筋率大于2.5%、框支梁上下部纵向钢筋的最小配筋率、框支梁支座上部纵向钢筋沿梁全长贯通的钢筋小于总配筋的50%、框支角柱纵向钢筋配筋率等不符合上述有关强制性条文的规定;

2)框架柱底层柱根的箍筋加密范围不满足柱净高的1/3;

3)忽略了对框架柱端箍筋加密区体积配箍率的验算。柱的体积配箍率与混凝土的轴心抗压强度设计值、箍筋的强度等级和配箍特征值有关,框架柱箍筋加密区的体积配箍率应满足上述条文的要求,以保证框架柱箍筋对混凝土的有效约束作用

4)框架梁端、柱端加密区的箍筋肢距不满足抗震规范的要求,导致框架节点处的箍筋对混凝土的约束作用减弱。

10 框架梁端底面和顶面纵筋面积之比不满足要求

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.3-2和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20026.3.2-4条规定:抗震设计时,框架梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。

【提示】框架梁端底面和顶面纵筋面积的比值,对梁的变形能力有较大影响,梁的变形能力主要取决于梁端的塑性转动能力梁底面的钢筋不仅改善梁端承受负弯矩时的塑性转动能力,还能防止在作用下梁底出现较大正弯矩时底部钢筋过早屈服或严重破坏,影响梁承载力和变形能力的正常发挥另外,框架梁端设置加密区范围内的箍筋,对于有效发挥受压钢筋的作用,起了很好的保证作用。因此,框架梁纵向受力钢筋不应过少,梁端底部和顶部筋的截面面积应符合一定的比例,如果按计算结果配筋不满足上述条文的规定应调整梁的配筋,使之既满足承载力要求,满足延性求。

11 一、二级抗震等级框架梁纵向钢筋的配置问题

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.4条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20026.3.3条规定:沿梁全长顶面和底面的配筋,一、二级不应少于2Φ14,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4一、二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径,对矩形截面柱,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20对圆形截面柱,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。

【提示】地震作用的随机性和其往复作用的特性使框架梁的反弯点位置并非固定不变,因此规定沿梁全长顶面和底面均应配置一定数量的纵向钢筋以保证梁各个部位具有适当的承载力。对于抗震等级为一、二级的框架梁,规范要求沿梁全长顶面和底面的配筋分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,且不应少于2Φ14

对于个别框架梁顶面筋配筋率较大的情况如果按一般设计方法配置顶面贯通钢筋,不满足上述条文的规定应特殊标注梁跨中的顶面钢筋以满足要求

规范对于一、二级框架梁内贯通中柱的每根纵向钢筋直径的规定,主要是为了防止框架梁在反复地震荷载作用的钢筋产生滑移锚固失效而破坏

12 剪力墙厚度不满足规范要求

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.4.1条规定;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.2.2条第8.2.2-1条规定

【提示】此类问题主要出现在剪力墙的底部加强区。底部一般层高较大,对于按一、二级抗震等级设计的剪力墙,底部加强部位的截面厚度小于层高或剪力墙无支长度的1/16。依据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20027.2.2第8.2.2-1条规定,当剪力墙的厚度不满足相关条文规定时,可按照该规程附录D验算剪力墙墙的稳定,如稳定验算仍不满足要求时,应调整剪力墙的厚度。

13 剪力墙加强部位的墙体配筋与非加强部位未区分设置

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.1.10《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.1.9条规定:抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢高度的1/8和底部两层二者的较大值,且不大于15m。

【提示】剪力墙结构的底部地震时承受的地震剪力较大,且轴压比也相对较大,设置剪力墙底部加强部位与框架梁、柱设置箍筋加密区的概念类似,通过在底部加强部位增加剪力墙的纵、横向钢筋和边缘构件箍筋,提高墙体的抗震能力和延性,以避免脆性剪切破坏,改善结构的整体抗震性能。

部分设计对剪力墙底部加强部位和非加强部位的构造要求不加以区分,没有做到有的放矢。例如某钢筋混凝土剪力墙结构,共十二层,层高均3.0m,抗震设防烈度7度(0.15g),剪力墙抗震等级为三级,设计中剪力墙加强部位和非加强部位的配筋完全相同,未考虑加强部位的构造规定,不符合概念设计的要求。

14 剪力墙连梁抗剪强度不满足要求

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.2.1条规定:在内力与位移计算中,抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减,折减系数不宜小于0.5;第7.2.25条规定:当剪力墙的连梁不满足第7.2.23条的要求时,可按本条文的规定采取相应的处理措施。

【提示】框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度相对墙体较小,但承受的弯矩和剪力很大,配筋设计困难。设计中经常遇到剪力墙连梁抗剪强度不足的问题。因此设计时允许连梁适当开裂(降低刚度)而把内力转移到墙体上。折减系数不宜小于0.5,设防烈度低时可少折减一些,设防烈度高时可多折减一些,以保证连梁承受竖向荷载的能力。

剪力墙结构的连梁在地震时适当开裂可以消耗部分地震能量,因此连梁的设计不需要太强。当剪力墙连梁的抗剪强度不满足要求时,可按高规第7.2.25规定采取适当的措施但应避免在正常使用条件下或较小的地震作用下连梁上出现裂缝,同时注意与折减连梁相连的剪力墙墙肢设计应相应加强。

15 异形柱框架结构一字形柱较多,不满足规范要求

【相关标准】建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.6-1条规定:框架柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm;《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第2.1.1条、第6.2.2条对异形柱类型的规定中不含一柱。

【提示】依据《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第2.1.1第6.2.2条规定异形柱的截面形状仅含L形、T形和+字形三种,柱截面的肢厚最小可取至200mm。而一字形柱截面为矩形,根据《建筑抗震设计规范》第6.3.6-1条的规定,矩形柱截面的最小尺寸为300mm。有些设计中采用较多的一字柱,且一字形柱截面的宽度与异形柱截面的肢厚一般取相同的尺寸小于300mm),这种结构形式,既不符合抗震规范也不符合异形柱规程的规定,降低了异形柱结构的抗震性能。实际设计中应避免采用宽度小于300mm的一字形截面柱。

16 异形柱结构不应采用错层结构形式

【相关标准】《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第3.1.4-2条规定:抗震设计时,异形柱结构不应采用错层等复杂结构形式

【提示】有些采用错层形式的住宅建筑,因建设方要求房间内尽量不见明柱而选用混凝土异形柱结构。由于异形柱的肢厚较小,相应的梁宽和梁柱节点核心区尺寸均受到限制,它与矩形柱具有不同的截面特性和受力特性,异形柱结构的抗震性能差于矩形柱结构。基于对异形柱结构抗震性能特点的考虑,以及目前缺乏专门研究,异形柱规程对结构形式做出了更严格的规定,即异形柱结构不应采用错层等复杂结构形式,设计时应遵守

17 特征周期的选取

【相关标准】《建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)5.1.4条规定:特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用;4.1.6条规定:建筑的场地类别,应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表4.1.6划分为四类当有可靠的剪切波速和覆盖层厚且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时,应允许按插值方法确定地震作用计算所用的设计特征周期

【提示】天津地区多数建筑场地的覆盖层厚度较大,土层等效剪切波速值偏低,尤其塘沽、开发区等部分场地的场地类别介于III类~IV类之间。《天津市民用建筑施工图设计审查要点/勘察篇》第K3.2.5条注明:对需要时程分析、或设计要求提供覆盖层厚度的工程,应提供覆盖层厚度,确定覆盖层厚度的波速孔深度应不小于100m;对不需要实测覆盖层厚度的工程,当无实测资料时,天津市除蓟县县城及北部山区外的平原地区,覆盖层厚度均应按大于80m考虑。

对于天津地区来说,当覆盖层厚度大于80m时,场地类别为III类或IV类,如果仅依据《岩土工程勘察报告》给定的场地类别按表5.1.4-2确定特征周期Tg,则Tg取值为0.45s或0.65s,在场地类别分界处一旦剪切波速或覆盖层厚度稍有变化,特征周期产生突变,导致地震作用的取值差异甚大。从《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第4.1.6条条文说明中给出的“在dov-vse平面上的Tg等值线图”看,土层的等效剪切波速和覆盖层厚度对特征周期Tg取值的影响较大,图中的Tg按相邻等值线间距渐变,使得Tg取值基本连续化因此,当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表4.1.6所列场地类别的分界线附近时,按本条文说明中给出的“在dov-vse平面上的Tg等值线图 确定地震作用计算所用的设计特征周期Tg,尽可能减少Tg的取值误差带来的地震作用的差异。当无实测资料时,天津市除蓟县县城及北部山区外的平原地区,覆盖层厚度均应按大于80m确定特征周期值

18 关于特别不规则多层结构的审查

【相关标准】《建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)第3.4.1条规定:建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不规则的建筑方案应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;不应采用严重不规则的建筑方案。

【提示】该条文的条文说明划分了不规则建筑方案的种类,对建筑方案的各种不规则性,分别给出处理对策,以提高建筑设计和结构设计的协调性

“特别不规则”指的是多项均超过表3.4.2-1和表3.4.2-2中不规则指标或某一项超过规定指标较多,具有较明显的抗震薄弱部位,将会引起不良后果者。对于特别不规则的高层建筑结构,可根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质[2006]220号文件的内容判定是否属于超限高层建筑工程是否需要申报超限高层抗震设防专项审查。对于特别不规则的多层建筑结构,应上报市建委组织的建设工程技术专家委员会进行专门研究和论证,并采取特别的加强措施。



结构计算与分析

1 框架结构未进行薄弱层的弹塑性变形验算

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第5.5.2条规定:7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构应进行罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算。

【提示】震害调查表明如果结构中存在薄弱层或薄弱部位,在强烈地震作用下,由于个别主要抗侧力构件薄弱部位产生的最大弹塑性变形超过其极限变形能力将会引起结构构件严重破坏甚至导致结构的整体倒塌或局部倒塌对于钢筋混凝土框架结构,屈服强度系数小于0.5的楼层在强震作用下的弹塑性变形较大,为结构的薄弱部位,因此,抗震规范规定对楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构应进行罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算。

在事先不能判断楼层屈服强度系数是否小于0.5的情况下,可由程序计算出楼层的屈服强度系数,再判断是否应进行弹塑性变形验算,这些由程序统一完成。综合以往审查的工程发现,多数框架结构存在屈服强度系数小于0.5的层位,尤其对于有明显薄弱层的结构;也有部分框架结构的弹塑性变形计算结果不符合规范限值的要求,种情况下必须对薄弱层采取加强措施,并重新计算直到符合规范要求。

对结构进行罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变形验算,是实现结构“大震不倒”概念设计的重要措施,因此应按规范的规定进行验算。

2 未计算斜交抗侧力构件方向的结构水平地震作用

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第5.1.1-2条规定:有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于150时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

【提示】工程设计中常遇到折线形的建筑平面,如沿场地折线边缘而建的建筑物,或采用Y字形平面等,部分设计忽略了沿斜交抗侧力构件方向的水平地震作用计算。补充的斜交方向的计算表明:个别构件的受弯或受剪配筋,有时是斜交方向地震作用的计算结果起控制作用,不能忽视,应严格按规范执行

另外,由于地震作用的随机性,地震力沿不同的方向作用时结构地震反应的大小各不相同,因此存在一个使得结构地震反应最大的方向角。计算软件可以计算出最大地震力作用的方向角并在结构周期文件中输出。如果该角度大于15°,应将该数值回填到结构计算总信息并重新计算,以体现最不利地震作用方向对结构的影响。

3 计算地震作用时振型数选取不合理

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.1.13-2条规定:B级高度和复杂高层建筑结构,在抗震计算时,振型数不应小于15,对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。

【提示】有些复杂高层和高柔的超高层建筑结构,计算地震作用时选用的振型数偏少,忽略了高振型的影响,使部分楼层的计算结果与实际偏差较大。对于高柔的长周期结构,高振型的影响不忽视,为使高柔建筑的分析精度有所改进,当采用振型分解法计算结构地震作用及地震作用效应时,其组合的振型数应适当增加振型数应达到使振型参与质量不小于总质量的90%所需的数量

对于一般结构,《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第5.2.2条的条文说明中,规定了计算振型数应使振型参与质量达到总质量的90%的要求。按扭转耦联振型分解法计算时,各楼层取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度,因此,振型数一般可按下列要求选择:当考虑平扭耦连时,振型数应多于房屋层数(假定楼板为水平刚性)的3倍房屋层数≥3的多层建筑,振型数应≥9;高层建筑的振型数应≥15;对多塔楼结构的振型数应≥塔楼数的9倍。电算时选择的振型组合数是否合理,可以通过计算结果中XY两个主轴方向的有效质量系数是否大于0.9判定,若小于0.9,可逐步增加振型个数,直到XY两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。

4 电算总信息中有关参数的输入问题

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.1.8条规定:高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载大于4KN/㎡时,应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大;第5.2.2条规定:在内力与位移计算中,现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大,楼面梁刚度增大系数可根据翼缘实际情况取1.3~2.0;第5.2.4条规定:高层建筑结构楼面梁受扭计算中应考虑楼盖对梁的约束作用当计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时,可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减

【提示】电算总信息输入时应注意以下参数的取值问题:

1)梁设计弯矩大系数:有些设计不区分具体工程的楼面荷载大小及不利布置情况,均将梁设计弯矩增大系数输入1.11.3当楼面活荷载较大时,应考虑楼面活荷载的不利布置引起的梁弯矩的增大,如果计算总信息中已考虑了活荷载不利布置的影响,则梁的弯矩需再大;

2)梁刚度增大系数:与楼板整浇的梁,截面形状为T形г形,其抗弯刚度均比矩形截面大计算框架梁矩形截面输入将矩形梁的刚度乘以一个梁刚度增大系数来近似考虑楼板对梁刚度的提高作用。该增大系数应根据梁翼缘尺寸与梁截面尺寸的比例予以确定,设计人可视工程具体情况1.3~2.0之间合理取值;对于大截面梁或宽扁梁,应按实际刚度增大系数考虑。有些设计中将系数为1.0,低估了梁的实际刚度,会导致结构刚度和地震作用计算结果偏小

3)梁扭折减系数:由于的约束作用,与楼板整浇的梁实际受到的扭矩小于理论计算值。因此,可以将梁的计算乘以一个小于1.0的折减系数来考虑楼盖对梁扭转的约束作用计算分析表明:扭矩折减系数与楼盖的约束作用和梁的位置密切相关,折减系数的变化幅度较大,应根据具体情况确定。但下列情况梁的抗扭刚度不应折减:周边无楼板与之相连的梁、环形梁及剪力墙结构角窗部位的转角连梁,其折减系数应取1.0。

5 未考虑双向水平地震作用下的扭转影响

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第5.1.1-3条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20023.3.2-2条规定:质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响。

【提示】不对称、不均匀的结构是“不规则结构”的一种,在同一结构平面内的质量、刚度布置不对称,或虽在平面内对称,但沿高度分布不均匀的结构,都具有明显不规则性,应考虑双向水平地震作用下的扭转影响。

《建筑抗震设计规范疑问解答》[6]第4.2条指出:在刚性楼板假定条件下,当计算小震作用下的楼层最大弹性水平位移(或层间位移)与该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的比值大于1.2时,判断为扭转不规则;当比值接近1.5时,判断为特别不规则;当比值大于1.5时,一般判断为严重不规则。此时,计算的弹性水平位移(或层间位移)为代数值,当位移值小于规范限值的50%时,判断严重扭转不规则的比值可以适当放松。需要注意的是,最大值和平均值的计算,均取楼层中同一轴线两端的竖向构件计算,不考虑楼板中悬挑的端部。

综上所述,当结构的扭转位移比接近1.5且位移值不小于规范限值50%时,表明结构质量和刚度分布明显不对称、不均匀,应按规范规定计算双向水平地震作用下的扭转影响。

6 高层建筑结构计算时未考虑偶然偏心的影响

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20023.3.3条规定:计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响,每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按ei=±0.05Li采用;第4.3.5条规定计算结构的扭转位移比应考虑偶然偏心的影响。

【提示】结构在地震时的扭转反应是一个极其复杂的问题,一般情况下宜采用规则的结构体型,以避免地震扭转效应。高层建筑结构,即使楼层的计算刚心与质心基本重合,会存在一定的扭转效应,这是由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的不利影响《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20023.3.3条规定取各层质心的偶然偏移量为±0.05Li来计算结构的单向水平地震作用。对于平面布置不规则的结构,除其自身已有的偏心外,考虑偶然偏心的影响

历次地震震害表明:平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构,在地震中遭到严重破坏。为了限制结构平面布置的不规则性,避免因过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应,高规第4.3.5条规定了在考虑偶然偏心影响的地震作用下,A级高度高层建筑的扭转位移比不宜大于1.2,不应大于1.5;B级高度高层建筑、混合结构及复杂高层建筑的扭转位移比不宜大于1.2,不应大于1.4。

7 不注重地震波的选取弹性时程分析法计算结果的比较

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第5.1.2-3条规定:采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线,其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符;每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%。

【提示】根据条文说明的规定,选取的地震波应满足地震动三要素,即有效加速度峰值、频谱特性和持续时间的要求。有效加速度峰值按表5.1.2-2选用,频谱特性由地震影响系数曲线表征,依据所处的场地类别和设计地震分组确定;持续时间一般为结构基本周期的5~10倍。“在统计意义上相符”是指输入地震波的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱所用的地震影响系数曲线在各周期点上相差不大于20%。所谓“实际震记录”并非一定是当地的地震记录,而是在数据库中按上述原则选取的强震加速度记录。地震波选取的正确与否,用该条文所规定的定量标准来衡量。

时程分析法作为一种补充计算方法,对于特别不规则、特别重要的和较高的高层建筑需要采用,主要用于结构变形验算,判断结构的薄弱层和薄弱部位[6]

有些工程的弹性时程分析,选取的地震波的加速度峰值或场地特征周期不满足该条文的要求,应按规范的规定重新选取地震波进行计算;有些工程由于高振型的影响,结构顶部若干层的平均地震反应大于振型分解反应谱法的计算结果,这种情况下应在结构的内力和位移计算时对该部位楼层的地震剪力乘以放大系数;对于结构时程分析中出现的薄弱部位,应进行综合分析之后采取相应的加强措施。

8 对计算结果的分析判断存在问题

【相关标准】《建筑结构抗震规范》GB50011-2001第3.6.6-4条规定:所有计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。

【常见问题】对结构计算结果不加分析对其正确与否缺乏判断或判断错误:

1)某些特殊部位的计算结果有异常现象因此设计时以此作为设计制图的依据,但缺少相关的原因分析和手工复核计算,而是凭经验设计,带有一定的随意性;

2)计算书中缺少结构的重要信息,不能判断其采用的原始数据是否正确,如电算总信息、荷载取值、手工导荷、计算结果超限信息;缺少主要构件的抗裂挠度计算、抗倾覆验算,或有的计算结果已明显超过规范允许值,挠度过大或裂缝宽度超过规范要求;有些构件的配筋小于计算结果很多,存在严重的安全隐患。

3)无故任意增大配筋,误认为配筋越多越安全甚至有些框架梁端上部纵筋加大一倍数倍,违反了“强柱弱梁”抗震概念设计原则,这是非常危险的。

【提示】发生以上问题的原因:

1)对规范的条文不熟悉,概念不清,盲目设计;

2)不熟悉计算机软件的技术条件及适用范围,采用的程序与结构计算简图不符熟悉计算程序中对各项系数的取值要求;

3)有些设计人过度依赖计算机的计算结果,认为凡是计算机得出的结果都是正确的,对计算结果不加任何分析和判断;

4)有些结构构件的配筋与计算结果相差较多绘图深度及图纸校审度不够。

9 对结构受剪承载力薄弱层和转换层的地震剪力乘以增系数

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.1.14条和《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第3.4.3-2规定:结构楼层层间抗侧力结构的受剪承载力小于其上一层80%或某楼层竖向抗侧力构件不连续的竖向不规则的结构,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数。

【提示】对竖向不规则的结构,包括某楼层抗侧刚度小于其上一层的70%或小于其上相邻三层侧向刚度平均值的80%,或楼层抗侧力结构的受剪承载力小于其上一层80%,或某楼层竖向抗侧力构件不连续,其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数。计算软件(如SATWE),可以直接将抗侧刚度薄弱层乘以1.15的地震剪力增大系数,而对受剪承载力薄弱层和竖向抗侧力构件不连续的楼层的地震剪力无放大功能,设计容易忽略这一点。因此当结构存在受剪承载力薄弱层或竖向抗侧力构件不连续的楼层时,应在结构计算总信息中强制指定该部位层为薄弱层,之后程序会自动将指定薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。

10 复杂结构未采用不同力学模型的软件进行计算分析

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第3.6.6-3和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.1.12条规定:体型复杂、结构布置复杂的结构应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.1.13-1条规定:B级高度的高层建筑结构和复杂高层建筑结构,应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算

【提示】对于以上条文中规定的复杂建筑和超高建筑,采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算,可以对结构进行综合分析比较,以保证力学分析的可靠性,并从中找出结构的薄弱部位,在设计中对薄弱部位和重点部位采取加强构造措施。

施工图审查中发现,有些属于以上规定范围的复杂建筑和超高建筑,仅采用一个计算软件进行整体内力位移计算,不满足规范要求;有工程虽然采用了两个不同力学模型的分析软件进行计算,但并不通过计算结果对结构进行综合分析比较,不重视对结构的薄弱部位和重点部位进行判定分析和构造加强,而是不同软件对结构构件的计算结果分别选取最大值进行配筋设计,极有可能造成“强梁弱柱、强弯弱剪”等后果,违反了结构抗震概念设计的基本原则

11 异形柱结构未对与主轴成45o的方向进行补充验算

【相关标准】《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006第4.2.4-2条规定:7度(0.15g)及8度(0.2g)时,异形柱结构的地震作用计算尚应对与主轴成45o的方向进行补充验算

【提示】多数异形柱结构的地震作用计算,容易忽略对与主轴成45o的方向进行补充验算。

由于异形柱的截面特性及其多样性,使确定异形柱结构中各异形柱构件对应的水平地震作用的最不利方向很复杂研究表明:对于全部采用等肢异形柱且较为规整的矩形平面布置的结构,当地震沿45o方向作用时,L形柱的配筋变化较大,比主轴方向的增幅有时可达10%~20%,由于6度、7度(0.1g)抗震设计时异形柱的截面设计一般是由构造配筋控制的,其差异可能被构造配筋所掩盖,因此上述条文规定7度(0.15g)及8度(0.2g)抗震设计时进行45o方向的水平地震作用计算和抗震验算。验算结果中应着重注意结构底部、角部、负荷较大及结构平面变化部位的异形柱在水平地震作用不同方向的内力变化,从中选取最不利情作为异形柱截面设计的依据,以增加异形柱结构抗震设计的安全性。对于具有较多不等肢异形柱或平面布置不规则的异形柱结构,还应适当补充其它角度方向的水平地震作用计算和抗震验算。

钢筋混凝土结构

1 混凝土强度等级和保护层厚度不符合规范要求

【相关标准】混凝土结构设计规范》GB50010-2002第3.4.2规定了对设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性的基本要求;9.2.1条规定了纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度

【提示】混凝土强度等级的选取及钢筋保护层厚度的确定应注意以下几点:

1)混凝土的强度等级应符合混凝土结构设计规范》GB50010-2002第3.4.2条对混凝土耐久性的基本要求。室内潮湿环境为二a类,如厨房、厕所、浴室等最低为C25,室外露天环境为二b类最低为C30,该条文附注5规定:当有可靠工程经验时,处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级

2)纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度应符合混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.2.1条规定。针对常出现的问题,确定钢筋保护层厚度时应注意满足下列要求:

a)厨房、厕所、浴室等处于潮湿环境中的构件,应按二a类环境确定保护层

b)室外环境中的构件及与大气接触的构件,应按二b类环境确定保护层

c)±0.000m以下的构件,如承台、基础、基础底板应按二b类环境考虑,埋入±0.000m以下部的柱应按二b类环境考虑

d)受力钢筋的保护层厚度,对于板尚不应小于板分布筋的直径+10mm,对于梁、柱不应小于箍筋的直径+15mm,且均不应小于纵向受力钢筋的公称直径。

2 钢筋混凝土楼板的最小厚度不满足防火规范要求

【相关标准】混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.1.1条规定:现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表10.1.1规定的数值《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)附录A表A中规定了钢筋混凝土楼板的最小防火厚度要求。

【提示】混凝土结构设计规范》GB50010-2002表10.1.1条给出的板的厚度只是从构造角度要求的现浇钢筋混凝土板的最小厚度。现浇板的合理厚度应在符合承载力极限状态和正常使用极限状态要求的前提下,按经济合理的原则选定,并应满足防火、防爆等规范的相关要求。

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)附录A表A根据不同的保护层厚度分别列出了四边简支的钢筋混凝土楼板的最小厚度。对于处于一类环境的钢筋混凝土楼板,当混凝土强度等级≥C25时,按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表9.2.1的规定其最小保护层厚度为15mm,则对应于GB50045-95(2005年版)附录A表A中规定的楼板最小厚度应为80mm

3 框架梁的抗剪箍筋配置不足

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.3-3和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20026.3.2-5规定当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表6.3.3中箍筋最小直径数值应增大2mm;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第6.3.4-1条规定:框架梁沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合公式6.3.4-1~3的要求

【提示】框架梁的抗剪箍筋配置应注意以下几点:

1应复核框架梁非加密区的箍筋是否满足计算要求,例如梁的跨度较大、梁上承受较大集中荷载且产生的剪力所占比例较大时,可能会出现非加密区配箍不足的情况,此时应选择有较大集中力处的截面计算其斜截面受剪承载力作为配箍依据

2)跨度相差较大的框架梁,当梁截面相同时,因地震力的作用可能导致跨度较小的梁段产生较大的梁端地震剪力,该梁计算得出的箍筋面积高于其它跨度较大的梁,采用平面表示法集中标注的箍筋为计算结果中较小的箍筋应复核短跨梁的箍筋是否满足计算要求

3)对于截面宽度较大、抗震等级较高、或混凝土强度高而箍筋强度低的框架梁,应复核沿梁全长箍筋的面积配筋率是否符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20026.3.4-1条的要求

4)当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,应按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.3-3条的规定将表6.3.3中的箍筋最小直径数值增大2mm

4 梁受扭纵筋及受扭箍筋的配置问题

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.2.5规定:沿截面周边布置的受扭纵向钢筋间距不应大于200mm和梁截面短边长度;除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外,其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置,受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内;第10.2.12条规定:在弯剪扭构件中,箍筋的配筋率不应小于0.28ft/fyv,受扭箍筋应做成封闭式,且应沿截面周边布置,当采用复合箍筋时,位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积

【提示】梁受扭纵筋及受扭箍筋的配置应注意以下问题

1)有些设计把梁的计算受扭纵筋面积除以2分别配置在梁的上下纵筋部位,将上下纵向钢筋加大,虽然受扭纵筋配筋总量满足计算要求,但会造成梁的受扭纵筋沿截面周边分布不均匀,受扭纵筋的间距也不符合上述条文的规定。

2)把弧线形梁简化直线形梁计算,会造成抗扭钢筋配置不足。弧形梁是承受扭矩的,按直线梁算忽略了弧形梁的扭矩,使计算简图实际受力不符,存在安全隐患。计算时弧形梁的抗扭刚度不应折减,应按实际情况计算出梁的扭矩然后求出其抗扭箍筋和纵筋,还应满足抗扭构造配筋要求。

3)对于梁的受扭箍筋SATWE软件计算的输出结果中,VTAst-Ast1Ast1抗扭箍筋沿截面周边布置的单肢箍的面积,配置梁箍筋时,应将抗剪箍筋面积除以复合箍筋的肢数Ast1和来确定梁周边的箍筋直径,截面内部的箍筋不承受扭矩作用,仅为抗剪箍筋。

4)对承受弯剪扭共同作用的构件,应复核其剪扭箍筋的总配筋率ρsv不小于0.28ft/fyv。

5 钢筋混凝土梁纵向受拉钢筋超筋配置

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第7.1.4条规定了纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度。

【提示】有些工程中跨度较大或承受荷载较大的钢筋混凝土梁,当其截面受到限制时,梁跨中或支座截面处的配筋很大,部分截面的混凝土受压区高度超过上述规范条文中规定的相对界限受压区高度。

钢筋混凝土单筋梁纵向受拉钢筋的配筋率ρ=ξbfc/fy,从式中可以看出,梁纵向受拉钢筋的配筋率ρ与混凝土受压区高度ξb成正比。当钢筋混凝土梁的受压区高度达到界限值ξbmax时,其纵向受拉钢筋的配筋率也达到最大值ρmax,此时若再增加纵向受拉钢筋,梁的破坏形式由适筋梁转变为超筋梁,而超筋破坏为脆性破坏形式,应予避免。因此,对于钢筋混凝土梁等受弯构件,应控制其纵向受拉钢筋的最大配筋率。对于有延性要求的框架梁,其梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率有明确的要求,《建筑结构抗震规范》GB50011-2001(2008年版)第6.3.3-1条规定:框架梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。

6 忽视受弯构件受力钢筋的最小配筋率要求

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.5.1条规定。

【提示】限制受弯构件受力钢筋最小配筋率的主要目的是保证构件受拉区混凝土开裂后钢筋不致立即屈服而出现少筋梁脆性破坏形式拉钢筋的最小配筋率由0.2%和45ft/fy(%)二者的较大值控制,可以看出,受拉构件的最小配筋率与混凝土和钢筋的强度等级有直接的关系。混凝土强度等级越高而钢筋强度等级低时,构件的最小配筋率要求越高。例如:楼板混凝土采用C30,HPB235级钢筋,板厚100mm板底配筋Ф8@200,其配筋率为0.251%,不满足最小配筋率ρmin=0.306%的要求

对于较厚的地下室顶板楼面、以及截面较大的楼面梁,当混凝土强度等级较高时,应注意验算其最小配筋率

7 埋置较深的地下室底板厚度取值问题

【相关标准】《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002第8.4.5规定:梁板式筏基底板除计算正截面受弯承载力外,其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求;8.4.7条规定平板式筏基的板厚应满足受冲切承载力的要求。《地下工程防水技术规范》GB50108-2001第4.1.3条规定:防水混凝土的设计抗渗等级应符合表4.1.3的规定

【提示】近年来,随着上部主体结构高度的增,地下室的埋置深度也在不断地下室层数由地下一层增加到地下二、三层甚至部分工程已达地下四层,开挖深度接近20m,因此对于埋置较深的地下室底板设计应予以高度重视。即使当结构的工程桩布置在框架柱下或剪力墙下时,由于地下室底板所受的水浮力急剧增加其厚度除满足上述条文规定的要求外,还应考虑地下工程的防水要求及地下水中混凝土结构的耐久性要求(包括混凝土底板在地下水中的抗裂问题)且一旦地下室出现渗漏,修复度较大另外,地下室底板同时承受部分土反力协调基础受力的作用,因此地下室底板除满足规定的计算要求和构造条件外,尚应针对地下室结构的抗渗设计、耐久性要求基础协同工作适当增加底板的厚度

8 上部覆土较厚时地下顶板厚度取值问题

【相关标准】《地下工程防水技术规范》GB50108-2001第4.1.6-1条规定:防水混凝土结构厚度不应小于250mm。《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005第4.11.3条规定:防空地下室结构钢筋混凝土顶板的最小厚度为200mm

【提示】对于纯地下室结构当其顶板上部覆盖层较厚建议按覆土厚度1.2m为界地下室顶板厚度应满足上述条文的规定,同时地下室顶板的裂缝宽度限应按0.2mm控制。

地下室顶板上部覆盖土层较厚,在夏季遭遇暴雨时可能会使雨水急聚土层内来不及排泄,因此地下室顶板厚度除满足计算要求外,还应考虑防水要求混凝土结构的耐久性要求,如果地下室顶板发生渗漏,会带来修复困难。因此地下室板厚度不宜太薄



砌体结构

1 砌体结构选材问题

【相关标准】天津市人民政府令第56号《天津市墙体材料革新和建筑节能管理规定》第六条规定:自2003年7月1日起,在本市外环线以内地区和塘沽区、汉沽区、大港区内的建成区,以及天津经济技术开发区、天津港保税区、天津新技术产业园区范围内的新建住宅工程,全面禁止使用实心粘土砖。《砌体结构设计规范》GB50003-2001第6.2.2条规定:地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间的墙所用材料的最低强度等级应符合表6.2.2的规定。

【提示】为保护土地资源和生态环境,推广建筑节能,发展新型墙体材料,天津市政府已发布政府令,自2003年起基本禁止使用粘土砖。

目前的砌体结构多采用烧结页岩实心砖或多孔砖。多孔砖指国家产品标准《烧结多孔砖》GB13544-2000规定的孔洞率在15%~25%之间的承重空心砖,应明确称之为“多孔砖”,而空心砖指国家产品标准《烧结空心砖和空心砌块》GB13545-2003规定的孔洞率在40%~50%之间的非承重空心砖,主要用于隔墙、围护墙等非承重部位。在一些工程的设计图纸中,将承重墙采用的多孔砖注写为空心砖或承重空心砖,极易与非承重的大孔空心砖产生混淆,造成安全隐患。

天津地区的地下水位较高,地面以下或防潮层以下的砌体多处于很潮湿或含水饱和的状态,若选用的水泥砂浆强度等级低于《砌体结构设计规范》GB50003-2001表6.2.2规定,将会影响地面以下砌体结构的耐久性。

2 砌体结构房屋的层数和高度不满足规范双控要求

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.2条规定:房屋的层数和总高度不应超过表7.1.2的规定。

【提示】震害调查表明:多层砌体房屋的抗震能力与房屋的层数和总高度有直接的关系,其破坏程度随层数的增多高度的增大而加重,因此将房屋的层数和高度作为强制性条文加以限制,是十分必要的,不强调控制多层砌体房屋的层数和高度,就难以保证其在地震时特别是在较强地震时的安全。在《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.2条中,将房屋的层数和高度作为强制性条文加以双控限制。对于天津大部分设防烈度为7度的地区,一般抗震设防类别为丙类的砌体结构的总高度限值为21m,总层数不得超过7层。

房屋总高度是指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度,半地下室从地下室室内地面算起,全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起;对带阁楼的坡屋面应算至山尖墙的一半高度处。

若半地下室层高较大,顶板距室外地面较高,或有大的窗井而无窗井墙或窗井墙不与纵横墙连接,构不成扩大基础底盘的作用,周围的土体不能对多层砖房半地下室起约束作用,则此时半地下室应按一层考虑,并计入房屋总高度[6]

3 错层砌体结构的总层数不应超过规范规定

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.7-3.2)条规定:对于房屋有错层,且楼板高差较大的砌体结构房屋,宜设置防震缝。

【提示】错层砌体结构在错层部位的受力比较复杂。试验表明:平面规则的错层结构,其竖向刚度不规则,对抗震不利;平面布置不规则的错层结构,其扭转效应显著,破坏严重。错层砌体结构的抗震性能较差,尽量避免。

当多层砌体房屋错层高度不超过一个梁高(一般指楼板高差小于500mm)时,错层楼板处的计算模型可作为一个楼层质点对待,该部位的圈梁或连为一体的梁应考虑两侧上下楼板水平地震力形成的扭矩,采取抗扭措施,必要时进行抗扭验算。

当平面规则的多层砌体房屋错层高度超过一个梁高时,结构计算模型和构造均应将错层当作两个楼层质点对待并计入房屋总层数中,且房屋的总层数相应增加后不得超过抗震规范对总层数的限制。对于错层楼板之间的墙体,应采取特殊措施解决平面内局部受剪和平面外受弯问题。

应注意,对于错层高差为半个楼层高的砌体结构房屋,错层两侧的每个楼层均应计入总层数,且不得超过抗震规范的限制,因此该类砌体结构的实际层数受到限制因此,对于楼板高差较大的错层砌体结构房屋,宜设置防震缝。

4 部分墙段的抗震承载力不满足要求,未采取相应的加强措施

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.2.8条规定:普通砖、多孔砖墙体的截面抗震受剪承载力,应按式7.2.8-1验算:V≤fvEA/γRE第7.2.9条规定:水平配筋的普通砖、多孔砖墙体的截面抗震受剪承载力,应按式7.2.9验算:V≤(fvEA+ζsfyAs)/γRE层间墙体竖向截面的钢筋总面积的配筋率应不小于0.07%且不大于0.17%。

【提示】当震设防烈度较高、砌体结构层数较多时,可能会有部分墙段的抗震承载力不满足要求,设计时需要对这些墙体采取相应的加强措施。

从V≤fvEA/γRE7.2.8-1)可以看出,砌体结构的受剪承载力墙体的横截面面积和强度等级有关。适当调整墙段长度或增加墙厚,可提高其抗剪强度;《砌体结构设计规范》GB50003-20013.2.2显示,当砂浆强度等级≥M10时,各类砌体的抗剪强度不再提高,因此提高砌体强度等级的效果不明显。

当按式7.2.8-1验算砌体的受剪承载力不满足要求时,可按V≤[ηcfvEA-Ac)+ζftAc+0.08fyAs]/γRE(式7.2.8-2 )计入构造柱对墙体受剪承载力的提高作用,构造柱可置于墙段中部、截面不小于240mm×240mm且间距不大于4m。构造柱的承载力分别考虑了混凝土和钢筋的抗剪作用,也与构造柱的数量和间距有关,虽然构造柱对墙体的抗剪能力有明显的提高作用,但不能随意增设构造柱,以保持多层砌体结构的特性,因此应对墙体中设置的构造柱承担的抗剪承载力有所限制。

当采取以上措施仍不能满足砌体的抗剪强度时,可采用配筋砌体,按式7.2.9验算。实际砌体结构设计中,如果出现部分墙段受剪承载力不足的情况时,PKPM计算结果可以直接出墙段需要配置的水平钢筋面积值。配筋砌体不仅可以提高墙体的抗剪能力,还可以改善砌体的受压性能,提高砌体的延性。砌筑在灰缝砂浆内的钢筋易生锈,如钢筋直径过大将会使灰缝加厚,对砌体的受力产生不利影响,因此砌体内配置的水平钢筋直径不宜过大,一般取4~6mm。

应特别注意:层间墙体竖向截面的钢筋总面积的配筋率应不小于0.07%且不大于0.17%,这是根据试验资料得到的经验数据,当墙内配筋率过小时,对砌体的抗剪强度提高作用不明显,而当配筋率过大时,钢筋的强度不能充分利用,因此,当计算所得的墙体配筋率超过0.17%时,应采取加强措施或适当调整墙体的布置,减少墙体的配筋率。

5 多层砌体房屋的层高超过规范规定的限值

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.3条规定:普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高,不应超过3.6m;当使用功能确有需要时,采用约束砌体等加强措施的普通砖墙体的层高不应超过3.9m。

【提示】某些采用多层砌体结构的公共建筑或住宅楼(坡屋面且不设阁楼层),因建筑功能需要,虽然总层数未达到规范限值,但某层或顶层的层高超过3.6m,可根据具体情况采取构造加强措施。

一般做法是沿该楼层承重墙每隔不大于2m的间距增设一根构造柱[4],与楼盖屋盖圈梁形成墙内框架,增强对墙体的约束作用,提高砌体的抗剪承载力和延性,从而提高房屋的整体抗震能力。但在采取约束砌体等加强措施的情况下,对于普通砖墙体一般楼层的层高也不应超过3.9m,不能无限制增高。对于含坡屋顶的顶层平均计算层高可适当放宽,一般按不高于4.2m控制。

对于单层或低层工业建筑及附属用房,因工艺要求需层高超过3.6m时,可根据具体情况采取如增加墙厚、增设壁柱和圈梁、提高材料强度等级等措施[6],也可参考单层空旷房屋的规定。

6 多层砌体房屋构造柱的设置不合理

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.3.1条规定了多层砌体结构设置钢筋混凝土构造柱的具体要求。

【提示】在砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱可以约束墙体,提高砌体的抗震能力和延性,使得大震时开裂的墙体不致破碎倒塌。构造柱一般应设在砌体墙段的两端,特别是在墙体交接处设置构造柱可以对两个方向的墙体起到约束作用,如外墙转角、内外墙交接处、外墙局部突出处、楼电梯间四角、以及错层部位的墙体交接处等,具体设置要求依房屋层数和抗震设防烈度按规范要求设置。构造柱截面不宜太大,以免改变了砌体结构的受力特性。

构造柱设置的重要部位还有:大房间内外墙交接处、较大洞口两侧(较大洞口一般指内纵墙和横墙2m以上的洞口)。当一个较长的墙段在中部设有大洞口时,墙段两尽端的构造柱不足以提供对较长墙体的约束,需要在大洞口两侧增设构造柱,使洞口两侧形成两个受到约束的墙体。对于外纵墙的较大洞口,则由设计人员根据开间和门窗尺寸的具体情况确定,避免在一个不大的窗间墙段内设置三根构造柱,一般做法是在内横墙与外纵墙相交处不设构造柱,在洞口两端设置构造柱。

根据汶川地震的震害调查结果,抗震规范编制组对《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第7.3.1条进行了局部修订(自2008年7月30日实施),对砌体结构楼梯间构造柱的设置提出了更为严格的要求,即在楼梯段上下端对应的墙体处增加四根构造柱,与在楼梯间四角设置的构造柱合计共八根构造柱,再与本规范第7.3.8条规定的各层楼梯间休息平台或楼层半高处设置的钢筋混凝土带等构成应急疏散安全岛,以实现砌体结构重要疏散通道“大震不倒”的基本设计原则。应注意:楼梯段上下端对应的墙体处设置的构造柱宜上下贯通,不应拘泥于“梯段两端

7 多层砌体房屋不应采用砌体墙和钢筋混凝土墙混合承重

【提示】多层砌体房屋,当部分墙段的抗剪承载力不满足要求时,一般可采用调整墙段长度、增加墙厚、在墙段中部增设构造柱或采用水平配筋砌体的方法来提高其抗震承载力。如果人为将不满足抗震承载力要求的墙段由砖砌体改为现浇钢筋混凝土墙,结构体系变成砌体墙和钢筋混凝土墙混合承重的结构类型,超出了抗震规范第7章的适用范围,属于超规范设计。

砖砌体和钢筋混凝土属于两种不同性质的材料,二者协同工作的程度受到许多因素的制约,需根据结构楼板的刚度、砌体墙与混凝土墙的连接等因素,确定混凝土墙参与工作的系数,考虑结构体系改变后地震作用的传递及各段墙的分配情况,进行结构计算与分析。无配套的行业或地方标准,应按《建筑工程勘察设计管理条例》第二十九条的规定进行设计审定

8 多层砌体房屋不应设置转角窗

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.6条规定:抗震设防烈度为7度、8度时,承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离不宜小于1m、1.2m。施工图设计文件审查要点[3]——结构篇第3.7.1-(7)条规定:在抗震设防地区,多层砌体房屋墙上不应设置转角窗。

【提示】在砌体结构中设置转角窗,破坏了砌体墙的连续性和整体性,给结构抗震带来安全隐患。

9 承重墙体沿竖向不连续时,未对楼盖和托墙梁采取加强措施

【相关标准】《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第7.1.7-2条规定:多层砌体房屋结构体系,纵横墙的布置沿竖向应上下连续。

【提示】多层砌体结构,当少量承重墙体不能沿竖向上下连续而需设置托墙梁时,应按《砌体结构设计规范》GB50003-2001第7.3节的规定设计墙梁。为保证地震力的有效传递,墙体竖向不连续处的楼板应加强刚度和配筋。

有些砌体结构(如别墅),为追求错落有致的立面效果,外纵墙沿竖向分层向后退砌,使得承重墙体上下不连续,且未对竖向不连续墙体周围的楼板采取构造加强措施,结构抗震非常不利。

10 未进行砌体局部受压承载力验算和小墙肢的受压承载力验算

【相关标准】《砌体结构设计规范》GB50003-2001第5.1.1条和5.2.1条规定:对砌体结构应进行受压承载力和局部受压承载力验算;第6.2.4条规定:跨度大于6m的屋面梁和砖砌体结构中跨度大于4.8m的楼面梁,应在支承处砌体上设置钢筋混凝土垫块。

【提示】对于截面尺寸较小的墙肢,如多层砌体住宅楼每层各户的入户门较集中处,当该小墙肢承受各方向楼面梁或过梁传来的荷载较大时,应注意复核该墙肢的受压承载力是否满足要求,如不满足或接近砌体抗压承载力设计值时,可将该小墙肢作为不承受竖向荷载的构造墙段,而在其上部设置两方向的楼面梁并跨过该小墙肢,楼面梁以入户门洞远端的承载力较大的墙段作为支承端。

在大梁的支承处砌体上设置钢筋混凝土垫块,可以有效扩散梁端传至墙体的局部压力梁垫的设置分两种情况:一是在验算梁端砌体局部受压承载力不足时,支承处砌体按计算要求设置钢筋混凝土垫块对于《砌体结构设计规范》GB50003-2001第6.2.4条规定的跨度大于6m的屋面梁和砖砌体结构中跨度大于4.8m的楼面梁,即使梁端局部受压承载力满足要求,也应在支承处砌体上按构造设置钢筋混凝土梁垫

11 忽视特殊墙体的稳定验算

【相关标准】《砌体结构设计规范》GB50003-2001第6.1.1条规定:砌体结构的墙、柱应进行高厚比验算。

【提示】目前,多层砌体结构墙体的稳定验算一般由PKPM计算软件完成,计算机直接给出各墙段的高厚比和允许高厚比。但由于设计人在计算建模过程中,会对楼、屋盖做必要的简化和归并,有些部位并不能真实地反映楼、屋盖对墙体边界的约束条件,因此不能完全依赖于电算结果,尚应对某些特殊部位墙段的稳定性进行手算复核,如下列部位:顶层楼梯间墙体;楼板侧边未伸入外墙或无拉结措施的外墙;开孔较大的承重墙体;用于嵌固悬挑构件的抗倾覆墙体;纵横跨交接处的悬墙;较高且无拉接措施的女儿墙等。

12 不重视乙类教育建筑砌体结构的特殊要求

【相关标准】《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008第6.0.8条规定:教育建筑中,幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂,抗震设防类别应低于重点设防类(简称乙类。《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)表7.1.2附注3规定:乙类的多层砌体房屋应允许按本地区设防烈度查表,但层数应减少一层且总高度应降低3m。7.1.2-2条规定:对医院、教学楼等横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比表7.1.2的度降低3m,层数相应减少一层。

【提示】针对幼儿和中、小学生等未成年人在突发地震时自救能力弱,人比较密集的情况,新修订的《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008中,特别加强了对未成年人的保护措施,将所有幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂的抗震设防类别均提高为乙类。

幼儿园、小学、中学的教学用房等选用砌体结构时,因使用功能要求,结构层高和横墙间距均较大。按照上述所列相关条文的限制规定,设计时应特别注意对乙类教育建筑砌体结构层数和总高度的特殊要求。

【工程实例】某中学教学楼,抗震设防烈度7度(0.15g),五层砌体结构,各层层高均为3.6m,室内外高差0.45m,教室横墙间距9m。

首先可以确定本教学楼抗震设防类别为乙类。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)表7.1.2附注3的规定本工程乙类砌体房屋的层数不应超过7-1=6层,总高度不应超过21-3=18m;再按7.1.2-2条的规定:本教学楼的允许层数应为6-1=5层,总高度限值为18-3=15m本工程虽为五层,但总高度为3.6×5+0.45=18.45m>15m,已远超过乙类横墙较少的多层砌体结构的总高度限值,因此本教学楼不适合选用砌体结构,改为钢筋混凝土框架结构体系较为适宜。



复杂结构

1 框支剪力墙结构中,剪力墙底部加强部位的高度取值不正确

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.2.4条规定:底部带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。

【提示】由于转换层的存在,使结构的传力路径变得复杂,内力也有较大变化,因此当转换层位置提高时,剪力墙底部加强范围也应随之增大,这里的剪力墙包括落地剪力墙和转换构件上部的剪力墙。

【工程实例】某框支剪力墙结构,共28层,底部两层大空间的层高均为4.8m,上部26层为剪力墙住宅,层高均为3m。设计时剪力墙底部加强区的高度为12.6m,即一~三层为剪力墙的底部加强部位。该高度值虽符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第7.1.9“一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底两层二者的较大值”的规定,却忽视了第10.2.4条剪力墙底部加强部的高度还应满足框支层加上框支层以上两层高度的要求。正确的底部加强区高度应为:4.8×2+3×2=15.6m,即一~四层为剪力墙的底部加强部位。

2 框支剪力墙转换构件的地震作用计算内力未乘以增大系数

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第5.1.14条规定:对楼层竖向抗侧力构件不连续的竖向不规则的高层建筑结构,其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15的增大系数;第10.2.6条规定:特一、一、二级转换构件水平地震作用计算内力应分别乘以增大系数1.8、1.5、1.25。

【提示】对于带转换层的复杂高层建筑结构,按PKPM-SATWE程序建模计算时,仅在结构类型中选取“复杂结构”并不能完全实现《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002对复杂结构的有关计算规定,而需要设计人按照相关标准的要求人为进行调整。对于转换层,在强制该层为薄弱层后,程序自动将本层的地震剪力乘以1.15的增大系数。对于转换梁或转换桁架等转换构件,需按“特殊构件”逐一点取转换构件及其抗震等级(当与总信息中的抗震等级一致时可略去),只有在点取转换构件之后,程序才会按照给定的抗震等级将转换构件的水平地震作用计算内力乘以其相应的增大系数。

3 框支梁的腰筋设计不满足高规要求

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.2.8-2条规定:偏心受拉的框支梁,沿梁高应配置间距不大于200mm、直径不小于16mm的腰筋第10.2.9-6条规定:框支梁的腰筋伸入两端框支柱内的锚固长度不应小于钢筋的抗震锚固长度LaE

【提示】转换梁的截面尺寸一般较大,具有深受弯构件的特性,尤其对于不落地剪力墙的框支梁多数情况下为偏心受拉构件,其梁侧的腰筋还承受一定的拉力作用,因此,沿框支梁两侧配置的腰筋应按受拉钢筋锚固于两端的框支柱内,且应满足上述条文规定的直径和间距要求。

4 对受力复杂的框支主梁,未进行应力补充计算

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.2.10条规定:当结构竖向布置复杂,框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,应进行应力分析,按应力校核配筋,并加强配筋构造措施

【提示】带转换层的高层建筑结构,当上部结构平面布置复杂而采用框支主梁承托剪力墙并承托转换次梁及其上剪力墙时,这种多次转换的传力路径较长,框支主梁将承受较大的剪力、扭矩和弯矩,一般不宜采用。试验表明:框支主梁易产生受剪破坏。当不得已需要采用多次转换时,应对框支主梁进行应力补充分析,按应力校核配筋并加强配筋构造。可采用PKPM-FEQ程序进行应力分析计算,也可采用手算方式做校核,以加强框支主梁的配筋和构造措施。

5 转换层上下结构的侧向刚度比不符合高规规定

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002附录E.0.1条规定:底部大空间为一层时,转换层上、下层结构的等效剪切刚度比宜接近1,抗震设计时不应大于2附录E.0.2条规定:底部大空间层数大于一层时,转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比(即剪弯刚度比)宜接近1,抗震设计时不应大于1.3

【提示】剪切刚度是楼层剪切面积乘以剪切模量的乘积与相应层高的比值,其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关,但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系中支撑的影响和剪力墙洞口高度变化所产生的影响。

剪弯刚度是单位力作用下的层间位移角,它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响,但没有考虑上、下层对本楼层的约束。

结构进行地震内力计算时,一般采用楼层地震剪力与层间位移比值刚度法,它与楼层剪切刚度和剪弯刚度的概念完全不同,而且它们之间也没有必然的联系。因此,规范赋予了它们不同的适用范围,应按以上规定区别应用[18]

计算转换层上下结构的侧向刚度比时,可在总信息“采用的楼层刚度计算法”项中,按底部大空间的层数选择不同的等效刚度法计算转换层上部与下部结构的侧向刚度比,使其满足高规附录E的要求

6 连接体结构与主体结构的连接不满足要求

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.5.3条规定:连接体结构与主体结构宜采用刚性连接,必要时连接体结构可延伸至主体部分的内筒,并与内筒可靠连接。连接体结构与主体结构采用非刚性连接时,支座滑移量应能满足两个方向在罕遇地震作用下的位移要求。

【提示】连接体结构与两侧主楼的支座连接非常重要,通常有刚性连接、铰接、滑动连接等形式[7]两端刚接、两端铰接的连体结构属于强连接结构;连接体一端与结构铰接,另一端做成滑动支座,或两端做成滑动支座的方式属于弱连接方式

强连接方式——当连接体结构包含多层楼盖,且连接体结构刚度足够,能将主体连接为整体并协同受力、变形时,可做成强连接结构强连接结构设计时就要做到真正使其连为整体,完全协调受力。当连接体与两端塔楼刚接或铰接时,连接体可与塔楼结构整体协调,共同受力,此时连接体除承受重力荷载外,更主要的是要协调连接体两端的变形及振动产生的作用效应。一般情况下,连接体与塔楼连接处的受力较大,构造处理复杂,选择合适的连接体刚度、结构形式及支座处的构造处理非常重要。强连接结构应加强连接体结构与主体结构的连接构造,尤其要特别加强支座部位的连接构造,当与连接体相连的主体结构为钢筋混凝土结构时,竖向构件内宜设置型钢并锚入下部主体结构。

弱连接方式——如果连接体结构较弱(如连廊结构),无法协调连接体两侧的结构共同工作,可做成弱连接结构,此时应重点考虑滑动支座的做法和限复位装置的构造,并应提供滑动支座的预计滑移量,且支座的滑移量应能满足两个方向在罕遇地震作用下的位移要求。

实际工程中常遇到将连廊结构与两边主体结构以一端铰接、另一端做成滑动支座的弱连接连体结构,有些设计对滑动支座的位移量仅以一端主体结构在罕遇地震作用下的单向位移作为滑移控制量,或按所谓的经验数据作为预计滑移量不符合高规10.5.3的规定。

7 大底盘多塔楼或单塔楼结构与底盘结构质心的距离超过规定

【相关标准】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.6.1条规定:多塔楼建筑结构各塔楼的层数、平面和刚度宜接近;塔楼对底盘宜对称布置。塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%。

【提示】大底盘多塔楼结构体系本身就比较复杂,尤其当各塔楼的质量和刚度分布不均匀时,结构的扭转振动反应加剧,塔楼与底盘的连接部位受力更加复杂,仅靠计算机程序难以较为准确地估算出结构的地震反应,因此尽量避免采用大底盘多塔楼结构。当底盘面积很大时,可以设置抗震缝简化结构形式,如采取将裙楼与主楼之间设缝断开、或将质量和刚度不同的塔楼在裙楼之间设缝分成若干个单塔大底盘结构等措施,以减小结构的地震扭转反应。

塔楼结构与底盘结构质心的距离宜接近。当二者的偏心距较大时,塔楼与底盘结构的扭转效应加大,因此高规第10.6.1条规定:塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%。单塔楼作为大底盘多塔楼结构的特例,也应执行此条规定。当塔楼结构与底盘结构质心的距离大于底盘相应边长的20%时,根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附录一第三项规定,应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

对于大底盘多塔楼工程,结构设计人应在方案设计阶段就与建筑专业和业主进行充分沟通,设置必要合理的防震缝,使结构单元抗侧力结构的平面布置尽量简单、规则,增大结构的抗扭刚度,并具有合理的刚度和承载力分布,提高结构的抗震性能。



超限高层

1 对超限高层建筑工程抗震设防专项审查的有关规定不了解

【相关文件】超限高层建筑工程抗震设防专项审查的相关文件如下:

1)2002年7月25日,建设部签发了中华人民共和国建设部第111号令——《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》,自2002年9月1日起实施。

2)2006年9月5日,建设部签发了建质[2006]220号——《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(以下简称《技术要点》),自2006年9月5日起实施。

【提示】对于超出国家现行规范、规程所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程、体型特别不规则的高层建筑工程,以及有关规范、规程规定应进行抗震专项审查的高层建筑工程,均为超限高层,需申报超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

未经超限高层建筑工程抗震设防专项审查,建设行政主管部门和其他有关部门不得对超限高层建筑工程设计文件进行审查。

超限高层建筑工程的施工图设计文件审查应当由经国务院建设行政主管部门认定的具有超限高层建筑工程审查资格的施工图设计文件审查机构承担。

施工图设计文件审查时应当检查设计图纸是否执行了抗震设防专项审查意见;未执行专项审查意见的,施工图设计文件审查不能通过。

超限高层建筑工程的判定以及申报超限高层抗震设防专项审查需要提供的资料详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质[2006]220号文件的具体规定。

2 超限高层建筑工程实例

2.1 工程实例一

【工程概况】天津市区某高层住宅楼,钢筋混凝土剪力墙结构,地下2层,地上42层,建筑总高度133.8米。

【超限情况】《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002表4.2.2-1中规定:抗震设防烈度7度区A级高度剪力墙结构的最大适用高度为120m,根据《技术要点》附录一第一项的规定,本工程属于B级高度剪力墙结构,高度超限,应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

2.2 工程实例二

【工程概况】某综合办公楼,框架-剪力墙结构体系,地下1层,地上11层,总高度48.3米。

【超限情况】地下一层~五层外轮廓平面尺寸为57.6m×31.7m,其中二层结构平面中部沿Y向开洞总宽度为22.4m,大于该层楼板典型宽度的50%,且不满足开洞后每边楼板的净宽度不小于2m的要求,属于楼板不连续的平面不规则类型;四、五层结构平面的中部四跨沿Y向一侧凹进14m,大于该向总尺寸的30%,形成U字型平面,属于凹凸不规则的平面不规则类型;六层结构平面沿Y向将U字型的两翼收进17.3m,局部收进的水平向尺寸大于五层该向水平尺寸的25%,属于尺寸突变的竖向不规则类型;Y向考虑偶然偏心影响的扭转位移比大于1.2,属于扭转不规则的平面不规则类型。上所述,本工程同时具有四项不规则指标,根据《技术要点》附录一第二项的规定判定为超限高层建筑工程,应进行抗震设防专项审查。

2.3 工程实例

【工程概况】某办公大厦,单塔大底盘结构,地下2层,地面以上主塔楼为24层框架-剪力墙结构,总高95.35m,裙楼为4层框架结构,总高23.35m。

【超限情况】本工程单塔楼平面布置偏置于底盘平面的角部,经计算,塔楼结构沿两主轴方向的质心与底盘结构的质心距离均大于底盘对应边长的20%,根据《技术要点》附录一第三项的规定,属于塔楼偏置的不规则类型,应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

2.4 工程实例四

【工程概况】某研发中心,连体结构,两侧塔楼为9层框架结构,总高39米,在两塔楼结构的顶层设置连廊形成连体结构,连廊跨度41米,层高4米,采用钢桁架结构与主体结构以弱连接方式连接,连接体一端与结构铰接另一端做成滑动支座,支座滑移量满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.5.3条规定的两个主轴方向在罕遇地震作用下的位移要求。

【超限情况】本工程两个塔体结构除层数相同外,平面布置、刚度和体型均显著不同,且连接体跨度为41米,根据《技术要点》附录一第三项的规定,属于复杂连接的不规则类型,应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

2.5 工程实例五

【工程概况】天津市某高层剪力墙住宅楼,因建筑功能需要采用错层结构,共30层,层高均为3m,室内外高差0.6m。

【超限情况】本工程总高度为3×30+0.6=90.6m,《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.1.3条规定:7度抗震设计时,剪力墙结构错层高层建筑的房屋高度不宜大于80m,根据《技术要点》附录一第一项的规定,本工程属于房屋高度超限的错层剪力墙结构,应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。

【提示】当楼板错层高度不超过梁截面高度时,可不作为错层结构;至于住宅中个别位置楼板跃层等错层情况比较复杂,应根据实际情况具体判断。但是,即使不作为错层结构,在一些关键部位仍应采取必要的加强措施。

2.6 工程实例六

【工程概况】某办公、商住多塔楼大底盘复杂结构,大底盘上沿X方向顺序坐落有一栋办公楼和两栋住宅楼,地下3层,地面以上裙楼为4层框架结构,总高20.40m,办公塔楼为28层框架-核心筒结构,总高98.55m,住宅塔楼为26层剪力墙结构,总高84.25m。

【超限情况】三个塔楼中,办公塔楼与两栋住宅塔楼的层数、刚度和平面布置均相差较大,且塔楼结构的质心与底盘结构质心的距离大于底盘相应边长的20%;住宅塔楼因底部1~4层商业用房需要大空间而在四层顶设置局部结构转换层,住宅塔楼有部分楼层为错层结构,其高度超过《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第10.1.3条最大适用高度80m的规定,结构计算结果中有多项指标超限,因此,本工程存在高度超限、多项不规则指标超限、同时采用多塔偏置、带转换层、错层等多种复杂类型,属于严重不规则的高层建筑结构工程,根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第3.4.1条规定:不应采用严重不规则的建筑方案。

建设单位按以上方案首次报审本工程超限抗震设防专项审查时,超限审查专家组的结论为:“复审”。设计单位根据专家组的超限审查意见作了以下重点修改:在办公塔楼与两栋住宅塔楼之间设置抗震缝;住宅塔楼减少转换层以上的横向剪力墙,使得可以落地的剪力墙尽量落地,以减少框支转换构件或尽可能取消框支转换层;调整平面布置减少塔楼质心与底盘质心的偏心距,从而控制扭转位移比等。调整修改再次报审后,专家组重新进行了,超限审查结论为“通过”。

其它

1 关于加层接建工程

【相关标准】《建筑工程勘察设计管理条例》国务院令第293号相关规定。

【提示】关于加层接建工程,应说明原有建筑物的概况(包括结构类型、层数、设计出图日期、已完成施工部位或施工完工日期、投入使用日期),同时应根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-20061.0.3条的规定,在对原有混凝土结构加固前,根据建筑物的种类,对原有建筑物进行结构安全性鉴定和抗震能力鉴定,并依据鉴定结果进行设计。对于加层接建工程,一般应按现行规范和标准进行整体结构复核验算,并对原结构构件中需要加固的部位及接建部分,提供设计图纸和计算书。

常见的加层接建工程设计有如下形式:

1)在现有的钢筋混凝土框架结构房屋上接建一层钢结构,此种结构体系下部为钢筋混凝土结构、上部为钢结构,采用两种不同的材料,两种结构的阻尼比不同,上下两部分刚度发生突变,在《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)中未包括此种结构形式,属于超规范设计,此种结构体系应根据国务院令第293号《建筑工程勘察设计管理条例》第二十九条的规定,上报“有关部门组织的建设工程技术专家委员会进行审定” [6]

2)如果第1)项所述工程的接层采用钢筋混凝土柱,即整个结构抗侧力体系的竖向构件仍为钢筋混凝土材料,仅屋盖系统采用钢结构,此类情况可按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)第六章的有关规定进行抗震设计。

3)在砌体结构总高度、总层数已达限值的情况下,若在其上再接建一层轻钢结构房屋,《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)中无此种结构形式的有关规定,两种结构的阻尼比不同,上下两部分刚度发生突变,属于超规范设计,此种结构体系应根据国务院令第293号《建筑工程勘察设计管理条例》第二十九条的规定,上报“有关部门组织的建设工程技术专家委员会进行审定” [6]

2 钢筋混凝土结构的改造加固

【相关标准】《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006相关规定。

【提示】于改造、加固工程,应说明原有建筑物的概况(包括结构类型、层数、设计出图日期、已完成施工部位或施工完工日期、投入使用日期),同时应根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-20061.0.3条规定对建筑进行可靠性鉴定和抗震能力鉴定。钢筋混凝土结构的加固设计,除应遵守《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的相关规定外,尚应符合国家现行有关规范的要求。

钢筋混凝土结构经鉴定确认需要进行加固时,应根据鉴定结论和委托方提出的要求,由有资格的专业技术人员按《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的规定和业主的要求进行加固设计。加固设计的范围,可按整幢建筑物或其中某独立区段确定,也可按指定的结构、构件或连接确定,但均应考虑该结构的整体性。

混凝土结构的加固设计使用年限,应由业主和设计单位共同确定,一般情况下,宜按30年考虑;到期后,若重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常,仍可继续延长其使用年限。

采用植筋技术进行加固改造的钢筋混凝土结构,《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006第12.2.6条规定:承重结构植筋的锚固深度必须经设计计算确定;严禁按短期拉拔试验值或厂商技术手册的推荐值采用。

3 钢筋混凝土柱排架结构中屋面钢梁的计算要求

【相关标准】《钢结构设计规范》GB50017-2003附录A表A.1.1的规定。

【提示】单层厂房采用钢筋混凝土柱排架结构形式,屋面采用压型钢板、型钢梁时,有些设计按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002表3.4.2-2的规定控制钢梁的挠度限值是不恰当的。因为此类结构形式不属于CECS102:2002规定的门式刚架的适用范围,因此屋面钢梁的计算应执行《钢结构设计规范》GB50017-2003附录A表A.1.1的规定。

4 钢框架结构的顶层为大跨度钢的计算要求

【相关标准】《钢结构设计规范》GB50017-2003附录AA.1.1和第A.2.1条的规定。

【提示】多层钢框架结构的顶层采用单跨或多跨类似门式刚架的结构形式,屋面为压型钢板、型钢梁时,有些设计采用双重标准,即对下部的多层钢框架结构按《钢结构设计规范》GB50017-2003的相关指标控制,而对顶层按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002第3.4.2条控制柱顶移和钢梁的挠度,后者是不恰当的。因为此类结构形式不属于CECS102:2002规定的门式刚架的适用范围,因此顶层大跨度刚架的设计应按《钢结构设计规范》GB50017-2003的相关规定执行。

5 屋顶上部构架的相关要求

【相关标准】《混凝土结构设计规范》GB50010-20023.3.2第3.3.4条规定;《钢结构设计规范》GB50017-2003附录A.1.1条规定。

【提示】部分建筑为丰富立面造型,在屋顶上部设计了形式各异的装饰构,这些构架虽然不作为主体结构承受荷载作用,但由于其截面小跨度大及暴露室外等因素,设计中不应忽视。

屋顶装饰构架一般多采用钢筋混凝土或钢构件,主体结构计算时应计入屋顶构架的影响其层间位移角可适当放宽对于大跨度的钢筋混凝土梁或钢梁,其挠度宜分别按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第3.3.2条和《钢结构设计规范》GB50017-2003附录A.1.1条规定的限值控制对于钢筋混凝土构件,应按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第3.3.4条中二b类环境类别0.2mm裂缝宽度限值控制。由于屋顶构架暴露室外,应注意构件的维护,保证构件的耐久性要求。

参考文献

1 《建筑工程设计文件编制深度规定》(2003年版)建质[2003]84号

2 《工程建设标准强制性条文房屋建筑部分》(2002年版)建标[2002]219号

3 《施工图设计文件审查要点(试行)》建质[2003]2号

4 《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》建质[2003]4号

5 《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)实施导则》2004

6 《建筑抗震设计规范疑问解答》 王亚勇 戴国莹 2006

7 《复杂高层建筑结构设计》 徐培福 主编 2005

8 《建筑结构专业技术措施》 北京市建筑设计研究院 2007

9 《多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例》 李国胜 2004

10 《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例》 张维斌 2004

11 《住宅建筑规范实施指南》 住宅建筑规范编制组 2006

12 《混凝土结构设计禁忌及实例》 李国胜 2007

13 《建筑结构设计常见及疑难问题解析》 徐建 主编 2007

14 《建筑结构施工图设计文件编制及审查手册》 李庆福 罗琨 2008

15 《建设工程施工图设计审查技术问答》 谈小华 主编 2008

16 《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 建设部第111号令 2002

17 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质[2006]220号 2006

18 《PKPM结构设计软件在应用中的问题分析》培训班讲义 2005



涉及并引用的相关标准、规范及规程

1 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001

2 《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008

3 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

4 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)

5 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

6 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)

7 《砌体结构设计规范》GB50003-2001

8 《钢结构设计规范》GB50017-2003

9 《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008

10 《地下工程防水技术规范》GB50108-2001

11 《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006

12 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002

13 《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002

14 《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

15 《多孔砖砌体结构技术规范》JGJ137-2001

16 《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006

17 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS 102:2002

18 《天津市住宅设计标准》DB29-22-2007

19 《挤扩灌注桩技术规程》DB29-65-2004

20 《预应力混凝土管桩技术规程》DB29-110-2004

21 《天津市预防混凝土碱-集料反应技术规程》DB29-176-2007



一 设计文件编制深度的基本要求 ……………………………………………1

1 结构设计总说明的内容不完善 ……………………………………………………1

2 结构计算书不齐全 ……………………………………………………………………1

3 设计文件签署不全 ……………………………………………………………………2

4 施工图审查意见回复常见问题 ………………………………………………………3

5 结构总说明常见问题 ………………………………………………………………4

二 荷载………………………………………………………………………9

1 永久荷载分项系数的取值问题 ………………………………………………9

2 结构倾覆、滑移或漂浮验算时,永久荷载分项系数取值问题 ……………10

3 走廊、门厅、楼梯活荷载标准值的取值未区分建筑物的性质 …………………10

4 钢筋混凝土结构整体计算时,未计入建筑饰面的重量 ………………………10

5 特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑的风压取值问题 ………………11

6 上人屋面的活荷载取值错误 ………………………………………………11

7 对灵活布置的轻质隔墙未计入荷载 ……………………………………………12

8 未注明特殊房间的活荷载标准值 …………………………………………………12

9 活荷载取值不正确或遗漏荷载 ……………………………………………12

10 门式刚架基本风压未乘以增大系数 ………………………………………13

三 地基与基础 …………………………………………………………14

1 基础埋深 ………………………………………………………………………14

2 修正后的地基承载力特征值偏高………………………………………………14

3 未进行地基软弱下卧层的承载力验算 ……………………………………………15

4 忽视地下室或地下构筑物的抗浮验算 …………………………………………15

5 布桩时采用的单桩竖向承载力取值概念模糊 ……………………………………16



6 未注明甲、乙级桩基提前试桩的要求 ………………………………………17

7 抗压桩承载力验算和布桩常见问题 ………………………………………………17

8 桩身承载力验算公式中抗力与荷载效应组合不应采用不同类别的代表值18

9 布桩中心距问题 …………………………………………………………………19

10 灌注桩的配筋长度问题 ……………………………………………………………20

11 未进行基础沉降验算 ……………………………………………………………20

12 忽略桩基水平承载力验算 ………………………………………………………21

13 管桩用作抗拔桩时,对施工的要求不明确 ………………………………………21

14 基础构件的最小配筋率不满足规范要求 …………………………………………22

15 础墙体不应采用多孔砖砌体 ……………………………………………………22

16 独立柱基间基础系梁与基础地梁的概念混淆 ……………………………………22

17 基础地梁的纵向腰筋设置问题 …………………………………………………23

结构体系与抗震 ………………………………………………………24

1 结构设计方案常见问题 ……………………………………………………………24

2 高层建筑结构设计中的扭转问题 ………………………………………………25 3 抗震概念设计和结构构造 …………………………………………………………26

4 不应采用框架结构与部分砌体墙混合承重的结构………………………27

5 高层建筑结构较多楼层的剪重比小于规范规定值 ………………………………28

6 乙类抗震设防类别建筑结构的抗震等级选定有误 ………………………………29

7 钢筋混凝土框架结构的短柱及构造问题 …………………………………………30

8 框架柱的轴压比控制问……………………………………………………30

9 钢筋混凝土框架梁、柱受力纵筋箍筋的构造问题 ……………………………31

10 框架梁端底面和顶面的纵筋面积之比不满足要求 ……………………………32

11 一、二级抗震等级框架梁纵向钢筋的配置问题 ……………………………32

12 剪力墙厚度不满足规范要求 ………………………………………………33

13 剪力墙加强部位的墙体配筋与非加强部位未区分设置 ………………………33



14 剪力墙连梁的抗剪强度不满足要求 …………………………………………34

15 异形柱框架结构一字形柱较多,不满足规范要求 …………………………34

16 异形柱结构不应采用错层结构形式 …………………………………………35

17 特征周期的选取 …………………………………………………………………35

18 关于特别不规则多层结构的审查 …………………………………………………36

五 结构计算与分析……………………………………………………………37

1 框架结构未进行薄弱层的弹塑性变形验算 ………………………………………37

2 未计算斜交抗侧力构件方向的结构水平地震作用 ………………………………37

3 计算地震作用时振型数选取不合理 ………………………………………………38

4 电算总信息中有关参数的输入问题 ………………………………………………38

5 未考虑双向水平地震作用下的扭转影响 ………………………………………39

6 高层建筑结构计算时未考虑偶然偏心的影响 ………………………………40

7 不注重地震波的选取弹性时程分析法计算结果的比较 …………………41

8 对计算结果的分析判断存在问题 …………………………………………………42

9 对结构受剪承载力薄弱层和转换层的地震剪力未乘以增大系数 ………………42

10 复杂结构未采用不同力学模型的软件进行计算分析 ……………………………43

11 异形柱结构未对与主轴成45o的方向进行补充验算 ……………………………44

六 钢筋混凝土结构 …………………………………………………………………45

1 混凝土强度等级和保护层厚度不符合规范要求 …………………………………45

2 钢筋混凝土楼板的最小厚度不满足防火规范要求 …………………………45

3 框架梁的抗剪箍筋配置不足 ……………………………………………………46

4 梁受扭纵筋及受扭箍筋的配置问题 …………………………………47

5 钢筋混凝土梁纵向受拉钢筋超筋配置 ……………………………………47

6 忽视受弯构件受力钢筋的最小配筋率要求 …………………………48

7 埋置较深的地下室底板厚度的取值问题 ……………………………………48

8 上部覆土较厚时纯地下室顶板厚度的取值问题 ……………………………49



七 砌体结构 ……………………………………………………………………………50

1 砌体结构选材问题 …………………………………………………………………50

2 砌体结构房屋的层数和高度不满足规范双控要求 ………………………………50

3 错层砌体结构的总层数不应超过规范规定 ………………………………………51

4 部分墙段的抗震承载力不满足要求,未采取相应的加强措施 ……………52

5 多层砌体房屋的层高超过规范规定的限值 ………………………………………53

6 多层砌体房屋构造柱的设置不合理 …………………………………………53

7 多层砌体房屋不应采用砌体墙和钢筋混凝土墙混合承重 ………………………54

8 多层砌体房屋不应设置转角窗 …………………………………………………55

9 承重墙体沿竖向不连续时,未对楼盖和托墙梁采取加强措施 …………………55

10 未进行砌体局部受压承载力验算和小墙肢的受压承载力验算 …………………55

11 忽视特殊墙体的稳定验算 ………………………………………………………56

12 不重视乙类教育建筑砌体结构的特殊要求 ……………………………………56

八 复杂高层…………………………………………………………………………58

1 框支剪力墙结构中,剪力墙底部加强部位的高度取值不正确 ………………58

2 框支剪力墙转换构件的地震作用计算内力未乘以增大系数 ………………58

3 框支梁的腰筋设计不满足高规要求 ………………………………………………59

4 对受力复杂的框支主梁,未进行应力补充计算 …………………………………59

5 转换层上下结构的侧向刚度比不符合高规规定 ……………………………59

6 连接体结构与主体结构的连接不满足要求 ………………………………………60

7 大底盘多塔楼或单塔楼结构与底盘结构质心的距离超过规定值 ………………61

九 超限高层 ……………………………………………………………………………63

1 对超限高层建筑工程抗震设防专项审查的有关规定不了解 ……………………63

2 超限高层建筑工程实例………………………………………………63 其它 ……………………………………………………………………………67

1 关于加层接建工程 ……………………………………………………………67



2 钢筋混凝土结构的改造和加固………………………………………………68

3 钢筋混凝土柱排架结构中屋面钢梁的计算要求 ………………………………68

4 钢框架结构的顶层为大跨度钢的计算要求 ………………………………69

5 屋顶上部构架的相关要求 ………………………………………………………69

参考文献 ………………………………………………………………………70

附录 …………………………………………………………………………………71



本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/aa55d8898beb172ded630b1c59eef8c75fbf959c.html

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