摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市面貌日新月異,一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之建筑功能的不斷豐富,新穎的造型,致使工程設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜,但目前的設(shè)計(jì)周期普遍偏短,也使設(shè)計(jì)文件中普遍存在某些質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)該引起我們的重視。在此,作為一個(gè)從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的工程技術(shù)人員，我就通過(guò)“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”--這個(gè)我們最常采用的結(jié)構(gòu)形式,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,容易忽視的問(wèn)題,做一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。

　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　安全性

　　Abstract: along with the rapid development of China's economy, the city appearance changes with each new day, the dongdong tall buildings have sprung up. Then the building function is unceasingly rich, novel style, the engineering design more and more complex, but at present the design period of the slant generally short, also make the design documents are common in some quality problem, should cause our attention. In this, as a work in structural design engineering and technical personnel, I will through the "reinforced concrete structure"-the us's most often use of the structure forms, in the design process, easy to ignore the problem, do a simple introduction.

　　Keywords: reinforced concrete structure design safety

　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　一、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

　　1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中,地下室底板設(shè)計(jì)中,容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下,將會(huì)一起發(fā)生沉降變形,共同受力,如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力,對(duì)底板而言是偏于不安全的,有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開(kāi)裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí),其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程,可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施,當(dāng)然,是否采用,還要綜合考慮其他因素。另外,對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū),應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響,求出包絡(luò)圖,再做配筋設(shè)計(jì)。

　　2、對(duì)于有地下室的建筑,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分,外輪廓形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔,這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式,更為明顯。此時(shí),由于柱下承臺(tái)的影響,基槽地模形狀很復(fù)雜,有很多的陰陽(yáng)角和放坡,即加大了防水施工的難度,有加長(zhǎng)了施工時(shí)間,都不利于保證質(zhì)量,并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下,我建議大家考慮反承臺(tái)法,即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同,承臺(tái)需要加厚部分向上作,然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是,基槽地模形狀很簡(jiǎn)單,方便施工,利于施工質(zhì)量得保證,同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且,內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力,減小配筋,這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。

　　3、地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí),往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。

　　4、天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題,有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。

　　5、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁,如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候,不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí),要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。

　　二、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

　　1、框剪結(jié)構(gòu),剪力墻的布置要均勻,不要出現(xiàn)單肢剛度過(guò)大的剪力墻,以免應(yīng)力過(guò)于集中,一旦破壞,將構(gòu)成嚴(yán)重影響。而且,與之相關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ),連梁等構(gòu)件的設(shè)計(jì)難度都會(huì)加大。剛度較大的第一級(jí)別的剪力墻(同一級(jí)別的剪力墻是指剛度相近,比值小于2時(shí)的墻肢),其墻肢數(shù)不應(yīng)少于4肢。另外,當(dāng)遇到中震時(shí),我們應(yīng)考慮第一級(jí)別的剪力墻進(jìn)入塑性后,還應(yīng)有小級(jí)別的剪力墻來(lái)維持建筑物變形不致過(guò)大,產(chǎn)生次生災(zāi)害。這就是多道設(shè)防的概念。但當(dāng)遇到大震時(shí),小級(jí)別的剪力墻也進(jìn)入塑性階段后,建筑物基本已經(jīng)破壞了。此時(shí),我們應(yīng)該通過(guò)我們的設(shè)計(jì)有選擇地讓梁破壞,從而保證柱子的完整性,來(lái)保證建筑不倒,或緩倒,以爭(zhēng)取時(shí)間,減少人員的傷亡。這就是我們說(shuō)的延性設(shè)計(jì)。

　　2、框剪結(jié)構(gòu)的連梁設(shè)計(jì)很重要,但我們看到,目前很多設(shè)計(jì)在這個(gè)環(huán)節(jié)上做的并不好。有的是因?yàn)橹匾暡粔?有的是應(yīng)為認(rèn)識(shí)不足。現(xiàn)在我把我在這方面的經(jīng)驗(yàn)簡(jiǎn)單介紹一下。首先,什么是連梁呢?簡(jiǎn)單的說(shuō),就是那些連接兩片剪力墻,當(dāng)遇到中震或大震時(shí),它會(huì)首先開(kāi)裂,起到耗能作用,從而使建筑物保持一定延性的梁。只有滿足了這種情況,才是連梁,或者說(shuō)我們才有意義把它按連梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)它的特性,我們就應(yīng)該設(shè)計(jì)時(shí)注意幾點(diǎn),第一,不要盲目地增大它抗彎的能力,否則會(huì)使連梁延遲破壞,起不到及時(shí)耗能的作用,致使其他重要構(gòu)件破壞,使結(jié)構(gòu)失去延性。第二,我國(guó)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)規(guī)范中規(guī)定,連梁上不許搭框架梁。我覺(jué)得這句話說(shuō)得不嚴(yán)謹(jǐn),更準(zhǔn)確的定義應(yīng)該是,不準(zhǔn)搭重要的豎向承重構(gòu)件。因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)連梁會(huì)在遇到中震或大震時(shí),首先開(kāi)裂,所以它的抗剪能力也會(huì)急劇下降,如果此時(shí)它還承受著很大的豎向荷載,就會(huì)引起連鎖破壞。

　　3、“強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,強(qiáng)大節(jié)點(diǎn)”,是我們鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)的基本原則。但在震害調(diào)查中發(fā)現(xiàn),我們?cè)O(shè)計(jì)的“強(qiáng)柱弱梁”的延性破壞機(jī)制有時(shí)難以實(shí)現(xiàn),這是因?yàn)槲覈?guó)的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)的“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)有以下要求:∑Mc=η∑Mb,∑Mc——節(jié)點(diǎn)上下柱端同向彎矩之和,∑Mc——節(jié)點(diǎn)左右梁端同向彎矩之和,η——柱彎矩增大系數(shù),7度區(qū)的多層框架抗震等級(jí)為三級(jí)η=1.1,但這僅針對(duì)于小震彈性設(shè)計(jì);當(dāng)建筑遭受“中震、大震”時(shí),由于地震作用,框架梁、柱的彎矩增大很多,而框架梁端彎矩為豎向荷載和地震作用產(chǎn)生的彎矩之和,其增大比例相對(duì)柱要小很多,由于鋼筋的超強(qiáng)效應(yīng)過(guò)大,因而造成框架節(jié)點(diǎn)處梁受彎承載力大于相對(duì)應(yīng)柱正截面承載力而出現(xiàn)柱鉸。另外,當(dāng)結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆板時(shí),結(jié)構(gòu)分析計(jì)算時(shí)考慮板的作用而加大梁剛度,梁設(shè)計(jì)配筋時(shí)卻沒(méi)有考慮板鋼筋的作用,再者設(shè)計(jì)人員人為加大梁配筋,這對(duì)于框架節(jié)點(diǎn)無(wú)疑是雪上加霜,因而框架結(jié)構(gòu)“弱柱強(qiáng)梁”的破壞形態(tài)就產(chǎn)生了。所以,我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí),不要盲目加大框架梁支座處的上部鋼筋,但應(yīng)適當(dāng)柱子的配筋。

　　4、在懸挑的挑梁的端頭,應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,把每層的挑梁聯(lián)系起來(lái),并按受拉構(gòu)件要求,設(shè)計(jì)構(gòu)造柱。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是,通過(guò)構(gòu)造柱,協(xié)調(diào)了挑梁的變形,即使出現(xiàn)局部超載的情況,也可以把力傳到其他層上,共同承擔(dān),從而變相的提高了結(jié)構(gòu)安全度。另外也加大了對(duì)外維護(hù)墻的約束,防止墻體外閃。

　　5、另外還有一些構(gòu)造上的細(xì)節(jié)問(wèn)題,要多注意。比如如鋼筋混凝土構(gòu)件在不同條件下的鋼筋保護(hù)層厚度的取值;框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí),箍筋直徑應(yīng)按要求增大2mm;框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏小;框架梁高小于400時(shí)加密區(qū)箍筋間距偏大(如采用@100,小于梁高的四分之一);框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%;框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏小等等,這些都是我們?cè)O(shè)計(jì)的構(gòu)件能夠正常工作的前提,應(yīng)予以重視。

　　三、結(jié)語(yǔ) ：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,密切關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全,責(zé)任重大。而且結(jié)構(gòu)專業(yè)是一個(gè)既有深度又有廣度的專業(yè),我們必須在工作中,不斷地學(xué)習(xí)、總結(jié)，才能有所進(jìn)步,才能成為一名合格的工程師。