浅析混凝土结构设计在施工中的常见问题

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅析混凝土结构设计在施工中的常 见问题 摘 要：钢筋混凝土结构由梁、 柱所组成，是一种抗震、抗风较好结构 体系，这种体系的侧向刚度小，平面布 置灵活，易于满足建筑物设置大房间的 要求，在工业与民用建筑中被广泛应用。 针对混凝土结构设计中易出现的问题， 由荷载、专业配合、构造等方面进行探 讨，提出了相应的解决措施。 中国论文网 /2/view-12908692.htm 关键词：混凝土；结构设计； 常见问题 Abstract：Structure of reinforced concrete beams, columns, is a kind of earthquake, wind better structure and -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 system, the lateral stiffness of this system, a flexible layout, easy to satisfy the requirements of the building set up a large room in the industrial and civil buildingsis widely used. Prone to problems in the design of concrete structures by the load, professional co-ordination structure to explore the measures. Key words: concrete; structural design; Frequently Asked Questions 中图分类号：TU37 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012） 一、问题的提出 混合结构的综合经济指标优于全 钢结构和混凝土结构的综合经济指标， 因而钢筋混凝土混合结构是我国目前在 高层建筑领域里应用较多的一种结构形 式。钢筋混凝土混合结构最早于 1972 年，应用于芝加哥的 Gateway Building (36 层 137m)。我国至 20 世纪 80 年代 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 才将钢结构用于高层建筑，目前已建成 或在建的高层建筑约有 40 余幢，有一 半以上采用的是钢筋混凝土混合结构， 钢筋混凝土混合结构在高层办公楼、学 校、医院及住宅等建筑中更广泛的应用。 钢筋混凝土结构体系是工程设计中应用 比较广泛的一种结构体系，但具体设计 中因为种种原因而存在一些不尽合理的 应用。 二、结构设计中的常见问题 现代建筑常因设计不当而造成施 工环节质量难以保证，给工程安全留下 隐患，现从以下几个方面阐述结构设计 中常见的几个问题： （一）无地下室的多层框架房屋 基础埋深较浅时现浇的框架结构 梁柱刚接，计算简图的确定主要是确定 底层柱的计算长度。根据混凝土结构 设计规范GB50010-2002 (以下简称 结构规范)第 7，3.11 条规定：一 般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构， 底层柱的计算长度取基础顶面到一层楼 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 盖顶面的高度 H: 装配式框架取 1.25H。基础埋深较大时为了增加房屋 底部的整体性，减小位移有时在 0.000 附近设置基础连系梁。将基础连系梁以 下的部分看作底层，往的 H 值取基础 顶面至连系梁顶面的高度，而把实际建 筑的底层作为第二层考虑，层高 H 取 连系梁顶层至一层楼面高度。 （二）带地下室的多层框架房屋 对于带地下室的多层框架结构， 合确定上部结构的嵌固位置是一个关键 问题。 结构规范和建筑抗震设计 规范GB50011-2001 (以下简称抗震 规范)，都没有明确地提出具体位置， 需要具体问题具体分析。对于能够满足 抗震规范第 6.1.14 条规定的地下室 结构或采用箱型基础时，可将地下室顶 作为框架上部结构的嵌固位置，在利用 PKPM 软件进行设计时，楼层总数仅输 入地下室以上的实际层数，底层的层高 H 取实际层高。这样计算出的地震作用 与实际情况较为接近。对于不能满足 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 抗震规范第 6.1.14 条规定的地下室 结构或者采用筏板式基础时，嵌固位置 最好取在基础顶面。此时，利用电算进 行楼层组合时，总层数应为实际的楼层 数加上地下室的层数。 （三）基础宽度和面积的计算 在计算基础宽度或面积时，往往 由于力学模型不明确或考虑问题不周详， 导致基础宽度或面积不足。如墙体上作 用有较大集中力的情况，当墙体上有较 大的集中力作用时，通过墙体和基础可 将集中力向地基扩散，但这种扩散是有 一定范围的，且基底土反力并不均匀分 布。若设计时用该集中力除以墙段长度 得到的平均线荷来确定基础宽度，则导 致局部基础宽度不足。因此，必须加大 基础宽度以满足地基承载力的要求。通 常采用局部调整系数调整基础宽度的方 法解决此类问题。 （四）常用的框架结构空间分析 计算软件都是以整幢楼的梁、柱 整体参加工作进行计算分析的，对部分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 梁而言，尽管相交梁截面尺寸不同，相 互之间却不存在主、次梁关系，设计人 员在绘制施工图时，应注意配筋形式与 受力分析相匹配。框架结构经空间分析 程序电算，所有按主梁输人模型的梁是 整体工作的，部分梁将产生扭转问题。 一些三维空间分析软件，虽已调整梁的 抗扭刚度，但计算出来框架边梁扭矩筋 仍很大，因程序不计楼板对梁的约束作 用，实际受力与计算模型不符。可把次 梁支座改为铰支座，并配以构造处理。 （五）钢筋混凝土保护层厚度 混凝土保护层的作用是保护钢筋 不发生锈蚀，并保证钢筋的粘结锚固性 能，直接影响构件的耐久性和钢筋的受 力性能，但由于设计人员的不重视，常 会出现问题：1、梁或柱中，只注意到 主筋的保护层厚度，而忽略了箍筋的保 护层厚度，造成箍筋外露或保护层厚度 不足；2、主梁与次梁交叉处、主梁、 次梁和板的钢筋关系处理不明确，造成 板负筋保护层厚度不足或构件有效截面 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 高度损失，直接影响到构件的安全性； 3、地上部分与地下部分的柱子因所处 的环境条件不同，根据规范要求，应采 取不同的保护层厚度。 三、对常见问题的处理措施 为应对以上在结构设计中所遇到 的问题，笔者根据工作经验提出几个解 决的对策，以供参考。 （一）女儿墙等悬臂构件。为了 适应外立面造型的需要，近年来混凝土 女儿墙应用越来越多，其计算模型类似 开口水池侧壁。要点是：阴角钢筋断开， 而阳角钢筋连续且尽量少搭接；为减少 裂缝，应每 12m 断开，最好双面配筋间 距小于 150mm，其中里侧为主受力筋， 外侧为构造筋；悬臂板厚度一般取 L/12，太厚时可变截面，根部可加腋构 造，以减少应力集中，提高局部抗剪性 能。 （二）填充墙。根据地域区别选 用当地常用材料；另外填充墙与主体框 架的连接应作具体说明，如配筋、构造 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 柱设置，水平圈梁（配筋板带）等；填 充墙宜与框架主体梁柱脱离，缝中填充 柔性材料；较高的墙体应验算自身的稳 定性，如不满足可参见砌体规范中 做法：一定高度处设截面 b/s（梁宽与 柱间距的比）1/30 的圈梁作为墙体出 平面的不动铰支座。 （三）当底层层高较大时，不宜 用地面加厚方式承填充墙自重，宜设基 础拉梁，以防止变形不协调引起的墙体 裂缝。此时当洞口不在墙边时，因框架 柱（构造柱）和上下梁的套箍作用，实 际是墙梁模型。当基础拉梁跨度较大时 可以设柱墩来减小跨度和变形。当总跨 度较大时，屋面宜采用结构找坡，以利 于排水和减轻结构自重。 （四）工业建筑中柱两侧梁中线 不连续对中时不能套用 03G101- 1 图集 做法，应由设计者给出详图；当梁偏心 距大于 1/4 柱宽时，梁应水平加腋，也 应给出详图；一般梁主筋保护层厚度 25mm，柱主筋保护层厚度 30mm，梁 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 柱边齐时，梁主筋水平向与柱纵筋相遇， 梁的主筋应放于柱主筋里侧，保证柱承 载力不降低，亦应补充详图。地沟、管 沟深度大于基础埋深时，基础应局部加 深；当一层填充墙靠地面承重时，地沟 宜加深或加设梁；地框梁位于0.00m 时，应考虑对地沟的影响，地沟可加深 以躲梁高，并应复核梁底是否高于室外 地面，并设防冻胀措施。 （五）图纸常见问题：说明中应 给出选用图集的编号和名称；框架柱的 最小配箍率不满足要求；框架梁负筋水 平段锚固不满足0.4LaE ；框架梁生雨 篷时梁未考虑抗扭纵筋，梁配箍率不满 足0.28ft/fy；阳台板和一些构造挑板配 筋过于复杂，一根钢筋弯 46 次，施 工难以实现；外露混凝土构件应每 12m 设变形缝等正确处理构件内各类钢筋的 相互关系，按钢筋的正确位置确定构件 内钢筋的保护层厚度及构件有效截面高 度，并进行构件的截面设计。首先根据 规范要求确定梁柱内箍筋的保护层厚度， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 即确定箍筋的正确位置，主筋的保护层 厚度可采用