结构专业施工图审查中常见的若干问题

结构专业施工图审查中常见的若干问题结构专业施工图审查中常见的若干问题 摘要 本文列举结构专业施工图审查中经常发现的某些问题 并对进行分析讨论 提出结 构设计时应注意的某些问题 供结构设计和审查时参考 关键词 结构设计 一 前言 施工图审查根据国家法律 法规 技术标准与规范 对施工图设计文件的结构安全 公众 利益和图家强制性标准 规范的执行情况及设计深度进行全面审查 该制度执行一段时间 以来 消除了大量结构安全隐患 并促使设计单位提高设计质量 由于目前的工程设计越 来越复杂 且设计周期普遍偏短 结构专业施工图设计文件中存在某些质量问题 作者通 过对多年以来施工图审查经验的总结 并结合同行的讨论 把这些经常发现的问题整理列 举出来 供结构专业设计和审查时参考 二 不符合国家法律 法规规定的问题 1 建设工程质量管理条例 国务院令第 279 号 规定未根据勘察成果 文件进行工程设计将被处以罚款 常见的问题是基础设计参数取值与勘察报告 不符 包括地基承载力特征值取值 桩基础和支护结构的计算参数 地下水位 取值等 出现该问题的原因主要在于设计单位根据个人的经验确定设计参数 且未与勘察单位协调调整补充相关资料 2 砼外加剂 建筑构配件指定生产厂家也违反 建设工程质量管理条例 的规定 3 桩型及其施工工艺的选择与实际环境 地质条件不相适应 未考虑挤土 振动 噪音可能对周边造成的影响 不符合环保 施工安全的有关要求 如在 市区使用锤击桩 在可能造成污染的环境区域内使用冲钻孔灌注桩且无泥浆处 理系统 有砂碎卵石含水层 深厚淤泥层 垃圾填埋层以及化工厂等场地使用 人工挖孔桩等 4 属于 超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点 建质 2003 46 号 中规定范围内的高层建筑 未根据 超限高层建筑工程抗震设防管理规定 进行震设防专项审查 尤其建质 2003 46 号文规定中的特别不规则超限工程调 整结构设计或者进行震设防专项审查 三 基础设计方面的问题 1 建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物 未验算其稳定性 当设有 一侧或多侧开口的地下室时 主体设计未考虑土压力影响进行受力分析 并验 算整体建筑的抗倾覆和抗滑移稳定性 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 未进行抗浮验算 2 建筑物地存在液化土层时 未对桩基础抗震承载力进行验算 未根据具 体工程情况考虑桩侧负摩阻力对基桩承载力的影响 3 桩基础设计中 仅按竖向荷载作用进行布桩 未验算弯矩作用下承台底 部边桩的反力 尤其是框剪结构的剪力墙及剪力墙结构核心筒底部弯矩和剪力 对基础承载力的影响较大 不应遗漏 对于水位较高的地下室和短肢剪力墙 大跨度结构等弯矩较大的承台底部桩基尚应验算是否存在向上的抗拔力 4 抗拔桩设计时 桩身配筋量仅按强度要求进行计算 缺少裂缝宽度验算 按裂缝宽度控制计算结果的配筋量远大于按强度要求计算的配筋量 在设计中 往往缺抗拔桩静载试验及其配筋做法等要求说明 有抗拔要求的承台按一般桩 基受压的承台进行配筋 承台顶部受拉区未配筋 筏基基础梁或地下室底板梁 的受力方向与一般楼屋面梁板不同 其梁配筋设计也采用平法表示但未附加图 示说明 存在安全隐患 5 目前建筑工程大量采用截面尺寸较小的预应力管桩 且在多层建筑中采 用单柱单桩或一柱两桩基础 柱底弯矩由基础梁和桩共同承受 单柱单桩或垂 直于两桩连线方向的基础梁设计中 未考虑平衡该方向柱脚在水平风荷载或地 震作用下所产生弯矩因素 基础梁两端箍筋未按框架梁抗震构造要求设置箍筋 加密区 基础梁的上下主筋在桩台内锚固长度与构造做法要求未加说明 桩身 考虑承受上部结构传来的弯矩作用时也未进行抗弯承载力计算 存在着抗震薄 弱环节 给工程留下潜在的隐患 6 浅基础施工图中经常未注明基槽开挖后应进行基槽检验的要求 桩基础 施工图中经常未注明桩端持力层检验 施工完成后的工程桩进行竖向承载力检 验的要求 7 天然地基扩展基础持力层或桩基持力层下面存在软弱下卧层 有的工程 既不进行沉降验算 又不作软弱下卧层地基承载力验算 8 压实填土地基处理问题 有的工程处于部分挖方 部分填方地段 填方 地段采用压实填土人工处理地基 其压实填土地基的填料 施工 压实填土的 范围以及压实填土地基检验等均未提出具体要求说明 甚至未注明压实填土的 密实度要求和地基承载力特征值要求 压实填土地基施工质量如何控制 其地 基承载力能否达到设计要求等均存在疑义 9 天然地基独立基础带梁板式的地下室底板设计中 地下室底板与柱下独 立基础埋置于同一持力层上 结构计算中仅按上部结构荷载全部由柱下独立基 础承担 而地下室底板仅按一般地下室底板受荷情况进行设计 实际上整个地 下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下 将会一起发生沉降变形共同受力 按上述计算原则进行设计 对底板而言是偏于不安全的 有可能会导致地下室 底板承载能力不足而开裂 按照变形协调受力的原理 应当将地下室底板与独 立基础连为一体按弹性地基有限元受力分析 也可以采取如下模式 除了柱下 独立基础之外 其地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施 这时 底板可 不参与独立基础分担上部荷载 而按底板本身承受底板与疏水垫层自重 地下 水上浮力 人防等效荷载 有人防时考虑 等进行设计 10 天然地基锥体独立基础设计问题 有的基础设计锥体斜面坡度大于 1 3 该锥体部分砼很难振捣密实 现场施工往往是砼自然堆上 采用铲子或抹 灰刀拍捣成形 其锥体部分的砼很难达到设计强度要求 故建议 改为阶形独 立基础为好 既保证独立基础砼施工质量 又使基础在柱轴力作用下砼局部承 压验算容易满足 四 地下室外墙设计存在的问题 1 地下室外墙配筋计算 有的工程外墙配筋计算中 凡外墙带扶壁柱的 不区别扶壁柱尺寸大小 一律按双向板计算配筋 而扶壁柱按地下室结构整体 电算分析结果配筋 又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋 按外墙与扶 壁柱变形协调的原理 其外墙竖向受力筋配筋不足 扶壁柱配筋偏少 外墙的 水平分布筋有富余量 建议 除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙 板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大 如高层建筑外框架柱 之间外墙板块按双向 板计算配筋外 其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥 竖向荷载 轴力 较小的外墙扶壁桩 其内外侧主筋也应予以适当加强 外墙的水平分布筋要根 据扶壁柱截面尺寸大小 可适当另配外侧附加短水平负筋予以加强 外墙转角 处也同此予以适当加强 2 地下室外墙计算时底部为固定支座 即底板作为外墙的嵌固端 侧壁 底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样 底板的抗弯能力不应小于侧壁 其厚度 和配筋量应匹配 这方面问题在地下车道中最为典型 车道侧壁为悬臂构件 底板的抗弯能力不应小于侧壁底部 地下室底板标高变化处也经常发现类似问 题 标高变化处仅设一梁 梁宽甚至小于底板厚度 梁内仅靠两侧箍筋传递板 的支座弯矩难以满足要求 地面层开洞位置 如楼梯间 外墙顶部无楼板支撑 计算模型和配筋构造均应与实际相符 车道紧靠地下室外墙时 车道底板位于 外墙中部 应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用 该荷载经常遗漏 3 地下室外墙在计算中 有的工程漏掉抗裂性验算 外墙的厚度目前做得 比较薄 外墙钢筋保护层比较厚 其裂缝宽度控制在 0 2mm 之内 往往配筋量 由裂缝宽度验算控制 五 上部结构设计存在的问题 1 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 中对基本风压值未明确的地区 较多 基本风压值的取值较乱 50 年一遇基本风压值不应小于 30 年一遇基本 风压值的 1 1 倍 对于山区的建筑物 风压高度变化系数应考虑地形条件的修 正 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 2 楼面计算荷载偏小或者局部隔墙计算荷载遗漏 构件设计截面尺寸或材 料强度等级与计算不符 几乎是每个工程都有发现的问题 主要是由于建筑 结构专业配合不密切以及设计和审核把关不严引起的 对该问题进行整改时往 往要重新电算 3 施工图审查时核对构件实际配筋是否满足计算要求是一项繁重的工作 由于审查周期很短 审查师不可能对所有构件一一核对 只能抽查 但是设计 人员整改时往往只针对审查师指明的某一构件问题进行修改 未指明的其余构 件的实配钢筋比电算值少就没有自行认真核对整改 4 有的工程楼屋面板电算配筋时 对边梁的截面尺寸与跨度大小不加区分 约束条件进行分析 一律按嵌固边支座约束条件计算 其结果有的边梁处板面 支座负筋配的很多钢筋 而板跨中和内跨支座板面负筋配筋不够 设计跨度较 大的悬挑板时 挑板所在的边梁和内跨板设计时未考虑挑板传来的弯矩作用也 是常见的问题 5 对于一级框架和 9 度抗震设计的结构 抗震规范和高规均规定应根据梁 的实际配筋面积进行强柱弱梁验算 SATWE 软件计算时可输入梁超配筋参数 梁实际配筋时应与此相符 即实配钢筋不应大于计算量的与梁超配筋参数的乖 积 有的工程框架梁支座负筋实配钢筋面积比电算值多出很多 而梁的箍筋与 柱子的配筋按电算配筋 其结果形成强梁弱柱 强弯弱剪 与抗震设计原则相 违背 对抗震极为不利 且由于支座负筋面积增大之后 又使得梁支座负筋配 筋率超过 2 5 梁的箍筋直径又未增大 2mm 反而带来两条违反强制性条文规 定 像这类问题 在审图中时常出现 有些设计人员认为增大配筋总是偏于安 全 增加配筋的部位不对 反而适得其反 6 非结构构件的抗震设计普遍被忽视 有的工程建筑因为造型需要 在屋 面上用砖砌筑较高的女儿墙 仅在墙体内设置钢筋砼构造柱与压顶梁 也不进 行抗风与抗震的验算 在台风或地震作用下 有倒塌砸人或砸坏屋面板的可能 虽然是非结构构件 但是结构设计未采取可靠措施 将给工程留下安全隐患 屋顶高大女儿墙采用钢筋砼结构按悬臂结构设计时 作为嵌固端的边梁未考虑 女儿墙传来的扭矩作用 相邻的屋面板也未加强 同样存在安全隐患 7 地下室顶板室内外板面标高变化处 当标高变化超过梁高范围时则形成 错层 未采取措施不应作为上部结构的嵌固部位 规范明确规定作为上部结构 嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构 地下室顶板为无梁楼盖时不 应作为上部结构嵌固部位 结构计算应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层 或底板 但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算 并应包括地下层 8 抗震规范和高规对建筑物的平面不规则 包括扭转不规则 凹凸不规则 和楼板局部不连续 和竖向不规则作出了明确的定义和限制 其中凹凸不规则 定义为结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的 30 楼板局部不 连续定义为楼板的尺寸和平面刚度急剧变化 例如有效楼板宽度小于该层楼板 典型宽度的 50 或开洞面积大于该层楼面面积的 30 并规定不应采用同时具 有多项平面 竖向不规则以及某项不规则程度超过规定很多的设计方案 在实 际工程中入口门厅 越层会议室和餐厅 立面开洞等设计方案根本做不到上述 要求 所以凹凸不规则和楼板局部不连续应理解为大部分楼层不规则 局部楼 层可不受该条文限制 但应采取有效加强措施 9 高规第 8 1 3 条规定 框架 剪力墙结构在基本振型地震作用下 框架部 分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 50 时 其框架部分的抗震 等级应按框架结构采用 其最大适用高度和高宽比限值可比框架结构适当增加 其中放宽要求后的最大适用高度和高宽比限值可按下式计算 式中 框剪结构中框架部分承受的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的百 分比 H 框剪结构当 50 时的最大适用高度 最大高宽比 H1 1 框架结构的最大适用高度 最大高宽比 H2 2 剪力墙结构的最大适用高度 最大高宽比 10 施工图审查时最经常发现的违反强制性条文的构造问题主要有 1 普通钢筋混凝土保护层厚度取值偏小 2 板配筋不满足受弯构件最小配筋百分率要求 3 框架柱全部纵向钢筋的配筋率偏小 4 框架短柱 指剪跨比不大于 2 的框架柱 现有大部分计算软件未提供 剪跨比计算结果 现仍按框架柱的净高是否大于柱截面高度的 4 倍判断 未 全高加密箍筋 5 框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2 5 6 框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2 时 箍筋直径未按要求增大 2mm 7 框架梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值偏小 8 框架梁高小于 400 时加密区箍筋间距偏大 如采用 100 小于梁高的 四分之一 9 沿连梁全长箍筋的构造未按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用 10 外框筒梁和内筒连