在线客服

咨询热线

建筑结构设计常见问题汇编及分析

作者:未知

  【摘要】在34年的结构设计、校对、审核、外部施工图审查过程中,在工地处理现场问题中,遇到了很多涉及结构安全及违反强条的内容,整理出来以供参考。
  【关键词】常见问题;荷载;结构布置;计算参数
  笔者在多年的结构设计图纸内部审核、审定,外部施工图审查过程中,遇到了很多涉及结构安全及违反强条的内容,现按荷载、结构布置 、计算参数共3类整理出来,以供设计人员参考。
  1、荷载
  荷载的重要性,大家都知道,一个结构单体,荷载弄清楚并输入正确了,那么作为一个受过专业训练的结构设计人员,自己心里面就有底了,房屋安全就不会有大问题了。
  重力荷载:结构主要功能就是承载重力荷载。重力荷载不能漏,特别是长期作用于结构的填充墙墙体荷载、水箱、自动扶梯、冷却塔风机等设备。下面列出几个易漏荷载的情况。
  1.1建筑专业在出图前,临时加墙或墙体移位而没有通知结构专业或通知了而结构专业没补强。重力荷载中的墙荷载不能漏,特别是有的公建如大型商业,层高高,墙荷载大,建筑后期调整急于出图,容易产生此类问题。
  1.2出屋面楼梯间的四周墙体,小屋面传到梁上的荷载。因为屋面一般只有女儿墙,但出屋面楼梯间不但有墙,还是材质比较重的外墙,不是内墙那种轻质填充墙的,同时出屋面楼梯间的顶盖也有荷载通过梁上起柱,最终传到屋面大梁上(见图1)。有时建筑有造型要求,屋面构架或女儿墙较高,经常遇到有6m高的造型的女儿墙,按6m高外墙计算,线荷载达到24KN/m左右,经常压在正面南向楼顶,楼顶的阳台顶雨棚边梁及挑梁上,荷载计算不足,有严重的安全隐患。
  1.3阳台挑梁尖上的建筑线条或转角墙重量。这个作用在挑梁尖的集中力,对挑梁弯矩及配筋影响较大,应注意安全隐患。
  1.4楼梯间剪刀梯跑之间的防火墙重量。这片防火墙每层抬,但是建筑通高均有,按100m的高层住宅计算,其重量对底层竖向构件及基础均有较大影响。
  1.5墙在楼板上,墙底未布置梁,直接落在板上,用均布荷载代替墙重,均布荷载考虑不足,墙走向平行于梁、板配筋加强不够。设计中,经常见到设计人员用均布荷载代替隔墙荷载,这也不是不行,优点是小梁布置少,导荷后对框架主梁的影响不大,后期受建筑分隔变化影响少,设计速度快,但是,有些公建如大型商业,层高高,有些墙体又不能用轻质墙,如前室的防火墙,荷载大,不能这样直接落在板上,应布置小梁。(见图5)
  1.6设备荷载按均布考虑计算梁配筋,实际为集中荷载,导荷不同,受力改变,梁配筋不够。
  1.7施工图审查易查出问题的地方--面荷载,
  (1)如阳台、卫生间经常还按2.0KN/m2取值。
  (2)储藏室、设备房、食堂冷库面荷载按自动输入的默认值如2.0KN/m2,未调整。
  (3)模型中的平面网格改动,荷载会回到默认值,应复核调整。
  (4)设计墙、柱、基础时荷载折减问题,荷载规范表5.1.1条第一项适用,其它按梁折减。
  (5)人防底板,人防荷载与水压按规范4.9.1条(理论上)应同时作用。
  2、结构布置
  结构布置,原则上要传力直接、简单、传力途徑短、尽量避免平面外受力、尽量避免过大的扭矩等复合受力状态,同时应考虑楼屋盖竖向刚度及振动问题,确保计算模型的简化合理。/下面举几个结构布置欠合理的例子。
  (1)在主楼投影范围内一层开大洞,嵌固层假定不成立,如车道、自动扶梯等。
  (2)顶层退台,抬柱子转换梁断面太小。
  (3)大跨度楼盖主框梁断面太小,梁刚度小,楼盖有振动问题。抬动力设备的梁断面太小,梁刚度小,楼、屋盖有振动问题。
  (4)挑梁跨度大,挠度过大,边梁抬墙体,墙体开裂渗水(水平裂缝在层高中间,窗间墙中间),(顶层梁底填充墙体裂缝一般为温度问题)。挑梁跨度大,挠度过大,抬大跨度自动扶梯,易产生振动,易造成扶梯卡轨。
  (5)尽量不布置剪力墙平面外单挑梁、尽量不布置梁平面外单挑梁。
  (6)大小跨板相邻,板厚不同时,梁支座处板顶配筋应等弯矩配置。
  (7)空心楼盖的应用问题,空心楼盖用得好,可以节约造价。但应注意应用条件,在设备房,屋面,卫生间等位置尽量少用。同时,也应注意相关边界条件。
  (8)穿层柱的处理,1)计算长度应调整。2)建议用平面框架复核。
  (9)轻钢屋面,波形屋面板顺水布置,檩条则垂直于屋面板布置,当主桁架平行于檩条时则应设次梁转换。
  3、计算参数
  结构计算软件中,各种计算参数的设置直接影响计算结果,计算参数设置如出现问题,或不准确,将直接导致对计算结果的误判,甚至错了还不知道错在那里,现将计算参数易错点、计算结果应用和判定、图面表达误差的问题归纳如下:
  (1)场地类别及特征周期不对。有点地勘明明是3类场地,特征周期0.45S,计算时仍按2类场地,0.35s计算。
  (2)风载敏感的高层建筑,承载力设计时按基本风压的1.1倍采用,基本以60m为界。
  (3)有斜交抗侧力构件的结构,夹角>15度时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。这里指的是构件之间有夹角 ,而不是计算软件里输出的最大地震力角度,有的设计人员往往搞混了。
  (4)框剪结构,0.2Q0剪力未调整,有的设计人员在软件计算时,0.2Q0剪力调整段数填0,就是不调整,或调整起始层数未填,也是不调整,不对。
  (5)墙、柱砼强度等级图纸与计算不符,图纸标注低于计算书,特别在变标号处层数不对,如计算书下面5层C50(不记地下层),而图纸第4层楼面就变C45(只3层C50 )
  (6)商业错层处、架空层或局部通高的剪力墙墙肢,应进行墙体稳定验算。特别是大堂局部通高的剪力墙墙肢,往往跨两层高,如底层2层x3m=6m,剪力墙厚度200,一端一字墙,房子33层100m高,此处不能用调整计算长度的方法复核墙体稳定,应该将底层层高设为实际层高6m计算墙体稳定,否则有安全隐患。
  (7)空心楼盖考虑板平面外刚度计算时,对梁配筋的影响判定。
  (8)空心楼盖,无梁楼盖边梁。现浇无梁楼盖边梁高度不小于板厚2.5倍,与半个柱上板带共同承受弯矩及剪力,还承受扭矩。
  (9)混凝土建筑中的坡屋顶钢构,风荷载计算未考虑高度及阵风影响。
  结论:
  上面列举的,在结构设计及计算中的各类问题,均是在实际工作中发现的,也是结构设计人员易犯错的地方,整理出来,以供设计人员参考。
  作者简介:
  张波(1964.08),男,本科,高级工程师,主要从事结构设计工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14843223.htm