混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存的問題及對(duì)策

1、    混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存的問題及對(duì)策    馮學(xué)忠 薛建紅 張相禮【摘要】混凝土結(jié)構(gòu)在建筑、水利、橋隧等工程中被廣泛應(yīng)用，在工程建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。由于混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)及設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，造成混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在一些問題，本文介紹了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，分析了存在的主要問題并指出了相關(guān)對(duì)策?！娟P(guān)鍵字】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 存在問題； 對(duì)策中圖分類號(hào)：tu37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：混凝土結(jié)構(gòu)具有整體性好、可模性好、耐久耐火以及造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)，在我國的各項(xiàng)工程建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著混凝土材料的發(fā)展和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提高，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用跨度和高度都不斷

2、地增大。但同時(shí)，由于混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫、修補(bǔ)困難以及受氣候和季節(jié)限制的缺點(diǎn)，使混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)容易出現(xiàn)一些問題。以下是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、存在問題以及相應(yīng)對(duì)策的探討。一. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則1.整體性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性原則就是要把設(shè)計(jì)的建筑的各個(gè)組成部分作為一個(gè)整體，來研究它的構(gòu)成、功能和發(fā)展規(guī)律，從整體與部分、部分與部分都是相互結(jié)合的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的特征及運(yùn)動(dòng)規(guī)律。2.動(dòng)態(tài)性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)性原則就是要對(duì)系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系、發(fā)展變化方向、趨勢(shì)、動(dòng)力、規(guī)律、活動(dòng)的速度和方式等為對(duì)象進(jìn)行探索，從而使建筑設(shè)計(jì)不但滿足現(xiàn)在，還要兼顧未來，把握時(shí)代的發(fā)展方向。3.結(jié)構(gòu)性建筑結(jié)構(gòu)決定著建筑

3、的性能，是性能的載體，性能還可以反作用與結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)的各要素運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及發(fā)展方向與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，所以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，了解建筑結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的各要素尤為重要。4.最優(yōu)化性建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形成的過程也是差異整合的過程。差異的事物相互需要、支持與互補(bǔ)，為整合提供了前提和基礎(chǔ)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是通過對(duì)差異的整合使建筑的各個(gè)部分有機(jī)地組織在一起。二. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及對(duì)策1.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.1無工程實(shí)地勘察報(bào)告或沒有參考臨近建筑物的地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的流程包括勘察、設(shè)計(jì)以及施工。目前，在我國建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)存在地質(zhì)勘探不全面、內(nèi)容模糊或者沒有參考臨近建筑物的地質(zhì)勘探報(bào)告進(jìn)行的問

4、題。地基基礎(chǔ)是建筑質(zhì)量的核心，影響帶建筑安全質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。若地基基礎(chǔ)出現(xiàn)問題，造成的損失是無法估量的。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行，設(shè)計(jì)單位要嚴(yán)格把關(guān)，杜絕無工程實(shí)地勘察報(bào)告而進(jìn)行設(shè)計(jì)的情況出現(xiàn)。對(duì)于地質(zhì)勘探報(bào)告不全面、內(nèi)容模糊或者沒有參考臨近建筑物的，必須要求建設(shè)單位及勘探單位補(bǔ)勘或重新勘探。1.2未說明±000標(biāo)高與地質(zhì)勘察報(bào)告中所示標(biāo)高的關(guān)系在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一些工程設(shè)計(jì)僅交待±000的絕對(duì)標(biāo)高或未交待±000標(biāo)高，影響到底標(biāo)高和持力層的確定，導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及下臥層承載力不能準(zhǔn)確地進(jìn)驗(yàn)算。設(shè)計(jì)單位在工程設(shè)計(jì)中，要注意若工程地質(zhì)勘察報(bào)告中采用假定

5、標(biāo)高，在總說明或基礎(chǔ)圖中要說明建筑所定的±000與工程地質(zhì)勘察報(bào)告中假定標(biāo)高的數(shù)值關(guān)系；若當(dāng)建筑總圖和工程地質(zhì)勘察報(bào)告均采用絕對(duì)標(biāo)高時(shí)，就可以采用結(jié)構(gòu)圖紙上標(biāo)注的±000的絕對(duì)標(biāo)高值。1.3柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中忽視建筑物的沉降而引起的附加應(yīng)力在建筑施工中，由于建筑物上部整體重力的沉降作用，地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)會(huì)產(chǎn)受到附加應(yīng)力，從而發(fā)生沉降變形。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)很容易忽視附加應(yīng)力，結(jié)果導(dǎo)致底板開裂，造成地下室建筑的安全隱患，還會(huì)影響地基的穩(wěn)定性。針對(duì)此類問題，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要考慮工程總沉降力的大小，而在地下室底板與持力層之間采取處

6、理措施，若工程的沉降量較小，可采用褥墊的方法，來防止開裂，養(yǎng)護(hù)地基。1.4未進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算或者驗(yàn)算的結(jié)果不符合要求混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一些設(shè)計(jì)人員并未按照規(guī)定對(duì)地基變形進(jìn)行演算或演算不符合要求，結(jié)果造成地基基礎(chǔ)的安全隱患。按照規(guī)定，甲級(jí)、乙級(jí)的建筑物設(shè)計(jì)，應(yīng)按地基變形設(shè)計(jì)；丙級(jí)的建筑物設(shè)計(jì)，若采用地基處理，處理前按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行；地基處理后仍要做變形驗(yàn)算。設(shè)計(jì)人員必須要認(rèn)識(shí)到地基變形的危害性以及地基演算的重要性，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行地基變形演算。2.上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中上部結(jié)構(gòu)使用最多的形式。但這些結(jié)構(gòu)量大面廣，比較

7、容易出現(xiàn)配筋不足、超配筋等情況。2.1框架柱混凝土的框架柱設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員很容易忽視角柱的自定義計(jì)算、短柱以及超短柱的剪跨比，或?qū)Χ讨M(jìn)行強(qiáng)代換，結(jié)果導(dǎo)致無法滿足計(jì)算結(jié)果及配筋率不足的問題。角柱是指兩個(gè)方向與框架梁相連的框架住，計(jì)算時(shí)要進(jìn)行自行定義，短柱是指剪跨比不大于2，以及因填充墻設(shè)置或樓梯平臺(tái)梁、雨篷梁的設(shè)置形成柱凈高與其界面高度之不大于4的框架柱。對(duì)于短柱而言，箍筋的間距應(yīng)小于等于100 mm，箍筋體積的配筋率大于1.2。對(duì)于剪跨比不大于2的框架柱，程序能自行判定，不能直接進(jìn)行強(qiáng)代換，不同強(qiáng)度級(jí)別的箍筋均應(yīng)滿足計(jì)算結(jié)果。超短柱是指剪跨比小于1.5或柱凈高與柱截面高度之比小于3的框架柱。

8、設(shè)計(jì)人員在建筑混土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要避免超短柱的出現(xiàn)。若無法避免，則要采取控制軸壓比、添加芯柱等措施。2.2框架梁設(shè)計(jì)人員在混凝土結(jié)構(gòu)框架梁設(shè)計(jì)繪圖時(shí)，如果沒有按計(jì)算結(jié)果將配筋分別原位標(biāo)注在支座兩側(cè)以及跨中配筋與支座配筋之比小于0.3或0.5，而導(dǎo)致實(shí)際配筋比大于計(jì)算結(jié)果，違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，要引起足夠的重視，避免此類問題的出現(xiàn)。2.3連梁連梁，就是連接兩片剪力墻,當(dāng)遇到中震或大震時(shí),它會(huì)首先開裂,起到耗能作用,從而使建筑物保持一定延性的梁，連梁在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中尤為重要。但一些設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，并未認(rèn)識(shí)到連梁的重要性，甚至盲目地增大它抗彎的能力或在連梁上搭框架梁，嚴(yán)重影響了建筑物的

9、抗震性能。設(shè)計(jì)人員要對(duì)連梁的作用給予足夠的重視，設(shè)計(jì)時(shí)確保連梁的延性，從而在地震中不被首先破壞。2.4框支剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，很容易出現(xiàn)框支剪力墻布置不均勻，出現(xiàn)單肢鋼度過大的剪力墻，一旦破壞，則會(huì)造成嚴(yán)重的后果。設(shè)計(jì)人員要注意框支剪力墻的設(shè)計(jì)中，框支梁、框支柱縱筋的各項(xiàng)系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求，并且要確保布置均勻?！究偨Y(jié)】混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量關(guān)系到建筑的安全性能，在設(shè)計(jì)時(shí)必須要引起足夠的重視，設(shè)計(jì)單位要加強(qiáng)監(jiān)管，確保設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，以確保工程質(zhì)量?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1. 王飛. 溫小峰，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題及解決方法j，2012（3）；2. 劉雅麗. 周小可，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干問題j，2011,29（6）；3. 安景超. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題分析j. 城