淺析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的8個問題

1、淺析混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的8個問題 1、關(guān)于超長結(jié)構(gòu)的問題 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55 m, 同時規(guī)定當實行后澆帶分段施工, 特地的預加應力措施或?qū)嵭心軠p小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的, 伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設(shè)計過程中較難掌握。工程實例中超過55 m 就設(shè)置伸縮縫, 這明顯是很難保證的,而且在實行后澆帶分段施工后很難控制房屋的長度而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象。 消失此類情況這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中務(wù)必對梁柱配筋舉行概念上的調(diào)節(jié)。首先是長向板鋼筋應雙層設(shè)置, 并適當加強中部區(qū)域的梁板配筋, 筆者認為中部區(qū)域

2、作為一個中點必定受較大應力, 而兩側(cè)梁柱, 特殊是邊跨的柱配筋務(wù)必加強以抵擋溫度應力帶來的推力, 而超長結(jié)構(gòu)在角部簡單產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應也須我們在設(shè)計中對角部結(jié)構(gòu)舉行加強。當框架結(jié)構(gòu)超過70 m 時, 應實行特別的措施才干不設(shè)置伸縮縫, 如采用預加應力, 摻入抗裂外加劑等等, 而且作為超過70 m 的結(jié)構(gòu), 務(wù)必對溫度及收縮裂縫實行定量的分析, 并相應施加預應力, 這在很多工程實例中應用的效果也是眾目共睹的。倘若對超長結(jié)構(gòu), 不能有效的分析清晰受力狀況, 筆者建議還是應按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫, 畢竟建造上縫只要處理得當還是不影響觀瞻的。 2、關(guān)于樁筏基礎(chǔ)設(shè)計中對于筏板厚度的取值問題 樁筏基礎(chǔ)設(shè)計中對

3、于筏板厚度的取值, 一般是先按建造層數(shù)估算筏板厚度, 常規(guī)是按層數(shù)×50 mm 來估算。例如一幢十八層的小高層住所, 我們則先按18×50= 900 mm設(shè)定筏板厚, 然后再按照排樁狀況, 分離驗算角樁沖切,邊樁沖切及墻沖切, 群樁沖切。一般狀況均為角樁沖切來控制板厚, 但這里主要強調(diào)一個短肢剪力墻結(jié)構(gòu)下的群樁沖切, 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)因為墻體不封閉, 故取值群樁沖切邊界時有相當大的困難, 而群樁沖切因為樁群重疊面積較大, 應是一種不利狀態(tài)。因此, 一般建議是取值幾個大層間近似作為沖切邊界, 所圍區(qū)域內(nèi)短肢墻體內(nèi)力則作為抗力抵消, 雖不徹低精確, 但區(qū)域放大后, 邊界的開口效應

4、有所減弱, 是可行的。 3、關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題 從結(jié)構(gòu)角度來講, 倘若能出挑板, 能調(diào)勻邊跨底板鋼筋, 特殊是當?shù)装邃摻钔ㄩL布置時, 不會因邊跨鋼筋而加大囫圇底板的通長筋, 較節(jié)省。出挑板后, 能降低基底附加應力, 當基礎(chǔ)形式處在自然地基和其他人工地基的坎上時, 加挑板就可能采用自然地基。須要時可加較大跨度的周圈窗井。窗井部位可以認為是挑板上砌墻, 不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。固然此問題并不肯定, 當有數(shù)層地下室, 窗井橫隔墻較密, 且橫隔墻能與內(nèi)部墻體連通時, 可靈巧考慮。當?shù)叵滤缓芨?出基礎(chǔ)挑板, 有利于解決抗浮問題。此外, 從建造角度講,取消挑板, 可

5、便利柔性防水做法。當為多層建造時, 結(jié)構(gòu)也可謙讓一下建造。 4、關(guān)于強柱弱梁的設(shè)計理念 強柱弱梁的概念主要是針對小震不壞, 中震可修, 大震不倒的抗震設(shè)防目標而提出的。柱破壞了建造物囫圇都會傾覆, 而梁破壞則僅是某個區(qū)域失效, 因此, 柱較之梁破壞的傷害更大, 當前我們的經(jīng)濟已高速進展, 我們結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計中一定要將這一概念設(shè)計貫徹下去。務(wù)必嚴格控制柱軸壓比, 筆者認為軸壓比在任何狀況下均不宜超過0.9%, 且我們對柱斷面及配筋設(shè)置時應分部位處理,建議邊柱, 角柱應適當加強, 特殊是角柱, 建議應全柱加密箍筋, 且配筋率不宜小于1%, 全部框架柱, 不包括小截面柱, 建議縱筋均應大于20,

6、 且柱筋品種不宜過多, 矩形截面柱盡可能對稱配筋。而對梁配筋則建議應配足梁中部筋, 而支座筋則可通過調(diào)幅讓其適當降低, 以使地震作用下能形成梁鉸機制, 防止柱先于梁屈服, 使梁端能首先產(chǎn)生塑性鉸, 保證柱端的實際受彎承載力大于梁端的實際受彎承載力。 5、關(guān)于板面設(shè)置溫度應力筋的問題 按照規(guī)定在溫度收縮應力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi), 鋼筋間距宜取為150 mm 200 mm, 并應在板的末配筋表面布置溫度收縮鋼筋, 板的上下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不宜小于0.1%。對于規(guī)章較短的建造物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應的溫度應力鋼筋, 而對于超長結(jié)構(gòu), 則建議在超長結(jié)構(gòu)的長向均應設(shè)置雙層鋼筋。其

7、余部位則可因人而異, 功能重要的區(qū)域設(shè)置, 有條件的建設(shè)子項設(shè)置, 而不必過于強調(diào)。另外值得留意的問題是: 當?shù)叵率曳ぐ搴穸却笥? 200 mm 時, 可在筏板中間配置溫度收縮應力鋼筋以抵擋大體積混凝土所產(chǎn)生的收縮及溫度應力, 配筋量筆者建議取1 /2筏板厚的0。1%, 且不小于12 200。 6、關(guān)于對梁筏基礎(chǔ)板筋位置的設(shè)置問題 彈性梁筏基礎(chǔ), 因為考慮水浮力下底板所受向上的反向力, 設(shè)計人員會要求筏板面筋能置于地梁主筋以下, 而地梁配筋有時較多甚至配置雙排筋, 再加上梁箍筋則施工中引起板筋的彎折相當困難, 碰到人防工程則更難施工。筆者認為從受力傳遞過程來說, 板筋設(shè)置務(wù)必精確, 但考慮施工

8、困難及相應板庇護層的損失, 建議可以作適當放松。 7、關(guān)于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重點問題 短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中有兩個重點問題值得我們防范,處理不當常常會成為薄弱環(huán)節(jié), 這也是抗震審查中常常發(fā)覺的問題。 （1）對平凡長墻的界定, 按照規(guī)定一般剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比大于8的剪力墻, 短肢剪力墻是指截面高度與厚度之比為5 8的剪力墻。這顯然消失了一些難度, 高厚比為7.9 倍及8.1倍的兩種墻受力特性截然不同, 由此而引起的配筋亦相差甚遠(對四級剪力墻而言, 短肢剪力墻在一般部位的配筋率要求大于1.0%, 而平凡墻則僅要求邊緣構(gòu)件配筋率0.4%, 墻身部分配筋率僅為0.2%。) 因此筆者在

9、布置長墻時建議控制高厚比大于9, 這樣就與短肢剪力墻有所區(qū)別而不會混淆。(2)關(guān)于小墻肢按照規(guī)定矩形截面自立墻肢的截面高度不宜小于截面厚度的5 倍, 由于當墻肢高厚比較小時受力特性是脆性破壞, 屬抗震不利構(gòu)件。因此, 筆者認為在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中應盡量避開次類構(gòu)件的消失, 特殊是高厚比小于3的小墻肢應不消失, 如消失建議按構(gòu)造柱考慮, 不作為抗側(cè)力構(gòu)件, 否則應按框架柱設(shè)計, 盡量降低軸壓比, 加強配筋。 8、關(guān)于地基與基礎(chǔ)設(shè)計的問題 地基與基礎(chǔ)設(shè)計始終也是值得結(jié)構(gòu)工程師十分重視的方面, 不僅僅因為該階段設(shè)計過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計工作的舉行, 同時, 也是由于地基基礎(chǔ)也是囫圇工程造價的確定性因素, 因此, 在這一階段, 所消失的問題也有可能越發(fā)嚴峻甚至造成無法估計的損失。在地基基礎(chǔ)設(shè)計中要