所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2012-12-19 09:11 熱度:
摘要:在建筑施工中,一旦發生結構質量隱患,后果就不堪設想,其實有好多問題在設計上加以預防,就可消除結構隱患。現就施工中容易產生的幾個結構問題從設計方面進行討論,并針對這些對結構不利的情況,提出可行的措施。
關鍵詞:施工,設計,質量,預防,問題
0、引 言
工程施工中的結構設計質量通病,面大量廣,危害極大。消除質量通病,是提高施工項目質量的關鍵環節。產生質量通病的原因雖多,涉及面亦廣,但究其主要原因,是參與項目施工的組織者、指揮者和操作者缺乏質量意識,不講認真二字。其實,消除質量通病,并不是什么高不可攀的要求,辦不到的事。只要真正在思想上重視質量,牢固樹立質量第一的觀念,認真遵守施工程序和操作規程;認真貫徹執行技術責任制;認真堅持質量標準嚴格檢查,實行層層把關;認真總結產生質量通病的經驗教訓,采取有效的預防措施。要消除質量通病,是完全可以辦到的。
1、現澆鋼筋砼樓板收縮產生裂縫
由于收縮產生的裂縫一般有如下特征:一是裂縫寬度中間大,兩頭小;二是板上的裂縫往往貫穿整個厚度,裂縫方向與受力方向平行;三是梁上的裂縫僅在側面產生,且與梁的縱向垂直;四是裂縫在結構的中部多,兩端少,甚至沒有;五是裂縫數量多,寬度小,集中的寬裂縫較為少見。收縮裂縫多現于伸縮縫間距過大的建筑中,有的建筑物溫度收縮縫的間距雖然符合規范要求,但是由于施工周期長,此時結構為暴露在大氣中的露天結構,其收縮明顯比室內收縮要大,因此好多在施工中就出現了裂縫,為此要在結構斷面薄弱處、應力集中處宜采用各種加強措施。另外由于抗拉與抗壓強度存在一定的比例關系,因此,影響抗壓強度的因素都影響抗拉強度,但是結構設計中要考慮到提高強度后,有時收縮也隨之加大,因此,應經提高抗裂安全度為目的,綜合考慮后采取措施。
2、板面設置溫度應力筋
《混凝土結構設計規范》GB50010-2002第10.1.9條規定在溫度收縮應力較大的現澆板區域內,鋼筋間距宜取為150~200mm,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%。對于這一條設計人員的理解又會產生出入。什么區域屬于溫度收縮應力較大的區域?對于規則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設置相應的溫度應力鋼筋,而對于超長結構,則建議在超長結構的長向均應設置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異,功能重要的區域設置,有條件的建設子項設置,而不必過于強調。另外有一點,當地下室筏板厚度大于1200mm時,筆者建議在筏板中間配置溫度收縮應力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產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φ12×200。
3、面層和裝修的超重超載
3.1施工中常常由于模板支撐不平,造成樓屋面板結構層不平整。有時由于砼澆搗不夠認真,也會造成面層凹凸不平 ,這樣就導致砂漿找平層加厚。一般設計找平層厚為20~25mm,而實際找平層最厚可達到70~80mm,平均也達到了20~30mm,無形之中就使恒載增加0.4~06kN㎡。同樣砌體墻面不平,也存在面層加厚加重的情況。
3.2當前住宅多為毛坯房,由業主自行裝修,木地板與花崗巖地面荷重相差較大,還有頂棚有無做吊頂、吊柜等,這樣造成裝修荷載較難確定。
以上超重情況相當于設計降低了樓面的使用活荷載、降低了結構安全性。針對這種情況,設計中可根據當地的施工水平適當加厚面層進行計算。裝修荷載方面,可考慮臥室采用木地板,廳、廚、衛部分采用花崗巖或缸磚地面。
4、梁貫通鋼筋的連接
由于抗震結構承受地震反復作用,規范規定梁頂面和底面應有貫通全梁的鋼筋,并規定了相應的構造要求,但對鋼筋的接頭位置未給予明確,而施工單位對接頭位置應設于何處比較合適未必很清楚,這樣可能造成接頭設在結構不利之處。因此設計中宜對接頭位置加以明確。鋼筋不應在梁柱節點中切斷或搭接,宜避開梁端加密區,不宜位于構件最大彎矩處。同時接頭數量應符合《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-20040。由于基礎梁的受力情況往往同樓層梁相反,更應注明接頭位置。
5、負彎矩鋼筋問題造成裂縫
5.1一般現澆樓板上的鋼筋按設計要求綁扎完畢,隱蔽驗收后方可開始澆搗砼,但施工中往往未注意保護已架立好的支座負鋼筋,造成這些鋼筋倒伏情況嚴重。這種情況造成支座負彎矩無足夠的鋼筋來承擔,支座處板面就容易出現裂縫,板的剛度降低和撓度加大,使板的受力狀態逐漸趨向簡支,即跨中實際彎矩比設計彎矩大許多,因而使板配筋偏于不安全。
5.2這種由于施工不當引起的安全隱患,當然首先應從施工方法及操作規程上采取措施,加強質量管理及隱蔽簽證。另外結構設計也應針對這種實際情況采取必要的加強措施,設計文件中應明確提出施工要保證支座負筋位置準確的要求,施工時應設置足夠的鋼筋撐腳(馬凳筋),以加強支座負筋的抗踩踏能力,目前較為成熟的做法是設置混凝土保護層定位件來控制上下鋼筋間的間距,設計時應注意適當加粗支座負筋和架立筋的直徑。既然計算中連續板支座負鋼筋按彈性分析與實際情況有出入,樓面板宜按塑性內力重分布的方法計算,從而減小支座彎矩,增大跨中彎矩,而屋面板考慮到防水防裂,僅跨中彎矩按塑性分析,這樣使計算結果較為接近實際,也提高了板的安全度。
6、柱與非承重墻、構造柱與梁的連接
在框架結構中后砌的填充墻與框架柱交接處,沿高度每隔500mm或400mm設2φ6與柱拉結,伸入柱內的錨固長度不小于規范規定的受拉鋼筋最小錨固長度,施工中澆柱砼之前須預留插筋,在柱側模上鉆孔,這在施工上存在一定難度,再加上如果施工措施未跟上,容易造成漏筋、錯位情況嚴重。對后澆的構造柱往往都是上下各預留插筋,柱下端與梁上預留的插筋連接施工沒什么問題,問題在上端,需要在模板上鉆孔,定位困難,常常造成上下錯位,插筋形同虛設。通常施工單位對遺漏、錯位的插筋不夠重視,采取鉆孔,灌環氧樹脂,然后插筋的辦法,這種措施存在孔深不足、抗拔不滿足要求的弊端。有的施工單位干脆鑿開砼保護層,將拉結筋焊在柱箍筋上,這種破壞柱結構的做法更是不可取。拉結筋與構造柱對于抗震結構來講有著相當重要的作用,無論是施工還是設計都應采取措施保證它們的有效作用。針對這種情況結構設計可修改插筋做法,以有利于施工和質量保證。對于遺漏錯位的柱插筋、拉結筋設計上須明確采用植筋的做法,鉆孔,灌結構膠,插筋錨入的深度不小于10d,這樣才能確保起到構造柱和拉結筋的作用。
7、剪力墻結構中的幾個問題
短肢剪力墻結構設計中有幾個問題值得我們重視,處理不當經常會成為薄弱點,這也是抗震審查中經常發現的問題。其一是對普通長墻的界定,《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2002第7.1.2條中規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。這就給我們帶來一個困惑,高厚比為7.9倍及8.1倍的兩種墻受力特性截然不同的,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%,而普通墻則僅要求邊緣構件配筋率0.4%,墻身部分配筋率僅為0.2%。)因此筆者在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分而不會混淆。其二是關于小墻肢,《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2002第7.2.5條規定矩形截面獨立墻肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍,因為當墻肢高厚比較小時受力特性是脆性破壞,屬抗震不利構件。因此認為在剪力墻結構設計中應盡量避免次類構件的出現,特別是高厚比小于3的小墻肢應不出現,如出現建議一種是按構造柱考慮,不作為抗側力構件,否則應按框架柱設計,盡量降低軸壓比,加強配筋。
8、結 語
綜上所述,設計與施工的關系是息息相關的,結構設計人員如能經常深入施工現場,了解具體的施工工藝以及施工存在的具體問題,就能不斷積累經驗,針對工程通病及施工難度,對設計進行不斷地改進,提高設計水平,最大限度地降低工程中的安全隱患。
文章標題:建筑結構中常見通病控制
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