土结构中都存在。
12. 地下室墙的门(窗)洞口应按计算设置基础梁或暗梁。
13. 地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部的嵌固部位时,不能采用无梁楼盖的结构形式。
14. 独立柱基、条基、桩基等混凝土的强度等级不能满足相应环境类别混凝土耐久性的要求。 15. 大直径灌注桩侧阻力尺寸效应系数及端阻力尺寸效应系数取错。
三、 砌体结构
1. 砌体结构未注明施工质量控制等级。 2. 采用已禁用的实心粘土砖。
3. 多层砌体结构,在抗震设防地区,楼板面有高差时,其高差不应超过一个梁高(青岛市审查中心控制值为错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm),超过时,应将错层当两个楼层计入房屋的总层数中。 当错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm,错层交界的墙体,除两侧楼盖处圈梁照常设置外,还应沿墙长每隔不大于2m设一根构造柱。 4. 在抗震设防区,多层砌体房屋不应设转角窗。
5. 托墙梁侧向腰筋不满足 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 7.5.4(3)条。即:沿梁高应设腰筋,数量不应少于2Ф14,间距不应大于200mm。
6. 对小墙垛的强度和梁端支承处砌体的局压的计算重视不够。
7. 阳台挑梁有时与墙中的烟道矛盾。
8. 挑梁外露部分与墙内部分标高不同时应注意梁在折角处的宽度及钢筋的锚固。 9. 构造柱设置、房屋的局部尺寸不符合《建筑抗震设计规范》的要求。
10. 在冻胀地区,地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用多孔砖,如采用时,其孔洞应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时,其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实。
11. 圈梁兼过梁时,过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。
12. 楼板计算时,砖混结构房间外墙(包括楼梯间墙)不应按固接计算,应按铰接计算。 13. 砌体结构的大梁,当梁跨度超过规定数值时,其支承处未采取措施。 14. 外凸窗台板抗倾覆不够问题。
15. 坡地上多层砌体房屋的层数和总高度,结构每层楼板与山体没有可靠的锚固、连接时,室外地坪应从低处计算。
四、 混凝土结构
1. 混凝土结构的抗震等级选择错误。
2. 未明确底部加强区的层数或高度,底部加强区的层数或高度取错。
l 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2002第10.2.4条:底部带转换层的高层建筑结构,其剪力墙底部加强部位的高度可取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值。
3. 约束边缘构件的设计不符合《高规》的要求。 4. 大跨度的梁、板没进行挠度、裂缝计算。
5. 以集中荷载为主时,框架梁箍筋设加密区,往往在非加密区箍筋不足。
6. 框架梁梁跨相差较大(大、小跨)时,应根据弯矩包络图设计,有时小跨的负钢筋要通长设,这一点有的设计人重视不够。
7. 钢筋的锚固长度不对;钢筋的搭接长度没根据纵向钢筋搭接接头面积百分率修正搭接长度。
8. 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋率不满足。 9. 抗震设计的框架梁、框支梁均未设箍筋加密区。
10. 抗震设计时,个别结构构件的抗震等级的提高设计人重视不够,主要有:短肢剪力墙抗震等级;部分框支剪力墙结构,当转换层的位置设置在3层及3层以上时的框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级;带加强层高层建筑结构的加强层及其相邻层的框架柱和核心筒剪力墙的抗震等级;错层高层建筑,错层处的框架柱和剪力墙的抗震等级;连体高层建筑,连接体与连接体相邻的结构构件的抗震等级。以上提高原抗震等级为特一级则不再提高。 l 抗震设计时,短肢剪力墙的抗震等级应比《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)表4.8.2规定的剪力墙的抗震等级提高一级。
l B.部分框支剪力墙结构,当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级应按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)表 4.8.2和表4.8.3的规定提高一级。
l C. 抗震设计时,带加强层高层建筑结构的加强层及其相邻层的框架柱和核心筒剪力墙的抗震等级应提高一级。
l D.错层高层建筑,错层处的框架柱和剪力墙的抗震等级应提高一级。
l E.联体高层建筑抗震设计时,连接体与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级。 11. 框支剪力墙结构,转换层上、下结构侧向刚度比不符合要求。
12. 框架梁搭在剪力墙时,梁纵向钢筋平直段的锚固长度不满足要求。
13. 现浇挑檐、雨罩等外露结构应按《混凝土结构设计规范》设置伸缩缝,即伸缩缝间距不宜大于12m。
14. 悬挑板厚度超过相近房间板厚时,未验算房间板的强度。
15. 抗震设计时,不应采用部分砌体墙承重部分框架的混合形式;框架结构中楼、电梯间及局部出屋面的电梯机房、水箱间等均应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;雨篷等构件应从承重梁、柱上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应支承在混凝土柱上,不得支承在填充墙上。
16. 单层钢筋混凝土柱厂房:厂房的同一结构单元内,不应采用不同的结构型式;厂房端部应设屋架,不应采用山墙承重;厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。
17. 内折角梁,纵筋宜在受压区锚固,见《混凝土结构设计规范》GB50010—2002第10.2.14条。
五、 钢结构 1. 总说明漏注钢结构耐火等级、防锈等级及相应措施;对焊缝型式及质量等级标注不清楚。 2. 柱间支撑漏设或设置位置不当。
3. 角钢柱间支撑、水平支撑及刚性系杆的长细比不符合规范规定。 4. 门式刚架转折处(柱顶及屋脊)漏设通长刚性系杆。 5. 檩条、墙梁强度或刚度不足,有的没进行计算。 6. 檩条、墙梁间漏设拉条(包括斜拉杆及撑杆)。 7. 计算模型与实际构造不相符。
8. 隅撑漏设或设置位置不当。
9. 柱脚底部的水平剪力大于摩擦力时,未设置抗剪键。
针对以上问题,我们采取了以下几项措施,收到了较好的效果。
1. 定期将施工图审查中发现的违背“强条”或存在不安全等严重问题在网上公布,对问题严重的单位进行通报,以引起各院领导对设计质量的重视。
2. 在市建委领导下组织全市的学习班,对经常发现的问题进行系统的讲解,并组织与会人员进行讨论。
3. 到一些县级市和设计单位,结合实际进行讲评,并与设计人员座谈。
4. 牢固树立为建设单位服好务的思想,经常有建设单位和设计单位遇到一些方案或施工图设计吃不准的问题与我中心进行讨论、沟通,通过交流、讨论提高了设计人的设计水平及审查人员的审查质量。
结构专业施工图审查常见问题分析
一、前言
近年来,我国经济发展强劲,综合国力和国际竞争力日益提高。加入WTO后,中国已经成为全球瞩目的投资首选地和最大的建筑工地。经济全球一体化推动了国内建筑市场的长足发展,一大批采用新技术、新材料、新工艺、结构形式复杂的大型公共建筑相继建设。结构专业及施工图审查工程师将面临新的考验与挑战。在最近颁布的第134号建设部令《房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查管理办法》中明确规定,审查机构对施工图审查工作负责,承担审查责任。由此可见,今后结构专业审查工程师肩负的责任增加,技术风险增大。
为了适应新的形势,完成时代赋予我们的把好工程安全与质量关这一光荣使命,真切希望各位同行增加工作的危机感和学习业务的紧迫感,认识到技术交流与讨论的重要性,互相学习,取长补短。以下是近几年来从事结构专业施工图审查工作的实践与体会,供同行们参考指正。 二、审查中常见的问题 (一)地基与基础
地基与基础设计审查是结构专业施工图审查的重点,若对其不重视或没有经验,一旦施工,后果将不堪设想。从施工图审查调研和处理地基工程事故中发现,对地基与基础设计审查是薄弱环节。原因如下:
其一,与勘察质量有关。有些岩土工程勘察单位技术力量较弱,故编制的岩土工程勘察报告深度不够,土层分类不准确,提供的地基承载力特征值与实际误差较大,甚至有的地质报告中推荐设计采用的地基及基础方案不合理,容易造成误导。特别是遇到缺乏工程经验且不注重概念设计的设计人员,拿来地质报告不去分析,盲目采用,由此引发的工程安全质量事故发生屡见不鲜,而且一旦基础出问题处理起来很困难,造成的损失也比较大。 其二,是个别设计人员对岩土工程勘察报告理解分析运用不到位。多数设计单位的结构设计人员对岩土勘察专业知识学习不够重视,加之平时不注意工程经验的积累总结,理论与实践脱节,在地基处理方案选择、地基持力层及地基承载力值修正参数确定、基础形式埋深、抗浮等诸方面缺少综合设计能力,往往顾此失彼,出现失误。
从以上分析可知,对地基基础的施工图审查责任重大。作为审查工程师应当重视对岩土工程勘察报告的分析与判断、理论与经验结合。重视概念设计,并要不断积累工程经验,能做到举一反三。有时可以从工程事故的教训中得以启迪。例如,某工程底层框架上部五层砖混住宅,采用沉管夯扩灌注桩,桩长10m。因为在–6.0m处有厚度1-2m不等的淤泥质夹层,成桩检测后发现几乎每根桩在淤泥质层都有缩颈现象发生,结果导致整批桩作废。在这种地质条件下,应该首选预制桩,选择沉管灌注桩,施工拔管时容易在淤泥质夹层处发生缩颈。另如多支盘挤扩灌注桩在设计选用时也应当注意适用条件,当遇到含砂量较高土层且有承压水
时,支盘易塌孔导致支盘失效。在选择支盘位置时也应综合考虑,相邻桩支盘宜错位布置。在施工图审查中应当根据岩土工程勘察报告认真分析,判断设计所采用的基础方案是否合理,如有不妥及时提出,把不安全陷患解决在施工之前。 (二)高层建筑基础。 在高层建筑基础审查时,经常遇到地基基础方案不合理,还有的地基与基础方案导致整体建筑不能正常使用。例如:
(1) 高层主楼与裙房采用相同桩且基础底板连为一体。
(2) 主楼与裙房在地下室留有沉降缝,设双柱未设双墙,则主楼缺少侧限。 (3) 主楼采用筏形基础,裙房采用满堂基础。且未留施工后浇带。
(4)超长结构地下室所采用的混凝土强度等级过高,水泥用量多,水 化热高,收缩大,易开裂。
(5)后浇带间距超长,一般以30m为宜。
(6)对超长结构基础大体积混凝土,设计仅注上掺微膨胀剂,但未注明应按试验确定掺入量。
(7)地下室底板内设置暗梁,将暗梁作为底板的支座来计算底板配筋及布置钢筋。 (8)地下室顶板采用分离式配筋。
(9)岩石地基采用厚板筏基。
(10)地下车库入口道道与主楼地下室外墙平行,削弱了主楼的侧限。 以上罗列的问题不够具体,下面举几个实际例子供大家参考。
例1:某高层建筑,28层主楼位于五层裙楼中间且连为一体,软土地基,地下水位较高,主楼采用普通水下钻孔灌注桩。高裙楼采用多支盘挤扩灌注桩,主楼、裙楼均设一层地下室。在正常使用状态,裙楼地基几乎没有附加应力,在水浮力作用下,裙楼不会下沉,反而有上浮的趋势。在裙楼地下室设挤扩浇注桩,对地下室抗浮有一定作用。但是,另一方面,主楼沉降,裙楼不沉,在其连接部位产生较大剪力,易使构件开裂。遇到上述问题,结构处理比较棘手,但是只要概念清楚,解决办法还是有的。比如可以根据裙楼地下室抗水浮力验算,确定上部结构标准静载能否抵抗上浮力,不满足时可设适量抗拔桩,该桩应采用小直径钻孔灌注桩,主楼与裙楼之间后浇带浇筑以后,主楼沉降时裙楼可以随主楼微量下沉,沉降差可以控制在规范允许值内。
例2:某高层建筑,主楼26层,三面有四层裙楼与主楼相连,地下均有一层地下室。软土地基,主楼、裙楼地下室底板连为一体,主楼采用桩筏基础,筏板厚为1.8m,板内上皮配双层钢筋 28-150×150,下皮配双层28-100×100。裙楼采用桩承台加防水板。初看该设计单桩承载力静载试验满足设计要求,没有大问题,但是,深入的分析发现有问题。其一,该建筑裙楼沿主楼三面布置,偏心较大。其二,由于主楼和裙楼地下室及上部均连为一体,地下水位较高,裙楼附加应力几乎没有。后浇带浇筑以后,裙楼不但不下沉还有上浮趋势,而此时主楼的桩基后期沉降还没有结束,大偏心基础加上不均匀沉降共同作用将导致该高层建筑地基变形值超过规范允许值,另外主、裙楼地下室底板顶板相交处开裂是难免的。该工程结构审查意见提出后,设计单位做了认真修改,主楼、裙楼之间设双墙中间填中粗砂解决主楼侧限问题。裙楼改为梁式筏基,在上翻梁空格填土压重,克服地下室上浮,根据相似地质条件地区已建高层桩基沉降数据值,对原设计主楼桩长做了适当加长,以沉降指标控制为主要目的。值得一提的是,在做桩主楼桩基施工图设计审查时,发现了原设计荷载取值有误差,故重新采用JCCAD桩筏程序复核时,我们发现该程序在计算筏板配筋时明显有误,不管筏板取值大、小,均为构造配筋。由于工程施工准备就绪,时间很紧迫,但一时又未找到更合适的桩筏计算软件,无奈只好另寻办法。后来发现采用桩承台也能满足设计要求,修改后承台厚度1.5m,承台之间用300厚防水板连接。由桩筏改为桩承台,钢筋用量、桩数均明显
减少,经业主统计,修改后的地基与基础方案比原设计节省投资300万元之多且主楼可以先期施工,裙楼后做,节省工期且方便施工,受到业主好评。
例3:某工程建筑面积10万平方米,分A、B、C三部分。A座为两幢百米高层,写字楼中间用四层裙楼连接,C座为两幢百米高框支剪力墙结构高层住宅,裙楼五层连为一体,在A、C座之间B座为五层框架结构商场。I类场地,7度第二组,岩土工程勘察报告注明地基持力层为微风化花岗岩fa=10000Kpa。业主为了抢工期,提前在现场爆破开挖,在开挖过程中发现该场地岩石分布不均匀,且普遍存在微风化岩石夹层现象,有的区域新鲜岩石周围存有较大面积的强风化层。经原勘察单位现场勘察,强风化层fa=1000Kpa,而施工图基础都是按fa=10000Kpa设计的。在施工图审查中,我们针对原岩石工程勘察报告为乙级勘察单位,不符合要求情况,果断提出意见,改由另一家甲级资质勘察单位做补充勘察。
从第二份勘察报告中,可以清楚的看出该场区基岩覆盖层变化状况。比如A座有三分之二基底已在微风化花岗岩上,有三分之一位于强风化花岗岩层上,两者之间变形模量相差较大,对设计控制沉降差有一定难度。由于基岩自A座内筒边突然陡降,强风化层厚5-30m范围变化不等。对此,设计单位有两种处理意见,一种是不管基岩覆盖层有多厚,用大直径挖孔桩挖至微风化花岗岩层。另一种意见是不做挖孔桩,而是采取在微风化花岗岩石层部分的基底下做软垫层的办法来调节微风化岩层与强风化层之间的变形差。我们经过反复比较,同意了后一种意见。这样开挖量小、工期短、经济且便于施工。这一例子说明在处理地基问题上思路要活,不能光考虑把弱的变强,而把强的变弱,逆向思维效果更佳。 (三)钢筋混凝土高层建筑
1.结构造型
在钢筋混凝土高层建筑结构设计中,结构选型十分重要。对高层建筑的审查首先要看建筑是否规则,并可以根据结构计算的位移比周期比,嵌固端上下层刚度比信息做出判断。 2.较复杂高层建筑高宽比
审查高层建筑时,遇到较复杂体型的高层建筑、高宽比计算、规范中有明确规定。一般应根据实际情况来确定合理的计算方法,对带有裙房的高层建筑,当裙房刚度相对上部搭楼较大时,计算高宽比的取值高度可以按裙房以上部分。 3.嵌固端设置及相关问题
高层建筑一般都带有地下室,或人防地下室,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,设计人员易忽略如下问题:
(1)地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构层侧向刚度的2倍。
(2)地下室柱截面每侧的纵筋不应少于地上一层对应柱每侧钢筋面积的1.1倍,且多出的钢筋不应向上延伸,应锚入地下室顶盖结构构件中。 (3)地下室顶板现浇板厚度≥180,且不宜留较大洞口。 4.异型柱结构问题
异型柱结构属于抗震不利的结构体系,目前国内对基础研究和震害经验均不深入,抗震规范GB50011没有编入。有些省市编制了地方规范,可作为当地设计的依据,并由编写规范的单位负责。若采用异型柱结构又无地方规范作为依据者,属于超规范设计。而我省目前未编制有关地方规程。在审查时遇到此类设计,均应报省抗震审查专家委员做超限审查。 5.结构计算与分析
高层建筑结构设计中,确定结构体系之后,结构计算与分析是主要工作内容,因此对该项审查要格外认真,不可漏项。常见问题如下:
(1)结构计算软件选用不合理,使用过期软件版本,有的甚至使用盗版软件。 (2)风压取值有误,对大于60m的高层建筑物按50年一遇的基本风压计算风荷载。(应按100年取值)