張英芳
【摘 要】 隨著中國建筑業(yè)的發(fā)展,各地區(qū)的結構設計經(jīng)驗更加豐富,適用于各地各類型建筑的結構形式得到廣泛應用,本文重點就天津市、河北省各種結構類型設計中,遇到的圖審常見問題進行總結歸納。
【關鍵詞】 結構施工圖常見問題;圖審計算書注意事項;解決措施
在實際工程中,建筑物單體形式、所在不同地區(qū)、用途及地質(zhì)情況等決定了上部結構類型及基礎形式等。民用建筑中住宅類按用途劃分常見的有高層、多層住宅和別墅三類。大的方面不同用途的建筑采用的常見結構形式主要有,高層住宅為剪力墻結構;高層公寓和多層辦公則常選用框架+剪力墻結構;天津地區(qū)低層住宅常采用剪力墻,河北大部分地區(qū)多層普通住宅仍可采用磚混結構;天津地區(qū)聯(lián)排別墅類可采用短肢剪力墻或異形柱結構;公共建筑常見的有多層框架或框架+剪力墻類型。小的方面地區(qū)也存在差異性,例如天津地區(qū)基礎回填多采用土石屑,而河北廊坊地區(qū)多采用中砂等;在天津的寧河、漢沽地區(qū),河北的唐山、廊坊根據(jù)規(guī)范抗震設防烈度和地震加速度值為8度0.2g,計算難度較大,建筑整體和單獨構件的構造方面級別提高,也是設計需要注意的重點。
工業(yè)建筑尤其是廠房則選用鋼結構,門剛結構以及框排架結構等。不同的結構設計思路不同,圖紙設計時需要注意的地方不同,本文主要介紹了混凝土結構、鋼結構、既有建筑改造三種類型的工程,結構施工圖圖審時常見基本問題及解決措施。
一、混凝土結構設計中,施工圖常見問題按地基基礎、上部結構兩大類進行說明
1.地基基礎部分
1.1圖紙常見問題:
天津津南和塘沽近海地區(qū),大部分兩、三層結構也需要采用預制管樁基礎,且樁長較長需接樁,根據(jù)《預應力混凝土管樁》DB29-110-2010經(jīng)過接樁的兩節(jié)或多節(jié)管樁,僅采用低應變法進行樁身完整性檢測不夠全面,還需注明同時做高應變法檢測
方樁宜滿足《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》4.9.4要求;
基礎部分與土體接觸砌體材料強度宜符合《砌體規(guī)范》4.3.5.1條要求。
應核實承臺設計時是否考慮地梁及其上墻體傳來荷重。
地梁詳圖中需加墊層。
圖紙中應提供抗拔樁灌芯做法,應進行接樁處的設計驗算并采取可靠工程措施。
降標高的承臺與抗水板連接構造及不等高抗水板之間連接構造。
應提出施工過程中停止降水時間;
1.2圖審時計算書除常規(guī)內(nèi)容外,還有如下特殊情況需提供相應計算書:
灌芯計算書、抗拔及承壓基樁極限承載力計算書。
抗水底板計算如板厚、荷載等基本信息;
結構在罕遇地震下薄弱層彈塑性變形驗算文件,詳見《建筑抗震設計規(guī)范》5.5.2條。
人防構件計算書。
框剪結構需提供框架柱傾覆彎矩及0.2V0調(diào)整系數(shù)計算書
2、上部結構部分
2.1結構設計總說明中需注意以下問題:
補充地下水的腐蝕性內(nèi)容;
天津地區(qū)工程圖紙,應注明預拌砂漿的品種、強度等級,詳見“津建設[2012]1020號”文件。
應注明結構抗震構造措施采用的抗震等級,如天津地區(qū)7度0.15g三類場地工程抗震構造措施采用的抗震等級應上調(diào)一級,參見天津市施工圖審查要點津08MS-G4.1.5條要求。
對于抗震結構設計說明中的材料要求,根據(jù)2010版《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010表4.2.4要求,僅說明“鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%”不完善,還需另注明“HPB300鋼筋不應小于10%”
2.2圖紙內(nèi)容需注意以下部分:
地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層柱配筋應滿足GB50011-2010第6.1.14-3條要求,即下層柱每側(cè)的配筋應比首層柱每側(cè)的配筋多配置10%并水平彎錨入頂板的梁、板內(nèi);
樓梯與主體結構整體澆筑,故應按照《建筑抗震設計規(guī)范》6.1.15條要求考慮樓梯對主體結構影響,樓梯間四角框架柱因與樓梯梁連接形成短柱,應全高加密。
核實兩個單體之間變形縫寬度是否滿足《建筑抗震設計規(guī)范》6.1.4條要求。
結構由于開大洞造成樓板不連續(xù),應采用符合樓板實際情況的模型進行設計計算,且薄弱部分梁、板應進行加強(如樓板較厚雙層雙向配筋,提高配筋率,梁縱筋拉通加強等),以保證開洞兩側(cè)部分能協(xié)調(diào)工作。
欄桿荷載、走廊荷載、電梯機房活載應符合《建筑結構荷載規(guī)范》5.5.2條要求;
采用規(guī)范圖集是否作廢,可查詢工標網(wǎng),如總說明中荷載、地基基礎,圖集中04SG330、06G901-1等。
天津地區(qū)樓梯梯板應明確梯板上部鋼筋為貫通鋼筋,單層配筋率不小于0.25%,板厚不小于120mm.根據(jù)GB50011-20106.1.5條,梁柱、墻柱偏心大于1/4柱寬時應采取有效措施;梁腹板高度>450設腰筋。
二、鋼結構施工圖常見問題按地基基礎、上部結構及屋面三部分進行說明
1、地基基礎
鋼結構錨栓錨入基礎的長度應該滿足規(guī)范要求的25d,30d(對應不同的錨栓直徑有不同要求),錨栓端部構造形式也根據(jù)錨栓直徑不同有折彎,錨板等。在柱腳位置,應根據(jù)GB50017-2003第8.9.3條要求給出包裹高度和厚度。柱底板厚度一般不小于柱翼緣厚度的1.5倍。
2、上部結構
最常出現(xiàn)的問題是在鋼結構中主次連接中,連接節(jié)點沖突,最常見的有梁柱和主次梁連接節(jié)點碰撞,梯梁和主梁與梯段斜梁和梯梁連接節(jié)點碰撞,梁上短柱的地腳板和次梁間的連接節(jié)點碰撞。設計時需要注意柱腹板和翼緣的厚度不宜差別過大。工程中有吊車時,應注意吊車梁與牛腿連接節(jié)點若選用圖集做法,牛腿長度可能不夠,需要對圖集節(jié)點進行調(diào)整。在有吊車梁的部位,應注意柱間支撐不能采用圓鋼,采用單層角鋼或雙角鋼或者雙層柱間支撐。建筑物所在地區(qū)為8度區(qū)時,支撐采用角鋼。門式鋼架的柱腳多采用鉸接,當用于工業(yè)廠房有5t以上吊車時,宜將柱腳設計成剛接。鋼結構設時,構件的長細比控制在計算時需要處理滿足規(guī)范要求。長細比即構件計算長度預期相應回轉(zhuǎn)半徑的比值,長細比綜合考慮了構件端部約束情況,構件本身的長度和截面特性,長細比越大構件越容易失穩(wěn),規(guī)范中對穩(wěn)定性要求較高的構件,長細比的限制也越小。
屋面斜梁坡度<1:5時,無需驗算鋼梁平面內(nèi)穩(wěn)定,但坡度較大時PKPM參數(shù)中需勾選驗算此項。屋檁一般施工方便的C型,但屋面坡度較大時,屋檁常采用Z型。
工程中有夾層時,應考慮.夾層梁與柱間支撐是否有沖突。夾層梁上直接澆混凝土樓板時,與混凝土接觸面,應特別注明也就是夾層梁上表面嚴禁噴油漆。夾層鋼承板的總厚度,鋼承板的次梁定位是否明確,同混凝土結構一樣,鋼承板在衛(wèi)生間區(qū)域也應該降板。
屋檁部分:有積雪地區(qū),高低跨處低跨位于2.0倍高差范圍內(nèi)的屋面檁條計算采用2倍雪荷載(注意門剛結構應選用100年一遇),或者采取檁條間距減半進行計算。墻檁部分:室內(nèi)隔墻的墻檁,在設計計算時不需要考慮風荷載,而且大多數(shù)內(nèi)隔墻不需要開窗,此時墻檁不受風荷載以及間距的控制,單獨計算,間距可以取到1600mm,墻面檁條的高度可以取160mm,此項計算可節(jié)省較多鋼量。有些建筑為美觀會采用外墻橫鋪板,此時墻檁設計時高度方向間距可不受1500mm限制,但墻檁之間需增加間距小于1500mm的豎檁,用于固定橫鋪的外墻板,此項設計時需查看效果圖和建筑施工圖標注。門柱、門梁和窗戶立檁在選取截面時,檁條高度應該和墻面檁條高度一致。如果門的寬度較大,門過梁應該考慮使用時的撓度要求,是否采用雙檁或者增加檁條厚度,常規(guī)經(jīng)驗門寬超過2米時,一般采用雙檁,也可在門過梁及雨篷梁之間按一定間距焊接連接檁條。檐口最高標高的墻面檁條距離鋼架頂部不宜太遠(一般不宜超過200mm),超過此距離外墻板懸挑距離過大。
3、屋面
荷載:在鋼結構說明中,屋面恒載這一項可直接用屋面做法表示,例如“0.5mm屋面壓型鋼板+100mm玻璃絲棉”。注意有些特殊類型的建筑,如封閉煤棚,鍋爐房等屋面為滿足防火要求會采用巖棉保溫,巖棉容重較玻璃絲棉相差大,計算荷載時應謹慎。
隅撐:屋面布置時,應留意隅撐與系桿的位置關系,隅撐和系桿是否有沖突時,隅撐布置應調(diào)整。隅撐用來保證鋼梁的截面穩(wěn)定,作為鋼梁受壓翼緣平面外的支點,保證鋼梁的整體穩(wěn)定性,一般在高度變截面的鋼梁兩側(cè),每道檁條兩側(cè)都加設隅撐。
系桿:計算時有兩個條件控制,前面提到的長細比和截面應力。圓管構件回轉(zhuǎn)半徑為0.35d(d為直徑),可熟記此公式,方便計算。
屋面洞口:屋面上所開設的風機及管道洞口位置應參照結構圖紙,避開屋面檁條且不能超過檁距,否則管道無法伸出屋面。屋面采用采光帶的規(guī)格應該和屋面板一致。
4、其他部分
鋼結構施工圖中說明給出抗滑移系數(shù)后,應明確除銹方法,比如注明:抗滑移系數(shù)0.4,噴砂后涂無機富鋅漆。在特殊工業(yè)建筑中會有需要設置吊柱的廠房,吊柱由鋼梁承擔荷載,此時需要考慮鋼梁的撓度問題,即撓度較大處的吊柱垂直長度應按計算撓度差減小,否則鋼架出現(xiàn)撓度,吊柱的定位偏低于初始設計高度,在施工安裝完成后將很難徹底解決這類問題。
三、即有建筑物改造設計
1、圖紙圖審相關資料是否齊全
城市老建筑使用時間較長,部分建筑物使用時間已超過設計年限或需要改變用途。對于超過設計使用年限建筑物的裝修和改擴建工程,由于建筑物設計年代久遠,設計資料不全甚至沒有,在結構上存在結構構件老化,未考慮抗震設防,或有些建筑已經(jīng)過多次的改建,結構上存在安全隱患等比例情況,因此對這類建筑在施工和設計前都應進行房屋鑒定。此類建筑物設計不同于常規(guī)新建項目,設計圖紙前需業(yè)主提供鑒定報告,開始設計前不能忽略此項,實際項目中,一般業(yè)主對加固類項目了解較少,可告知業(yè)主,設計院需向圖審單位提供鑒定報告,否則因圖審未通過將無法開展施工。
需進行鑒定的情況分為兩類:
1.施工范圍小,荷載變化較小,功能格局未有大調(diào)整。建筑物整體結構體系,重要結構構件均未進行修改和調(diào)整,此類改造需對原結構主要進行安全性鑒定。
2.荷載增加較多,功能格局等較大調(diào)整,建筑結構體系、重要結構構件有大的修改和調(diào)整。根據(jù)規(guī)定:新建、改擴建工程必須進行抗震設防。不符合標準的建筑除需要進行安全性鑒定以外,還需要抗震鑒定和抗震加固設計??拐痂b定大體分兩級,一級為宏觀控制和構造鑒定;二級主要為抗震驗算,滿足一級時可不再進行二級鑒定。
2、說明及圖紙需注意事項
1.說明中需對原有建筑結構形式進行描述。
2.本次改造內(nèi)容需在說明中逐條明確列清。
3.改造前后結構荷載變化進行對比,說明。
四、結束語
綜上逐條,大部分都是在結構施工圖設計初級階段時容易忽略的問題,在設計中除根據(jù)建筑及各專業(yè)圖紙,滿足結構安全、經(jīng)濟的完成整個工程外,不同地區(qū)的各種建筑類型,均有各地區(qū)的規(guī)范要求。如天津地區(qū)常見的.《天津市預防混凝土堿-集料反應技術規(guī)程》(DB/T29-176-2010)、《天津市建筑基樁檢測技術規(guī)程》(DB29-38-2002)等規(guī)范;地區(qū)規(guī)定如,根據(jù)天津市2011年12月建交委、教委等機構的聯(lián)合通知建設[2011]1469號,規(guī)定學校、醫(yī)院等人員密集場所圖紙設計時地震作用計算及抗震構造措施均需提高,而不僅僅是常見的三類場地提高抗震構造措施。除此外,還需要參照當?shù)氐墓こ探ㄔO標準設計,例如《天津市民用建筑施工圖設計審查要點》津13MS-G,才能較為全面地對施工圖進行自我校對,提高設計水平。