如何做出合格的结构设计

时间:2016-05-07 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:一. 结构设计或审查的基本原则 符合规范、安全可靠、合理经济、施工方便 1、结构体系、结构布置、荷载、强度、刚度、构造、计算,等等,均应符合规范要求(规范用词为“宜”、“可”的,也应尽可

2) 笔者近几年审查了数百个工程的结构施工图设计文件,结构设计总说明存在的问题大致有:

(1) 结构设计总说明应简单、明了,与本工程无关的不要列入。现仍有少数设计单位采用通用说明打“√”的方法,不好,在电脑CAD技术如此普及的时代,仍采用上世纪八、九十年代初的办法,就显得落伍了。又如本工程层高不太高(抗震设计),框架结构中的砌体填充墙高度不可能超过4m,但在结构设计总说明中又要写:砌体填充墙高度大于4m时采取什么什么措施,这就叫“文不对题”,实在无必要。

(2) 未写结构设计所采用的主要标准及法规,有的仅写“按现行规范设计”也不妥,“现行规范”是新规范还是旧规范?采用的主要规范必须写明规范名称和有效的版本号(年代号),规范在不断修订,新版本取代老版本,不时有发现写的版本号是已作废的,这说明不少设计单位对情报工作和新规范收集工作不重视。

(3) 工程概况:a、未写明工程的具体地点,如××省××市××县××镇(乡)或××市××区××街,因为在一个比较大的行政区域内,抗震设防烈度各地是有可能不同的,市区或郊区的地面粗糙度也不同,有些总说明根本不写工程地点,更不妥。如成都市某大学的工程,有老校区与新校区之分,老校区在市内,抗震设防烈度为7度,新校区在郊区,抗震设防烈度为6度;b、未写工程的地上、地下层数及建筑总高度(从室外地面至大屋面的高度),这是判断房屋是否超高超限及确定结构抗震等级的重要依据;c、未写明工程采用的结构体系(结构型式),或如明明是异形柱框架结构,有人为避免专项审查(广东、天津、上海已有异形柱结构设计规程,不需进行专项审查),就不写或写为“框架结构”;d、如是改造、加固、加层工程或装饰(装修)工程,未说明原来的工程名称、工程性质(用途、层数、高度及结构体系等)、何设计单位何时(可知按何年代的规范设计)设计、何时竣工验收投入使用、现采取何法改造(如加柱、扩大柱截面、梁板柱碳纤维、粘钢补强、增加建筑面积、砌体加层、轻钢加层、外套框架加层、增设电梯间或楼梯间、将楼梯间改为使用房间、屋面增设绿化或屋顶花园、立面改造等)及改造后的工程性质(如将工业厂房改造为办公用房、将办公用房改造为酒店或宿舍等)等。

(4) 作为设计依据的本工程的地勘报告未写明是何地勘单位何年何月何日完成的,未写明地勘报告的编号。

(5) 桩基未写明单桩竖向承载力特征值Ra=××kN(按《建筑地基与基础设计规范或单桩竖向承载力设计值R=××kN(按《建筑桩基技术规范》设计),有不少总说明写桩端端阻力特征值qpa=××kPa、第i层土桩侧阻力特征值qsia=××kPa(按《建筑地基与基础设计规范》设计)或桩端极限端阻力标准值qpk=××kPa、第i层土的极限桩侧阻力标准值qsik=××kPa(按《建筑桩基技术规范》设计),这是没有必要的,桩基是检测单桩竖向承载力,而不是检测桩端端阻力与侧阻力特征值(标准值)。有的设计按《建筑地基与基础设计规范》,而用单桩竖向承载力设计值R,或设计按《建筑桩基技术规范》,而用单桩竖向承载力特征值Ra,二者不可混用。

(6) 未写明地基基础的检测要求,特别是桩基、复合地基等都需检测,不可只写按×规范进行,应对检测内容、检测数量、检测方法提出要求,并写明依据的规范(如《建筑地基处理技术规范》附录A、《建筑基桩检测技术规范》或《建筑桩基技术规范》第9节等。

(7) 未写明沉降观测的要求及方法,在基础图中也未埋设沉降观测点。《建筑地基与基础设计规范》10.2.9条规定了那些建筑物需进行沉降观测,但未说明观测方法,上海市《地基基础设计规范》对建筑物沉降观测点的埋设及沉降观测要点有较详细的规定,可供参考。因此不可只写按××规范进行沉降观测。

(8) 混凝土保护层厚度、钢筋锚固长度La、钢筋抗震锚固长度LaE、钢筋搭接长度LL、钢筋搭抗震接长度LLE宜写见03G101-1图集第33、34页,自己写总写不全或有错,有人写“按混凝土结构设计规范”也不妥,因为施工单位可以不备有设计规范;基础、筏板、地下室墙体的混凝土保护层厚度应补充说明

(9) 板洞口加筋两向均未伸入支座内锚固(应有一向加筋伸入支座内锚固),且未说明加筋应不小于被切断的钢筋面积之和。

(10) 梁开小洞详图宜参照《高层建筑混凝土结构规程》图7.2.27(b)。

(11) 钢筋混凝土结构中的砌体拉墙筋伸入砌体内的长度不应套用砌体结构的1000mm,应按《建筑抗震设计规范 执行。

(12) 混凝土养护很重要,对防止混凝土的早期开裂有显著作用,现施工单位普遍忽视,在总说明中应特别强调。

(13) 文字不通顺、错别(同音)字、名词及法定单位不规范等较普遍(如:米、M应为m,MM应为mm,KN/M2应为kN/㎡,mpa、Mpa应为MPa,设计耐久年限、设计基准期应为设计使用年限,结构安全等级2级、Ⅱ级应为二级,抗震设防烈度七度、Ⅻ度、7°应为7度,抗震等级3级、Ⅲ级应为三级,建筑场地土类别应为建筑场地类别,二类、2类应为Ⅱ类,地基基础设计等级二级应为乙级,等等)。

十一. 关于修图格式

1、必须有设计更改通知单,设计更改通知单应有编号,并写明“共×页第×页”,在设计更改通知单中应有更改原因、更改内容简述,如更改内容可用文字或小图表示,设计更改通知单可加附页,如更改内容要用大图表示,则在更改通知单首页中列出更改图纸目录,并应说明原设计那些图作废,签字同结施首页(另加原设计人、修改人,必须有各专业会签),应以蓝图发出,加盖出图章及注册结构工程师章。因为房屋设计是多专业协同作业的结果,任何一个专业的修改设计都可能影响到其它专业,因此各专业负责人及设总均应知晓并签字,其它专业需作相应修改的应一并修改,原设计人及部门行政负责人也应签字。

2、现有少数设计单位学习国外的办法,用版本号表示图纸的修改次数,如第一版(原始设计)编为A,第二版编为B,第三版编为C,依次类推,修改后的版本应在图框的右上角写明修改原因及修改内容,日期。

3、笔者审查了上百个大中小设计单位的修改图,没有符合上述要求的。如没有设计修改通知单,或有设计修改通知单而无编号,或修改图无目录(不知修改图到底有多少张),或者没有修改原因,或者没有各专业(包括设总)会签、没有原设计人签字,或者盖“技术专用章”或“技术处”公章,或未盖注册结构工程师章,或用白纸复印,等等。

4、修改图的日期不应同第一版

十二. 计算书归档

1、内容:所有受力构件均应有计算书(包括荷载计算、电算书)。

2、应装订成册并写明册数、应编页码(并有总页数)、应有封面(写明工程及子项名称、各岗位人员签字,不应用电脑打印名字)。

3、计算书归档后,应严格管理制度,未经批准,不得擅自修改。

十三. 正确对待施工图审查

1、由于各种原因,现设计质量普遍不高,设计单位各岗位人员应在结构方案、体系、构造、计算等方面多下工夫,并切实加强审校,不应把审校工作主要寄希望于施工图审查机构。

2、施工图审查的方法各地不同。如上海要求所有问题在原图上修改后重审,其审查意见是写:什么什么问题通过审查得到了更正,这样是最好的;大部分地区除重大问题要复审外,一般问题(包括配筋远小于计算等)只写出意见而不管是否更改,也没有监督更改的机构;有些审查人员水平较低,审不出问题,在小地方甚至有审查人就是设计人或跨专业审查(如注册建筑师审查结构施工图),中南某市结构专业不审查计算书,有少数审查机构为多揽任务而放宽标准,笔者就曾见到1个工程结构专业的审查意见只有4个字:“符合要求”,但笔者在设计、审查质量检查时发现该工程结构专业的设计不妥有8处之多,这样的施工图审查就值得商榷了。

3、多数有水平、有责任心的审查人员仍会认真负责地做好施工图审查工作。对审查意见,设计人应有则改之、无则澄清,较大的不实问题应申诉。如某厂办公楼裙房为一层,长度51.80m,有一大会议室平面尺寸19.8m×19.8m,中间无柱,周边柱距6.6m,屋面采用井字梁,井字梁间距2.2m、截面尺寸200mm×850mm(h/L=850/19800=1/23.29),屋面板厚度100mm,屋面静载4.0kN/㎡2,井字梁按铰支计算,下部计算钢筋36c㎡,实配6φ25(29.45c㎡)。笔者2002年3月的施工图审查意见指出:

(1) 梁宽度太小,宜改为300(或250)mm;

(2) 梁高度太小,井字梁高度一般宜取h=L/15~L/18=19800/(15~18)=1320~1100mm;

(3) 估算屋面静载不应小于6.0kN/㎡,因此计算下部钢筋应远大于36c㎡;

(4) 井字梁配筋太小;

(5) 修改后需复审。设计单位回复:井字梁配有构造负筋2φ18(5.09c㎡),合计29.45 5.09=34.54c㎡,与计算下部钢筋36c㎡2相差不大,对审查意见拒不修改。当年7月初浇注混凝土,拆模后即发现屋面板及井字梁多处断裂,裂缝宽度约0.4~1mm,屋面板的裂缝长度达5~12m,已属危房。

笔者认为该屋面肯定会出问题,但一拆模就出现断裂是出乎意料的(因为只有梁板自重而未加其它荷载),是否拆模过早不得而知。

如某审查机构给一个工程的结构专业打了5个“强条”,设计人认为不实,申请仲裁,经组织多位专家论证,推翻了这5个“强条”。

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