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衡宇布局安详审查中应眷注的几个题目pdf

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  浙江建筑,第30卷 ,第8期,2013年 8月 ZhejiangConstruction,Vo1.30,No.8,Aug.2013 房屋结构安全性审查 中应关注的几个问题 SeveraIProblemsShouldbeConcernedin BuildingStructureSafetyInvestigation 杨学林 ,益德清 E4NGXuelin,YIDeqing (浙江省建筑设计研究院,浙江 杭州 310006) 摘 要:结合从事工程设计和施工 图审查工作的体会 ,分析、探讨了地基基础和上部结构施工 图设计安全性审查中应关注的 几个 问题,给出了笔者对上述问题的理解和建议,可供从事结构设计和施工图审查的同行参考 。 关键词 :地基基础 ;上部结构 ;安全性;施工 图审查 中圈分类号:TU318 .2 文献标志码 :B 文章编号 :1008—3707(2013)os一0014—06 议值 ;设计单位应根据勘察报告及工程建成后 的地 1 关注对地下室结构抗浮设计 的审查 形地貌是否改变等因素综合确定抗浮验算水位。有 近年来 ,浙江金华 、台州、绍兴 、宁波 、杭州 、永 些山地建筑地下室施工期间虽然看不到地下水 ,但 康 、诸暨、桐庐等地,发生 了多个地下室因抗浮稳定 因土方开挖造成地形地貌改变 ,集 中降雨造成短时 不满足要求而导致整体或局部上浮 的工程事故 ,造 间内局部地区地下水水位上升而致地下室上浮的事 成地下室墙 、板开裂 ,承重柱断裂 ,且地下室上浮后 故发生过多起 ;有些地下室地处淤泥、淤泥质等不透 大多无法恢复至原位 ,后期处理难度极大 ,因此须重 水土层中,施工期间也看不到地下水 ,但杭州、宁波 视对地下室结构抗浮稳定性设计的审查。 等软土地基 中的地下室上浮事故告诫我们 :不透水 新修订 的国家标准 《建筑地基基础设计规范 土层中的地下室抗浮设计 同样不可放松。 (GB50007--2011)》增加了建筑物抗浮稳定的计算 计算 G 时不应计人活荷载及恒荷载 中的楼地 方法 ,按下式验算 : 面面层、填充墙等重量;地下车库顶板上方大多有 G. 1.0~1.5m厚 的覆土层 ,为节约基础造价,通常均 r —≥K (、1), 』Vw . k 考虑覆土荷载的有利作用 ,此时必须在施工 图中明 式中:G一建筑物 自重及压重之和; 确顶板覆土施工前 的降水要求和停降时间。浙江地 Ⅳ ~ 浮力作用值 ; 区有不少地下室上浮事故都是由于尚未完成覆土就 . 一 抗浮稳定安全系数,一般情况下可取 1.05。 停止降水引起 的。 水浮力作用值 Ⅳ. 可采用阿基米德原理计算 。 鉴于近年来省内地下室上浮事故不少,且后期 地下水位不应采用勘察期间或施工期间的场地实际 处理难度大,抗浮稳定验算时宜适当留有余地,抗浮 水位,而应根据场地历年最高水位和使用年限内可 安全系数宜 比规范适当提高。 能出现的最高水位综合确定。勘察单位应综合实际 当采用抗浮锚杆时,锚杆施工宜采用二次注浆工 勘察资料和历史水文资料提出最不利抗浮水位的建 艺。地基规范规定地基基础设计等级为甲级时锚杆抗 收稿 日期 :2013—05—28 作者简介 :杨学林(1966一),男,浙江湖州人,教授级高级工程师,从事结构工程与岩土工程 的设计和科研工作。 第 8期 杨学林等:房屋结构安全性审查中应关注的几个问题 15 拔承载力应通过试验确定,建议不论其设计等级是甲 设计采取的加强措施是否合理、可靠 ,专家论证意见 级、乙级或丙级,锚杆抗拔承载力均应通过试验确定。 是否在施工图设计 中得到落实。 预应力管桩用于抗拔桩时 ,管桩桩段之间、桩顶 3 关注对幕墙结构安全性的审查 与承台之间的连接节点应作专门设计 ,不应直接套 用省标 图集 。 .. 幕墙结构安全性涉及公共安全和公众利益 ,幕 墙工程施工 图审查应关注对幕墙结构 的安全性审 2 关注对结构超 限设计 的审查 查 ,宜 由具有多年幕墙设计经验、熟悉幕墙构造的审 对于抗震设防区的超限高层建筑,根据 《超限 查人员承担审查工作 。 高层建筑工程抗震设防管理规定》(部令第 111 应关注对幕墙工程耐久性设计 的审查。施工图 号),均应在初步设计阶段 由省级建设行政主管部 中应明确幕墙的设计使用年限及使用阶段的 日常检 门组织抗震设防专项审查 。施工图审查时应重点检 查和维护要求。幕墙结构构件属于易于替换的结构 查 《抗震设防专项审查报告》中的专家意见及建议 构件,根据规范规定其设计使用年限可取不低于25 是否在施工图设计 中已得到落实 ,同时应检查结构 年。但幕墙预埋件不易更换 ,其设计使用年限宜与主 体系、结构布置、采取的抗震措施等与初步设计阶段 体结构相同;幕墙的大型支承钢结构、大型采光顶 的 的申报材料是否一致 。 支承钢结构 ,其设计使用年限也应与主体结构相同。 非抗震设防区的高层建筑也可能存在结构超限 应审查幕墙荷载取值、预埋件位置及支座反力大 设计的问题 ,包括结构高度超过规范、规程的最大适 小是否满足主体结构的设计要求;对跨越不同主体结 用高度 ,或结构规则性超过规范、规程 的限值,或采 构单元的幕墙结构,如大型屋顶采光顶由下部因设置 用现行规范、规程 中尚未列入的结构类型或体系等。 防震缝而形成独立结构单元的主体结构支承时,应考 如非抗震设 防区建造高度为 180m 的高层建筑 ,采 虑主体结构变形对幕墙受力的不利影响,幕墙钢结构 用钢筋混凝土框架 一剪力墙结构体系 ,由于高度超 支座应具有适应下部主体结构独立变形的能力。 过了现行规范、规程的最大适用高度 ,因此属于结构 根据 《金 属与石材幕墙工程技术规范 (JGJ 超 限设计 ;又如非设防区的高层建筑 ,若采用巨型框 133--2001)》,石材幕墙的最大适用高度为 100m, 架或框筒 (无 内筒)结构体系等现行规范、规程 中尚 但近十多年来国内已建石材幕墙高度超过 100m的 未列入的结构体系时,也属于结构超限设计 。 工程有不少 ,在幕墙用材、设计和施工等方面积累了 多层建筑也同样存在结构超限设计的问题。如多 不少经验,根据现有技术水平 ,采取合理可靠的加强 层建筑采用板柱结构体系,由于现行规范 中仅有板 措施后 ,建造 100m以上的石材幕墙工程是可行 的。 柱 一剪力墙结构体系,对于无剪力墙 的纯板柱结构体 鉴于现行规范对石材幕墙的适用高度为 100m,规 系,规范未作任何规定,因此实际工程中若要采用无剪 范修订之前,对高度超过 100m的石材幕墙工程 ,建 力墙的板柱结构体系,就属于结构超限设计,如直接套 议组织必要的技术论证 ,对设计方案的可行性 、所采 用现行规范中板柱 一剪力墙结构的有关措施进行设计 取加强措施的有效性和可靠性进行论证。当石材幕 则是不合适的。又如钢结构加层设计 ,原建筑为混凝 墙高度超过适用高度时,可从 以下几方面采取加强 土结构 ,上部加层部分采用钢结构,加层后就变为下部 措施 :(1)采用抗弯强度较高 的石板 ,如花 岗岩石材, 混凝土、上部钢结构的结构类型,显然现行规范中无此 抗弯强度平均值宜不小于 12N/mm ,最小值宜不小 类型的结构体系,因此也属于结构超限设计。 于 10N/mm 。(2)石板厚度 :花岗岩不小于 30lnlTl, 对于多层建筑或非抗震设防区的高层建筑,若 其他石材不小于40mm。(3)花岗岩石板高度150m 存在结构超限设计情况 ,虽然 目前没有文件规定要 以下时宜采用背栓连接 ,150m以上时应采用背栓连 像超 限高层建筑一样进行抗震设防专项审查 ,但 同 接 ;其他石板应采用背栓连接。(4)采用注胶式板缝 样属于超规范设计 。既然是超规范设计,若简单套 时花岗岩石板背部宜加贴玻璃纤维布等材料 以防石 用现行规范进行设计 尚不足以保证其结构安全 ,需 板破碎坠落 ;其他种类石板背部及采用胶条嵌缝和开 要在规范基础上另行采取更为有效的加强措施。建 放式板缝时的石板背面,均应加贴玻璃纤维布。(5) 议对上述超限设计所采取的加强措施 由专家进行把 附着于主板上的小块石板应设金属件与主板连接 ,宜 关 ,并作必要的技术论证 ;施工图审查时应重点审查 采用角码背栓连接;造型线条、窗 口上方的倒挂石板 16 浙 江 建 筑 2013年 第 30卷 宜采用铝蜂窝复合石板 ,采用实心石板时应采用背栓 影响。罕遇地震下动力弹塑性分析结果表明,满足 连接。(6)石材幕墙下方一定范围内宜设置绿化 、水 “强柱弱梁”的多层单跨框架结构 ,仍具有较好的变 池等隔离带 ,不宜设置停车位和可能吸引行人停留的 形能力和抗震性能。 商业设施 ;出入 口位置上方宜设雨蓬。 对幼儿园、小学、中学 的教学用房 ,以及学生宿 舍 、食堂等教育建筑 ,应严格执行规范规定 ,不应采 4 关注对带较多短肢剪力墙结构的审查 用单跨框架。对设置单边走廊的中、小学教学楼 ,可 首先应 明确一 点,现行结构规 范 中并不存在 考虑走廊外侧增设一排框架柱 以构成双跨框架结 “短肢剪力墙结构”这种结构体系,当剪力墙结构中 构 ,或在适 当部位增设剪力墙 ,构成框架 一剪力墙结 出现一定数量短肢墙时,其结构体系仍然为 “剪力 构体系 ,形成二道抗震防线。 墙结构”。 单跨 的框架 一剪力墙结构 ,不属于单跨框架范 其次,应注意区分 “短肢墙”与 “双肢墙”、“联肢 畴 ,但当剪力墙间距和单跨框架范围较大时,对抗震 墙”的区别。 “双肢墙 ”、“联肢墙 ”沿墙肢高度方 向 不利 ,应注意加强 ;某些建筑的顶层,因建筑空问需 一 般不 出现反弯点或仅个别楼层 出现反弯点,而 要 ,中间抽柱而形成单跨框架时 ,也应注意加强 。 “短肢墙”沿墙肢高度方 向可能有较多楼层 出现反 6 关注对楼梯 间设计的审查 弯点,其受力特点接近于异形柱。 短肢墙延性较差 ,又承担较大的轴力和剪力 ,对 楼梯间作为发生地震时的紧急逃生通道,其重 结构抗震不利。因此 ,对于抗震设防区的剪力墙结 要性不言而喻 ,汶川地震震害经验告诉我们 ,应加强 构 ,一方面应控制剪力墙结构中的短肢墙数量 ,根据 和提高楼梯问的抗震设计措施 。 《高层建筑混凝土结构技术规程 (JGJ3—2O10)》规 对于钢筋混凝土框架结构 ,当楼梯构件与主体 定 ,短肢墙承担的底部倾覆力矩 比,A级高层不宜超 结构构件整体连接时,楼梯梯板的斜撑作用对结构 过50%,B级高层不应超过 30%;不应采用全部为 刚度分布 、承载力和规则性 的影响显著 ,因此楼梯构 短肢墙的剪力墙结构;当A级高层短肢墙承担底部 件应参与结构整体计算 ,并对楼梯构件进行抗震承 倾覆力矩 比大于 30%,属于 “带较多短肢墙 的剪力 载力验算 ;对剪力墙 、框一剪 、框架一核心筒结构,楼梯 墙结构”,此时结构的最大适用高度应 降低 ,7度时 间设置剪力墙时楼梯构件对结构刚度 、规则性影响 应不大于 100m,6度时建议不大于 120m。另一方 较小,可不参与整体计算 。 面 ,不论剪力墙 结构 中短肢墙数量是否属于 “较 纯框架结构 中楼梯梯板的斜撑作用明显 ,地震作 多”,短肢墙均应按 《高层建筑混凝土结构技术规程 用下梯板为拉弯或压弯受力构件 ,梯板钢筋宜上下通 (JGJ3—201O)》7.2.2条的规定措施进行加强。 长设置。另外,应注意楼梯平台常使相邻框架柱变成 短柱 ,应按短柱的相关要求采取设计加强措施。 5 关注对多层单跨框架结构设计 的审查 砌体结构中的楼梯间,应加强整体性设计 ,楼梯 汶川I地震和台湾集集地震的震害表明,单跨框 间四角及斜梯板上下端对应墙体处均应设置构造 架结构因单一抗震防线且冗余度低、耗能能力差 ,强 柱;突 出屋顶的楼梯 间,构造柱应伸至顶部 ,并与顶 震下容易产生连续倒塌。现行规范规定,抗震设 防 部圈梁可靠连接 ;7度及 以上时,楼梯间墙体在休息 区高层建筑和多层乙类建筑不应采用单跨框架 ;多 平台或楼层半高位置,应通过设置钢筋混凝土圈梁 、 层丙类建筑不宜采用单跨框架。实际工程 因建筑功 钢筋混凝土带或配筋砖带等措施予以加强。 能布置需要,仍有多层单跨框架出现 ,为此应加强对 7 关注对底框砖房及底部架空层的审查 单跨框架设计措施 的审查 ,抗震设防区多层单跨框 架应从以下几方面采取加强措施 :(1)提高细部构 底框砖房是砌体结构的特殊形式 ,由底部钢筋}昆 造 ,如框架抗震等级适 当提高 ,控制轴压 比,提高配 凝土框架(或框架一剪力墙)结构和上部砌体结构组 箍率等 ;(2)控制结构层数和跨度 ,如结构层数不多 成。汶川地震和台湾集集地震的震害表明,这种 由上 于4层 ;(3)提高竖向构件框架柱的抗震性能,如满 下不同材料、不同结构形式组成下柔上刚的 “鸡腿式” 足中震弹性或大震安全的性能要求 ;(4)提高 “强柱 复合结构 ,对抗震十分不利。图1为北川老县城一幢 弱梁”的验算要求 ,按梁实际配筋并考虑楼板钢筋 4层底框砖房 ,在汶川地震中因底层框架彻底座跨损 第 8期 杨学林等:房屋结构安全性审查,中应关注的几个问题 19 既要审查现场取样和室 内试验资料 的线 正确理解规范 。重视概念设计和地区经验 结合岩土区域特点和 已有工程数据 ,对室 内试验结 多数 国外规范 的前言中都有一条免责条款 , 果的合理性 、可靠性加以分析和判断;又如 ,现行地 大致 内容为 :遵守本规范并不意味着设计者可豁 基规范和桩基规范推荐的桩基沉降计算方法共有四 免法律 责任 。规范是对过去成熟经验和成果 的总 种 ,其计算结果差异很大,有时相差达数倍 ,且少有 结 ,这决定 了规范是带有局 限性 的,从技术层面 计算结果与实测沉降相吻合。根据上述沉降计算理 看 ,规范总是滞后于实际工程 的,规 范不可 能包罗 论进行桩 一筏共 同作用分析得到的基础筏板 内力和 实际工程 的方方面面。完全按规范设计 ,不一定 变形 ,很难直接用于工程设计 ,因此需要结构工程师 是合理 的、安全 的设计 ,甚至可能存在安全 隐患。 利用地 区经验和已有工程实测数据 ,调整某些参数 为确保结构设计 的合理性和安全性 ,在正确应用 后方能得到较满意的计算结果 。 规范的基础上 ,尚需要充分发挥结构设计师 的主 12 结 语 观能动性。另一方面 ,规范不能成为 阻碍技术进 步的障碍。有些审查人员认为 ,规范 中没有提到 房屋建筑安全性涉及 国家公共安全和公众利 的,实际工程 中就不能采用 ,这种认识是片面 的。 益 ,结构安全性 审查是施工 图审查 的重 中之重。 应允许工程走在规范 的前面 ,在充分做好技术论 本文结合笔者从事工程设计和施工 图审查工作 的 证和确保结构安全 的前提下,应鼓励新材料 、新体 体会 ,提 出了地基基础和上部结构施工 图设计安 系 、新技术的推广应用 。 全性审查 中应关注 的若干 问题 ,内容包括地下室 要重视概念设计和地 区经验 ,特别是对于复杂 结构抗浮稳定设计 的问题 ,多层结构和非设防区 地质条件下的地下结构工程或地基基础工程 ,由于 结构超限设计 的问题 ,幕墙结构安全性 问题 ,楼梯 岩土问题 的复杂性和土力学参数取值等 因素 的不确 间、短肢剪力墙 、单跨框架 、底框结构和底部架空 定性,某些看似先进的计算理论和分析手段,并不能 层设计中的问题 ,桩基负摩阻力 问题 ,沿海风荷载 得到符合实际的计算结果 ,有时甚至产生误导作用。 敏感结构的抗风设计等 问题 。基于笔者个人 的理 所 以,切不可盲 目轻信计算结果 ,而应结合概念设计 解和认识 ,对上述问题进行 了简单剖析和探讨 ,提 和已有工程经验 ,对计算结果 的合理性和可靠性认 出了笔者 的观点和建议 ,以供从事结构设计和施 真加以分析和判断。如审查岩土工程勘察报告时, 工 图审查的同行参考。工程力学相合起重机的揣。 (上接 第 13页) 2.4 注重交流沟通平台的完善 老生对新生的引导作用,强调学习伙伴的教育作用。 由于课堂 的时 间有 限,而课 间交流 的时间也 因此利用课外时间,以座谈会的方式请高年级的优 比较有 限,因此教师和学生的面对面式接触时间 秀学生与低年级学生进行面对面的沟通 ,通过座谈 很短 ,答疑 时 间不足 ,造成师生相互之 间缺 乏 了 会的平台为新老生牵线搭桥 ,促进学习交流。 解 、缺少互动。特别是低年级 的同学 ,大部分还没 3 结 语 有适应大学 的学 习方式和节奏 ,学 习中遇 到 的问 题也 比较多 。因此必须重视师生互动交流平 台的 一 年级的建筑设计基础课程是学生未来从事建 营造 。随着 网络 的发展 ,不少学生班级都建立 了 筑设计工作的基石,很多的工作习惯 、思维方式和工 班级 QQ群。任课教师可以通过加入学生班级 QQ 作激情都是从这里开始成形并发展。人云 “授人 以 群 的方式拓宽和学生交流 的渠道 ,或者 围绕课程 鱼不如授人以渔”,相对于具体技巧的训练而言,意 设置课程 QQ群 ,也可以成为师生交流的平 台。通 识的培养更为重要 ,这是我们必须重视的,也为之而 过相关 QQ群 ,任课教师还可以把更多的课外资料 努力不断探索的。 推荐给学生,从而拓宽学生的知识面。除了利用 参 考 文 献 网络,常规的电话、短信、座谈会等方式都可以促 进师生之间的交流和互动。 [1] 周 同,赵景伟 ,吕京庆.从基本能力的获取谈建筑设计基础教 除了强调师生之间的互动交流,我们还注意到 学 内容改革fJ].高等建筑教育 ,2008,17(3):74—77. 1.本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

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