工程結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中的常見問題分析

1、<p>　　工程結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中的常見問題分析</p><p>　　摘要：眾所周知，樓板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件，是它將樓面、屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上，故樓板的設(shè)計(jì)問題必將連帶梁、墻、柱等構(gòu)件的安全。本文主要針對當(dāng)前房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些常見卻又常被人們忽視的錯(cuò)誤進(jìn)行了剖析，指出了錯(cuò)誤的原因和后果，并給出了一些設(shè)計(jì)建議和構(gòu)造的要求。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)；

2、截面；設(shè)計(jì)；存在問題 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　前言： </b></p><p>　　樓(屋面)板是組成樓蓋的重要承重構(gòu)件之一,它將樓面、屋面的荷載傳給其周圍的梁、墻、柱等構(gòu)件,同時(shí)也作為梁等的水平支撐?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板常用設(shè)計(jì)方法一般有兩種:塑性理論和彈性理論。塑性方法概念清

3、楚,也比較成熟,但計(jì)算較為繁瑣,實(shí)際設(shè)計(jì)中仍以彈性方法為主。板設(shè)計(jì)的好壞必將影響梁、墻、柱等構(gòu)件及整個(gè)建筑物的安全性和經(jīng)濟(jì)性。所以,必須重視現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的設(shè)計(jì)。本文擬從幾個(gè)方面討論樓板設(shè)計(jì)中常見的問題 </p><p>　　1.樓板設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)及解決方案 </p><p>　　1.1 關(guān)于不規(guī)則板塊 </p><p>　　不規(guī)則板塊是住宅設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問

4、題，例如刀把型板塊。板塊用手算是不能精確計(jì)算出內(nèi)力及配筋的，現(xiàn)在雖然有理正、PKPM 系列計(jì)算軟件中的《異形板計(jì)算》及其他計(jì)算軟件可以計(jì)算出樓板配筋，但由于軟件費(fèi)用較高等原因，絕大多數(shù)設(shè)計(jì)者沒有用軟件計(jì)算，通常的做法是只在 CF 處加 2 根加強(qiáng)筋。實(shí)際上這 2 根鋼筋作用并不大，從結(jié)構(gòu)上講，板 CDEF除了承受自身的荷載，還承受大板 ABFG 傳遞的荷載，因而應(yīng)把小板塊 CDEF 當(dāng)作大板塊 ABFG 的支座板來處理。因此在配筋構(gòu)造上

5、要保證將大板的受力鋼筋，放在支座板的受力鋼筋之上。當(dāng)住宅建筑樓面標(biāo)高不同時(shí)，且小面積的廚房、廁所相鄰時(shí)，可設(shè)計(jì)成同一板塊，或把廚房(包括走道、過廳)歸入相鄰的樓板中，板面的高低處設(shè)置暗梁，采用一次性澆注。 </p><p>　　1.2關(guān)于樓長尺寸較大的情況 </p><p>　　由于現(xiàn)代建筑施工過程中，大多采用商品混凝土，由于商品混凝土存在水灰比大、坍落度大，及板塊比較大的因素，當(dāng)樓房較長

6、時(shí)，樓房四角的四塊樓板較易出現(xiàn)裂縫。合理的解決辦法是把樓房四角樓板的頂面負(fù)鋼筋拉通；如果鋼筋不拉通，則可以在板的受力鋼筋之外，保護(hù)層之內(nèi)另配不小于的鋼筋。當(dāng)樓房的長度不小于 50m, 或屋面板的長度大于30 m 時(shí)，應(yīng)在配筋構(gòu)造上采取如下措施：各跨底部鋼筋的間距及規(guī)格盡可能統(tǒng)一，以便將底部鋼筋拉通布置。板頂面縱橫向負(fù)鋼筋需拉通布置。 </p><p>　　1.3 屋面挑檐轉(zhuǎn)角筋 </p><p

7、>　　挑板轉(zhuǎn)角位于陽角時(shí)，加強(qiáng)筋的直徑間距與板內(nèi)相應(yīng)的受力鋼筋相同挑板轉(zhuǎn)角位于陰角時(shí)，應(yīng)垂直于板角對角線的轉(zhuǎn)角板處配置加強(qiáng)鋼筋，鋼筋直徑不小于 12mm，間距為100mm，且不少于3根?，F(xiàn)澆懸臂挑檐板或天溝板的伸縮縫間距不應(yīng)大于 15m，伸縮縫縫寬不小于 20mm，縫細(xì)宜用油膏或其他防滲漏措施處理。房屋較高時(shí)(大于 30 m)的懸挑長度大于 1200 </p><p>　　mm 的懸挑板以及位于抗震設(shè)防區(qū)懸

8、挑長度大于1500 mm 的懸挑板，均需配置不小于采用土釘墻支護(hù)。 </p><p>　　2. 鋼筋混凝土樓板設(shè)計(jì)中常見的問題分析 </p><p>　　2.1荷載處理問題 </p><p>　　當(dāng)按彈性理論求多跨連續(xù)雙向板的支座最大負(fù)彎矩時(shí)，如果活荷載不按基本假定的滿跨布置而是按棋盤式布置時(shí)，區(qū)格板會發(fā)生破壞。因?yàn)橹ё铣惺茇?fù)彎矩鋼筋伸出長度不夠，過早截?cái)嗷驈澫略?/p>

9、成的。在民用建筑中，由于建筑物的建筑功能要求，常常在樓板的某些位置上布置一些非承重隔墻。因此在設(shè)計(jì)過程中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后，進(jìn)行板的配筋計(jì)算。但有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載除以板的總面積。另外，板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌頂緊上部分的樓、屋面板，這樣會給上部的樓板增加了一個(gè)中間支承點(diǎn)，使其變?yōu)檫B續(xù)板，支承點(diǎn)上部出現(xiàn)了負(fù)彎矩，而在板的設(shè)計(jì)中又沒考慮該部分的影響，致使板的頂面出現(xiàn)裂縫。同時(shí)該隔墻又將上部板的荷載

10、傳到其下部的支承結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生一種惡性連帶影響，出現(xiàn)支承結(jié)構(gòu)荷載漏算或沒有考慮等設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。 </p><p>　　2.2內(nèi)力分析與截面設(shè)計(jì)問題 </p><p>　　雙向板的計(jì)算忽略了材料泊松比的影響。如果雙向板按彈性理論進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)常常采用查表方法。但一般情況下，大多數(shù)表格給出的是泊松比=0 時(shí)各相應(yīng)支承情況下的系數(shù)。而混凝土的泊松比=1/6(或 0．2)，在計(jì)算跨中彎矩時(shí)

11、應(yīng)考慮混凝土泊松比，進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整計(jì)算。設(shè)計(jì)人員在計(jì)算過程中往往忽略了該跨中彎矩的調(diào)整，使跨中彎矩偏小，造成現(xiàn)澆板配筋不足而出現(xiàn)裂縫。有些設(shè)計(jì)人員干脆按剛結(jié)條件確定支座彎矩，按四邊簡支確定跨中彎矩，造成很大的浪費(fèi)；也有些設(shè)計(jì)人員簡單地按單向板的調(diào)幅方法將一部分支座彎矩移至跨中，這樣可能造成跨中兩個(gè)方向抵抗力分配不均衡，影響正常使用。此外，普通鋼筋混凝土板在正常使用狀態(tài)下一般都開裂，特別是支座處，由于峰值應(yīng)力較大，開裂顯著，則彎矩會自動向跨

12、中轉(zhuǎn)移。這樣，僅僅按彈性方法設(shè)計(jì)和配筋會對跨中不利。因此在查表進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算時(shí)，要求認(rèn)真分析表格的來龍去脈，做到能夠正確地使用各種表格，而不是盲目地查表計(jì)算。雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩，因此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放，短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面，長跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面，計(jì)算時(shí)應(yīng)采用兩個(gè)方</p><p>　　2.3溫度收縮鋼筋的設(shè)計(jì)問題 </p><p

13、>　　貫通鋼筋處理：一種處理方法可采用以配筋最大的支座鋼筋為基礎(chǔ)，通 k 配筋，這種可減少上部鋼筋的種類，這對設(shè)汁及施工方來說都較簡單，明確，但不足之處就是增大了較小支座的負(fù)筋，造成較大的浪費(fèi)，另一種處理方法，以配筋最大的支座鋼筋為基礎(chǔ)，隔根布筋，在兩根通長鋼筋之間扣除通長鋼筋的面積后補(bǔ)足配筋不足支座應(yīng)配鋼筋，并且滿足規(guī)范規(guī)定的鋼筋間距要求，第三種方法是統(tǒng)一支座處負(fù)筋間距，然后按隔根布筋原則交錯(cuò)將本支座負(fù)筋與鄰近支座負(fù)筋搭接。后兩

14、種方法雖沒有增加較小配筋支座的鋼筋用量，但增大了設(shè)計(jì)的工作量。采用設(shè)置構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，并與原有鋼筋接受拉鋼筋的要求搭接，就存在一個(gè)問題，在構(gòu)造鋼筋與受力鋼筋直徑不同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)是否有必要按受拉鋼筋搭接要求進(jìn)行搭接。首先，根據(jù)試驗(yàn)表明，搭接鋼筋的破壞是由于縱向劈裂導(dǎo)致的滑移拔出，劈裂裂縫首先沿兩根鋼筋之間發(fā)生，而對于溫度收縮鋼筋，僅僅是為了抵抗溫度收縮而設(shè)置，對結(jié)構(gòu)安全并無影響，更談不上鋼筋的縱向劈裂，其次，一般鋼筋的搭接是指受力鋼筋，而溫度

15、收縮鋼筋并不是受力鋼筋，而是構(gòu)造鋼筋，它僅在構(gòu)造上加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及抵抗裂縫等措施，另外，在板的未配筋表面，一般是在板的混凝土的受壓</p><p><b>　　3.結(jié)語 </b></p><p>　　由于以上幾方面的設(shè)計(jì)原因，鋼筋混凝土現(xiàn)澆板出現(xiàn)裂縫、甚至破壞的工程事故不是少見的。因此，在進(jìn)行現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的設(shè)計(jì)時(shí)要正確分析板的受力機(jī)理問題，正確運(yùn)用內(nèi)力計(jì)算方法，

16、正確理解和運(yùn)用規(guī)范相應(yīng)的構(gòu)造要求，才能保證現(xiàn)澆鋼筋混凝土板的設(shè)計(jì)質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 白文輝. 商品混凝土現(xiàn)澆樓板收縮應(yīng)力分析及裂縫控制構(gòu)造措施[J]. 四川建筑科學(xué)研究. 2009(05) </p><p>　　[2] 孫楣,張一宏. 鋼筋混凝土樓板設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的分析[J].