結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相當(dāng)部分構(gòu)件的設(shè)置,規(guī)范僅給出了最低限值或建議取值,實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中各人的理解不同可能對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)相當(dāng)大的區(qū)別。還有部分是屬于概念設(shè)計(jì)的范疇,尤其值得我們一起探討。
一.關(guān)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu):
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第9.1.1條中規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫間距為55m,而7.1.2條則規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工,專(zhuān)門(mén)的預(yù)加應(yīng)力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的,伸縮縫間距可適當(dāng)增大。這兩條使我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中較難把握。工程實(shí)例中超過(guò)55m 就設(shè)置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應(yīng)控制房屋長(zhǎng)度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢?筆者認(rèn)為這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應(yīng)力。按照蘇州地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),單層房屋超過(guò)55m在70m以?xún)?nèi)時(shí),采取設(shè)置施工后澆帶及相應(yīng)的構(gòu)造加強(qiáng)措施后,不設(shè)置伸縮縫是可行的,這在筆者長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中證明是切實(shí)可行的,多個(gè)工程均未產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對(duì)梁柱配筋進(jìn)行概念上的調(diào)整。首先是長(zhǎng)向板鋼筋應(yīng)雙層設(shè)置,并適當(dāng)加強(qiáng)中部區(qū)域的梁板配筋,筆者認(rèn)為中部區(qū)域作為一個(gè)中點(diǎn)必然受較大應(yīng)力,而兩側(cè)梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強(qiáng)以抵抗溫度應(yīng)力帶來(lái)的推力,而超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)也須我們?cè)谠O(shè)計(jì)中對(duì)角部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)超過(guò)70m時(shí),筆者認(rèn)為必須采取特殊的措施才能不設(shè)置伸縮縫,譬如說(shuō)采用預(yù)加應(yīng)力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過(guò)70m 的結(jié)構(gòu),必須對(duì)溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力,這在許多工程實(shí)例中應(yīng)用的效果也是眾目共睹的。如果對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),不能有效的分析清楚受力情況,筆者建議還是應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當(dāng)還是不影響觀瞻的。
二.關(guān)于樁筏基礎(chǔ)中筏板取值:
樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中對(duì)于筏板厚度的取值,一般是先按建筑層數(shù)估算筏板厚度,常規(guī)是按層數(shù)x50mm來(lái)估算。譬如說(shuō)一幢十八層的小高層住宅,我們則先按18x50mm=900mm設(shè)定筏板厚,然后再根據(jù)排樁情況,分別驗(yàn)算角樁沖切,邊樁沖切及墻沖切,群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來(lái)控制板厚,但筆者在這里主要強(qiáng)調(diào)一個(gè)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)下的群樁沖切,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于墻體不封閉,故取值群樁沖切邊界時(shí)有相當(dāng)大的困難,而群樁沖切由于樁群重疊面積較大,應(yīng)是一種不利狀態(tài)。筆者一般是取值幾個(gè)大層間近似作為沖切邊界,所圍區(qū)域內(nèi)短肢墻體內(nèi)力則作為抗力抵消,雖不完全準(zhǔn)確,但區(qū)域放大后,邊界的開(kāi)口效應(yīng)有所削弱,是可行的。
三.關(guān)于板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋:
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi),鋼筋間距宜取為150~200mm,并應(yīng)在板的末配筋表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%.對(duì)于這一條設(shè)計(jì)人員的理解又會(huì)產(chǎn)生出入。什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域?筆者認(rèn)為對(duì)于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋,而對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),則建議在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異,功能重要的區(qū)域設(shè)置,有條件的建設(shè)子項(xiàng)設(shè)置,而不于強(qiáng)調(diào)。另外有一點(diǎn),當(dāng)?shù)叵率曳ぐ搴穸却笥?200mm時(shí),筆者建議在筏板中間配置溫度收縮應(yīng)力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產(chǎn)生的收縮及溫度應(yīng)力,配筋量筆者建議取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200。
四.關(guān)于梁上起柱是否設(shè)置附加鋼筋:
筆者曾遇到某些工程梁上起柱及次梁上面都在梁中附加橫向鋼筋,有的同志甚至在彈性梁基礎(chǔ)中柱下梁內(nèi)亦附加鋼筋,這完全沒(méi)有必要。雖然這是偏于安全的一種做法,但如果計(jì)算不需要?jiǎng)t就是浪費(fèi)了?!痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第10.2.13條規(guī)定,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋(箍筋,吊筋)承擔(dān),附加橫向鋼筋宜采用箍筋。因此次梁放在主梁上面及梁上起柱,主梁是不必設(shè)置附加橫向鋼筋的?!痘炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》就是如此的。但還是有相當(dāng)多的設(shè)計(jì)人員認(rèn)為梁上起柱應(yīng)設(shè)置橫向鋼筋,其理由是柱的軸力(集中荷載)會(huì)通過(guò)柱中的縱向鋼筋傳到梁截面。這就不對(duì)了,柱軸力是由柱截面的混凝土傳到梁的上表面,而不是由柱內(nèi)鋼筋傳遞的,否則獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)豈不是也要設(shè)置吊筋了?這一類(lèi)問(wèn)題我覺(jué)得搞清楚了在工程實(shí)踐中可以避免一些不必要的浪費(fèi)。
五.關(guān)于梁筏基礎(chǔ)板筋位置:
彈性梁筏基礎(chǔ),由于考慮水浮力下底板所受向上的反向力,設(shè)計(jì)人員會(huì)要求筏板面筋能置于地梁主筋以下,而地梁配筋有時(shí)較多甚至配置雙排筋,再加上梁箍筋則施工中引起板筋的彎折相當(dāng)困難,遇到人防工程則更難施工。筆者認(rèn)為從受力傳遞過(guò)程來(lái)說(shuō),板筋設(shè)置必須準(zhǔn)確,但考慮施工困難及相應(yīng)板保護(hù)層的損失,建議可以作適當(dāng)放松,我院地下工程說(shuō)明中規(guī)定底板面筋應(yīng)有一半鋼筋經(jīng)斜折后放置在支承基礎(chǔ)梁主筋下面,伸入梁內(nèi)不小于15d,這是合理的。
一.關(guān)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu):
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第9.1.1條中規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫間距為55m,而7.1.2條則規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工,專(zhuān)門(mén)的預(yù)加應(yīng)力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的,伸縮縫間距可適當(dāng)增大。這兩條使我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中較難把握。工程實(shí)例中超過(guò)55m 就設(shè)置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應(yīng)控制房屋長(zhǎng)度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢?筆者認(rèn)為這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應(yīng)力。按照蘇州地區(qū)的經(jīng)驗(yàn),單層房屋超過(guò)55m在70m以?xún)?nèi)時(shí),采取設(shè)置施工后澆帶及相應(yīng)的構(gòu)造加強(qiáng)措施后,不設(shè)置伸縮縫是可行的,這在筆者長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中證明是切實(shí)可行的,多個(gè)工程均未產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對(duì)梁柱配筋進(jìn)行概念上的調(diào)整。首先是長(zhǎng)向板鋼筋應(yīng)雙層設(shè)置,并適當(dāng)加強(qiáng)中部區(qū)域的梁板配筋,筆者認(rèn)為中部區(qū)域作為一個(gè)中點(diǎn)必然受較大應(yīng)力,而兩側(cè)梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強(qiáng)以抵抗溫度應(yīng)力帶來(lái)的推力,而超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)也須我們?cè)谠O(shè)計(jì)中對(duì)角部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)超過(guò)70m時(shí),筆者認(rèn)為必須采取特殊的措施才能不設(shè)置伸縮縫,譬如說(shuō)采用預(yù)加應(yīng)力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過(guò)70m 的結(jié)構(gòu),必須對(duì)溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力,這在許多工程實(shí)例中應(yīng)用的效果也是眾目共睹的。如果對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),不能有效的分析清楚受力情況,筆者建議還是應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當(dāng)還是不影響觀瞻的。
二.關(guān)于樁筏基礎(chǔ)中筏板取值:
樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中對(duì)于筏板厚度的取值,一般是先按建筑層數(shù)估算筏板厚度,常規(guī)是按層數(shù)x50mm來(lái)估算。譬如說(shuō)一幢十八層的小高層住宅,我們則先按18x50mm=900mm設(shè)定筏板厚,然后再根據(jù)排樁情況,分別驗(yàn)算角樁沖切,邊樁沖切及墻沖切,群樁沖切。一般情況均為角樁沖切來(lái)控制板厚,但筆者在這里主要強(qiáng)調(diào)一個(gè)短肢剪力墻結(jié)構(gòu)下的群樁沖切,短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于墻體不封閉,故取值群樁沖切邊界時(shí)有相當(dāng)大的困難,而群樁沖切由于樁群重疊面積較大,應(yīng)是一種不利狀態(tài)。筆者一般是取值幾個(gè)大層間近似作為沖切邊界,所圍區(qū)域內(nèi)短肢墻體內(nèi)力則作為抗力抵消,雖不完全準(zhǔn)確,但區(qū)域放大后,邊界的開(kāi)口效應(yīng)有所削弱,是可行的。
三.關(guān)于板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋:
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi),鋼筋間距宜取為150~200mm,并應(yīng)在板的末配筋表面布置溫度收縮鋼筋,板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%.對(duì)于這一條設(shè)計(jì)人員的理解又會(huì)產(chǎn)生出入。什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域?筆者認(rèn)為對(duì)于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋,而對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),則建議在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異,功能重要的區(qū)域設(shè)置,有條件的建設(shè)子項(xiàng)設(shè)置,而不于強(qiáng)調(diào)。另外有一點(diǎn),當(dāng)?shù)叵率曳ぐ搴穸却笥?200mm時(shí),筆者建議在筏板中間配置溫度收縮應(yīng)力鋼筋以抵抗大體積混凝土所產(chǎn)生的收縮及溫度應(yīng)力,配筋量筆者建議取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200。
四.關(guān)于梁上起柱是否設(shè)置附加鋼筋:
筆者曾遇到某些工程梁上起柱及次梁上面都在梁中附加橫向鋼筋,有的同志甚至在彈性梁基礎(chǔ)中柱下梁內(nèi)亦附加鋼筋,這完全沒(méi)有必要。雖然這是偏于安全的一種做法,但如果計(jì)算不需要?jiǎng)t就是浪費(fèi)了?!痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002第10.2.13條規(guī)定,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋(箍筋,吊筋)承擔(dān),附加橫向鋼筋宜采用箍筋。因此次梁放在主梁上面及梁上起柱,主梁是不必設(shè)置附加橫向鋼筋的?!痘炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》就是如此的。但還是有相當(dāng)多的設(shè)計(jì)人員認(rèn)為梁上起柱應(yīng)設(shè)置橫向鋼筋,其理由是柱的軸力(集中荷載)會(huì)通過(guò)柱中的縱向鋼筋傳到梁截面。這就不對(duì)了,柱軸力是由柱截面的混凝土傳到梁的上表面,而不是由柱內(nèi)鋼筋傳遞的,否則獨(dú)立基礎(chǔ)內(nèi)豈不是也要設(shè)置吊筋了?這一類(lèi)問(wèn)題我覺(jué)得搞清楚了在工程實(shí)踐中可以避免一些不必要的浪費(fèi)。
五.關(guān)于梁筏基礎(chǔ)板筋位置:
彈性梁筏基礎(chǔ),由于考慮水浮力下底板所受向上的反向力,設(shè)計(jì)人員會(huì)要求筏板面筋能置于地梁主筋以下,而地梁配筋有時(shí)較多甚至配置雙排筋,再加上梁箍筋則施工中引起板筋的彎折相當(dāng)困難,遇到人防工程則更難施工。筆者認(rèn)為從受力傳遞過(guò)程來(lái)說(shuō),板筋設(shè)置必須準(zhǔn)確,但考慮施工困難及相應(yīng)板保護(hù)層的損失,建議可以作適當(dāng)放松,我院地下工程說(shuō)明中規(guī)定底板面筋應(yīng)有一半鋼筋經(jīng)斜折后放置在支承基礎(chǔ)梁主筋下面,伸入梁內(nèi)不小于15d,這是合理的。

