建筑抗震技術(shù)規(guī)范范文

時間:2023-10-20 17:26:13

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篇1

關(guān)鍵詞:建筑抗震設(shè)計;教學(xué);實踐環(huán)節(jié);建筑抗震概念設(shè)計

Exploration and practice on teaching in seismic design of buildings

Zhou Qing, Bao Hua, Yu Changrong, Liu Yunping

Nantong University, Nantong, 226019, China

Abstract: Seismic design of buildings has characteristics which the theory is difficult and the range of practice content is wide. According to the characteristics of the course, combined with the practical teaching experience, the teaching contents, teaching methods and practice links have been explored and practiced. Teaching methods and measures have also been discussed to improve students' ability of seismic concept design of buildings.

Key words: seismic design of buildings; teaching; practice links; seismic concept design of buildings

地震是地球上最為嚴(yán)重,也是人類無法控制和阻止的一種自然災(zāi)害,地震同時是引起建筑物變形或倒塌的最重要原因。我國是一個多地震國家,唐山地震、汶川地震均造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計已成為土木工程設(shè)計的核心內(nèi)容,建筑抗震性能已經(jīng)成為建筑物最重要的技術(shù)指標(biāo)之一。

建筑抗震設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容廣泛、知識體系龐大,具有明確的專業(yè)技術(shù)規(guī)范背景,其理論性、實踐性、專業(yè)性均很強。該課程對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題能力以及提高學(xué)生的工程素質(zhì)具有重要的作用,在土木工程專業(yè)課程中具有舉足輕重的地位。

1 建筑抗震設(shè)計課程教學(xué)現(xiàn)狀

我校土木工程專業(yè)開設(shè)建筑抗震設(shè)計課程已有十余年的歷史,其教學(xué)時數(shù)基本保持在32學(xué)時,教學(xué)目的為:通過課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生對地震的基本概念有所了解,掌握抗震計算的基本理論和方法,根據(jù)抗震設(shè)計的原理及結(jié)構(gòu)類別進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置和選型,掌握常用工業(yè)與民用建筑的抗震設(shè)計方法。

相比其他專業(yè)課,建筑抗震設(shè)計課程具有理論內(nèi)容難學(xué)而且實踐內(nèi)容廣泛的特點,其現(xiàn)狀如下:(1)學(xué)時少,教學(xué)內(nèi)容多。課程理論知識和專業(yè)知識涵蓋面廣,涉及的課程有結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、砌體結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、鋼結(jié)構(gòu)等,如何利用有限的學(xué)時完成抗震課程的教學(xué)是需要首先解決的問題。(2)課程實踐性強與學(xué)生缺乏實際工作經(jīng)驗之間存在矛盾。學(xué)生不能深刻理解課程的核心內(nèi)容,導(dǎo)致工程實踐舉步維艱。將枯燥的理論與生動的工程實例結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)也是本課程教學(xué)努力的方向。

2 建筑抗震設(shè)計課程教學(xué)的探索與實踐

2.1 精選教學(xué)內(nèi)容,采用適應(yīng)性強的科學(xué)教學(xué)模式

2.1.1 提煉教學(xué)核心內(nèi)容,增強學(xué)習(xí)效果

建筑抗震設(shè)計課程知識體系龐大,在教學(xué)時需分清教學(xué)內(nèi)容的主次,把握難點和重點,加強與其他課程的聯(lián)系,以彌補課時的不足。課程教學(xué)劃分為理論篇和應(yīng)用篇兩個部分[1]。理論篇主要為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震驗算;應(yīng)用篇主要為常用工業(yè)與民用房屋的抗震設(shè)計。理論篇講述中引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)先修課程的相關(guān)知識點,重點講解基本概念和關(guān)鍵理論,其余點到為止,給學(xué)生留下積極思考、主動發(fā)揮的空間,強化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。應(yīng)用篇按照概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造措施這條主線組織教學(xué),密切結(jié)合國家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)規(guī)范,更新和補充教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能適應(yīng)新的發(fā)展需要;注重實際結(jié)構(gòu)震害的案例分析,以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決實際問題的能力。

2.1.2 采用多種教學(xué)手段促進(jìn)教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量

建筑抗震設(shè)計課程內(nèi)容多、課時少,無論是完全依賴傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式,還是完全采用多媒體課件教學(xué)都不能滿足教學(xué)要求,需要尋求新的教學(xué)方式。教學(xué)時,筆者根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同特點,有針對性地采用不同的教學(xué)手段完成教學(xué)。課程教學(xué)以多媒體技術(shù)為主導(dǎo),在完成大綱要求的基礎(chǔ)上,補充國內(nèi)外各結(jié)構(gòu)類型的建筑震害實例圖片、典型大地震震害錄像以及地震動畫演示等,增強學(xué)生的感性認(rèn)識;對于重要的基礎(chǔ)性理論分析和水平地震作用的計算則主要采用傳統(tǒng)的板書方式教學(xué),加深學(xué)生的理解;對于抗震構(gòu)造措施的講解,引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間深入施工現(xiàn)場,通過對實際工程的調(diào)研,加深學(xué)生對書本知識的感性認(rèn)識,同時使學(xué)生體會到如何將書本知識運用于工程實踐。通過多種教學(xué)手段的融合,增加了教師的講課信息量,給學(xué)生提供了一個多維立體的學(xué)習(xí)空間,使原本枯燥、平面的教學(xué)變得生動、立體起來,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

2.2 加強建筑抗震設(shè)計在實踐性環(huán)節(jié)中的運用,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)

我校土木工程專業(yè)建筑抗震設(shè)計沒有安排獨立的實踐環(huán)節(jié),其綜合訓(xùn)練放在畢業(yè)設(shè)計中。在畢業(yè)設(shè)計題目的選取上,根據(jù)學(xué)生的就業(yè)意向,分為建筑設(shè)計類、施工類及科研論文類,學(xué)生可從中自由選擇。以建筑設(shè)計類課題(結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu))為例說明抗震設(shè)計在畢業(yè)設(shè)計中的地位。該課題要求學(xué)生完成常用民用建筑全套建筑和結(jié)構(gòu)圖紙,同時要求手算整體結(jié)構(gòu)中的一榀框架,計算機(jī)建模進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析[2]。

抗震設(shè)計貫穿整個畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié),指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計的不同階段給學(xué)生做專題指導(dǎo)。在建筑方案設(shè)計階段,根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范(以下簡稱抗震規(guī)范)[3]概念設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容,要求建筑物的平、立面布置規(guī)則、對稱,質(zhì)量和剛度變化均勻,從而保證建筑物達(dá)到較好的抗震性能。樓梯間的布置不應(yīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則。建筑方案避免設(shè)計為單跨框架結(jié)構(gòu)形式。在結(jié)構(gòu)方案設(shè)計階段,要求結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有整體性和抗震設(shè)防多道防線,并具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。對于體型復(fù)雜、平立面不規(guī)則的建筑,尚應(yīng)考慮防震縫的設(shè)置。在一榀框架的手算階段,對需要做水平地震作用計算的學(xué)生,在框架內(nèi)力計算階段,要重視突出屋面的電梯間、樓梯間等產(chǎn)生的鞭端效應(yīng)。在框架內(nèi)力組合和在梁、柱配筋計算階段,需對強柱弱梁、強剪弱彎做相應(yīng)的計算。在框架梁、框架柱選配鋼筋階段,除了需滿足計算要求外,還需要滿足抗震規(guī)范要求的框架結(jié)構(gòu)基本抗震構(gòu)造措施。選筋階段,學(xué)生很容易忽視抗震構(gòu)造措施,指導(dǎo)設(shè)計時需重點強調(diào)。在計算機(jī)建模進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析階段,補充講解平法施工圖需表達(dá)的內(nèi)容,指導(dǎo)學(xué)生讀懂讀透平法施工圖,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的抗震知識,解讀抗震構(gòu)造措施在畢業(yè)設(shè)計中的運用。

2.3 案例教學(xué)法強化建筑抗震概念設(shè)計原則,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力

地震是一種隨機(jī)振動,呈現(xiàn)出難以把握的復(fù)雜性和不確定性,目前很難準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭受地震的特性和參數(shù)。在結(jié)構(gòu)分析方面,由于對地震作用及結(jié)構(gòu)性能的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,其分析結(jié)果也存在不確定性。因此,工程抗震問題不能完全依賴“計算設(shè)計”解決[4]。

建筑抗震概念設(shè)計(簡稱“概念設(shè)計”)是以工程概念為依據(jù),根據(jù)實際的經(jīng)驗或試驗研究所得到的非常重要的定性設(shè)計原則或工程判斷進(jìn)行設(shè)計,從有利于提高結(jié)構(gòu)抗震性能的概念上,對所設(shè)計的對象作宏觀控制。在實際工程設(shè)計中,概念設(shè)計對提高結(jié)構(gòu)抗震能力發(fā)揮了重要作用。

從多年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對抗震計算掌握得比較好,但是對抗震定性分析、概念設(shè)計能力嚴(yán)重不足,主要是由于概念設(shè)計要求有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。在課程教學(xué)中,通過典型案例的講解與討論,強化結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的基本原則。如在多道抗震防線教學(xué)中重點講述由林同炎設(shè)計的馬拉瓜美洲銀行的經(jīng)典案例[5]。馬拉瓜美洲銀行的概念設(shè)計思想是由4個等邊的L形柔性筒,通過每層的連梁組成一個正方形核心筒作為主要的抗震結(jié)構(gòu)。在連梁的中部開了較大的孔洞,有意識地形成該結(jié)構(gòu)總體系(第一道防線)中的預(yù)定薄弱環(huán)節(jié);在遭遇強烈地震時,預(yù)計在連梁開洞處開裂,從而變成具有延性和耗能能力的結(jié)構(gòu)體系(第二道防線),即各分體系作為獨立的抗震單元。由于馬拉瓜美洲銀行的上述設(shè)計特點,在經(jīng)歷了1972年罕遇的強烈地震作用下未倒坍,甚至未嚴(yán)重破壞,震后的調(diào)查正如林同炎所預(yù)料的那樣,該建筑核心筒的連梁剪切破壞。通過講述馬拉瓜美洲銀行的成功案例,引導(dǎo)學(xué)生體會剛?cè)峤Y(jié)合、多道防線的概念設(shè)計思想。

在講述建筑形體及其構(gòu)件布置的平面、豎向不規(guī)則性時,以央視新大樓為例,組織學(xué)生討論該建筑的特點,主要歸納總結(jié)出以下幾點:建筑物整體偏心,對抗震不利;曲角懸空挑戰(zhàn)地基基礎(chǔ)的抗傾覆性能;建筑為嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu),用鋼量巨大,造價驚世駭俗;建筑極端強調(diào)建筑造型和視覺效果,忽視結(jié)構(gòu)體系的合理性和經(jīng)濟(jì)性,導(dǎo)致需要加倍地投入人力、物力和財力去保證抗震、抗風(fēng)等結(jié)構(gòu)安全問題,極大地浪費了公共資源。根據(jù)抗震規(guī)范[3]強制性條文,嚴(yán)重不規(guī)則的建筑不應(yīng)采用。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力,我們鼓勵學(xué)生做調(diào)研工作,引導(dǎo)學(xué)生在暢言網(wǎng)上參與“中國十大丑陋建筑”評選,增加課堂討論環(huán)節(jié)。通過多種形式的教學(xué)手段,啟發(fā)學(xué)生用概念設(shè)計的指導(dǎo)思想從建筑形體和布置方面分析建筑的抗震性能。

3 結(jié)束語

建筑抗震設(shè)計課程具有明確的專業(yè)技術(shù)規(guī)范背景,理論性、實踐性、專業(yè)性均很強,教學(xué)安排又具有承前啟后的特點,其教學(xué)效果將直接影響學(xué)生就業(yè)后的工作能力和自我專業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展。教師在該課程的教學(xué)中需不斷改革教學(xué)方法和手段,更新知識,培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實、辯證地認(rèn)識事物的態(tài)度;引導(dǎo)他們從孤立地認(rèn)識事物到全面地、正反面去認(rèn)識和解釋事物,能綜合多種因素尋求最佳方案,培養(yǎng)學(xué)生判斷分析能力和解決實際問題的能力。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈小璞.注冊結(jié)構(gòu)工程師工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程教學(xué)及其綜合能力的培養(yǎng)[J].高等建筑教育,2007,16(4):65-68.

[2] 周清,黃嵐,趙玉新.土木工程專業(yè)實踐教學(xué)的研究與創(chuàng)新[J].中國電力教育,2013(19):137-138.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.

篇2

【關(guān)鍵詞】:建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;總說明;注意的問題。

中圖分類號:TU2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)05-0015-02

一、引言

結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明主要內(nèi)容有設(shè)計依據(jù)、相關(guān)規(guī)范、抗震等級、人防等級、地基情況、抗?jié)B做法、荷載取值,材料情況、施工注意事項、選用圖集、通用圖以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達(dá)的信息。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明寫法問題

1、相關(guān)規(guī)定

(1)《結(jié)構(gòu)專業(yè)審查要點》的規(guī)定結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明著重審查設(shè)計依據(jù)條件是否正確,結(jié)構(gòu)材料選用、統(tǒng)一構(gòu)造做法、標(biāo)準(zhǔn)圖選用是否正確,對涉及使用、施工等方面需作說明的問題是否已作交待。審查內(nèi)容一般包括建筑結(jié)構(gòu)類型及概況,建筑結(jié)構(gòu)安全等級和設(shè)計使用年限,建筑抗震設(shè)防分類、抗震設(shè)防烈度(設(shè)計基本地震加速度及設(shè)計地震分組)、場地類別和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級,基本雪壓和基本風(fēng)壓,地面粗糙度,人防工程抗力等級等7 條。

(2)《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》要求每一單項工程應(yīng)編寫一份結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明,對多子項工程宜編寫統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計總說明。如為簡單的小型單項工程,則設(shè)計總說明中的內(nèi)容可分別寫在基礎(chǔ)平面圖和各層結(jié)構(gòu)平面圖上。結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明應(yīng)包括工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù),建筑結(jié)構(gòu)的安全等級和設(shè)計使用年限,混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求和砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級,建筑場地類別,地基的液化等級,建筑抗震設(shè)防烈度(設(shè)計基本地震加速度及設(shè)計地震分組)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級等12 條。

2、相關(guān)內(nèi)容寫法

(1) 通常,工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)是:①設(shè)計遵循的規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定;②工程地質(zhì)勘察報告;③設(shè)計荷載;④建設(shè)單位對設(shè)計提出的符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的、與結(jié)構(gòu)有關(guān)的書面要求;⑤批準(zhǔn)的方案設(shè)計文件。應(yīng)遵循的規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定自不必說,“工程勘察報告”最好通過審查,這樣可以避免設(shè)計依據(jù)不準(zhǔn)確造成結(jié)構(gòu)設(shè)計的返工。荷載取值要規(guī)范,活荷載應(yīng)與房間的使用功能相符,符合專門的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。

(2) 設(shè)計±0.0 標(biāo)高所對應(yīng)的絕對標(biāo)高按規(guī)劃部門要求。

(3) 圖紙中標(biāo)高、尺寸的單位一般為:標(biāo)高以m 為單位,其余尺寸以mm 為單位。

(4) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)安全等級和使用年限,應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068―2001)第1.0.5條、第1.0.8 條的有關(guān)規(guī)定。特別注意:基礎(chǔ)的安全等級(《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007―2002)3.0.1 條)與建筑物的安全等級(《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010―2002)3.2.1條)不同,應(yīng)按各自的規(guī)范來確定安全等級。結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限與建筑專業(yè)年限的說法不同。設(shè)計使用年限定義:設(shè)計規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時期。根據(jù)《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》,要注明工程合理使用年限,一般工程結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50 年,而建筑施工圖定為100 年(例如:一般高層,其根據(jù)《民用建筑設(shè)計通則》第1.0.4 條,為建筑耐久年限)。若結(jié)構(gòu)使用年限定為100 年,則結(jié)構(gòu)要符合另外的要求或采取專門的有效措施。

(5) 建筑場地類別、地基的液化等級、建筑抗震設(shè)防烈度(設(shè)計基本地震加速度及設(shè)計地震分組)要符合《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011―2001)。建筑抗震設(shè)防分類要清楚,嚴(yán)格按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50223-2008)的規(guī)定執(zhí)行。

(6) 人防工程的抗力等級應(yīng)按《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》(GB50038-2005)執(zhí)行。規(guī)范增加的常規(guī)武器和核武器分類,針對防空地下室的類別在設(shè)計說明中應(yīng)有明確。

(7) 有關(guān)地基概況宜如下描述:地基基礎(chǔ)設(shè)計等級,持力層類別、承載力特征值,地下水類別、標(biāo)高,設(shè)計防水水位,有無軟弱下臥層,基坑開挖支護(hù)措施,應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》。①天然地基基礎(chǔ),要注明基槽檢驗要求。②樁基礎(chǔ)要分析使用地質(zhì)勘察報告,說明樁端持力層的選擇,樁的承載力取值,對樁基的檢測要求。③地基處理選擇的方法應(yīng)合理、有效,承載力取值方法滿足規(guī)范要求,地基處理后的承載力與變形滿足上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求,地基處理方法和施工試驗、檢測要求符合《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ 79-2002)規(guī)定。

(8) 采用的設(shè)計荷載,包含風(fēng)荷載、雪荷載、樓(屋)面允許使用荷載、特殊部位的最大使用荷載標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009―2001),對《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》未作具體規(guī)定的荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)注明,可參見《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施(結(jié)構(gòu))》。基本風(fēng)壓、地面粗糙度符合規(guī)范要求。

(9) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時,應(yīng)說明受力鋼筋的保護(hù)層厚度、錨固長度、搭接長度、接長方法,預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的面積、錨具種類、預(yù)留孔道做法、施工要求及錨具防腐措施等,并對某些構(gòu)件或部位的材料提出特殊要求。選用的建筑材料,應(yīng)注明規(guī)格、型號、性能等技術(shù)指標(biāo),其質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。說明混凝土強度等級、鋼筋種類與級別。受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合《混凝土設(shè)計規(guī)范》第9.2 節(jié)?,F(xiàn)澆挑檐、雨罩等外露結(jié)構(gòu)應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第9.1.1 條附注設(shè)置伸縮縫,即伸縮縫間距不宜大于12m。

(10) 對水池、地下室等有抗?jié)B要求的建筑物的混凝土,說明抗?jié)B等級,提出需作滲漏試驗的具體要求,在施工期間存有上浮可能時,應(yīng)提出抗浮措施。地下工程防水混凝土底板混凝土墊層應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108―2001)要求不應(yīng)小于C15,厚度不應(yīng)小于100 mm,在軟弱土層中的厚度不應(yīng)小于150mm。防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm。地下工程防水混凝土迎水面鋼筋保護(hù)層厚度《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》(GB50108―2001)要求不應(yīng)小于50mm。注意:此規(guī)定與混凝土規(guī)范不一致,一般情況下,民用建筑不宜按防水規(guī)范設(shè)計。必須采用時,應(yīng)注意采取對厚保護(hù)層的防裂措施。同時應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度的計算,裂縫寬度不得大于0.2mm,并不得貫通。防腐蝕措施可按《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)程》(GB50046―2008)要求。

(11) 所采用的通用做法和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件圖集;如有特殊構(gòu)件需作結(jié)構(gòu)性能檢驗時,應(yīng)指出檢驗的方法和要求。不應(yīng)采用過期作廢圖集。特別說明有:“本工程施工前,應(yīng)由建設(shè)單位組織設(shè)計單位根據(jù)工程的特點進(jìn)行技術(shù)交底。施工單位應(yīng)全面熟悉圖紙內(nèi)容,在設(shè)計單位進(jìn)行技術(shù)交底后方可施工。若遇圖面不明,應(yīng)與設(shè)計單位取得聯(lián)系,共同研究解決,不得擅自處理。未盡事項均應(yīng)按照國家現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計、施工驗收規(guī)范規(guī)程等要求執(zhí)行”。

(12) 施工中應(yīng)遵循的施工規(guī)范和注意事項,施工圖涉及到鋼網(wǎng)架、電梯及其它設(shè)備預(yù)留的孔洞、機(jī)坑、基礎(chǔ)、預(yù)埋件等一定要寫明:“有關(guān)尺寸在澆筑混凝土之前必須得到設(shè)備廠家簽字認(rèn)可方可施工?!边@樣可以免除一些以后使用上的麻煩。預(yù)埋件、吊環(huán)的材料、計算與構(gòu)造要合理、安全,按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》10.9.1~8 條。施工的注意事項,有后澆帶設(shè)置,封閉時間及所用材料等。以上也可參照《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊》。

參考文獻(xiàn)

[1] JGJ3―2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》.

篇3

【關(guān)鍵詞】住宅建筑;抗震施工;技術(shù)要點;

一、我國建筑抗震施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國地處亞歐大陸的東端,在亞歐板塊和太平洋板塊的交界位置,由于后者板塊薄度低、密度大、位置低,在往西面方向作水平位移的時候,就會俯沖比較高的亞歐板塊,兩個板塊的擠壓碰撞,從而導(dǎo)致板塊之間的巖層發(fā)生變形和斷裂等地質(zhì)災(zāi)害,這也是我國地震頻發(fā)的罪魁禍?zhǔn)?。?jù)不完全統(tǒng)計,我國每年發(fā)生一千多次有感地震,其中6級以上的地震至少發(fā)生一次,傷亡率大約為30%。譬如2008年5月12日我國四川省汶川發(fā)生氏8.0級地震,很多高層建筑在地震撼動之下,幾乎全面倒塌,而在此之前,我國已經(jīng)開始研究建筑抗震技術(shù),20世紀(jì)初,地震學(xué)家就提出靜力計算法,這是一種現(xiàn)代化的結(jié)構(gòu)抗震計算方法,另外剛性抗震理論、水平設(shè)計震度、基礎(chǔ)地質(zhì)構(gòu)造類別、頻譜解析法等,為建筑抗震技術(shù)理論的完善做出巨大的貢獻(xiàn)。20世紀(jì)60年代,結(jié)構(gòu)抗震專家以“振動結(jié)構(gòu)”作為理論依據(jù),并利用對地震觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將“柔性抗震結(jié)構(gòu)”理論成功應(yīng)用到很多建筑的抗震設(shè)計中。

二、影響住宅建筑抗震性能的要素

1、房屋的結(jié)構(gòu)如果房屋的結(jié)構(gòu)勻稱,規(guī)則,則它的抗震性要比同條件下其他房屋的抗震性強。如果房屋的結(jié)構(gòu)不規(guī)則,比如上大下小,一面偏重一面偏輕等。這樣的房屋抗震性就不是很強。就躍層和復(fù)式以及錯層戶型的住宅房來講,它的居住環(huán)境以及居住舒適度要比平層的房屋好很多,但是它的抗震效果卻不如平層房屋的抗震效果好。

2、房屋的居住時間通常情況來講,時間越早的房屋它的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)越不強,由于科技的進(jìn)步與發(fā)展以及人們的認(rèn)識水平的提高,后來建筑的房屋的抗震性能要以前建造的房屋的抗震性強很多。通常情況下,抗震標(biāo)準(zhǔn)會依據(jù)具體狀況每隔十年調(diào)整一次,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,會逐漸地提高抗震防設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。就這個層面來講,居住時間越久的房屋抗震性就會偏低一些。

3、住宅建筑所使用的材料以及施工的質(zhì)量建筑材料的質(zhì)量會影響到住宅的抗震性能,住宅建筑施工時,所使用的混凝土的質(zhì)量與規(guī)格是否滿足要求,所使用的鋼筋是否符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),在施工過程中存不存在偷工減料的現(xiàn)象等,這些都會對住宅建筑的抗震性有一定的影響。與此同時,建筑施工技術(shù)也對住宅建筑的抗震性有一定的影響,例如在施工時,所使用的施工技術(shù)比較到位,則住宅建筑的抗震性就比較好;否則即使建筑設(shè)計的再好,施工技術(shù)不到位也會對住宅建筑的質(zhì)量有一定的影響。

4、房屋的后期改造對建筑住宅進(jìn)行設(shè)計時,大多數(shù)的房屋結(jié)構(gòu)都是依照房屋的抗震要求進(jìn)行建造的。房屋里有的地方是一定不能改變的,不然就會改變房屋抗震性的總體設(shè)防,在遇到地震時它的抗震效果就會降低。特別為當(dāng)期有很多建筑住宅的一層變成商鋪。通常狀況下,假如一層的居民把承重墻拆除以后,就會造成這個樓的抗震性降低,它的承受能力就會降低,假如發(fā)生震級較強的地震,整個住宅樓就可能出現(xiàn)倒塌。除此之外,也不可以在承重墻上鑿洞,屋內(nèi)強上的門窗等不可以隨意的改裝,擴(kuò)大門窗的比例等等,這些都有可能降低住宅建筑的抗震性。

三、抗震施工技術(shù)措施

常見的防震建筑技術(shù)有:強化混凝土墻和支柱,加深地基和接頭,加強建物防震功能,在大地震時,搖晃的結(jié)構(gòu)體壓力,可從橫梁轉(zhuǎn)移到直柱,使居民安全無慮。

墻體的框架結(jié)構(gòu)是圍護(hù)構(gòu)件,在磚混結(jié)構(gòu)中是承重構(gòu)件。在墻,柱,梁,板是建筑物的骨骼,不改變的前提下,對于多層砌體房屋的抗震構(gòu)造采取如下措施:設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)件柱,減少墻身的破壞,并改善其抗震性能,提高延性;設(shè)置鋼筋混凝土圈梁并與構(gòu)造柱連接起來,增強了房屋的整體性,改善了房屋的抗震性能,提高了房屋的抗震能力;加強墻體的連接,樓板和梁應(yīng)有足夠的支承長度和可靠連接;加強樓梯間的整體性等。

在土建結(jié)構(gòu)中的一個重點就是混凝土技術(shù),尤其是在框架以及剪力墻的部分,應(yīng)該要特別注重這幾個部分中的混凝土技術(shù),因為其會直接的影響到工程的安全使用狀況。混凝土的質(zhì)量,必須是工程中進(jìn)行施工管理控制的首要的目標(biāo)??蚣芄?jié)點起著連接框架柱、梁的重要作用,框架節(jié)點如果首先被破壞,必將導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)位移或傾倒,因此,抗震要求框架節(jié)點的破壞必須滯后于梁、柱。因此必須對節(jié)點區(qū)混凝土的強度、箍筋的配置要采取有效的保護(hù)措施。對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋措施有:應(yīng)請具相應(yīng)資質(zhì)等級的設(shè)計施工單位建造,它由梁、柱、樓(屋)蓋、填充墻組成,要求平立面布局簡單、均勻、規(guī)則。提高柱的施工要求措施:柱中線與梁中線應(yīng)盡量重合;配筋率:中柱、邊柱不小于0.5%,角柱不小于0.7%;混凝土強度不低于C20。

針對鋼筋的主要問題,應(yīng)該要做的就是要在施工現(xiàn)場建立起嚴(yán)格的審查制度,要樹立取樣制度,不可以使用不合格的鋼筋。應(yīng)采用焊接封閉箍筋,保證節(jié)點箍筋的整體質(zhì)量。若配筋中采用拉筋,拉筋應(yīng)緊靠縱筋并且鉤住封閉箍筋,以保證箍筋能夠?qū)炷恋目箟浩鸬搅己玫募s束作用。在對鋼筋進(jìn)行綁扎之后,要及時的對其規(guī)格的數(shù)量以及位置等進(jìn)行檢查,然后根據(jù)設(shè)計圖紙來做好校對工作,在進(jìn)行混凝土澆灌之前要對墊塊等進(jìn)行仔細(xì)的檢查。還有就是很多梁板的鋼筋搭接位置,是非常不恰當(dāng)?shù)?。在施工中,從?biāo)高、軸線等多角度控制預(yù)埋鋼筋位置的準(zhǔn)確性,保證拉結(jié)質(zhì)量。

房屋抗震性能還與施工質(zhì)量等其他因素有關(guān)。嚴(yán)格按照建筑施工技術(shù)規(guī)范和制度進(jìn)行施工,在建筑施工項目中,相關(guān)的施工技術(shù)管理人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的施工技術(shù)規(guī)范和制度進(jìn)行施工控制,對施工過程中的每一道工序都要嚴(yán)格進(jìn)行要求。在建筑施工中重視抗震設(shè)防的施工質(zhì)量,健全抗震設(shè)防施工質(zhì)量專項檢查和監(jiān)督制度,將抗震設(shè)防納入到規(guī)范化管理,只有保證建筑施工的質(zhì)量,才能滿足抗震設(shè)防對房屋結(jié)構(gòu)的要求,才能杜絕抗震隱患。相關(guān)的工程負(fù)責(zé)人應(yīng)該根據(jù)工程的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,按照相關(guān)技術(shù)要求嚴(yán)格控制工程質(zhì)量,使工程的質(zhì)量得到最大限度的保障。對于那些重點施工部分,應(yīng)該實施責(zé)任到人的制度,加強施工技術(shù)人員的責(zé)任心。采用相應(yīng)的抗震技術(shù),如被動控制、主動控制技術(shù)、半主動控制技術(shù)、混合控制技術(shù)等,避開不利區(qū)域、協(xié)調(diào)建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)、合理選擇建筑立面、平面的外形等。此外,還應(yīng)該加強對監(jiān)理人員的管理,建立相應(yīng)的建筑材料管理制度,嚴(yán)禁那些質(zhì)量差的建筑材料進(jìn)入施工現(xiàn)場,這也是保證工程質(zhì)量和工期的重要方面。

另外原有建筑針對一些年代久遠(yuǎn).結(jié)構(gòu)形式老化的教學(xué)建筑依然存在于大量地區(qū).尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),并且又需要繼續(xù)使用的情況,建議政府有關(guān)部門應(yīng)立即啟動學(xué)校建筑。

四、結(jié)語

作為一項工程量大、技術(shù)性強且內(nèi)容復(fù)雜的系統(tǒng)工程,抗震加固工作在住宅建筑中發(fā)應(yīng)通過深入調(diào)查、詳細(xì)分析、科學(xué)決策的方式,系統(tǒng)探討抗震加固施工技術(shù)方法,對日后建筑抗震技術(shù)產(chǎn)生有效的指導(dǎo)性作用。

參考文獻(xiàn):

[1]韓立平;賈彪;廠區(qū)管廊破壞原因的分析及修復(fù)方法[J];純堿工業(yè);2010年01期

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【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)計算基礎(chǔ)砌體結(jié)構(gòu)鋼筋砼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)

中圖分類號:TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

一、 結(jié)構(gòu)計算

1.荷載取值中常遇問題。

A) 風(fēng)荷載問題,根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3―2002第3.2.2條及條文說明,一般情況下房屋高度大于60m的高層建筑可按100年一遇的風(fēng)壓值采用。

B) 關(guān)于書庫、檔案庫的活荷載表中的數(shù)值是書架2m時的取值,當(dāng)書架的高度大于2m時,書庫活荷載尚應(yīng)按每米書架高度不小于2.5KN/m2確定。

C) 汽車通道及停車庫活荷載:消防車單向板時為35KN/m2,不全是20KN/m2。注意柱網(wǎng)尺寸不小于6mx6m。

2.確定抗震等級時忽視主體與裙房之間有無設(shè)縫,籠統(tǒng)按高層部分來定抗震等級。當(dāng)高層部分與裙房之間不設(shè)縫時,應(yīng)按高層部分來定抗震等級;當(dāng)兩者之間設(shè)有縫時,高層和裙房應(yīng)按各自的情況確定抗震等級。 地下室的抗震等級:應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011―2001)6.1.3條或《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3―2002)4.8.5條,既:當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.1.14條),地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同,地下一層以下的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分,可根據(jù)具體情況采用三級或更低。

3.平面不規(guī)則的結(jié)構(gòu)需進(jìn)行耦聯(lián)計算,框-剪結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)中框架柱的地震剪力應(yīng)按《高規(guī)》進(jìn)行框架總剪力的調(diào)整。

4.選擇正確的振型數(shù)才滿足有效質(zhì)量系數(shù)的要求。

5.扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的建筑,應(yīng)考慮偶然偏心的地震作用,嚴(yán)格控制樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值在規(guī)范允許的要求之內(nèi)。

6.選用標(biāo)準(zhǔn)圖的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件時必需進(jìn)行必要的驗算。特別選用懸挑構(gòu)件時,必須判斷其抗傾覆荷載是否能滿足被套用的構(gòu)件。

7.混凝土容重應(yīng)考慮建筑抹面,一般取值26.5-28KN/m3。

8.地下室外墻抗彎計算時,設(shè)計中荷載分項系數(shù)取錯。土壓力引起的效應(yīng)應(yīng)為永久荷載效應(yīng),當(dāng)考慮由可變荷載效應(yīng)控制的組合時,土壓力的荷載分項系數(shù)取1.2;當(dāng)考慮由永久荷載效應(yīng)控制的組合時,其荷載分項系數(shù)取1.35。地下室外墻的土壓力應(yīng)為靜止土壓力。

9.地下室底板在水位較高時,根據(jù)《荷載規(guī)范》強度計算時,板、覆土的自重對結(jié)構(gòu)有利,板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)應(yīng)取1.0??蛊∮嬎銜r,板、覆土的自重的荷載分項系數(shù)應(yīng)取為0.9。

10.地下防水混凝土結(jié)構(gòu)未進(jìn)行裂縫計算。應(yīng)滿足《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.6條裂縫寬度不得大于0.2mm的要求。

11.設(shè)計梁、墻、柱及基礎(chǔ)時,活荷載應(yīng)根據(jù)《荷載規(guī)范》要求進(jìn)行折減,特別注意辦公樓及商業(yè)用房不得折減。

12.框架及框架-剪力墻等結(jié)構(gòu),由于填充墻的存在,結(jié)構(gòu)的實際剛度大于計算剛度,應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行周期折減。設(shè)計時應(yīng)進(jìn)行正確的周期折減。 對砌體填充墻較多,應(yīng)根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3―2002)第3.3.17條確定??蚣芙Y(jié)構(gòu)可取0.6~0.7;框架-剪力墻結(jié)構(gòu)可取0.7~0.8。剪力墻可取0.9~1.0。當(dāng)填充墻較少時,根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施/結(jié)構(gòu)》P204框架結(jié)構(gòu)可取0.7~0.8;框架-剪力墻結(jié)構(gòu)可取0.8~0.9。剪力墻可取1.0。

13.頂層裝飾物(包括高女兒墻)在抗震地區(qū)應(yīng)該進(jìn)行抗震計算,并采取抗震構(gòu)造措施。

14.高層建筑中,一般情況下,應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別考慮水平地震作用計算;有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15度時,應(yīng)分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。

15.關(guān)于結(jié)構(gòu)計算,應(yīng)當(dāng)注意計算機(jī)出來的數(shù)值的正確性。

二、下部結(jié)構(gòu)

1.基礎(chǔ)方案選擇不妥時不是產(chǎn)生不安全就會產(chǎn)生浪費,特別是復(fù)合地基應(yīng)注明持力層要求,置換率的選擇,水泥土攪拌樁的合理復(fù)噴長度,墊層厚度的選擇要求等等能做天然地基,就不做樁基,樁基應(yīng)針對地質(zhì)狀況選擇合理樁型。在基礎(chǔ)選用中應(yīng)結(jié)合地基和上部結(jié)構(gòu)的情況,對基礎(chǔ)之間設(shè)拉結(jié),如獨立柱基之間或與條基,筏基之間應(yīng)加強不要忽略。

2.由于沒弄不清楚地質(zhì)報告提供的是特征值,故而將特征值充當(dāng)設(shè)計值使用,故而大大增加了用樁量,還好,在圖審時就消除了此類問題。因此,一定把握住詳細(xì)閱讀地質(zhì)報告,合理選用樁的承載值。

3.地基反梁計算常會在大洞口下及樁在大洞口下時梁配筋不足。

4.在樁基礎(chǔ)中,特別是有大承臺的基礎(chǔ)中,由于大承臺的原因,連接基礎(chǔ)承臺的地梁的有效跨度大大減小,因此地梁配筋的合理取值也很重要,可以減少不必要的浪費。

5.地下工程防水混凝土底板混凝土墊層不滿足《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要求。應(yīng)按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》要求不應(yīng)小于C15,厚度不應(yīng)小于100 mm,在軟弱土層中的厚度不應(yīng)小于150mm。防水混凝土結(jié)構(gòu)厚度不應(yīng)小于250mm。

6.地下室外墻與底板連接構(gòu)造不合理;外墻鋼筋的搭接不符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》根據(jù)縱向鋼筋搭接接頭面積百分率修正搭接長度的要求。

7.地下室外墻設(shè)計中應(yīng)考慮樓梯間,車道等支承條件不同的外墻計算與設(shè)計,不能與一般外墻相同。當(dāng)頂板不在同一標(biāo)高時,應(yīng)注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。

8.地下水位較高時,應(yīng)特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮驗算,并采取可靠的抗浮措施。

9.高層地下室采用獨立柱基或條基加抗水底板時,應(yīng)在抗水板下設(shè)褥墊,以保證實際受力與設(shè)計計算模型相同。

10.防潮層以下墻體采用水泥砂漿時應(yīng)注意驗算其強度。(因為水泥砂漿對砌體強度的折減)。

11.柱基高度應(yīng)滿足柱縱向鋼筋的錨固長度要求。

12.墻下條形基礎(chǔ)相交處,不應(yīng)重復(fù)計入基礎(chǔ)面積。

13.地下室墻的門(窗)洞口應(yīng)按計算設(shè)置基礎(chǔ)梁或暗梁。

14.地下室頂板作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋上部的嵌固部位時,不能采用無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式。

15.獨立柱基、條基、樁基等混凝土的強度等級不能滿足相應(yīng)環(huán)境類別混凝土耐久性的要求。

16.大直徑灌注樁側(cè)阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)及端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù)應(yīng)按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94—94中的5.2.9條取用。

17.考慮樁側(cè)土的孔隙水壓力在打樁的時候瞬時提高,可以用1.0的設(shè)計值來打樁,打樁時采用雙控,要求進(jìn)入持力層2米,進(jìn)入持力層后,如果還不能達(dá)到極限值也可以停止再壓。對于沙土,因其孔隙水壓力消散速度快,而且打樁時產(chǎn)生樁頭的擠密效應(yīng)在樁身受到擾動的時候容易消失,所以沙士壓樁后期的提高不多。

18.建造在斜坡上或邊坡附近的建筑物和構(gòu)筑物,應(yīng)驗算其穩(wěn)定性。

19.基礎(chǔ)設(shè)計中,單憑按豎向荷載作用進(jìn)行承臺設(shè)計是不夠的,還應(yīng)增加彎矩和 剪力。

20.抗拔樁設(shè)計時,樁身配筋量僅按強度要求進(jìn)行計算,缺少裂縫寬度驗算,按裂縫寬度控制計算 結(jié)果的配筋量遠(yuǎn)大于按強度要求計算的配筋量,在設(shè)計中往往缺抗拔樁靜載試驗及其配筋做法等要求說明。有抗拔要求的承臺按一般樁基受壓的承臺進(jìn)行配筋,承臺頂部受拉區(qū)未配筋,筏基基礎(chǔ)梁或地下室底板梁的受力方向與一般樓屋面梁板不同,其梁配筋設(shè)計也采用平法表示但未附加圖示說明,存在安全隱患。

21.目前建筑工程大量采用截面尺寸較小的預(yù)應(yīng)力管樁,且在多層建筑中采用單柱單樁或一柱兩樁基礎(chǔ),柱底彎矩由基礎(chǔ)梁和樁共同承受。單柱單樁或垂直于兩樁連線方向的基礎(chǔ)梁設(shè)計中,未考慮平衡該方向柱腳在水平風(fēng)荷載或地震作用下所產(chǎn)生彎矩因素,基礎(chǔ)梁兩端箍筋未按框架梁抗震構(gòu)造要求設(shè)置箍筋加密區(qū),基礎(chǔ)梁的上下主筋在樁臺內(nèi)錨固長度與構(gòu)造做法要求未加說明。樁身考慮承受上部結(jié)構(gòu)傳來的彎矩作用時也未進(jìn)行抗彎承載力計算,存在著抗震薄弱環(huán)節(jié),給工程留下潛在的隱患。

22.淺基礎(chǔ)施工圖中經(jīng)常未注明基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行基槽檢驗的要求,樁基礎(chǔ)施工圖中經(jīng)常未注明樁端持力層檢驗、施工完成后的工程樁進(jìn)行豎向承載力檢驗的要求。

23.天然地基擴(kuò)展基礎(chǔ)持力層或樁基持力層下面存在軟弱下臥層,應(yīng)進(jìn)行沉降和軟弱下臥層地基承載力驗算。

24.壓實填土地基處理問題,有的工程處于部分挖方、部分填方地段,填方地段采用壓實填土人工處理地基,其壓實填土地基的填料、施工、壓實填土的范圍以及壓實填土地基檢驗等均應(yīng)提出具體要求說明,以及應(yīng)注明壓實填土的密實度要求和地基承載力特征值要求。

三、上部結(jié)構(gòu)

(一) 砌體結(jié)構(gòu)

1.注意縱、橫墻不能過少。

2.女兒墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱,構(gòu)造柱間距不宜大于4米。

3.五層及五層以上房屋的墻,以及受振動或?qū)痈叽笥?米的墻、柱所采用的材料的最低強度等級為:磚采用MU10;砌塊采用MU7.5;石材采用MU30;砂漿采用M5。

4.挑梁設(shè)計除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)該滿足下列要求:(1)縱向受力鋼筋至少應(yīng)有1/2的鋼筋面積伸入梁尾端,且不少于2根12。其余鋼筋伸入支座的長度不應(yīng)小于2/3倍的挑梁埋入砌體長度。(2)挑梁埋入砌體長度與挑出長度之比宜大于1.2;當(dāng)挑梁上無砌體時候,其比值宜大于2。

5.砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)注明施工質(zhì)量控制等級。

6.嚴(yán)禁采用實心粘土磚。

7.多層砌體結(jié)構(gòu),在抗震設(shè)防地區(qū),樓板面有高差時,其高差不應(yīng)超過一個梁高,超過時,應(yīng)將錯層當(dāng)兩個樓層計入房屋的總層數(shù)中。 當(dāng)錯層樓蓋高差不大于1/4層高且不大于700mm,錯層交界的墻體,除兩側(cè)樓蓋處圈梁照常設(shè)置外,還應(yīng)沿墻長每隔不大于2m設(shè)一根構(gòu)造柱。

8.在抗震設(shè)防區(qū),多層砌體房屋不應(yīng)設(shè)轉(zhuǎn)角窗。

9.托墻梁側(cè)向腰筋應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001 7.5.4(3)條。即:沿梁高應(yīng)設(shè)腰筋,數(shù)量不應(yīng)少于2Ф14,間距不應(yīng)大于200mm。

10.對小墻垛和梁端支承處應(yīng)驗算砌體的局部承壓。

11.挑梁外露部分與墻內(nèi)部分標(biāo)高不同時應(yīng)注意梁在折角處的寬度及鋼筋的錨固。

12.在凍脹地區(qū),地面以下或防潮層以下的砌體,不宜采用多孔磚,如采用時,其孔洞應(yīng)用水泥砂漿灌實。當(dāng)采用混凝土砌塊砌體時,其孔洞應(yīng)采用強度等級不低于Cb20的混凝土灌實。

13.砌體結(jié)構(gòu)的大梁(跨度大于6米),當(dāng)梁跨度超過規(guī)定數(shù)值時,其支承處應(yīng)采取措施。

14.外凸窗臺板應(yīng)驗算抗傾覆。

15.坡地上多層砌體房屋的層數(shù)和總高度,結(jié)構(gòu)每層樓板與山體沒有可靠的錨固、連接時,室外地坪應(yīng)從低 處計算。

(二) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

1.框架上立柱如承上層梁板時構(gòu)造宜按框支梁。

2.框架短柱(指剪跨比不大于2的框架柱,現(xiàn)有大部分計算軟件未提供剪跨比計算結(jié)果,現(xiàn)仍按框架柱的凈高是否大于柱截面高度的4倍判斷)應(yīng)全高加密箍筋;

3.框架梁梁跨相差較大(大、小跨)時,應(yīng)根據(jù)彎矩包絡(luò)圖設(shè)計,有時小跨的負(fù)鋼筋要通長設(shè),這一點,本人在以前的設(shè)計中確實是重視不夠。

4.抗震設(shè)計的框架梁、框支梁均應(yīng)設(shè)箍筋加密區(qū)。

5.抗震設(shè)計時,以下情況抗震等級應(yīng)提高:短肢剪力墻抗震等級;部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),當(dāng)轉(zhuǎn)換層的位置設(shè)置在3層及3層以上時的框支柱、剪力墻底部加強部位的抗震等級;帶加強層高層建筑結(jié)構(gòu)的加強層及其相鄰層的框架柱和核心筒剪力墻的抗震等級;錯層高層建筑,錯層處的框架柱和剪力墻的抗震等級;連體高層建筑,連接體與連接體相鄰的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級。以上提高原抗震等級為特一級則不再提高。

6.框支剪力墻結(jié)構(gòu),應(yīng)注意轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比符不符合要求。

7.框架梁搭在剪力墻時,梁縱向鋼筋平直段的錨固長度應(yīng)滿足要求。

8.懸挑板厚度超過相近房間板厚時,應(yīng)驗算房間板的強度。

9.大跨度的梁、板應(yīng)進(jìn)行撓度、裂縫計算。

10.框架梁高小于400時加密區(qū)箍筋間距偏大(不應(yīng)小于梁高的四分之一)。

11.抗震設(shè)計時,不應(yīng)采用部分砌體墻承重部分框架的混合形式;框架結(jié)構(gòu)中樓、電梯間及局部出屋面的電梯機(jī)房、水箱間等均應(yīng)采用框架承重,不得采用砌體墻承重;雨篷等構(gòu)件應(yīng)從承重梁、柱上挑出,不得從填充墻上挑出;樓梯梁和夾層梁等應(yīng)支承在混凝土柱上,不得支承在填充墻上。

12.單層鋼筋混凝土柱廠房:廠房的同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi),不應(yīng)采用不同的結(jié)構(gòu)型式;廠房端部應(yīng)設(shè)屋架,不應(yīng)采用山墻承重;廠房單元內(nèi)不應(yīng)采用橫墻和排架混合承重。

13.內(nèi)折角梁,縱筋宜在受壓區(qū)錨固,見《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010―2002第10.2.14條。

14.準(zhǔn)確判斷房屋的高度、高寬比及結(jié)構(gòu)平面的規(guī)則性。

15.剪力墻結(jié)構(gòu)中,連梁注意高大于700mm時,兩側(cè)沿梁高腰筋d>10mm,跨高比不大于2.5時,兩側(cè)腰筋面積配筋率≥0.3%。

16.高規(guī)第8.1.3條規(guī)定:框架-剪力墻結(jié)構(gòu)在基本振型地震作用下,框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%時,其框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)采用,其最大適用高度和高寬比限值可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加。

17.根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3―2002第10.2.4條:底部帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu),其剪力墻底部加強部位的高度可取框支層加上框支層以上兩層的高度及墻肢總高度的1/8二者的較大值。

(三) 鋼結(jié)構(gòu)

1.準(zhǔn)確設(shè)置柱間支撐和隅撐。

2.注意角鋼柱間支撐、水平支撐及剛性系桿的長細(xì)比符不符合規(guī)范規(guī)定。

3.門式剛架轉(zhuǎn)折處(柱頂及屋脊)應(yīng)設(shè)通長剛性系桿。

4.檁條、墻梁間應(yīng)設(shè)拉條(包括斜拉桿及撐桿)。

5.柱腳底部的水平剪力大于摩擦力時,應(yīng)設(shè)置抗剪鍵。

四、結(jié)束語

然而,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中還存在許多我們不太注意就會出現(xiàn)的失誤或者問題。本人列舉的內(nèi)容也相當(dāng)有限,希望大家加強對規(guī)范的學(xué)習(xí)和了解,掌握規(guī)范條文解釋的內(nèi)涵,加強對常見結(jié)構(gòu)設(shè)計錯誤的辨別力,提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的防治能力。本人自當(dāng)拋磚引玉,希望能同大家互相學(xué)習(xí),取長補短,旨在提高結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的安全性、合理性。

參考文件

[1]《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3―2002)

[2]《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(50011—2001)

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010—2002)

[4]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(2006年版)(GB50009—2001)

[5]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》《GB50007—2002》

[6]《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50003—2001)

篇5

關(guān)鍵詞:粉土;地基處理;砂石樁

中圖分類號:TU447 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

一、工程概況

本工程為某倉庫用房,門式剛架結(jié)構(gòu),甲方要求地面堆載不小于50Kn/m2;建筑面積1574.63m2,建筑總高度8.35m,設(shè)防烈度7度,結(jié)構(gòu)安全等級二級。

(一)地理位置及地貌

本工程位于平原地貌單元之上,地勢較平坦,場地內(nèi)分布多條南北向排水溝,寬1.8~3.5米,深1.2~1.8米,勘察期間已基本填平;場地東面分布多個大小不等魚塘,深約3.0米,已填平。

(二)地質(zhì)情況

根據(jù)所提供的地勘資料,擬建場地在本次勘探范圍內(nèi),土層共分為6層,現(xiàn)選取其中的4層土列表如下:

表1 地基承載力特征值(fak)及壓縮模量(ES1-2)建議值

勘察期間,各鉆孔均遇到地下水,主要為賦存于松散沉積物中孔隙水,系潛水性質(zhì),受大氣影響,主要由大氣降水及地表水滲透補給。勘探時地下水初見水位埋深0.80~1.00m,穩(wěn)定水位埋深0.60~0.90m(標(biāo)高為3.58 m~3.28m)。年水位變化幅度1.0m左右,近3~5年最高地下水位埋深0.50m(標(biāo)高為3.68m)。對本次擬建工程而言,建筑物基礎(chǔ)受地下水位變化具干濕交替,按不利因素考慮,該場地環(huán)境類型為Ⅱ類。根據(jù)鄰近工程資料分析,擬建場地地下水對砼和砼中鋼筋長期浸水具弱腐蝕性,干濕交替具中等腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。

二、地基處理

根據(jù)地勘報告,該場地類別屬Ⅲ類場地,抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度為0.15g,設(shè)計地震分組為第一組,設(shè)計特征周期為0.45s,為抗震不利地段。本場地根據(jù)試驗及公式計算,判別(3)、(4)層飽和粉土為可液化土層,地基土液化等級為輕微液化;綜合判定該擬建場地具輕微液化。由于表層覆蓋層較厚,且承載能力很低,且壓縮模量小,地基沉降量大,故不能直接作為淺基礎(chǔ)或堆場的持力層,因此必須對場地進(jìn)行地基處理。

(一)地基處理方案

根據(jù)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計結(jié)果,單柱最大豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值Nmax=500kN,堆載≥50Kn/m2,要求處理后地基的承載力特征值在80~120kPa,滿足該建筑物對承載和沉降的要求。參考本地區(qū)已有的施工經(jīng)驗,我們采用砂石樁進(jìn)行地基處理。同時利用樁中的砂石孔隙排水,減小因擠土效應(yīng)使孔隙水壓力增加的問題,減輕或消除液化土層的作用,使復(fù)合地基的承載力能穩(wěn)定并達(dá)到工程需要。

(二)砂石樁復(fù)合地基的設(shè)計及施工:

1、 執(zhí)行規(guī)范:《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2011、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79-2012、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010。樁基為正三角形布置,樁徑400mm,樁間距1.05m,面積置換率7.18%。

2、 砂石樁樁長的確定:樁長穿過承載力低的(1)、(2)號土層,樁端進(jìn)入(3)號土層內(nèi)≥1m;本工程樁長≥6m。

3、 處理范圍:按地基沉降計算的應(yīng)力影響范圍及大于可液化土層厚度的1/2并不小于5m確定,同時因為建筑一層內(nèi)部有重型設(shè)備,綜合考慮,本工程區(qū)建筑物外墻以外6m范圍以內(nèi)滿堂處理。

4、 砂石樁使用的砂石料采用天然級配砂卵石,要求含泥量≤5%,最大粒徑≤50mm。

5、 砂石樁使用的砂石料的級配按設(shè)計承載力做級配試驗,以現(xiàn)場試驗確定。

設(shè)計估算:樁用料量=樁孔體積×充盈系數(shù);

規(guī)范取值:充盈系數(shù)β=1.2~1.4,若施工中地面下沉:取大值;施工中地面隆起:取小值。

根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗,本工程的充盈系數(shù)取值為β=1.25

6、 砂石樁采用振動沉管樁機(jī)施工,以消除(3)、(4)層飽和粉土的液化作用。

7、 施工前先選擇有代表的地塊做施工工藝、成樁擠密試驗,確定復(fù)合地基的設(shè)計參數(shù)的準(zhǔn)度,對原設(shè)計作進(jìn)一步的補充完善。

8、 砂石樁的打樁施工順序:從中間向或隔排施工。打樁過程中有地面隆起不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn),采取調(diào)整充盈系數(shù)的方法解決此問題。

9、 施工時樁水平偏差不應(yīng)大于0.3倍套管外徑,套管垂直度偏差不應(yīng)大于1%。

10、砂石樁打完后,將設(shè)計樁頂以上的土層挖除到設(shè)計的樁頂標(biāo)高,將場地上松散的土用壓路機(jī)壓實,再分三層鋪設(shè)砂石墊層(此層在現(xiàn)場稱為褥墊層),用壓路機(jī)壓實到設(shè)計標(biāo)高,厚度共500mm。

11、在褥墊層施工完成后25天對復(fù)合地基做靜載荷試驗。靜載荷試驗的數(shù)量按不少于總樁數(shù)的0.5%及每個單體建筑不少于3點控制。同時按照規(guī)范要求檢測基礎(chǔ)變形及檢測壓縮模量,沉降量控制為:總沉降量≤50mm,柱間沉降差≤0.002L(L為柱距)。

(三)地基處理承載力試驗

取場地7#試驗點,采用現(xiàn)場靜載荷試驗,測得復(fù)合地基承載力極限值為210kpa,相應(yīng)的最大沉降量為16.30mm,滿足工程要求。

三、結(jié)束語

本文通過工程實例,針對軟土地區(qū)地基承載力不足時給出了有效的地基處理方案,該方法亦有效的控制了土層液化的產(chǎn)生;靜載荷試驗表明,砂石樁處理后的軟土地基承載力、地基變形均能滿足工程需要,效果理想。本文為粉土、粘性土、素填土、雜填土等軟土地區(qū)的地基處理提供設(shè)計和施工經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn):

[1] 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB 50007-2011.

篇6

摘要:根據(jù)升板結(jié)構(gòu)房屋的特點,結(jié)合工程實例,通過對該類房屋進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、構(gòu)造分析和結(jié)構(gòu)復(fù)算,對房屋的檢測和加固方法進(jìn)行了研究,從而使升板結(jié)構(gòu)房屋滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求,進(jìn)而推廣升板結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用。

引言

升板結(jié)構(gòu)是二十世紀(jì)七八十年代的一種鄉(xiāng)昭些結(jié)構(gòu)形式,其主要特點為現(xiàn)場濕作業(yè)少、構(gòu)件統(tǒng)一、易于預(yù)制、板底平整等。正是由于這些特點和當(dāng)時施工技術(shù)等原因,所以建設(shè)了較多的這種結(jié)構(gòu)形式的房屋。在當(dāng)前城市改造過程中,或多或少地會遇到這類房屋。其主要缺點為水平剛度較小,柱板連接節(jié)點較弱等。本文結(jié)合工程實例對這類房屋的特點進(jìn)行分析,并對加固設(shè)計方法進(jìn)行研究。

一、工程概況

某商場為一幢4層混凝土結(jié)構(gòu)房屋,建筑面積8000時。房屋結(jié)構(gòu)形式為柱板結(jié)構(gòu),柱形式為角鋼勁性柱;1層,2層采用密肋樓板升板結(jié)構(gòu),3層,4層采用平板升板結(jié)構(gòu)。柱設(shè)計截面尺寸為350x350,內(nèi)配4藝80x8等邊角鋼。密肋板的肋梁截面尺寸為120*250,柱邊肋梁負(fù)彎矩處配2小18,跨中正彎矩配2似5,箍筋為雙肢懷@150;跨中肋梁負(fù)彎矩配砷18,正彎矩配125,拉結(jié)筋為S形拓@150。后澆方形柱帽,柱帽尺寸為1500x1500x400。平板設(shè)計板厚為200,內(nèi)配X14)150鋼筋雙層雙向配置,板底、板頂鋼筋的斷開位置均在跨中1/3處。后澆錐形柱帽,柱帽尺寸為1800x1800x300?;炷猎O(shè)計標(biāo)號為300號。升板與柱之間的連接采用型鋼承重銷、型鋼與提升環(huán)中的預(yù)埋型鋼焊接。房屋采用柱下條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深2.000m,電梯井及樓梯間位置的基礎(chǔ)為筏片基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深為2.000m,混凝土設(shè)計標(biāo)號為200號。

二、現(xiàn)場調(diào)查

由于房屋使用歷史較長,在平時使用過程中沒有按照原設(shè)計荷載要求進(jìn)行使用,曾多次對房屋進(jìn)行改造,樓層面裝飾層厚度達(dá)到300~,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原始設(shè)計荷載。在現(xiàn)場將所有樓層裝飾層全部拆除后,發(fā)現(xiàn)原有平板呈現(xiàn)明顯的凹凸現(xiàn)象,與無梁樓板在均布荷載作用下的變形情況完全一致,說明長期荷載作用下,混凝土樓板已經(jīng)出現(xiàn)了永久變形。1層大部分混凝土柱的混凝土質(zhì)量較差,鋼筋銹蝕較嚴(yán)重,混凝土表面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有部分保護(hù)層剝落,2層混凝土柱的混凝土質(zhì)量略好于1層框架柱。角鋼勁性柱由于保護(hù)層厚度較薄,鋼材表面已經(jīng)銹蝕,銹蝕量不大,樓板的鋼筋銹蝕情況不明顯。1層的混凝土標(biāo)號比原設(shè)計200號混凝土低,1層可評定為C15,2層可評定為C25;3層,4層的混凝土標(biāo)號離散性較大,可以評定為C25。

升板結(jié)構(gòu)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)部分外露型鋼承重銷出現(xiàn)較為嚴(yán)重的銹蝕現(xiàn)象,個別構(gòu)件銹蝕量已經(jīng)大于5mm,嚴(yán)重影響了承重銷的承載能力。

三、構(gòu)造分析

按照現(xiàn)行建筑抗震設(shè)防等級分類標(biāo)準(zhǔn),房屋為丙類建筑,框架的抗震等級為二級。

現(xiàn)行GB50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范(2008版)對結(jié)構(gòu)體系的要求:結(jié)構(gòu)體系尚宜符合下列各項要求:1)宜有多道抗震防線;2)宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中;3)結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。對板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)而言,規(guī)范要求:房屋的周邊和樓、電梯洞口周邊應(yīng)采用有梁框架;房屋的屋蓋和地下1層頂板宜采用梁板結(jié)構(gòu)。板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻應(yīng)承擔(dān)結(jié)構(gòu)的全部地震作用,各層板柱部分應(yīng)滿足計算要求,并應(yīng)能承擔(dān)不少于各層全部地震作用的200%。顯然本工程的結(jié)構(gòu)體系不能滿足規(guī)范要求。

四、結(jié)構(gòu)復(fù)算

1)根據(jù)計算結(jié)果,大部分框架柱的軸壓比以及配筋不能滿足使用要求,其中最大值為1.75,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的0.85。地基基礎(chǔ)承載能力基本能夠滿足使用要求。2)層間位移及結(jié)構(gòu)動力特性計算結(jié)果表明,樓層集中質(zhì)量較大,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較弱,層間位移最大值為1/397,是規(guī)范規(guī)定的2倍多。3)框架柱的箍筋設(shè)置亦不滿足抗震設(shè)計規(guī)范的要求。

五、小結(jié)

1)從整個結(jié)構(gòu)來看,本房屋結(jié)構(gòu)體系均為板柱結(jié)構(gòu)。原結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有考慮抗震設(shè)防,柱板連接節(jié)點構(gòu)造、框架柱的抗震構(gòu)造措施等均不能滿足抗震構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)的承載力達(dá)不到7度抗震設(shè)防要求。因此房屋整體抗震性能不符合現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范要求。2)層間位移及結(jié)構(gòu)動力特性計算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度明顯較弱,層間位移均超過規(guī)范規(guī)定限值。

六、加固方法研究

根據(jù)驗算結(jié)果并依據(jù)GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范,建議對整個建筑結(jié)構(gòu)采取如下加固措施:

1)由于結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小,層間位移不能滿足規(guī)范要求,應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)奈恢迷鲈O(shè)抗側(cè)力構(gòu)件,提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,減小層間位移。結(jié)構(gòu)層間位移和動力特性計算結(jié)果中可以看出,增加抗側(cè)力構(gòu)件(抗震墻)后,房屋的結(jié)構(gòu)體系由原來的板柱體系轉(zhuǎn)化為板柱一抗震墻體系。層間位移計算明顯減小,房屋振動周期縮短,結(jié)構(gòu)整體水平剛度有了較大的提高。結(jié)構(gòu)體系相對而言比較合理,且滿足了現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求。

2)樓板應(yīng)當(dāng)全面鑿除裝修層,減輕結(jié)構(gòu)的恒載。

3)對于密肋樓板應(yīng)當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。密肋樓板的加固方法可采用加固密肋的方法,在板肋正負(fù)彎矩區(qū)粘貼高強片材,如鋼板或碳纖維材料。

4)混凝土柱,應(yīng)首先鑿除混凝土柱表面已經(jīng)碳化、酥裂部分,采用擴(kuò)大截面法進(jìn)行加固。為了保證框架柱的連續(xù)性,柱鋼筋應(yīng)穿樓板至屋面,并增設(shè)箍筋加密區(qū)。關(guān)鍵詞:升板結(jié)構(gòu)抗震性能加固

摘要:根據(jù)升板結(jié)構(gòu)房屋的特點,結(jié)合工程實例,通過對該類房屋進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、構(gòu)造分析和結(jié)構(gòu)復(fù)算,對房屋的檢測和加固方法進(jìn)行了研究,從而使升板結(jié)構(gòu)房屋滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求,進(jìn)而推廣升板結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用。

引言

升板結(jié)構(gòu)是二十世紀(jì)七八十年代的一種鄉(xiāng)昭些結(jié)構(gòu)形式,其主要特點為現(xiàn)場濕作業(yè)少、構(gòu)件統(tǒng)一、易于預(yù)制、板底平整等。正是由于這些特點和當(dāng)時施工技術(shù)等原因,所以建設(shè)了較多的這種結(jié)構(gòu)形式的房屋。在當(dāng)前城市改造過程中,或多或少地會遇到這類房屋。其主要缺點為水平剛度較小,柱板連接節(jié)點較弱等。本文結(jié)合工程實例對這類房屋的特點進(jìn)行分析,并對加固設(shè)計方法進(jìn)行研究。

一、工程概況

某商場為一幢4層混凝土結(jié)構(gòu)房屋,建筑面積8000時。房屋結(jié)構(gòu)形式為柱板結(jié)構(gòu),柱形式為角鋼勁性柱;1層,2層采用密肋樓板升板結(jié)構(gòu),3層,4層采用平板升板結(jié)構(gòu)。柱設(shè)計截面尺寸為350x350,內(nèi)配4藝80x8等邊角鋼。密肋板的肋梁截面尺寸為120x250@615,柱邊肋梁負(fù)彎矩處配2小18,跨中正彎矩配2似5,箍筋為雙肢懷@150;跨中肋梁負(fù)彎矩配砷18,正彎矩配125,拉結(jié)筋為S形拓@150。后澆方形柱帽,柱帽尺寸為1500x1500x400。平板設(shè)計板厚為200,內(nèi)配X14)150鋼筋雙層雙向配置,板底、板頂鋼筋的斷開位置均在跨中1/3處。后澆錐形柱帽,柱帽尺寸為1800x1800x300?;炷猎O(shè)計標(biāo)號為300號。升板與柱之間的連接采用型鋼承重銷、型鋼與提升環(huán)中的預(yù)埋型鋼焊接。房屋采用柱下條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深2.000m,電梯井及樓梯間位置的基礎(chǔ)為筏片基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深為2.000m,混凝土設(shè)計標(biāo)號為200號。

二、現(xiàn)場調(diào)查

由于房屋使用歷史較長,在平時使用過程中沒有按照原設(shè)計荷載要求進(jìn)行使用,曾多次對房屋進(jìn)行改造,樓層面裝飾層厚度達(dá)到300~,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原始設(shè)計荷載。在現(xiàn)場將所有樓層裝飾層全部拆除后,發(fā)現(xiàn)原有平板呈現(xiàn)明顯的凹凸現(xiàn)象,與無梁樓板在均布荷載作用下的變形情況完全一致,說明長期荷載作用下,混凝土樓板已經(jīng)出現(xiàn)了永久變形。1層大部分混凝土柱的混凝土質(zhì)量較差,鋼筋銹蝕較嚴(yán)重,混凝土表面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有部分保護(hù)層剝落,2層混凝土柱的混凝土質(zhì)量略好于1層框架柱。角鋼勁性柱由于保護(hù)層厚度較薄,鋼材表面已經(jīng)銹蝕,銹蝕量不大,樓板的鋼筋銹蝕情況不明顯。1層的混凝土標(biāo)號比原設(shè)計200號混凝土低,1層可評定為C15,2層可評定為C25;3層,4層的混凝土標(biāo)號離散性較大,可以評定為C25。

升板結(jié)構(gòu)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)部分外露型鋼承重銷出現(xiàn)較為嚴(yán)重的銹蝕現(xiàn)象,個別構(gòu)件銹蝕量已經(jīng)大于5mm,嚴(yán)重影響了承重銷的承載能力。

三、構(gòu)造分析

按照現(xiàn)行建筑抗震設(shè)防等級分類標(biāo)準(zhǔn),房屋為丙類建筑,框架的抗震等級為二級。

現(xiàn)行GB50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范(2008版)對結(jié)構(gòu)體系的要求:結(jié)構(gòu)體系尚宜符合下列各項要求:1)宜有多道抗震防線;2)宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中;3)結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。對板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)而言,規(guī)范要求:房屋的周邊和樓、電梯洞口周邊應(yīng)采用有梁框架;房屋的屋蓋和地下1層頂板宜采用梁板結(jié)構(gòu)。板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻應(yīng)承擔(dān)結(jié)構(gòu)的全部地震作用,各層板柱部分應(yīng)滿足計算要求,并應(yīng)能承擔(dān)不少于各層全部地震作用的200%。顯然本工程的結(jié)構(gòu)體系不能滿足規(guī)范要求。

四、結(jié)構(gòu)復(fù)算

1)根據(jù)計算結(jié)果,大部分框架柱的軸壓比以及配筋不能滿足使用要求,其中最大值為1.75,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的0.85。地基基礎(chǔ)承載能力基本能夠滿足使用要求。2)層間位移及結(jié)構(gòu)動力特性計算結(jié)果表明,樓層集中質(zhì)量較大,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較弱,層間位移最大值為1/397,是規(guī)范規(guī)定的2倍多。3)框架柱的箍筋設(shè)置亦不滿足抗震設(shè)計規(guī)范的要求。

五、小結(jié)

1)從整個結(jié)構(gòu)來看,本房屋結(jié)構(gòu)體系均為板柱結(jié)構(gòu)。原結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有考慮抗震設(shè)防,柱板連接節(jié)點構(gòu)造、框架柱的抗震構(gòu)造措施等均不能滿足抗震構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)的承載力達(dá)不到7度抗震設(shè)防要求。因此房屋整體抗震性能不符合現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范要求。2)層間位移及結(jié)構(gòu)動力特性計算結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度明顯較弱,層間位移均超過規(guī)范規(guī)定限值。

六、加固方法研究

根據(jù)驗算結(jié)果并依據(jù)GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范,建議對整個建筑結(jié)構(gòu)采取如下加固措施:

1)由于結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小,層間位移不能滿足規(guī)范要求,應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)?shù)奈恢迷鲈O(shè)抗側(cè)力構(gòu)件,提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,減小層間位移。結(jié)構(gòu)層間位移和動力特性計算結(jié)果中可以看出,增加抗側(cè)力構(gòu)件(抗震墻)后,房屋的結(jié)構(gòu)體系由原來的板柱體系轉(zhuǎn)化為板柱一抗震墻體系。層間位移計算明顯減小,房屋振動周期縮短,結(jié)構(gòu)整體水平剛度有了較大的提高。結(jié)構(gòu)體系相對而言比較合理,且滿足了現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求。

2)樓板應(yīng)當(dāng)全面鑿除裝修層,減輕結(jié)構(gòu)的恒載。

3)對于密肋樓板應(yīng)當(dāng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。密肋樓板的加固方法可采用加固密肋的方法,在板肋正負(fù)彎矩區(qū)粘貼高強片材,如鋼板或碳纖維材料。

4)混凝土柱,應(yīng)首先鑿除混凝土柱表面已經(jīng)碳化、酥裂部分,采用擴(kuò)大截面法進(jìn)行加固。為了保證框架柱的連續(xù)性,柱鋼筋應(yīng)穿樓板至屋面,并增設(shè)箍筋加密區(qū)。

5)對于升板結(jié)構(gòu)與混凝土柱之間的連接,應(yīng)增澆柱帽,提高樓板的抗沖切能力。

七、結(jié)語

房屋按照上述建議進(jìn)行全面整修加固后,將房屋改造成為倉儲式大賣場,目前房屋運行情況良好。升板結(jié)構(gòu)的缺點是層間水平剛度較小,大多數(shù)沒有設(shè)置抗震墻和周邊框架梁。在按照現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范對原有房屋進(jìn)行全面的加固改造后,房屋能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。在現(xiàn)場檢測時應(yīng)重點對柱板連接節(jié)點進(jìn)行檢測。

5)對于升板結(jié)構(gòu)與混凝土柱之間的連接,應(yīng)增澆柱帽,提高樓板的抗沖切能力。

篇7

改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,施工企業(yè)的發(fā)展也非???,新成立了很多施工企業(yè);但是,施工企業(yè)人員素質(zhì)相對低下,企業(yè)管理往往采取“以包代管”的方式,即以承包代替管理。管理粗放也來自缺少經(jīng)驗以及項目中存在眾多的不確定性,例如,對于新型工程,由于沒有經(jīng)驗,難以進(jìn)行科學(xué)的管理,而工程設(shè)計、資金、材料、人力等方面也存在很大的不確定性,從而給管理帶來了很大的難度。

技術(shù)含量低是由工程項目的特點決定的。因為施工企業(yè)承擔(dān)的大部分項目技術(shù)相對簡單,所以進(jìn)入的門檻較低,只要有一定的技術(shù)人員,再配以進(jìn)行過一定培訓(xùn)的農(nóng)民工就可以進(jìn)行。在這種情況下,每個工程項目都會引來多個企業(yè)參加招.甚至出現(xiàn)一些企業(yè)為了養(yǎng)活工人,不惜賠本地壓低成本,從而造成施工企業(yè)的競爭激烈和低利潤。

一個項目的成敗,管理工作是關(guān)鍵,項目管理好壞,經(jīng)營管理工作至關(guān)重要、起決定性作用。經(jīng)營管理歸結(jié)起來主要有四點:一是加大對外經(jīng)營結(jié)算力度;二是內(nèi)部挖潛,提高工效,降低成本;三是尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點;四是利用現(xiàn)有資源,爭取標(biāo)外工程。

作為建設(shè)項目的業(yè)主,應(yīng)重視施工準(zhǔn)備工作,積極為擬建工程創(chuàng)造一切條件,對發(fā)揮企業(yè)優(yōu)勢、合理供應(yīng)資源、加快施工速度、提高工程質(zhì)量、降低工程成本、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、實現(xiàn)企業(yè)管理現(xiàn)代化等有重要的意義。

2 影響建筑工程施工質(zhì)量的因素

工程項目施工所涉及的范圍非常廣泛,如環(huán)節(jié)多、涉及工種多、人員多、項目功能及屬性不同,工程所處環(huán)境千差萬別等,因此影響工程質(zhì)量的因素也是多方面的。

2.1 人的因素

人的因素主要指領(lǐng)導(dǎo)者的素質(zhì)、操作人員的技術(shù)水平以及服務(wù)人員的質(zhì)量觀念。保證施工質(zhì)量首先要考慮到人的因素,因為人是施工過程的主體,工程質(zhì)量的形成受到所有參加工程項目施工的工程技術(shù)人員、操作人員、服務(wù)人員共同作用。近年來,我國建筑工程質(zhì)量事故頻繁發(fā)生的一個重要原因就在于甲方素質(zhì)較低和行為不規(guī)范。

2.2 材料因素

材料質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ),材料質(zhì)量不符合要求,工程質(zhì)量也就不可能符合標(biāo)準(zhǔn)。所以加強材料的質(zhì)量控制,是提高工程質(zhì)量的重要保證。一些承包商在拿到工程后,為謀取更多利益,不按工程技術(shù)規(guī)范要求的品種、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等采購相應(yīng)的成品或半成品,或因采購人員素質(zhì)低下,對其原材料的質(zhì)量不進(jìn)行有效控,給工程留下質(zhì)量隱患。

2.3 其他因素

(1)施工方法

施工過程中的方法,指在建筑工程項目整個建設(shè)周期內(nèi)所采取的技術(shù)方案、工藝流程、組織措施、檢測手段和施工組織設(shè)計等。在方法上出現(xiàn)的問題往往是比較多的,如制定了施工組織設(shè)計,不能嚴(yán)格執(zhí)行,不按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工,不注重施工過程的管理,不制定切實可行的預(yù)防措施,出現(xiàn)問題了才去處理。特別是施工方案的正確與否,直接影響建筑工程質(zhì)量,如:由于施工方案考慮不周而拖延進(jìn)度,影響質(zhì)量,增加投資。

(2) 環(huán)境因素

影響工程項目質(zhì)量的環(huán)境因素較多,工程技術(shù)環(huán)境,如工程地質(zhì)、水文、氣象等;工程管理環(huán)境,如質(zhì)量保證體系、質(zhì)量管理制度等;勞動環(huán)境,如勞動組合、勞動工具、工作面等;人文環(huán)境,如當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情、社會治安、富裕程度等。環(huán)境因素對于工程質(zhì)量的影響,具有復(fù)雜多變的特點,如氣象條件變化萬千,溫度、濕度、大風(fēng)、暴雨、酷暑、嚴(yán)寒都直接影響工程質(zhì)量往往前一工序就是后一工序的環(huán)境,前一分項、分部工程也就是后一分項、分部工程的環(huán)境。

2 施工過程控制

工程項目施工涉及面廣,是一個極其復(fù)雜的過程,其影響質(zhì)量的因素很多。一方面如設(shè)計、材料、機(jī)械、地形、地質(zhì)、水文、氣象、施工工藝、操作方法、技術(shù)措施、管理制度等,均直接影響著工程項目的施工質(zhì)量;而且工程項目位置固定、體積大,不像工業(yè)生產(chǎn)有固定的流水線、規(guī)范化的生產(chǎn)工藝及檢測技術(shù)、成套的生產(chǎn)設(shè)備和穩(wěn)定的生產(chǎn)條件,由于影響施工項目質(zhì)量的因素很多,因而容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。另一方面,在施工過程中,怎么樣保證施工進(jìn)度及與學(xué)校正常教學(xué)不發(fā)生矛盾也是關(guān)鍵所在。比如,施工單位在項目開工時,必須事先向?qū)W校通報,并告知有關(guān)安全防范知識,主動根據(jù)學(xué)校師生活動范圍等實際,合理設(shè)置警示標(biāo)志、繞行指示標(biāo)志等,引導(dǎo)師生避讓危險。特別要合理確定塔吊立塔位置,采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施,保障師生安全。

再者,如材料、操作、環(huán)境的微小差異或波動,機(jī)械設(shè)備的正常磨損等,都會產(chǎn)生質(zhì)量變異甚至造成質(zhì)量事故。在工程項目建成后,若發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題又不可能像一些工業(yè)產(chǎn)品那樣拆卸、解體、更換配件,更不能實行“包換”或“退款”,所以,工程項目施工過程中的質(zhì)量管理就顯得尤為重要。作為學(xué)校的項目管理人員,應(yīng)配合監(jiān)理單位在這些施工過程的工作;檢查施工現(xiàn)場各種安全標(biāo)示和臨時設(shè)施的設(shè)置,檢查、督促施工單位與分包單位之問簽訂施工安全生產(chǎn)協(xié)議書、檢查施工單位安全技術(shù)措施或文明施工措施費用的使用計劃;督促施工單位制定安全事故應(yīng)急救援方案、監(jiān)控對重點部位和重點環(huán)節(jié)制定的工程項目危險源監(jiān)控措施與應(yīng)急救援方案的實施。

同是地,施工中會出現(xiàn)各種各樣的問題, 協(xié)調(diào)管理也不例外,作為技術(shù)管理人員,要善于不斷地總結(jié)前人的或者是以前工作中的經(jīng)驗教訓(xùn)。

施工中的協(xié)調(diào)工作,牽涉面廣且又瑣碎。只有突出各專業(yè)協(xié)調(diào)對施工的重要性,加強這方面的管理,同時做好每一部分的工作,才有可能把問題、隱患消滅在萌芽狀態(tài),保證工程質(zhì)量。

3 施工質(zhì)量控制

項目施工質(zhì)量管理的主要對象是工程質(zhì)量,要建成一個高質(zhì)量的工程,必須對整個工程項目施工實施嚴(yán)格的質(zhì)量控制。忽視工程質(zhì)量,將會造成嚴(yán)重隱患,而且后患無窮,對此,一定要有清醒的認(rèn)識。汶川大地震暴露了基礎(chǔ)建筑質(zhì)量存在的諸多問題,讓我們付出了極其慘痛的代價。有些建筑規(guī)模不太,利潤較小,因此建設(shè)單位選用的施工單位資質(zhì)較低,甚至無證施工。施工人員中受過專業(yè)訓(xùn)練的人員很步,其素質(zhì)較差,從而導(dǎo)致工程質(zhì)量明顯低劣,造成不步缺陷和隱患。施工是出現(xiàn)抗震施工質(zhì)量問題原因是多方面的.但主要有以下幾方面:一是施工人員抗震意識薄弱.目前有些建筑企業(yè)施工人員的流動性大,制度不健全,有些施工人員認(rèn)識不到保證施工質(zhì)量的重要性。

我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定對建筑物抗震設(shè)防目標(biāo)是“小震不壞、中震可修、大震不倒”。而影響建筑物抗震性能的主要因素有結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、建造年代及建筑體型、現(xiàn)狀質(zhì)量、所用材料等。不同建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力一般從簡體、剪力墻、框架、磚混等結(jié)構(gòu)類型依次下降:建筑材料如混凝土、砂漿的強度等級,鋼材的型號以及施工水平等也都對建筑抗震能力具有重要影響。

嚴(yán)格執(zhí)行國家制定的建筑抗震設(shè)計規(guī)范,特別是強制性抗震技術(shù)規(guī)范是非常必要的??拐鹗┕な菍崿F(xiàn)抗震設(shè)計,落實抗震構(gòu)造措施,確保工程抗震能力的關(guān)鍵。施工質(zhì)量的好與差直接影響工程的抗震效果,因此施工管理人員及施工人員要對設(shè)防的施工質(zhì)量引起足夠的重視。施工單位要利用班前會對施工人員宣傳抗震知識和抗震施工質(zhì)量的重要性,提高抗震意識,以使在工程建設(shè)中嚴(yán)格按著施工圖紙、抗震規(guī)范及有關(guān)抗震構(gòu)造圖集進(jìn)行施工。保證工程的抗震質(zhì)量,杜絕抗震隱患。

建設(shè)單位應(yīng)設(shè)立質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)并配備相應(yīng)人員,加強對設(shè)計和施工質(zhì)量的過程控制和驗收管理。在工程建設(shè)中,要保證合理工期、造價和住宅設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),不得擅自變更已審查批準(zhǔn)的施工圖設(shè)計文件等。健全抗震設(shè)防施工質(zhì)量專項檢查和監(jiān)督制度。各級工程質(zhì)量監(jiān)督部門,對工程質(zhì)量進(jìn)行檢查時,要同時對抗震設(shè)防質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和檢查。在檢查中發(fā)現(xiàn)不符合抗震設(shè)計、施工規(guī)范要求的。要及時要求施工單位進(jìn)行整改,整改后要認(rèn)真復(fù)查,確保工程質(zhì)量合格。

4 結(jié) 語

企業(yè)管理變革的核心在于,適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,實施企業(yè)戰(zhàn)略管理,加強人才隊伍建設(shè),通過變革組織結(jié)構(gòu)和工作流程等管理要素,并采用先進(jìn)的管理和技術(shù)手段,提高管理水平和技術(shù)水平。其中,“實施企業(yè)戰(zhàn)略管理”的目的在于為企業(yè)的發(fā)展指明方向,并根據(jù)實際情況不斷地修正方向;“加強人才隊伍建設(shè)”的目的在于為企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)提供人力資源保障;“提高管理水平和技術(shù)水平”的目的在于實現(xiàn)企業(yè)管理的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,提高企業(yè)的核心競爭力。

在管理措施方面,則是要求項目管理者統(tǒng)一思想,并且各參與方的管理目標(biāo)應(yīng)該保持統(tǒng)一,在實現(xiàn)目標(biāo)的過程中應(yīng)采取動態(tài)控制,如做好工作面的安排和控制,做好材料和機(jī)械設(shè)備的供應(yīng),及時檢查工序質(zhì)量,搞好工序交接檢查,進(jìn)行成品保護(hù),處理好交叉施工的安全防護(hù)以及文明施工問題等等都須統(tǒng)籌安排。

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【關(guān)鍵詞】民用建筑;施工質(zhì)量;控制措施

控制和消除民用建筑工程質(zhì)量通病,是建筑企業(yè)的社會責(zé)任,也是一種社會行為的共識??刂乒こ藤|(zhì)量通病,應(yīng)從提高工程質(zhì)量管理水平入手,以便工程全過程的施工環(huán)節(jié)均能按照強制性標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)進(jìn)行施工作業(yè),才能嚴(yán)格控制和提高民用建筑的工程質(zhì)量。廣義地來說:質(zhì)量通病的范圍很廣,因此,針對民用建筑工程質(zhì)量的控制,本文只對近年工作中看到的施工過程中的一些常見施工現(xiàn)象與施工措施做出表述,不涉及責(zé)任主體行為監(jiān)管方面內(nèi)容。

1 民用建筑地基與基礎(chǔ)質(zhì)量措施與施工控制

結(jié)構(gòu)工程一般以地基基礎(chǔ)處理方法、基坑開挖方法以及天然地基夾層處理、換填地基、復(fù)合地基、樁基礎(chǔ)以及降水常見問題的質(zhì)量控制。另外建筑中由于地理地形所處地貌的不同,地基也呈現(xiàn)其特殊性,我國特殊(目前已查明定性的土壤結(jié)構(gòu))地基有軟土地基、濕陷性黃土地基、膨脹土地基、紅粘土地基、多年凍土地基、有機(jī)質(zhì)土和泥炭土地基等;另外還分非均勻地基、山區(qū)地基、可液化地基以及大面積人工填土地基等等,都對民用建筑地基基礎(chǔ)施工和質(zhì)量控制提出了更高的要求。因此,民用建筑施工中對地基處理目的與意義在于提高地基強度,從而減少地基變形、降低地基滲透性和避免地基液化。

1、常見地基處理施工措施

地基處理應(yīng)選擇有標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)并且可靠的方法,以便于施工及檢查;基坑開挖、支護(hù)應(yīng)有施工方案,深基坑超過5m(含5m)應(yīng)按建設(shè)部規(guī)定對施工方案經(jīng)專家論證(施工企業(yè)組織,5人以上);換填地基在復(fù)雜地基挖到標(biāo)高后也應(yīng)查明夾層情況,或由勘察、設(shè)計明確可以不考慮夾層情況的換填厚度(夾層太多、太厚時);換填材料應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;對換填地基要注重施工質(zhì)量的控制,一般以壓實系數(shù)控制,應(yīng)通過壓實系數(shù)確定壓實機(jī)械的速度、振動、壓實遍數(shù)等參數(shù),在施工過程中隨時控制。換填完成后,以分層壓實系數(shù)和靜載試驗所得的承載力特征值反映換填質(zhì)量,也可輔以動力觸探的方法查明換填質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)各種復(fù)合地基的適用范圍,選擇較為常用的復(fù)合地基,以免造成返工等不必要的損失。樁基礎(chǔ)應(yīng)選擇便于檢查、可靠的類型。對于大直徑端承型灌注樁應(yīng)注意樁與墩的區(qū)別。樁長大于6m,樁長與擴(kuò)大頭直徑的比值大于3為樁,否則應(yīng)按墩考慮。另外,勘察、設(shè)計規(guī)范要求成孔后勘察、設(shè)計人員應(yīng)逐個驗孔。樁基礎(chǔ)成樁后應(yīng)檢驗樁身質(zhì)量和承載力,應(yīng)符合《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2003及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。施工時應(yīng)做好基坑開挖、支護(hù)、排水、澆筑混凝土(止水帶、后澆帶留設(shè),大體積砼施工,基坑回填)等工作。

2、地基處理設(shè)計程序和處理方法

將局部軟弱層或硬物盡可能挖除,回填與天然土壓縮性相近的材料,分層夯實;處理后的地基應(yīng)保證建筑物各部位沉降量趨于一致,以減少地基的不均勻下沉。對于范圍和深度較大的軟土坑,由于回填材料與天然地基密實度相差較大,會造成基礎(chǔ)不均勻下沉,所以還要考慮加強上部結(jié)構(gòu)的強度,以抵抗地基不均勻沉降而引起的內(nèi)力。在防潮層下設(shè)鋼筋混凝土或鋼筋磚圈梁。

當(dāng)樁基或部分基槽下有基巖、舊墻基、老灰土、壓實路面等硬土或堅硬物時,首先在基坑、地槽范圍內(nèi)盡可能地挖除,以免基礎(chǔ)局部落在硬物上造成不均勻沉降使上部建筑物開裂。硬土、硬物挖除后,若深度小于1.5m時,可用砂、砂卵石或灰土回填;若長度大于5m時,則將槽底做1∶2踏步,灰土墊層與兩端緊密連接,然后做深基礎(chǔ)。

2 民用建筑主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量措施與施工控制

主體結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制的要點主要有:模板、鋼筋、混凝土、砌體以及后錨固與加固五個方面。

1、模板質(zhì)量措施與施工控制

模板是形成混凝土結(jié)構(gòu)的一道重要工序,也是易造成安全事故和混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的一個重要因素。由于勞務(wù)社會化、過去缺乏標(biāo)準(zhǔn)約束,模板也是較為失控的一道工序。應(yīng)從施工準(zhǔn)備階段建設(shè)、監(jiān)理單位就督促施工單位貫徹、執(zhí)行。應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行模板設(shè)計,要有可操作性的模板施工及拆除方案(對模板的承載力、剛度、穩(wěn)定性要有具體措施來保證)。對模板立柱的間距、排距、豎向和水平剪刀撐、斜撐、水平拉桿和掃地桿設(shè)置,與結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)符合強制性標(biāo)準(zhǔn)條文規(guī)定。如:超高大模板(高8m,或跨度18m,或施工總荷載大于10kN/m2,或集中

線荷載大于15kN/m)高大模板工程除應(yīng)符合《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008外,還應(yīng)符合建設(shè)部《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》要求。在沒有計算依據(jù)的情況下,必須保持2層支撐。

2、鋼筋強度要求以及工藝檢驗

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001(2008年版)實施后,抗震設(shè)防的建筑使用的鋼筋應(yīng)符合抗震性能指標(biāo)的HRB335E、HRB400E鋼筋。在生產(chǎn)、市場尚不能解決的情況下,進(jìn)場驗收應(yīng)滿足全部抗震性能指標(biāo)要求(屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎、強屈比、屈標(biāo)比、最大力總伸長率共7項指標(biāo))。委托鋼筋外加工應(yīng)注意鋼筋原材料的見證取樣送檢,符合指標(biāo)要求才能使用,加工過程中注意控制鋼筋冷拉伸長率。同樣由于勞務(wù)社會化的原因,鋼筋綁扎的一些關(guān)鍵構(gòu)造部位,如箍筋加密、附加鋼筋、頂層框架梁柱節(jié)點等部位,監(jiān)理單位及施工單位應(yīng)加強檢查,以滿足設(shè)計圖紙及驗收規(guī)范的要求。

3、混凝土施工工藝的技術(shù)指標(biāo)

預(yù)拌混凝土采用泵送施工應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求,布料均勻、振搗密實、滾筒滾壓、多次搓平(掌握覆蓋塑料布的時間)。對混凝土構(gòu)件的缺陷處理應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002規(guī)定,不應(yīng)長期放置不處理,或隨勞務(wù)隨拆模隨涂抹。出現(xiàn)磚與砂漿間的縫隙。蒸壓粉煤灰磚砌體的砌筑質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場實體檢測。現(xiàn)場實體檢測應(yīng)按照《砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB50315檢測砌體抗剪強度。蒸壓粉煤灰磚砌體驗收前,建設(shè)單位應(yīng)提供現(xiàn)場實體檢測報告。為避免大量返工,應(yīng)盡早進(jìn)行現(xiàn)場實體檢測。

5、后錨固與加固

《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》JGJ145-2004和《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2006都涉及植筋和錨栓,但兩者的要求和檢驗數(shù)量、指標(biāo)是不同的。前者主要用于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,后者主要用于結(jié)構(gòu)加固。圓鋼應(yīng)加工成螺桿后再進(jìn)行植筋。兩者都要求先行設(shè)計(如鋼筋拉斷的分項系數(shù)),再行施工。結(jié)構(gòu)加固應(yīng)先行鑒定。鑒定應(yīng)選擇有資質(zhì)的專業(yè)單位進(jìn)行,根據(jù)不同情況選擇可靠性鑒定、危險房屋鑒定、建筑抗震鑒定等相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),鑒定應(yīng)有結(jié)論和建議。(結(jié)論較為籠統(tǒng),A~D級;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)有建議,有了建議也便于下步處理)。

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關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);抗震設(shè)計;問題;對策

中圖分類號:TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

近年來,世界各地地震多發(fā),防震設(shè)計這一涉及到建筑安全的話題再度呈現(xiàn)在世人面前,究竟怎樣的抗震設(shè)計才能使得建筑安全得到最大的保證?建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中常見的問題應(yīng)該怎樣避免?這都是現(xiàn)階段困擾抗震設(shè)計技術(shù)人員的問題。要想解決這些問題,就需要我們在日常工作中積累經(jīng)驗,不斷完善抗震理論,加強抗震設(shè)計方法的研究,致力于解決常見問題,早日尋求出一套最為精確的抗震設(shè)計方案。

一、建筑結(jié)構(gòu)抗震分析和設(shè)計的主要內(nèi)容

在罕遇地震作用下,抗震結(jié)構(gòu)都會部分進(jìn)入塑性狀態(tài),為了滿足大震作用下結(jié)構(gòu)的功能要求,有必要研究和計算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力。當(dāng)前國內(nèi)外抗震設(shè)計的發(fā)展趨勢,是根據(jù)對結(jié)構(gòu)在不同超越概率水平的地震作用下的性能或變形要求進(jìn)行設(shè)計,結(jié)構(gòu)彈塑性分析將成為抗震設(shè)計的一個必要的組成部分。但是由于結(jié)構(gòu)彈塑性分析的復(fù)雜性,在如何進(jìn)行計算和如何設(shè)定具體要求的問題上,各國的做法也有所不同。

我國現(xiàn)行抗震規(guī)范(GB50011-2010)要求建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下(小震),

按反應(yīng)譜理論計算地震作用,用彈性方法計算內(nèi)力及位移,并用極限狀態(tài)方法設(shè)計構(gòu)件。對于重要建筑或有特殊要求時,要用時程分析法補充計算,并進(jìn)行大震作用下的變形驗算[1]。這種先用多遇地震作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,再校核罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)彈塑性變形的方法,即為所謂的二階段設(shè)計方法。同時規(guī)范規(guī)定了結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的彈塑性變形的結(jié)構(gòu)彈塑性分析方法。

二、建設(shè)抗震設(shè)計中常見的問題

2.1 選擇建筑抗震場地

在相同的施工條件下,施工場地的地質(zhì)條件對建筑物的抗震性能起有十分重要的影響,受到破壞的程度存在明顯的差異,因此選擇建筑場地是建筑結(jié)構(gòu)抗震性能提高工作中一個十分重要的方面,在進(jìn)行場地選擇時,要盡量避開地質(zhì)條件較差的場地,最大程度上的減小地震帶來的損害。 微風(fēng)化、中等風(fēng)化的基巖、密實的砂土層以及含水量較低的黏土層都屬于比較有利的場地,而液化土、軟弱土、濕陷性黃土都屬于不利的場地,在選擇時要注意辨別。遇到無法避免的不理地段時,要根據(jù)土質(zhì)問題的級別采取一定的加強措施,以改變或改善不利的地質(zhì)條件帶來的影響,并且要對可能出現(xiàn)的不利影響進(jìn)行預(yù)先的估計,估算不同強度的地震可能會帶來的影響,并采取相應(yīng)的加固和加強處理。對于地震時可能出現(xiàn)崩塌、斷裂或塌陷的場地,應(yīng)該進(jìn)行事先的地基穩(wěn)固工作,有可能避開的情況下,盡量不選擇此類場地進(jìn)行施工,實在無法避開時,要確保穩(wěn)固工作的有效進(jìn)行[2]。

2.2 房屋建筑的地基設(shè)計

首先,在建造房屋建筑期間,同一個房屋建筑不允許建造在性質(zhì)不同的地基上。并且在地基應(yīng)用上,盡量全然應(yīng)用天然地基或是樁基,盡可能避免出現(xiàn)兩種地基各一半的狀況。從而增強房屋建筑的整體剛性,提高房屋建筑的抗震性能。 其次,在埋置房屋建筑的基礎(chǔ)時,需注意其埋置深度的控制。若基礎(chǔ)埋置深度過淺,將會減少房屋建筑的嵌固作用,增強房屋建筑在地震期間的振幅,提高震害發(fā)生幾率。因此在設(shè)計房屋建筑的基礎(chǔ)埋置深度時,應(yīng)盡量增加其埋置深度。并認(rèn)真做好基槽回填工作以及夯實工作,確?;靥钔量苫A(chǔ)側(cè)面的緊密接觸,提高房屋建筑地基穩(wěn)定性。 最后,房屋建筑是由上部建筑、基礎(chǔ)兩個部分所構(gòu)成的一個整體。因此在建筑室外地坪下,不應(yīng)應(yīng)用內(nèi)外交圈基礎(chǔ)圈梁,以免影響上部建筑和基礎(chǔ)的整體性。此外,應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)構(gòu)造柱鋼筋嵌入基礎(chǔ)圈梁內(nèi),從而加強上部建筑和基礎(chǔ)的連接牢固性。若建筑建造地段的土質(zhì)剛度較弱,則還需設(shè)置圈梁在基底底部。

2.3 房屋建筑屋頂與墻體的抗震設(shè)計

在地震期間,房屋建筑的受損程度與建筑質(zhì)量之間呈正比關(guān)系。也就是建筑質(zhì)量越重,建筑的受震害程度則越嚴(yán)重。反之,若建筑質(zhì)量越輕,那么其受震害程度將會越小。其次,建筑結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,其在地震災(zāi)害中的安全性也越高。因此,在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)盡可能最小化建筑質(zhì)量,以達(dá)到最小化減小房屋建筑受震害程度的目的。 一方面,減輕房屋建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,從而達(dá)到減輕房屋建筑墻體質(zhì)量的目的。若建筑的墻體質(zhì)量過重,將會降低建筑的抗震性能,使得建筑在面臨地震災(zāi)害時,易受破壞。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需對減輕墻體重量這一點進(jìn)行考慮。 另一方面,在建筑屋蓋設(shè)計期間,應(yīng)盡量選擇質(zhì)量較輕的材質(zhì)。并且不要在建筑屋頂設(shè)計中添加不必要的附屬物,以免增加屋蓋重量,間接增加建筑高度,對房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不良影響。若在屋蓋設(shè)計期間,個別物品是必須建造的,則需要通過設(shè)計盡可能降低其高度,并增強牢固性。選擇質(zhì)量輕的材料,從而提高建筑的抗震性能。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)則和對稱

根據(jù)抗震理念對建筑的平、立面布置進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計,保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的規(guī)則性,非常不規(guī)則的方案一般不建議采納,根據(jù)相關(guān)的政策規(guī)定,對于不規(guī)則的建筑設(shè)計(包括平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則),都應(yīng)該采用空間結(jié)構(gòu)計算模型。而對于凹凸不規(guī)則,則應(yīng)該采用復(fù)合樓板平面內(nèi)實際剛度強度變化的計算模型。對于相對薄弱的部位應(yīng)該乘以內(nèi)力增大系數(shù),按照相關(guān)規(guī)定對彈塑性變形進(jìn)行分析,并對薄弱部位進(jìn)行有針對性的抗震構(gòu)造措施。

對稱性是建筑結(jié)構(gòu)抗震性能十分重要的一個影響因素,包括了建筑物的平面對稱、質(zhì)量分布對稱以及結(jié)構(gòu)剛度對稱。最理想的方案實施建筑的平面形心、質(zhì)量中心、剛度中心都在一個點上,稱為“三心重合”。

三、 提高建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的方法

首先,各地區(qū)要根據(jù)所處區(qū)域的地質(zhì)特征,提高抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),以應(yīng)對可能發(fā)生的破壞性更強的地震災(zāi)害??萍肌⒌卣?、建設(shè)等部門要嚴(yán)格建筑技術(shù)規(guī)范,從建房選址、規(guī)劃設(shè)計、材料選用、施工保障等方面加強技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督檢查,確保各類建筑設(shè)施符合抗震設(shè)防要求。

同時要積極推廣研發(fā)符合本地建筑物特點的抗震減災(zāi)新技術(shù)、新工藝、新材料。積極借鑒發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)驗和技術(shù),推廣應(yīng)用到各類建筑設(shè)施中[3]。尤其是在重點設(shè)防地區(qū),即使成本高一些,也要堅持使用抗震能力更強的新技術(shù)、新工藝、新材料。 要堅決杜絕不安全建筑材料使用,要科學(xué)選材,新材料的使用要嚴(yán)格把關(guān),進(jìn)行抗震測試和檢驗,提高可靠性。需要提供相應(yīng)的出廠證明等材料,安排專人對材料質(zhì)量進(jìn)行檢測,將質(zhì)量安全責(zé)任落實到人,一旦出現(xiàn)問題,做到有據(jù)可查。 另外,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的實施者和管理者,對建筑的抗震能力起到最大的影響[4]。每個工作人員的工作成果都會對建筑抗震能力起到直接或間接的影響,因此,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵在于提高工作人員的整體素質(zhì),工作人員素質(zhì)的提高,必將帶領(lǐng)工程質(zhì)量的整體提升。

近年來頻繁的地震全方位檢驗了我國建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防,在暴露出許多嚴(yán)重問題的同時也使我們看到了希望。今后應(yīng)該堅持重點發(fā)展經(jīng)濟(jì)高效的抗震技術(shù)措施,在完善已有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開拓創(chuàng)新,提供更多更好的抗震技術(shù)和產(chǎn)品,發(fā)展相應(yīng)的設(shè)計方法和施工工法,完善規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系。此外也還要加強對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的監(jiān)督和管理,逐步使所有的重要建筑都按照性能設(shè)計的原則和方法進(jìn)行設(shè)計,進(jìn)而將抗震防災(zāi)措施落實每一棟建筑。

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關(guān)鍵詞 :場地類別;抗震設(shè)計;覆蓋層;等效剪切波速

中圖分類號:TU733文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

Abstract: Building site classification evaluation is an important content of the geotechnical engineering investigation. Therefore to establish a clear and reasonable construction method of site classification and index, so that we can on the site condition for effective evaluation and decision, is essential to ensure that the seismic safety of engineering construction effect. Methods of determining the site classification are based on the current "code for seismic design of buildings" (GB 50011-2010). With these methods, some differences are producing because the differences of the rock & the soil, the foundation depth or the foundation type and the later site elevation adjustment.

Key Words :site classification; seismic design; cladding layer; equivalent sheering wave speed

引言

由于中國特殊的地球動力學(xué)背景和區(qū)域構(gòu)造環(huán)境,其具有非常突出的地震災(zāi)害。因此建筑設(shè)計前應(yīng)確定建筑場地類別,并按該類別進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)計以有效地實現(xiàn)抗震減災(zāi)。

一、目前建筑場地類別的判定方法及存在的問題

目前對于建筑場地類別的判定,是依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)的規(guī)定:“建筑場地的類別劃分,應(yīng)以土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度為準(zhǔn)”。對于基巖埋深大于20m的土層取地面下20m深度范圍內(nèi)的土層為測試對象,對于基巖頂面埋深小于20m的土層取地面下至基巖頂面埋深范圍內(nèi)的土層為測試對象,先測定各巖土層的剪切波速值,后確定計算深度范圍內(nèi)土層的等效剪切波速值。覆蓋層厚度一般是通過鉆探及區(qū)域地質(zhì)資料綜合確定,并應(yīng)符合以下要求:a.一般情況下,應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s且其下臥各層巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層頂面的距離確定。b.當(dāng)?shù)孛?m以下存在剪切波速大于其上部各土層剪切波速2.5倍的土層,且該層及其下臥各層巖土的剪切波速均不小于400m/s時,可按地面至該土層頂面的距離確定。c.剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體,應(yīng)視同周圍土層。d.土層中的火山巖硬夾層,應(yīng)視為剛體,其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。根據(jù)土層的等效剪切波速及覆蓋層厚度,按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)中表4.1.6進(jìn)行場地類別的判定。但在工程實踐中,往往存在如下問題:

①以地表下20m深度范圍內(nèi)的巖土層為受測對象,此規(guī)定時常會遇到一些矛盾:如城市老城區(qū)人工填土層或郊區(qū)新近填土層較厚,20m深度范圍內(nèi)填土層所占的比重較大,其對等效剪切波速有極大的影響,當(dāng)場地上的填土層分布變化時,其不確定性增大;對于濱海地區(qū),地表下20m的受測對象可能無法考慮回填土層下的海泥和沉積土形成的軟弱層的影響,無疑會影響場地判定結(jié)果。此外規(guī)范中規(guī)定剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體應(yīng)視同周圍土層,這表明為準(zhǔn)確確定場地類別,對于局部陡增的波速值在計算中應(yīng)根據(jù)周圍土體作相應(yīng)的調(diào)整。此外,覆蓋層厚度的分檔在很多情況下由經(jīng)驗確定,存在很大的主觀性,易引起最終場地類別判定結(jié)果的偏差。

②人工填土具有成因不均勻、堆填時間差異大、成分復(fù)雜等特點,很大程度上受人為影響因素控制。一般的人工填土層沉積時間為幾十年-幾百年,近幾年甚至近期在場地的建筑、生活垃圾等填土也屬人工填土的范疇。例如某場地表層4m為人工填土,并假定覆蓋層厚度大于50m,測得地面以下20m深度范圍內(nèi)土層等效剪切波速值為240m/s,按規(guī)范判定其建筑場地類別為Ⅲ類;而若在勘察測試以前對現(xiàn)狀場地挖除表層的人工填土,采用均勻性及密實度好的土層進(jìn)行換填碾壓處理,處理后的填土層雖仍屬于填土范疇,若再進(jìn)行勘察時20m深度范圍內(nèi)土層等效剪切波速值必將大于250m/s,由此得出的結(jié)論將是場地類別為Ⅱ類。上述分析表明換填法或其他地基處理方法改變了土層的等效剪切波速值,進(jìn)而影響到對于建筑場地類別的劃分。

③計算起始面為“自然地面”時,對于建筑場地標(biāo)高變化不大、土層沉積厚度相對均勻的場地是無可爭議的。但有些場地,其平面尺寸不大但標(biāo)高變化較大,若自“自然地面起算”的要求具有相當(dāng)?shù)牟缓侠硇?。大量巖土工程勘察資料表明,在城市或人類活動密集區(qū),近地表人工堆積層或被擾動的地層分布范圍廣,厚度達(dá)數(shù)米,其強度和剪切波速低,嚴(yán)重影響到場地的等效波速度值,增加了場地類別判定的不確定性。對于一般高層建筑,該土層往往被挖除,不作為基礎(chǔ)持力層。在場地類別判定時是否應(yīng)考慮該層土值得考慮。

④等效剪切波速的計算深度取20m與覆蓋層厚度二者中的較小者。研究表明,地表以下30m深度內(nèi)的地層特性是影響地震效應(yīng)的關(guān)鍵。對于傳統(tǒng)的多層建筑物,當(dāng)采用淺基礎(chǔ)型式時,20m深度范圍內(nèi)包括了本工程的持力層及主要受力層。近些年來,建筑結(jié)構(gòu)類型變化很大,與高層及超高層建筑、大跨度橋梁對應(yīng)的深基坑及超深基坑挖深大,淺基礎(chǔ)型式已滿足不了要求,因此“20m深度范圍”已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足夠評價持力層及主要受力層。如北京地區(qū)目前在建的CBD核心區(qū)Z15地塊的“中國尊”項目,基坑開挖深度達(dá)37m,擬采用鉆孔灌注樁樁基型式,樁長近40m。該工程中地面以下20m深度范圍內(nèi)的土層都將被挖除,并不涉及地基持力層、受力層、樁側(cè)地基土層及樁端持力層,若仍以地面以下20m深度范圍進(jìn)行評價判定場地類別,最后判定的場地類別結(jié)果似乎不具參考價值。

上述問題,是巖土工程勘察評價場地類別時經(jīng)常遇到的問題。顯然,采用科學(xué)合理的方法確定建筑場地類別對于正確指導(dǎo)建筑設(shè)計有著重要的意義。但按目前的規(guī)范判定建筑場地類別,有時達(dá)不到準(zhǔn)確服務(wù)于建筑設(shè)計的要求。

二、工程實例

北京某深基坑巖土工程勘察項目場地位于北京老城區(qū)菜市口東南角,地上17層,建筑高度69m,地下5層,基礎(chǔ)埋深約21.4m。本工程中某鉆孔的波速測試成果如下表1。

表1 某鉆孔波速測試成果表

備注:地面以下20m土層等效剪切波速值為205m/s。

該工程勘察時,表層4.60m的雜填土為新近拆除民房堆積的建筑垃圾,結(jié)構(gòu)及其松散(場地條件見圖1),其測得的剪切波速值很小,直接造成地面以下20m土層等效剪切波速值偏??;若勘察時場地經(jīng)平整、雜填土層被全部挖除時,采用上表數(shù)據(jù)計算得到地面以下20m土層等效剪切波速值約為261m/s。當(dāng)場地覆蓋層厚度大于50m時,根據(jù)前后兩種計算結(jié)果,依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)判定建筑場地類別分別為Ⅲ類和Ⅱ類兩種完全不同的結(jié)論。同時,該工程基礎(chǔ)埋深大于20m,根據(jù)地面以下20m范圍內(nèi)的土層進(jìn)行建筑場地類別的判定對本工程是否具有針對性值得探討。

圖2 場地現(xiàn)狀圖

三、結(jié)論

①地震是對建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重破壞的一種地質(zhì)災(zāi)害。對于工民建工程,準(zhǔn)確合理地確定建筑場地類別以指導(dǎo)建筑設(shè)計者的設(shè)計工作具有重要意義。

②對于傳統(tǒng)的淺基礎(chǔ)建筑物確定場地類別時,采用“地面以下20m深度范圍以內(nèi)的土層作為受測對象”時是可取的,但對地面的定義是否宜根據(jù)具體工程確定,值得商榷。

③對于平面尺寸不大但標(biāo)高差異明顯的場地,在選定波速測試鉆孔時,應(yīng)選擇鉆孔孔口標(biāo)高與建筑物±0.00標(biāo)高相近的鉆孔進(jìn)行測試,此舉判定的場地類別將更準(zhǔn)確。

④由于地震破壞的影響實際上遠(yuǎn)超過地面以下20m。因此對于基礎(chǔ)埋深較大的建筑物或基礎(chǔ)埋深不大但采用深基礎(chǔ)型式的建筑物,“地面以下20m深度范圍以內(nèi)的土層”宜適當(dāng)放寬。例如上述CBD核心區(qū)Z15地塊的“中國尊”項目可考慮將起算位置定于基底以下,此時則能將受力層或樁端持力層作為受測對象,此種做法將更貼切工程實際。

⑤對于工程實例中的場地表層較厚的人工填土對20m深度范圍以內(nèi)土層的等效剪切波速影響很大,甚至直接影響最終建筑場地類別的判定,對于此種或類似情況是采用去除表層人工填土或者通過人工換填而改變場地類別,此種做法不符合規(guī)范要求。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).GB 50011-2010 建筑抗震設(shè)計規(guī)范.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010.

[2] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JGJ 79-2002 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[3] 任志善,朱金泰,李明恩.對建筑場地類別劃分方法的探討.巖土工程技術(shù),2007,5(21):243~246.

[4] 王浩,楊振奎,楊建生等.CBD核心區(qū)Z15地塊巖土工程初步勘察報告.北京:中兵勘察設(shè)計研究院,2011.

[5] 聶淑貞,吳超英,楊建生.金融街?大吉片公建C地塊項目巖土工程勘察報告. 北京:中兵勘察設(shè)計研究院,2012.