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时间:2018-07-13
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1、如何作出合格的结构设计一、设计(审查)质量不容乐观:笔者近几年主要从事施工图设计文件审查工作,已审查了数百个工程(设计单位除四川省境内的以外,还有北京、上海、重庆、湖北、云南、广东等省、市及香港地区的设计单位,其中不乏大型甲级设计单位),所有的结构设计(如结构体系、结构布置、地基基础方案、荷载取值、结构计算、电算总信息、钢筋混凝土构造等)均存在或多或少或大或小的问题,构件配筋少于计算值更是时有发现,可以说没有一个工程的电算总信息是完全正确的,有些设计需进行整改方可施工。建筑设计市场混乱,行贿索贿、压价竞争、业余设计、挂靠设
2、计普遍存在。设计周期严重短于国家规定更是司空见惯。特别是上世纪八十年代以后成立的中、小设计单位和县级施工图审查机构,由于设计(审查)人员配备不足、缺乏完善的管理制度(审校制度)和设计经验,设计(审查)质量更是存在较大的问题。如四川某市2002年度共进行施工图审查690个项目,一次合格(通过)率只有19.9%,违反强制性条文1390条;抽查2002(2003)年度的设计(已通过施工图审查)质量和审查质量,设计项目80(80)项,合格率只有58.8(80.0)%,审查项目82(90)项,合格率只有61(85)%,也可见设计(审
3、查)质量逐年有所提高。这充分说明,并不是有设计(包括计算和绘图)程序就能作出合格的设计。二、结构设计(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,也应尽可能执行,有不少设计人员认为可不执行,是不对的),不能只要求不违反规范的强制性条文。《建设工程质量管理条例》(2000年1月30日国务院令第279号)和《建设工程勘察设计管理条例》(2000年9月25日国务院令第293号)都规定:“设计单位未按照工程建设强
4、制性标准进行设计的”,要“责令改正,处10万元以上30万元以下罚款”,我国的国家设计规范都是强制性标准。2、规范未列入的结构体系(如异形柱框架结构,当地已有地方规程的除外)及超高超限建筑应进行专项审查。3、要安全可靠,但不要太浪费保守,要合理经济,在正常施工条件下,按我国规范设计是能够保证工程安全的。笔者1972年设计5层砖混结构办公楼,非抗震,条石基础,用钢量只有4.6kg/m2,至今完好无损。4、要方便施工:如混凝土强度等级种类不要太多(商品混凝土1个强度等级级差,价格约差10元/m3,大约影响建筑造价2元/m2,在一
5、个构件内配筋不要太复杂(钢筋直径及根数不要有太多种)。5、设计要考虑施工质量等因素,如民工素质、压价竞争、行贿送礼、偷工减料、伪劣建材(如地条钢屡禁不绝)、垂直度偏差、混凝土保护层厚度偏差,等等,施工的结果与设计的理论条件是有较大差距的,切不要太理想化。三、做好设计(审查)工作的前提条件:1、“三基”:基本知识、基本理论、基本技能。力的概念、传力途径、基本计算公式等应掌握。1)梁上起柱,是否要加附加横向钢筋?可以不加[1]。2)有楼梯计算程序在计算梯板的负弯矩时取M=qL2/24,没有根据。3)偏心受压基础计算:除考虑柱脚
6、弯矩外,还应考虑柱脚水平剪力V产生的附加弯矩,不少设计人员就未考虑,使基础面积、配筋偏小。2、熟悉规范,并应正确理解规范的含义及意图(如梁附加横向钢筋的作用及设置[1]),规范也有不少不妥之处,规范之间也有矛盾,对规范就高不就低,按“大规范”不按“小规范”。如《地基基础设计规范GB50007—2002》[2]第8.2.2条规定扩展基础的最低混凝土强度等级为C20,而《混凝土结构设计规范GB50010—2002》[3]第3.4.2条规定基础在二a类(二b类、三类)环境中的最低混凝土强度等级为C25(C30),笔者认为应采用C
7、25(C30)。又如《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程JGJ95—2003》[4]第6.1.2条规定纵向受拉钢筋锚固长度La的最小值为200mm、第7.3.3条规定纵向受拉钢筋搭接长度LL的最小值为250mm,就与混凝土结构设计规范规定的250mm、300mm矛盾,但它在表7.3.3注6中又说:“纵向受拉钢筋搭接接头的相关要求,尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定”,这真是有点滑稽了,那它为什么又要规定纵向受拉钢筋搭接长度LL的最小值为250mm呢?笔者认为应执行混凝土结构设计规范的规定。规范对强制
8、性条文定得也有点问题,重要的、影响结构安全的(如多层建筑的构件配筋少于计算值)不是强条(《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3—2002》[5]第4.7.1条规定结构构件承载力应不小于构件承载力设计值,即无地震作用组合时γ0S≤R,有地震作用组合时S≤R/γRE,这是强制性条文,因此高层建筑的构件配筋少于
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