1、結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題
采用程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí),對(duì)計(jì)算參數(shù)及計(jì)算假定選用不當(dāng),影響了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性,甚至影響了結(jié)構(gòu)的安全性。
1)計(jì)算中對(duì)是否點(diǎn)取“對(duì)所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定”選用不當(dāng)。在計(jì)算中應(yīng)采用符合實(shí)際情況的樓板剛度計(jì)算假定;當(dāng)結(jié)構(gòu)存在樓板開大洞、不連續(xù)、弱連接等情況,不符合剛性樓板假定時(shí),應(yīng)采用“彈性樓板假定”計(jì)算,同時(shí)地震作用應(yīng)采用總剛分析方法計(jì)算;而計(jì)算結(jié)構(gòu)的位移比時(shí),則應(yīng)選用“對(duì)所有樓層強(qiáng)制采用剛性樓板假定”進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。
2)在計(jì)算框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、帶轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)時(shí),計(jì)算層剛度比選用“剪切剛度”不妥,宜選用“剪彎剛度”計(jì)算各層側(cè)向剛度比。
3)在輸入風(fēng)荷載信息中,結(jié)構(gòu)基本周期取值與結(jié)構(gòu)計(jì)算第1周期相差過(guò)大。結(jié)構(gòu)基本周期可直接取用經(jīng)計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)第1周期數(shù)值填入,再對(duì)結(jié)構(gòu)重新計(jì)算,以使結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的計(jì)算更為準(zhǔn)確。
4)多層混凝土結(jié)構(gòu)整體計(jì)算,當(dāng)樓層的彈性水平位移比大于1.3時(shí),仍未計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,當(dāng)樓層的彈性水平位移比大于1.2時(shí),結(jié)構(gòu)屬于平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。建議當(dāng)樓層的彈性水平位移比大于1.2時(shí),宜計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。
5)計(jì)算有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)其斜交角度大于15°時(shí),未增加相應(yīng)斜向抗側(cè)力構(gòu)件的水平地震作用計(jì)算。抗震規(guī)范規(guī)定,對(duì)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15°時(shí),應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。
6)在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí),設(shè)計(jì)未考慮最不利地震作用方向的影響。地震沿著不同方向作用時(shí),結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)一般也不同,當(dāng)計(jì)算給出的最不利地震作用方向與計(jì)算方向的夾角較大時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)將最不利地震作用方向作為附加地震作用方向,驗(yàn)算該方向的地震作用對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響。
7)計(jì)算豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)時(shí),要注意是否有薄弱層。
當(dāng)某層結(jié)構(gòu)的抗剪承載力小于其上一層的80%,不符合規(guī)范要求,設(shè)計(jì)需在計(jì)算總信息中強(qiáng)制定義此層為薄弱層,以使計(jì)算能夠按照規(guī)范規(guī)定增大薄弱層的地震剪力;例如計(jì)算某高層建筑,其第3計(jì)算層的抗剪承載力與相鄰上一樓層的比值在兩個(gè)方向分別為0.73和0.59,均小于規(guī)范限值0.8,設(shè)計(jì)需要定義此層為薄弱層;一般情況,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層為計(jì)算薄弱層。
8)計(jì)算柱、墻和基礎(chǔ)時(shí),設(shè)計(jì)忽略了實(shí)際活荷載折減系數(shù)與程序內(nèi)定值的不同,未進(jìn)行人工調(diào)整;程序內(nèi)定的活荷載折減系數(shù)為《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》,按規(guī)范第4.1.2條,當(dāng)建筑的使用功能不屬于表4.1.1(1)項(xiàng)時(shí),活荷載折減應(yīng)符合規(guī)范第4.1.2條的相應(yīng)規(guī)定;例如當(dāng)計(jì)算住宅建筑含有3層底商用房時(shí),則底商層的活荷載折減系數(shù)均應(yīng)取0.9或不折減。
9)抗震計(jì)算的振型數(shù)取用過(guò)多,造成結(jié)構(gòu)計(jì)算周期不準(zhǔn)確,地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力異常;例如計(jì)算某4層較為規(guī)則的混凝土框架結(jié)構(gòu),采用剛性樓板計(jì)算假定,地震作用振型數(shù)取用了15個(gè),使計(jì)算結(jié)果異常;地震作用振型數(shù)量的取用多少與結(jié)構(gòu)層數(shù)及型式有關(guān),計(jì)算振型數(shù)要保證振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%,一般當(dāng)采用剛性樓板計(jì)算假定,取用的振型數(shù)不大于3倍層數(shù)。
2、其他計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題
1)計(jì)算框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí),當(dāng)框架梁與柱偏心較大(偏心距大于柱寬的1/4)時(shí),設(shè)計(jì)未采取結(jié)構(gòu)措施考慮梁柱偏心對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的不利影響。
建議計(jì)算上按實(shí)際梁柱偏心情況建模,并應(yīng)參照抗震規(guī)范附錄D的驗(yàn)算方法進(jìn)行核心區(qū)截面抗震驗(yàn)算;構(gòu)造上可在梁支座處采取增設(shè)水平加腋措施,也可適當(dāng)減小柱的軸壓比控制值,提高框架柱延性;設(shè)計(jì)應(yīng)特別注意,在9度抗震設(shè)計(jì)時(shí),高層建筑不應(yīng)采用梁柱偏心較大的結(jié)構(gòu),見(jiàn)混凝土高規(guī)6.1.3條的條文說(shuō)明。
2)計(jì)算長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)時(shí)忽略了豎向地震作用影響。按抗震規(guī)范第5.1.1.4條,長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮豎向地震作用;按抗震規(guī)范第5.3.3條,豎向地震作用可采用靜力法計(jì)算,即增加豎向等效荷載;豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值:在8度和9度地震區(qū)可分別取該結(jié)構(gòu)重力荷載代表值的10%和20%。
3)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí),樓梯間荷載一概按等效均布荷載輸入,使有些情況下計(jì)算分配至樓梯周邊梁上的荷載與實(shí)際受力相差很大,造成某些樓梯邊梁不滿足設(shè)計(jì)要求;尤其計(jì)算自動(dòng)扶梯邊梁時(shí),必須按照廠家提供的荷載作用計(jì)算。
4)在計(jì)算有較小高差的樓板配筋時(shí)(如高差≤300mm),對(duì)板在高差處的支座按簡(jiǎn)支模型計(jì)算和配筋。筆者認(rèn)為此種情況不同于錯(cuò)層樓板計(jì)算模型,建議設(shè)計(jì)可按無(wú)高差連續(xù)板簡(jiǎn)化計(jì)算,高差處的兩邊板支座受拉鋼筋可參照此計(jì)算結(jié)果配置,設(shè)計(jì)也可根據(jù)高差和支座抗扭剛度等因素,對(duì)高差支座彎矩適當(dāng)調(diào)幅,同時(shí)加大相應(yīng)的跨中彎矩。
對(duì)于計(jì)算較大跨度懸挑板結(jié)構(gòu),當(dāng)懸挑板厚度大于支座內(nèi)跨板厚度時(shí),設(shè)計(jì)應(yīng)注意:懸挑板根部的內(nèi)跨板支座抗彎承載力應(yīng)滿足懸挑板根部彎矩的要求。
5)在設(shè)計(jì)純地下室頂板上支立的擋土墻或游泳池側(cè)壁墻體等結(jié)構(gòu)時(shí),計(jì)算應(yīng)注意不僅墻體本身應(yīng)滿足承載力要求,同時(shí)應(yīng)考慮墻體根部外力對(duì)下部支撐結(jié)構(gòu)的影響,滿足節(jié)點(diǎn)平衡的受力要求。
6)在設(shè)計(jì)擋土墻時(shí),應(yīng)注意區(qū)分不同計(jì)算工況的荷載分項(xiàng)系數(shù)。當(dāng)驗(yàn)算擋土墻的傾覆和滑移時(shí),應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,但荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.0,見(jiàn)地基規(guī)范第3.0.4-3條要求;當(dāng)進(jìn)行擋土墻的截面、強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合,并采用相應(yīng)荷載分項(xiàng)系數(shù),見(jiàn)地基規(guī)范3.0.4-4條要求。
7)在計(jì)算建筑物的地基變形時(shí),傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合,不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用,見(jiàn)地基規(guī)范第3.0.4-2條要求。
8)設(shè)計(jì)高層建筑帶大底盤裙房的地基基礎(chǔ)時(shí),當(dāng)高層建筑主樓和大底盤基礎(chǔ)質(zhì)量偏心較大時(shí),可分別計(jì)算主樓與裙房的基底壓力,并應(yīng)分別滿足地基承載力要求,同時(shí)應(yīng)控制主樓和裙房的基礎(chǔ)差異變形。
9)計(jì)算獨(dú)立柱基+防水板基礎(chǔ)時(shí),防水板計(jì)算簡(jiǎn)圖和方法不當(dāng)?shù)膯?wèn)題,防水板采用四邊簡(jiǎn)支板計(jì)算,使計(jì)算模型與實(shí)際受力相差很大。
10)在計(jì)算文件中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)各種特殊活荷載及有特殊使用要求的荷載取用提供依據(jù),對(duì)荷載考慮及計(jì)算過(guò)程要清晰易查,便于校審或歸檔后進(jìn)行相關(guān)荷載查詢;例如計(jì)算室外地面的地下室頂板荷載、大型設(shè)備荷載、屋頂花園荷載、游泳池的水深等。
11)提供施工圖審查的計(jì)算書有漏項(xiàng)、缺項(xiàng),計(jì)算結(jié)果未給全等問(wèn)題:如未提供大跨鋼筋混凝土梁(包括大跨懸挑梁)的撓度及裂縫驗(yàn)算,未提供大跨鋼筋混凝土樓板(包括現(xiàn)澆混凝土空心樓板)的撓度及裂縫驗(yàn)算;未提供鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的薄弱層驗(yàn)算;未提供結(jié)構(gòu)超筋超限信息;未提供鋼筋混凝土框-剪結(jié)構(gòu)中框架承擔(dān)的傾覆力矩占總傾覆力矩的比例信息;剪力墻厚度不滿足抗震規(guī)范要求時(shí),未補(bǔ)充驗(yàn)算墻體穩(wěn)定;未提供梁板式筏基底板受沖切、受剪承載力驗(yàn)算,見(jiàn)地基規(guī)范8.4.5條。