佛山市建筑工程施工图设计文件常见问题解析(结构)

佛山市建筑工程施工图设计文件若干常见问题的研讨刘敏军2010年10月25日一.设计文件深度与质量的若干问题二.结构设计存在的若干问题三.审图技术交流会的情况简介一、设计文件深度与质量的若干问题1、设计文件的深度应加强三级校审制度，各级校审须认真负责，设计文件深度应执行建设部建质［2008］216号文件《建筑工程设计文件编制深度规定》规定。⑴按《建筑工程设计文件编制深度规定》，总平面施工图中，存在竖向设计不全，建筑物与道路、道路与围墙、建筑物与周围建筑物间距不详，场地道路广场设计、道路断面、路面结构、地面排水组织及室外工程设计不详等问题。⑵在送审资料中未能及时提供市规划局的批准施工图，或存在技术指标与规划局批准的施工图指标不符的情况。(3)施工图指定建筑材料、生产厂家违反《建设工程质量管理条例》的规定。⑷笼统标明按某某规范或规定执行，而不明确具体措施和做法。⑸存在专业会签栏未签，各专业图纸之间做法不符的情况。涉及工艺流程的工业建筑尚需进行工艺会签。⑹注册建筑师、注册结构师未按国务院令279号及建设部137号令的规定，盖章及签字。2、设计文件的管理部分设计单位对设计文件的管理粗糙，甚至混乱，审查合格的图纸与现场施工图有出入，特别是工程设计修改和设计变更，没有按《佛山市建设局建设工程勘察设计变更管理暂行办法》的有关要求执行。3、规范与标准的执行问题1）“强制性条文”和“强制性标准”规范条文中凡用黑体加重的条文或规范批文中指明为强制性的条文都是“强制性条文”。本行业凡国家或地方建设行政主管部门批准的非推荐性标准、规范都为强制性标准。强制性条文是强制性标准的组成部分，一般属“必须”执行的条款。2)严格执行超限高层建筑抗震设防的有关规定凡在抗震设防区进行的，超出国家现行规范、规程规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程，体型特别不规则的高层建筑工程，以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程，建设单位应向工程所在地的省、自治区、直辖市建设行政主管部门专项报审，由省级建设行政主管部门组织专家委员会，开展抗震设防专项审查，并将审查意见作为施工图审查的依据。(中华人民共和国住房和城乡建设部建办质[2004]35号)3)工程建设中拟采用的新技术、新工艺、新材料，可能影响建设工程质量和安全，又没有国家技术标准的，应当由拟采用单位提请建设单位委托国家认可的检测机构进行试验、论证，出具检测报告，并经国务院建设行政主管部门或者省、自治区、直辖市建设行政主管部门组织的建设工程技术专家委员会审定后，方可使用。工程建设中采用国际标准或者国外标准，现行强制性标准未作规定的，建设单位应当向国务院建设行政主管部门备案。(中华人民共和国住房和城乡建设部建办质[2004]35号)4）设计文件应将设计采用的标准、规范的名称、编号、版本在设计依据中列出。5）规范中的“宜”的理解本行业凡国家或地方建设行政主管部门批准的非推荐性标准、规范都为强制性标准，规范中的“宜”也包含其中。（宜表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样做的）。6）采用旧规范、规程和地方标准的问题？«中华人民共和国建筑法»第五十六条规定“勘察、设计文件应当符合有关法律、行政法规的规定和建筑工程质量、安全标准、建筑工程勘察、设计技术规范”，“选用的建筑材料、建筑构配件和设备”，“其质量要求必须符合国家规定和标准”。但在一些设计文件所注明的“设计依据”中，常常会采用一些已经废止的规范和标准图集，如91年的«建筑钢结构焊接规程»、96年的«钢筋焊接及验收规程»等等（钢结构设计文件在这方面问题较多），采用淘汰材料或产品（如大城市采用实心粘土砖墙）也视为违反规定。设计依据的规范、规程和地方标准应以送审时间为准。二、结构设计存在的若干问题1、结构设计计算书结构设计计算书内容不全是工程设计中不同程度存在的较为普遍的问题，应引起结构工程师们的注意。由于结构计算在结构设计中的重要性，所以就有必要对结构设计计算书的内容提出最基本的要求。一般情况下，较完整的钢筋混凝土结构设计计算书主要应包括以下内容：(1)用电算程序计算时，应注明所采用的计算程序名称、代号、版本及编制单位，计算程序必须经过有效审定(或鉴定)，电算结果应经分析认可。(2)混凝土结构电算计算书应包括：总体信息输入，结构简图，荷载简图，配筋简图，墙，柱底部截面内力简图及D+Ｌ计算结果简图，楼层侧向刚度比，重力二阶效应验算，结构整体稳定验算，楼层受剪承载力比，周期及周期比，地震作用振型，楼层地震剪力系数，框架-剪力墙结构及框架-筒体结构框架部分承受的地震倾覆力矩比，地震有效质量系数，总地震剪力，楼层位移及位移比，墙、柱轴压比，框架柱的计算长度系数及超筋超限信息等；(3)建筑装修荷载等电算程序无法完成的荷载计算书；大跨度梁、板构件挠度及裂缝最大宽度计算书，电算程序无法完成的某些受力构件的计算书；补充构件计算书时，应提供构件平面布置简图和计算简图，并注明计算图表或不常用公式的来源；(4)地基承载力计算、地基变形计算(规范有要求时)、基础计算(包括抗弯、抗剪抗冲切计算、人防结构计算、规范要求的抗震验算及必要时的抗浮验算)；(5)复杂结构(包括带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、多塔结构、连体结构及中大型影剧院、体育场馆等)应提供不少于2个不同力学模型程序的计算书；(6)高层建筑中的转换层、加强层、连体结构的连接体等，宜补充结构局部的有限元分析计算书；(7)计算程序及计算模型结构计算简图与施工图不完全相符，应做必要的调整和补充计算复核。结构计算简图与施工图相符，这是结构设计最重要的原则之一，也是对结构工程师最基本的要求，详见《抗震规范》GB50011（2008年版）第3.6.6条规定。为了避免或减少结构计算简图与施工图不完全相符的情况发生，从方案设计阶段开始初步设计阶段、施工图设计阶段，结构工程师均应同建筑师、设备工程师密切配合，使结构设计既满足建筑功能的需要，又符合结构设计的最基本的要求，例如结构的规则性要求，抗震设计要求等。在施工图设计开始时，结构工程师进行结构整体计算前，应将结构计算简图与建筑平、立面图、设备布置图逐一核对和确认，使结构计算简图同实际施工图一致。这样才能使计算结果具有真实性，从而保证结构设计的正确性。当然，在施工图设计过程中，因建筑或设备专业的要求，结构布置做些微调也是可能的，但一定要通过补充计算复核加以妥善处理。(8)所有的结构计算书均应校审，由设计、校对、审核人在计算书封面上签字，并盖设计单位印章；所有计算书均应装订成册。2、上部结构设计1）对建筑工程抗震分类标准不了解，建筑抗震设防类别的划分，未能符合国家《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008，建筑结构设计人员必须熟悉和掌握该标准，因为抗震设防分类标准与抗震计算和抗震措施关系较大。2）主体结构抗震分析时，计算模型未考虑楼梯构件的影响。不符合《抗震规范》GB50011（2008年版）第3.6.6条规定。3）《抗震计规范》GB50011（2008年版）第3.6.6条规定，复杂高层建筑结构，应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算，并对其计算结果进分析比较。4）《抗震规范》GB50011（2008年版）第3.7.4条规定，“框架结构的围护墙和隔墙，应考虑其设置对抗震不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏”。实际工程中，特别是下部商用上部住宅的框架结构填充墙对抗震不利影响尤其明显，但往往被设计人员忽略。对于框架结构，底层无填充墙的架空层计算时无法反映抗侧刚度较弱的实际情况，底层应视为薄弱层，地震作用需放大。5）梁、柱中心线偏心距大于该方向柱截面尺寸的1/4时，未交代采取何种措施。不符合《抗震规范》GB50011（2008年版）第6.1.5条规定，“柱中线与抗震墙中线，梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1/4时，应计入偏心的影响”。6）质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响（强制性条文），但规范未对“质量和刚度分布明显不对称的结构”作出明确的定义，当楼层的最大位移与该楼层两端位移平均值的比值为1.2~1.5（A类）时应计入双向水平地震作用下的扭转影响。有斜交抗力构件的结构，当相交角度大于15度时，未分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用也是常见的问题。7）在总信息中同时考虑偶然偏心和双向地震作用，不符合《髙规》JGJ3-2002第4.3.5条要求，与《髙规》JGJ3-2002第3.3.3条相关。高层建筑楼层竖向构件的最大水平位移与层平均位移的比值，层间位移与层平均位移的比值，其应用条件是在偶然偏心影响下的地震作用下的限制规定，虽然SATWE程序具备这种同时计算的功能，且按最不利输出，但其输出结果不能判定是那种情况下的计算结果。《髙规》第3.3.3条的本意是当高层建筑计算单向地震作用时，应考虑偶然偏心的影响。当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响（但不一定是最不利）。8）高规规定结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85，超过时视为超限高层建筑。对于多塔结构，目前的计算软件输出结果中各塔楼的扭转周期无法判断，应把多塔结构切分开，按单塔结构控制扭转周期。（复杂平面的建筑通过设置防震缝分为多块后，各块未分开单独计算或者按多塔模型进行计算，造成各块间变形一致，计算结果不正确）。9）框架结构PKPM-SATWE软件计算时，柱较普遍按单偏压输入电算，按“高规”JGJ3-2002第6.2.4条规定，抗震设计时，框架角柱应按双偏压计算。对跨度与柱距都比较大的多层框架结构，除了角柱应按双偏压计算复核外，其边柱也建议按双偏压计算复核。10）电算总信息中楼板刚性假定填“否”，则输出的位移值及其比值不能用于判断楼层弹性层间位移角限值是否满足要求。详《抗震规范》GB50011（2008年版）第3.6.4条相关规定。地震作用计算是在刚性楼板假定条件下的多遇地震作用，规范未给出弹性板假定条件下的位移控制限值。仅用于查看位移角限制及其比值时楼板必须作刚性假定，总信息应填“是”。（对于楼板形状复杂的结构体系，在进行内力配筋计算时仍然采用楼板刚性假定是不合适的）。11）短肢剪力墙较多时，未判断短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩是否小于结构总底部地震倾覆力矩的50%，详《髙规》JGJ3-2002第7.1.2条第2款规定。高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构，应合理布置一定数量的一般剪力墙或筒体，形成短肢剪力墙与一般剪力墙或筒体共同抵抗水平力的剪力墙结构。只有符合《髙规》第7.1.2条第1、2款规定后，才能对结构体系中的短肢剪力墙执行第3～8条要求。12）在短肢墙计算中，按“墙输入”计算的墙，能否按柱的形式配筋而不设边缘构件？在计算中按“墙输入”与按“柱输入”，在配筋构造上有何区别？应按《高规》JGJ3-2002第7.1.2、7.2.5要求，判定构件类型是一般剪力墙、短肢墙或柱，在结构计算中，应按实际类型输入计算，配筋输出为相对形式。13）非结构构件的抗震设计普遍被忽视。有的工程建筑因为造型需要，在屋面上用砖砌筑较高的女儿墙，仅在墙体内设置钢筋砼构造柱与压顶梁，也不进行抗风与抗震的验算，在台风或地震作用下，有倒塌砸人或砸坏屋面板的可能，虽然是非结构构件，但是结构设计未采取可靠措施，将给工程留下安全隐患。较高的女儿墙采用钢筋砼结构按悬臂结构设计时，作为嵌固端的边梁未考虑女儿墙传来的扭矩作用，相邻的屋面板也未加强，同样存在安全隐患。14）《荷载规范》GB50009（2006年版）中对基本风压值未明确的地区较多，对于山区的建筑物，风压高度变化系数应考虑地形条件的修正。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压应按100年重现期的风压值采用；地面糙粗类别选取D类要慎重，只适用有密集建筑群且有大量高层建筑的大城市市区。（按《荷载规范》GB50009（2006年版）7.2.1条的条文说明，应以拟建房