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结构工程师基础知识辅导:结构常见错误
1.暗梁当楼面梁使用。这是最常见的错误。暗梁之所以不能当楼面梁是由于其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载—板—暗梁—柱的传递方式几乎是不行能的。这样将大大低估板的内力。我个人认为,依据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时,在集中力处沿板的最短方向(双向板沿两个垂直方向)设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满意抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度肯定不能按支承于暗梁来考虑。但许多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪(冲切)需要箍筋而使用暗梁。
2.与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变(增加)处,应视为梁。典型的问题是不同高程的板之间消失的错台,错台本身平面外刚度比拟大,而板的平面外刚度较小,不管你是否情愿,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满意要求。地下通道、车站遇到的这种状况较多,其荷载又比拟大,但大多数人对错台的处理却特别草率,这很令人担忧。
3.框架构造形成事实上的铰接。最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰。这样削减了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”。坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严峻,也提示我们不能无视这个问题。地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度固然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大。另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不当心也简单作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很简单失稳,也不利于抗震。
4.板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧。许多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不当心就这样倒置。分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般状况下应当外置受力钢筋。某些特别状况,如地下连续墙,由于施工便利缘由可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置。
5.在紧靠柱的位置框架梁上搭梁。由于紧靠柱支承的位置,框架梁的转动受到约束,当其上所搭的梁荷载较大时,将产生很大的扭矩,使框架梁的配筋变得困难。某些设计人员将此处框架梁与搭接梁的连接看作铰接,这是很担心全的,由于梁的塑性变形力量有限。
6.板钢筋不伸入上翻梁受力钢筋之上。这在地面上构造中还不简单消失,但在地下工程中,由于构造形式不够直观,稍有疏忽就会犯错。最常见的是通道入口处顶板有一道收口的横梁,其底部顺板向下倾斜,形成不规章的梁。多数人配筋将此梁受力钢筋仍旧沿水平方向布置,板的纵向钢筋则从下侧锚入梁内。地下工程没有完全的分布钢筋,在这个横梁处,板的纵向钢筋实际上是受力钢筋,不但要按受力钢筋锚固,还应当在梁受力钢筋之上。另外,许多人认为此梁受力小,因而配筋马虎。实际上,此梁由于单边受力,有肯定的扭矩,配筋应考虑板上荷载传递到此梁上。
7.地铁车站不计中板开洞。由于开洞的影响比拟难算,也由于局部人对开洞影响没有当成一回事,因而计算时都加以忽视。当开洞较小时,这样或许没有多大影响,但地铁车站有时在中板沿横向平行布置三排楼、扶梯,严峻减弱该处楼板刚度,虽然洞边有加强的梁,但梁高受到限制,中板厚度通常都为400~500,因此缺乏以弥补其刚度的损失。至于加暗梁来加强洞口,更不能弥补计算模式与实际不符的缺乏。
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