施工图设计审查常见问题(结构篇).doc

天津市房屋建筑工程施工图设计审查常见问题 结构篇设计文件编制深度的基本要求 一 设计文件编制深度的基本要求1 结构设计总说明的内容不完善【存在问题】结构设计总说明内容不够完善，主要表现在以下方面：1）有些规模较小的工程无结构设计总说明，各层平面图中也无具体说明；2）有些工程的结构设计总说明针对性较差，重点不突出，应着重说明的内容未表示，而与本工程无关的内容却占有很大篇幅，甚至有个别工程的总说明中存在对结构体系的基本描述与图纸实际内容不符的情况；3）含有多个子项的工程，虽然每个单项均有说明，但各子项说明中共性的内容不统一，容易引起不必要的混淆。【提示】结构设计总说明在施工图中起着至关重要的作用，设计总说明应能总体反映工程的设计概况，解决图纸中没有表示的或者共性的问题。一般情况下，每个单项工程应编写一份结构设计总说明，对多子项工程应编写统一的结构设计总说明；如为简单的小型工程，则设计总说明的内容可分别表示在基础平面图和各层结构平面图上。结构设计总说明应包含的主要内容详见建筑工程设计文件编制深度规定（2003年版）1第4.4.3条的规定。2 结构计算书不齐全【存在问题】有些工程的设计文件中，提供的计算书不全，大致可归纳如下：1）缺少原始输入数据和结构计算总信息；2）手算计算书中，缺少手工导荷过程、计算依据规范公式的来源说明、重要部位构件的必要复核计算书；3） 采用计算机程序计算时，未注明计算软件的名称和版本号；4）对规范明确规定需要计算的内容未提供计算书，如基础沉降、桩身强度、框架扁梁的挠度和裂缝宽度验算、墙体稳定验算、时程分析补充计算、不同力学模型分析软件计算结果的比较等；5） 打印的截面尺寸及配筋等数字偏小，无法辨认；6） 打印的计算结果不全。【提示】结构计算书是结构施工图设计文件的重要组成部分，主要应包括以下内容：1）采用计算机软件进行计算时，应注明计算软件的名称、代号、版本及编制单位，计算程序必须经过主管部门的有效鉴定。计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况；计算软件的技术条件应符合规范及有关标准的规定，并应阐明其特殊处理的内容和依据；电算结果应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。电算计算书应提供结构的总信息、周期和位移输出文件、平面简图、荷载简图、配筋简图、构件变形、剪力墙边缘构件配筋简图、基础设计荷载简图、基础沉降及超限信息文件等；2）手算计算书，应给出手工导荷的计算过程，简要绘制结构构件的平面布置简图和计算简图，计算步骤要条理分明，引用的公式和数据应有可靠依据，采用的计算图表和公式应注明其来源，构件的编号和计算结果应与图纸一致，计算书的内容应清晰、完整；3）采用结构标准图集时，应根据图集的说明，结合具体工程进行必要的核算和选用工作；4）当重复利用图纸时，应结合工程实际尤其是地基基础情况，进行必要的核算和修改工作；5）所有计算书应进行校审，并由设计、校对、审核人分别在计算书封面上签字并加盖设计单位公章。封面后应附有计算书目录，将计算书统一编制页号并整理成册。3 设计文件签署不全【存在问题】部分工程的设计文件签署不全，主要存在以下问题：1）未标注出图日期；2）有些图纸无专业负责人签字；有些图纸仅有设计人签字，而无校正人、审核人、审定人签字，不能体现各级岗位责任制的管理规定，责任落实不到位； 3）有些工程的计算书及设计变更通知单或修改图纸，仅有设计人一人签字，且图纸中无注册结构工程师盖章。【相关文件】勘察设计注册工程师管理规定2005第137号第二十条规定：建设工程勘察、设计活动中形成的勘察、设计文件由相应专业注册工程师按照规定签字盖章后方可生效。建设工程质量责任主体和有关机构不良记录管理办法（试行）建质2003113号第五条规定：“勘察、设计单位以下情况应予以记录：5. 勘察、设计文件没有责任人签字或签字不全的”。【提示】上述问题存在的主要原因是：设计单位的管理制度不健全，无章可循或有章不循。设计单位应严格遵守建设部关于工程项目设计和施工图设计文件编制深度的基本要求，完善并落实各级岗位责任制。各岗位人员应增强责任心，严格遵守管理制度，在设计文件提交之前认真校审并签署齐全。4 施工图审查意见回复常见问题【存在问题】施工图审查意见回复中常见的问题如下：1）填写回复表时，不针对审查意见逐条明确具体修改内容，而是将审查意见当成修改意见重复抄写一遍；2）对审查意见中的个别条款不写明具体修改内容，且无任何附加说明；3）在回复表中虽然写明了修改内容，但未按修改内容提供相关的补充设计资料（包括计算书、变更图纸通知单或变更图纸等）；4）有些回复的修改内容不够完善，如：所提供的补充计算书缺乏必要的标识或计算结果数字不清晰；应以图纸表示的未提供变更图纸、或以变更图替代原施工图的部分未加以注明；修改后的设计文件签署不全、无出图单位公章和结构工程师注册盖章等。【提示】施工图设计文件经首次审查后，应由建设方将审查意见转交给勘察单位和设计单位各专业负责人，并督促勘察和设计单位尽快进行审查意见回复。设计人针对审查意见所提出的问题，回复时应注意以下几点：1）在回复表中逐项予以文字回复，需解释说明的内容较多时可另附页；2）需补充计算的应附计算书并按设计文件的管理规定签署齐全，需修改图纸的应出修改图纸或变更图纸通知单；3）当对审查意见有疑问或有不同见解时，可与审查人直接电话联系或当面沟通以达成一致，尽快将各专业回复文件交至建设方并加盖公章后，转交审查机构复查。5 结构总说明常见问题5.1 设计依据中选用的规范、规程为废止版本【存在问题】有些工程的结构设计总说明中，将废止版本作为设计依据，或未列出与本工程相关的重要标准、规范、规程等。【提示】在结构设计总说明中，应将与工程性质相对应的主要设计规范、规程、标准等列出，并注意以下问题：1）设计依据要选用有效版本，有局部修订版的规范应注明版本号；2）新旧规范交替阶段，应注意新规范的实施日期，在总说明中及时删减旧规范并相应增加新规范；3）主要的地方标准也应列入其中，如天津市的住宅工程应列入天津市住宅设计标准DB29-22-2007、采用管桩或挤扩灌注桩的工程应分别列入预应力混凝土管桩技术规程DB29-110-2004、挤扩灌注桩技术规范DB29-65-2004，天津地区的工程还应列入建筑基桩检测技术规程DB29-38-2002、天津市预防混凝土碱集料反应技术规程DB29-176-2007等。5.2 未明确结构的设计使用年限或与设计基准期混淆【存在问题】有些工程的结构总说明中，未注明结构的设计使用年限。另有工程的总说明中，仅注明建筑结构的设计基准期为50年，而不注明结构的设计使用年限，混淆了设计基准期和设计使用年限的概念，二者在概念上并不等同。【相关标准】结构的设计使用年限应按建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001表1.0.5采用；该标准第1.0.4条规定：本标准所采用的设计基准期为50年。【提示】建筑结构的设计使用年限，是指结构或构件不需进行大修就能按预期目的使用的期限，即房屋建筑在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限，而设计基准期是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值所选用的时间参数，它不等同于结构的设计使用年限。目前各本规范、规程采用的设计基准期均为50年，建筑工程的设计使用年限可依据建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001第1.0.5条确定，一般普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年，与设计基准期是统一的，但对于纪念性建筑和特别重要的建筑结构的使用年限为100年，以提高其设计的安全性。然而，要使不同设计使用年限的建筑工程对完成预定的功能具有足够的可靠度，所对应的各种可变荷载标准值、材料强度、分项系数、可靠指标的确定等需要相互配套，尚待逐步研究解决。 因此，设计时必须首先依据建筑结构可靠度设计统一标准，确定结构的设计使用年限，并在结构总说明中明确标注结构的设计使用年限。5.3 未注明地基基础和建筑桩基设计等级，或设计等级设定有误【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第3.0.1条和建筑桩基技术规范JGJ94-2008第3.1.2条规定：根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础和建筑桩基划分为甲、乙、丙三个设计等级，分别按表3.0.1和表3.1.2选用。建筑桩基技术规范JGJ94-2008表3.1.2中除对“20层以上框架-核心筒结构及其它对差异沉降有特殊要求的建筑”规定为甲级外，二者其余均同。【提示】设计等级不同，对地基变形、桩基承载力的确定及检测的要求也不同。因此在总说明中应注明地基基础或建筑桩基设计等级。上述条文规定将体型复杂且层数相差超过10层的高低层（含纯地下室）连成一体的建筑物划分为甲级，不仅仅局限于地上建筑物。对于大面积地下室相连而地面以上分为若干高低层数不同的建筑，若地下室上部有一幢建筑与纯地下室的层数超过10层时，即属于体型复杂且层数相差超过10层的高低层建筑，其设计等级应为甲级。5.4 未明确设计标高0.000对应的绝对高程值【提示】每栋建筑物都有自己的相对设计标高体系，与设计标高相对应的场地绝对高程值应在总说明中明确标注。目前天津地区常用的绝对高程系为大沽高程系，另有少量工程也采用黄海高程系。部分工程的勘察报告中采用假设高程，如设计时采用绝对高程与设计标高0.000相对应，则设计人应会同勘察单位和建设单位共同确定绝对高程与假设高程的关系，并在图纸中注明。这直接涉及到基础选型、埋深和持力层的选择，特别对于桩基础，需提前进行试桩或打桩时，明确工程所采用的绝对高程系尤为重要，以便于确定桩端持力层的位置、桩长和单桩承载力。5.5 未注明地下水、土对地下结构及构件的腐蚀性【相关标准】参照工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008执行。【提示】当岩土工程勘察报告判定场地在地下水、土的长期作用下对地下结构及构件具有腐蚀性时，在结构总说明中应注明地下水、土对地下混凝土结构或钢结构的腐蚀性等级，并根据腐蚀介质和腐蚀程度采取相应有效的防腐措施。5.6 基础纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度错误【相关标准】混凝土结构设计规范GB50010-2002第9.2.1条规定：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。【提示】有些工程仅将混凝土结构设计规范GB50010-2002表9.2.1的内容表示在结构总说明中，但忽略了该表附注对基础受力钢筋保护层厚度的规定。对于有地下室的工程，其迎水面的钢筋保护层厚度可取40mm。如因防腐要求取50mm，应按混凝土结构设计规范GB50010-2002第9.2.4条的规定对梁、柱钢筋的保护层采取有效的防裂构造措施。基础钢筋保护层厚度的规定，是根据长期工程实践经验确定的。对处于有腐蚀介质作用环境中的基础，其保护层厚度尚应符合工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008的相关规定。对于桩基础中的基桩，建筑桩基技术规范JGJ94-2008第4.1.2条和第4.1.5条规定：灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm；预制桩纵向钢筋的混凝土保护层厚度不宜小于30mm。5.7 不注重甲、乙类建筑工程抗震设防类别的判定【相关标准】根据建筑遭遇地震破坏后，可能造成人员伤亡、经济损失、社会影响及其在抗震救灾中的作用等因素，建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008第3.0.2条将建筑工程分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。【提示】大量的工业与民用建筑属于丙类抗震设防类别，但对属于甲、乙类范畴的建筑工程抗震设防类别的判定应引起重视。对于医疗类等防灾救灾建筑，城镇给排水、燃气、热力、电力建筑，交通运输建筑、邮电通信、广播电视建筑等基础设施建筑，重要的公共建筑和居住建筑，以及地震中自救能力弱、人员密集程度高的中学、小学、幼儿园等教育类建筑，是否属于甲类或乙类抗震设防类别，设计人应根据建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008的相关规定确定工程的抗震设防类别，并在结构总说明中注明。5.8 未明确钢筋混凝土结构采取抗震构造措施所对应的抗震等级【存在问题】部分设计的总说明中，未注明钢筋混凝土结构采取抗震构造措施所对应的抗震等级；或者即使注明，但在实际设计中并未按对应的抗震等级采取抗震构造措施。【相关标准】建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008年版）第3.3.3条和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002第4.8.4条规定：建筑场地为III、IV类时，对设计基本地震加速度为0.15g的地区，宜按抗震设防烈度8度（0.2g）时各类建筑的要求采取抗震构造措施。【提示】天津地区除宁河、汉沽抗震设防烈度为8度（0.2g）、大港为7度（0.1g），可按其实际设防烈度采取抗震构造措施外，其它地区抗震设防烈度均为7度，设计基本地震加速度为0.15g，按上述条文规定宜按抗震设防烈度8度（0.2g）的规定采取抗震构造措施。混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-2006第3.3.1条规定：对7度（0.15g）时建于III、IV类场地的异形柱框架结构和异形柱框架-剪力墙结构，应按表3.3.1中括号内所示的抗震等级采取抗震构造措施。天津市住宅设计标准DB29-22-2007第9.3.4条按钢筋混凝土结构体系分类给出了具体要求。对于公共建筑可参照天津市住宅设计标准DB29-22-2007第9.3.4条的规定执行。抗震构造措施是指根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种抗震构造要求。有些工程的结构总说明中，仅笼统注明按抗震设防烈度8度（0.2g）的要求采取抗震构造措施，并不具体注明采取抗震构造措施所对应的抗震等级，对设计和施工的构造要求不明确。因此总说明中除注明钢筋混凝土结构的抗震等级外，尚应注明采取抗震构造措施所对应的抗震等级，并在施工图中落实按相应的抗震等级采取抗震构造措施。5.9 未注明基坑降水要求或施工停止降水时间【提示】天津地区地下水位偏高，施工图总说明中应注明基础施工时将地下水降至基底以下0.5米的要求。对于有地下室的工程，基础埋置较深，施工时需采取降水措施。当地下室层数较多时，如果施工刚完成至地面标高即停止降水的话，恢复的地下水将产生较大的浮力，严重者可能导致整个地下室上浮。因此，设计人应在进行抗浮计算的基础上，确定并在图纸中注明施工停止降水时间，以免过早停止降水后地下水位上升而导致地下室构件开裂或上浮。71 天津市房屋建筑工程施工图设计审查常见问题 结构篇荷载 二 荷载1 永久荷载分项系数的取值问题【相关标准】建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）第3.2.5-1条规定：永久荷载的分项系数，当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取1.2，对由永久荷载效应控制的组合取1.35；当其效应对结构有利时的组合取1.0。【提示】荷载效应组合的设计值中，荷载分项系数应根据荷载不同的变异系数和荷载的具体组合情况，以及与抗力有关的分项系数的取值水平等因素确定，以使在不同设计情况下的结构可靠度能趋于一致。因此荷载规范按永久荷载效应与可变荷载效应所占的比例将永久荷载的分项系数G定为1.2和1.35。 在考虑仅有一项可变荷载作用的前提下，建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）中由可变荷载效应控制的组合为：S=G S GK+Q1 SQ1K（式3.2.3-1），由永久荷载效应控制的组合为：S=G S GK+Q1 C1 SQ1K（式3.2.3-2），由以上二式可推导出：当S GK/SQ1K2.8时，荷载组合由可变荷载效应控制，取G=1.2；当S GK/SQ1K2.8时，荷载组合由永久荷载效应控制，取G=1.35。有些工程的荷载效应由永久荷载效应控制，计算时仍取G=1.2，使得结构的可靠度达不到目标值的要求，对结构造成安全隐患。当永久荷载效应与可变荷载效应异号也即永久荷载效应对结构有利时，如果仍采用G=1.2，则结构的可靠度会随着永久荷载效应所占比例的增大而严重降低。因此，当永久荷载效应对结构有利时，G宜取小于1的系数，但考虑到经济效果和应用方便的因素，一般可取G=1.0。 如：基础配筋计算时，基础的自重是对结构有利的荷载，取G=1.0；砌体结构的挑梁抗倾覆验算时，挑梁的抗倾覆荷载是压在挑梁上部的墙体和挑梁尾端上部450扩展角范围内本层的砌体与楼面恒荷载标准值之和Gr，其荷载效应对结构有利，砌体结构设计规范GB50003-2001第7.4.3条规定：挑梁的抗倾覆力矩设计值Mr=0.8Gr（L2-X0），式中取G=0.8。2 结构倾覆、滑移或漂浮验算时，永久荷载分项系数的取值问题【相关标准】建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）第3.2.5-3条规定：对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用。【提示】在进行结构的倾覆、滑移或漂浮等有关稳定性验算时，永久荷载效应一般对结构是有利的，荷载分项系数一般应取小于1.0。目前在大部分结构设计规范中，实际上仍沿用经验的单一安全系数法进行设计。即使是采用分项系数，在取值上也不可能采用统一的系数。当其它结构设计规范对结构的倾覆、滑移或漂浮验算有具体规定时，应按结构设计规范的规定执行，当没有具体规定时，对永久荷载的分项系数可按工程经验采用。对于地下室的抗浮验算，上部结构和地下室结构的自重以及地下室顶板上的覆土均对结构的抗浮有利，因荷载规范对抗浮计算中荷载的分项系数无明确规定，可允许沿用经验的单一安全系数法进行设计，建议安全系数取K1.1。有些工程在结构的倾覆、滑移或漂浮等验算中，未将永久荷载效应对结构有利与否加以区分，一律取G=1.2，使结构的可靠度降低。 又如：砌体结构中挑梁和雨篷进行抗倾覆验算时，抗倾覆荷载效应的分项系数若取1.0，与砌体结构设计规范GB50003-2001第7.4.3条和7.4.7条的规定不符，降低了砌体结构悬挑构件的稳定性。3 走廊、门厅、楼梯活荷载标准值的取值未区分建筑物的性质【相关标准】建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）表4.1.1中第11项次（3）规定：走廊、门厅、楼梯，当人流可能密集时，其活荷载标准值应取3.5KN/。【提示】对于公共建筑和高层建筑结构，其走廊、门厅、楼梯的人流一般比较密集，活荷载标准值应取3.5KN/；对于多层住宅、别墅等建筑的走廊、门厅、楼梯，当人流相对较少时，其活荷载标准值可按规范的规定采用2.0KN/m2。4 钢筋混凝土结构整体计算时，未计入建筑饰面的重量【提示】钢筋混凝土结构整体计算时，一般通过输入结构构件的截面尺寸，根据总信息中给定的混凝土容重，由计算机直接计算得出构件的自重，但梁、柱、剪力墙表面的装饰面层却不会自动计入。因此，需将总信息中的混凝土容重适当提高，以考虑构件的装饰面层重量。一般可视结构类型而定，如剪力墙结构可取26KN/m327KN/m3，框架结构或框-剪结构可取25.5KN/m326.5KN/m3，由设计人根据具体工程确定。5 特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑的风压取值问题【相关标准】高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002第3.2.2条规定：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；第3.2.7条规定：当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应；第3.2.8条规定：房屋高度大于200m时宜采用风洞试验来确定建筑物的风荷载。【提示】一般情况下，房屋高度大于60m的高层建筑可按100年一遇的风压值采用。建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）附录表D.4规定：天津地区100年重现期的基本风压值为0.6 KN/。高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002第5.6.3条规定：60m以上的高层建筑应考虑风荷载的影响，风荷载的组合值系数取0.2。有些高度大于60m的高层建筑结构计算中，取50年重现期的基本风压值计算，使结构的荷载效应和地震作用效应组合设计值偏小，存在安全隐患。高层建筑对风荷载是否敏感，主要与其自振特性和周围的建筑群有关。对于高层建筑群，当房屋相互间距较近时，由于旋涡的相互干扰，房屋某些部位的局部风压会显著增大，设计时应予注意。因此，对于群集建筑或超高层建筑等比较重要的高层建筑，建议采用风洞试验来确定风荷载。6 上人屋面的活荷载取值错误【相关标准】建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）表4.3.1第2项次规定：上人屋面的均布活荷载标准值按2.0KN/采用。【提示】有些设有上人屋面的工程，在其总说明和计算书中，上人屋面活荷载标准值仍取1.5KN/（该值为旧版荷载规范的规定值），不符合现行荷载规范的要求。上人屋面的恒荷载应根据建筑专业的屋面营造做法确定。7 对灵活布置的轻质隔墙未计入荷载【相关标准】建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）表4.1.1附注5规定：当隔墙位置可灵活自由布置时，非固定隔墙的自重可取每延米长墙重（KN/m）的1/3作为楼面活荷载的附加值（KN/）计入，附加值不小于1.0KN/。【提示】固定轻质隔墙的自重应按恒荷载考虑。在输入其荷载时，如墙下设梁，则按其实际位置以梁的线荷载形式直接输入，如墙下无梁，可将墙体折算成楼面等效荷载输入。请注意：计算隔墙的重量时，应包含墙体装饰面层的重量。对于灵活办公、精品卖场等需要灵活布置隔墙的建筑，应注意不能忽略该部分隔墙的自重，输入时可按上述条文规定作为楼面活荷载的附加值计入，且该附加值不应小于1.0KN/。8 未注明特殊房间的活荷载标准值【提示】建筑物的楼面活荷载应根据其使用功能确定，一般可由建筑结构荷载规范GB50009-2001（2006年版）中查表得出。但有些特殊房间的活荷载，规范中无明确规定，这些荷载应根据建筑图纸中注明的使用功能，由建筑、给排水、暖通、电气等专业或工艺专业、工艺设计的设备生产厂家或使用单位提供，并作为设计依据在结构总说明中注明。9 活荷载取值不正确或遗漏荷载【提示】荷载取值的正确与否是结构设计的前提，对荷载的输入一定要做到准确、到位。但有些工程设计中，活荷载的输入不正确甚至遗漏荷载，这会给结构带来较大的安全隐患或使计算和设计返工，应引以为戒。工程设计中常遇的遗漏荷载的种类：1）悬挂梁上的荷载、栏板荷载、装修荷载、住宅中的封阳台荷载等；2）住宅、酒店、写字楼及商场等建筑的二次装修荷载；3）屋面水箱间、冷却塔、电梯机房、设备荷载、屋顶装饰构架等；4）地下室顶板上的消防车道荷载或覆土荷载等。如发生第3）、4）种遗漏荷载的情况，将对相关构件造成重大的安全隐患。10 门式刚架基本风压未乘以增大系数【相关标准】门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102：2002附录A第A.0.1条规定：门式刚架的基本风压按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定值乘以1.05采用。【提示】有些门式刚架工程在计算时直接输入现行建筑结构荷载规范GB50009中给定的基本风压值，未乘以风压增大系数。由于轻型钢结构对于风荷载比较敏感，因此在刚架门式计算总信息中输入“修正后的基本风压值”时，应将荷载规范中查得的基本风压值直接乘以1.05的增大系数。 天津市房屋建筑工程施工图设计审查常见问题 结构篇地基与基础 三 地基与基础1 基础埋深【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第5.1.3条和高层建筑混凝土结构技术规程第12.1.7条规定：天然地基上的基础埋置深度可取房屋高度的1/15；桩基础的埋置深度（不计桩长）可取房屋高度的1/181/20。【提示】确定基础埋深时，应综合考虑建筑物的高度、体型、地基土质和抗震设防烈度等因素。对于高层建筑，当抗震设防烈度高、场地存在软弱土层时，宜采用较大的埋置深度，以抵抗倾覆和滑移，确保建筑物的安全。但在满足地基承载力、变形、稳定性及上部结构抗倾覆要求的前提下，对基础埋深的要求可适当放松。当基础位于岩石地基上有可能产生滑移时，应验算基础的滑移，并采取有效的抗滑移措施。基础埋深一般从室外地坪算至基础底面。当地下室周围无可靠的侧限时，应从具有侧限的标高算起，如设有沉降缝，应将沉降缝地面以下处用粗砂填实，以保证地下室的可靠侧限。高层建筑宜尽量设置地下室。 当存在相邻建筑物时，为保证原有建筑物在施工期间的安全和正常使用，基础埋深不宜深于相邻建筑物的基础。2 修正后的地基承载力特征值偏高【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第5.2.4条规定：当基础宽度大于3m或埋深大于0.5m时，地基承载力可按式fa=fak+b（b-3）+dm（d-0.5）进行修正。【提示】上式中d为基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起。基础埋深修正系数d与基础底面以下土的类别有关，土性指标不同，d的取值差别很大。审查中遇到的有些采用天然地基的工程，修正后的地基承载力特征值偏高，多数因d取值有误导致，应特别注意。m为基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度。经处理后的复合地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需对复合地基承载力进行修正时，基础宽度修正系数b应取0，基础埋深修正系数d取1.0。【工程实例】天津西青区某单层门式刚架厂房，采用Q43al粘土层作为天然地基持力层，独立基础底标高为-2.00m，室内外高差为0.15m，持力层的地基承载力特征值fak=110KPa，土层的天然孔隙比e=0.931，液性指数IL=0.896，查建筑地基基础设计规范GB50007-2002表5.2.4，d应取1.0，修正后的地基承载力特征值fa=1101.018（1.85-0.5）=134.3KPa。而设计中将d取为1.6，修正后的地基承载力特征值fa=148.9KPa，因地基承载力取值偏高而使基础底面积不满足上部结构荷载的要求，存在一定的安全隐患。3 未进行地基软弱下卧层的承载力验算【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第5.2.7条规定：当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算。【提示】设计人在进行地基承载力验算时，往往仅重视基础持力层的承载力验算，容易忽略地基受力层范围内软弱下卧层的承载力验算。如果因软弱下卧层的土性差、强度低而对基础设计起控制性作用，会导致基础尺寸做较大范围的修改甚至有可能改变基础选型，因此应对软弱下卧层的验算引起足够的重视。4 忽视地下室或地下构筑物的抗浮验算【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第3.0.2-6条规定：当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，应进行抗浮验算。【提示】天津地区地下水埋藏较浅，对于埋置较深的纯地下室、或地下室层数较多而地上层数相对较少的建筑物或地下构筑物，应进行抗浮验算。勘察单位在岩土工程勘察报告中应明确提供抗浮设计水位。设计在结构总说明中应注明抗浮设计水位。抗浮验算时，用于抵抗浮力的荷载仅考虑基础及其上部结构的永久荷载效应，浮力按抗浮设计水位计算。因荷载规范对抗浮计算中荷载的分项系数无明确规定，可允许沿用经验的单一安全系数法进行设计，建议安全系数取K1.1。如经抗浮计算需设置抗拔桩，则应根据建筑地基基础设计规范 GB50007-2002第8.5.8条的规定，对抗拔桩进行抗拔验算及桩身抗裂验算。5 布桩时采用的单桩竖向承载力取值概念模糊【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第3.0.4-1条和建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.2.1条规定：按单桩承载力确定桩数时，传至承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，相应的抗力应采用单桩承载力特征值。【提示】新版建筑桩基技术规范JGJ94-2008中已取消了单桩竖向承载力设计值的概念。目前，建筑地基基础设计规范GB50007-2002和建筑桩基技术规范JGJ94-2008关于单桩承载力的概念是一致的，即由单桩极限承载力标准值除以安全系数得到单桩承载力特征值；布桩计算时，采用上部结构传至承台底面荷载效应的标准组合，相应的抗力采用单桩承载力特征值。由程序计算出的传至基础的荷载效应可以是基本组合也可以是标准组合，一定要区别对待。如果传至基础的荷载效应是基本组合，则应转换为标准组合后再采用单桩承载力特征值进行布桩计算。目前勘察报告中多数是按基桩的极限侧阻力和极限端阻力标准值给出单桩极限承载力标准值估算值。设计采用的单桩竖向极限承载力标准值Quk，对于设计等级为甲级、乙级的建筑桩基，一般应通过单桩静载试验确定；对于丙级建筑桩基，可采用勘察报告中给出的极限承载力标准值估算值。根据建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.2.2条规定，将单桩竖向极限承载力标准值Quk除以安全系数2，即得到单桩竖向承载力特征值Ra。【工程实例】某公建工程，五层框架结构，采用柱下独立承台式布桩。设计人在布桩计算时，荷载效应组合选用了PKPM-SATWE软件计算结果中的“DL”基本组合，而抗力采用的是单桩承载力特征值，因此布置的桩数偏多，造成了不必要的浪费。实际上，当采用SATWE程序计算时，可以在计算“竖向导荷”时将荷载分项系数设定为1.0，即可得到传至基础的荷载效应标准组合。6 未注明甲、乙级桩基提前试桩的要求【相关标准】建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.3.1条规定设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合：设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定；设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定，其余均应通过单桩静载试验确定；第5.3.10条规定：后注浆灌注桩的单桩极限承载力应通过静载试验确定；第5.4.6-1条规定：对于设计等级为甲级和乙级的建筑桩基，基桩的抗拔极限承载力应通过现场单桩上拔静载荷试验确定。建筑基桩检测技术规程DB29-38-2002第3.3.1条规定：在工程桩设计施工前，设计等级为甲级和乙级的桩基工程应进行单桩静载荷试桩。【提示】目前多数设计等级为甲、乙级的建筑桩基，往往应建设方的要求在工程桩设计施工前不进行单桩静载试桩。因此在施工图中也不注明提前试桩的要求，而是利用工程桩进行试桩，这种试桩的结果有两种情况：一是实际桩的承载力大于勘察报告给出的单桩竖向极限承载力标准值估算值，试桩时只要达到该估算值即停止试验，造成布桩的浪费；另一种情况是一旦试桩得出的结果小于单桩极限承载力标准值估算值时，有可能工程桩已部分或全部施工完毕，给补桩的设计和施工均带来很多困难。因此，对于设计等级为甲级和乙级的建筑桩基，应在工程桩设计施工前进行单桩静载荷试桩，以取得可靠的单桩承载力设计依据。对于后注浆灌注桩或挤扩灌注桩，其单桩承载力受场地的土质情况和施工工艺影响较大，应通过静载试桩方能得到确切的单桩承载力。7 抗压桩承载力验算和布桩常见问题【相关标准】桩基竖向承载力计算应符合建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.2.1条的规定。建筑地基基础设计规范GB50007-2002第8.5.2-4条规定：布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。【提示】抗压桩承载力验算时，应分别取轴心和偏心竖向力作用下的荷载效应标准组合。当按建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008年版）第4.4.2条规定进行桩基抗震承载力验算时，应分别取轴心和偏心竖向力作用下的地震作用效应和荷载效应标准组合。布桩原则应力求使桩基承载力合力点与竖向永久荷载合力作用点重合。对于砌体结构和剪力墙结构，应尽量沿墙下轴线条形布桩，当上部荷载较大时可双排成对或交错布置。在建筑物的四角、转角和墙体相交处宜布置桩位，门窗洞口或无墙开间内宜尽量避免布桩，以使上部荷载传力直接并减少承台梁的受力。对于异形柱框架结构，可采用柱下独立承台布桩的方式，布桩时应通过计算异形柱的形心，尽可能使桩基合力点与异形柱的形心重合，以减少偏心距的不利影响；也可以采用沿柱轴线地梁下布桩的方式，避免计算异形柱形心带来的繁琐，并减少因形心对中造成的承台定位多样化。另外，布桩时应选取对应于单一工况的组合内力，而不应将各工况中的内力最大值（Nmax、Mmax、Vmax）作为同一种工况的组合内力进行计算，因为各项内力均出现最大值并不会在同一种工况中发生。8 桩身承载力验算公式中抗力与荷载效应组合不应采用不同类别的代表值【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第8.5.8条规定：当桩基承受拔力时，应对桩基进行抗拔验算及桩身抗裂验算；第8.5.9条规定：桩身混凝土强度应满足桩的承载力设计要求。建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.8.1条规定：桩身应进行承载力和裂缝控制计算。【提示】桩身承载力验算时应注意以下问题：1）抗拔桩应对桩基进行抗拔验算及桩身抗裂验算。对于允许出现裂缝的三级裂缝控制等级的基桩，因天津地区标准冻结深度通常为0.6m，且地下水位较高，一般可认为基桩混凝土处于稳定水位以下的二a类环境中，其裂缝宽度可按建筑桩基技术规范JGJ94-2008第3.5.3条的规定控制在0.3mm以内；当地下水或土对混凝土结构具有强、中等腐蚀性时，抗拔桩的裂缝控制等级应提高一级。抗拔桩的正截面受拉承载力按建筑桩基技术规范JGJ94-2008式5.8.7验算：NfyAsfpyApy，公式右侧项为桩身抗拔力的设计值，因此公式左侧的N应取荷载效应基本组合下的桩顶轴向拉力设计值作为代表值，而不应采用单桩抗拔承载力特征值。2） 验算抗压桩的桩身强度时，可按建筑桩基技术规范JGJ94-2008式5.8.2-1和5.8.2-2验算。当不考虑桩身配筋时采用式5.8.2-2：NcfcAps，式中的N应取荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值为代表值，而非采用单桩竖向抗压承载力特征值，也非单桩竖向抗压承载力设计值；基桩成桩工艺系数c可结合桩的类型和地区经验确定。9 布桩中心距问题 【相关标准】建筑地基基础设计规范GB50007-2002第8.5.2-1条规定：摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3倍。建筑桩基技术规范JGJ94-2008第3.3.3条根据土的类别与成桩工艺、桩的挤土效应、桩数及排列等因素规定了基桩的最小中心距。【提示】目前部分工程的基桩间距仍然按照已废止的建筑桩基技术规范JGJ94-94的规定控制，达不到现行规范的要求。工程基桩的布置是桩基概念设计的主要内涵，基桩的最小中心距规定基于以下两个因素确定：1）为了有效发挥桩的承载力。群桩试验表明对于非挤土桩