鋼筋混凝土多層框架房屋結構設計中應注意若干問題
1.獨立基礎設計荷載取值不當
鋼筋混凝土多層框架房屋多采用柱下獨立基礎,《抗震規范》(GB50011-20**)第4.2.1條指出,當地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層時,不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷載相當的多層框架廠房,可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。這就是說,在8度地震區,大多數鋼筋混凝土多層框架房屋可不必進行地基和基礎的抗震承載力驗算。但這些房屋在基礎設計時應考慮風荷載的影響。因此,在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計算分析中,必須輸入風荷載,不能因為在地震區高層建筑以外的一般建筑風荷載不起控制作用就不輸入。
另一種情況是,在設計獨立基礎時,作用在基礎頂面上的外荷載(柱腳內力設計值)只取軸力設計值和彎矩設計值,無剪力設計值,或者甚至只取軸力設計值。以上兩種情況都會導致基礎設計尺寸偏小,配筋偏少,影響基礎本向和上部結構的安全。
2.框架計算簡圖不合理
無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋,獨立基礎埋置較深,在-0.05m左右設有基礎拉梁時,應將基礎拉梁按層1輸入。以某學生宿舍樓為例,該項目為3層鋼筋混凝土框架結構,丙類建筑,建筑場地為Ⅱ類;層高3.3m,基礎埋深4.0m基礎高度0.8m,室內外高差0.45m。根據《抗震規范》第6.1.2條,在8度地震區該工程框架結構的抗震等級為二級。設計者按3層框架房屋計算,首層層高取3.35m,即假定框架房屋嵌固在-0.05m處的基礎拉梁頂面;基礎拉梁的斷面和配筋按構造設計;基礎按中心受壓計算。顯然,選取這樣的計算簡圖是不妥當的。因為,第一,按構造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩;第二,《混凝土結構設計規范》(GB50010-20**)第7.3.11條規定,框架結構底柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經驗表明,這樣的框架結構宜按4層進行整體分析計算,即將基礎拉梁層按層1輸入,拉梁上如作用有荷載,應將荷載一并輸入。
這樣,計算剪力的首層層高為H1=4-0.8-0.05=3.15m,層2層高為3.35m,層3、4層高為3.3m。根據《抗震規范》第6.2.3條,框架柱底層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數1.25。當設拉梁層時,一般情況下,要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制??紤]到地基土的約束作用,對這樣的計算簡圖,在電算程序總信息輸入中,可填寫地下室層數為1,并復算一次,按兩計算結果的包絡圖進行框架結構底層柱的配筋。
3.基礎拉梁層的計算模型不符合實際情況
基礎拉梁層無樓板,用TAT或SATWE等電算程序進行框架整體計算時,樓板厚度應取零,并定義彈性節點,用總剛分析方法進行分析計算。有時雖然樓板厚度取零,也定義彈性節點,但未采用總剛分析,程序分析時自動按剛性樓面假定進行計算,與實際情況不符。房屋平面不規則,要特別注意這一點。
4.基礎拉梁設計不當
多層框架房屋基礎埋深值大時,為了減速小底層柱的計算長度和底層的位移,可在±0.000以下適當位置設置基礎拉梁,但不宜按構造要求設置,宜按框架梁進行設計,并按規范規定設置箍筋加密區。但就抗震而言,應采用短柱基礎方案。
一般說來,當獨立基礎埋置不深,或者過去時置雖深但采用了短柱基礎時,由于地基不良或柱子荷載差別較大,或根據抗震要求,可沿兩個主軸方向設置構造基礎拉梁?;A拉梁截面寬度可取柱中心距的1/20~1/30,高度可取柱中心距的1/12~1/18。構造基礎拉梁的截面可取上述限值范圍的下限,縱向受力鋼筋可取所連接柱子的最大軸力設計值的10%作為拉力或壓力來計算,當為構造配筋,除滿足最小配筋率外,也不得小于上下各2Ⅱ14,配筋不得小于Ⅰ8-200。當拉梁上作用有填充墻或樓梯柱等傳來的荷載時,拉梁截面應適當加大,算出的配筋應和上述構造配筋疊加。構造基礎拉梁頂標高通常與基礎高或短柱頂標高相同。在這種情況下,基礎可按偏心有受壓基礎設計。
當框架底層層高不大或者基礎過去埋置不深時,有時要把基礎拉梁設計得比較強大,以便用拉梁來平衡柱底彎矩。這時,拉梁正彎矩鋼筋應全跨拉通,負彎矩鋼筋至少應在1/2跨拉通。拉梁正負彎矩鋼筋在框架柱內的錨固、拉梁箍筋的加密及有關抗震構造要求與上部框架梁完全相同。
此時拉梁宜設置在基礎頂部,不宜設置在基礎頂面之上,基礎則可按中心受壓設計。
5.框架結構帶樓電梯小井筒
框架結構應盡量避免設置鋼筋混凝土樓電梯小井筒。因為井筒的存在會吸收較大的地震剪力,相應地減少框架結構承擔的地震剪力,而且井筒下基礎設計也比較困難,故這些井筒多采用砌體材料做填充墻形成隔墻。當必須設計鋼筋混凝土井筒時,井筒墻壁厚度應當減薄,并通過開豎縫、開結構洞等辦法進行剛度弱化;配筋也只宜配置少量單排鋼筋,以減小井筒的作用。設計計算時,除按框架確定抗震等級并計算外,還應按帶井筒的框架(當平面不規則時,宜考慮耦聯)復核,并加強與井墻體相連的柱子的配筋。
此外,還要特別指出,對框架結構出屋頂的樓電梯間和水箱間等,應采用框架承重,不得采用砌體墻承重;而且應當考慮鞭梢效應乘以增大系數;雨篷等構件應從承重梁上挑出,不得從填充墻上挑出;樓梯梁和夾層梁等應承重柱上,不得支承在填充墻上。
6.結構計算中幾個重要參數的合理選取
《抗震規范》第3.6.6.4條指出,所有的計算機計算結果,應經分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。通常情況下,計算機的計算結果主要是結構的自振周期、樓層地震剪力系數、樓層彈性層間位移(包括最大位移與平均位移比)和彈塑性變形驗算時樓層的彈塑性層間位移、樓層的側向剛度比、振型參與質量系數、墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋、底層墻和柱底部截面的內力設計值、框架--抗震墻結構抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。
為了分析判斷計算機計算結果是否合理,結構設計計算時,除了有合理的結構方案、正確的結構計算簡圖外,正確填寫抗震設防烈度和場地類別,合理選取電算程序總信息中的其他各項參數也是十分重要的。
現以空間有限元分析與設計程序SATWE為例,結合施工圖審查中發現的問題,來說明有關參數如何合理選取。
7.結構的抗震等級
在工程設計中,多數房屋建筑按其抗震設防分類屬于丙類建筑,如民用住宅、辦公樓及一般工業建筑等等,其抗震等級可根據烈度、結構類型和房屋的高度按《抗震規范》表6.1.2確定。而電訊、交通、能源、消防和醫療等類建筑以及大型體育場館、大型零售商場等公共建筑,首先,應當根據《建筑抗震設防分標準》(GB50223-95)確定其中哪些建筑屬于乙類建筑(可能還有甲類建筑,本文不涉及)。乙、丙類建筑,地震作用均按本地區抗震設防烈度計算。對于乙類建筑,一
般情況下,當抗震設防烈度為6~8度時,抗震措施應符合本地區抗震設防列度提高一度的要求。所謂抗震措施,在這里主要體現為按本地區設防烈度提高一度由《抗震規范》表6.1.2確定其抗震等級。例如,位于8度地震區(如北京)的乙類建筑,應按9度由《抗震規范》表6.1.2確定其抗震等級為一級;當8度乙類建筑的高度過表6.1.2規定的范圍時,還應經專門研究,采取比一級抗震等級更有效的抗震措施。如北京某大型零售商場和某三級醫院的門診樓本屬乙類建筑,但設計人員錯當成丙類建筑來設計,使建筑物的抗震能力為降低,不得不對設計計算做重大修改。8.地震力的振型組合數
地震力的振型組合數,對高層建筑,當不考扭轉耦聯計算時,至少應取3;當振型數多于3時,宜取3的倍數,但不應多于層數;當房屋層數≤2時,振型數可取層數。對于不規則的結構,當考慮扭轉耦聯時,對高層建筑,振型數應取≥9;結構層數較多或結構剛度突變較大,振型數應多取,如結構有轉換層、頂部有小塔樓、多塔結構等,振型數應取≥12或更多,但不能多于房屋層數的3倍;只有當定義彈性樓板,且采用總剛分析,必要時,振型數才可以取的更多?!犊拐鹨幏丁分赋?,合適的振型個數一般可以取振型參與質量達到總質量的90%所需的振型數。SATWE等電算程序已有這種功能,可以很方便地輸出這種參與質量的比值。有些設計人員不大重視電算程序使用手冊的應用,選取振型數時比較隨意,這是應當改進。此外,由耦聯計算的地震剪力通常小于非耦聯計算,僅當結構存在明顯示扭轉時才采用耦聯計算,但在必要時應補充非耦聯計算。
9.結構周期折減系數
框架結構及框架--抗震墻等結構,由于填充墻的存在,使結構的實際剛度大于計算剛度,計算周期大于實際周期,因此,算出的地震剪力偏小,使結構偏于不安全,因而對結構的計算周期進行折減是必要的,但對框架結構的計算周期不折減或折減系數取得過大都是不妥當的。對框架結構,采用砌體填充墻時,周期折減系數可取0.6~0.7;砌體填充墻較少或采用輕質砌塊時,可取0.7~0.8;完全采用輕質墻體板材時,可取0.9。只有無墻的純框架,計算周期才可以不折減。
10.框架梁、柱箍筋間距
《抗震規范》第6.3.3條及6.3.8條對不同抗震等級的框架梁、柱箍筋加密區的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了了明確規定。根據這些規定,工程習慣上常取梁、柱箍筋加密區最大間距為100mm,非加密區箍筋最大間距為200mm。電算程序總信息中通常也內定梁、柱箍筋加密區間距為100mm,并以此為依據計算出加密區箍筋面積,由設計人員要據規范確定箍筋直徑和肢數。
但是,在程序內定的條件下,當框架梁的跨中部位有次梁或有較大的其他集中荷載作用卻僅配兩肢箍筋時,多數情況下,非加密區箍筋間距采用200mm會使梁的非加密區配箍不足,因此建議程序內定梁箍筋改為取梁的非加密區間距200mm。這樣,既可保證梁非加密區的抗剪承載力,又可適當增加梁端箍筋加密區(箍筋間距為100mm)的抗剪能力,梁的強剪性能更能充分體現。當框架梁由于種種原因縱向鋼筋超筋時,梁端適當加大抗剪承載力對結構抗震非常有利。這也是為什么當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大2%時,規范規定梁的箍筋直徑應比最小構造直徑增大2mm的原因。
對于框架柱,當框架內定柱加密區箍筋間距為100mm時,在某些情況下,亦可能因非加密區箍筋間距采用200mm引起配箍不足。因此,我們也建議程序內定柱的箍筋間距改為取柱的非加密區的箍筋間距200mm。
這里需要指出的是,梁、柱箍筋非加密區配箍驗算時可不考慮強剪弱彎的要求,即剪力設計值取加密區終點處外側的組合剪力設計值,并且不乘以剪力增大系數。
當然,如果電算程序能同時給出梁、柱箍筋加密區和非加密區的箍筋面積,則于設計者應更加方便了。
11.地下室層數的輸入處理
多層框架結構房屋有也設置地下室。由于隔墻少,常采用筏板式基礎。在電算時,應將地下室層數和上部結構一起輸入,并在總信息中按實際的地下室層數填寫。這樣,計算地基和基礎底板的豎向荷載可以一次形成,并且在抗震計算時,程序會自動對框架底層柱底截面的彎矩設計值乘以增大系數。同時通過對層側移剛度比的分析比較,還可以正確判斷和調整房屋的嵌固位置,并采取相應的抗震構造措施,保證樓板有必要的厚度和最小配筋率等等;當結構表現為豎向不規側時,不僅要驗算薄弱層,而且還要對薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數。如果在結構總體計算時,總信息中填寫的地下室層數少于實際輸入的層數,彎矩設計值增大系數將會乘錯位置,從而在發生地震時,會使極易發生震害的底層柱底部位因抗震能力降低而破壞。
篇2:房屋框架結構設計過程和要點(2)
房屋框架結構設計的過程和要點(2)
?。?1)底層內隔墻一般不用做基礎,可將地面的混凝土墊層局部加厚。
?。?2)考慮到一般建筑沉降為鍋底形、結構的整體彎曲和上部結構和基礎的協同作用,頂、底板鋼筋應拉通(多層的負筋可截斷1/2或1/3),且縱向基礎梁的底筋也應拉通。
?。?3)基礎平面圖上應加指北針。
?。?4)基礎底板混凝土不宜大于C30,一是沒用,二是容易出現裂縫。
?。?5)可用JCCAD軟件自動生成基礎布置和基礎詳圖。生成的基礎平面圖名為JCPM.T,生成的基礎詳圖名為JCxt?。
?。?6)基礎底面積不應因地震附加力而過分加大,否則地震下安全了而常規情況下反而沉降差異較大,本末倒置。
請參照《建筑地基基礎設計規范GBJ7-89》和各地方的地基基礎規程。
4.暖溝圖及基礎留洞圖:
?。?)溝蓋板在遇到電線管時下降(500),室外暖溝上一般有400厚的覆土。
?。?)注明暖溝兩側墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時應驗算強度。
?。?)洞口大于400時應加過梁,暖溝應加通氣孔。
?。?)基礎埋深較淺時暖溝入口底及基礎留洞有可能比基礎還低,此時基礎應局部降低。
?。?)濕陷性黃土地區或膨脹土地區暖溝做法不同于一般地區。應按濕陷性黃土地區或膨脹土地區的特殊要求設計。
?。?)暖溝一般做成1200寬,1000的在維修時偏小。
5.樓梯詳圖:
?。?)應注意:梯梁至下面的梯板高度是否夠,以免碰頭,尤其是建筑入口處。
?。?)梯段高度高差不宜大于20,以免易摔跤
?。?)兩倍的梯段高度加梯段長度約等于600.幼兒園樓梯踏步宜120高。
?。?)樓梯折板、折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區內La,折梁還應加附加箍筋
?。?)樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同,注意樓梯板標高與樓面板的銜接。
?。?)樓梯梯段板計算方法:當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米時,應采用1/10的計算系數,并上下配筋相同;當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時,應采用1/8的計算系數,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并且不得過大。此兩種計算方法是偏于保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通,并應與梯段板的配筋相應。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。
?。?)注意當板式樓梯跨度大于5米時,撓度不容易滿足。應注明加大反拱或增大配筋。
?。?)當休息平臺板為懸挑板時,其內部的樓梯梯段板負筋應大于休息平臺板的板上筋,長度也應大于平臺板筋。
?。?)樓層處的休息平臺板的配筋應與樓層板統一考慮配筋,主要是板的負筋。
6.梁詳圖:
?。?)梁上有次梁處(包括挑梁端部)應附加箍筋和吊筋,宜優先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下,架在板上的梁,不必加附加筋??稍诮Y構設計總說明處畫一節點,有次梁處兩側各加三根主梁箍筋,荷載較大處詳施工圖。
?。?)當外部梁跨度相差不大時,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。當梁底距外窗頂尺寸較小時,宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬,并宜小于1/3柱寬。
?。?)折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區內La,還應加附加箍筋
?。?)梁上有次梁時,應避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應考慮由次梁引起的主梁抗扭,或增加構造抗扭縱筋和箍筋。(此條是從彈性計算角度出發)當采用現澆板時,抗扭問題并不嚴重。
?。?)原則上梁縱筋宜小直徑小間距,有利于抗裂,但應注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相應。箍筋按規定在梁端頭加密。布筋時應將縱筋等距,箍筋肢距可不等。小斷面的連續梁或框架梁,上、下部縱筋均應采用同直徑的,盡量不在支座搭接。
?。?)端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁,梁端支座可按簡支考慮,但梁端箍筋應加密。
?。?)考慮抗扭的梁,縱筋間距不應大于300和梁寬,即要求加腰筋,并且縱筋和腰筋錨入支座內La.箍筋要求同抗震設防時的要求。
?。?)反梁的板吊在梁底下,板荷載宜由箍筋承受,或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。
?。?)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承載力不足。對于大挑梁,梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應留有余地。
?。?0)梁上開洞時,不但要計算洞口加筋,更應驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構造上能保證不發生沖切破壞和斜截面受彎破壞。
?。?1)梁凈高大于500時,宜加腰筋,間距200,否則易出現垂直裂縫。
?。?2)挑梁出挑長度小于梁高時,應按牛腿計算或按深梁構造配筋。
?。?3)盡量避免長高比小于4的短梁,采用時箍筋應全梁加密,梁上筋通長,梁縱筋不宜過大。
?。?4)扁梁寬度不必過大,只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時,梁寬對剛度影響不大,加寬一倍,撓度減小20%左右。相對來講,增大鋼筋更經濟,鋼筋加大一倍,撓度減小60%左右,同時梁的上筋應大部分通長布置,以減小混凝土徐變對撓度的增大,如果上筋不小于下筋,撓度減小20%.
?。?5)框架梁高取1/10~1/15跨度,扁梁寬可取到柱寬的兩倍。扁梁的箍筋應延伸至另一方向的梁邊。
?。?6)當一寬框架梁托兩排間距較小的柱時,可加一剛性挑梁,兩個柱支承在剛性挑梁的端頭。
?。?7)梁寬大于350時,應采用四肢箍。
7.柱詳圖:
?。?)地上為圓柱時,地下部分應改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍,并按規范加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
?。?)原則上柱的縱筋宜大直徑大間距,但間距不宜大于200.
?。?)柱內埋管,由于梁的縱筋錨入柱內,一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時,可不必驗算。柱內不得穿暖氣管。
?。?)柱斷面不宜小于450*4
50,混凝土不宜小于C25,否則梁縱筋錨入柱內的水平段不容易滿足0.45La的要求,不滿足時應加橫筋。異型柱結構,梁縱筋一排根數不宜過多,柱端部縱筋不宜過密,否則節點混凝土澆筑困難。當有部分矩形柱部分異型柱時,應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近,不要相差太大。?。?)柱應盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。
?。?)盡量避免短柱,短柱箍筋應全高加密,短柱縱筋不宜過大。
?。?)考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
?。?)獨立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時,挑梁長度應有限制。
在用PKPM軟件計算梁柱時,應盡量采用TAT或SATWE三維軟件。相對平面框架PK來講,第一,計算結果更接近實際受力狀態,如地震力或風力是按抗側移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發生下沉變形,內力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟件整體計算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并。第三,TAT或SATWE還可以進行井式梁的計算,由于PKPM軟件計算梁時僅按矩形計算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時可取出彎距再按T型梁補充計算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時,較大直徑的鋼筋連接宜用機械連接取代焊接,造價相差不大,但機械連接可靠并易于檢查。機械連接接頭位置可任意,但一次截斷的鋼筋不大于50%,接頭位置應錯開70d.
8.重點注意或設計原則:
?。?)抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算??拐痱炈銜r應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,盡量加剪力墻,可大大改善結構的抗震性能??蚣芙Y構應設計成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規范給出的垂直地震作用明顯不足。
?。?)雨蓬不得從填充墻內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭??紤]抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。
?。?)框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級。
?。?)由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率。
?。?)出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構。
?。?)框架結構中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構造柱,層高較高時宜在門洞上方位置加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時剛度很大,其它地方不加剪力墻,對梯井和整體結構都十分不利。
?。?)建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加后澆帶等。
?。?)柱子軸壓比宜滿足規范要求。
?。?)當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁。
?。?0)過街樓處的梁上筋應通長,按偏拉構件設計。
?。?1)電線管集中穿板處,板應驗算抗剪強度或開洞形成管井。電線管豎向穿梁處應驗算梁的抗剪強度。
?。?2)構件不得向電梯井內伸出,否則應驗算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L型柱。
?。?3)驗算水箱下、電梯機房及設備下結構強度。水箱不得與主體結構做在一起。
?。?4)當地下水位很高時,暖溝應做防水。一般可做U型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時,混凝土應抗滲,等級S6或S8,混凝土等級應大于等于C25,混凝土內應摻入膨脹劑?;炷镣鈮⒚魉绞┕たp做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝土墻做企口較難。
?。?5)采用扁梁時,應注意驗算變形。
?。?6)突出屋面的樓電梯間的柱為梁托柱時應向下延伸一層,不宜直接錨入頂層梁內,并且托梁上鐵應適當拉通。錯層部位應采取加強措施。女兒墻內加構造柱,頂部加壓頂。出入口處的女兒墻不管多高,均加構造柱,并應加密。錯層處可加一大截面梁,上下層板均錨入此梁。
?。?7)等基底附加壓力時基礎沉降并不同。
?。?8)應避免將大梁穿過較大房間,在住宅中嚴禁梁穿房間。
?。?9)當建筑布局很不規則時,結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置,并采取相應的構造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結構相連時(啞鈴狀),此時中間很小的結構的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚,并雙層配筋。
?。?0)較大跨度的挑梁下柱子內跨梁傳來的荷載將大于梁荷載的一半。挑板道理相同。
?。?1)挑梁、板的上部筋,伸入頂層支座后水平段即可滿足錨固要求時,因鋼筋上部均為保護層,應適當增大錨固長度或增加一10d的垂直段。
9.常用輕隔墻(加氣塊或陶粒)自重(含雙面抹灰):150墻:1.66,200墻:1.98,250墻:2.30,300墻:2.62KN/M2.泰柏板:1.10KN/M2.
10.關于降水問題:當有地下水時,應在圖紙上注明采取降水措施,并采取措施防止周圍建筑及構筑物因降水不能正常使用(開裂及下沉),及何時才能停止降水(通過抗浮計算決定)
11.進行框架結構設計時,設計人員還應掌握如下設計規范:建筑結構荷載規范、抗震規范、混凝土結構設計規范等。并應考慮當地地方性的建筑法規。設計人員應熟悉當地的建筑材料的構成、貨源情況、大致造價及當地的習慣做法,設計出經濟合理的結構體系。
12.關于繪圖:
?。?)一般鋼筋粗線寬度為。45,距邊界線1,圓點直徑為。6.
?。?)應注意墻身剖面、連梁剖面、墻出挑梁的水平筋位置。
?。?)注意一、二級鋼是否加彎鉤,二級鋼的斷點一般不加45度直鉤,除非不能表達清楚。
?。?)字高應為2.5,3.5,5,7,10,14,高寬比:0.8.在圖面中,一般英文字高取2.5或3.5,漢字取3.5或5,在說明處多用7.當多個數字一樣時,個數在前,如11*280=3080.
篇3:房屋框架結構設計過程和要點(1)
房屋框架結構設計的過程和要點(1)
1.結構設計說明
主要是設計依據,抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮抗滲做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節點,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。
2.各層的結構布置圖,包括:
?。?)預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)標注預制板的塊數和類型時,不要采用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉,宜采用水平線或垂直線的方法,相同類型的房間直接標房間類型號。應全樓統一編號,可減少設計工作量,也方便施工人員看圖。板縫盡量為40,此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時從房間里面往外布板,盡量采用寬板,現澆板帶留在靠窗處,現澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)如果構造上要求有整澆層時,板縫應大于60.整澆層厚50,配雙向φ6@250,混凝土C20.純框架結構一般不需要加整澆層。構造柱處不得布預制板。地下車庫由于防火要求不可用預制板??蚣芙Y構不宜使用長向板,否則長向板與框架梁平行相接處易出現裂縫。建議使用PMCAD的人工布板功能布預制板,自動布板可能不能滿足用戶的施工圖要求,僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數時可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。
?。?)現澆板的配筋(板上、下鋼筋,板厚尺寸)板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或120、150、180三種尺寸。盡量用二級鋼包括直徑φ10(目前供貨較少)的二級鋼,直徑≥12的受力鋼筋,除吊鉤外,不得采用一級鋼。鋼筋宜大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200.(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)跨度小于2米的板上部鋼筋不必斷開,鋼筋也可不畫,僅說明鋼筋為雙向雙排φ8@200.板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋,拉通筋均應按受拉搭接鋼筋。板配筋相同時,僅標出板號即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號,將不相同的上部筋畫在圖上。當板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。應全樓統一編號。當考慮穿電線管時,板厚≥120,不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板,因電線管過多有可能要加大板厚至180(考慮四層32的鋼管疊加)宜盡量用大跨度板,不在房間內(尤其是住宅)加次梁。說明分布筋為φ6@250,溫度影響較大處可為φ8@200.板頂標高不同時,板的上筋應分開或傾斜通過。
現澆挑板陽角加輻射狀附加筋(包括內墻上的陽角)現澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應建議甲方采用現澆樓板,以利防水,并加強結構的整體性及方便裝飾性挑沿的穩定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應每隔10~15米設一10mm的縫,鋼筋不斷。盡量采用現澆板,不采用予制板加整澆層方案。衛生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)8米以下的板均可以采用非預應力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應現澆并加厚,雙向雙排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋?,F澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動生成,一可加快速度,二來盡量減小筆誤。自動生成樓板配筋時建議不對鋼筋編號,因工程較大時可能編出上百個鋼筋號,查找困難,如果要編號,編號不應出房間。配筋計算時,可考慮塑性內力重分布,將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數,將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數。值得注意的是,按彈性計算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人為放大。
支承在外圈框架梁上的板負筋不宜過大,否則將對梁產生過大的附加扭距。一般:板厚>150時采用φ10@200;否則用φ8@200.PMCAD生成的板配筋圖應注意以下幾點:
1.單向板是按塑性計算的,而雙向板按彈性計算,宜改成一種計算方法。
2.當厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當的,但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋。
3.非矩形板宜減小支座配筋,增大跨中配筋。
4.房間邊數過多或凹形板應采用有限元程序驗算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?。T.板一般可按塑性計算,尤其是基礎底板和人防結構。但結構自防水、不允許出現裂縫和對防水要求嚴格的建筑,如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應采用彈性計算。室內輕隔墻下一般不應加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔墻,如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構件,應雙向雙排配筋。
?。?)關于過梁布置及輕隔墻?,F在框架填充墻一般為輕墻,過梁一般不采用預制混凝土過梁,而是現澆梁帶。應注明采用的輕墻的做法及圖集,如北京地區的京94SJ19,并注明過梁的補充筋。當過梁與柱或構造柱相接時,柱應甩筋,過梁現澆。不建議采用加氣混凝土做圍護墻,裝修難做并不能用在廁所處。
?。?)雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。注意:雨棚和陽臺的豎板現澆時,最小厚度應為80,否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時,高度<900,最小板厚100;高度>900時,最小板厚120.陽臺的豎板應盡量現澆,預制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時,板的鋼筋放斜板的上面,并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)兩側的封板可采用泰柏板封堵,鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接,不必采用混凝土結構。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下構造筋,較長外露挑板(包括豎板)宜配溫度筋。挑板內跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度,尤其是挑板端部有集中荷載時。內挑板端部宜加小豎沿,防止清掃時灰塵落下。當頂層陽臺的雨搭為無組織排水時,雨搭出挑長度應大于其下陽臺出挑長度100,頂層陽臺必須設雨搭。挑板配筋應有余地,并應采用大直徑大間距鋼筋,給工人以下腳的地方,防止踩彎。挑板內跨板跨度較小,跨中可能出現負彎距,應將挑板支座的負筋伸過全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但當鋼筋直徑大于等于12時是難以施工的,應另加筋。
?。?)樓梯布置。采用*型斜線表示樓梯間,并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯,方便設計及施工,也較美觀。
?。?)板頂標高??稍趫D名下說明大多數的板厚及板頂標高,廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。
?。?)梁布置及其編號,應按層編號,如L-1-**,1指1層,**為梁的編號。柱布置及編號。
?。?)板上開洞(廚、廁、電氣及設備)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定錨入板支座,從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋,如果洞口處板僅有正彎距,可只在板下加筋;否則應在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍,并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞,周邊不宜加梁,應采用有
限元程序計算板的內力和配筋。板適當加厚,洞邊加暗梁。?。?)屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
?。?0)在平面圖上不能表達清楚的細節要加剖面,可在建筑墻體剖面做法的基礎上,對應畫結構詳圖。
3.基礎平面圖及詳圖:
?。?)在柱下擴展基礎寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柱下條基。并應考慮節點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素,適當加寬基礎。
?。?)當基礎下有防空洞或枯井等時,可做一大厚板將其跨過。
?。?)混凝土基礎下應做墊層。當有防水層時,應考慮防水層厚度。
?。?)建筑地段較好,基礎埋深大于3米時,應建議甲方做地下室。地下室底板,當地基承載力滿足設計要求時,可不再外伸以利于防水。每隔30~40米設一后澆帶,并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。設置地下室可降低地基的附加應力,提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時有用),減少地震作用對上部結構的影響。不應設局部地下室,且地下室應有相同的埋深??稍诜ぐ鍏^格中間挖空墊聚苯來調整高低層的不均勻沉降。
?。?)地下室外墻為混凝土時,相應的樓層處梁和基礎梁可取消。
?。?)抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫,連接處應加強。但沉降縫兩側墻體基礎一定要分開。
?。?)新建建筑物基礎不宜深于周圍已有基礎。如深于原有基礎,其基礎間的凈距應不少于基礎之間的高差的1.5至2倍,否則應打抗滑移樁,防止原有建筑的破壞。建筑層數相差較大時,應在層數較低的基礎方格中心的區域內墊焦碴來調整基底附加應力。
?。?)獨立基礎偏心不能過大,必要時可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎的底板偏心不能過大,必要時可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎底版的形心宜重合,基礎底板可做成梯形或臺階形,或調整挑梁兩端的出挑長度。
?。?)采用獨立柱基時,獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求,除非此基礎非常重要,但配筋也不得過小。獨立基礎是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結構。面積不大的獨立基礎宜采用錐型基礎,方便施工。
?。?0)獨立基礎的拉梁宜通長配筋,其下應墊焦碴。拉梁頂標高宜較高,否則底層墻體過高。