结构设计容易忽视的问题

结构设计容易忽视的问题
作者：赵卫昆，何勇
来源：《科技资讯》 2011年第8期
赵卫昆何勇
(1.天津市新型建材建筑设计研究院; 2.天津市天元建筑设计有限公司天津 300381)
摘要:从事结构设计已经这些年了,将工作中遇到的问题和经验教训总结出来,针对结构设计过程中容易忽视的问题,和规范中容易被遗漏的条款,重点回顾一下,给大家分享。

关键词:结构设计经验总结忽视遗漏
中图分类号:TN41 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2011)03(b)-0088-01
1 地基基础
(1)梁的单面腰筋配筋率应不小于0.1%,通常在基础地梁位置,不容易满足。

按照此要求,较宽的地梁腰筋通常需要直径D14的钢筋甚至更大。

(2)钻孔灌注桩,在桩顶5d范围内箍筋应该加密,但在桩说明和桩详图中,试桩详图的箍筋加密区应该注意。

如果是场外试桩,加密区可以和工程桩一样都采用5d,如果是用工程桩作为试桩,那么箍筋加密区应该加长,考虑静载试验后要进行截桩,如果只做5d的加密区,截桩后桩顶就变成非加密区了,因此当现地坪与设计桩顶标高相差h米时,工程桩里的试桩,其箍筋加密区高度应为(h+5d)m。

(3)有地下室的基础都有防水要求,因此垫层的最小标号应为C15,最小厚度为100mm。

对于没有防水要求的基础垫层,才能做成最低C10和最薄70mm。

(4)当室外完成地面高于天然地面时,地基承载力深度修正所用的d值,应算至天然地面,除非后填土的时间较长。

(5)平板式或梁板式筏型基础,用PKPM的JCCAD计算时,可以考虑弹性地基梁板模型和倒楼盖模型。

根据JCCAD说明书第106页,对于上部刚度较低的框架结构,宜使用弹性地基梁板模型,对于上部刚度较大的剪力墙结构,宜使用倒楼盖模型。

但根据地基规范8.4.10条的规定,要想进行倒楼盖计算,还需满足平板厚跨比和梁高跨比不小于1/6的要求。

因此,当剪力墙结构的筏板基础较薄时,即使上部刚度较大,也不能采用倒楼盖模型,而应该按弹性地基梁板模型进行计算。

2 砌体结构
砖混结构设计时,需要由电气专业提供电表箱的位置图,因为在楼梯间位置有可能出现多个电表箱并排的情况,这种情况下应该按大洞口处理,洞口上部加大过梁,而较大的洞口在结构抗震计算模型中,应该体现出来。

所以砖混结构设计时应仔细核对电气专业的电表箱位置,如果出现并排的情况,应按大洞口输入到计算模型中,才偏于安全。

同时,由于电表箱一般都出现在楼梯间,可能会有楼梯梁搭在洞口过梁上方,此时的过梁应考虑楼梯梁的集中力,须加大截面和配筋。

3 框架和剪力墙
(1)框架结构在一、二级抗震时,需要计算核心区的抗剪,PKPM会在超配筋信息中显示节点
抗剪计算是否满足。

在柱配筋信息中,节点核心区的配箍面积也会显示,但通常设计人没有按照
核心区的配箍要求来给柱子配筋,造成抗剪箍筋不足。

解决方法是:柱子尽量采用D10的箍筋,或加高框架柱周围的框架梁,以增大节点区域。

(2)一级抗震时的梁箍筋最小直径为D10。

当为7.5度区和三类场地时,高层剪力墙结构的
计算等级为二级,构造等级为一级,此时应注意框梁和连梁的箍筋直径不小于D10。

(3)剪力墙转角处的暗柱,拉筋宜采用箍筋形式,即使是构造边缘构件,也最好采用全箍筋形式。

详见高规7.2.17条的小注。

(4)教育建筑中,人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼,抗震设防类别应划为乙类。

这类房屋采用抗震性能较好的结构类型时,可仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。

(根据建
筑工程抗震设防分类标准GB50223-20046.0.8条)因此在低层幼儿园和小学,当采用抗震性能较
差的砌体结构时,应按乙类建筑考虑。

详见05SG109-1《民用建筑工程设计常见问题分析及图示
-结构设计原则、荷载及荷载效应组合和地震作用、地基基础》的1～10页。

(5)错层形成的短柱,不仅是箍筋全高加密,抗震构造等级还应提高一级,详见结构构造手册。

(6)碰到6度区的高层剪力墙结构时,剪力墙抗震等级为四级,设计师通长容易按照高规
7.2.18.1条,将剪力墙的配筋率做成0.20%,配D8@250,但有些部位的剪力墙配筋还应满足最小
D8@200的要求,详见高规7.2.20条。

当我们按0.20%的配筋率进行剪力墙设计时,一定要将顶层剪力墙、每层的楼梯间、电梯间、端开间纵向剪力墙、端山墙的分布钢筋,特殊注明为D8@200。

(7)剪力墙构造边缘构件的箍筋无支长度不应大于300mm,详见高规7.2.17.3条。

关于箍筋
无支长度,大部分图审单位都是按箍筋和拉筋的肢距确定的,而不是竖向钢筋的间距。

因此构造
边缘构件的拉筋隔一拉一的做法,并不是所有地方都使用,得满足拉筋间距不大于300mm。

(8)连梁配置时,我们一般都不配腰筋,因为剪力墙的水平钢筋已经照常穿过兼做连梁的腰筋了,但有两种情况,我们仍然需要单独配置腰筋。

一种情况是连梁高度大于700mm时,腰筋直径不应小于D10,另一种情况是连梁跨高比小于2.5时,两侧腰筋的配筋率不应小于0.3%,对于
200×400的连梁,腰筋至少应该是N4D10。

具体详见高规7.2.26条。

4 荷载计算
(1)并不是所有的栏杆水平荷载都是0.5kN/m,对于学校、食堂、剧场、车站、礼堂、展览
馆和体育场这些人流密集场所,设计总说明中的栏杆水平荷载应该改成1.0kN/m。

对于雨棚的悬
挑构件,总说明中必须说明检修荷载不小于1kN。

(2)算工业厂房的楼面荷载设计值时,当活荷载>4.0KPa时,分项系数1.4应该改为1.3。

(3)屋面坡度大于等于45°时,可以不考虑屋面的雪荷载和积灰荷载。

坡度为25～45°时,
雪荷载和积灰荷载应按插入法确定折减系数。

(4)通常不上人的屋面只考虑活荷载和雪荷载的较大值,但需注意的是,当有高低屋面的情况时,低处屋面的a=2h范围内的雪荷载为2倍的基本雪压,比0.5kPa的活荷载要大,在低处的屋面应考虑较大的屋面可变荷载,适当加大此位置的梁板配筋。

(5)计算风荷载的脉动影响系数时,查表中的H/B选项,B不是建筑平面的短边宽度,而是迎
风面的宽度。

(6)计算隔墙荷载时,设计师通常按照容重10乘以宽度再乘以高度,但这样算出的结果偏小,即使按照砌体容重8kN/m3计算,加上砌筑的砂浆之后,就变成9kN/m3了,如果再加上两侧的抹灰,就是20×0.04=0.8kN/m2,折算下来就是(8×0.2+20×0.04)/0.2=12kN/m3。

因此隔墙荷载计算时,考虑的最小容重不能小于12kN/m3,当使用空心砖、多孔砖等比砌块更重的材料时,隔墙荷载应按至少15kN/m3计算。

5 人防工程
(1)人防外墙的水平施工缝高度不小于500mm,而不是常规地下室做法的300mm。

(2)人防地下室的底板等效荷载,分为无桩基和有桩基两种,其中有桩基时的荷载通常是无桩基时荷载的2倍,但应该注意是,如果为单层人防地下室,通常基础布置的都是抗拔桩,而抗拔桩的底板,应该按照无桩基的情况来取底板等效荷载。

详见人防规范条文说明的4.8.15条。