《结构设计常见问题探讨》的读书笔记
建筑框架结构设计原则和常见问题探讨
建筑框架结构设计原则和常见问题探讨经济的快速发展促进了城市建设的日新月异,在大梁建筑物不断涌现的状况下,只有不断加强建筑工程的施工设计,尤其是建筑框架结构的设计,才能确保整个工程的质量和安全,满足人们日益对建筑高质量的要求,消除人们的安全顾虑,实现建筑工程施工的最终目标,即提升企业的效益。
建筑框架结构的设计是建筑工程设计和施工过程中极为重要的一环,只有保证建筑框架结构的设计是按照建筑行业的框架结构设计的基本原则和相关规范进行设计的,才能确保设计不会出现问题,从而为整个建筑的顺利施工打好基础。
1建筑框架结构设计的基本原则1.1 弹性适中的原则在建筑工程中,建筑结构往往强度过大,刚醒过强,导致其性变形变差,一旦发生较强的破坏力时,建筑结构往往因为缺乏足够的形变量和韧性,导致工程结构受损,对整个建筑工程产生不利的安全影响,所以,建立一套完善的科学建筑结构体系是十分必须要的措施,体系要具备适度的弹性,以满足形变量的要求。
当然,建筑结构也不是越揉越好,适度的性变形可以有效的保护建筑结构,降低外力的作用对建筑的影响程度,但是,建筑如果柔性过大,也易造成在建筑结构在受力因为形变量过大而产生整体颠覆性的问题。
在建筑结构体系中,需要制定科学、合理的建筑弹性要求,来满足建筑的整体性能,此问题也是建筑行业内相关学者不断探讨的问题,只有经过不断的探讨和实验,才能确定出更加详细的行业标准。
1.2 打通关节的原则为了确保建筑工程在受到外力时,能够进行有效的传递和消减,必须建立浑然一体的科学合理的建筑结构体系。
通过科学化的建筑结构体系来打通建筑结构中存在的各个“关节”,确保在结构受到受力时,外力的作用可以通过关节进行流动和消减,使整个建筑结构形成一个有机的整体,确保建筑工程的安全性。
所以,作为设计人员,在建筑框架结构设计过程中,要精确计算,有效预防外力可能对整个建筑工程产生的影响,提高建筑的受力能力。
一套科学的,安全的建筑结构系统是层层设防的,在发生意外事故时,不能将建筑结构“生存”的希望仅仅寄托在某个部件上,而是通过结构之间的关节的通力合同,使整个建筑结构去消化外力产生的影响,从而增强建筑结构整体性和安全性。
建筑物主体结构设计的常见问题探讨
建筑物主体结构设计的常见问题探讨摘要:论文在深入分析建筑主体结构设计从存在问题的基础上,结合工作实际经验提出了相应的解决措施,希望为建筑主体结构设计人员提供参考和帮助。
关键词:建筑物;主体结构;常见问题;探讨一、引言随着市场经济的深入发展以及国家建设问题的普及,在和谐社会发展的伟大宏图下,建筑工程的质量是直接关系到百姓生命与财产安全等切身利益的重大问题,也是一个工程能否如期完成的基础。
因此,工程建设越来越受到社会的广泛关注。
但就目前的情况来看,建筑工程在结构设计中仍存在一些问题。
二、建筑结构设计中存在的常见问题(一)地下室外墙的设计问题地下室外墙的厚度、混凝土强度等级及防水要求,应根据建筑场地条件、地下水位高低、上部结构荷载与地下室层数、层高、埋深、水平荷载的大小及使用功能等综合考虑确定。
高层建筑地下室外墙的厚度不应小于250mm。
[1]地下室外墙的混凝土强度等级宜低不宜高,混凝土强度等级过高,水泥用量大,易产生收缩裂缝,但高层建筑不应低于c30,当地下室有防水要求时,地下室外墙的抗渗等级应由最大水头与墙厚之比确定,但任何情况下都不应低于0.6mpa。
地下室外墙的配筋主要由垂直于墙面的水平荷载控制。
水平荷载包括室外地面活荷载产生的侧压力、地基土的侧压力、地下水压力等。
地下室外墙近似按受弯构件设计。
地下室外墙在垂直于墙面的地基土侧压力作用下,通常不会发生整体侧移,土压力类似于静止土压力,工程上通常取静止土压力系数k=0.5来进行计算。
(二)连梁超筋问题剪力墙结构设计中连梁超筋是一种常见现象。
某段剪力墙各墙肢通过连梁形成整体,成为连肢墙或壁式框架,使此墙段具有较大的抗侧刚度,能达到此目的主要依靠连梁的约束弯矩。
连梁的超筋实质是计算剪力不满足剪压比要求。
连梁易超筋的部位,在一般剪力墙结构中,竖向在总高度1层左右的楼层;平面中,当墙段较长时其中部的连梁易超筋;某墙段中墙肢截面高度(即平面中的长度)大小悬殊不均匀时,在大墙肢上的连梁易超筋。
结构设计中常见问题探讨
论 是 基 以土 质地 基上 的桩受 力情 况 。 事实 上 , 由于 混凝 土浇 筑密 实 , 桩 与 岩体
以融为一体 , 桩端基岩不可能在基底压力下产生 明显的沉降变形 , 不可能在
斜 面 处形 成 临空 面 的现 象 。同 时 , 以扩 大 后 的桩身 尺 寸 进入 岩 层 的深 度 作为 嵌 岩 深度 的做 法 , 大大 的增 加 了混 凝土 的用 量 , 使 基 础造 价 提 高 , 而 且若 桩 扩 大 尺 寸较 大就 使 得桩 身 配筋 形式 变得 不 合理 , 因为 桩 钢筋 应 该 配置 在桩 的周 边 而不 是 中间 , 若按 扩大 后 的桩 身尺 寸 计算 配筋 面 积 , 会 使 钢筋 用 量增 加 , 更 会使 基 础造 价 提 高。 嵌 岩桩 计算 中的第 j个问 题是 强风 化 岩层 的侧 阻力 是 否计 算 。 由于 工程 地质 勘 察报 告 未提 供风 化 岩层 的 承载力 的参数 , 因此 基 本上 这 部 分 的侧 阻力
一
嵌 岩桩 的第 四个 问题是 桩 顶构 造处 理 。很 多 丁程 的桩 顶 没有 设 置 桩 帽 , 这样 会 使框 架柱 、 基础 梁 、 桩在 相交 处无 法 形成 封 闭的有 效 的节 点 。 桩 帽 起到 承 上启 下 的转 换 作用 , 既 可 以框 架柱 、 基础梁 、 桩 在 相 交 处形 成 结 点 , 并有 利 于各 构 件 的钢 筋 锚 固 , 同时 也便 以 施 工设 置 施 工缝 , 又 可 以上 部 构 件 的底 部 内力 传 递和 分 配给基 础 梁 、 桩, 使 荷 载得 以 传递 。 因此 , 一柱 一 桩 的桩 常见 问题 探讨
。 。 。 。 。 。 。 。 。 — — ’ ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ’ ’ 。 ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 — — ’ ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 — — ’ ’ ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 — — 。 ’ 。 ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ‘ 。 。 ‘ ’ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 — — 。
浅谈结构设计中的常见问题
浅谈结构设计中的常见问题摘要:结构设计工作虽然只是设计工作其中一个专业,但是关系到房屋寿命期的安全;对结构设计我们要非常中式,本文结合工程实际遇到的问题分析,为今后设计提供一些参考意见。
楼板需进行楼、屋面板的混凝土应力分析,要求小震下楼板主拉应力小于混凝土抗拉强度标准值,中震下考虑竖向荷载作用地震组合工况下楼板钢筋不屈服,从而保证在地震作用下楼板能有效传递水平荷载而不致出现较大裂缝导致较为严重的刚度退化的情况。
关键词:扭转位移比;上部结构的嵌固端;承载能力极限工作状态外;中震不屈服;地下室顶板;应力分析;超长不设缝1.引言结构设计虽然仅仅建筑设计众多专业中的一个,但结构设计也是最重要的一个专业。
结构安全与我们的生命息息相关,我们必须重视结构设计。
在这里通过自己工作中遇见的常见问题进行分析希望给大家带来一些启发,使我们结构设计更加经济、更加安全。
在工作的实际工程遇到的主要问题众多,本文仅针对该工程遇见的重要问题分析:结构平面北侧凹进尺寸大于相应投影方向总尺寸的50%,属于特别不规则的结构,结构超长不设缝等问题。
希望大家能受到一些启发让我们共同提高我们的结构设计水平。
2.项目概况本工程为上海青浦区朱家角居住区,由上海丰顺置业有限公司开发建设。
基地位于青浦新城的浜湖片,东起复兴路,南起盈朱路,西至南北支路及河道,北至五浦路。
本项目地下一层地上11层,剪力墙结构形式住宅,基础形式为桩筏基础与大地库连接在一起,桩基形式为直径400mm的高强预应力管桩长度为28m,单桩承载力特征值为1100kn。
建筑抗震设防分类:标准设防类(丙类),本地区抗震设防烈度:七度,设计基本地震加速度值:0.10g,设计地震分组:第一组,场地土类别:IV类,场地特征周期:0.90 S,阻尼比ξ取值:砼结构单体ξ=0.05。
3.建筑结构设计中遇到的一些问题该工程主要存在以下几个问题:扭转不规则在考虑偶然偏心影响的地震作用下,建筑楼层竖向构件的最大水平位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍,且不应大于该楼层平均值的1.5倍。
结构设计常见问题分析
结构设计常见问题分析摘要:建筑结构设计属于一项复杂的系统性工程,实际设计过程中存在非常多问题,就设计角度而言,必须要有扎实的理论知识功底、灵活的创作思维以及负责的工作态度。
在建筑结构设计过程中,始终以提高设计质量为目标。
当前建筑结构设计还存在一定的问题,只有做好对这些问题的探讨分析,制定针对性的解决方案,才能使建筑结构设计有效性得到提高,本文就此展开了研究分析。
关键词:房屋建筑;结构设计;常见问题1建筑结构设计的相关原则1.1结构设计合理性原则想要保证建筑工程项目的安全性和质量以及最终效果达到要求,首先要做好建筑工程的设计工作,保证建筑工程设计工作的合理性,这就需要相关工作人员在设计施工方案时,先对该建筑项目的基本信息进行调查,了解该地区的地震设防、分组,风、雪荷载值及建设场地土质情况等基本信息,在此基础上开展建筑工程设计工作,保证设计合理。
1.2结构设计高效性原则对于土木工程项目来说,首先要做好对建筑物的图表设计。
在设计建筑物图表的过程中,做好前期调查工作,包括对一些相关数据的调查,调查之后,相关设计工作人员要对调查数据进行分析和研究,保证土木工程项目设计工作的高效性。
1.3结构设计完整性原则在建筑工程项目设计过程中,可能会因为设计工作人员忽视了一些问题,导致整体设计方案出现问题,针对这种情况,相关工作人员要在开展设计工作前,对建筑工程项目的基本情况有一定的了解,保证设计工作的完整性,特别是一些容易被忽视的细节部分,在进行设计工作的过程中充分考虑,尽最大可能避免因为一些细节问题而导致设计工作不够完整、系统。
1.4结构设计的重要性对于建筑物来说,最重要的部分是建筑物的地基部分,它是整个建筑物的基础工作,因此,在对建筑工程项目进行设计时,要格外注意地基部分,相关工作人员要保证该建筑物地基的稳定性。
但目前,建筑工程项目在地基稳定性方面还存在很多的问题和不足,很多建筑工程项目的施工团队在进行地基施工时,并没有严格按照建筑工程项目的设计方案进行,这样就会使建筑工程项目地基的稳定性达不到标准要求,不利于后续施工工作的开展,甚至可能会在后续施工过程中或是建筑物使用过程中出现安全问题。
建筑结构设计中的常见问题及解决方案
建筑结构设计中的常见问题及解决方案作为建筑领域中至关重要的一环,结构设计在建筑物的安全性和稳定性方面起着决定性的作用。
然而,在实际的工程实施中,我们经常会遇到各种结构设计中的常见问题。
本文旨在探讨这些问题,并提供解决方案,以帮助读者更好地应对和解决建筑结构设计的挑战。
一、基础设计问题在建筑结构设计中,基础设计是尤为重要的一环。
常见的基础设计问题包括地基不坚实、沉降过大等。
为解决这些问题,我们应遵循以下几点:1.合理选择基础类型:根据地质勘察报告的结果,合理选择适应地质条件的基础类型,比如扩展基础、桩基础等。
2.增加基础的承载能力:可以通过增加基础的面积、减小基础的应力等方式,来增加基础的承载力。
3.进行地基处理:通过改良地基的方式,如振动加固、土体填充等,来提高地基的稳定性和承载能力。
二、梁柱设计问题梁柱作为承载整个结构的重要构件,其设计问题可能导致结构的不稳定和失效。
以下是常见的梁柱设计问题及相应解决方案:1.梁柱配筋不合理:在梁柱的配筋设计中,要注意合理控制受力区域的应变和应力分布,以确保结构的整体稳定性。
2.梁柱尺寸设计不当:在设计梁柱的尺寸时,应综合考虑结构的受力特点、结构的审美要求等因素,以保证结构的正常工作和安全性。
3.纵横向承载力的设计:要根据具体结构的要求和使用环境的要求,合理考虑梁柱的纵向与横向承载力,以确保结构的整体稳定性和安全性。
三、楼层结构设计问题楼层结构是建筑物中最具挑战性的部分之一,其设计问题直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
以下是常见的楼层结构设计问题及相应解决方案:1.楼板设计不合理:楼板设计应满足预期的承载能力、刚度和挠度要求。
通过合理选择楼板材料、增加楼板厚度等方式,可以解决楼板设计中的问题。
2.楼层高度设计问题:根据楼层用途和设计要求,合理控制楼层高度,确保结构的稳定性和安全性。
3.楼梯与走廊设计:楼梯和走廊在楼层结构中扮演着重要的角色,设计时应充分考虑安全性、通行便利性等因素。
对现代建筑结构设计常见问题进行探讨
建 材 与装 饰 2 1 0 0年 0 7月
对 现代 建筑 结构 设计 常见 问题 进行探 讨
廖 欠石
( 东 南雄 广 5 20 ) 14 0
摘
要: 本文面对现代化工业 建筑 的改革和创新 , 置与竖向体型越 来越 复杂 , 布 设计要求也越来越 高, 以面 临新的挑 战时 , 多设 所 许
和 人 员集 中部 位 。 输 入 设 备荷 载 时 I 系 数 考 虑错 误 。动 力设 备 简 化 按静 力 动力 计 算 时. 将 动 力 设 备 的 自重 乘 以动 力 系数 . 静 力 计 算 。 带 有 可 按 对 传 动装 置 的静 止 设 备 ( 反应 器 、 合 器 等 )则 可 将 传 动 部 件 的 如 混 .
筑的结构体系 日趋 多样化.建筑布置与竖向体型也越来越 复杂,
设 计要 求 也 越 来越 高 。工 业 建 筑 也 因 其 结构 复杂 , 盖 为 密肋 楼 楼 盖 , 件 较 多 , 者 楼 地 面 设 备 布 置 、 埋 件 预 留孔 也 较 多 , 许 构 再 预 故 多设计人员在设计时容易产生一些错误 , 施工带来麻烦 , 业 给 给 主今 后 的 使 用 带 来 不 便 。 至 给 结 构 的 安 全 带 来 隐患 。 分 析 如 其 现
பைடு நூலகம்
者振动较大的设备应尽量避开基础。以便设备基础与厂房主体 基础脱开。 因相互影响而 导致无法使用 。 不会
由于 结 构 设 计人 员缺 乏经 验 .没 有 与 给 排 水 设 计 人 员 协 调. 即预 留相 应 孔 洞 . 施 工 安 装 带 来 一 定 的难 度 , 至 影 响 建 筑 物 给 甚
建筑结构设计人员与工艺设计人员缺乏协 商沟通.工艺设
房屋建筑结构设计中常见问题的探讨
房屋建筑结构设计中常见问题的探讨摘要:结构设计是建筑工程诸多环节中极为重要的一环,结构设计是否合理、规范关系到整个建筑乃至生命安全,本文根据笔者的工作经验,从结构设计的过程、要求及易出现的问题等三个方面进行阐述,并提出只有通过加深对建筑结构设计内容与原则的认识,注意结构设计中常见的问题,才能有效地提高结构设计水平。
关键词:结构设计;过程;要求;承载力;刚度中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。
用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系。
在建筑工程领域中,建筑结构设计是极其重要的一个环节,它不同于其它专业设计,它的设计质量直接影响着工程周期、成本节约,可以说是一个工程中重要的生命线。
结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”建筑设计。
结构设计不能破坏建筑设计,建筑设计不能超出结构设计的能力范围。
结构设计决定建筑设计能否实现,在这个意义上,结构设计显得更为重要。
1、结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。
方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。
确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。
荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。
其次,构件的试算。
结构设计常见问题解析
结构设计常见问题解析结构设计常见问题解析一.结构计算问题1.结构设计中出现计算控制性结果不满足规范要求的情况,应该在符合规范规定的限制条件后进行下道工序。
2.结构电算不可能一次成功。
周期,角度,性能设计,调整等。
一般计算应该分两步走:第一步考虑刚性楼板计算位移和位移比;第二步根据楼板实际情况考虑是否采用弹性楼板计算配筋。
3.扭转周期与平动周期比值应符合规范要求。
不应该出现第一周期为扭转周期的情况。
一般应在第三周期及以后出现扭转周期。
(实际要求与理论分析有一定的出入)4.结构两个方向刚度相差不宜过大,需注意控制两个主轴方向第一振动周期的比值,一般可按周期比不小于0.8控制。
位移比超限未计算双向地震。
不规则,特别不规则,严重不规则:位移比大于1.2为扭转为不规则,应计算双向地震。
考虑扭转藕联、按照双向地震计算时位移比不应超过1.5。
如超过1.5,应重新调整结构布置。
5.扭转位移比是在刚性楼板的假设下计算。
配筋计算应考虑实际刚度情况。
6.长宽比控制:进行结构计算时,各系数应合理取值。
⑴周期折减系数应根据不同的结构体系、填充墙品种(考虑到有可能变化)和填充墙数量综合确定,不应为了配筋方便不顾实际情况少折减或不折减。
高规第3.3.17条:填充墙为砖墙时,框架结构可取0.6~0.7,框剪结构0.7~0.8,剪力墙结构0.9~1.0(应注意短肢剪力墙结构)⑵剪力墙连梁刚度折减系数应保证在正常使用条件下连梁不致开裂。
必要时应进行二次计算,以避免正常使用情况下连梁开裂。
7.某些构件不宜进行折减计算机计算时,软件对所有构件的扭矩都按照输入的扭矩折减系数进行了折减。
这会使得存在扭矩的折梁或曲梁扭矩也进行了折减,结构存在安全隐患。
这些构件扭矩不应进行折减。
角窗的连梁(折梁)应充分考虑到结构软件无法完全按照荷载规范第4.1.2条的要求进行折减。
对软件折减幅度大的构件,应手算复核。
此外应注意以下几方面(可参考《建筑结构》2006年第7期随刊赠阅本第11页。
关于建筑结构设计中常见问题的探讨
移 的时 候 ,在适 当的 位 置设 立挑 板 ,可 以对 建筑 物 的沉 降 进行 调 整 ,有 效减 少 建筑 物 的 沉降 。然 而 一些 设 计 人员 在 进行 建 筑结 构 设 计 的时候 ,没有 正 确 认识 到 挑板 设计 的重 要性 ,或者 挑 板计 算 发 生偏 差 ,对建 筑结 构造 成很 大 的影响 。
1 建 筑 结构 的基坑 设计 。 4
质 量 要 求越 来 越高 ,而 建筑 工程 的 质量 主 要 受到 建筑 结 构设 计 的 影 响 ,所 以建 筑结 构设 计 对 建筑 工 程质 量 起 着至 关重 要 的作 用 。 有 些 建 筑 由于 建筑 建 筑结 构 不合 理 ,导 致 许 多安 全 隐患 的存 在 。 建 筑 结 构设 计 的安 全 度 无法 保 障 ,建筑 工 程 质量 问题 严 重 ,对人 们 的生 命和 财 产安 全 造 成很 大 的威 胁 。建 筑 结构 设计 问题 主要 包 括建筑抗震设计 、箱 、筏挑板的设计 、梁板设计 、基坑沉降及梁 加筋 等 。建 筑 结构 设 计 人员 要 时刻 保持 高 度 的责 任 心 ,对 工 作认 真 负责 ,保 证 建筑 概 念 的 正确 、工 程计 算 的 准确 ,结 构 设 计 的科 学合 理 ,提 高 建筑 结 构 设计 的安全 度 和可 靠 性 ,保 证建 筑 工 程 的 质 量 ,人 们的 生命财 产 安全得 到保 障 。 1 建筑结构设计常见问题
震性。
主 次 梁加 筋 设计 主要是 在 主梁 的箍 筋 无法 再 次 梁 的截 面上 添 加 箍 筋 ,只 能 造次 梁 的两 边 添 加 ,被 普遍 称作 附加 筋 。严 格意 义 上 讲 ,处 于 梁 下方 或 者梁 截 面 的 高度 内 的荷 载都 是 由附 加 钢筋 来 承受 的 ,这 样 一来 处 于梁 上 方 集 中荷 载力 就 不 用添 加 钢 筋 ,梁 下 方 的集 中荷 载 力必 须 添加 钢 筋 。 如果 主梁 和 次 梁 的截 面 都 过大 , 而主 次 梁所 要 求 的荷 载力 不 大 ,就可 不必 添 加 钢筋 。如 果 主梁 上 方 的次 梁 出现 开 裂 的现象 ,而 次 梁受 压 的地 区 到 主梁 截 面 的混 凝 土处 添 加箍 筋 后 ,可 以承 受 来 自次梁 的剪 力 ,那 么 主梁 就 不用 添 加钢 筋 。 主次 梁 加筋 涉及 主次 梁 各个 方 向 的受 力情 况 ,设 计人 员 要充分 考 虑 主梁和 次梁 的受力 情 况 ,适 当的添加 钢 筋 。
人防结构设计中常见问题探讨
人防结构设计中常见问题探讨摘要人防工程是确保居住者安全的重要结构。
由于人防结构必须承受更为极端的外界冲击,因此在建设规范方面,人防结构与一般建筑结构存在较大的差别,需要进行针对性的设计建造。
然而即便在单独设计以及建造的情况下,人防结构同样可能出现部分较为普遍的问题。
如何以技术改善为前提对以上问题进行针对性的处理,是人防结构建造过程中需要重点考量的部分。
本文对人防结构的特殊性、该结构设计环节当中的特殊性要求以及如何进行人防结构的改进进行了梳理。
关键词:人防设计;技术改善;结构设计引言用于实现人防需求的工程大都为地下室的形式,其在设计以及建造的要求方面与一般的建设工程均存在较大的差别。
从建设规定而言,用于实现人防功能的结构大都需要能够抗受更大的外界冲击,包括地震波的影响等。
因此该种类型的机构在建设中由设计环节开始,与一般的建筑则存在较大的差别。
本文就如何通过结构技术控制改善人防项目中普遍性的问题进行了探讨。
1 用于人防的建筑结构与一般性建筑的差别特征1.1 自然灾害以及战争威胁抵御带来的复杂结构根据人防结构的基本定义,该种类型工程的最初价值是在战争期间提供必要的安全区域,保护本区域居住者的安全。
目前人防项目的作用已经产生部分改变,抵御自然灾害同样成为这类结构的功能之一。
人防结构为具备战时功能,确保战时能够为使用者的安全和撤离提供必须的时间。
其在设计和建造过程中需要使用较为复杂的结构,即内部的结构需要达到一定的复杂性。
因此从结构层面而言,人防工程相较普通地下设施均更为复杂。
另外,无论为确保战时使用的要求,或者为提供自然灾害发生时的庇护,人防结构在外力抵抗性方面的要求均明显高于其它任何类型的地下项目。
附建式人防的机构不仅需要能够承担大部分战时武器的非直接针对攻击,同样需要能够承受地震波等自然灾害的影响。
为达到以上的使用需要,人防的项目在设计以及施工的复杂性方面极为突出,使用一般地下结构的设计规范无法达到人防工程的建造要求。
人防工程结构设计常见问题探讨
人防工程结构设计常见问题探讨发布时间:2021-04-08T03:17:55.179Z 来源:《防护工程》2021年1期作者:刘玮[导读] 需要按照国家的各项规定,提高设计水准,不断适应新形势,新要求。
建研航规北工(北京)工程咨询有限公司北京 100013摘要:随着当前国际社会关系的日益复杂,和平时期考虑到战争的需要,加强人民防空建设,维护国家长治久安尤为重要,在进一步提高建设用地利用效率的前提下,提高城市、特别是大城市对现代战争的防护能力,利用公共和民用建筑的地下室兼做人防工程成为建筑设计的基本要求。
因此,对人防工程的设计要求和方法进行总结整理十分有必要。
本文梳理了人防工程结构设计的常见问题和关键点,可作为实际设计工作中的参考。
关键词:人防工程;结构设计;等效静荷载0引言我国在改革开放之后,建筑行业的发展速度极快。
根据《人民防空法》的规定,城市新建民用建筑,需按照国家有关规定修建人防地下室。
人防工程设计是基本建设中十分重要的要求和环节,需要按照国家的各项规定,提高设计水准,不断适应新形势,新要求。
1人防设计的概念和基本要求所谓的人防工程指的是人民防空工程,根据《人民防空法》的规定,人民防空要实行长期准备、重点建设、平战结合的方针,人民防空工程包括为保障战时人员与物资掩蔽、人民防空指挥、医疗救护等而单独修建的地下防护建筑,以及结合地面建筑修建的战时可用于防空的地下室。
在战争时人防工程是应急避难和储存战时物资的场所,在和平时代,人防地下室一般需具备平时使用功能,在战争时完成平战功能的转换。
现阶段人防工程主要以地道式、单建式、坑道式以及附建式结构为主,附建式人防地下室一般位于居民小区或公用建筑的地下室部分,在设计人防地下室时,应该按战争时期与和平时期的功能要求,遵从人防管理的相应规定、标准,并同时符合正常使用阶段的要求,确保平时和战时的功能和结构承载力都达到设计要求。
2 人防工程结构设计的特点和常见问题2.1 人防结构设计的特点(1)人防地下室应根据抗力级别和人防地下室类别设计。
关于建筑结构设计中常见问题的讨论
关于建筑结构设计中常见问题的讨论摘要:建筑结构是指在建筑物中,由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用,以起骨架作用的空间受力体系。
建筑结构设计因所用的建筑材料不同,可分为混凝土结构设计、砌体结构设计、钢结构设计、轻型钢结构设计、木结构设计和组合结构设计等。
建筑结构设计是十分复杂的。
不仅需要充分的理论知识,还要思维灵活创新,态度严肃认真负责。
要掌握结构设计的过程,保证设计结构的完美,还要善于借鉴实际操作中的经验教训。
本文通过一些建筑工程结构设计的实例,提出了建筑进行结构设计时要注意的问题,总结出了解决这些问题的措施。
关键词:建筑结构设计问题建筑设计是指建筑物在建造之前,设计者按照建设任务,把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题,事先作好通盘的设想,拟定好解决这些问题的办法、方案,用图纸和文件表达出来。
作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。
便于整个工程得以在预定的投资限额范围内,按照周密考虑的预定方案,统一步调,顺利进行。
并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。
1.建筑结构设计的基本过程:建筑结构设计大体可以分为结构方案、结构计算和施工图设计三个部分,下面分别对其进行介绍。
1.1 结构计算荷载的计算荷载包括外部荷载和内部荷载上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。
其次,构件的试算。
根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。
1.2 设计方案根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式。
确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
1.3 施工图设计内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。
《结构设计常见问题探讨》读书笔记
《结构设计常见问题探讨》一文在网络上流传甚广,本文为HiStruct的读书笔记(见正文中红字注出部分)。
正文如下:结构设计中相当部分构件的设置,规范仅给出了最低限值或建议取值,实际设计过程中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。
还有部分是属于概念设计的范畴,尤其值得我们一起探讨。
一.关于超长结构:混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。
这两条使我们在实际设计过程中较难把握。
工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。
按照苏州地区的经验,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,这在笔者长期的工程实践中证明是切实可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。
但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。
首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强[HiStruct注:首先中部区域恰恰相对不需要加强配筋,这是因为中部作为收缩的中和轴区域,一般应力比较小,而约束比较强的边界区域则是需要加强的;角部区域更是严重,至于角部区域的扭转,则有点费解]。
当框架结构超过70m时,笔者认为必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。
建筑结构设计常见问题及解决措施探讨
城市建筑 f 建筑结构 l UR B A N I S M A N D A R C H I T E C T U R E I AR C H I T E C T U R A L S T R U C T U R E
建筑结构设计常见问题及解决措施探讨
Di s c u s s t h e Comm o n Pr o b l e ms an d Co u n t e r me a s u r e s o f Bu i l d i n g St r u c t u r e De s i g n
一
建施 图经 常出现无定位尺寸墙体 的情 况,在结 施 图梁没有集 中标注或原位标注 。解 决方法 是应 对 照结施图和建施 图,综合确定标注 问题 。 6 . 顶 层 层 高 问题 结施 图与建施 图比较一致是屋面标高 ,建施 图 的建筑面层层高 一致 ,但结施 图顶层层高 比标准层 多一个建筑面层厚度 。解决方法一般采用:( 1 )以 结施 图顶层层高为准 ,保持窗台高度 ,相应加大外 窗高度;( 2 )把顶层层 高与标 准层层高一致 ,以建 施 图 为准 。 7 .厨房、卫生间墙与梁位置问题 些 住宅厨房 ,卫生 间的结构梁与墙体不能连 接 ,影 响整体的美观 。原 因是 一般 先设计 建施图再 设计 结施 图,而且是小跨度 、小截面 梁的结构梁 。 施工 前发现问题 可 以解决 ,方法是是 调整 建施图参 照 结 构 梁 特 点 , 尽 量 使 墙 体 在 结 构 梁 上 。 主 体施 工 完后 , 砌体施 工前发现的解决方法是调整平移 墙体, 尽量使墙体 连接 结构梁 ,或是减少墙体与 结构的美 观影响。
结构设计常见问题探讨及midas的解决方案
PKPM My -106.6 153.6 -211.1
ETABS My -123.68 159.1 -181.86
目 录
一. 材料和截面
二. 荷载问题
三. 层设置问题 四. 构件问题 五. 分析问题 六. 设计问题
建筑结构整体解决方案
结构设计常见问题探讨
1. 恒荷载转换为质量时的问题
midas两个软件考虑竖向构件自重沿竖向的分布,柱顶和柱底的轴力不同 但恒荷载转换为质量时,竖向构件的质量放置位置,两个软件会不同
的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震
等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部 分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 (需要人工指定) – 抗规6.1.14-1,嵌固层楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级 不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不 宜小于0.25%(自动校审功能,绘图师中施工图)
建筑结构整体解决方案
结构设计常见问题探讨
1.楼板类型
• • • • midas Building:刚性板、弹性板、弹性模、内刚外弹 刚性板:面内无限刚、面外无刚度 弹性板:面内和面外刚度按真实计算(弹性板6) 弹性膜:面内刚度按真实计算,平面外刚度为0 内刚外弹:面内无限刚,面外刚度按真实计算(弹性板 3)
规范:框架承担的倾覆弯矩的比例以底层数据为准! 结构力学方法框架负担比例相对较高!
建筑结构整体解决方案
结构设计常见问题探讨
1. 倾覆弯矩的计算方法问题
无论层剪力方法还是结构力学方法都存在的问题: 1. 规定的水平力怎么算(总倾覆弯矩怎么算)?
2. 框架部分的承担的倾覆弯矩怎么算?
结构设计常见问题的分析和探讨
建筑与装饰2021年4月下 13
建筑设计与装饰
Constructioห้องสมุดไป่ตู้ & Decoration
4 做好建筑结构设计的对策及建议 4.1 做好建筑地梁的设计 针对地梁这一结构在设计过程中出现的问题,相关设计
人员应该制定出相应的对策,提升建筑结构的稳定性,从保障 该建筑安全质量水平的角度出发,完成地梁的设计工作。地梁 具备良好的连接支撑作用,其可以从根基之上,维持建筑结构 的功能特性。首先,相关设计人员需要对施工区域的水文地质 材料进行收集与整理,预先将地梁可能出现的问题加以考虑。 例如,地梁部件可能沉降于地基内部,或是在牵引力的作用下 逐渐被拉伸变形。只有对建筑结构中的地梁部件在实际施工过 程中面临的问题有明确认识,才能保障设计出的地梁具有极高 的安全稳定性。其次,相关设计人员需要具备较高的技能水平 及较丰富的设计经验,才能对地梁的设计标准加以规范,且促 使施工而成的地梁结构更具有规范性。再次,相关技术人员还 应将地梁结构在设计过程中所经受的摩擦力及阻力计算出来, 进而使建筑结构中的地梁部件设计得更具准确性及稳定性。最 后,相关技术人员需要将建筑地梁设计中的机械性能明确出 来,才能明确探究地梁设计与现场的差异,进而避免建筑地梁 由于受力过度而出现变形或弯矩超标,进而影响到该部件的连 接功能及结构的稳定性能。
引言 随着科学技术的进步和建筑材料的发展更新,人们对建筑
物的要求也越来越高,对建筑物的性能要求也越来越全面。随 着人们对建筑质量要求的不断提高,在建筑设计过程中,必须 确保房屋建设工程的安全性、适用性、耐用性、美观性。然而 在当前的房屋建筑结构设计中,还存在着许多的问题,需要工 程设计人员进行有针对性的处理。
1 建筑结构设计工作概述 现阶段,我国国民对居住环境提出了更高标准的要求,因
结构设计中常见问题及其预防措施
结构设计中常见问题及其预防措施0.引言在建筑工程项目建设中,结构设计至关重要,与建筑工程居住舒适度以及整体安全性密切相关。
随着科学技术的快速发展,建筑结构的功能以及类型越来越复杂,对于建筑结构设计的要求越来越高,只有全面把握建筑工程结构设计难点,并应用先进的设计方式,才能够保证建筑工程项目建设质量。
因此,亟须对建筑工程结构设计中的常见问题及其预防措施进行深入研究。
关键词:结构设计常见问题预防措施1.结构设计中常见的设计问题1.1基础设计问题在整个建筑结构当中,地基基础设计是最基本的部分,也是最为重要的一个部分,建筑物最终的安全和稳定在很大程度上受到地基的影响,因此,在进行基础设计时,要更多、更详细的进行现场勘查,尽可能掌握相关报告,了解当地的水文、地质。
但实际情况是,很少有设计部门对这些报告加以搜罗,更不要说进行现场的亲自勘察,他们都是参考附近建筑物或者凭借业主方给他们提供的一些口头资料便开始设计,不具备科学性,建筑结构设计也就没有安全性可言了。
面对不良地基,设计单位需要设计一些方法加以处理,例如设计换层等措施,但在实际设计过程中,他们都是根据自己经验理所当然做出决定,因此,在后期的施工中难免出现诸多问题,严重影响了建筑安全。
1.2抗震设计问题我国受地震危害比较严重,因此,提高建筑物的抗震性能是很有必要的,建筑结构设计作为整个工程的基础与发起端,其抗震设计直接影响着建筑的抗震性能。
但是,目前仍有一部分建筑设计单位轻视建筑物抗震的重要性,在一定层面上也影响了结构设计人员的抗震意识和抗震设计工作,导致建筑缺乏抗震能力。
并且因我国幅员辽阔,地质地貌复杂,建筑人员在进行抗震设计时,经常不考虑当地具体情况便以偏概全,照搬其他地域的设计规范,严重降低了建筑的安全稳定性。
1.3结构设计不合理建筑结构设计人员在经验、理论方面存在欠缺,意识上没有从传统建筑过度到现代建筑的结构设计,致使在建筑结构设计过程出现不符合安全性要求的情况。
结构设计中常见的问题探讨与分析
结构设计中常见的问题探讨与分析结构设计中常见的问题探讨与分析【摘要】当今社会,随着经济的不断开展,建筑行业也迎来的崭新的春天。
高速开展的建筑行业作为经济繁荣的一个间接表象,伴随着经济进步的步伐,蓬勃开展。
在建筑行业之中,存在这一个关键的环节。
那就是结构设计这个环节。
建筑的结构设计是一个建筑的重中之重。
作为建筑的核心,我们必须对建筑设计给予足够的重视,对于其中存在的任何问题,我们都要认真分析,谨慎处理。
必要的时候,还需要采取一定的举措,来保证建筑的结构设计的合理性。
使得建筑的平安性和质量得到足够的保障。
在此之外,也需要兼顾到美观、巩固、使用起来方便等一系列问题。
对于其中存在的问题,要予以高度重视,从快处理,保证建筑的质量平安。
【关键词】建筑结构;设计问题;常见;看法1、建筑结构的定义不同类型的建筑物,有着不同的使用功能。
所以,在对建筑物进行整体规划和设计的时候,就必须做到实事求是。
针对不同类型的建筑物,其建筑结构不同,因此,建筑的方法也就不同。
从建筑物的使用类型来看,主要包括工业建筑和民用建筑。
从高度来看,又包含有单层、多层、高层还有超高层。
而根据使用的材料的不同,有可以划分为更加多的类型,如木结构、砌体结构、混凝土结构、钢结构等等,多种多样。
还有,我们也可以根据结构形式的不同来进行划分,包括有排架结构、框架结构、剪力墙结构、筒体结构等等。
所以,在对建筑物进行建筑设计的时候,一定要根据他们的特点进行设计。
采取的设计方式要切实有效,将建筑物的公用功能发挥到最大。
在对建筑物进行结构设计的时候,第一,设计程序要按照一定的程序进行。
其中,主要包括有结构设计、给排水设计、建筑设计还有暖气通风设计等等,而且,在对某些局部进行设计的时候,要遵循有一定的原那么。
在保证平安质量的根底之上,同样要保证建筑的美观、经济、环保还有功能。
这些方面同样要到达标准,符合要求。
结构设计是建筑设计的一个极其重要的组成局部,在进行结构设计的时候,有一定的程序需要遵循。
结构设计中常见几个问题的探讨
结构设计中常见几个问题的探讨摘要:本文主要就建筑结构设计中比较常见而新手们有比较难以把握的问题(如超长不设缝结构、框架剪力墙结构、高层建筑嵌固端的设计)做一些探讨:关键词:高层建筑;超长;不设缝;框剪结构;嵌固端中图分类号:tu318 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)03-(页码)-页数建筑结构设计是一项严谨而科学的工作,需要结构设计人员在满足国家规范的前提下,设计出既能满足业主和建筑功能要求、又尽可能地做到经济合理的建筑;本人在设计院从事建筑结构设计多年,碰到了一些形形色色的问题,同时也见到了其他一些结构设计同仁在设计成长过程中的一些经历,现就结构设计中一些新手比较难以定义的问题做一些探讨,并提出自己的一些初浅建议和看法。
1.关于结构超长又不设缝的问题《混凝土结构设计规范》gb 50010—2010第8.1条对钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距做出了相关规定(以常见的现浇式框架结构为例,室内或土中55m),实际工程设计中经常碰到一些建筑功能上要求不设缝的情况,规范在8.1.2条和8.1.3条也允许在条件满足的情况下有所突破,但具体能突破到什么程度,要采取什么样的措施呢?规范在这上面没有明确,比较模糊,所以各个设计人员自己把握的尺度不一样,图纸审查人员也是审查意见也不尽一致,出现有的设计600多米也不设缝,采用多道后浇带或膨胀带来解决;1.1关于后浇带能不能取代伸缩缝笔者认为,不能完全取代;这一点在规范条文说明中也已经明确“应该注意的是:设置后浇带可适当增大伸缩缝间距,但不能代替伸缩缝。
”为什么呢?因为,实际上后浇带是避免施工期收缩裂缝的,对于减少施工期间早期混凝土硬化收缩产生的裂缝是很有效的,甚至可以等效伸缩缝;但间隔期及具体做法不确定性很大,难以统一规定时间;而且,后浇带浇筑后,对于后期混凝土徐变以及正常使用期间的比如气温变化引起的温度应力裂缝基本上就就没有作用了;另外,由于施工人员的素质参差不齐,在实际工程中,笔者甚至见到过有些工程由于后浇带混凝土与主体混凝土衔接不紧密,反而在后浇带位置出现通缝的想象;所以,设计人员一定要清楚这个概念,有后浇带可以适当放宽设缝间距,但不能完全代替伸缩缝;1.2采取相关措施后设缝间距能突破到什么程度呢?由于现在建筑工程有大型化、复杂化的趋势,所以规范也没有给予确定的说法,且相对老规范,甚至有所放松;在实际设计过程中,笔者与有关专家也进行过探讨,基本上大家认为,能够按规范设缝的尽量按规范来,如果要有所突破的话,在采取必要的措施的情况下,建议不要超过20%,超过太多的,往往图纸审查的时候就会有阻碍,而且,实际工程中也会容易出现裂缝的可能;特殊的超长结构如果一定要突破的很多,建议作多方面研究,并征求相关各方面专家意见,并一定要采取适当的措施;比如,本人见过300多米的纯地下室工程,不设缝的,采取了一些措施也没有出现问题的;1.3超长结构设计应该采取什么样的措施来减少裂缝呢?笔者认为,实际设计工程中宜根据实际情况综合采取以下措施:1)采取跳仓浇筑、后浇带、控制缝等施工方法减少施工期间早期裂缝;这种裂缝是主要的裂缝,影响较大,是必须避免的;2)建议进行结构温度应力计算,这个现在的程序也能够实现,计算下来,一般情况下配筋都会有所加强;实际上是靠加强钢筋来抵抗裂缝;3)构件的配筋率适当加大,比如楼板配筋加大配筋率宜不小于0.35%;增大的钢筋是为了抵抗温度应力,减少裂缝;4)采用合适的建筑材料,如采用水化热小,收缩小的混凝土;细骨料砂宜采用中砂,而不是细砂;钢筋宜采用细而密的而不是采用粗而疏的布置方式;5)在保证混凝土强度的前提下,适当的掺入外加剂,以减少裂缝;外加剂参量必须合适,且要选取合适的品种,如以前工程中人们喜欢用uea的外加剂,实际上这种外加剂只有在水养护下才能起膨胀反应,所以有些情况是不太适应的;6)对外围护结构采取适当的保温隔热措施,减少温度应力变化,减少裂缝;7)设计文件中对施工工艺提出要求,特别是养护等,如地下室结构超长时宜在养护结束后尽快回填覆土,使结构及早进入正常使用之恒温状态;笔者见过,超长结构采用全水养护的,效果不错;所以,施工质量和工艺对裂缝的影响也是相当大的,设计人员必须对施工提出要求;总之对超长结构特别是恒温情况下的超长地下室结构,如果从材料、设计构造、计算、施工及养护等方面综合采取措施,是可以考虑适当放宽伸缩缝间距甚至不设缝的;2.关于关于框剪结构设计的一些问题现在常见的30层以下的办公楼等公共建筑经常会用到框剪结构,这种结构克服了纯框架结构抗侧刚度小的缺点,又可使建筑平面灵活布置,具有较好的适用性;那么结构设计中剪力墙布置多少合适呢?框架-剪力墙结构中,剪力墙作为主要抗侧力构件,具有较大的刚度,承担了建筑受到的大部分水平剪力;而框架柱与剪力墙相比,抗侧刚度较小,承受的水平剪力也很小,所以,应该对框架-剪力墙结构中的剪力墙数量进行优化,确定较为合理的剪力墙数量;如果剪力墙布置得太少,则结构可能会由于抗侧刚度不足而导致侧移过大,甚至出现一些构件承载力的不足和破坏,影响结构安全;如果剪力墙过多,会使结构刚度过大,从而加大了地震效应,甚至出现构件越来越大,但一直计算不满足的情况,因为地震力是根据刚度分配的,局部剪力墙刚度约大,刚度越不均匀,剪力墙吸收的地震力越多,则需要越大的构件来承受,所以陷入一直加大构件一直不满足的怪圈;而且太多的墙体也会使建筑自重加大,施工工程量相应增加,也是不经济的;通常的框剪结构设计中,剪力墙数量的控制一般通过计算机软件进行计算,根据结果计算调整,满足以下条件的剪力墙相对较好:(1)结构在水平荷载下的侧移限制和舒适度必须满足规范要求,这就确定了剪力墙的最小数量;(2)结构在基本振型地震作用下,剪力墙所承担的地震倾覆力矩占整个结构的总地震倾覆力矩的比例宜控制在50%~80%较好;3.高层建筑底层嵌固端的处理3.1高层底部嵌固端的一般要求1)嵌固端楼板平面不宜开大洞;2)作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖或相关范围现浇梁板结构应采用梁板结构。
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《结构设计常见问题探讨》的读书笔记《结构设计常见问题探讨》一文在网络上流传甚广,本文为HiStruct的读书笔记(见正文中红字注出部分。
正文如下:结构设计中相当部分构件的设置,规范仅给出了最低限值或建议取值,实际设计过程中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。
还有部分是属于概念设计的范畴,尤其值得我们一起探讨。
一.关于超长结构:混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55 m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。
这两条使我们在实际设计过程中较难把握。
工程实例中超过55m就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。
按照苏州地区的经验,单层房屋超过55m在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,这在笔者长期的工程实践中证明是切实可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。
但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。
首先是长向板钢筋应双层设置,并适当加强中部区域的梁板配筋,笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力,而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强[HiStruct注:首先中部区域恰恰相对不需要加强配筋,这是因为中部作为收缩的中和轴区域,一般应力比较小,而约束比较强的边界区域则是需要加强的;角部区域更是严重,至于角部区域的扭转,则有点费解]。
当框架结构超过70m时,笔者认为必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。
如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,笔者建议还是应按规范要求设置伸缩缝,毕竟建筑上缝只要处理得当还是不影响观瞻的[HiStruct注:温度和收缩应力分析是必要的,但是应该清楚的知道,温度应力对于混凝土和钢筋同样起作用,而收缩只是混凝土在变形,实际上并不一定都需要采用预应力,比如加强构造钢筋,膨胀加强带的设置,或者纤维混凝土等均可,长度上依据具体情况可做到百米以上不设缝]。
二.关于桩筏基础中筏板取值:桩筏基础设计中对于筏板厚度的取值,一般是先按建筑层数估算筏板厚度,常规是按层数x50mm来估算。
譬如说一幢十八层的小高层住宅,我们则先按18x50mm=90 0mm设定筏板厚,然后再根据排桩情况,分别验算角桩冲切,边桩冲切及墙冲切,群桩冲切。
一般情况均为角桩冲切来控制板厚[HiStruct注:某种程度说柱对筏板的冲切才是决定满堂桩筏基础厚度的主要因素],但笔者在这里主要强调一个短肢剪力墙结构下的群桩冲切,短肢剪力墙结构由于墙体不封闭,故取值群桩冲切边界时有相当大的困难,而群桩冲切由于桩群重叠面积较大,应是一种不利状态。
笔者一般是取值几个大层间近似作为冲切边界,所围区域内短肢墙体内力则作为抗力抵消,虽不完全准确,但区域区域放大后,边界的开口效应有所削弱,是可行的[HiStruct注:合理的假定冲切边界是设计可靠的前提条件,应慎重]。
三.关于板面设置温度应力筋:《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150~200 mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%.对于这一条设计人员的理解又会产生出入。
什么区域属于温度收缩应力较大的区域?笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋,而对于超长结构,则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。
其余部位则可因人而异,功能重要的区域设置,有条件的建设子项设置,而不必过于强调[HiStruct注:从构件的层次上看,一般板跨度比较大时,比如大厅,就应考虑混凝土收缩的不利方面]。
另外有一点,当地下室筏板厚度大于1200mm时,笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力,配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%,且不小于φ12@200[HiStruct注:基础规范上规定2000mm厚度时才需要层中附加钢筋网,对于基础底板而言,是否有必要还是个很有争议的问题,因为大体积混凝土内部温度高有膨胀趋势,但是已经受到三向限制,事实上是外部表面失水收缩才产生的裂缝]。
四.关于梁上起柱是否设置附加钢筋:笔者曾遇到某些工程梁上起柱及次梁上面都在梁中附加横向钢筋,有的同志甚至在弹性梁基础中柱下梁内亦附加钢筋,这完全没有必要。
虽然这是偏于安全的一种做法,但如果计算不需要则就是浪费了。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.2.13条规定,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋(箍筋,吊筋承担,附加横向钢筋宜采用箍筋。
因此次梁放在主梁上面及梁上起柱,主梁是不必设置附加横向钢筋的。
《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》就是如此的。
但还是有相当多的设计人员认为梁上起柱应设置横向钢筋,其理由是柱的轴力(集中荷载会通过柱中的纵向钢筋传到梁截面。
这就不对了,柱轴力是由柱截面的混凝土传到梁的上表面,而不是由柱内钢筋传递的,否则独立基础内岂不是也要设置吊筋了?这一类问题我觉得搞清楚了在工程实践中可以避免一些不必要的浪费[HiStruct注:梁上立柱,柱轴力直接传递上梁混凝土的受压区,因此不再需要横向钢筋,但是需要注意的是一般梁的混凝土等级比柱要低,有的时候低比较多,这就可能有局压的问题出现]。
五.关于梁筏基础板筋位置:弹性梁筏基础,由于考虑水浮力下底板所受向上的反向力,设计人员会要求筏板面筋能置于地梁主筋以下,而地梁配筋有时较多甚至配置双排筋,再加上梁箍筋则施工中引起板筋的弯折相当困难,遇到人防工程则更难施工。
笔者认为从受力传递过程来说,板筋设置必须准确,但考虑施工困难及相应板保护层的损失,建议可以作适当放松,我院地下工程说明中规定底板面筋应有一半钢筋经斜折后放置在支承基础梁主筋下面,伸入梁内不小于15d,这是合理的。
[HiStruct注:梁筏基础设计梁时应当充分考虑两个方向梁相交以及板筋对有效计算高度的影响,避免钢筋布置与计算有明显偏差,正确布筋方式:比较两个方向上的基础梁,从中判断强者,然后与“强梁”相垂直布置第一层(最底层板筋,在第一层板筋之上并与其垂直方向布置“强梁”的底层纵筋和第二层板筋(“强梁”的箍筋与第一层板筋在同一层面上插空走过,再在其上布置另一方向上梁的底层纵筋和其余板筋,以此类推;]六.关于地下室墙迎水面保护层:《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.2.1条规定,墙在二a类环境的混凝土保护层厚度为20mm,而《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定防水混凝土结构迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm.故常规设计中我们取外墙保护层厚度50mm,且根据GB50010-2002第9.2.4条要求在保护层内加配φ6@150单层双向钢筋网片,钢筋网片保护层厚度为20mm.笔者认为在计算墙板裂缝时墙板的计算保护层至少可以按30mm来折算,以考虑钢筋网片的有利作用,这对于节省墙体配筋效果明显。
也有设计人员保护层厚度取20mm即可,笔者也持赞同态度。
[HiStruct注:一种观点认为GB50010-2002第9.2.4条仅是争对梁板而言,而实际设计中大家一般会在地下室外墙中加入一层细直径钢筋网片,以限制裂缝宽度和开展模式]七.关于强柱弱梁的设计理念:强柱弱梁的概念主要是针对小震不坏,中震可修,大震不倒的抗震设防目标而提出的。
柱破坏了建筑物整个都会倾覆,而梁破坏则仅是某个区域失效,因此柱较之梁破坏的损害更大,当前我们的经济已高速发展,我们设计人员在设计中一定要将这一概念设计贯彻下去。
其一必须严格控制柱轴压比,我们目前的计算均是基于小震下进行的,如果小震下柱子轴压比过高,则大震下地震力将对边柱产生一个巨大的附加轴力(有文章研究表明约增加30%,则柱子根本不可能有这点安全储备,在大震即会破坏,那又何谈大震不倒呢?笔者认为轴压比在任何情况下均不宜超过0.9,且我们对柱断面及配筋设置时应分部位处理,建议边柱,角柱应适当加强,特别是角柱,建议应全柱加密箍筋,且配筋率不宜小于1%.所有框架柱,不包括小截面柱,笔者建议纵筋均应大于20,且柱筋品种不宜过多,矩形截面柱尽可能对称配筋。
而对梁配筋笔者则建议应配足梁中部筋,而支座筋则可通过调幅让其适当降低,以使地震作用下能形成梁铰机制,防止柱先于梁屈服,使梁端能首先产生塑性铰,保证柱端的实际受弯承载力大于梁端的实际受弯承载力[HiStruct注:作者关于轴压比的叙述,代表一种个人习惯做法,仅供参考]。
八.关于剪力墙结构中的几个问题:短肢剪力墙结构设计中有几个问题值得我们重视,处理不当经常会成为薄弱点,这也是抗震审查中经常发现的问题。
其一是对普通长墙的界定,高规JGJ3-2002第7.1.2条中规定一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,短肢剪力墙是指截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。
这就给我们带来一个困惑,高厚比为7.9倍及8.1倍的两种墙受力特性截然不同,由此而引起的配筋亦相差甚远(对四级剪力墙而言,短肢剪力墙在一般部位的配筋率要求大于1.0%,而普通墙则仅要求边缘构件配筋率0.4%,墙身部分配筋率仅为0.2%。
,因此笔者在布置长墙时建议控制高厚比大于9,这样就与短肢剪力墙有所区分而不会混淆[HiStruct注:设计规范中很多规定都存在跳跃性过渡的问题,需要具体分析取舍,附录规范要求短肢剪力墙抗震设计的措施]。
其二是关于小墙肢JGJ3-2002第7.2.5条规定矩形截面独立墙肢的截面高度不宜小于截面厚度的5倍,因为当墙肢高厚比较小时受力特性是脆性破坏,属抗震不利构件[HiStruct注:假如高厚比小于3,那么受力形态就接近柱了,按照高规要求,宜按柱设计,难道柱子就是脆性破坏?显然作者观点站不住]。
因此笔者认为在剪力墙结构设计中应尽量避免次类构件的出现,特别是高厚比小于3的小墙肢应不出现,如出现建议一种是按构造柱考虑,不作为抗侧力构件,否则应按框架柱设计,尽量降低轴压比,加强配筋。
以上是笔者对设计中经常出现的几个问题的理解,难免有片面性。
在今后的设计过程中,应以规范为依据,不断总结,使我们的设计更经济合理。