结构设计若干问题探讨
结构设计若干问题探讨
【摘要】在结构设计中遇到的一些问题进行讨论,内容包括:如何在实际设计中实现强柱弱梁,建筑的高宽比计算中如何确定计算宽度,结构中的反梁该注意什么问题,梁腰筋设置的问题,消防车荷载大小取值问题,嵌固端设计问题。
【关键词】强柱弱梁高宽比反梁腰筋消防车荷载嵌固端1. 强柱弱梁的实现
近年汶川及玉树地震的发生总结了一些经验,在2010版的《建筑抗震规范》(gb50011-2010)得到了一些体现,柱的内力增大系数有所提高,在实现强柱弱梁方面有所改善,这是件好事,但是影响弱梁的实现还有其他很多因素的存在,大家比较有共识的是楼板因素、裂缝计算所增加的配筋因素、构造因素、配筋计算模式因素。
首先楼板因素,由于楼板配筋在梁支座处的存在,而梁配筋是按矩形截面在配,对梁实际上是很大程度的加强作用,应该按t型截面考虑楼板这部分钢筋的贡献。
实际工程设计中可能存在以下一些问题,板钢筋重心与梁钢筋重心不一致如何计算,t型截面有效翼缘宽度如何确定,梁板钢筋直径差异比较大如何考虑共同作用,这些问题可能需要足够的实验研究进行验证,才能比较可靠用于工程设计。
在这些问题没有解决之前,我们是不是可以反向思考一下,不能充分利用的话是不是可以把板的影响降低到最小,一般在靠近梁边处主要是垂直梁方向的板面受拉,在平行梁方向板钢筋可以减小,或者采用塑性设计计算板配筋,直接把板配筋减小。
以前都担
心塑性设计时裂缝不能得到保证,其实北方很多设计在用塑性设计板配筋,并没有出现所担心的裂缝问题,其实板裂缝很少是受力裂缝,大部分是非受力裂缝,所以采取一些构造措施、加强施工养护及控制混凝土的水化热等措施,板的裂缝是可以得到控制的。
其次裂缝计算所增加钢筋因素,按照《混凝结构设计规范》
gb50010-2010公式计算得到的最大裂缝宽度要比国外其他规范的
计算值大得多,裂缝宽度应该是指钢筋表面的裂缝宽度,而混凝土规范计算的是混凝土外边缘的裂缝宽度,增大混凝土保护层厚度虽然会加大构件裂缝宽度的计算值,但实际对保护钢筋减轻锈蚀十分有利,所以在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》jtg d62-2004中不考虑保护层厚度对裂缝宽度计算值的影响。
而规定的裂缝宽度允许值偏严(尤其是支座处),正常情况下梁支座处都被建筑装修面层所覆盖,因裂缝导致钢筋锈蚀而影响耐久性要求的可能性比较小,因此规范若能在裂缝宽度允许限值按不同部位区别对待比较合适,同时若能参考公路桥涵规范不考虑保护层厚度对裂缝宽度计算值的影响,裂缝计算值可进一步减小。
最后配筋计算模式因素,目前很多软件在计算梁配筋时都是以单筋模式计算,但在梁支座处有不少梁底钢筋是锚入柱内的,完全可以利用这部分钢筋作为受压钢筋,以减小梁顶受拉钢筋的面积。
双筋计算模式中受压区高度x取多少比较合适是关键,受压区混凝土力臂为(ho-x/2),受压钢筋的力臂为(ho-as’)。
在单筋模式中若x2as’时采用双筋模式能减小受拉钢筋面积,由于双筋模式有两个
未知量,首先要确定x才能解方程,取x=2as’可以满足规范对双筋的要求同时力臂均能达到最大值,应该是比较经济的一种做法,同时能有效减少支座配筋面积。
2. 建筑高宽比计算
很多情况下要用到建筑的高宽比计算,规范没有明确建筑宽度如何计算,如图1~图3所示。
图2及图3宽度按b或3b肯定不合适,应该按等效宽度来计算图2及图3的宽度,可以肯定图3等效宽度大于图2,图2等效宽度大于图1,按数字平均值或加权平均值似乎不能反映结构刚度的因素,建筑就是一个嵌固在基础上的一个悬臂构件,如何考虑它的平面刚度影响,这里可以参考《砌体结构设计规范》gb50003-2011中5.1.2条中t形截面的折算厚度的计算方法,等效宽度按3.5i计算,i为建筑平面最小回转半径,其中应扣除建筑悬挑部分面积,广东省高规采用的也是这种计算方法,所以这种计算方法应该是比较认可的。
3. 反梁计算问题
由于建筑功能的要求,实际设计中经常会有结构梁需要上翻的要求即梁底同板底,梁上荷载不直接作用在梁顶,而是由设在梁下部两侧的楼板将荷载作用传递到梁上。
实验表明,反梁的抗剪能力低于正梁,设计时应考虑反梁抗剪承载力的降低,可以参照《人民防空地下室设计规范》gb50038-2005中附录e中钢筋混凝土反梁设计要点,只是在非人防荷载作用下采用非人防内力及材料不考虑动荷载作用下材料强度综合调整系数。
另外还可以采用配置附加箍筋的
形式解决,把板传递给反梁的荷载用附加箍筋承担传递到梁的受压区,抗剪箍筋另行配置。
通过以上两种方式可以解决反梁抗剪承载力低的问题。
4. 消防车荷载取值问题
在进行地下室顶板设计时经常会遇到消防车通道及消防等高面
的问题,根据《建筑结构荷载规范》gb50009-2012消防车荷载双向板楼盖分3mx3m及6mx6m,消防车荷载分别为35kn/m2及20 kn/m2,现分别按一个例子来计算消防车荷载产生的框架梁弯矩。
图4为一柱距为6mx6m框架梁活载弯矩图,按规范消防车荷载为20 kn/m2;图5是在图4基础上增设次梁成为3mx3m板跨的框架梁弯矩图,按规范消防车荷载为35 kn/m2。
从图中可以发现图5的框架梁弯矩是图4框架梁弯矩的近2倍,在消防车通道不变的情况下就因为增设次梁而导致框架梁弯矩增加近1倍这显然不合理,因为框架梁受荷范围没变。
如果能够按梁的受荷面大小来区分消防车荷载大小可能会更合理,这样不会因为增加次梁而改变框架梁的荷载效应,或者可以参照《建筑结构荷载规范》gb50009-2012附录d中工业建筑楼面活荷载给出的模式,区分楼板荷载、次梁荷载及主梁荷载以区别对待,也不失为一种更趋合理的办法,总之目前这种消防车荷载还是比较粗糙,有必要更细化一些。
5. 嵌固端设计问题
规范对嵌固端设计有一系列要求,规范规定地上一层结构侧向刚度不应大于地下一层结构侧向刚度0.5倍,但实际上由于地下室外
墙填土因素的存在,实际上地下室顶板很多情况下已经成为上部结构的嵌固端,现在以一简单例子来进行对比如图6及图7所示,图6为上部结构嵌固在地下室顶板且不带地下室的模型,图7为上部结构一层侧向刚度小于地下室侧向刚度0.5倍且带地下室的模型,从图中可以看出带地下室的一层柱配筋要比不带地下室一层柱配筋小,所以不论地下室侧向刚度是否满足规范要求,由于实际存在的嵌固因素,带地下室的模型一层柱配筋偏小,而且地震害也表明一层柱破坏的情况比较多。
有些基础埋置比较深的建筑,在一层地面形成了刚性地坪时柱也是在地坪以上破坏。
因此,在计算一层柱配筋时应该按柱底嵌固在顶板或刚性地坪处的模型进行校核以策安全。
总结
随着建筑日趋多样复杂,规范有时候并不能把每种情况都包络进去,有时候可能只是规定了最低要求,并不是满足规范要求就一定是安全的,这时候就要求我们设计人员在日常设计中不断总结,去发现一些问题,在规范精神的指导下进行适当的调整,以使结构设计的安全又经济、环保又节能。
参考文献
[1] 《建筑抗震规范》(gb50011-2010)
[2] 《混凝结构设计规范》gb50010-2010
[3] 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》jtg
d62-2004
[4] 《砌体结构设计规范》gb50003-2011
[5] 《人民防空地下室设计规范》gb50038-2005
[6] 《建筑结构荷载规范》gb50009-2012
[7] 广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3-2002)补充规定dbj/t15-46-2005
[8] 《混凝土结构设计规范》gbj10-89。
关于结构设计的若干问题
关于结构设计的若干问题一,结构设计判断是否规则的几大参数:位移比,层间位移角,周期比,层间刚度比, 层间受剪承载力比等参数不同规范的解析:1,几大指标一个共同的特点就是刚性楼板假定.但配筋计算要按照实际假定.(广厦存在缺陷,不能跟PK,YJK一样设置) 2,位移比:详抗规3.4.3,国标3.4.5,广东高规3.4.4注:1)单向地震,考虑地震剪力换算的水平力并考虑偶然偏心下的最大位移比,广厦软件看位移指标只要看"位移比"最下面的位置就可以了.2),位移比的控制:普通建筑是1.2~1.5,混合结构和复杂高层应该控制在1.4以内.单项指标达到特别不规则的位移比:具有较多层超过1.4,较多层一般是超过1/3的楼层(参照老朱表3.1.4-2.)位移比放宽的条件是位移角小于规范要求的一半以上时.国标 1.6,广东高规 1.8.只是可以放宽,但是它还是不规则.不是什么特别情况我们还是尽量控制在1.4以内.3)目前主流设计院一般都认为当位移比超过1.2时为质量和刚度分布明显不对称,要考虑双向地震.但是如果是有钢筋含量控制的,我们可以参考广东高规条文说明4.1.3条.3.层间位移角:抗规5.5.1,高规3.7.3, 广东高规3.7.3,计算层间位移角不考虑偶然偏心,主要考察风荷载作用下和水平地震下的位移角.影响层间位移角的参数有:中梁刚度放大系数,高规5.2.2及条文说明和广东高规5.2.2,我们组统一中梁大于800取1.3,小于800的取1.5.周期折减系数,周期折减影响是最大的.连梁刚度算大指标可以不折减,算内力和配筋的折减系数,我们组6.7度区统一取0.7.4.周期比:国标3.4.5,结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比.,周期比的控制与位移比相似.抗规是没有提及周期比的概念的,所以我们可以理解为其实多层建筑是不考虑周期比的.广东高规也是取消了对周期比的要求,详条文说明3.4.4.关于高层建筑周期比是否要控制,本人的见解是:如果是简单的建筑,比如说方方正正的厂房,如果结构位移比不超过 1.2,其实也就是扭转周期已经很小了, 但是因为厂房刚度相对都比较大,平动周期也很小,也会出现周期比超过90%的现象,这种情况下我们就不调整了,因为调整反而不合理了.不规则的高层建筑我们还是按照国标控制.5.层间刚度比: 1,按照国标计算,在广厦总信息里面自动生成有三种计算方法:1)是等效剪切刚度比(高规 E.0.1),主要考察的是带转换结构的转换层上,下层的刚度比.还有就是考察高层建筑结构嵌固部位的刚度比,当地下室顶板作为嵌固层时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小 2.地下一层的刚度可以取塔楼加塔楼以外的三跨不超过20米范围,详国标 5.3.7及条文说明,广东高规5.3.7.这条适用所有的结构. 2),(抗规3.4.3条文说明)(国标3.5.2-1) 楼层侧向刚度=层剪力/层间位移,主要考察多层建筑侧向刚度比和高层建筑的框架结构的侧向刚度比.本层与相邻上层的比值不宜小于0.7,与相邻上部三层刚度的平均值的比值不宜小于0.8.3),修正侧向刚度比(国标3.5.2-2)主要考察框架剪力墙结构,板柱剪力墙结构,剪力墙结构,框架核心筒结构,筒中筒结构.本层与相邻上层的比值不宜小于0.9,当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5倍. 2.按广东高规计算, 在广厦总信息里同样生成三种计算方法,其中前两项是一样的,后面一项是按照(广东高规 3.5.2)我对比了一个框架剪力墙结构,第三项国标和广东高规是一样的,但根据广东高规3.5.2条文说明,高层建筑不管是框架结构还是框剪还是剪力墙都只要看这一项就可以了.同样是要求本层与相邻上层的比值不宜小于0.9,当地下室顶板作为计算嵌固层时,首层侧向刚度不宜小于相邻上层的1.5倍.3.当地下室顶板不能满足嵌固要求时,嵌固层往下移,此时,首层可以不满足与上层的刚度比大于 1.5的要求.6.受剪承载力:抗规3.4.3,国标及广东高规3.5.3,层间受剪承载力不宜小于其相邻上层的80%,不应小于其相邻上层受剪承载力的65%.二,参数设置需要注意的问题:1,侧向刚度比不满足的楼层我们一般称为软弱层,受剪承载力不足的楼层我们一般称它为薄弱层,这两种情况根据抗规3.4.4.2,这两种竖向不规则情况多层建筑根据抗规3.4.4.2,刚度不够的均应乘以不小于1.15的地震剪力增大系数.广厦软件会自动考虑.同样的问题高层根据国标或者广东高规3.5.8,需要乘以1.25的增大系数.如果是框架结构软件还是按照默认乘以1.15是不对了,这时候在软件计算时可以将该楼层设置为薄弱层.这样就会自动考虑了.国标及广东高规 3.5.7规定,不宜采用同一层刚度和承载力同时不满足规范要求的高层建筑,如果出现这种问题,处理办法就是调模型.三,对规范的理解:1,国标3.4.8,广东高规3.4.7,楼板大开洞需在洞口周边设置边梁加大板厚及双层双向配筋,这里所说的大开洞是指洞口超过800*800.2.关于抗震等级的问题:国标及广东高规3.9,甲.乙类建筑的中小学及医院按照地方标准一般直接提高一度的抗震烈度采取相应的措施,直接按照提高一度计算.提高的不仅是抗震措施,抗震构造措施还有地震加速度.按照规范普通甲.乙类建筑只需要按照提高1度采取相应措施即提高1度采用相应的抗震措施和抗震构造措施即可.丙类建筑对于Ⅰ类场地,7度及以上地区可以采取降低一度的要求采取抗震构造措施,Ⅲ,Ⅳ类场地7度半及8度半地区宜分别按照8度及9度采取抗震构造措施.房屋的抗震设防类别影响房屋的抗震措施及抗震构造措施,房屋的场地类别只影响房屋的抗震构造措施.3,对风荷载敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的1.1倍考虑,这里要注意的是承载力设计指的是钢筋混凝土构件的配筋设计等,算大指标其实是不考虑的,但软件会自动考虑.4.关于多塔结构:国标 2.1.15,未通过结构缝分开的裙房上部具有两个或者两个以上塔楼的结构.广东高规:地面以上未通过结构缝分开的裙楼上部具有两个或者两个以上塔楼的结构.两者的区别是:国标认为如果地下室顶板不能作为嵌固层,也就是嵌固层需要下移,那么在地下室顶板上面分塔的结构为多塔结构.广东高规认为只要地下室是埋地的,不管能否作为嵌固层,其上面分塔均不算多塔结构.国标5.1.14,广东高规5.1.17均认为多塔结构应该整体模型和分塔模型分别计算,但是老朱的解读是整体计算和分塔计算均要考虑几大计算指标,但其实整体计算要满足计算指标是比较困难的.如果是广东以外的地区要注意.而广东高贵5.1.17条文说明指出分塔计算主要考察结构的扭转位移比等控制指标,整体模型计算主要考察多塔楼对裙房的影响.塔楼的结构设计可依据分塔模型或整体模型的计算结果,这样的解析让多塔结构的计算更具可行性.5.关于剪力调整的问题:抗规6.2.13.1,国标及广东高规8.1.4,侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构,任一层框架部分承担的剪力值,不应小于结构底部总地震剪力的20%和按照框架-抗震墙,框架核心筒结构计算的框架部分各楼层地震剪力中最大1.5倍二者的较小值.这里的剪力调整主要针对框架剪力墙或者框架核心筒的框架部分,因为框架是第二道防线,当剪力墙屈服了,我们要保证框架部分不至于太弱.需要调整的框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构的框架所占的地震倾覆力矩的比例一般在10%~80%之间,小于10%的框架够不成第二道防线,其实就是剪力墙结构,没必要调整,而大于80%的基本上不用调整也肯定是够了.地下室部分的框架结构也是不需要调整的,因为地震剪力在地下部分主要通过顶板传给侧墙传给周边的土了,框架无需再去调整.四,各种类型的结构需要注意的地方:1,框架结构:1),国标6.1.8及条文说明,广东高规6.1.8,不与竖向抗侧力构件(框架柱,框架剪力墙的柱)相连的次梁,可按非抗震要求进行设计.箍筋可以不用按照框架梁一样弯135度.一端与框架柱连接另外一端与梁连接的,与框架柱连接的一端按照框架梁考虑,另外一端按照次梁考虑.2)国标及广东高规6.3.2.4关于箍筋最大间距其中一个要求是h/4,当梁高小于400时,箍筋间距会出现小于100的,这个我们要尽量避免太密箍筋,当然如果软件出现了小于100间距的箍筋我们也要知道是为什么。
高层建筑结构设计中的若干问题探析
来越关注的话题。高层建筑中的结构设计需要考虑那些点呢?本文就结构设计 中的相关问题做 了探讨 ! 关键 词 : 高层 建 筑 结构 设 计
1 、 高层 建筑 的 结构 设计 的原 则
( 一) 要 选 用适 当的计 算 简 图
心, 更 不可 认 为是 无关 紧 要 的。
因此设计师应对程序的适用范围、 条件等进行全面 了解。在计算机辅助 设计时 , 由于结构实际情况与程序不相符合 , 或人工输入有误 , 或软件本身有 缺陷均会导致错误的计算结果 , 因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认 真分析 , 慎重校核 , 做出合理判断。
临近建筑资料。通常情况下, 同一结构单元不宜用两种不同的类型。
( 三) 要 选择 合 理 的结 构 方案
一
结构设计时选择合理的结构形式和平面布局, 尽可能地使建筑物做到三心合 在水平荷载作用下 , 高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。 为使楼层
一
。
个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案 , 也就是要选择一个 水平力作用沿平面分布均匀 , 减轻结构 的扭转振动 , 应使建筑平 面尽可能采 矩形、 圆形 、 正 多 边形 等 简单 平 面形式 。 在 某些 情况 下 , 由 于城市 规 划 切实可行的结构形式和结构体系。 结构体系应受力明确 , 传力简捷 。 同一结构 用 方 形 、 高层 建 筑不 可 能 全部 采 用 简单 平 面 单 元不 宜 混用 不 同 结构 体 系 , 地震 区应力 求 平 面和 竖 向规 则 。 总而 言之 , 必须 对 街道 景 观 的要 求 以及 建筑 场地 的限制 , 当需 要采 用 不 规 则 L形 、 T形 、 十字 形 等 比较 复杂 的 平 面形 式 时 , 应将 对工程的设计要求、 材料供应 、 地理环境 、 施工条件等情况进行综合分析 , 并 形 式 , 同时, 在结构平面 与建筑 、 电、 水、 暖等专业充分协商 , 在此基础上进行 结构选 型, 确定结构方 凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内 , 布置时, 应 尽可 能使 结 构处 于 对称 状态 。 案, 必要 时应 进 行 多方 案 比较 , 择优选用。
建筑结构设计中若干问题的探讨
人员保护层 厚度取 2 m 0 m即可 , 笔者也 持赞 同 态度 。 7关 于强柱 弱梁的设 汁理念 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
加应力,掺人抗裂外加剂等等 , 而且作为超过
摘 要 : 构设计 中相 当部 分 构件 的设 置 , 范仅 给 出 了最低 限值 或 建议 取值 , 结 规 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 。 有部 分是 属 于概念 设计 的 范畴 , 还 尤其 值得 我 们一起 探 讨。 文 笔者 结合 工作 经验 , 一 些粗 浅看 法 , 同行 参考 。 本 谈 供 关键词 : 结构设 计 ; 讨 探
中国新技术新产品
一 8— 11
1关于超长结构
} 凝土结构设计规范第 9 .条 中规定钢筋 昆 .1 1 混 凝 土 框 架结 构 伸 缩缝 最 大 间距 为 5m, 5 而 7 .条则规 定当采 取后 浇带分段施工 ,专 门的 .2 1 预加应力措施或采取能减 小 凝 土温度变化或 昆 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 5m就设置伸缩缝 , 5 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 5m在 7m以内时 , 5 0 采取设置 施 工后 浇带及相应的构造加强措施后 ,不设 鼍伸 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—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。 当框架结 构超过 7m时 , 0 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
对小高层建筑结构设计若干问题的探讨
关键词 : 小高层建筑 ; 结构设计; 构造 ; 结构形 式 随着人们生活水平的不断提高 ,人们对住宅平面与空 间的要求也越 构分为两部分。
来越高。建筑的住宅布置有 时候考虑立面造型和内部使用空间, 会使结构
产生一些 不合理之处 。例如结构 的刚度偏心和扭转及平面不规则等 , 这些 情况对结构受力及抗震均不利 。因此 , 设计时尽 量在平 面布置和构造设计
( 4 ) 剪力墙结构 : 根据建筑平面布置设置钢筋 混凝土剪力 墙 , 无外露柱
剪力墙结构布置十分灵 活, 结构特点也和剪力墙结构类似 。 在非地震 区和 也有一定数量一字墙 。 这种单方 向墙体平面外受力很差。 ③平面布置中形 地震烈度较低 的地方短肢剪力墙结构要更为经济。 成 了凹 口 , 且 凹进 尺 寸 超 过 了结 构 宽 度 的 3 0 %形成了平面不规则 , 不 利 于
算值左侧结构X 向位移底层 l / 5 9 9 2 ,其余楼层x 向基础埋深 的要求 1 /1 8 建筑 物高度 , 通 常 1 1 6 7 , y 向位移底层 1 /8 9 9 5 , 其余楼层y 向最 大值层 问位移角 1 /1 3 2 0 ; 右侧 设置地下室采用桩筏基础。本T程房屋高度4 O . 5 m, 基础埋深( 按 室外地 坪 结构x 向位移底层 1 / 5 3 9 3 ,其余楼层 x 向最大值层间位移角1 /1 0 4 5 , v 向 算) 2 . 5 5 m。 综合 考虑各方面原因未设置地下 室, 基础采用桩基础 , 承台为互 位移底层 1 /6 1 5 9 , 其余楼层y 向最大值层问位移角 1 /1 0 8 8 。②刚重 比。 左
架 柱 会 影 响使 用 。 2 . 3 . 2结 构设 计 、 计 算
框架结构设计若干问题探讨
2框架结构计算若干参数的选取 21结构 周期 折减 系数 . 框 架结构 及 框架 一抗 震墙 等 结构 ,由于 填充墙的存在 ,使结构的实际刚度大于计算 刚度 , 算周 期大 于 实际 周期 。 因此 , 出的 计 算 地 震剪力 偏 小 , 结构 偏 于不安 全 , 对结 使 因而 构 的计算 周期 进 行折 减是 必要 的 ,但对 框 架 结 构 的计 算 周 期 不 折 减 或 折 减 系数 取 得 过 大 , 是 不妥 当的。对 框架 结构 , 用砌 体填 都 采 充墙时 , 周期折减 系数可取 0 ~ .; . 0 砌体填 矩 , 6 7 然后再与水平作用产生的弯矩组合设计。 充 墙 较少 或采 用 轻 质砌 块 时 ,可取 0 .: 而梁弯矩放大系数仅在没有考虑梁的活荷载 . 08 7 完全 采用 轻 质墙 体板 材 时 , 取 0 。 只有无 不 利布 置时 起作 用 ,并且 对 梁的 正负弯 矩均 可 . 9 墙 的纯框 架 , 周期 才可能 不折 减 。 计算 起作用 ,且不可与考虑梁的活荷载不利布置 2 . 架梁 、 筋 间距 2框 柱箍 同时考虑 , 这样会 引起梁弯矩增大 , 造成材料 《 建筑抗震设计 规范》第 6 . .3条及第 浪 费 。 3 6. .8条对不抗震等级的框架梁 、 3 柱箍筋加密 3应 用 平法 图集 须注 意的 问题 区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做 了明确 框架柱如果采 用剖面列表法表示配筋 规定。根据这些规定 , 设计时习惯上常取梁、 时 ,需注意每层楼面标高以下的箍筋加密区 柱箍筋加密区最大间距为 10 m, 0m 非加密 区 长度应为框架梁高与规范规定的箍筋加密区 箍筋最大问距为 20 m 0 m 。电算程序总信息中 长度(6柱净高 、 v 柱截面高度、0m 5 0 m中的较 通常 也 内定 粱 、 柱箍 筋加 密区 间距为 lO m, 大值) Om 之和 , 因为 P P K M软件出图时加密区长 并以此为依据计算出加密区箍筋面积,设计 度没有包含梁高 , 而施工人员如果按图施工, 人员 可根 据规 范确 定箍筋 直径 和肢 数 。 往往会造成箍筋加密区高度不够。 但 是 , 序 内定 的条件 下 , 在程 当框 架粱 的 另外 ,由于一 层建 筑 地 面是 在 主体结构 偏少 。如果 在涉 及混凝 土 多层框 架 房屋 的 整 跨中部位有次梁或有较大 的其他集中荷载作 浇筑 完毕 后 才施 工 的 ,如 果一 层地 面为 刚性 体计 算分 析 中输 入风荷 载 , 力设 计 值 、 让轴 弯 用却 仅配 双肢 箍筋 时 , 数情 况下 , 加密 区 地 面 , 据 《 筑 抗 震 设 计 规 范 》 6 . . 多 非 根 建 第 .12 30 矩 设计 值 和剪 力 设计 值 共 同作 用 于柱 脚 , 基 箍 筋 间距 采用 20 m。会 使梁 的非加 密 区配 条规 定 , 筋 在 刚性 地 面上 下各 50 m 范 0r a 柱箍 0r a 础本 身及其 上部 结构 的安全 就更 为可靠 。 筋不足。 因此, 建议程序内定粱箍筋改为取梁 围内应加密 , 这一点往往被施工单位忽视 , 设 1 _ 3基础 拉梁设 计方 案 的确定 的非加 密 区间距 20 m。这样 ,既可 保证 梁 计人 员在 设计 图纸 中应有 明确交 待 。 0m 多层框 架房屋 基础 拉梁 的设 计方 案应 视 非加 密 区 的抗剪 承载 力 ,又 可适 当增加 梁 端 参考 文献 具体情况而定 。一般来说 ,当基础埋深值大 箍筋 加 密 区 ( 箍筋 间距 为 10 m)的抗 剪 能 【 杨 济 维 . 钢 筋 混 凝 土 多层 框 架 结构 设 计 0m 1 1 对 时 ,为 了减小底 层柱 的计 算 长度 和底 层 的位 力 , 的强剪 性能 更 能充分体 现 。 粱 当框 架梁 由 的 浅析. 与装饰 ,09年 第 9期. 建材 20 移 , ±. 0 可在 0 0 以下 适 当位置 设置 基础 拉 梁 , 于种 种原 因纵 向钢筋 超筋 时 ,梁端 适 当加 大 【】 爱坤 , 庆军 . 土框 架结 构设 计 中需 0 2胡 胡 混凝 但不宜按构造要求设置 ,宜按框架梁进行设 抗剪承载力 , 对结构抗震非常有利。 这也是为 注意 的 问题 . 建筑 ,0 9 第 1 期 . 浙江 20 年 O 计 , 范规 定设置 箍筋加 密 区。 并规 当独 立基 础 什 么 当梁 端 纵 向受拉 钢筋 配筋率 大 2 %时 , 规 埋 置 不 深 或 者 埋 置 虽 深 但采 用 了 短 柱 基 础 范规 定梁 的 箍筋 直径应 比最 小构 造 直径 增 大 时, 由于地基不 良或 柱子荷 载差 别 较 大 , 根 2 m的原因。对于框架柱 , 或 m 当框架 内定柱加 据抗震要求,可沿 2 个主轴方 向设置构造基 密 区箍 筋 问距 为 10 m时 ,在 某些 情况 下 , 0m 础 拉梁 :基础 拉梁截 面宽 度 可取 柱 中心距 的 也可能因非加 密区箍筋间距采用 20 m引 0m
带穿层柱框架结构设计的若干问题探讨及建议
带穿层柱框架结构设计的若干问题探讨及建议本文将对带穿层框架结构设计中的若干问题进行探讨,并提出改进建议。
一、设计概述
带穿层框架结构是一种常见的建筑结构形式,其具有良好的抗震性能和空间利用效率。
然而,由于穿层的存在,结构设计面临着一些特殊的问题,如梁柱节点的设计、穿层板的选型和连接等。
二、梁柱节点设计
在带穿层框架结构中,梁柱节点是一个关键的设计部分。
由于穿层的存在,节点处的受力状态复杂,传力路径较长,容易造成节点承载能力不足或破坏。
因此,需要针对这些问题进行设计优化,如增加节点板厚度、加强节点焊接等。
三、穿层板选型
穿层板是带穿层框架结构中的另一个重要组成部分,它不仅要承受荷载,还要保证楼板的平整度和平面尺寸精度。
常用的穿层板材料有预制混凝土板、钢筋混凝土板和钢板等,但不同材料的性能和成本存在较大差异。
因此,在选择穿层板时需要综合考虑结构要求、经济性和施工难度等因素。
四、穿层板连接方式
穿层板与梁柱的连接方式对于整个结构的安全性和稳定性有重要影响。
传统的穿楼板悬挂式连接存在着连接件数量多、连接强度难以保证等问题,而现代化的钢板混凝土组合楼板则有连接件少、连接
强度高等优点。
因此,在设计中应充分考虑使用新型连接方式,以提高结构的整体性能。
综上所述,带穿层框架结构设计中,梁柱节点设计、穿层板选型和连接方式是需要特别关注的问题。
针对这些问题,可以优化设计方案,提高结构的稳定性和安全性。
关于高层建筑结构设计若干问题的探讨
在一起却不是优秀的设计。 各专业之间的矛盾如不妥善处理! 高
层建 筑 就 无 法 施 工 , 成 后 也 无 法 使 用 。 建 筑 、 建 “ 结构 、 备 ” 互 设 是
() 1 柱网和 剪刀墙 的布置要满足建筑平面功 能要求。 () 2 建筑平 面开 间进深要尽量统一, 便于结构构件标准化 。 () 3建筑体 系变化不 宜复杂 。柱子剪力墙不 能错位 , 其截面 不能明显缩 小或取消 , 同一楼层楼面标 高要尽量 一致 , 不宜设计
理性 ; ②建筑在功能上的合理性。
5 结束 语
建 筑 方 案 设计 是建 筑 设 计 中 最 关 键 的 环 节 , 是 最 复 杂 、 也 最 花 心 思 的环 节 。建 筑 方 案 如 果 设 计 得 不 理 想 、 合 理 , 么 以 后 不 那 所 有 的 工 作 , 技 术 设 计 、 工 图设 计 乃 至 具 体 的建 设 施 工 等 , 如 施 将 受 到 严 重 的消 极 影 响 。 无论 怎样 挽 救 弥 补 , 改善 的效 果 也 不 会
() 排 基 地 , 定 总 体 形态 。 2安 确
() 3 由功 能关系分析 图, 一面确 定面积大小 , 面又要在基 一
地 上 作 调整 。 () 比较 方案 , 最 终 确 定其 中更 好 的那 个 方 案 。 4作 并
() 5 方案确 定后 , 细划方案图或做模型 , 写设计说 明文本。
协调 。 高层建筑 结构设计除 了采用合理的结构体系, 先进的计算
() 5 合理布置建筑平面 , 力求 简单、 规则 、 对称 , 使建筑平面
建筑化就是把建筑 方案抽象 的“ ” 形 转化 为“ 建筑 的形 ” 即 , “ 建筑形象 ”“ 。 建筑形象 ” 由实体和空间共同形成。 是 利用空间构
建筑结构设计中的若干问题分析
建 筑 设 计 的根 本 目的在 于在 一定 的经 济条 件 之下 ,给建 筑 结 构 赋 予 对应 的安 全度 ,使 得 建筑 结 构在 使 用期 限 内 能够 满足 所 需 要 的 多 种功 能 ,能够 承受 在 施工 以及使 用 过程 中所需 要 面对 的 各 种功 能 。 同时 ,还要 求建 筑 结构 能 够 承受 偶发 事 件 带来 的 冲击 载 荷 ,保 证建 筑 整 体 的 、持 续 稳定 性 和安 全 性 ,而 且 在正 常 的维 护 下 还 应 该具 有 足 够 的耐久 性 。但 是 ,在 当前 的结 构设 计 过程 中依 然 存 在 着若 干 问题 ,对建 筑 结构 质 量造 成 了一 定 的影 响。下 面从 车 库 结 构设 计 以 及超 长钢 筋 混凝 土结 构 温 度应 力 两个 方 面探 讨 建
筑 结构 设计 中需 要 注意 的问题 。
给 以后 车库 的使 用 以及建筑 整体 结构 的安全 带来 了 隐患 。 12 建筑 地 下车库 车库 顶板结 构布 置策 略 .
1 建筑地下车库结构设计 中的问囊及应对策略
随着 私 家 车 的保有 量 不 断增 加 ,住 宅 小 区需 要 的地 下 车库 面 积 也 在 不断 的增加 。而 随着 建筑 物 容积 率 的要 求 不 断增 加 ,其 占 地 越 来 越 小 ,这 时 无 地 下建 筑 物 的地 下 车 库成 为 了 车 库 建设 的
1 9 6
Hale Waihona Puke 理 论 研 究苑 2 宰 8 科2 霜 - 0年 期 第 星 1
建筑结构设计中的若干问题分析
王 玉 泉
( 新疆 和静新兴铸管集 团技 术中心 , 新疆 和静 8 1 0 ) 430
摘 要 从地下车库结构设计 以及超长钢筋混凝土结构温度应力两个方 面探讨 了建筑结构设计 中的问题 ,并提 出了针对性的 解决策略。 关键词 建筑;结构设计 ;问题 中圈分类号 TU9 2 文 献标识 码 A 7 文章 编号 17 — 6 1 (0 20 2 0 9 — 2 63 9 7 ~2 1)4 — 1 6 0
轻钢结构设计的若干问题探讨
屈 曲,也有屈 曲后 强度可以利用 ,不过 它 的机理和受剪腹 板有所区别 ,主要依 靠横 向薄膜拉力对变形 的约束作用 。
25 .应力皮效应
轻 钢 结 构 与 普 通 f 统) 结 构 相 传 钢
比,除具有普通钢结构 的 自重较轻 、材
高强度螺栓 的受 剪承载力设计值不得 大
于按摩擦 型连 接1 的规定 ,主要是 当 .3 时对承 压型高强度螺栓的研究还不够深
中 华建设 2 0/ 5 081 0 7
1轻钢结构 的特点 及适用 范围
11 .结构 特点
有较大 的差别 ,物理性 能指标不一致 , 市场价格差别却 不大。在 对变形要求较
复 杂
承压型高强度螺栓连接在抗 剪设 计
时只保 证在正常荷载作用下 ,剪 力一 般
不会超 过最大摩擦力 ,其受力性 能和摩 擦 型相 同。若剪力超过最大摩擦 力时 ,
连 接板件问将发生相对滑移 变形 直到螺
栓杆 与孔壁一侧接触 ,之后 连接 就靠 螺
栓杆 身剪切和孔壁承压 以及板件 接触面
梁1 或者 构件本 身的变形 较大 时f 例如大
跨度 的简 支梁) ,对 构件 截面 尺寸起 控 制作用 的因素并不是结 构的强度 ,而是 结构 的刚度 。通 常情 况 是 当构 件 的最
质均匀 、应力计算 准确 可靠 、加工制造
简单 、工业 化 程度 高 、运输 安 装方 便 外 ,还 有 以下 特点 : ( )用 钢更 省 , 1 主框 架钢材 可 省4 % ~5 %。 ( 0 0 2)轻
种连接的优势在 于不但 可以保证节点属
于刚性连接 ,同时结构 可以承受动力荷 载 ,经过反复加载后节 点承载能力基本 没有降低 。经试验 ,这 种形 式的连接在 经过多次非常剧烈 的反 复加 载后 会突然 断裂 ,表 明与柱子腹板 的这 种连接具有 的延性较全焊接连接节点具有 的延性稍 差 ,但栓焊混合节点也 能满 足工程抗震 所要求的延性 。另外连接处 梁 、柱的强 度 由于打孔 的原 因均被 削弱 ,施 工过程
地下室结构设计若干问题的探讨
以视 为 深 梁 , 不 另 设 基 础 梁 ) 计 算 模 型 中 , 续 内墙 按 深 梁 而 , 连
施工 , 而棚架本身可待 临战 时安装 。
工况 ( ) 以不予计算 。 1可
荷 载与正常水位水压力 的组 合 。由于人 防荷 载与洪 ( ) 涝 水都 是偶 然的 , 不必考虑两者 同时 出现 , 而只考 虑与正 常水位 的水
还有 一项 工程 , 主体采用端承桩 , 桩间为 1 0余米厚 松散的
近期人工填土 , 用孔 内深层强夯 法 ( DC法) D 处理 , 而人 防墙 下
() 1 枯水 位时 的正向荷载 ;2 洪 涝水位时 的反向荷载 ; ) 防 () ( 人 3
基沉 降量极为有 限的条 件下 , 基于变 形协调 原理 , 淤泥 等软 弱 土层也很难发 挥其 承载 能力 , 板荷 载基 本上 还是 要传 给 桩 底 基 。不过 , 如果地下枯水位较高 , 且有 可靠 的补 给水 源 , 则上 述
未设 地梁 , 直接置于底板上 。设计人员认 为, 桩间土既经处理 ,
作者简介 : 昌 , 13 年 7 龚 基 男, 5 9 月出生 。 结构专业 , 教授级高 级工程师。长期从事结构设计和审核、 审查工作。
收稿 日期 :O 2 2 1 2 1 一O — 6
具有一定的承载力 , 即使 不靠 主体 桩基 , 也可 以承担 地下 室所 有荷载 。殊不知这里存在一个变形差异 的问题 , 以中微风化岩
在沿墙或柱下布桩 时 , 防地 下室内墙会把 由顶板传来 的 人
