結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗集

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結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗集
1、設(shè)計坡屋頂時，梁配筋后，必須自校梁底標(biāo)高，算出其凈高，看是否滿足要求，特別是樓梯等入口處。 2、設(shè)計坡屋面時，屋脊（陽角、陰角）處，梁可適當(dāng)減小，當(dāng)板跨較小時，可以不設(shè)梁，否則可能影響使用，凈高不足，再者，也會造成看上去影響美觀。 3、樓梯柱（中間平臺作用處）應(yīng)該全程加密，因為該柱為短柱。 4、對于迎水面保護(hù)層為50mm的混凝土墻，應(yīng)在50mm內(nèi)增設(shè)Φ8#150雙層雙向的鋼筋網(wǎng)片，以減少混凝土的收縮裂縫。 5、對于梁高的取值，應(yīng)該考慮建筑空間的需求，要和建筑協(xié)商好凈高要求。 6、寫字樓、商場等8m跨梁，取300x800的梁不好，應(yīng)取350x700，對于一些大跨度公鍵，梁寬應(yīng)適當(dāng)加大，應(yīng)取300以上，最好取350、400，因為： ①梁寬加寬，抗剪有利，符合“強剪弱彎”的原則。 ②350寬的梁，用四肢箍可以使箍筋直徑減小。 ③主梁加寬，有利于次梁鋼筋的錨固。 7、對于柱的大小，應(yīng)該盡量做到按軸壓比控制，軸壓比相差不宜大于0.2，當(dāng)建筑有要求時，應(yīng)和建筑協(xié)商好該問題。 8、對于高層建筑，頂層板考慮到剛度突變很大，宜加厚到150mm，應(yīng)充分分析計算結(jié)果，判斷結(jié)構(gòu)類型。 9、梁配筋時，應(yīng)充分考慮梁的錨固長度，特別是次梁，應(yīng)盡量滿足圖集要求。 10、板配筋時，應(yīng)注意Ⅰ級、Ⅱ級鋼的區(qū)別（是否有彎鉤），以及板厚不同時，千萬注意不能把鋼筋拉通。 11、畫大樣圖時，一定要對照建筑大樣圖和立面圖，以達(dá)到建筑的里面要求。 12、梁配筋時，應(yīng)注意腰筋的設(shè)置，單側(cè)腰筋應(yīng)大于 0.1％bhw。 13、柱配筋時，應(yīng)同時滿足配筋率、箍筋、主筋、角筋、最小體積配筋率的要求。 14、后澆帶應(yīng)按新規(guī)范加強。 15、高層建筑中，樓板開大洞后，宜按JGJ3-2002第4.3.8條加強。 16、剪力墻墻肢截面高度不宜大于8m，否則應(yīng)開結(jié)構(gòu)洞。 17 施工起拱:求出短期撓度(12長期)再帶入規(guī)范求出起拱值 18 外露以及天面板需有抗?jié)B防裂的考慮,按彈性法計算 一般用一級8號間距200拉通,其余由計算另加;抗裂筋越小越密越好,可人為要求增加凳子筋,以增加剛度. 19 懸挑梁定要注意面筋的加強,箍筋全長加密,驗算撓度,尤其是大于1米長度的. 20 連梁超限問題:連梁多短而剛 剛度折減,可直接減去梁高,模擬剛度折減,用算出來的梁內(nèi)力安在原高梁之上配筋驗算 21 地下室集水井與承臺不能重合,應(yīng)先由建筑初定,再結(jié)構(gòu)核對,最后提交建筑設(shè)備配合。 二.淺議建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的概念設(shè)計 針對目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中墨守成規(guī)的現(xiàn)象，提倡采用概念設(shè)計思想來促進(jìn)結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造性，推動結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展。所謂的概念設(shè)計一般指不經(jīng)數(shù)值計算，尤其在一些難以作出精確力學(xué)分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。 在不斷的結(jié)構(gòu)設(shè)計研究與實踐中，人們積累了大量有益的經(jīng)驗，并體現(xiàn) 在設(shè)計規(guī)范、設(shè)計手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖集等等。隨著計算機技術(shù)和計算方法的發(fā)展，計算機及其結(jié)構(gòu)程序在結(jié)構(gòu)工程中得到大量地應(yīng)用，每個設(shè)計單位都在為徹底甩掉圖板而做努力。結(jié)果給部分結(jié)構(gòu)工程師造成一種錯覺，覺得結(jié)構(gòu)設(shè)計很簡單，只需遵循規(guī)范、手冊、圖集，等待建筑師給出一個空間形成的方案（非結(jié)構(gòu)的），使用計算機，然后設(shè)法去完成它，自己只不過是一個東拼西湊的計算機畫圖匠而已。這不僅不能有效地運用他們的知識、精力和時間，而且還會與建筑師的交流中產(chǎn)生分歧與矛盾。 我國結(jié)構(gòu)計算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗估算，容許應(yīng)力法，破損階段計算，極限狀態(tài)計算，到目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論等階段。現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ68-84)則采用以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則,以使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計得以符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用。概率極限狀態(tài)設(shè)計法更科學(xué)、更合理。但該法在運算過程中還帶有一定程度的近似，只能視作近似概率法。并且光憑極限狀態(tài)設(shè)計也很難估計建筑物的真正承載力的。事實上，建筑物是一個空間結(jié)構(gòu)，各種構(gòu)件以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作，且都并非是脫離總的結(jié)構(gòu)體系的單獨構(gòu)件。目前，人們在具體的空間結(jié)構(gòu)體系整體研究上還有一定的局限性，在設(shè)計過程中采用了許多假定與簡化。作為結(jié)構(gòu)工程師不應(yīng)盲目的照搬照抄規(guī)范，應(yīng)該把它作為一種指南、參考，并在實際設(shè)計項目中作出正確的選擇。這就要求結(jié)構(gòu)工程師對整體結(jié)構(gòu)體系與各基本分體系之間的力學(xué)關(guān)系有透徹的認(rèn)識，把概念設(shè)計應(yīng)用到實際工作中去。 所謂的概念設(shè)計一般指不經(jīng)數(shù)值計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設(shè)計原則和設(shè)計思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。運用概念性近似估算方法，可以在建筑設(shè)計的方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)計階段一些不必要的繁瑣運算，具有較好的的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時，也是判斷計算機內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。 比如，有的設(shè)計人員用多、高層結(jié)構(gòu)三維空間分析程序來計算底層框架，還人為的布置一些抗震墻，即不能滿足樓層間的合理剛度比，也不能正確地反映底層框架在地震時受力狀態(tài)。問題在于結(jié)構(gòu)概念不明確，沒考慮這兩種結(jié)構(gòu)體系的差異。軟件的選擇和使用不當(dāng)，造成危害是不容忽視的。美國一些著名學(xué)者和專家曾警告工業(yè)界：“誤用計算機造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個時間的問題。”然而避免這種情況，概念設(shè)計的思想不妨是個好方法。 運用概念設(shè)計的思想，也使得結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路得到了拓寬。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)計算理論的研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計似乎只關(guān)注如何提高結(jié)構(gòu)抗力R，以至混凝土的等級越用越高，配筋量越來越大，造價越來越高。結(jié)構(gòu)工程師往往只注意到不超過最大配筋率，結(jié)果肥梁、胖柱、深基礎(chǔ)處處可見。以抗震設(shè)計為例，一般是根據(jù)初定的尺寸、砼等級算出結(jié)構(gòu)的剛度，再由結(jié)構(gòu)剛度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，結(jié)構(gòu)剛度越大，地震作用效應(yīng)越大，配筋越多，剛度越大，地震力就越強。這樣為抵御地震而配的鋼筋,增加了結(jié)構(gòu)的剛度,反而使地震作用效應(yīng)增強。其實，為什么不考慮降低作用效應(yīng)S呢？目前在抗震設(shè)計中，隔震消能的研究就是一個很好的例子。隔震消能的一般作法是在基礎(chǔ)與主體之間設(shè)柔性隔震層；加設(shè)消能支撐（類似于阻尼器的裝置）；有的在建筑物頂部裝一個“反擺”，地震時它的位移方向與建筑物頂部的位移相反，從對建筑物的振動加大阻尼作用，降低加速度，減少建筑物的位移，來降低地震作用效應(yīng)。合理設(shè)計可降低地震作用效應(yīng)達(dá)60%，并提高屋內(nèi)物品的安全性。這一研究在國內(nèi)外正廣泛地深入展開。在日本，研究成果已經(jīng)廣泛應(yīng)用于實際工程中，取得良好的經(jīng)濟(jì)、適用效果。而我國由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和人們認(rèn)識的限制，在工程界還未被廣泛地應(yīng)用。 同時，在目前建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固中，概念設(shè)計的思想也應(yīng)得到延伸。在1976年唐山地震中，天津市加固的2萬間民房無一倒塌，但天津第二毛紡廠三層的框架廠房，卻因偏重于傳統(tǒng)構(gòu)部件的加固 ，忽視結(jié)構(gòu)總體抗震性能的判斷，造成不合理的加固使抗震薄弱層轉(zhuǎn)移，仍然倒塌。 概念設(shè)計的思想被越來越多的結(jié)構(gòu)工程師所接受，并將在結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮越來越大的作用。然而現(xiàn)在的高校教學(xué)中，往往只重視單獨構(gòu)件和孤立的分體系的力學(xué)概念講解。尤其在專業(yè)梁詳圖: (1).梁上有次梁處(包括挑梁端部)應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)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(jié)構(gòu)設(shè)計總說明處畫一節(jié)點，有次梁處兩側(cè)各加三根主梁箍筋，荷載較大處詳施工圖。 (2).當(dāng)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(dāng)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。 (3).折梁陰角在下時縱筋應(yīng)斷開，并錨入受壓區(qū)內(nèi)La，還應(yīng)加附加箍筋 (4).梁上有次梁時，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。（此條是從彈性計算角度出發(fā)）。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時，抗扭問題并不嚴(yán)重。 (5).原則上梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求，并與梁的斷面相應(yīng)。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應(yīng)將縱筋等距，箍筋肢距可不等。小斷面的連續(xù)梁或框架梁，上、下部縱筋均應(yīng)采用同直徑的，盡量不在支座搭接。 (6).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(yīng)加密。 (7).考慮抗扭的梁，縱筋間距不應(yīng)大于300和梁寬，即要求加腰筋，并且縱筋和腰筋錨入支座內(nèi)La。箍筋要求同抗震設(shè)防時的要求。 (8).反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。 (9).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(yīng)留有余地。 (10).梁上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應(yīng)驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。 (11).梁凈高大于500時，宜加腰筋，間距200，否則易出現(xiàn)垂直裂縫。 (12).挑梁出挑長度小于梁高時，應(yīng)按牛腿計算或按深梁構(gòu)造配筋。 (13).盡量避免長高比小于4的短梁，采用時箍筋應(yīng)全梁加密，梁上筋通長，梁縱筋不宜過大。 (14).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(jīng)濟(jì)，鋼筋加大一倍，撓度減小60%左右，同時梁的上筋應(yīng)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%。 (15).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(yīng)延伸至另一方向的梁邊。 (16).當(dāng)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。 (17).梁寬大于350時，應(yīng)采用四肢箍。