混凝土结构设计常见问题及注意事项论文_卢红兵

混凝土结构设计常见问题及注意事项论文_卢红兵

(安徽省建筑设计研究院有限责任公司,安徽合肥230001)

摘要:在建筑结构设计过程中,由于各项规范、标准条文众多,或设计人对部分条款理解不透,把握不准,导致施工图设计文件出现疏漏、错误。本文是对日常工作中常见容易出错的问题进行梳理和总结,希望对设计人员能够起到提示的作用。

关键词:框架梁;材料;剪力墙;结构设计

1荷载与计算参数

1.1楼层板面静荷载应按建筑实际做法计算取值。活荷载折减系数应根据建筑结构荷载规范对应项确定,应注意不同构件,不同使用功能折减系数的取值。

楼板自重是否由计算程序自动计算须特别注意,避免漏算或重复计算。

1.2建筑中的一些特殊区域,荷载规范规定的最小使用活荷载标准值大于普通区域,如人员密集的走廊、门厅、楼梯、电梯前室、阳台、卫生间、空调机房、电梯机房等,荷载输入时须与建筑图仔细核对。对重要的设备荷载不能漏加,如电梯,扶梯,水箱、屋顶通风和冷却设备等。

1.3填充墙体荷载计算时墙体材料应与建筑图所选一致,可按照扣除梁高与

门窗洞口计算,但应注意附加在其上的保温和装饰材料的重量。对一些位置建筑平面采用双墙,荷载应按实输入。

1.4层高较高的楼层,输入楼梯荷载时,对三、四跑楼梯、二跑剪刀梯等有

多道梯板的情况应注意荷载的叠加,避免荷载输入不足。

1.5建筑门厅入口及底层门面房入口上二次设计的钢结构雨棚荷载常常遗漏,应根据荷载作用位置,正确输入。

1.6计算主体结构的风荷载效应时,风荷载体型系数应按建筑体型、高宽比按实际情况确定,不能不加分析的采用计算程序的隐含值。当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应。计算风载时的周期,宜在结构试算后反填。

1.7地下室顶有消防车到达区域,消防车活荷载可按顶板上的覆土厚度折减;

在设计基础时,可以不考虑消防车荷载。

1.8对于地处抗震不利地段的建筑,当符合抗规4.1.8条情况时,应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数最大值 max应根据具体情况乘以1.1~1.6增大系数。

1.9有斜交抗侧力构件的结构,当与主轴相交角度>15o时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。该条为抗规强制性条文,应核查结构布置,如有此种情况,除主轴外,须附加对应方向水平地震作用计算。

1.10抗震设计时,对框架剪力墙结构进行框架剪力调整时,在软件分析中,设置了剪力调整上限(如2.0倍),造成框架剪力调整值少于规范要求。此时应核查设置上限的合理性,必要时修改软件的隐含值。

1.11当采用PKPM软件进行结构计算,如结构剪重比不满足规范须进行楼层剪力调整时,应根据结构强弱轴方向的基本周期来判断二个方向所处的相应设计反应谱控制段,从而确定合理的动位移比例因子,此时应核查软件的隐含值。

2基础、地下室设计

2.1应根据建筑总图及周边建筑基础类型、埋深关系确定所设计项目基础基础形式及埋深、深度修正等。应避免±0.00标高标注错误,深度修正取值错误以及与相邻建筑基础冲突或标高相差过大等情况。

2.2当相邻基础基底有高差时,应注明基坑开挖线应留在较低基础边,以满足基础放坡要求,保证较高处基础下土层的稳定。

2.3须根据建筑总图及地质报告确定地下室的抗浮设计水位,核查项目的抗浮能力,必要时采取抗浮措施。设计文件中要明确提出施工期间对地下水位的控制要求以及停止降水的条件,避免出现地下室上浮的工程事故。

2.4在确定单桩承载力特征值时应同时对桩身混凝土强度进行验算,确保桩

身混凝土强度满足桩的承载力要求。工作条件系数按桩型、桩长合理选择。

2.5柱下独立基础的应注意配筋应满足最小配筋率,根据《地基基础设计规范》8.2.12条,对阶形或锥形基础截面,可用折算矩形截面来计算最小配筋率。

在确定基础高度时,还须保证柱纵向受力钢筋在其中的最小直锚段的长度不应小

于20d。

2.6部分建筑在施工和使用期间应进行变形测量(一般为沉降观测),范围见《建筑变形测量规范》JGJ8-2007第3.0.1条,为强制性条文,对符合规定的项目须严格执行。

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(1)地基基础设计等级为甲级的建筑;

(2)复合地基或软弱地基上的设计等级为乙级的建筑;

(3)加层、扩建建筑;

(4)受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环境因素变化影响的建

筑;

(5)需要积累经验或进行设计反分析的建筑。

3材料

3.1结构设计所选用的墙体材料、基础回填土材料应与建筑专业所选材料一

致。且墙体材料的最低强度等级应满足有关规范的规定。

3.2下沉楼面后期填充材料,在结构图中要明确材质、容重。

3.3抗震等级为1~3级的框架和斜撑构件,纵向受力钢筋应采用抗震钢筋。

4楼板

4.1计算板厚应与图纸一致,平面图中对板厚统一说明时宜注明较厚板,避免板厚漏注时偏于不安全。结构大样图中栏板、栏杆下口砼翻边、混凝土女儿墙、楼梯板等板式构件也要满足最小配筋率的要求。

4.2结构中次要的钢筋混凝土受弯构件,当建筑要求的厚度远大于承载力需要时,可按《混凝土规范》8.5.3要求复核最小配筋率。

5竖向构件(柱、剪力墙)

5.1由于抗规规定一~四级抗震等级框架角柱的弯矩和剪力设计值应乘以不小于1.10的增大系数,因此在软件计算时应在模型中正确定义角柱,放大内力。

5.2柱箍筋加密区要求中,一、二级框架的角柱、框支柱、剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱,取全高。

此条须根据项目的具体情况仔细核对,容易遗漏。并且应注意框支柱、剪跨比不大于2的柱,体积配箍率要满足《抗规》 6.3.9.3条要求。

5.3柱箍筋非加密区的间距对一、二级框架柱不应大于10倍纵向钢筋直径。

当柱中纵筋直径≤18时,须注意复核。

5.4对于剪跨比不大于2的框架短柱,规范要求箍筋体积配箍率不应小于1.2%;设防烈度为9度时,不应小于1.5%。设计时应注意采用通用方式(M/Vh0)复核剪跨比,避免用Hn/4来经验判断,特别是框剪结构或框筒结构。

5.5剪力墙约束边缘构件包含阴影区和非阴影区,非阴影区也应满足箍筋最小间距的要求。

5.6剪力墙边缘构件绘图时,经常一些翼墙的箍筋作为墙体的水平筋,但配筋偏小,不符合高规对剪力墙墙体最小配筋率的要求。

6框架梁、连梁

6.1框架结构中,大跨度框架(跨度不小于18m)的抗震等级比一般框架高(详见抗规表6.1.2及注3)。仅指大跨度的框架抗震等级相应提高,其它框架

可不提高。

6.2框架梁梁端截面底面和顶面纵向钢筋的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3。当相邻跨度相差较大或荷载差异较大时,柱两侧梁的负筋往往相差较大,若按较大配筋拉通,往往出现因跨度较小(或荷载较小)的梁下部配筋过少而违反强条,此时应人为加大底筋,满足规范比值要

求。

6.3对框架梁梁端箍筋加密区的间距,设计人员习惯取为100。但当梁高小于400时,箍筋加密区间距不满足小于hb/4的要求(如梁高350时,加密区间距应小于87.5mm)。一级框架梁还有不大于6d的要求,当纵向钢筋直径≤16时,也不满足。

6.4当框架梁梁端纵向钢筋配筋率大于2%时,加密区箍筋最小直径应较抗规表6.3.3中的规定增加2mm,一级不小于12mm,二、三级时不小于10mm,四级时不小于8mm。邻跨负筋延伸过来导致配筋率大于2%时,也应执行。配筋率ρ=As/bho,注意ho的取法,此处不应用全截面,多排筋且梁高较小时,配筋率ρ

的值往往很大。

6.5在连梁跨高比不大于2.5时,若用剪力墙水平钢筋作腰筋,往往不能满足两侧腰筋的总面积配筋率不应小于0.3%的要求,应核对并应单独注明腰筋。

6.6剪力墙结构中墙间主梁跨高比不大于5时,应按连梁设计,执行连梁相关构造要求。

7其他

7.1楼梯要核对梯柱、梯梁对建筑门窗洞口的影响,注意复核梯梁、梯板下净高。避免出现挡门挡窗,净高不满足规范等情况出现。

7.2电梯井道顶的布置须注意顶层净高的要求,特别是无机房电梯,避免出现井道内有结构梁,影响电梯安装及运行的情况。

7.3后浇带类型应注明,是沉降还是收缩,并应注明封闭时间与要求。

7.4当甲方提供设计资料不完整,而又需要先期出图时,须要在图中特别注明施工前应补充完整,并经设计复核。如地质报告,电梯、扶梯样本等。

7.5计算与施工图中钢筋强度不一致。如计算HRB400,图纸HPB300。

8结语

如何将混凝土结构设计工作做好,光靠这些单一的理论是远远不够的,这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念, 根据各工程的不同条件选择结构安全、功能实用的结构方案,从而来保证工程设计的质量。

论文作者:卢红兵

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下

论文发表时间:2016/9/19

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