关键词:居住建筑;结构设计;常遇问题
引言
目前,我国房地产业正处在兴旺发展的阶段,全国各地的大中小型建筑不断地拔地而起,建设的发展对建筑工程的设计质量提出了更高的要求,而结构设计作为工程设计不可分割的一环,必然对工程设计的成败起重大的影响作用。本文就居住建筑结构设计中常遇的一些问题提出了处理方案。
1 图纸质量问题
(1)多人绘制的图纸表示方法不统一,应由结构设计负责人协调达成一致。
(2)结构图字体种类多,不常用,不统一兼容,很多专业字符显示不出来。如:钢筋尽可能采用HZTXT、TXT、SHX字体。
(3)梁平面配筋图中的重点部位作法,除自绘外,应标明应用图集的具体页码,以减少理解错误。03G101-1图集大样很多,而施工单位作具体施工的人员水平各不相同,应该加以引导。
(4)结构平面布置图包含的内容,除结构上使用外,还应方便建筑、设备专业的使用和阅读,对反梁、Z型截面梁、挡水等应加局部小截面图。结构条件便于其他专业的理解和施工,并且一目了然,反映重点。
(5)由于结构平面布置图的多用性,板平面配筋图应与构件尺寸平面(结构平面布置图)分别绘出。方便其它专业作参考。
(6)施工图应严格按03G101标准绘制。严格按该图集设计绘制,可以提高与工程相关各单位的工作效率,减少很多施工上的理解错误。
2 阳台挑板与相邻楼板厚度差问题
在居住建筑中,外挑阳台伸出长度1.5~2米是常见的,为了保证挑板有足够刚度,根部板厚一般取1/12一1/10外挑长度,但相邻房间楼板厚度一般均小于挑板根部的厚度。为了使阳台处的连梁(过梁)不承受过大扭矩,最好采取相邻房间楼板厚度与阳台挑板根部厚度差不超过30毫米,阳台挑板配筋按相邻楼板厚度计算确定。阳台挑板与楼板上皮标高相同时,挑板上钢筋伸人相邻楼板的长度与挑板长度相等,当挑板与楼板上皮标高不同时,则上述钢筋各自满足在过梁受拉锚固长度。
3 不规则楼板的计算与构造问题
在居住建筑中由于平面使用功能的需要,常常会出现如图1所示的不规则楼板,以往处理方法在缺口a处设梁,这样在过厅见梁会影响感观。现在我们在设计中为使室内简洁舒适,避免设梁,当L值较小时采用b=1米的暗梁,即板搭板做法,当L值较大时板宽取L+c/2计外板内力并配筋,在L范围内下部钢筋适当加强。楼板的承载力潜力较大,计算可作简化处理。
4 平面大缺口问题
在住宅,公寓塔式高层建筑中,为了使厨房有直接对外窗户,楼层平面常出现大缺口的复杂体型,各部分连接在电梯、楼梯间,造成各部分难以保证整体协同工作,当各部分伸出长度较大时问题更加突出。为了使各部分能达到整体变形协调,采取下列措施。
(1)各部分在电梯间、楼梯间连接部位,楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5米,板厚宜不小于150毫米,双层双向配筋,每层每方向的配筋率不宜小于0.2%。
(2)在各部分外伸的端部每隔2一3层设置连接梁,此梁与墙直接相连,宽度可以同墙厚,高度不小于500毫米,作为连杆考虑,纵向钢筋应按计算确定,且不小于相应抗震等级柱的最小配筋率,箍筋应全跨加密。
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(3)当各部分外伸长度不等,或建筑立面外观考虑不允许结构设连接梁时,可在外端一定距离处,每隔2一3层设置连接板,其宽度不小于1.5米,厚度不小于180毫米,双层双向配筋,每层每方向的配筋率不宜小于0.2%,长方向上钢筋伸至相邻跨板长度不小于1/2板跨,下钢筋锚固人墙按受拉锚固长度,相邻跨楼板下钢筋适当加强,在连接板范围伸入连接板按搭接长度。
5 跃层结构设计问题
在高层住宅、公寓建筑中,为了多户型适应大业主的需要,在房屋顶部设跃层套房,上下楼层内设置楼梯沟通,下层主要用做客厅、厨房、客人卧室,上层为主人卧室、起居和书房,而客厅部位为有较大空间常通高两层。在跃层部位结构设计要避免常规做法,应注意密切配合建筑专业,争取有较好空间效果,尽量结构构件高度,必要时结合建筑室内装饰采用钢管吊柱,悬挂在屋顶层反梁上,减小楼层梁跨度,也可以采用加厚楼板设暗梁不设明梁。此类建筑中楼梯往往是装饰品,楼梯结构设计应达到轻巧美观的效果。
6 地梁问题
在框架结构中,地梁的设计是结构工程师经常遇到的。它的作用是,地梁与基础连接,地梁对基础起拉接作用,一定程度上调整基础不均匀沉降;当基础埋置较深时,地梁与框架柱连接,降底了框架柱的计算高度,地梁对框架柱内力分析有一定的影响;地梁是支撑底层墙体的受力构件。地梁的受力状态与普通的框架梁的受力状态不同,普通的框架梁在荷载作用下,产生变形不受其他介质约束,梁上荷载传递给框架柱;而地梁在荷载作用下,梁变形受到土的约束,一部分荷载通过梁底土的反力和梁侧土摩擦阻力传递给地基;另一部分荷载传递给框架柱。由于土反力的复杂性,目前定量确定土反力和梁侧土摩擦阻力还有困难。在工程设计中,有两种处理方法,第一种是把地梁按一层框架梁计算,不计地基土的影响,把荷载全部传框架柱。这种处理方法使计算模型与实际情况不符。地梁与框架梁不同,地梁处没有风力、地震作用,也没有水平变形,按嵌固考虑。结构电算时,往往“底层层高”不高即地梁与基础顶面距离,形成“底层框架柱”为短柱或极短柱,使电算结果很不合理。第二种是把地梁不参与框架结构的整体计算,当作简支梁,地梁的剪力传递给框架柱,不计地梁弯距的影响。笔者认为,尽管二种方法都有缺陷,相比之下,第二种方法要相对合理些。
7 楼板开大洞结构计算注意问题
楼板开洞的结构比较普通,如果开洞面积大于该层楼面面积的30%,就属于平面不规则了,计算时必须进行处理,以PKPM软件为例来说。TAT和SAT,IVE分别采用了两种方式进行处理。TAT软件是将无楼板的节点定义为弹性节点,也就是表明该节点不受剐性楼板假定的限制,其平动自由度独立(在这里所指的节点为粱柱交点)-SAT―WE软件是将所有楼板定义为弹性膜,由软件真实地计算楼板的平面内刚度.忽略楼板的片面外刚度。建议如果某层洞口面积大于楼层面积的3O%以上时,应将全楼所有楼板定义为弹性膜,也可以将该层洞口边缘节点定义为弹性节点(即不考虑楼板的刚度),如果屋面为刚网架时,应输入相应板厚,定义为弹性膜。真实计算楼板的平面内刚度,比较符合实际。在正确定义谭性节点和弹性膜后,在后续计算中必须采用总刚计算法,否则侧刚度计算法仍按刚性楼板计算结构内力和配筋,计算时应特别注意这一点。
结束语
以上的问题在居住建筑结构设计中常常遇到,而且很容易被忽视。这要求结构工程师们要有扎实的基础知识,熟悉掌握规范的条文和施工过程,灵活处理这些居住建筑结构设计问题,使之满足规范的要求,保证建筑物的安全、可靠。
参考文献:
【1】徐建.建筑结构设计常见及疑难问题解析【M】.北京:中国建筑工业出版社,2007.
【2】GB50010.2002.混凝上结构设计规范[S].
论文作者:徐瑞波
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期
论文发表时间:2015/10/13
标签:楼板论文; 建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 框架论文; 平面论文; 荷载论文; 《基层建设》2015年17期论文;