1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程(了解)
本文是送給剛接觸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及希望從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新手的,其目的是使新手們對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所包括的內(nèi)容有一個(gè)大致的了解,請(qǐng)前輩們不要見笑了,新人們有什么問(wèn)題也可以在貼中提出來(lái),大家共同討論,共同進(jìn)步..
1,看懂建筑圖
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),就是對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),首先當(dāng)然要有建筑施工圖,還要能真正看懂建筑施工圖,了解建筑師的設(shè)計(jì)意圖以及建筑各部分的功能及做法,建筑物是一個(gè)復(fù)雜物體,所涉及的面也很廣,所以在看建筑圖的同時(shí),作為一個(gè)結(jié)構(gòu)師,需要和建筑,水電,暖通空調(diào),勘察等各專業(yè)進(jìn)行咨詢了解各專業(yè)的各項(xiàng)指標(biāo)。在看懂建筑圖后,作為一個(gè)結(jié)構(gòu)師,這個(gè)時(shí)候心里應(yīng)該對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的選型及基本框架有了一個(gè)大致的思路了.
2,建模(以框架結(jié)構(gòu)為例)(關(guān)鍵)
當(dāng)結(jié)構(gòu)師對(duì)整個(gè)建筑有了一定的了解后,可以考慮建模了,建模就是利用軟件,把心中對(duì)建筑物的構(gòu)思在電腦上再現(xiàn)出來(lái),然后再利用軟件的計(jì)算功能進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使之符合現(xiàn)行規(guī)范以及滿足各方面的需要.現(xiàn)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件很多,常用的有PKPM,廣廈,TBSA等,大致都差不多。這里不對(duì)軟件的具體操作做過(guò)多的描述,有興趣的可以看看,每個(gè)軟件的操作說(shuō)明書(好厚好厚的,買起來(lái)會(huì)破產(chǎn))。每個(gè)軟件都差不多,首先要建軸網(wǎng),這個(gè)簡(jiǎn)單,反正建筑已經(jīng)把軸網(wǎng)定好了,輸進(jìn)去就行了,然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的確定需要一定的經(jīng)驗(yàn),作為新手,剛開始無(wú)法確定也沒什么,隨便定一個(gè),慢慢再調(diào)整也行。柱子布置也需要結(jié)構(gòu)師對(duì)整個(gè)建筑的受力合理性有一定的結(jié)構(gòu)理念,柱子布置的合理性對(duì)整個(gè)建筑的安全與否以及造價(jià)的高低起決定性作用...不過(guò)建筑師在建筑圖中基本已經(jīng)布好了柱網(wǎng),作為結(jié)構(gòu)師只需要對(duì)布好的柱網(wǎng)進(jìn)行研究其是否合理.適當(dāng)?shù)臅r(shí)候需要建議建筑更改柱網(wǎng).當(dāng)布好了柱網(wǎng)以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相對(duì)容易確定一點(diǎn),主梁按1/8~1/12跨度考慮,次梁可以相對(duì)取大一點(diǎn)主次梁的高度要有一定的差別,這個(gè)規(guī)范上都有要求。而主次梁的布置就是一門學(xué)問(wèn),這也是一個(gè)涉及安全及造價(jià)的一個(gè)大的方面.總的原則的要求傳力明確,次梁傳到主梁,主梁傳到柱.力求使各部分受力均勻。還有,根據(jù)建筑物各部分功能的不同,考慮梁布置及梁高的確定(比如住宅,在房中間做一道梁,本來(lái)層就只有3米,一道梁去掉幾十公分,那業(yè)主不罵人才怪...)。梁布完后,基本上板也就被劃分出來(lái)了,當(dāng)然懸挑板什么的現(xiàn)在還沒有,需要以后再加上...,梁板柱布置完后就要輸入基本的參數(shù)啦,比如混凝土強(qiáng)度啊,每一標(biāo)準(zhǔn)層的層高啊,板厚啊,保護(hù)層啊,這個(gè)每個(gè)軟件設(shè)置的都不同,但輸入原則是嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行.當(dāng)整個(gè)三維線框構(gòu)架完成,就需要加入荷載及設(shè)置各種參數(shù)了,比如板厚啊,板的受力方式啊,懸挑板的位置及荷載啊什么的,這時(shí)候模形也可以講基本完成了,生成三維線框看看效果吧,可以很形象的表現(xiàn)出原來(lái)在結(jié)構(gòu)師腦中那個(gè)虛構(gòu)的框架.
2.計(jì)算
計(jì)算過(guò)程就是軟件對(duì)結(jié)構(gòu)師所建模型進(jìn)行導(dǎo)荷及配筋的過(guò)程,在計(jì)算的時(shí)候我們需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整軟件的各種參數(shù),以符合實(shí)際情況及安全保證,如果先前所建模型不滿足要求,就可以通過(guò)計(jì)算出的各種圖形看出,結(jié)構(gòu)師可以通過(guò)對(duì)計(jì)算出的受力圖,內(nèi)力圖,彎矩圖等等對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行分析,找出模型中的不足并加以調(diào)整,反復(fù)至電算結(jié)果滿足要求為止,這時(shí)模型也就完全的確定了.然后再根據(jù)電算結(jié)果生成施工圖,導(dǎo)出到CAD中修改就行了,通常電算的只是上部結(jié)構(gòu),也就是梁板柱的施工圖,基礎(chǔ)通常需要手算,手工畫圖,現(xiàn)在通常采用平面法出圖了,也大大簡(jiǎn)化了圖紙有利于施工.
3.繪圖
當(dāng)然,軟件導(dǎo)出的圖紙是不能夠指導(dǎo)施工的,需要結(jié)構(gòu)師根據(jù)現(xiàn)行制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改,這就看每個(gè)人的繪圖功底了,施工圖是工程師的語(yǔ)言,要想讓別人了解自己的設(shè)計(jì),就需要更為詳細(xì)的說(shuō)明,出圖前結(jié)構(gòu)師要確定,別人根據(jù)施工圖能夠完整的將整個(gè)建筑物再現(xiàn)于實(shí)際中,這是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,需要仔細(xì)再仔細(xì),認(rèn)真再認(rèn)真。結(jié)構(gòu)師在繪圖時(shí)還需要針對(duì)電算的配筋及截面大小進(jìn)一步的確定,適當(dāng)加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié),使施工圖更符合實(shí)際情況,畢竟模型不能完完全全與實(shí)際相符.最后還需要根據(jù)現(xiàn)行各種規(guī)范對(duì)施工圖的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行核對(duì),宗旨就是完全符合規(guī)范,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本就是一個(gè)規(guī)范化的事情.我們的設(shè)計(jì)依據(jù)就是那幾十本規(guī)范,如果施工圖中有不符合規(guī)范要求的地方,那發(fā)生事故,設(shè)計(jì)者要負(fù)完全責(zé)任的......總的來(lái)講,結(jié)構(gòu)施工圖包括設(shè)計(jì)總說(shuō)明,基礎(chǔ)平面布置及基礎(chǔ)大樣圖,如果是樁基礎(chǔ)就還有樁位圖,柱網(wǎng)布置及柱平面法大樣圖,每層的梁平法配筋圖,每層板配筋圖,層面梁板的配筋圖,樓梯大樣圖等,其中根據(jù)建筑復(fù)雜程度,有幾個(gè)到幾十個(gè)結(jié)點(diǎn)大樣圖.
4.校對(duì)審核出圖
當(dāng)然,一個(gè)人做如此復(fù)雜的事情往往還是會(huì)出錯(cuò),也對(duì)安全不利,所以結(jié)構(gòu)師在完成施工圖后,需要一個(gè)校對(duì)人對(duì)整個(gè)施工圖進(jìn)行仔細(xì)的校對(duì)工作,校對(duì)通常比較仔細(xì)資格也比較老,水平也比較高,設(shè)計(jì)中的問(wèn)題多是校對(duì)發(fā)現(xiàn)的,校對(duì)出了問(wèn)題后返回設(shè)計(jì)者修改。修改完畢交總工審核,總工進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題返回設(shè)計(jì)者修改,通常修改完畢后的施工圖,有錯(cuò)誤的可能性就很低了,就是有錯(cuò)誤,也對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果...然后簽完字,蓋完出圖章和注冊(cè)章,拿去曬圖吧...
5.聯(lián)系單或設(shè)計(jì)變更
在建筑物的施工過(guò)程中,有時(shí)候?qū)嶋H情況與設(shè)計(jì)考慮的情況不符或,設(shè)計(jì)的施工難度過(guò)大,施工無(wú)法滿足就需要設(shè)計(jì)變更,由甲方或施工隊(duì)提出問(wèn)題,返回設(shè)計(jì)修改,在施工過(guò)程中,設(shè)計(jì)也需要多次到工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,看施工是否是按照自己的設(shè)計(jì)意圖來(lái)做的,不對(duì)的地方及時(shí)指出修改...
1. 地質(zhì)報(bào)告看什么
1、先看清楚地質(zhì)資料中對(duì)場(chǎng)地的評(píng)價(jià)和基礎(chǔ)選型的建議,好對(duì)場(chǎng)地的大致情況有一個(gè)大概的了解;
2、根據(jù)地質(zhì)剖面圖和各土層的物理指標(biāo)對(duì)場(chǎng)地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土層分布、場(chǎng)地穩(wěn)定性、均勻性進(jìn)行評(píng)價(jià)和了解;
3、確定基礎(chǔ)形式;
4、根據(jù)基礎(chǔ)形式,確定地基持力層、基礎(chǔ)埋深、土層數(shù)據(jù)等;
5、沉降數(shù)據(jù)分析;
6、是否發(fā)現(xiàn)影響基礎(chǔ)的不利地質(zhì)情況,如土洞、溶洞、軟弱土、地下水情況.......等等。注意有關(guān)地下水地質(zhì)報(bào)告中經(jīng)常有這樣一句“勘察期間未見地下水“,如果帶地下室,而且場(chǎng)地為不透水土層,例如巖石,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮水壓,因?yàn)榛右坏┻M(jìn)水,而水又無(wú)處可去,如果設(shè)計(jì)時(shí)未加考慮那就麻煩了。
2.鋼筋驗(yàn)收驗(yàn)什么
1鋼筋數(shù)量與直徑;
2鋼筋錨固;
3 鋼筋間距;
4 鋼筋保護(hù)層;
5 箍筋彎鉤;
6 后澆帶鋼筋;
7 拉結(jié)筋;
8 鋼筋搭接長(zhǎng)度及接頭率;
9 鋼筋接頭部位;
10 鋼筋合格證及試驗(yàn)報(bào)告。
3.驗(yàn)槽到底該驗(yàn)什么
驗(yàn)槽是為了普遍探明基槽的土質(zhì)和特殊土情況,據(jù)此判斷異常地基的局部處理;原鉆探是否需補(bǔ)充,原基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否需修正,對(duì)自己所接受的資料和工程的外部環(huán)境進(jìn)行確認(rèn)。
1 地基土層是否是到達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)由地質(zhì)部門給的數(shù)據(jù)的土層,是否有差別,主要由勘察人員負(fù)責(zé);
2 基礎(chǔ)深度是否達(dá)設(shè)計(jì)深度,持力層是否到位或超挖,基坑尺寸是否正確,軸線位置及偏差、基礎(chǔ)尺寸;
3 驗(yàn)證地質(zhì)報(bào)告,有不相符的情況下協(xié)商解決,修改設(shè)計(jì)方案;
4 基坑是否積水,基底土層是否被攪動(dòng);
5 有無(wú)其他影響基礎(chǔ)施工質(zhì)量的因素(如基坑放坡是否合適,有無(wú)塌方)
4.▲主體驗(yàn)收驗(yàn)什么
主體驗(yàn)收,結(jié)構(gòu)工程師主要注意的內(nèi)容有:
1、梁柱板尺寸定位是否設(shè)計(jì)要求,其成形質(zhì)量如何,是否有蜂窩麻面等。還有是否有修補(bǔ)的痕跡,如果有,應(yīng)詢問(wèn)修補(bǔ)的原因,是否對(duì)結(jié)構(gòu)有影響。
2、預(yù)埋件是否準(zhǔn)確埋設(shè),插筋是否預(yù)留,雨水管過(guò)水洞是否留設(shè)準(zhǔn)確,衛(wèi)生間等設(shè)備是否按要求留設(shè),對(duì)后封的洞板鋼筋是否預(yù)留等。
3、砌體工程的砂漿是否飽滿,強(qiáng)度是否夠(可以用手扳一下),砌體的放樣如何,是否平直,墻面是否平整。砌體中的構(gòu)造柱是否設(shè)槎,框架梁下砌體是否密實(shí),圈梁是否按要求設(shè)置。墻面的砂漿找平層厚度是否過(guò)厚。等等。
4、看看各層施工時(shí)的沉降記錄如何,是否有過(guò)大的差異沉降。每層增加的沉降量,及各觀測(cè)點(diǎn)間的沉降差如何。如有差異過(guò)大,首先加大觀測(cè)密度。
5、查看施工記錄,各種材料合格證,試件的強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告等
5.結(jié)構(gòu)專業(yè)擴(kuò)初說(shuō)明包含什么
一、設(shè)計(jì)依據(jù):
1.主要設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定
2. 巖土工程勘察
二、自然條件:
基本風(fēng)壓值、建筑物抗震設(shè)防烈度、建筑物抗震重要性分類、建筑物安全等級(jí)、場(chǎng)地土類型、地震作用、抗震措施、場(chǎng)地穩(wěn)定性、場(chǎng)地土層描述。
三、基礎(chǔ)
1.?dāng)M建建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí);基礎(chǔ)持力層。
2.?dāng)M建建筑物基礎(chǔ)形式。
3.場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土中鋼筋有無(wú)腐蝕性及措施。
四、上部結(jié)構(gòu)形式及平面布置說(shuō)明
五、材料
1.混凝土強(qiáng)度等級(jí)
2.隔墻材料
六、使用荷載標(biāo)準(zhǔn)值
七、計(jì)算方法和結(jié)果
1 計(jì)算軟件
2 主要技術(shù)參數(shù):自震周期、 層間位移、剪重比、總質(zhì)量G。
6.樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟是什么
1 結(jié)構(gòu)計(jì)算,取出柱底內(nèi)力;
2 結(jié)合地質(zhì)報(bào)告確定樁型;
3 綜合1、2確定樁徑、單樁承載力并完成布樁;
4 承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算,包括彎、剪、沖切;
5 沉降計(jì)算;
6 拉梁設(shè)計(jì);
7 繪圖,包括基礎(chǔ)平面、樁位圖、詳圖
7.結(jié)構(gòu)施工圖主要畫什么
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明;
2 基礎(chǔ)平面圖及詳圖:基礎(chǔ)尺寸定位、暖溝圖及基礎(chǔ)留洞圖;
3 ▲結(jié)構(gòu)平面圖及詳圖:主要包括模板圖、現(xiàn)澆板的配筋(預(yù)制板的布置)、特殊節(jié)點(diǎn)詳圖、過(guò)梁布置、雨蓬、陽(yáng)臺(tái)、挑檐布置和其剖面詳圖、樓梯布置、板頂標(biāo)高、梁布置及其編號(hào)、板上開洞洞口尺寸及其附加筋、屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖;
4柱配筋及詳圖;
5梁平面配筋圖及詳圖;
6 樓梯詳圖;
7 墻、暗柱詳圖及構(gòu)造;
8 圈梁、構(gòu)造柱布置及其剖面詳圖;
9 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件詳圖及構(gòu)造。
8.計(jì)算書內(nèi)容主要有什么
一、 設(shè)計(jì)依據(jù)
1.執(zhí)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)與地方標(biāo)準(zhǔn);
2.資料:地質(zhì)勘察報(bào)告、試樁報(bào)告、動(dòng)測(cè)報(bào)告等;
3.應(yīng)用的計(jì)算分析軟件名稱、開發(fā)單位。
二、 結(jié)構(gòu)的安全等級(jí):
砼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、樁基、天然地基等安全等級(jí)。
三、荷載取值
1.墻自重取值:
(1)砼墻
(2) 圍護(hù)外墻
(3) 內(nèi)隔墻
(4) 活動(dòng)隔斷等效荷載
2.側(cè)壓力、水浮力計(jì)算、人防等效靜載、底層施工堆載、支擋結(jié)構(gòu)的地面堆載。
四、樓面(含地下室)、屋面荷載計(jì)算(推薦格式,括號(hào)中數(shù)值為推薦值)
1. 底層樓面
靜載:
(1) 砼板厚 mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2);
(2) 面層厚度 mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2);
(3) 底粉或吊頂(含吊掛燈具風(fēng)管重) ,標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);分項(xiàng)系數(shù)。
靜載合計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2)
活載:
施工活載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2),分項(xiàng)系數(shù)。
2. 樓面荷載計(jì)算:按荷載標(biāo)準(zhǔn)層分別寫。
一般樓面:
靜載:
(1) 砼板厚 mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2);
(2) 面層厚度 mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2);
(3) 底粉或吊頂(含吊掛燈具風(fēng)管重) ,標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);分項(xiàng)系數(shù)。
靜載合計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2)
活載:
(1) 活載標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
(2) 等效隔斷 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。 特殊樓面:機(jī)房、貯藏、庫(kù)房等活載大的
逐項(xiàng)寫出。
(3) 隔墻計(jì)算:q= kN/m2,hioxqi= kN/m 其中hio(凈高)
不上人屋面:
靜載:
(1) 防水層,標(biāo)準(zhǔn)值 kg/m2,分項(xiàng)系數(shù)
(2) 保溫層,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)
(3) 找平隔氣層,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)
(4)屋面板,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)
靜載合計(jì): kN/m2
檢修活載:標(biāo)準(zhǔn)值0.7kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)
注:不上人的屋面活載平屋面建議標(biāo)準(zhǔn)值1.0kN/m2,斜屋面為0.5kN/m2。
上人屋面:
靜載:
飾面,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
剛性面層(50厚),標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
找平層,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
防水層,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
保溫層,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
找平、隔氣層,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
屋面板,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
吊頂或底粉,標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2,分項(xiàng)系數(shù)。
合 計(jì): kN/m2
樓梯荷載計(jì)算:
靜載:
(1) 樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值,分項(xiàng)系數(shù)。
(2) 飾面自重標(biāo)準(zhǔn)值,分項(xiàng)系數(shù)。
(3) 底粉自重標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2。
合 計(jì): kN/m2
五、地基基礎(chǔ)計(jì)算書
1. 天然地基
(1) 持力層選擇,基礎(chǔ)底面標(biāo)高。
(2) 地基承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算。
(3) 底層柱下端內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值(可以用平面圖代替)。
(4) 基礎(chǔ)底面積計(jì)算、地基變形計(jì)算
應(yīng)歸納總底面積,總垂直荷載設(shè)計(jì)值,供校對(duì)用。
(5) 基礎(chǔ)計(jì)算書:沖切、抗剪、抗彎計(jì)算。
2. 復(fù)合地基
(1) 靜載試驗(yàn)值。
(2) 承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算與選用值。
(3) 、(4)、(5)同天然地基。
3. 樁基
(1) 結(jié)構(gòu)計(jì)算,取出柱底內(nèi)力;
(2)單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算(分別按鉆孔計(jì)算)
(3) 樁數(shù)計(jì)算 ;總樁數(shù),總荷載設(shè)計(jì)值。
(4) 靜載試驗(yàn)分析,樁位調(diào)整。
(5) 承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算(沖切、剪切、抗彎)
六、地下室計(jì)算
1. 荷載計(jì)算
2. 內(nèi)力分析:側(cè)板、底板。
3. 配筋原則
(1) 強(qiáng)度控制頂板。
(2) 裂縫控制,結(jié)構(gòu)自防水底板、周邊墻板。
七、 電算部分
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總信息
2 周期、振型、地震力
3 結(jié)構(gòu)位移
4 軸壓比與有效計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)簡(jiǎn)圖
5各層樓面及墻、梁荷載
6各層平面簡(jiǎn)圖
7各層配筋簡(jiǎn)圖
8層超筋超限輸出信息
3.框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和過(guò)程
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明
主要是設(shè)計(jì)依據(jù),抗震等級(jí),人防等級(jí),地基情況及承載力,防潮抗?jié)B做法,活荷載值,材料等級(jí),施工中的注意事項(xiàng),選用詳圖,通用詳圖或節(jié)點(diǎn),以及在施工圖中未畫出而通過(guò)說(shuō)明來(lái)表達(dá)的信息。如混凝土的含堿量不得超過(guò)3kg/m3等等。
2. 各層的結(jié)構(gòu)布置圖,包括:
(1).預(yù)制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標(biāo)注預(yù)制板的塊數(shù)和類型時(shí), 不要采用對(duì)角線的形式。因?yàn)榇朔N方法易造成線的交叉, 宜采用水平線或垂直線的方法, 相同類型的房間直接標(biāo)房間類型號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào),可減少設(shè)計(jì)工作量,也方便施工人員看圖。板縫盡量為40, 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時(shí)從房間里面往外布板, 盡量采用寬板, 現(xiàn)澆板帶留在靠窗處, 現(xiàn)澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。如果構(gòu)造上要求有整澆層時(shí), 板縫應(yīng)大于60。整澆層厚50, 配雙向φ6@250, 混凝土C20。純框架結(jié)構(gòu)一般不需要加整澆層。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。地下車庫(kù)由于防火要求不可用預(yù)制板?蚣芙Y(jié)構(gòu)不宜使用長(zhǎng)向板,否則長(zhǎng)向板與框架梁平行相接處易出現(xiàn)裂縫。建議使用PMCAD的人工布板功能布預(yù)制板,自動(dòng)布板可能不能滿足用戶的施工圖要求,僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對(duì)樓層凈高很敏感、跨度超過(guò)6.9米或不符合模數(shù)時(shí)可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。
(2).現(xiàn)澆板的配筋(板上、下鋼筋,板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或120、150、180三種尺寸。盡量用二級(jí)鋼包括直徑φ10(目前供貨較少)的二級(jí)鋼,直徑≥12的受力鋼筋,除吊鉤外,不得采用一級(jí)鋼。鋼筋宜大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)?缍刃∮2米的板上部鋼筋不必?cái)嚅_,鋼筋也可不畫,僅說(shuō)明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過(guò)多。頂層及考慮抗裂時(shí)板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋,拉通筋均應(yīng)按受拉搭接鋼筋。板配筋相同時(shí),僅標(biāo)出板號(hào)即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個(gè)板號(hào),將不相同的上部筋畫在圖上。當(dāng)板的形狀不同但配筋相同時(shí)也可編為一個(gè)板號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)。當(dāng)考慮穿電線管時(shí),板厚≥120,不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板,因電線管過(guò)多有可能要加大板厚至180(考慮四層32的鋼管疊加)。宜盡量用大跨度板,不在房間內(nèi)(尤其是住宅)加次梁。說(shuō)明分布筋為φ6@250,溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標(biāo)高不同時(shí),板的上筋應(yīng)分開或傾斜通過(guò)。現(xiàn)澆挑板陽(yáng)角加輻射狀附加筋(包括內(nèi)墻上的陽(yáng)角),F(xiàn)澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板,以利防水,并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10~15米設(shè)一10mm的縫,鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板,不采用予制板加整澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以采用非預(yù)應(yīng)力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應(yīng)現(xiàn)澆并加厚,雙向雙排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋,F(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動(dòng)生成,一可加快速度,二來(lái)盡量減小筆誤。自動(dòng)生成樓板配筋時(shí)建議不對(duì)鋼筋編號(hào),因工程較大時(shí)可能編出上百個(gè)鋼筋號(hào),查找困難,如果要編號(hào),編號(hào)不應(yīng)出房間。配筋計(jì)算時(shí),可考慮塑性內(nèi)力重分布,將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數(shù),將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數(shù)。值得注意的是,按彈性計(jì)算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人為放大。支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過(guò)大,否則將對(duì)梁產(chǎn)生過(guò)大的附加扭距。一般:板厚>150時(shí)采用φ10@200;否則用φ8@200。PMCAD生成的板配筋圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.單向板是按塑性計(jì)算的,而雙向板按彈性計(jì)算,宜改成一種計(jì)算方法。2.當(dāng)厚板與薄板相接時(shí),薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù),但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋,增大跨中配筋。4.房間邊數(shù)過(guò)多或凹形板應(yīng)采用有限元程序驗(yàn)算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。板一般可按塑性計(jì)算,尤其是基礎(chǔ)底板和人防結(jié)構(gòu)。但結(jié)構(gòu)自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對(duì)防水要求嚴(yán)格的建筑, 如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應(yīng)采用彈性計(jì)算。室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長(zhǎng)邊的不可能移位的隔墻,如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構(gòu)件,應(yīng)雙向雙排配筋。
(3).關(guān)于過(guò)梁布置及輕隔墻。現(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻,過(guò)梁一般不采用預(yù)制混凝土過(guò)梁,而是現(xiàn)澆梁帶。應(yīng)注明采用的輕墻的做法及圖集,如北京地區(qū)的京94SJ19,并注明過(guò)梁的補(bǔ)充筋。當(dāng)過(guò)梁與柱或構(gòu)造柱相接時(shí),柱應(yīng)甩筋,過(guò)梁現(xiàn)澆。不建議采用加氣混凝土做圍護(hù)墻,裝修難做并不能用在廁所處。
(4).雨蓬、陽(yáng)臺(tái)、挑檐布置和其剖面詳圖。注意:雨棚和陽(yáng)臺(tái)的豎板現(xiàn)澆時(shí),最小厚度應(yīng)為80,否則難以施工。豎筋應(yīng)放在板中部。當(dāng)做雙排筋時(shí),高度<900,最小板厚100;高度>900時(shí),最小板厚120。陽(yáng)臺(tái)的豎板應(yīng)盡量現(xiàn)澆,預(yù)制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽(yáng)臺(tái)上有斜的裝飾板時(shí),板的鋼筋放斜板的上面,并通過(guò)水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側(cè)的封板可采用泰柏板封堵,鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接,不必采用混凝土結(jié)構(gòu)。挑板挑出長(zhǎng)度大于2米時(shí)宜配置板下構(gòu)造筋,較長(zhǎng)外露挑板(包括豎板)宜配溫度筋。挑板內(nèi)跨板上筋長(zhǎng)度應(yīng)大于等于挑板出挑長(zhǎng)度,尤其是挑板端部有集中荷載時(shí)。內(nèi)挑板端部宜加小豎沿,防止清掃時(shí)灰塵落下。當(dāng)頂層陽(yáng)臺(tái)的雨搭為無(wú)組織排水時(shí),雨搭出挑長(zhǎng)度應(yīng)大于其下陽(yáng)臺(tái)出挑長(zhǎng)度100,頂層陽(yáng)臺(tái)必須設(shè)雨搭。挑板配筋應(yīng)有余地,并應(yīng)采用大直徑大間距鋼筋,給工人以下腳的地方,防止踩彎。挑板內(nèi)跨板跨度較小,跨中可能出現(xiàn)負(fù)彎距,應(yīng)將挑板支座的負(fù)筋伸過(guò)全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但當(dāng)鋼筋直徑大于等于12時(shí)是難以施工的,應(yīng)另加筋。
(5).樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間,并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯,方便設(shè)計(jì)及施工,也較美觀。
(6).板頂標(biāo)高。可在圖名下說(shuō)明大多數(shù)的板厚及板頂標(biāo)高,廚廁及其它特殊處在其房間上另外標(biāo)明。
(7).梁布置及其編號(hào),應(yīng)按層編號(hào),如L-1-XX,1指1層,XX為梁的編號(hào)。柱布置及編號(hào)。
(8).板上開洞(廚、廁、電氣及設(shè)備)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定錨入板支座,從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋,如果洞口處板僅有正彎距,可只在板下加筋;否則應(yīng)在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍,并注明用提高一級(jí)的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應(yīng)采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞,周邊不宜加梁,應(yīng)采用有限元程序計(jì)算板的內(nèi)力和配筋。板適當(dāng)加厚, 洞邊加暗梁。
(9).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
(10).在平面圖上不能表達(dá)清楚的細(xì)節(jié)要加剖面,可在建筑墻體剖面做法的基礎(chǔ)上,對(duì)應(yīng)畫結(jié)構(gòu)詳圖。
3. 基礎(chǔ)平面圖及詳圖:
(1).在柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素,適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
(2).當(dāng)基礎(chǔ)下有防空洞或枯井等時(shí),可做一大厚板將其跨過(guò)。
(3).混凝土基礎(chǔ)下應(yīng)做墊層。當(dāng)有防水層時(shí),應(yīng)考慮防水層厚度。
(4).建筑地段較好,基礎(chǔ)埋深大于3米時(shí),應(yīng)建議甲方做地下室。地下室底板,當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可不再外伸以利于防水。每隔30~40米設(shè)一后澆帶,并注明兩個(gè)月后用微膨脹混凝土澆注。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)力,提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時(shí)有用),減少地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。不應(yīng)設(shè)局部地下室,且地下室應(yīng)有相同的埋深。可在筏板區(qū)格中間挖空墊聚苯來(lái)調(diào)整高低層的不均勻沉降。
(5).地下室外墻為混凝土?xí)r,相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。
(6).抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫,連接處應(yīng)加強(qiáng)。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
(7).新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周圍已有基礎(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ),其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)之間的高差的1.5至2倍,否則應(yīng)打抗滑移樁,防止原有建筑的破壞。建筑層數(shù)相差較大時(shí),應(yīng)在層數(shù)較低的基礎(chǔ)方格中心的區(qū)域內(nèi)墊焦碴來(lái)調(diào)整基底附加應(yīng)力。
(8).獨(dú)立基礎(chǔ)偏心不能過(guò)大,必要時(shí)可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎(chǔ)的底板偏心不能過(guò)大,必要時(shí)可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎(chǔ)底板的形心宜重合,基礎(chǔ)底板可做成梯形或臺(tái)階形,或調(diào)整挑梁兩端的出挑長(zhǎng)度。
(9).采用獨(dú)立柱基時(shí),獨(dú)立基礎(chǔ)受彎配筋不必滿足最小配筋率要求,除非此基礎(chǔ)非常重要,但配筋也不得過(guò)小。獨(dú)立基礎(chǔ)是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結(jié)構(gòu)。面積不大的獨(dú)立基礎(chǔ)宜采用錐型基礎(chǔ),方便施工。
(10).獨(dú)立基礎(chǔ)的拉梁宜通長(zhǎng)配筋,其下應(yīng)墊焦碴。拉梁頂標(biāo)高宜較高,否則底層墻體過(guò)高。
(11).底層內(nèi)隔墻一般不用做基礎(chǔ),可將地面的混凝土墊層局部加厚。
(12).考慮到一般建筑沉降為鍋底形、結(jié)構(gòu)的整體彎曲和上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的協(xié)同作用,頂、底板鋼筋應(yīng)拉通(多層的負(fù)筋可截?cái)?/2或1/3),且縱向基礎(chǔ)梁的底筋也應(yīng)拉通。
(13).基礎(chǔ)平面圖上應(yīng)加指北針。
(14).基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C30,一是沒用,二是容易出現(xiàn)裂縫。
(15).可用JCCAD軟件自動(dòng)生成基礎(chǔ)布置和基礎(chǔ)詳圖。生成的基礎(chǔ)平面圖名為JCPM.T,生成的基礎(chǔ)詳圖名為JCXT?.T。
(16).基礎(chǔ)底面積不應(yīng)因地震附加力而過(guò)分加大,否則地震下安全了而常規(guī)情況下反而沉降差異較大,本末倒置。
請(qǐng)參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎(chǔ)規(guī)程。
4. 暖溝圖及基礎(chǔ)留洞圖:
(1).溝蓋板在遇到電線管時(shí)下降(500),室外暖溝上一般有400厚的覆土。
(2).注明暖溝兩側(cè)墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時(shí)應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)度。
(3).洞口大于400時(shí)應(yīng)加過(guò)梁,暖溝應(yīng)加通氣孔。
(4).基礎(chǔ)埋深較淺時(shí)暖溝入口底及基礎(chǔ)留洞有可能比基礎(chǔ)還低,此時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)局部降低。
(5).濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)暖溝做法不同于一般地區(qū)。應(yīng)按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設(shè)計(jì)。
(6).暖溝一般做成1200寬,1000的在維修時(shí)偏小。
5. 樓梯詳圖:
(1).應(yīng)注意:梯梁至下面的梯板高度是否夠(樓梯平臺(tái)的結(jié)構(gòu)下緣至人行通道的垂直高度不應(yīng)低于2.0m),以免碰頭,尤其是建筑入口處。 樓梯平臺(tái)凈寬不得小于樓梯梯段凈寬,且不應(yīng)小于1.2m。
(2).踏步高度不宜大于0.2m,以免易摔跤
(3).兩倍的踏步高度加踏步寬度約等于600。幼兒園樓梯踏步宜120高。
(4).樓梯折板、折梁陰角在下時(shí)縱筋應(yīng)斷開,并錨入受壓區(qū)內(nèi)La,折梁還應(yīng)加附加箍筋
(5).樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同,注意樓梯板標(biāo)高與樓面板的銜接。
(6).樓梯梯段板計(jì)算方法:當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米時(shí),應(yīng)采用1/10的計(jì)算系數(shù),并上下配筋相同;當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時(shí),應(yīng)采用1/8的計(jì)算系數(shù),板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并且不得過(guò)大。此兩種計(jì)算方法是偏于保守的。任何時(shí)候休息平臺(tái)與梯段板平行方向的上筋均應(yīng)拉通,并應(yīng)與梯段板的配筋相應(yīng)。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。
(7).注意當(dāng)板式樓梯跨度大于5米時(shí),撓度不容易滿足。應(yīng)注明加大反拱或增大配筋。
(8).當(dāng)休息平臺(tái)板為懸挑板時(shí),其內(nèi)部的樓梯梯段板負(fù)筋應(yīng)大于休息平臺(tái)板的板上筋,長(zhǎng)度也應(yīng)大于平臺(tái)板筋。
(9).樓層處的休息平臺(tái)板的配筋應(yīng)與樓層板統(tǒng)一考慮配筋,主要是板的負(fù)筋。
6. 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(jì)總說(shuō)明處畫一節(jié)點(diǎn),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(shí),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(shí),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(shí)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(shí),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(jì)算角度出發(fā))。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時(shí),抗扭問(wèn)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(shí)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(jiǎn)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí),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(duì)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(shí),不但要計(jì)算洞口加筋,更應(yīng)驗(yàn)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(shí),宜加腰筋,間距200,否則易出現(xiàn)垂直裂縫。
(12).挑梁出挑長(zhǎng)度小于梁高時(shí),應(yīng)按牛腿計(jì)算或按深梁構(gòu)造配筋。
(13).盡量避免長(zhǎng)高比小于4的短梁,采用時(shí)箍筋應(yīng)全梁加密,梁上筋通長(zhǎng),梁縱筋不宜過(guò)大。
(14).扁梁寬度不必過(guò)大,只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因?yàn)樵趽隙扔?jì)算時(shí),梁寬對(duì)剛度影響不大,加寬一倍,撓度減小20%左右。相對(duì)來(lái)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(shí)梁的上筋應(yīng)大部分通長(zhǎng)布置,以減小混凝土徐變對(duì)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(shí),可加一剛性挑梁,兩個(gè)柱支承在剛性挑梁的端頭。
(17).梁寬大于350時(shí),應(yīng)采用四肢箍。
7. 柱詳圖:
(1).地上為圓柱時(shí),地下部分應(yīng)改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部應(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋應(yīng)使用井字箍,并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應(yīng)增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
(2).原則上柱的縱筋宜大直徑大間距,但間距不宜大于200。
(3).柱內(nèi)埋管,由于梁的縱筋錨入柱內(nèi),一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設(shè)較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時(shí),可不必驗(yàn)算。柱內(nèi)不得穿暖氣管。
(4).柱斷面不宜小于450X450,混凝土不宜小于C25,否則梁縱筋錨入柱內(nèi)的水平段不容易滿足0.45La的要求,不滿足時(shí)應(yīng)加橫筋。異型柱結(jié)構(gòu),梁縱筋一排根數(shù)不宜過(guò)多,柱端部縱筋不宜過(guò)密,否則節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑困難。當(dāng)有部分矩形柱部分異型柱時(shí),應(yīng)注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近,不要相差太大。
(5).柱應(yīng)盡量采用高強(qiáng)度混凝土來(lái)滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。
(6).盡量避免短柱,短柱箍筋應(yīng)全高加密,短柱縱筋不宜過(guò)大。
(7).考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
(8).獨(dú)立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時(shí),挑梁長(zhǎng)度應(yīng)有限制。
在用PKPM軟件計(jì)算梁柱時(shí),應(yīng)盡量采用TAT或SATWE三維軟件。相對(duì)平面框架PK來(lái)講,第一,計(jì)算結(jié)果更接近實(shí)際受力狀態(tài),如地震力或風(fēng)力是按抗側(cè)移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發(fā)生下沉變形,內(nèi)力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟件整體計(jì)算,不必生成單榀框架,再人工歸并,可整樓歸并。第三,TAT或SATWE還可以進(jìn)行井式梁的計(jì)算,由于PKPM軟件計(jì)算梁時(shí)僅按矩形計(jì)算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時(shí)可取出彎距再按T型梁補(bǔ)充計(jì)算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時(shí),較大直徑的鋼筋連接宜用機(jī)械連接取代焊接,造價(jià)相差不大,但機(jī)械連接可靠并易于檢查。機(jī)械連接接頭位置可任意,但一次截?cái)嗟匿摻畈淮笥?0%,接頭位置應(yīng)錯(cuò)開70d。
8. 重點(diǎn)注意或設(shè)計(jì)原則:
(1).抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚?jì)算。抗震驗(yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類別。8度超過(guò)5層有條件時(shí),盡量加剪力墻,可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì),從震害分析,規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。
(2).雨蓬不得從填充墻內(nèi)出挑。大跨度雨蓬、陽(yáng)臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭?紤]抗扭時(shí),扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎距乘以跨度的一半。
(3).框架梁、柱的混凝土等級(jí)宜相差一級(jí)。
(4).由于某些原因造成梁或過(guò)梁等截面較大時(shí),應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。
(5).出屋面的樓電梯間不得采用磚混結(jié)構(gòu)。
(6).框架結(jié)構(gòu)中的電梯井壁宜采用粘土磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應(yīng)采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構(gòu)造柱,層高較高時(shí)宜在門洞上方位置加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時(shí)剛度很大,其它地方不加剪力墻,對(duì)梯井和整體結(jié)構(gòu)都十分不利。
(7).建筑長(zhǎng)度宜滿足伸縮縫要求,否則應(yīng)采取措施。如:增大配筋率,通長(zhǎng)配筋,改善保溫,鋪設(shè)架空層,加后澆帶等。
(8).柱子軸壓比宜滿足規(guī)范要求。
(9).當(dāng)采用井字梁時(shí),梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計(jì)。周邊一般加大截面的邊梁。
(10).過(guò)街樓處的梁上筋應(yīng)通長(zhǎng),按偏拉構(gòu)件設(shè)計(jì)。
(11).電線管集中穿板處,板應(yīng)驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度或開洞形成管井。電線管豎向穿梁處應(yīng)驗(yàn)算梁的抗剪強(qiáng)度。
(12).構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸出, 否則應(yīng)驗(yàn)算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L型柱。
(13).驗(yàn)算水箱下、電梯機(jī)房及設(shè)備下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。水箱不得與主體結(jié)構(gòu)做在一起。
(14).當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r(shí),暖溝應(yīng)做防水。一般可做U型混凝土暖溝,暖氣管通過(guò)防水套管進(jìn)入室內(nèi)暖溝。有地下室時(shí),混凝土應(yīng)抗?jié)B,等級(jí)S6或S8,混凝土等級(jí)應(yīng)大于等于C25,混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑;炷镣鈮(yīng)注明水平施工縫做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝土墻做企口較難。
(15).采用扁梁時(shí),應(yīng)注意驗(yàn)算變形。
(16).突出屋面的樓電梯間的柱為梁托柱時(shí)應(yīng)向下延伸一層,不宜直接錨入頂層梁內(nèi),并且托梁上鐵應(yīng)適當(dāng)拉通。錯(cuò)層部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施。女兒墻內(nèi)加構(gòu)造柱,頂部加壓頂。出入口處的女兒墻不管多高,均加構(gòu)造柱,并應(yīng)加密。錯(cuò)層處可加一大截面梁,上下層板均錨入此梁。
(17).等基底附加壓力時(shí)基礎(chǔ)沉降并不同。
(18).應(yīng)避免將大梁穿過(guò)較大房間,在住宅中嚴(yán)禁梁穿房間。
(19).當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置,并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結(jié)構(gòu)相連時(shí)(啞鈴狀),此時(shí)中間很小的結(jié)構(gòu)的板應(yīng)按偏拉和偏壓考慮。板厚應(yīng)加厚,并雙層配筋。
(20).較大跨度的挑梁下柱子內(nèi)跨梁傳來(lái)的荷載將大于梁荷載的一半。挑板道理相同。
(21).挑梁、板的上部筋,伸入頂層支座后水平段即可滿足錨固要求時(shí),因鋼筋上部均為保護(hù)層,應(yīng)適當(dāng)增大錨固長(zhǎng)度或增加一10d的垂直段。
9.常用輕隔墻(加氣塊或陶粒)自重(含雙面抹灰):150墻:1.66,200墻:1.98,250墻:2.30,300墻:2.62 KN/M2。泰柏板:1.10 KN/M2。
10.關(guān)于降水問(wèn)題:當(dāng)有地下水時(shí),應(yīng)在圖紙上注明采取降水措施,并采取措施防止周圍建筑及構(gòu)筑物因降水不能正常使用(開裂及下沉),及何時(shí)才能停止降水(通過(guò)抗浮計(jì)算決定)。
11. 進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員還應(yīng)掌握如下設(shè)計(jì)規(guī)范:建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、抗震規(guī)范、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等。并應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐胤叫缘慕ㄖㄒ?guī)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧系臉?gòu)成、貨源情況、大致造價(jià)及當(dāng)?shù)氐牧?xí)慣做法,設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。
12. 關(guān)于繪圖:
(1).一般鋼筋粗線寬度為.45, 距邊界線1,圓點(diǎn)直徑為.6。
(2).應(yīng)注意墻身剖面、連梁剖面、墻出挑梁的水平筋位置。
(3).注意一、二級(jí)鋼是否加彎鉤,二級(jí)鋼的斷點(diǎn)一般不加45度直鉤,除非不能表達(dá)清楚。
(4).字高應(yīng)為2.5,3.5,5,7,10,14, 高寬比:0.8。在圖面中,一般英文字高取2.5或3.5, 漢字取3.5或5,在說(shuō)明處多用7。當(dāng)多個(gè)數(shù)字一樣時(shí),個(gè)數(shù)在前,如11X280=3080。
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的“四項(xiàng)基本原則”
剛?cè)嵯酀?jì),多道防線,抓大放小,打通關(guān)節(jié)
1、剛?cè)嵯酀?jì)
合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀?jì)的。結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差,強(qiáng)大的破壞力瞬間襲來(lái)時(shí),需要承受的力很大,容易造成局部受損最后全部毀壞;而太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過(guò)大而無(wú)法使用甚至全體傾覆。結(jié)構(gòu)是剛多一點(diǎn)好,還 是柔多一點(diǎn)好?剛到什么程度或柔到什么程度才算合適呢?這些問(wèn)題歷來(lái)都是專家們爭(zhēng)論的焦點(diǎn),現(xiàn)今的規(guī)范給出的也只是一些控制的指標(biāo),但無(wú)法提供“放之四海皆準(zhǔn)”的 精確答案。最后,專家們達(dá)成難以準(zhǔn)確言傳的共識(shí):剛?cè)嵯酀?jì)乃是設(shè)計(jì)者的追求。 道也許都是相通的。
想想看,人應(yīng)該是剛多一點(diǎn)好還是柔多一點(diǎn)好呢?思考的哲人們對(duì)此各抒已見,力求給出處世的靈丹妙方?偟膩(lái)講,做人太剛和太柔都不受推崇。過(guò)份剛強(qiáng)者,應(yīng)變能力差,難以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鶴立雞群,即使面對(duì)任何突然襲來(lái)的惡勢(shì)力,亦敢于硬頂硬撞而不留變通的余地,這種時(shí)候必須有足夠的剛度才能立于不敗,否則一旦后繼乏力,油盡燈枯就會(huì)發(fā)生脆性破壞,導(dǎo)致傷痕累累、體無(wú)完膚的滅頂之災(zāi)。在盛贊這種剛氣之余,卻鮮有人能夠或者愿意完全去做到,英雄的眼淚大抵只有英 雄自己能體味。人們唯有感嘆道:精神可嘉,方法難!
世人處世多以“柔”為本,退一步海闊天空,和為貴。柔者易于找到共同受力的構(gòu)件以協(xié)同消化和抵抗外力。但過(guò)柔亦為人所不恥。因?yàn)?ldquo;柔”必然產(chǎn)生變形以適應(yīng)外力,太柔的結(jié)果必然是太大的變形,甚至?xí)䦟?dǎo)致立足不穩(wěn)而失去根本。處世極為圓滑者,八面玲瓏,見風(fēng)使舵,整日上竄下跳,左右逢源,活得游刃有余,這種柔得無(wú)形,表面上著實(shí)不容易受到傷害,骨子里卻難免有“似我非我”的疑問(wèn),弄不好會(huì)個(gè)性喪失、面目全非,可能還免不了要背上奴顏婢膝的罵名。
所以古人在長(zhǎng)期的實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)了中庸之道最適合生存。用現(xiàn)代的話來(lái)講大意是做人最好既有原則性又有靈活性,也就是剛?cè)嵯酀?jì)。剛是立足之本,必要?jiǎng)偠炔荒苌,如此方能控制變形在可以忍受的范圍?nèi),才不會(huì)失掉本質(zhì)的東西;柔為護(hù)身之法,血肉之軀剛度畢竟有限,要學(xué)會(huì)以柔克剛,不斷提高消化轉(zhuǎn)換外力的能力,有時(shí)候,犧牲一點(diǎn)變形來(lái)抵抗突然到來(lái)的摧毀力是必要的,也是值得的,但應(yīng)以不失去自我為度。
只可惜“道可道,道難行”。不是想剛就能剛,想柔便得柔的,剛?cè)嵯酀?jì)只是理想中的“模糊結(jié)構(gòu)”,每個(gè)人的組成材料千差萬(wàn)別,生存的地基也不盡相同,所受的外力更難統(tǒng)一定性。如此的差異下,企望哲人們找到統(tǒng)一的、萬(wàn)無(wú)一失的處世良方實(shí)在勉為其難。不過(guò),每個(gè)人如果都能給自己多一點(diǎn)時(shí)間,去思考一下適合于自身的結(jié)構(gòu)體系,想必這世界會(huì)有另一番光景。
2、多道防線
安全的結(jié)構(gòu)體系是層層設(shè)防的,災(zāi)難來(lái)臨,所有抵抗外力的結(jié)構(gòu)都在通力合作,前仆后繼。這時(shí)候,如果把“生存”的希望全部寄托在某個(gè)單一的構(gòu)件上,是非常非常危險(xiǎn)的。多肢墻比單片墻好,框架剪力墻比純框架好等等,就是體現(xiàn)了多道防線的設(shè)計(jì)思路。也許我們會(huì)自信計(jì)算的正確性,但更要牢記絕對(duì)安全的防備構(gòu)件是不存在的,還是應(yīng)該多多考慮:當(dāng)?shù)谝坏婪谰跨了,第二道防線能頂住嗎?或者能頂住多少?還有沒有第三、第四道防線?
人生也應(yīng)該是多道設(shè)防的吧。畢竟,誰(shuí)能堅(jiān)信在一棵樹上永遠(yuǎn)吊不死,或者誰(shuí)又愿意在一棵樹上吊死呢?再好的汽車,都會(huì)有一個(gè)備胎在后面。一輩子平平安安、無(wú)災(zāi)無(wú)難的人實(shí)在很幸運(yùn)。而每當(dāng)看到飽經(jīng)滄桑、歷盡苦難的人盡力呵護(hù)甚至溺愛他們的子女時(shí),也總有一股曖流涌入我的心中。可憐天下父母心,他們不希望自己的不幸際遇在下一輩去重演的!張開陳舊而溫暖的大傘,他們時(shí)時(shí)設(shè)防,企圖讓子女在暴風(fēng)雨來(lái)臨時(shí)免受傷害。能有這樣的父母作為人生的第一道防線是該知足了。但進(jìn)一步想想,這第一道防線就已經(jīng)足夠了嗎?父母是否也該注意到去督促和幫助子女學(xué)會(huì)構(gòu)筑人生的第二、第三道防線呢?因?yàn)榇蠖鄷r(shí)候,最終陪我們走完一生路程的,可能不會(huì)是別人,不會(huì)是父母,而只有自己啊。
記得有個(gè)同行朋友,在精心做完一個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后對(duì)我說(shuō),他煞費(fèi)苦心地設(shè)計(jì)了一道又一道的防線來(lái)抵抗可能出現(xiàn)的地震破壞,真希望來(lái)一場(chǎng)地震檢驗(yàn)一下他的成果,可接著他又說(shuō)心底里有點(diǎn)害怕地震真會(huì)到來(lái)。我對(duì)此很有同感:想一想,最好還是沒有檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)吧,因?yàn)榘踩膬?chǔ)備能夠名副其實(shí),永遠(yuǎn)處于儲(chǔ)備狀態(tài)才是我們?cè)O(shè)計(jì)者的心愿。類似地,培養(yǎng)一個(gè)人堅(jiān)強(qiáng),當(dāng)然決不是希望他去遭受磨難的,而是讓他具有化解磨難的能力而已,如果能平平安安豈不更好?只是,我們千萬(wàn)千萬(wàn)不能放棄培養(yǎng)一個(gè)人變 得堅(jiān)強(qiáng)起來(lái)的努力。
偶爾在報(bào)上會(huì)讀到百折不撓者,他們象堅(jiān)不可摧的建筑,無(wú)數(shù)次風(fēng)雨雷電、天崩地裂之后依然立在那里,讓人肅然起敬。但我并不贊成“經(jīng)歷磨難越多越偉大”的觀點(diǎn),我以為我們的生命真的不需要用磨難來(lái)證明些什么:生命原來(lái)可以不偉大的,但應(yīng)當(dāng)快樂,所以我們要努力使其免遭傷害,因?yàn)樯挥幸淮。我想到的只是,雖然生命歷程中最好沒有任何災(zāi)難,但是抵抗災(zāi)難的防線卻是越多越好,我們寧愿這些防線一輩子都用不上,可誰(shuí)又會(huì)認(rèn)為建立這些防線就是多余、是空費(fèi)時(shí)間和精力呢?就象建筑結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備,用不上可不等于沒有用的!
我忽然亂想一通。戰(zhàn)爭(zhēng)來(lái)了人們寒暄:“還活著呢?”饑餓日子人們關(guān)心:“吃飽了嗎?”混亂之后人們調(diào)侃:“撈了多少?”競(jìng)爭(zhēng)年代人們?cè)囂剑?ldquo;何時(shí)下崗?”什么時(shí)候,人們會(huì)笑問(wèn):“防線準(zhǔn)備好了沒有?”是呀是呀,奔跑時(shí);仡^看看備胎是否帶上,啊喔。
3、抓大放小
“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念。有人問(wèn):為什么不是“強(qiáng)柱強(qiáng)梁”“強(qiáng)剪強(qiáng)彎”呢?為什么所有構(gòu)件都很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系反而不好,甚至?xí)邪踩[患呢?
這里面首先包含著一個(gè)簡(jiǎn)單的道理:絕對(duì)安全的結(jié)構(gòu)是沒有的。簡(jiǎn)單地說(shuō),雖然整個(gè)結(jié)構(gòu)體系是由各種構(gòu)件協(xié)調(diào)組成一體,但各個(gè)構(gòu)件擔(dān)任的角色不盡相同,按照其重要性也就有輕重之分。一旦不可意料的破壞力量突然襲來(lái),各個(gè)構(gòu)件協(xié)作抵抗的目的,就是為了保住最重要的構(gòu)件免遭摧毀或者至少是最后才遭摧毀,這時(shí)候犧牲在所難免,讓誰(shuí)犧牲呢?明智之舉是要讓次要構(gòu)件先去承擔(dān)災(zāi)難。“寧為玉碎,不為瓦全”,如果平均用力,可能會(huì)“玉石俱粉”,損失則更大矣!在建筑結(jié)構(gòu)中,柱倒了,梁會(huì)跟著倒;而梁 倒了,柱還可以不倒的?梢娭袚(dān)的責(zé)任比梁大,柱不能先倒。為了保證柱是在最后失效,我們故意把梁設(shè)計(jì)成相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié),使其破壞在先,以最大限度減少可能出現(xiàn)的損失。如果梁柱等同看待,企圖讓他們都“堅(jiān)不可摧”,則可能會(huì)造成同時(shí)破壞,后果會(huì)更糟糕,損失會(huì)更大。
所以關(guān)鍵時(shí)刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。有舍才有得,舍是為了得。但取誰(shuí)舍誰(shuí),真是個(gè)難題。整個(gè)社會(huì)縮小了就象建筑結(jié)構(gòu)體系。人們竟不住要自問(wèn):在冥冥眾生中,我是一根梁還是一根柱?我能做一根梁還是能做一根柱?我愿做一根梁還是愿做一根柱?取舍在所難免時(shí),我是被“取”還是被“舍”?按理說(shuō),不管梁還是柱,都屬于社會(huì)體系的一分子,都不可或缺。但我相信很少有人甘心去做陪襯、做墊腳石的--每個(gè)人都希望成為頂梁柱之類的重要角色。只可惜總要有人擔(dān)任其他次要角色,去成為梁、樓板乃至填充墻等等的。于是這世界充滿了競(jìng)爭(zhēng),充滿了矛盾;于是在這種競(jìng)爭(zhēng)和矛盾中導(dǎo)演了一出出角色互換的悲喜劇;于是這社會(huì)最后必然要論功行賞才顯得公平。大概每個(gè)人都能在相應(yīng)的崗位各得其所,社會(huì)才會(huì)變得有序起來(lái)。
身居高位者,承擔(dān)的責(zé)任較大,他(她)的行動(dòng)會(huì)影響到多數(shù)人的利益,所以他不能倒,他只能最后倒;所以在給予相應(yīng)特權(quán)的同時(shí)更要嚴(yán)格要求他,以確保大眾的利益。如果高官和平民享受同樣的待遇,不知道還能有多少人想去做官想去承擔(dān)更多責(zé)任。但是倘若手握重權(quán)而不慎用,享受特種待遇卻沒有做出相應(yīng)的貢獻(xiàn),最終這樣的官是做不長(zhǎng)久的。就象一根柱子如果沒有發(fā)揮柱子的作用,大廈將傾,最后倒掉的還包括它自己?梢娭倪x材設(shè)計(jì)須當(dāng)謹(jǐn)慎,否則即害了柱,還要殃及整個(gè)大廈的。
擔(dān)任次要角色、身處低位的人,身上的擔(dān)子當(dāng)然很輕,只能從自己的利益出發(fā)去要求社會(huì),因?yàn)樽陨淼拇嫱鰧?duì)他人影響不大,所以獲得的特權(quán)保護(hù)相對(duì)很少,甚至沒有什么特權(quán),非常時(shí)刻還要“舍車保帥”,但幸虧大多時(shí)候還可以擁有活得輕松的心情,因?yàn)樨?zé)任小嘛。不甘寂寞者要想實(shí)現(xiàn)角色由低到高的轉(zhuǎn)換,首先要搞清楚自己?承受能力,然后再去努力把能力提高,如此方能擔(dān)起重任,好高騖遠(yuǎn)是不明智的。也許我們所需要的,我們想爭(zhēng)取的,其實(shí)只是一份發(fā)熱后輕松的心情。
如果說(shuō)“大材小用”導(dǎo)致的是浪費(fèi),“小材大用”蘊(yùn)藏的則是危險(xiǎn),所以嚴(yán)守“大”關(guān)實(shí)在很有必要。道理是簡(jiǎn)單的,比較起來(lái)卻很殘酷--誰(shuí)愿意承認(rèn)自己是“小”呢?
4、打通關(guān)節(jié)
在結(jié)構(gòu)體系中,所謂關(guān)節(jié),是指變化相聚之處,或變化出現(xiàn)的地方。不同類型的構(gòu)件相接處,同一構(gòu)件截面改變之處,是關(guān)節(jié)。廣義上,諸如結(jié)構(gòu)錯(cuò)層之處,體量改變之處,轉(zhuǎn)換層亦是關(guān)節(jié)。關(guān)節(jié)無(wú)處不在,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體系乃是變化的統(tǒng)一。外力突然襲來(lái)之時(shí),對(duì)于單一的構(gòu)件,力量的傳遞簡(jiǎn)明,因而容易控制。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系,關(guān)節(jié)的復(fù)雜性難于預(yù)測(cè)和控制,即使從理論上保證了每個(gè)組成構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度,但因關(guān)節(jié)的普遍存在,力量的傳遞往往不能暢通而出現(xiàn)集中甚至中斷,破壞由此而發(fā)生。歷次災(zāi)害表明,從節(jié)點(diǎn)開始破壞的建筑占了相當(dāng)大的比例。
所以理想的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)然是渾然一體的----也就是沒有任何關(guān)節(jié)的,這樣的結(jié)構(gòu)體系使任何外力都能迅速傳遞和消減;谶@個(gè)思路,設(shè)計(jì)者要做的就是要盡可能地把結(jié)構(gòu)中各種各樣的關(guān)節(jié)“打通”,使力量在關(guān)節(jié)處暢通無(wú)阻。中醫(yī)上云:“通則不痛,痛則不通”,結(jié)構(gòu)就象一個(gè)人,氣穴若不能暢通,癥結(jié)和隱患就會(huì)產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)的四項(xiàng)基本原則中,“剛?cè)嵯酀?jì)”,“多道防線”,“抓大放小”是設(shè)計(jì)概念中的戰(zhàn)略問(wèn)題,但要想得讓這些戰(zhàn)略思想得以實(shí)現(xiàn),靠的是“打通關(guān)節(jié)”這個(gè)原則作為保證的,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體操作,最后全都?xì)w到“打通關(guān)節(jié)”的貫徹和實(shí)施上來(lái)。
如何打通關(guān)節(jié)?在設(shè)計(jì)概念里,要解決的是外力在結(jié)構(gòu)體系內(nèi)重分配的問(wèn)題,要確保力量是按照各構(gòu)件的剛度大小進(jìn)行分配的,避免出現(xiàn)不合理的集中,最終達(dá)致靜態(tài)的平衡。因結(jié)構(gòu)形本為“靜”,滅于“動(dòng)”中。所有 “動(dòng)” 的因素對(duì)于結(jié)構(gòu)均為不利。打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的其實(shí)就是使其永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài),當(dāng)力量不能暢通時(shí),構(gòu)件與構(gòu)件之間,構(gòu)件的組成元素與元素之間的靜態(tài)平衡一旦被破壞,結(jié)構(gòu)變成機(jī)動(dòng),“動(dòng)”即是死,即為終結(jié)?梢娫O(shè)計(jì)者是協(xié)調(diào)者,其任務(wù)是讓所有互不相關(guān)的靜態(tài)構(gòu)件相聚之后依然處于靜態(tài)(也就是使其保持常態(tài)),或者是處在相對(duì)的靜態(tài)之中。
對(duì)比由構(gòu)件與構(gòu)件組成的靜態(tài)“結(jié)構(gòu)體系”, 來(lái)看看由人與人組成的動(dòng)態(tài)的“社會(huì)體系”,這一靜一動(dòng)之間,實(shí)在有異曲同工之妙。
社會(huì)體系既是由動(dòng)態(tài)的人組成,變化乃是其常態(tài)。如果把變化亦稱為關(guān)節(jié)的話,這種關(guān)節(jié)是無(wú)形的,或者稱為動(dòng)態(tài)的。社會(huì)的存在和發(fā)展,關(guān)鍵在于“動(dòng)”字,因?yàn)槠湫伪緸?ldquo;動(dòng)”,滅于“靜”中,“靜”即是死,即為終結(jié)。同樣的,打通關(guān)節(jié)的方法是要解決各種各樣的,諸如情感、金錢、地位等等的重分配的問(wèn)題,要確保這種分配是按某種合理、有效的規(guī)則來(lái)進(jìn)行的,避免形成集中而不暢,以期達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡。任何靜態(tài)--也許是強(qiáng)制性的靜態(tài),出現(xiàn)了對(duì)社會(huì)都是不利的。打通關(guān)節(jié)的目的是使社會(huì)永遠(yuǎn)處在動(dòng)態(tài)之中。無(wú)論是思想意識(shí)、還是行為舉止,一旦被限制,一旦處于停滯,出現(xiàn)靜態(tài)的死角,社會(huì)必將有癥結(jié)和隱患。是以對(duì)于任何動(dòng)態(tài)異端,治理者只能以合理之規(guī)則加以疏導(dǎo),不可強(qiáng)其靜止,不可逆之堵之,如此方為長(zhǎng)治久安。
其實(shí)處理和成就世間萬(wàn)物,必須使動(dòng)為動(dòng),靜為靜,才能平衡;必須動(dòng)者動(dòng)之,靜者靜之,才能持久;必須知其本源,施以規(guī)則,順之導(dǎo)之,才能達(dá)至繁榮昌盛。一切的一切,以順應(yīng)自然為始,達(dá)到平衡為終,諸多規(guī)則,只是手段,只為平衡,只為暢通。
5.漫談結(jié)構(gòu)工程師的基本素質(zhì)
以下是我根據(jù)自己的工作實(shí)踐的自我總結(jié),希望能對(duì)剛剛參加工作的畢業(yè)生有點(diǎn)益處。
對(duì)于一個(gè)合格的結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō),最基本的素質(zhì)之一就是自信和自學(xué)的能力,具體地說(shuō),就是要不斷地完善“真、善、美”的自身修養(yǎng)。真,就是從實(shí)際出發(fā),誠(chéng)懇、實(shí)用、合理,不夸大,不縮小。善,就是以人為本,助人為樂,積極主動(dòng)地與建筑、水電、暖通等專業(yè)配合,積極主動(dòng)地和甲方、施工、監(jiān)理單位合作完成工程建設(shè)。美,就是形式美觀大方、自然簡(jiǎn)潔,語(yǔ)言優(yōu)美動(dòng)人,內(nèi)容表達(dá)準(zhǔn)確到位,做到一針見血、入木三分。
在這里,我想特別就自信,談?wù)剬?duì)一個(gè)剛剛參加工作的畢業(yè)生的重要性。每個(gè)畢業(yè)生都應(yīng)該有這種自信,那就是經(jīng)過(guò)了大學(xué)的刻苦學(xué)習(xí),我已經(jīng)在理論上具備了做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的基本知識(shí)和能力。只要我們?cè)诠ぷ髦徐`活運(yùn)用基本理論,不斷地學(xué)習(xí)和運(yùn)用規(guī)范,不斷地向有經(jīng)驗(yàn)的工程師學(xué)習(xí)請(qǐng)教,腳踏實(shí)地,我們很快就可以感受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的無(wú)窮樂趣和無(wú)限魅力。如果我們可以相信自己,我們的大腦就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),產(chǎn)生無(wú)限的能量。但是如果我們否定自己,那么我們就怎么也找不到好的方法來(lái)解決問(wèn)題。有了自信,并不是盲目自大,而是要更謙虛樂觀。
對(duì)于一個(gè)合格的結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō),一定還要具備理論和實(shí)踐相結(jié)合的素質(zhì),也就是要堅(jiān)持實(shí)踐→方法→認(rèn)識(shí)→理論→實(shí)踐的不斷循環(huán)的過(guò)程。只要我們投身到實(shí)踐中去,在實(shí)踐中運(yùn)用和完善理論,就可以很快地使自己成為一個(gè)真正合格的結(jié)構(gòu)工程師。一個(gè)結(jié)構(gòu)工程師要有一種荷載的意識(shí),也就是荷載的傳遞和抵抗的概念。我們要認(rèn)真地學(xué)習(xí)、理解和運(yùn)用規(guī)范。對(duì)于規(guī)范,我們要遵守,但不必盲從。我們應(yīng)該以規(guī)范為指導(dǎo),創(chuàng)造性地去解決實(shí)際問(wèn)題,關(guān)鍵是要真正地提高我們自身的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)能力,鼓勵(lì)自己的責(zé)任感和事業(yè)心。因此,對(duì)于一個(gè)剛剛參加工作的畢業(yè)生來(lái)說(shuō),首先要花大量的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)規(guī)范,不要怕煩,用你學(xué)過(guò)的理論知識(shí)來(lái)理解規(guī)范,有疑問(wèn)就要多方請(qǐng)教,反復(fù)思考?傊,理論是根,規(guī)范是本,兩者相輔相成,在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論和規(guī)范,在實(shí)踐中發(fā)展理論和規(guī)范。
對(duì)于一個(gè)合格的結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō),一定還要具備從整體和大局著眼,從小處入手的素質(zhì)。什么叫從整體和大局著眼呢?1、三性統(tǒng)籌:可靠性、適用性(先進(jìn)性)、經(jīng)濟(jì)性加以統(tǒng)一的辯正考慮,以可靠地滿足工作性能為基準(zhǔn),反對(duì)不切實(shí)際的強(qiáng)調(diào)先進(jìn),反對(duì)不講求經(jīng)濟(jì)效益。2、四位一體:建筑、結(jié)構(gòu)、水電、暖通要有機(jī)地配合,各得其所,發(fā)揮專長(zhǎng)。3、多方兼顧:勘察、設(shè)計(jì)、施工、管理、使用、維護(hù)、保養(yǎng)要全面地綜合分析,貫穿到整個(gè)建筑物中去。4、要把人的因素考慮進(jìn)去,從施工過(guò)程和實(shí)際使用中的各種不同情況都加以綜合考慮,要為用戶服務(wù),為使用者著想。5、要有上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)共同作用的概念分析。6、上部結(jié)構(gòu)要有空間整體的分析模型和計(jì)算簡(jiǎn)圖。7、要考慮建筑物所在位置和周圍建筑物及環(huán)境不同而引起的變化,同一建筑物在不同的地區(qū)會(huì)有不同的受力狀態(tài)和整體模型。
從小處入手,就是要正確處理好荷載的取值和分布情況,正確選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件,正確處理連接錨固的構(gòu)造要求,細(xì)致地解決局部的各種詳圖等等。還要有分解的概念,不僅僅是分解成單個(gè)的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)件,更重要的是采用溫度縫、沉降縫、防震縫分解成一個(gè)個(gè)規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元,滿足合理結(jié)構(gòu)的要求。
6 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度專題討論綜述
1、關(guān)于可靠度設(shè)計(jì)理論
可靠度理論是分析結(jié)構(gòu)安全性的一種有效手段。我國(guó)已頒布統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范按可靠度理論設(shè)計(jì)。70年代的我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范分別采用不同的設(shè)計(jì)方法體系,在安全度的表達(dá)形式上互不相同,給設(shè)計(jì)或教學(xué)都造成不便,80年代用可靠度理論率先加以統(tǒng)一。但是,對(duì)規(guī)范采用可靠度理論,以及這一理論能否將各種結(jié)構(gòu)的安全度都統(tǒng)一在同一體系中,專家們持不同意見:
(1)認(rèn)為我國(guó)規(guī)范采用了先進(jìn)的可靠度理論,用失效概率度量結(jié)構(gòu)的可靠性,通過(guò)將抗力和作用效應(yīng)相互獨(dú)立。將隨機(jī)過(guò)程化為隨機(jī)變量并以經(jīng)驗(yàn)為校準(zhǔn)點(diǎn),成功地將這一理論用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中,這是我國(guó)規(guī)范先進(jìn)性的一種表現(xiàn)。工程設(shè)計(jì)采用可靠度理論為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)所提倡,是國(guó)際上大勢(shì)所趨;多次國(guó)際安全度會(huì)議也傾向于采納ISO提出的在設(shè)計(jì)規(guī)范中采用可靠度理論的原則?煽慷壤碚撘粯又匾暯(jīng)驗(yàn),可靠度取值用校準(zhǔn)法確定。
(2)認(rèn)為可靠度理論是分析和度量結(jié)構(gòu)安全性的一種先進(jìn)手段,但在應(yīng)用上還有其局限性,理論本身也有一些方面未能突破,比如結(jié)構(gòu)可靠度分析的三個(gè)約束條件:將抗力與作用效應(yīng)分離,將隨機(jī)過(guò)程變?yōu)殡S機(jī)變量,以及將截面承載力的安全指標(biāo)β作為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo),隨著認(rèn)識(shí)的發(fā)展都值得質(zhì)疑。用概率可靠度理論需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),但不論荷載統(tǒng)計(jì)或抗力統(tǒng)計(jì)都還存在一些問(wèn)題,規(guī)范安全度還需考慮將來(lái)可能出現(xiàn)的荷載變化。概率可靠度理論會(huì)有意或無(wú)意地簡(jiǎn)化、忽略本應(yīng)考慮但又無(wú)法用這一理論處理的因素,如一定程度的人為失誤以及社會(huì)。經(jīng)濟(jì)因素等?煽慷壤碚搹(qiáng)調(diào)三個(gè)正常,即正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用,但正常和不正常有時(shí)不易界定。匆忙地將可靠度理論推廣于各種規(guī)范,會(huì)帶來(lái)一些不必要麻煩,比如地基基礎(chǔ)規(guī)范中,地基承載力強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值竟比標(biāo)準(zhǔn)值還高,抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中不得不引入調(diào)整系數(shù)。又如地下結(jié)構(gòu)的荷載與其作用效應(yīng)高度耦合,其不確定性遠(yuǎn)大于荷載本身的不確定性、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的不確定性。以及材料強(qiáng)度不確定性的總和,而前者又難以估計(jì),這時(shí)勉強(qiáng)采用可靠度設(shè)計(jì)往往徒有形式而無(wú)實(shí)效。有的專家指出,水工結(jié)構(gòu)的大壩設(shè)計(jì)目前只有蘇聯(lián)用可靠度理論,其它國(guó)家都用安全系數(shù)k大壩在不同工作條件下的溫度。滲透壓力很難用統(tǒng)計(jì)確定,影響壩基穩(wěn)定的地基軟弱夾層及其分布也很難憑少數(shù)鉆孔取樣確定其統(tǒng)計(jì)特性,所以用可靠度理論估計(jì)不了壩體的安全度。將可靠度理論用于鐵路工程結(jié)構(gòu)規(guī)范要確定火車的荷載譜,現(xiàn)在花了很大力氣已取得上萬(wàn)條荷載譜,統(tǒng)計(jì)出了50年最大可能荷載,可是今后鐵路上的火車荷載及其變化,更多地由鐵路部門指令所確定,與那些統(tǒng)計(jì)多不相關(guān)。
(3)認(rèn)為分項(xiàng)多安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法要比可靠度方法更為靈活實(shí)用。在確定安全系數(shù)時(shí),同樣可以利用可靠度理論一起作分析,最后選定合適的系數(shù)值。鑒于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已經(jīng)采用了可靠度理論,不足之處可繼續(xù)改進(jìn),而其設(shè)計(jì)公式的表達(dá)形式又與分項(xiàng)多安全系數(shù)基本相似,所以也不必再回到老路上去,F(xiàn)行可靠度設(shè)計(jì)規(guī)范中的分項(xiàng)系數(shù),其含義可以模糊些,考慮更多的經(jīng)驗(yàn)因素,這在可靠度理論中也是說(shuō)得過(guò)去的。規(guī)范采用可靠度理論應(yīng)采取實(shí)事求是的態(tài)度,能用的盡量用,尚不成熟的將來(lái)再用,不宜用行政手段一刀切去追求“統(tǒng)一”。
(4)認(rèn)為可靠度理論是美國(guó)專家于40年代最早提出的,這方面的研究工作和成果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們,可是到現(xiàn)在為止,他們大部分的重要規(guī)范都還沒有用可靠度方法。在西方,主張可靠度理論用于規(guī)范的主要是可靠度理論家們的觀點(diǎn),搞工程實(shí)踐的人多持反對(duì)或懷疑態(tài)度。所請(qǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《結(jié)構(gòu)可靠性總原則》,主要也是一些理論工作者提出的、是參考性的,并無(wú)約束力。前不久,曾長(zhǎng)期擔(dān)任過(guò)美國(guó)混凝上設(shè)計(jì)規(guī)范ACI-318委員會(huì)主席的國(guó)際著名學(xué)者Siess教授,就在《Concrete lnternational》雜志上談了為什么不用可靠度設(shè)計(jì)理論的見解?煽慷壤碚撌欠窦和晟频娇梢杂糜谝(guī)范的程度,這個(gè)問(wèn)題在國(guó)際上是有爭(zhēng)論的。確定工程的安全度在一定程度上需以概率和統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ),但更多的須依靠經(jīng)驗(yàn)、工程判斷及綜合考慮。所以在可靠度用于規(guī)范這一點(diǎn)上,我們大可不必去爭(zhēng)天下先。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范還是用安全系數(shù)方法好,對(duì)于工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)用分項(xiàng)安全系數(shù)表達(dá)安全度要比可靠指標(biāo)β更直觀。更明白。可靠指標(biāo)雖然有一個(gè)相應(yīng)的失效概率,可是這個(gè)所謂的失效概率其實(shí)也不是真實(shí)的,但在一定程度上可用于相對(duì)比較。
2、多大的安全度才算夠
多大的安全度才算夠?這是一個(gè)探討已久的國(guó)際性課題。所謂“安全”,包括保證人員財(cái)產(chǎn)不受損失和保證結(jié)構(gòu)功能的正常運(yùn)行,即所謂的“強(qiáng)度”和“功能”二原則,結(jié)構(gòu)安全度還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)有修復(fù)的可能,加上“可修復(fù)”則為三原則。
與國(guó)際上一些通用標(biāo)準(zhǔn)相比,我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范設(shè)定的安全度水平偏低,有的偏低較多。由于不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全度的表示方法不一樣,所采用的抗力計(jì)算公式也不一致,要準(zhǔn)確估計(jì)不同標(biāo)準(zhǔn)之間安全程度的差異比較困難。有的專家認(rèn)為,我國(guó)規(guī)范與歐洲模式規(guī)范相比,可靠度只是偏低一些,并在可接受的范圍內(nèi);另有專家認(rèn)為,我國(guó)規(guī)范的安全度要比歐美規(guī)范低20%~40%;也有專家認(rèn)為,如果再考慮到荷標(biāo)準(zhǔn)值的差異,對(duì)于有些建筑物樓層,安全儲(chǔ)備相差遠(yuǎn)不止40%。解放后,我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度歷次變更,現(xiàn)在的安全度低于50年代。
確定結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備或安全度水平,應(yīng)考慮到國(guó)家和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平,結(jié)構(gòu)的生命周期,結(jié)構(gòu)的功能需求,以及增加安全度與增加費(fèi)用之間的關(guān)系。在當(dāng)前歷史條件下,如何對(duì)規(guī)范的設(shè)計(jì)安全度進(jìn)行調(diào)整,專家們有不同的見解:
(1)認(rèn)為現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)安全度在總體上是合適的,只要施工質(zhì)量保證,設(shè)計(jì)不出錯(cuò)誤,安全程度已能滿足要求。所以不必作出全面的變更,個(gè)別地方有不夠的,則可作局部修補(bǔ)。規(guī)范對(duì)安全度的要求只是最低值,設(shè)計(jì)人員完全可以根據(jù)不同的工程對(duì)象,必要時(shí)采用高于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。我國(guó)是發(fā)展中的國(guó)家,還是要盡量提倡節(jié)約,即使在美國(guó),省鋼也是受表?yè)P(yáng)的。我國(guó)規(guī)范中的構(gòu)造要求,并非都比外國(guó)低。有的已經(jīng)超過(guò)。外國(guó)大企業(yè)在北京買了按我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)的大樓,說(shuō)明我國(guó)規(guī)范不是進(jìn)不了國(guó)際市場(chǎng),F(xiàn)在對(duì)安全度進(jìn)行討論,應(yīng)注意不要引起誤導(dǎo),以為規(guī)范安全度不夠而在設(shè)計(jì)中盲目加大構(gòu)件截面,造成不必要的浪費(fèi)。
(2)認(rèn)為現(xiàn)行規(guī)范安全度與國(guó)際相比雖然偏低,但使用十年來(lái)已成功建成約100億m2的建筑物,實(shí)踐已經(jīng)證明,現(xiàn)行規(guī)范安全度是可以接受的,這是重要的經(jīng)驗(yàn),不能輕易放棄。但考慮到客觀形勢(shì)變化,國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)和住宅制度改革現(xiàn)狀,可以將現(xiàn)行設(shè)計(jì)可靠度水平適當(dāng)提高一點(diǎn),這樣投入不大,卻對(duì)國(guó)家總體和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益有利。
(3)認(rèn)為設(shè)計(jì)安全度應(yīng)大幅度提高。由于環(huán)境變了,對(duì)結(jié)構(gòu)功能和安全程度的需求增強(qiáng)了,比如現(xiàn)在出現(xiàn)事故造成的損失已非昔日可比。規(guī)范要適應(yīng)從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)變,從短缺經(jīng)濟(jì)年代的影響下走出來(lái),F(xiàn)在,建筑物商品化,結(jié)構(gòu)造價(jià)在建筑物售價(jià)中的比例愈來(lái)愈低,用相對(duì)較少的錢換得更為可靠和更為好用的房子,應(yīng)屬合理消費(fèi),為此而多用一些鋼筋也屬合理使用,說(shuō)不上有違節(jié)約。如果既不要國(guó)家出錢,又能刺激生產(chǎn),也不浪費(fèi)資源,就不要限制合理消費(fèi),限制對(duì)商品高質(zhì)量和高標(biāo)準(zhǔn)的追求。所謂“大幅度”提高,只是一個(gè)宏觀估計(jì)。我國(guó)幅員廣闊,各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡,提高幅度可區(qū)別對(duì)待。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市,建筑物功能要求和售價(jià)都高,設(shè)計(jì)安全度應(yīng)相對(duì)高些。
(4)認(rèn)為設(shè)計(jì)安全度水平應(yīng)盡量與國(guó)際接軌,比如混凝土結(jié)構(gòu)能夠與美國(guó)混凝土學(xué)會(huì)(ACI)的規(guī)范接近。即使達(dá)到相同的安全度水平,由于施工和材料的管理水平尚與國(guó)外有較大差距,結(jié)構(gòu)的實(shí)際安全儲(chǔ)備仍會(huì)偏低。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的低安全度水平是歷史條件造成的,在60年代初編制我國(guó)混凝土規(guī)范時(shí),對(duì)當(dāng)時(shí)工程事故頻繁狀況,不少專家曾提出增大安全度,但限于當(dāng)時(shí)政治形勢(shì)和經(jīng)濟(jì)狀況而未能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在條件變了,安全度應(yīng)該提高。
(5)我國(guó)目前的建筑業(yè)隊(duì)伍有3500萬(wàn)人,其中2000萬(wàn)來(lái)自農(nóng)村,在確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度時(shí),確實(shí)不能不考慮施工隊(duì)伍平均受教育水平低的現(xiàn)狀。對(duì)于設(shè)計(jì)和施工,也不能不考慮難以避免的一定程度的人為差錯(cuò)(human error)。要提高施工質(zhì)量和管理水平,牽涉到人員素質(zhì)和技術(shù)的發(fā)展,需有一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。不能認(rèn)為這些問(wèn)題完全是施工的而在設(shè)定規(guī)范的安全度水平時(shí)不予理睬。也有專家指出:一些有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員,能夠針對(duì)具體工程和施工的特點(diǎn),需要時(shí)能選用高于規(guī)范規(guī)定的最低要求,可是沒有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員就不一樣,還要提防故意鉆規(guī)范最低要求空子的。確定規(guī)范的設(shè)計(jì)安全度水平時(shí),應(yīng)該考慮這些現(xiàn)實(shí)。
(6)關(guān)于工程事故與設(shè)計(jì)安全度的關(guān)系,專家們一致認(rèn)為:當(dāng)前頻繁的工程事故主要是野蠻施工和管理腐敗所致。有些專家認(rèn)為,國(guó)內(nèi)發(fā)生的工程事故與現(xiàn)行規(guī)范的安全度沒有關(guān)系,規(guī)范的安全度是夠的。不過(guò)也有專家指出,一些工程事故往往由多種因素綜合造成,施工質(zhì)量差、設(shè)計(jì)有毛病、結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備又偏低,加在一起終于釀成大禍,這類情況不是由于野蠻施工和管理腐敗,較高的安全度總是與較低的失效概率相聯(lián)系,這是客觀規(guī)律;例如鐵路工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)比較保守,安全度大,施工管理也比較嚴(yán)格,到現(xiàn)在沒有發(fā)生一例倒塌事故。建筑工程安全事故由來(lái)已久,只是不象現(xiàn)在這樣可以爆光而已。
3、設(shè)計(jì)要從多個(gè)方面來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全性
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選用經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案,其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì),并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。結(jié)構(gòu)的安全度通常指安全系數(shù)或可靠指標(biāo),實(shí)際上只是對(duì)結(jié)構(gòu)截面強(qiáng)度安全的一種度量,與此相關(guān)的還有荷載和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值。影響結(jié)構(gòu)安全性的因素大多,安全度是保證結(jié)構(gòu)安全性的重要方面但不是全部。有些設(shè)計(jì)人員往往只滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要,而忽視從結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)構(gòu)造。結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)維護(hù)、結(jié)構(gòu)耐久性、以及從設(shè)計(jì),施工到使用全過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足,抗偶然作用和防倒塌能力差;或者計(jì)算圖形和受力路線不明確,造成局部受力過(guò)大:或者混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低、保護(hù)層厚度過(guò)小、鋼筋直徑過(guò)細(xì)、構(gòu)件截面過(guò)薄,消弱了結(jié)構(gòu)耐久性;這些都會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性;有的城市橋梁雖然滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求僅用了5-10年就因耐久性出了毛病影響結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實(shí)的一個(gè)安全問(wèn)題,設(shè)計(jì)時(shí)要從構(gòu)造、材料等角度采取措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性,并要對(duì)施工單位提出具體要求。現(xiàn)在有這樣的傾向:設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少,重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài),重視新建筑的建造而不重視舊建筑的維護(hù)。設(shè)計(jì)人員不能只套規(guī)范,應(yīng)該根據(jù)不同的設(shè)計(jì)對(duì)象,不同的環(huán)境和使用條件,發(fā)揮自己的才智和創(chuàng)造性;規(guī)范再詳細(xì)也不能包羅本來(lái)應(yīng)由設(shè)計(jì)人員自己去解決的各種問(wèn)題。此外,不同的結(jié)構(gòu)體系針對(duì)其特點(diǎn)需有特殊的布局與構(gòu)造,例如預(yù)制預(yù)應(yīng)力多孔空心板的樓面結(jié)構(gòu),板端應(yīng)考慮墻的嵌固約束,并配置負(fù)鋼筋以防止端部開裂而造成脆性剪切破壞,可是過(guò)去多按簡(jiǎn)支設(shè)計(jì)而出現(xiàn)端部裂縫,造成大面積隱患。在新材料。新工藝。新技術(shù)應(yīng)用中,有許多專門技術(shù)需有專業(yè)公司合作配合,如有特殊防腐蝕要求的后張預(yù)應(yīng)力筋或混凝土等。
4、關(guān)于設(shè)計(jì)規(guī)范的操作和管理
國(guó)際上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有二種體制,一種是推薦性的,另一種是強(qiáng)制性的。發(fā)達(dá)國(guó)家的規(guī)范多是推薦性的,對(duì)設(shè)計(jì)人員只起幫助指導(dǎo)作用,結(jié)構(gòu)工程千變?nèi)f化,規(guī)范不可能取代設(shè)計(jì)人員所必需的理論知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和判斷,設(shè)計(jì)人員必須自己承擔(dān)設(shè)計(jì)的全部責(zé)任,可以不受推薦性規(guī)范的約束。我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范則是強(qiáng)制性的,是設(shè)計(jì)人員必須遵守的法律,如有違反,一切責(zé)任由設(shè)計(jì)人自負(fù),而出了事故,設(shè)計(jì)人員也可憑規(guī)范推卸責(zé)任。幾十年來(lái),這種做法已在工程設(shè)計(jì)界深入人心,因而對(duì)規(guī)范的制訂工作也就提出了很高的要求。強(qiáng)制性規(guī)范的不足之處是,不能靈活適應(yīng)設(shè)計(jì)中遇到的各種情況,難以照顧到設(shè)計(jì)者可能遇到的各種特殊問(wèn)題,而且客觀上不利于發(fā)揮調(diào)動(dòng)甚至限制設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性。強(qiáng)制性規(guī)范的利弊值得仔細(xì)探討。
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)規(guī)范由政府部門管理,隨著政府機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)和政府功能轉(zhuǎn)變,有人擔(dān)心在規(guī)范管理的力度上會(huì)否削弱。今后可否借助各種學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)的積極性,委托學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)來(lái)編制和管理,而政府部門則起批準(zhǔn)監(jiān)督作用。如果將規(guī)范的課題研究,規(guī)范的編制和規(guī)范的批準(zhǔn)分成獨(dú)立的不同層次,是否會(huì)更好一些。在規(guī)范的編訂和管理上,如何能更好地適應(yīng)既是社會(huì)主義。又是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的體制,有必要作細(xì)致的研究。
7.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)
---------------1.結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量配合建筑要求,建筑是龍頭,建筑布置好比是人的靈魂,而結(jié)構(gòu)就是人的骨干.
2.建筑材料的選定.規(guī)范及其他的一些要求,我們?cè)谧鲈O(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)斟酌選定.
3.最優(yōu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不只是用材料最少,而且還要看整體利益,它包括:易施工;力結(jié)構(gòu)布置要盡量齊整,力傳遞直接;結(jié)構(gòu)要穩(wěn)定且有足夠的剛度,并注意裂縫;耐用.維修少等.
4.構(gòu)件的設(shè)計(jì)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了,而符合經(jīng)濟(jì)范圍亦大.如梁的高度變化,其造價(jià)也隨著變化,梁的造價(jià)與梁高度之間呈曲線關(guān)系,曲線在最小造價(jià)附近是平坦的.
5.整體的穩(wěn)定性.在大多數(shù)情況下,我們都將三維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為二維結(jié)構(gòu)來(lái)分析,這時(shí)候很易忽略第三維的穩(wěn)定性,此時(shí)可以通過(guò)加斜桿.節(jié)點(diǎn)固結(jié)或補(bǔ)加強(qiáng)板等來(lái)解決.
6.▲電腦分析.現(xiàn)在用電腦來(lái)作結(jié)構(gòu)分析已經(jīng)很普及啦,但在應(yīng)用電腦軟件時(shí)要小心,要知道軟件的應(yīng)用范圍及限制條件,如彈性.撓度.剛性板.受壓失穩(wěn)等.我們不能完全依賴電腦,輸入數(shù)據(jù)時(shí)要復(fù)核結(jié)構(gòu)的幾何圖形.荷載.邊界條件等等.輸出結(jié)果時(shí)要復(fù)核平衡條件及邊界條件,要多對(duì)幾個(gè)結(jié)構(gòu)模型變換參數(shù)來(lái)復(fù)核結(jié)構(gòu)對(duì)參數(shù)的靈敏度及可靠性.結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果與結(jié)構(gòu)的實(shí)際效應(yīng)是有差別的,在作動(dòng)態(tài)運(yùn)算時(shí),結(jié)構(gòu)的模型及假定最為重要,只有經(jīng)過(guò)多方面變換參數(shù)及參考有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的方案,才能有效地保證運(yùn)算的合理性.
7.結(jié)構(gòu)概念.首先要注意靜定與超靜定的區(qū)別.如簡(jiǎn)支梁(靜定)其內(nèi)力可從力學(xué)平衡而得,它不會(huì)隨支承沉降.梁剛度變化而變化,如果是連續(xù)梁(超靜定)的話,其內(nèi)力會(huì)隨支承沉降.梁剛度變化而變化.對(duì)于許多重要構(gòu)件,如轉(zhuǎn)換梁等應(yīng)盡量用靜定結(jié)構(gòu),使結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞清晰,以便設(shè)計(jì);其次,要認(rèn)識(shí)分辨主應(yīng)力和次應(yīng)力,如在桁架中,主應(yīng)力為軸力,次應(yīng)力為力矩,在設(shè)計(jì)時(shí)可不必考慮力矩.在一般的梁板結(jié)構(gòu)中,主應(yīng)力是力矩,次應(yīng)力是扭矩等等.
以上說(shuō)明還有不到之處,望各位同仁補(bǔ)充.謝謝.
---------- 結(jié)構(gòu)工程師的職責(zé)就是在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下力求經(jīng)濟(jì)、美觀,安全是第一位的
------------沒錯(cuò)!我們不能完全依賴電腦,輸入數(shù)據(jù)時(shí)要復(fù)核結(jié)構(gòu)的幾何圖形.荷載.邊界條件等等.輸出結(jié)果時(shí)要復(fù)核平衡條件及邊界條件,要多對(duì)幾個(gè)結(jié)構(gòu)模型變換參數(shù)來(lái)復(fù)核結(jié)構(gòu)對(duì)參數(shù)的靈敏度及可靠性.
---------只要造價(jià)不會(huì)增加太大的情況下,還是偏安全一點(diǎn)為好.
8.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干問(wèn)題
這是本人10年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),屬于一家之言,看看也好,別太當(dāng)真。歡迎交流探討指教。
1.關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽(yáng)角問(wèn)題:
(1).陽(yáng)角面積在整個(gè)基礎(chǔ)底面積中所占比例極小,干脆砍了?煽吵芍苯腔蛐苯恰
(2).如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽(yáng)角不必加輻射筋,誰(shuí)見過(guò)獨(dú)立基礎(chǔ)加輻射筋的?當(dāng)然加了也無(wú)壞處。(獨(dú)立基礎(chǔ)接近剛性角與薄底板受力差之遠(yuǎn)矣。獨(dú)立基礎(chǔ)有裂縫無(wú)妨,懸挑底板縱向?yàn)闃?gòu)造筋至陽(yáng)角處雙向?yàn)闃?gòu)造,加放射筋能抵抗集中應(yīng)力,防止漏水,豈能馬虎。)
(3).如果甲方及老板不是太可惡的話,可將懸挑板的單向板的分布鋼筋改為直徑12的,別小看這一改,一個(gè)工程省個(gè)3、2萬(wàn)不成問(wèn)題。
2.關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問(wèn)題:
(1).從結(jié)構(gòu)角度來(lái)講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL(zhǎng)布置時(shí),不會(huì)因邊跨鋼筋而加大整個(gè)底板的通長(zhǎng)筋,較節(jié)約。
(2).出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí),加挑板就可能采用天然地基。必要時(shí)可加較大跨度的周圈窗井。
(3).能降低整體沉降,當(dāng)荷載偏心時(shí),在特定部位設(shè)挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜。
(4).窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻,不宜再出長(zhǎng)挑板。雖然在計(jì)算時(shí)此處板并不應(yīng)按挑板計(jì)算。當(dāng)然此問(wèn)題并不絕對(duì),當(dāng)有數(shù)層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內(nèi)部墻體連通時(shí),可靈活考慮。
(5).當(dāng)?shù)叵滤缓芨,出基礎(chǔ)挑板,有利于解決抗浮問(wèn)題。
(6).從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。當(dāng)為多層建筑時(shí),結(jié)構(gòu)也可謙讓一下建筑。
3.關(guān)于箍筋在梁配筋中的比例問(wèn)題(約10~20%): 例如一8米跨梁,截面為400X600,配筋:上6根25,截?cái)?/3,下5根25,箍筋:8@100/200(4),1000范圍內(nèi)加密?v筋總量 :3.85*9*8=281kg,箍筋:0.395*3.5*50=69,箍筋/縱筋=1/4, 如果雙肢箍?jī)H為1/8,箍筋相對(duì)縱筋來(lái)講所占比例較小,故不必在箍筋上摳門。且不說(shuō)要強(qiáng)剪弱彎。已經(jīng)是構(gòu)造配箍除外。
4.關(guān)于梁、板的計(jì)算跨度:
一般的手冊(cè)或教科書上所講的計(jì)算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在應(yīng)用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單點(diǎn)講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時(shí),應(yīng)將計(jì)算長(zhǎng)度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。(借用臺(tái)階式獨(dú)立基礎(chǔ)變截面處的概念)柱子也可認(rèn)為是超大截面梁,所以梁配筋時(shí)應(yīng)取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才有問(wèn)題。
5.縱筋搭接長(zhǎng)度為若干倍鋼筋直徑d,一般情況下,d取鋼筋直徑的較小值,這是有個(gè)前提,即大直徑鋼
筋強(qiáng)度并未充分利用。否則應(yīng)取鋼筋直徑的較大值。如框架結(jié)構(gòu)頂層的柱子縱筋有時(shí)比下層大,d應(yīng)取較大的鋼筋直徑,甚至縱筋應(yīng)向下延伸一層。其實(shí),兩根鋼筋放一起,用鐵絲捆一下,能起多大用,還消弱了鋼筋與混凝土的握裹力。所以,鋼筋如有可能盡量采用機(jī)械連接或焊接。(錨固搭接全靠混凝土握裹,鐵絲捆一下僅作鋼筋定位,如非受拉,遠(yuǎn)比焊接可靠.機(jī)械聯(lián)接成本過(guò)高,若非鋼筋直徑過(guò)大()25),能省則省。)
6.鋼筋錨固長(zhǎng)度為若干倍鋼筋直徑d,這是在鋼筋強(qiáng)度被充分利用的前提下的要求,在鋼筋強(qiáng)度未被充分利用時(shí),如梁上小挑沿縱筋,剪力墻的水平筋端部等,錨固長(zhǎng)度可折減。如剪力墻的水平筋端部?jī)H要求有10d的直鉤即可。
7.柱子造價(jià)在框架結(jié)構(gòu)中是很小的,而在抗震時(shí)起的作用是決定性的。經(jīng)實(shí)驗(yàn),考慮空間作用時(shí),柱子縱筋加大至計(jì)算值的2.5倍左右才可保證塑性鉸不出現(xiàn)在柱子上?刹话从(jì)算配筋,大幅度增加縱筋,同時(shí)增大箍筋。(加大柱配筋能保證塑性鉸不出現(xiàn)在柱子上,實(shí)驗(yàn)依據(jù)何在。常規(guī)0.8~1.0%柱配筋x2.5=2.0~2.5%,高得離譜。 )
8.抗震縫應(yīng)加大,經(jīng)統(tǒng)計(jì),按規(guī)范要求設(shè)的防震縫在地震時(shí)有40%發(fā)生了碰撞。故應(yīng)增大抗震縫間距。
9.錨固?搭接?:例如,中柱節(jié)點(diǎn)處,框架梁下縱筋錨入柱內(nèi)LAE,其搭接長(zhǎng)度:2*LAE-柱寬,如鋼筋直徑25,LAE=40D,柱寬500,2*25*40-500=1500,既其搭接長(zhǎng)度,已經(jīng)達(dá)到了1500,遠(yuǎn)大于1.2*LAE=1200。而柱變斷面,如上下柱斷面相差50,上柱錨入下柱40D,此處按錨固還時(shí)搭接?
10. 關(guān)于回彈再壓縮: 基坑開挖時(shí),摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨(dú)立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時(shí),應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí),相對(duì)受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲(chǔ)備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。
11. 柱下條基一般認(rèn)為在剛度較大,柱子軸力和跨度相差不大時(shí),可按倒樓蓋計(jì)算。實(shí)際大部分都可以按倒樓蓋計(jì)算。即采用修正倒樓蓋。先按平均反力計(jì)算連續(xù)梁,然后將求得的支座反力與柱子軸力相平衡,將差值的正值加到柱兩邊的1/3梁上,負(fù)值加在梁跨中1/3,相對(duì)來(lái)講,跨中1/3的壓應(yīng)力較小?赡芤拚啻,直到支座反力與柱子軸力接近平衡。
12. 主梁有次梁處加附加筋:一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認(rèn)為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無(wú)法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補(bǔ)上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不應(yīng)絕對(duì)。規(guī)范說(shuō)的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說(shuō),位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時(shí),應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時(shí),如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當(dāng)主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對(duì)不大,主梁也可不加附加筋?偟脑瓌t,當(dāng)主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時(shí),主梁可不加附加筋。梁上集中力,產(chǎn)生的剪力在整個(gè)梁范圍內(nèi)是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對(duì)主梁截面、荷載較小時(shí),也可滿足。話又說(shuō)回來(lái),也不差幾根箍筋。但有時(shí)畫圖想偷懶時(shí)可用此與老總狡辯。
13. 一般情況下,懸挑梁宜做成等截面,尤其出挑長(zhǎng)度較短時(shí)。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(gè)都不一樣,加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當(dāng)然,大挑梁外露者除外。外露的大挑梁,適當(dāng)變截面感官效果好些。
14. 現(xiàn)澆板一般應(yīng)做成雙向板。其一,雙向板的支承邊多,抗震的穩(wěn)定性好,垮了兩邊還有兩邊。單向板垮一邊板就下來(lái)了。二,雙向板經(jīng)濟(jì)。從計(jì)算上講,例如四邊簡(jiǎn)支支承的雙向板,其單向跨中彎距系數(shù)約1/27,兩邊簡(jiǎn)支的單向板跨中彎距系數(shù)為1/8,二者比為2*1/27 / 1/8,約為60%。從構(gòu)造上,雙向板的板厚為1/40~50,單向板為1/3~40,雙向板薄,再著,即使是單向板,其非受力邊也得放構(gòu)造筋。
15. 梁墊:為了減小支座反力偏心對(duì)磚墻體產(chǎn)生的附加彎距,可做成內(nèi)缺口梁墊。
16. 一般認(rèn)為,板的上筋直徑為8以上時(shí),可防止施工時(shí)踩彎,而現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)看,只有螺紋12以上的才能保證。
17. 現(xiàn)澆陽(yáng)臺(tái)欄板,從施工條件來(lái)講,當(dāng)布單排筋時(shí),板厚應(yīng)大于80,雙排筋時(shí),應(yīng)大于120。因振搗棒最小為30,布單排筋時(shí),板厚如為60,雙向鋼筋直徑如為8+6,則鋼筋兩邊僅剩23,無(wú)法振搗。
18. 當(dāng)某一房間采用雙向井字次梁時(shí),板應(yīng)考慮整體彎距。即,井字次梁分隔成的4個(gè)角上的小板塊,負(fù)筋應(yīng)考慮按房間開間進(jìn)深尺寸截?cái)啵皇莾H僅按本小板格截?cái)。即次梁僅認(rèn)為是大板的加勁肋。
19. 當(dāng)建筑大多數(shù)房間較小,而僅一兩處房間較大時(shí),如按大房間確定基礎(chǔ)板厚會(huì)造成浪費(fèi),而按小房間確定則造成配筋困難,當(dāng)承載力能滿足要求時(shí),可在大房間中部墊聚苯卸載,按小房間確定基礎(chǔ)板厚。
20. 挑梁端部的撓度并不完全取決于本身的變形,其支座內(nèi)垮的影響很可能超過(guò)挑梁本身的變形。
9.結(jié)構(gòu)分析的目的、結(jié)構(gòu)模型以及分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系
結(jié)構(gòu)分析的目的、結(jié)構(gòu)模型以及分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系
在工程設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)安全鑒定等眾多工程實(shí)踐過(guò)程中,我們經(jīng)常會(huì)遇到諸如結(jié)構(gòu)分析的深度,如何簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)模型以便迅速找到合理誤差范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果等許多問(wèn)題,本文就其中結(jié)構(gòu)分析的目的、分析與設(shè)計(jì)的關(guān)系及關(guān)于結(jié)構(gòu)模型的問(wèn)題談?wù)劰P者的一些體會(huì)。
1 結(jié)構(gòu)分析
結(jié)構(gòu)分析是確定在給定荷載下結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的內(nèi)力和變形,以便使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得合理并能檢查現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的安全狀況。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須先從結(jié)構(gòu)的概念開始擬定一種結(jié)構(gòu)形式,然后再進(jìn)行分析。這樣做能確定構(gòu)件的尺寸以及所需要的鋼筋,以便a). 承受設(shè)計(jì)荷載而不致出現(xiàn)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞(承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì));b). 結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的規(guī)定(正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì))。
由于通常在工作荷載作用下,結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài),因此以彈性狀態(tài)假設(shè)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)理論就適用于正常狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的倒塌通常在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出材料彈性范圍,超出臨界點(diǎn)后才會(huì)發(fā)生,因而建立在材料非彈性狀態(tài)基礎(chǔ)上的極限強(qiáng)度理論是合理確定結(jié)構(gòu)安全性,防止倒塌所必需的。不過(guò)彈性理論可用來(lái)確定延性結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的安全近似值(塑性下限逼近法),在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)中通常采用這種方法;谶@種原因,在本文中僅僅采用結(jié)構(gòu)的彈性理論。
2 結(jié)構(gòu)模型
仔細(xì)的觀察所有結(jié)構(gòu)都是三維構(gòu)件的組合體,對(duì)其進(jìn)行精確的分析,甚至在理想狀態(tài)下,也是一個(gè)棘手的工作,即使專業(yè)人員也無(wú)從考慮。由于這種原因,分析人員工作的一個(gè)重要部分是將實(shí)際結(jié)構(gòu)和荷載狀態(tài)簡(jiǎn)化成一個(gè)易于合理分析的模型。
這樣,結(jié)構(gòu)框架系統(tǒng)可分解成板和樓蓋梁,樓蓋梁是由柱支撐的交叉梁系,柱將荷載傳遞到基礎(chǔ)上。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析不能分析板的作用,所以經(jīng)常理想化成類似于梁的條形系統(tǒng)。同樣,普通的方法不能處理三維框架系統(tǒng),因此利用平面結(jié)構(gòu)組合系統(tǒng)建立整個(gè)結(jié)構(gòu)的模型,分別加以分析。現(xiàn)代的有限元法可以分析整個(gè)系統(tǒng)從而革新了結(jié)構(gòu)分析,這樣可對(duì)荷載作用下結(jié)構(gòu)的性能做出更可靠的預(yù)測(cè)。
實(shí)際荷載狀態(tài)也是很難確定和很難客觀表達(dá)的,為了進(jìn)行分析,必須進(jìn)行簡(jiǎn)化。例如:橋梁結(jié)構(gòu)上的交通荷載主要是動(dòng)載和可變荷載,通常理想化成靜態(tài)行使的標(biāo)準(zhǔn)汽車或分布荷載,以用來(lái)模擬實(shí)際產(chǎn)生的最危險(xiǎn)的荷載狀態(tài)。
同樣,連續(xù)梁有時(shí)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁,剛性結(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化為鉸結(jié)點(diǎn),忽略填充墻,把剪力墻簡(jiǎn)化成梁。在決定如何建立一個(gè)結(jié)構(gòu)模型使之比較客觀,但又比較簡(jiǎn)單時(shí),分析人員必須記住每個(gè)這樣的理想化都將使所求的結(jié)果更加可疑。分析的越客觀,產(chǎn)生的信心越大,所取的安全系數(shù)(或可忽略的因素)可以越小。這樣,除非規(guī)范條款控制,工程師必須估算出結(jié)構(gòu)精確分析所需追加的費(fèi)用與結(jié)構(gòu)中可能節(jié)省的費(fèi)用相比,是否合算。
3 結(jié)構(gòu)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系
結(jié)構(gòu)分析的最重要的用處是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中作為一種工具。它通常是反復(fù)試算過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié),在這種方法中,首先,在假定的恒載下對(duì)假定的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析,然后根據(jù)分析結(jié)果設(shè)計(jì)各構(gòu)件,這個(gè)階段稱為初步設(shè)計(jì)。由于這種設(shè)計(jì)常常在變化,通常采用粗略的快速分析方法就足夠了。在此階段,估計(jì)結(jié)構(gòu)的成本,修正荷載及構(gòu)件特性,并對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢查以便改進(jìn)。至此,所作的更改已納入到結(jié)構(gòu)中,需進(jìn)行更精細(xì)的分析,并修改構(gòu)件設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)過(guò)程會(huì)收斂,收斂的速度取決于設(shè)計(jì)者的能力。很清楚,為了設(shè)計(jì)需要從“迅速而粗略”到“精確”的各種分析方法。
因而,有能力的分析人員必須掌握嚴(yán)密的分析方法,必須能夠通過(guò)適當(dāng)?shù)募僭O(shè)條件進(jìn)行簡(jiǎn)化分析,必須了解可利用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和分析手段以及建筑規(guī)范中允許的簡(jiǎn)化方法。同時(shí),現(xiàn)代的分析人員必須精通結(jié)構(gòu)矩陣分析的基本原理及其在數(shù)字計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用以及會(huì)應(yīng)用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)分析程序及有關(guān)軟件。
10.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)總結(jié)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)總結(jié)
一、拿到作業(yè)圖不要盲目建模計(jì)算。先進(jìn)行全面分析,與建筑設(shè) 計(jì)人員進(jìn)行勾通,充分了解工程的各種情況(功能、選型等)。
二、建模計(jì)算前的前處理要做好。比方荷載的計(jì)算要準(zhǔn)確,不能估計(jì)。要完全根據(jù)建筑做法或使用要求來(lái)輸入。
三、在進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模的時(shí)候,要了解每個(gè)參數(shù)的意義,不要盲目修改參數(shù),修改時(shí)要有依據(jù)。
四、在計(jì)算中,要充分考慮在滿足技術(shù)條件下的經(jīng)濟(jì)性。不能隨意加大配筋量或加大構(gòu)件的截面。這一點(diǎn)要作為我們的設(shè)計(jì)理念之一來(lái)重視。
五、梁、柱、板等電算結(jié)束后要進(jìn)行大量的調(diào)整和修改,這都要有依據(jù)可循(可根據(jù)驗(yàn)算簡(jiǎn)圖等資料)。 具體有以下集中修改或注意事項(xiàng):
a、梁:
1、梁的標(biāo)高(是否確定梁底標(biāo)高及梁上翻等問(wèn)題)
2、梁的支座負(fù)筋不能太疏,要人為加密。
3、梁的跨數(shù)要核對(duì)。
4、盡量減少鋼筋的種類和級(jí)差(≤2級(jí))
5、有雨蓬等外挑構(gòu)件處的梁要加強(qiáng)(可以將此處的箍筋加密、設(shè)置抗扭鋼筋等措施)
6、鋼筋在梁中的放置必須滿足凈距要求,特別是梁上部鋼筋的凈距(≥1.5d或30mm)
7、碰到電算結(jié)果的井字梁(有主次關(guān)系)處,要分清主次關(guān)系,在主要梁支座處標(biāo)出支座筋
8、擱在邊梁上的連梁等,在靠邊梁處的支座筋不宜過(guò)大,宜減小,從而減少對(duì)邊梁的扭矩
9、有主次梁關(guān)系,從梁截面上也有區(qū)別,次梁適當(dāng)放小。
b、柱:
1、滿足軸壓比要求(≤0.9)
2、大跨度的廠房等,柱子截面宜選用長(zhǎng)方柱。
3、構(gòu)造柱的設(shè)置(細(xì)查規(guī)范《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》P72)
c、板:
1、負(fù)筋不宜選用過(guò)細(xì)的鋼筋,可以用較大直徑的鋼筋代替,可避免施工時(shí)被踩下;較大
直徑 鋼筋不宜過(guò)疏,否則受力不力或容易開裂。
2、在結(jié)構(gòu)平面圖中須注明標(biāo)高及板剖面圖。
3、屋面板的鋼筋須全部拉通。
4、板配筋要表達(dá)清楚,不能讓施工人員猜測(cè)。
5、在結(jié)構(gòu)平面圖中,注明雨蓬、陽(yáng)臺(tái)、檐口等位置及尺寸,并畫出大樣。
d、基礎(chǔ):
1、不能將深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)混用。
2、基礎(chǔ)荷載計(jì)算時(shí),千萬(wàn)別漏算荷載(包括底層墻體荷載重量等)
3、基礎(chǔ)(包括地梁、承臺(tái)等)的標(biāo)高要滿足上部管線的通過(guò),一般其上預(yù)留300mm。
e、其它:
11.結(jié)構(gòu)人員在設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)
下面是我院總師辦給每個(gè)結(jié)構(gòu)人員在設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng),現(xiàn)發(fā)上來(lái)供大家參考。!
2000系列新規(guī)范執(zhí)行初期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
根據(jù)建設(shè)部要求2003年1月1日起全面執(zhí)行新規(guī)范,相應(yīng)的89系列規(guī)范廢止。為正確理解、有效執(zhí)行各有關(guān)2000系列規(guī)范,提出以下要點(diǎn),請(qǐng)各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員予以注意:
一. 一般規(guī)定
1、 設(shè)計(jì)說(shuō)明應(yīng)注明工程設(shè)計(jì)使用年限,安全等級(jí),選用的建筑材料,應(yīng)注明規(guī)格、型號(hào)、性能等技術(shù)指標(biāo),其質(zhì)量必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、 2003年簽訂合同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目,一律采用與新規(guī)范配套的軟件作計(jì)算分析,TBSA用6.0版,SATWE用2003.1及以后的版本。
3、 用新版本軟件計(jì)算結(jié)果用鋼量將會(huì)提高,我院規(guī)定用新版本軟件計(jì)算梁、柱主筋,鋼材優(yōu)先采用HRB400。一級(jí)柱箍筋優(yōu)先采用HRB400
4、 風(fēng)荷載取值,南京地區(qū)設(shè)計(jì)周期50年,w0=0.40Kpa,設(shè)計(jì)周期100年w0=0.45,對(duì)風(fēng)荷載敏感的建筑以及60米以上的高層建筑按w0=0.45取值。
5、 基本雪壓,南京地區(qū)設(shè)計(jì)周期50年,取0.65Kpa,設(shè)計(jì)周期100年取0.75Kpa。
6、 對(duì)小塔樓的界定應(yīng)慎重,當(dāng)塔樓高度對(duì)房屋結(jié)構(gòu)適宜高度有影響時(shí),小塔樓應(yīng)報(bào)院結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)確定。
7、 施工圖涉及到鋼網(wǎng)架、電梯及其它設(shè)備予留的孔洞、機(jī)坑、基礎(chǔ)、予埋件等一定要寫明:“有關(guān)尺寸在澆筑混凝土之前必須得到設(shè)備廠家簽字認(rèn)可方可施工。”
8、 砌體結(jié)構(gòu)不允許設(shè)轉(zhuǎn)角飄窗。
9、 鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)必須注明:焊縫質(zhì)量等級(jí),耐火等級(jí),除銹等級(jí),及涂裝要求。
10、 砌體工程設(shè)計(jì)必須注明設(shè)計(jì)采用的施工質(zhì)量控制等級(jí)。(一般采用B級(jí))。
11、 砌體結(jié)構(gòu)不宜設(shè)置少量的鋼筋混凝土墻。
12、 砌體結(jié)構(gòu)樓面有高差時(shí),其高差不應(yīng)超過(guò)一個(gè)梁高(一般不超過(guò)500mm)。超過(guò)時(shí),應(yīng)將錯(cuò)層當(dāng)兩個(gè)樓層計(jì)入總樓層中。
二.結(jié)構(gòu)計(jì)算
13、 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算總體信息的取值:
(1) 鋼筋混凝土容重(KN/m3)取26~27,全剪結(jié)構(gòu)取27,若取25,對(duì)于剪力墻需輸入雙面粉層荷載。(規(guī)范取24~25)
(2) 地下室層數(shù),取實(shí)際地下室層數(shù),當(dāng)含有地下室計(jì)算時(shí),不指定地下室層數(shù)是不對(duì)的,請(qǐng)審核人把關(guān)。
(3) 計(jì)算振型數(shù),取3的倍數(shù),高層建筑應(yīng)至少取9個(gè),考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí),振型應(yīng)不少于15個(gè),對(duì)多塔結(jié)構(gòu)不應(yīng)少于塔數(shù)×9。計(jì)算時(shí)要檢查Cmass-x及Cmass-y兩向質(zhì)量振型參與系數(shù),均要保證不小于90%,達(dá)不到時(shí),應(yīng)增加振型數(shù),重新計(jì)算。
(4) 地震信息中的“活荷質(zhì)量一般折減系數(shù)”RMC取0.5,具體問(wèn)題時(shí)按照《抗震》5.1.3條)。
(5) 自振周期應(yīng)考慮填充墻體對(duì)剛度的影響進(jìn)行折減。當(dāng)添充墻為磚墻時(shí): 框架結(jié)構(gòu)0.6-0.7,框剪結(jié)構(gòu) 0.7-0.8,剪力墻結(jié)構(gòu) 0.9-1.0。
(6) 活荷載信息中“柱、墻活荷載是否折減”,一般不折減,“傳到基礎(chǔ)的活荷載是否折減”,應(yīng)折減。
(7) 調(diào)整信息中“中梁剛度增大系數(shù)”BK取2.00;
“梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)”BT=0.85~0.9;
“梁跨中旁矩增大系數(shù)”BM=1.05~1.10,一般取1.05;活荷載大于3.0Kpa的多高層,1.1~1.2
“連梁剛度折減系數(shù)”BLZ取0.50~0.7,在內(nèi)力和位移計(jì)算中,最小取0.50,一般取0.55,當(dāng)結(jié)構(gòu)位移由風(fēng)荷載控制,不宜小于0.8;
“梁扭矩折減系數(shù)”TB,一般取0.40;
“全樓地震力放大系數(shù)”一般1.0,當(dāng)λ不滿足”抗震規(guī)范“5.25條時(shí),用此系數(shù)調(diào)至滿足;
“0.2Q0”框剪結(jié)構(gòu)必須要求調(diào)整;
“頂塔樓內(nèi)力放大”當(dāng)振型數(shù)多于9個(gè),取1,否則需放大取3。
14、 結(jié)構(gòu)審核人應(yīng)在初步設(shè)計(jì)階段對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行審核把關(guān)。對(duì)主要參數(shù)應(yīng)作控制,如:剪重比、周期比(以扭轉(zhuǎn)為主的基本周期與第一平動(dòng)周期之比)、位移比(最大彈性層間位移與層間平均位移之比),滿足規(guī)范基本要求。
15、 有斜樓座的看臺(tái)、劇場(chǎng)由于整體性差,樓層剛度無(wú)窮大的假定難于形成,應(yīng)補(bǔ)充單榀驗(yàn)算
三、對(duì)地質(zhì)勘察報(bào)告的基本要求:
16、如果由設(shè)計(jì)院布置鉆孔,提勘察要求,須加注明:勘察部門應(yīng)根據(jù)勘察規(guī)范及現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況作必要調(diào)整。若業(yè)主委托設(shè)計(jì)已完成鉆探,設(shè)計(jì)人應(yīng)根據(jù)以下基本要求作審查:
(1) 鉆孔控制點(diǎn)的布置應(yīng)布置在建筑物的外圍,即建筑物四角應(yīng)有鉆孔。
(2) 鉆孔分一般性鉆孔和控制性鉆孔,對(duì)孔深要求:勘探孔深應(yīng)能控制主要持力層,當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度不大于5m時(shí),勘探孔的深度對(duì)條形基礎(chǔ)不應(yīng)小于基礎(chǔ)底面寬度的3倍,對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)不應(yīng)小于1.5倍,且不小于5米;對(duì)高層建筑和需作變形驗(yàn)算的地基,控制性勘探孔的深度應(yīng)超過(guò)地基變形計(jì)算深度。
(3) 樁基勘探深度
a. 布置1/3-1/2的勘探孔為控制性孔,且安全等級(jí)為一級(jí)建筑樁基場(chǎng)地至少布置3個(gè)控制性鉆孔,安全等級(jí)為二級(jí)的建筑樁基不應(yīng)少于2個(gè)控制性鉆孔,控制性孔深度應(yīng)穿過(guò)樁端以下壓縮層厚度,一般性鉆孔應(yīng)深入樁端平面以下3~5米。
b. 嵌巖樁鉆孔應(yīng)深入持力層巖層不小于3~5倍樁徑,當(dāng)持力層較薄時(shí),控制性鉆孔應(yīng)穿過(guò)持力巖層,巖溶地區(qū),應(yīng)查明溶洞、溶溝分布情況。
(4) 勘察報(bào)告,除了要作取土勘探孔,還應(yīng)要求現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試,單橋靜力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試,對(duì)于適于采用予制樁基的場(chǎng)地,應(yīng)要求提供JGJ94-94---公式5.2.6-1所要求的單橋靜力觸探比貫入阻力值估算的樁周側(cè)阻力和樁端阻力。
(5) 嵌巖樁基,應(yīng)要求勘察報(bào)告提供南京地基規(guī)范,嵌巖樁公式9.9.4-3所要求的各項(xiàng)系數(shù)、巖石單軸抗壓強(qiáng)度以及基巖的完整性。
(6) 對(duì)于有地下室的工程,應(yīng)要求勘察報(bào)告提供基坑支護(hù)設(shè)計(jì)所要求的各項(xiàng)工程特性指標(biāo)。
(7) 當(dāng)?shù)叵滤癫剌^淺,建筑地下室存在上浮問(wèn)題時(shí),應(yīng)要求勘察報(bào)告提供用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位。
(8) 勘探報(bào)告應(yīng)劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地土類別,并對(duì)飽和砂土及粉土進(jìn)行液化判別。
(9) 樁基設(shè)計(jì)應(yīng)要求勘探報(bào)告提供各種樁型的參數(shù),以便作多種樁基方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比,避免只有一種樁基參數(shù),思路受到勘探部門的限制,而不能選擇更好的基礎(chǔ)方案。
四、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
17、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),確定基礎(chǔ)面積或樁數(shù)量,上部的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。相應(yīng)的抗力應(yīng)采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。
18、 計(jì)算地基變形時(shí),傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合,不計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。
19、 基礎(chǔ)底板的配筋,應(yīng)按抗彎計(jì)算確定,地基反力采用的是荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的地基反力設(shè)計(jì)值。承臺(tái)配筋計(jì)算時(shí),采用相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的樁豎向力設(shè)計(jì)值。
20、 靜載試驗(yàn)所確定的單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2為單樁豎向承載力特征值Ra。
21、 (1)人工挖孔樁的樁長(zhǎng)不宜大于40m,亦不宜小于6m,樁長(zhǎng)少于6m的按墩基礎(chǔ)考慮,樁長(zhǎng)雖大于6m,但L/D(D為擴(kuò)大端直徑)<3亦按墩基計(jì)算。
(2)人工挖孔樁計(jì)算單樁承載力時(shí),樁側(cè)阻力可按混凝土護(hù)壁外直徑計(jì)算,計(jì)算樁端阻力和樁身強(qiáng)度時(shí),僅取內(nèi)徑為樁身計(jì)算直徑。
(3)支承在微風(fēng)化巖上長(zhǎng)徑比L/d≤5的端承樁,只計(jì)端阻,不計(jì)側(cè)阻,支承于其它土層或中風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖土的樁, 端承樁計(jì)算摩阻力,但有擴(kuò)大頭的樁,其擴(kuò)大部分及以上1~ 2m范圍內(nèi)不計(jì)樁周側(cè)阻力。
22、 對(duì)樁基設(shè)計(jì),應(yīng)作兩種以上樁型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比。
五、構(gòu)造設(shè)計(jì)
23、 鋼筋連接有三種基本型式:搭接、焊接、機(jī)械連接。由于現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量有時(shí)得不到保證,對(duì)于22及以上直徑的鋼筋,優(yōu)先采用機(jī)械接頭,不宜焊接。
24、 用以減少溫度和收縮不利影響的后澆帶澆筑間隔時(shí)間,一般要求60天以上(GB50010-9.1.3條說(shuō)明)。
25、 混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力是沿板的整個(gè)厚度作用,所以特別強(qiáng)調(diào)上、下表面同時(shí)配置附加鋼筋的必要性,GB50010-10.1.9條,根據(jù)國(guó)內(nèi)、外工程經(jīng)驗(yàn)給出板上、下表面每個(gè)方向的附加鋼筋均不宜小于0.1%的建議。我院已發(fā)的暫行規(guī)定有關(guān)條款需修改,對(duì)于陽(yáng)角房間、屋面所有板塊,計(jì)算不配鋼筋的部位另加抗溫度、收縮分布鋼筋,板厚120,φ6-200,板厚100,φ6-220。
26、 受力鋼筋的直徑與構(gòu)件截面高度及跨度應(yīng)呈一定的比例,GB50010-10.2.1對(duì)梁最小鋼筋直徑作了規(guī)定(當(dāng)梁高h(yuǎn)≥300mm時(shí),不應(yīng)小于10mm;當(dāng)梁高h(yuǎn)<300mm時(shí),不應(yīng)小于8mm。)。對(duì)現(xiàn)澆板,一般考慮(建議):
板厚120以下的、適宜的鋼筋直徑為8~12
板厚120~150以下的、適宜的鋼筋直徑為10~14
板厚150~180以下的、適宜的鋼筋直徑為12~16
板厚180~220以下的、適宜的鋼筋直徑為14~18
板厚150以上的板,應(yīng)采用HRB335。
27、 對(duì)臥置于地基上的基礎(chǔ)筏板,板厚大于2M,除應(yīng)沿板的上、下表面布置縱橫方向的鋼筋外,需沿板厚度向不超過(guò)1M設(shè)置與板面平行的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片,其直徑不小于12mm,縱橫方向的間距不大于200mm.
28、 地下室外墻板以及剪力墻中溫度收縮應(yīng)力較大部位(頂層、外墻),水平分布鋼筋配筋率不宜小于0.30%,不應(yīng)小于0.25%。當(dāng)墻厚超過(guò)400,單側(cè)水平分布筋配筋率不宜小于0.2%。
29、 屋面天溝、雨蓬應(yīng)考慮滿水荷載,當(dāng)天溝、雨蓬深度超過(guò)500時(shí),應(yīng)在天溝、雨蓬側(cè)板設(shè)泄水孔,此時(shí)水重可計(jì)至泄水孔底面,此外還須考慮找坡層的重量。
30、 現(xiàn)澆板樓面,考慮在使用周期靈活布置輕質(zhì)隔墻時(shí),可將隔墻每米長(zhǎng)自重的30%作為每平方米樓面的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算,且不小于1.0Kpa,其永久值系數(shù)可取0.5。
31、 現(xiàn)澆板內(nèi)埋設(shè)設(shè)備暗管時(shí),管外徑不得大于板厚的1/3,交叉管線應(yīng)妥善處理,并使管壁至板上下邊凈距不小于25mm。
32、 挑檐轉(zhuǎn)角位于陽(yáng)角時(shí)的加強(qiáng)配筋。
挑檐轉(zhuǎn)角位于陰角時(shí)的加強(qiáng)配筋。
33、 結(jié)構(gòu)平面圖中,所有受力構(gòu)件都應(yīng)相對(duì)于軸線標(biāo)注定位尺寸(陽(yáng)臺(tái)、雨篷挑出長(zhǎng)度、梁距軸線距離等)。
34、 轉(zhuǎn)換層現(xiàn)澆板最小厚度180,最小配筋率0.3%! ∞D(zhuǎn)換層上下各一層現(xiàn)澆板需加強(qiáng),板厚宜150mm,最小配筋率0.25%.
35、 連續(xù)跨梁配鋼筋時(shí),支座兩側(cè)的鋼筋直徑盡可能相同,以便鋼筋穿過(guò)支座,避免兩側(cè)不同的鋼筋都在支座錨固,造成節(jié)點(diǎn)鋼筋過(guò)密,影響節(jié)點(diǎn)混凝土澆灌筑。
12.我在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中總結(jié)出來(lái)的幾條歪理
看到有不少談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的,受益非淺。在此本人總結(jié)了的幾條“更常見”和“更可怕”,供大家討論。
1、變形過(guò)大比構(gòu)件破壞“更常見”。按正常設(shè)計(jì),一般很少會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件破壞的事。但實(shí)際工程常常出現(xiàn)變形過(guò)大(包括裂縫)的事,誰(shuí)看了都膽戰(zhàn)心驚。設(shè)計(jì)人好沒面子。本人的教訓(xùn):一個(gè)工程的樓板厚度不足,雖不會(huì)破壞,但在未裝修地面時(shí),人一跺腳就顫。
結(jié)論:一定要作正常使用狀態(tài)的驗(yàn)算。
2、地基沉降造比基礎(chǔ)破壞“更常見”。由地基沉降造成的建筑物傾斜、開裂等現(xiàn)象很多,但好象沒幾個(gè)人見過(guò)基礎(chǔ)破壞的事故吧?
結(jié)論:重視地基承載力、沉降等計(jì)算,做好地基處理,保守點(diǎn)沒壞處;A(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)不必過(guò)分放大。
3、濕陷性黃土比液化“更可怕”。濕陷性黃土一旦遇水就玩完,實(shí)際情況是常常會(huì)漏水。液化只有在地震情況下才有問(wèn)題。
結(jié)論:濕陷性黃土一定要認(rèn)真處理好。
4、柱子壞了比梁板壞了“更可怕”。柱子一旦壞了會(huì)造成大面積倒塌,而且不好補(bǔ)救。梁板壞了一般不至于大面積倒塌,也容易補(bǔ)救。
結(jié)論:設(shè)計(jì)柱子時(shí)多想一想安全性,設(shè)計(jì)梁板時(shí)多想一想經(jīng)濟(jì)性。
5、構(gòu)造不正確比構(gòu)件配筋不足“更可怕”。構(gòu)造不正確往往會(huì)造成隱性的、極大的薄弱環(huán)節(jié)。配筋稍有不足,一般不會(huì)出問(wèn)題。
結(jié)論:重視構(gòu)造。
6、框架結(jié)構(gòu)中填充墻出問(wèn)題比承重構(gòu)件出問(wèn)題“更常見”。許多人全身心地投入承重構(gòu)件的計(jì)算,忽視了填充墻的拉結(jié)、砌筑、抹灰等問(wèn)題。結(jié)果工程還沒完工就出現(xiàn)了墻裂縫,抹灰空鼓等現(xiàn)象。工程還沒完就讓設(shè)計(jì)人現(xiàn)眼。
結(jié)論:重視填充墻的構(gòu)造。
7、懸挑構(gòu)件比其它構(gòu)件“更可怕”。懸挑梁一旦出問(wèn)題,往往就從高空落下去了。超靜定結(jié)構(gòu)的梁壞了,一般是個(gè)大裂縫,很少會(huì)掉地下。
結(jié)論:對(duì)懸挑構(gòu)件不要心疼鋼筋。
8、正常使用下的破壞比地震破壞“更可怕”。正常使用下結(jié)構(gòu)壞了,肯定會(huì)有人找你的麻煩。地震的時(shí)候,誰(shuí)先死還不知道呢。
結(jié)論:不妨單獨(dú)算一次正常使用情況下的配筋。
9、概念錯(cuò)誤比計(jì)算錯(cuò)誤“更可怕”。概念錯(cuò)了就全錯(cuò)了,往往沒救,而且下次還會(huì)錯(cuò)。計(jì)算錯(cuò)了往往是局部錯(cuò),好補(bǔ)救,下次就不會(huì)錯(cuò)了。
結(jié)論:概念不清千萬(wàn)別做設(shè)計(jì)
10、施工不到位比設(shè)計(jì)時(shí)少配一根鋼筋“更可怕”。施工不到位(如節(jié)點(diǎn)處砼不密實(shí)),你的設(shè)計(jì)全部白搭,出事的機(jī)率很大。設(shè)計(jì)中少配一根筋,一般能僥幸不出事。
結(jié)論:要充分考慮施工的方便性。
13.我的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作小結(jié)--(2)上部結(jié)構(gòu)部分
1、設(shè)計(jì)坡屋頂時(shí),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(jì)坡屋面時(shí),屋脊(陽(yáng)角、陰角)處,梁可適當(dāng)減小,當(dāng)板跨較小時(shí),可以不設(shè)梁,否則可能影響使用,凈高不足,再者,也會(huì)造成看上去影響美觀。
3、樓梯柱(中間平臺(tái)作用處)應(yīng)該全程加密,因?yàn)樵撝鶠槎讨?br />
4、對(duì)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(duì)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(chǎng)等8m跨梁,取300x800的梁不好,應(yīng)取350x700,對(duì)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?yàn)椋?br />
①梁寬加寬,抗剪有利,符合“強(qiáng)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(duì)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(shí),應(yīng)和建筑協(xié)商好該問(wèn)題。
8、對(duì)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(jì)算結(jié)果,判斷結(jié)構(gòu)類型。
9、梁配筋時(shí),應(yīng)充分考慮梁的錨固長(zhǎng)度,特別是次梁,應(yīng)盡量滿足圖集要求。
10、板配筋時(shí),應(yīng)注意Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)鋼的區(qū)別(是否有彎鉤),以及板厚不同時(shí),千萬(wàn)注意不能把鋼筋拉通。
11、畫大樣圖時(shí),一定要對(duì)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(shí),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(shí),應(yīng)同時(shí)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(qiáng)。
15、高層建筑中,樓板開大洞后,宜按JGJ3-2002第4.3.8條加強(qiáng)。
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。
由于水平有限,而且工作比較繁忙,也許總結(jié)的不夠全面,也不夠準(zhǔn)確,希望我們大家一起來(lái)討論,補(bǔ)充得更完整
.在日常結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
------以下發(fā)表的部分是自己在工作中的總結(jié),部分來(lái)源于已發(fā)表的論文,僅供大家參考!歡迎批評(píng)指正!
1、高層建筑的嵌固部位新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《抗震規(guī)范》)和《高規(guī)》第第5.3.7條規(guī)定:“高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位時(shí),地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。”同時(shí)規(guī)定了嵌固部位相應(yīng)的構(gòu)造要求。但并不是要求地下室頂板必須作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。有些高層結(jié)構(gòu)不具備這樣的條件,如高層主體范圍以外的純地下室地下一層為綠化覆土層,嵌固部位就應(yīng)降至地下一層樓板,并按此條件進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計(jì)。(高層主體外地下一層為綠化,但是上下層剛度比能滿足規(guī)范要求的話,可以嵌固至首層樓板,可以考慮此部分土體的嵌固作用;觽(cè)壁均有回填,對(duì)于沒有大的純地下室,基坑側(cè)壁同樣是回填土,情況應(yīng)該是一樣的。我認(rèn)為不用進(jìn)行區(qū)分by腳踏實(shí)地 )
2、抗震設(shè)計(jì)的高層建筑,當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí),新規(guī)范除對(duì)頂板的厚度及配筋等提出要求以外,還規(guī)定:a、“地下室柱截面每一側(cè)的縱向鋼筋面積,除應(yīng)符合計(jì)算要求外,不應(yīng)少于地上一層對(duì)應(yīng)柱每側(cè)縱筋面積的1.1倍”。設(shè)計(jì)時(shí),各柱可在保持地上縱筋布置的情況下,在地下室每一側(cè)的第二排再附加縱筋即可。b、地上一層的框架結(jié)構(gòu)柱和抗震墻墻底截面的彎矩設(shè)計(jì)值除應(yīng)按規(guī)范各相關(guān)條文進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)整外,位于地下室頂板的梁柱節(jié)點(diǎn)左右梁端截面實(shí)際受彎承載力之和,不宜小于上下柱端實(shí)際受彎承載力之和。
3、關(guān)于轉(zhuǎn)換梁新的《高規(guī)》已經(jīng)明確規(guī)定,當(dāng)剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí),應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱,或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施,減小梁端部彎距對(duì)墻的不利影響。但有個(gè)別工程設(shè)計(jì),將框支梁(轉(zhuǎn)換梁)直接垂直支承于一般厚度的剪力墻上,而未對(duì)墻體采取上述加強(qiáng)措施。其中有些轉(zhuǎn)換梁是大跨度單跨梁垂直支承于兩端墻體;有些轉(zhuǎn)換梁甚至位于支承墻的門洞邊;有些支承墻因多層架空,高厚比不滿足要求。這類情況,為增強(qiáng)轉(zhuǎn)換梁兩端的約束能力,滿足其鋼筋錨固要求,必須在轉(zhuǎn)換梁兩端的墻體中設(shè)置墻體端柱或扶壁柱,或加厚墻體設(shè)置暗柱(必要時(shí)加型鋼),并按框支柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4、新《高規(guī)》第10.2.8條,對(duì)各抗震等級(jí)框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求,同時(shí)增加了最小面積配箍率的要求,并作為強(qiáng)制性條文。
5、對(duì)一、二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位控制軸壓比,并設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,是《高規(guī)》為保證剪力墻的延性,新增加的要求。在剪力墻約束邊緣構(gòu)件配箍特征值為λv/2的區(qū)段,規(guī)范允許配置箍筋或拉筋。所設(shè)拉筋應(yīng)同時(shí)鉤住墻體的水平分布筋(或箍筋)和豎向分布筋,而不能有一部分拉筋僅鉤住墻體的豎向分布筋。當(dāng)此區(qū)段的體積配箍率或拉筋的豎向間距不能滿足規(guī)范要求時(shí),應(yīng)同時(shí)設(shè)置箍筋。
6、新的《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》對(duì)各抗震等級(jí)剪力墻在各種情況下的厚度與層高(或無(wú)支長(zhǎng)度)的比值作了更詳細(xì)的規(guī)定,比舊規(guī)范要求更嚴(yán)。當(dāng)難以滿足墻體厚高比的要求時(shí),新規(guī)范也給出了墻體穩(wěn)定的計(jì)算方法。
7、地下室外墻作為混凝土構(gòu)件,在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí),側(cè)土壓力作為地下室外墻的永久荷載,不僅要乘荷載分項(xiàng)系數(shù),而且因?yàn)樗鹂刂谱饔,按新的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取》1.35,(與人防荷載組合時(shí)仍取1.2)。另外,嚴(yán)格來(lái)講,地下室外墻的側(cè)土壓力應(yīng)按靜止土壓力計(jì)算,但在實(shí)際設(shè)計(jì)中,經(jīng)常采用主動(dòng)土壓力計(jì)算,已經(jīng)偏小。因此,不能再不乘分項(xiàng)系數(shù)。?
8、高層建筑地下室布置的一些墻體,地上對(duì)應(yīng)位置無(wú)墻。如果在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底板時(shí)將這些不出地面的墻作為支座,則此墻應(yīng)按深梁進(jìn)行設(shè)計(jì),核算其剪壓比能否滿足要求。
9、有些工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,框架梁或剪力墻連梁的抗震等級(jí)較高,對(duì)構(gòu)件剪壓比驗(yàn)算應(yīng)予以重視,當(dāng)電算超限時(shí)做必要的處理
10、一些高層建筑設(shè)計(jì),南北側(cè)窗臺(tái)高度不同。如南側(cè)為落地窗或低窗臺(tái)(200-300mm),北側(cè)為高窗臺(tái)(900-1100mm)。在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中,剪力墻的連梁高度均未考慮窗臺(tái),且連梁剛度折減系數(shù)取規(guī)范最小值0.5,周期折減系數(shù)取1.0。但施工圖設(shè)計(jì),窗臺(tái)與墻同寬,且與主體混凝土結(jié)構(gòu)整體現(xiàn)澆。在水平荷載作用下,剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度分布及對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響、外墻肢及連梁的內(nèi)力將與設(shè)計(jì)狀態(tài)不符。因此,應(yīng)按實(shí)際連梁高度進(jìn)行整體計(jì)算,或采取以下措施:a、未作為連梁設(shè)計(jì)的窗臺(tái)后砌,采取有效施工措施防止不同墻體材料之間出現(xiàn)裂縫;b、減薄混凝土窗臺(tái)厚度或在窗臺(tái)墻與窗間墻連接處設(shè)控制縫。
11、關(guān)于主次梁結(jié)點(diǎn)部位(梁面同高)的間接受荷情況,我國(guó)新老規(guī)范都明確規(guī)定應(yīng)設(shè)置附加橫向鋼筋,并承擔(dān)全部集中荷載。同時(shí),不允許用布置在集中荷載影響區(qū)內(nèi)的斜截面受剪箍筋代替附加橫向鋼筋。
12、主次梁樓蓋中,當(dāng)抗震設(shè)計(jì)框架梁上的荷載以集中荷載為主時(shí),如果按箍筋加密區(qū)間距進(jìn)行電算,對(duì)抗震要求的箍筋加密區(qū)段以外的截面,因其剪力比支座截面衰減不多,故應(yīng)驗(yàn)算此截面的斜截面受剪承載力。如計(jì)算需要,應(yīng)延長(zhǎng)箍筋加密區(qū)的長(zhǎng)度。
13、抗震設(shè)計(jì)時(shí)的型鋼混凝土框支柱或框架柱,其箍筋設(shè)置除滿足規(guī)范規(guī)定的體積配箍率及構(gòu)造要求以外,同一截面內(nèi)的箍筋肢距,同樣要滿足規(guī)范對(duì)鋼筋混凝土框架柱的要求。必要時(shí)仍要設(shè)置復(fù)合箍。
14、在較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面布置中,經(jīng)常存在多方向柱網(wǎng)相接區(qū)域。有些設(shè)計(jì)將每根柱與周圍各柱均用框架梁連接起來(lái),形成不同方向的多梁交于一柱,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋錨固和混凝土施工困難。實(shí)際上,對(duì)于現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu),水平地震力主要靠樓板傳遞,每根柱只要在兩個(gè)接近垂直的方向有梁連接即可,不必將所有柱都連起來(lái)。