【內(nèi)容摘要】從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作已經(jīng)有近5年的時間了,在這期間參與和主持了各種結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計工作。其中現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的傳力是最簡明最直觀的,在多層建筑結(jié)構(gòu)中也是最常用的結(jié)構(gòu)體系之一。我對自己在現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的一些需要注意的內(nèi)容做了一些歸納和總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);設(shè)計
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
框架結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)措施 在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的,如樓板、樓梯等,寫此文的用意是希望能夠幫助設(shè)計者在做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時可減少漏項、減少差錯等。 具體內(nèi)容如下:
1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計說明
主要是設(shè)計依據(jù),抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮抗?jié)B做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節(jié)點,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如混凝土的含堿量不得超過3kg/m3等等。
2. 各層的結(jié)構(gòu)布置圖,包括:
(1).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。鋼筋宜大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200,F(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋(包括內(nèi)墻上的陽角)。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板,以利防水,并加強結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。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。
(2).關(guān)于過梁布置及輕隔墻。現(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻,過梁一般不采用預(yù)制混凝土過梁,而是現(xiàn)澆梁帶。應(yīng)注明采用的輕墻的做法及圖集。
(3).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)計及施工,也較美觀。
(4).板頂標高。可在圖名下說明大多數(shù)的板厚及板頂標高,廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。
(5).梁布置及其編號,應(yīng)按層編號,如L-1-XX,1指1層,XX為梁的編號。柱布置及編號。
(6).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)采用有限元程序計算板的內(nèi)力和配筋。板適當加厚, 洞邊加暗梁。
(7).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
(8).在平面圖上不能表達清楚的細節(jié)要加剖面,可在建筑墻體剖面做法的基礎(chǔ)上,對應(yīng)畫結(jié)構(gòu)詳圖。
3. 基礎(chǔ)平面圖及詳圖:
(1).在柱下擴展基礎(chǔ)寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素,適當加寬基礎(chǔ)。
(2).建筑地段較好,基礎(chǔ)埋深大于3米時,應(yīng)建議甲方做地下室。地下室底板,當?shù)鼗休d力滿足設(shè)計要求時,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有用),減少地震作用對上部結(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?稍诜ぐ鍏^(qū)格中間挖空墊聚苯來調(diào)整高低層的不均勻沉降。
(3).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。
(4).獨立基礎(chǔ)偏心不能過大,必要時可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎(chǔ)的底板偏心不能過大,必要時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)底版的形心宜重合,基礎(chǔ)底板可做成梯形或臺階形,或調(diào)整挑梁兩端的出挑長度。
(5).采用獨立柱基時,獨立基礎(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,但配筋也不得過小。獨立基礎(chǔ)是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結(jié)構(gòu)。面積不大的獨立基礎(chǔ)宜采用錐型基礎(chǔ),方便施工。
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。可在結(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).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))。當采用現(xiàn)澆板時,抗扭問題并不嚴重。
(4).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。
(5).反梁的板吊在梁底下,板荷載宜由箍筋承受,或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。
(6).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。
7. 柱詳圖:
(1).地上為圓柱時,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).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,不滿足時應(yīng)加橫筋。異型柱結(jié)構(gòu),梁縱筋一排根數(shù)不宜過多,柱端部縱筋不宜過密,否則節(jié)點混凝土澆筑困難。當有部分矩形柱部分異型柱時,應(yīng)注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近,不要相差太大。
(3).柱應(yīng)盡量采用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。
(4).盡量避免短柱,短柱箍筋應(yīng)全高加密,短柱縱筋不宜過大。
(5).考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有余地。
8. 進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計人員還應(yīng)掌握如下設(shè)計規(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)計規(guī)范等。并應(yīng)考慮當?shù)氐胤叫缘慕ㄖㄒ?guī)。設(shè)計人員應(yīng)熟悉當?shù)氐慕ㄖ牧系臉?gòu)成、貨源情況、大致造價及當?shù)氐牧?xí)慣做法,設(shè)計出經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系。
參考文獻: 《結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》,北京市建筑設(shè)計研究院編制 《建筑施工中的結(jié)構(gòu)問題》,羅國強、羅剛編著 《北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計規(guī)范》 文中提及的各種規(guī)范。