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作為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,這些框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要點,你都了解嗎?
一、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。
二、各層的結(jié)構(gòu)布置圖,包括:(1)預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。(2)現(xiàn)澆板的配筋(板上、下鋼筋,板厚尺寸)。(3)關(guān)于過梁布置及輕隔墻。(4)雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。(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)計及施工,也較美觀。(6)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。(7)梁布置及其編號,應按層編號,如L-1-XX,1指1層,XX為梁的編號。柱布置及編號。(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。(9)屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。(10)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,對應畫結(jié)構(gòu)詳圖。
三、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。并應考慮節(jié)點處基礎(chǔ)底面積雙向重復使用的不利因素,適當加寬基礎(chǔ)。(2)當基礎(chǔ)下有防空洞或枯井等時,可做一大厚板將其跨過。(3)混凝土基礎(chǔ)下應做墊層。當有防水層時,應考慮防水層厚度。(4)建筑地段較好,基礎(chǔ)埋深大于3米時,應建議甲方做地下室。(5)地下室外墻為混凝土時,相應的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。(6)抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫,連接處應加強。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)。(8)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。(9)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。(10)獨立基礎(chǔ)的拉梁宜通長配筋,其下應墊焦碴。拉梁頂標高宜較高,否則底層墻體過高。(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、底板鋼筋應拉通(多層的負筋可截斷1/2或1/3),且縱向基礎(chǔ)梁的底筋也應拉通。(13)基礎(chǔ)平面圖上應加指北針。(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)底面積不應因地震附加力而過分加大,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。請參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎(chǔ)規(guī)程。
四、暖溝圖及基礎(chǔ)留洞圖:(1)溝蓋板在遇到電線管時下降(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。暖溝較深時應驗算強度。(3)洞口大于400時應加過梁,暖溝應加通氣孔。(4)基礎(chǔ)埋深較淺時暖溝入口底及基礎(chǔ)留洞有可能比基礎(chǔ)還低,此時基礎(chǔ)應局部降低。(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)。應按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設(shè)計。(6)暖溝一般做成1200寬,1000的在維修時偏小。
五、樓梯詳圖:(1)應注意:梯梁至下面的梯板高度是否夠(樓梯平臺的結(jié)構(gòu)下緣至人行通道的垂直高度不應低于2.0m),以免碰頭,尤其是建筑入口處。樓梯平臺凈寬不得小于樓梯梯段凈寬,且不應小于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、折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區(qū)內(nèi)La,折梁還應加附加箍筋(5)樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同,注意樓梯板標高與樓面板的銜接。(6)樓梯梯段板計算方法:當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米時,應采用1/10的計算系數(shù),并上下配筋相同;當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時,應采用1/8的計算系數(shù),板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并且不得過大。此兩種計算方法是偏于保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通,并應與梯段板的配筋相應。梯段板板厚一般取1/25~1/30 跨度。(7)注意當板式樓梯跨度大于5米時,撓度不容易滿足。應注明加大反拱或增大配筋。(8)當休息平臺板為懸挑板時,其內(nèi)部的樓梯梯段板負筋應大于休息平臺板的板上筋,長度也應大于平臺板筋。(9)樓層處的休息平臺板的配筋應與樓層板統(tǒng)一考慮配筋,主要是板的負筋。
六、梁詳圖:(1)梁上有次梁處(包括挑梁端部)應附加箍筋和吊筋,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)折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區(qū)內(nèi)La,還應加附加箍筋(4)梁上有次梁時,應避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應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。(5)原則上梁縱筋宜小直徑小間距,有利于抗裂,但應注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相應。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應將縱筋等距,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,但梁端箍筋應加密。(7)考慮抗扭的梁,縱筋間距不應大于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。挑梁配筋應留有余地。(10)梁上開洞時,不但要計算洞口加筋,更應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,鋼筋加大一倍,撓度減小60%左右,同時梁的上筋應大部分通長布置,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。扁梁的箍筋應延伸至另一方向的梁邊。(16)當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,應采用四肢箍。
七、柱詳圖:(1)地上為圓柱時,地下部分應改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍,并按規(guī)范加密。角柱、樓梯間柱應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,可不必驗算。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,不滿足時應加橫筋。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。(6)盡量避免短柱,短柱箍筋應全高加密,短柱縱筋不宜過大。(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)獨立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時,挑梁長度應有限制。
八、重點注意或設(shè)計原則:(1)抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚嬎恪?拐痱炈銜r應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,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)應設(shè)計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。應加強垂直地震作用的設(shè)計,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、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。(3)框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級。(4)由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構(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剛度很大,其它地方不加剪力墻,對梯井和整體結(jié)構(gòu)都十分不利。(7)建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,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)當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁。(10)過街樓處的梁上筋應通長,按偏拉構(gòu)件設(shè)計。(11)電線管集中穿板處,板應驗算抗剪強度或開洞形成管井。電線管豎向穿梁處應驗算梁的抗剪強度。(12)構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸出, 否則應驗算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L型柱。(13)驗算水箱下、電梯機房及設(shè)備下結(jié)構(gòu)強度。水箱不得與主體結(jié)構(gòu)做在一起。(14)當?shù)叵滤缓芨邥r,暖溝應做防水。一般可做U型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內(nèi)暖溝。有地下室時,混凝土應抗?jié)B,等級S6或S8,混凝土等級應大于等于C25,混凝土內(nèi)應摻入膨脹劑。混凝土外墻應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,應注意驗算變形。(16)突出屋面的樓電梯間的柱為梁托柱時應向下延伸一層,不宜直接錨入頂層梁內(nèi),并且托梁上鐵應適當拉通。錯層部位應采取加強措施。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,并應加密。錯層處可加一大截面梁,上下層板均錨入此梁。(17)等基底附加壓力時基礎(chǔ)沉降并不同。(18)應避免將大梁穿過較大房間,在住宅中嚴禁梁穿房間。(19)當建筑布局很不規(guī)則時,結(jié)構(gòu)設(shè)計應根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置,并采取相應的構(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(啞鈴狀),此時中間很小的結(jié)構(gòu)的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚,并雙層配筋。(20)較大跨度的挑梁下柱子內(nèi)跨梁傳來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,因鋼筋上部均為保護層,應適當增大錨固長度或增加一10d的垂直段。
九、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。十、關(guān)于降水問題:
當有地下水時,應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),及何時才能停止降水(通過抗浮計算決定)。
十一、進行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計人員還應掌握如下設(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。并應考慮當?shù)氐胤叫缘慕ㄖㄒ?guī)。設(shè)計人員應熟悉當?shù)氐慕ㄖ牧系臉?gòu)成、貨源情況、大致造價及當?shù)氐牧晳T做法,設(shè)計出經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系。十二、關(guān)于繪圖:(1)一般鋼筋粗線寬度為.45, 距邊界線1,圓點直徑為.6。(2)應注意墻身剖面、連梁剖面、墻出挑梁的水平筋位置。(3)注意一、二級鋼是否加彎鉤,二級鋼的斷點一般不加45度直鉤,除非不能表達清楚。(4)字高應為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,在說明處多用7。當多個數(shù)字一樣時,個數(shù)在前,如11X280=3080。
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