【結(jié)構(gòu)設計快速入門】重點內(nèi)容總結(jié)
☆ 上部結(jié)構(gòu)的落腳點是基礎(chǔ),基礎(chǔ)的落腳點是地基,,也就是持力層,。
☆ 看勘察報告時,直接看結(jié)束語和建議中的持力層土質(zhì),,地基承載力特征值和地基類型以及基礎(chǔ)砌筑標高,。
☆ 10ka≈1t/㎡ 1kN≈100kg ☆ 一般認為持力層土提供的承載力特征值不小于180kPa(即18t)的為好土,,低于180kPa的土可認為土質(zhì)不好。
☆ 按照地基承載力從大到小排序為:穩(wěn)定巖石,,碎石土>密實或中密砂>稍密實粘土>粉質(zhì)粘土>回填土和淤泥質(zhì)土,。
☆ 回填土的承載力特征值一般為60~ 80kPa。
☆ 在不危及安全的前提下,,基礎(chǔ)盡量要淺埋。因為地下部分所占的造價一般是工程總造價的30﹪~ 50﹪,,這筆費用是很可觀的,。
☆ 除了淺埋外,還有埋深的上限,,就是基礎(chǔ)至少不得埋在凍土深度范圍內(nèi),,否則基礎(chǔ)會受到冰反復脹縮的破壞性影響。
☆ 結(jié)合鉆探點號看懂地質(zhì)剖面圖,,并一次確定基礎(chǔ)埋置標高,。
☆ 重點看結(jié)束語或建議中對存在飽和沙土和飽和粉土的地基,是否有液化判別,。飽和軟土的液化判別對地基來說是至關(guān)重要的一項技術(shù)指標,,必須要明確提供,責任重大,,不得含糊,。☆ 重點看兩個水位:歷年來地下水的最高水位和抗浮水位,。
☆ 特別注意結(jié)束語或建議中定性的預警語句,,并且必要時將其轉(zhuǎn)寫進基礎(chǔ)的一般說明中。
這些條款如下:
1. 本工程地下水位較高,,基槽邊界條件較為復雜,,應妥善選擇降水及基坑邊坡支護方案,并在施工過程中加強觀測,。降水開始后須經(jīng)設計人員同意后方可停止,。
2. 采用機械挖土時嚴禁擾動基地持力層土,施工時應控制機械挖土深度,,保留300mm厚土層,,用人工挖至槽底標高,如有超挖現(xiàn)象,,應保持原狀,,并通知勘察及設計單位進行處理,不得自行夯填,。
3. 基槽開挖到位后應普遍釬探,,并及時通知勘察及設計單位共同驗槽,,確認土質(zhì)滿足設計要求后方可進行下步施工。
4. 基槽開挖較深,,施工時應注意,,在降水時應采取有效措施,避免影響相鄰建筑物,。
5. 建議對本樓沉降變形進行長期觀測(此條款多用于加層,,擴建建筑物和基礎(chǔ)設計等級為甲級或者復合地基或軟弱地基上基礎(chǔ)設計等級為乙級的建筑物與受到臨近深基坑開挖施工影響或受到場地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物,當然也包括那些需要積累建筑經(jīng)驗或進行設計反分析的工程),。
☆ 特別注意結(jié)束語或建議中場地類別,,場地類型,覆蓋層厚度和地面下15m范圍內(nèi)平均剪切波速,。
☆ 一般看好土下是否存在不良工程地質(zhì)中的局部軟弱下臥層,,若果有,要根據(jù)自己所做的的基礎(chǔ)形式驗算一下軟弱下臥層的承載力
☆ 關(guān)于荷載的取值
1. 恒荷載:樓面符載統(tǒng)一取2.0kN/㎡,這是建筑專業(yè)樓面做法的自重,,目的是為裝修改造留有適當?shù)挠嗟?,不包括樓板結(jié)構(gòu)自重和板底做法的重量。
2. 住宅中輕質(zhì)隔墻的自重,,無論是輕質(zhì)隔墻還是位置有可能靈活自由布置的隔墻,,統(tǒng)一按恒荷載考慮,一律取值為2.0 kN/㎡,。
3. 住宅的活荷載,,也是取2.0 kN/㎡(三個2.0 kN/㎡:樓面做法自重,輕質(zhì)隔墻自重,,活荷載取值),。
4. 屋面恒荷載4.0 kN/㎡,屋面活荷載:上人時2.0 kN/㎡,,不上人時0.5kN/㎡(而對于輕鋼結(jié)構(gòu)的屋面,,一定要在結(jié)構(gòu)總說明中寫明:本工程為不上人屋面,活荷載設計值為0.5 kN/㎡,,嚴禁超載),。
5. 需要記住三個數(shù)據(jù):2.5 kN/㎡,4.0 kN/㎡,,7.0 kN/㎡2.5 kN/㎡適用于人或物可能比較集中的樓面,,如一般樓梯,一般陽臺,,一般廁所,,一般廚房,會議室,閱覽室,,醫(yī)院門診,,教室等。4.0 kN/㎡適用于人或物有可能更集中更密集的樓面,,比如健身房,,看臺,舞廳,,商店,,旅客等候室,展覽廳,,消防疏散樓梯等,。7.0kN/㎡用于兩個機房和一個變電室,即通風設備機房,,電梯機房和高壓變壓室。因為這些地方不僅有設備荷載,,還有設備基礎(chǔ)的荷載也是很大的,。
6. 地下一層頂板,或者近似認為是±0.000板,,它的活荷載取值為8~10 kN/㎡,。因為施工到±0.000時,施工單位往往工程備料統(tǒng)統(tǒng)堆放在地下一層頂板上,,這樣便于施工隨時隨地取用,。同時要注意的是,當±0.000板活荷載取值8~10 kN/㎡時,,此時恒荷載中的隔墻自重可取為1.0 kN/㎡或者更小,,因為堆放大批施工備料時,隔墻的施工一般還未完成,。(設計±0.000板時,,在截面尺寸相同的情況下,板和梁的配筋往往要比其他樓層大)概念第一位,,計算第二位
(一)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件盡可能拉結(jié)成整體,,不宜各自為政
(1)單獨柱基間宜設置拉梁
△拉梁的實際作用就是將各單獨柱基拉結(jié)成一體,以避免個別獨立基礎(chǔ)個體獨自沉降,,導致基礎(chǔ)之間產(chǎn)生沉降差,,對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次生應力,致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂等其他不良影響,;拉梁的截面尺寸要足夠大,,具備一定的剛度,拉梁的高度應為跨度的1/20~1/15,。
(2)加層屋頂各柱間同樣要設置構(gòu)造拉梁
△用拉梁把本來各自為政的獨立懸臂柱拉結(jié)為一個整體,,即一柱受側(cè)力,,立即波及擴散到其他各柱,共同抵抗水平力,。
(3)加固改造項目中后作構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)構(gòu)件均宜有構(gòu)造拉結(jié)
△改造工程中的原則:盡量少或不破壞原結(jié)構(gòu),,即多保留少破壞
(二)有關(guān)鋼筋錨固的構(gòu)造原則——優(yōu)先采用平直段錨固,并且構(gòu)件優(yōu)先自錨
(1)水平直段優(yōu)先,,彎折段為輔助△在承受靜力荷載為主的情況下,,水平段的粘結(jié)能力起主導作用,彎折后的錨固效果還不足水平段的70%
(2)構(gòu)件內(nèi)的鋼筋錨固盡量在本構(gòu)件內(nèi)部完成△原因是如果進入其他構(gòu)建中錨固,,一方面會造成其他構(gòu)件內(nèi)部鋼筋密集,,混凝土難澆筑,難振搗,,另一方面,,和其他構(gòu)件的內(nèi)部鋼筋也會有位置打架的可能,所以要盡量避免△當本構(gòu)件錨固確實不能滿足錨固長度的規(guī)范要求時,,再被迫進入其他的構(gòu)件內(nèi)錨固,,以補足長度要求
(三)次要讓位于主要的原則——明確哪些鋼筋的位置對結(jié)構(gòu)設計來說更重要原則:構(gòu)件讓支座
(1)柱與主梁
△一般情況下為了外墻與柱外皮平齊的美觀效果,承托外墻的梁的外皮也必須與柱的外皮平齊,。此時梁的外側(cè)縱筋就會與柱的外側(cè)縱筋打架,。這時候,柱是梁的支座,,是主要的受力構(gòu)件,,柱的縱筋就更重要一些,因此梁的縱筋就要避讓柱的縱筋,。具體做法是,,梁的外側(cè)縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過柱縱筋后,,再做1:6的斜坡歸位,。
(2)主梁與次梁
△主梁與次梁的上部縱筋也不可避免的會打架,此時當然是主梁更重要,,次梁的縱筋要避讓主梁的縱筋,。具體做法是,次梁的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,,待繞過主梁上部縱筋后,,再做1:6的斜坡歸位。
(3)梁和板
△梁和板的上部鋼筋也會發(fā)生打架,,同理,,梁是重要構(gòu)件,板的上部鋼筋要避讓梁的上部鋼筋。具體做法是,,板的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,,待繞過梁上部縱筋后,再做1:6的斜坡歸位,。
(4)雙向板
△雙向板配筋時上下雙層雙向鋼筋,,哪個方向放在外側(cè),哪個方向放在內(nèi)側(cè),?誰放在外側(cè),,誰的有效高度就大,就有利,,當然是重要的鋼筋放在外側(cè),;誰是重要鋼筋呢,顯然受力大的鋼筋是重要鋼筋,;于是得出結(jié)論,,受力大的鋼筋放在外側(cè),另一方向的鋼筋放在內(nèi)側(cè),?!骷夹g(shù)交底時,一般要說:圖紙上鋼筋直徑大,,間距密的鋼筋放在外側(cè),相反的就放在內(nèi)側(cè)
(5)剪力墻
△顧名思義,,剪力墻的主要作用是抗剪,,而抗剪主要是由箍筋——也就是水平鋼筋來發(fā)揮作用的,所以要把水平鋼筋放在豎向鋼筋的外側(cè)
(6)混凝土擋土墻
△混凝土擋土墻的主要作用是擋土壓抗彎,,而主要發(fā)揮抗彎作用的是豎向鋼筋選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com ,,所以要把豎向鋼筋放在外側(cè),水平鋼筋放在內(nèi)側(cè)
(7)地下室的外墻
△地下室的外墻,,既是豎向貫穿全樓始終的剪力墻,,同時又式擔負著擋土,抗彎的擋土墻,,它的情況要具體分析,,關(guān)鍵是看地下室外墻的豎向位置:當位于地下一層時,抗震和擋土同樣重要,,但為了方便施工的連續(xù)和統(tǒng)一,,可以同地上剪力墻一樣處理,水平筋放外側(cè),;但是地下室墻位于地下二層及以下位置時,,由于地下二層及以下的墻深埋于土中,可不用考慮抗震,而豎向埋深越深,,土壓力越大,,所以這種擋土墻的性質(zhì)就越突出,故此豎向筋宜放置在外側(cè),,水平筋宜放置在內(nèi)側(cè),。
(四)混合結(jié)構(gòu)未必都可采用——框架結(jié)構(gòu)按抗震設計時,嚴禁采用局部砌體承重之混合形式
△既然是框架結(jié)構(gòu),,柱梁就是承重和抗側(cè)力的主體構(gòu)件,,因為磚墻同框架相比材料剛度小,只能是自承重或當作輕質(zhì)隔墻使用,。如果局部出現(xiàn)磚墻參與承重或抗側(cè)力,,就意味著讓材料剛度小的承擔材料剛度大的任務,磚墻肯定不能勝任,,最終要提前垮掉,。
△抗震設計時應有意識的設置多道防線,使得地震作用先破壞剛度較大的第一道防線,,當一部分地震作用耗散在大剛度的材料上之后,,其余較小的地震力再被剛度小的材料來吸收,這樣的設計才是合理的,,框架-磚墻承重的混合形式使得地震作用一次集中破壞了兩種承重材料,,沒有體現(xiàn)多道防線的設計理念。
(五) 結(jié)構(gòu)設計時,,(特別是基礎(chǔ)設計時)何時用荷載設計值,,何時用標準值
△荷載設計值是標準值為了安全起見或人為或科學的安全放大
△上部結(jié)構(gòu)設計中:采用標準值的:變形(撓度或剛度)計算,裂縫計算采用設計值的:強度,,內(nèi)力,,配筋等的計算△基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計中:采用標準值的:地基承載力計算(確定基礎(chǔ)底面積以及埋深),地基變形計算(建筑物沉降),,穩(wěn)定性驗算(土壓力,,滑坡推力、地基以及斜坡的穩(wěn)定性)采用設計值的:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力計算(基礎(chǔ)或承臺高度,、結(jié)構(gòu)截面,、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋以及材料強度驗算)
△特別指出:基礎(chǔ)一般底面積計算對應采用標準值,,標準值為荷載設計值除以一個系數(shù),,過去舊規(guī)范時一般取為1.25.;而對于新規(guī)范,,民用建筑的柱,、基礎(chǔ)等構(gòu)件,,轉(zhuǎn)換系數(shù)宜取1.26~1.31(以恒荷載占到總荷載的比例為標準)
(六)結(jié)構(gòu)設計中哪些構(gòu)件和哪些部位適合直接靜力手算,哪些部位必須準確電算
△適合手算的:現(xiàn)澆混凝土板配筋,、以承受豎向荷載為主的梁(一般放大系數(shù)取1.2~1.5),、柱的構(gòu)造配筋率控制和截面確定、地下結(jié)構(gòu)的構(gòu)件埋深較深而不考慮地震時(如地下室的外墻,,附壁柱,,各類基礎(chǔ))。
△適合電算的:鋼結(jié)構(gòu)工程,、柱的內(nèi)力組合,、上部結(jié)構(gòu)的地震作用。各類板的實用簡化算法雙向板和單向板的界定:矩形板在四邊支撐的情況下,,相鄰邊長之比小于2為雙向板,,大于等于2為單向板。設計要點:①板厚的確定方法與樓板設計荷載的計算方法②板內(nèi)配筋的計算方法
(一)單向板配筋的簡化算法
△ 板厚一般取跨度的1/30△ 彎矩:兩端簡支時 M = qL /8兩端固定時M =M = qL /16一端固定,,一端簡支時M =M = qL /14
△ 配筋:A =M/(0.9f h )
△ 板內(nèi)彎矩是按照鋼筋集度分布的,,鋼筋集中使用在了支座,那么支座會相應的多承擔些彎矩,,跨中相應少一些,;鋼筋集中使用在了跨中,那么跨中會相應多承擔些彎矩,,支座少一些,,支座和跨中的彎矩總和為qL /8。
(二)雙向板的計算方法
△ 板厚:一般取板塊短跨尺寸的1/40△ 板的尺寸:四邊簡支情況下可以做到11m×11m;四邊固定的情況下可以做到12m×12m,,在正常的民用荷載作用下,,不會出現(xiàn)問題
△ 板的配筋:采用塑性計算方法,查表計算,,注意混凝土的泊松比ν=0.2
△ 異形雙向板等效為規(guī)則雙向板的算法:
①對于L形的雙向板,,可以補齊缺失的板塊,,然后按一個完整的大雙向板計算;構(gòu)造上要在這個L形板的陰角處另外增加5根45°斜向支座的上鐵,。
②對于很不規(guī)則的其他異形雙向板,,條件允許時設一個明次梁,,將異形板分割成兩個小的規(guī)則板塊計算,梁高取跨度的1/15,;條件不允許時,,可設置暗梁,梁高同大板厚,,同時必須大于160mm,,梁寬一般大于等于1000mm,。暗梁主筋直徑不宜大于16mm。
(七)挑板配筋的算法△ 板厚:取凈跨的1/10
△ 板的尺寸:跨度一般不宜大于1.5m,,但可適當突破到2.0m,。
△ 懸挑構(gòu)件的設計不應該過分追求經(jīng)濟,設計時不應該冒進,,構(gòu)件荷載估計大些,,配筋配大些,是明智之舉,,懸挑構(gòu)件應該安全儲備比常規(guī)構(gòu)件大些,。
△ 挑板的板厚一旦確定后,與其相鄰的作為支座的板塊的板厚應盡量取和它的厚度相同,。
△ 對于大挑板板下部應該配置足夠的受壓鋼筋,,以減少因板徐變而產(chǎn)生的附加撓度,一般下部鋼筋為上部鋼筋的1/3~1/2,,而且間距為150mm左右,。各類梁的實用簡化算法△在板向梁導荷載時,單向板和雙向板是不相同的,;梁端的支座情況不同時,,其彎矩的計算也是不同的