建筑结构设计的全过程

建筑结构设计的全过程内容摘要：

内 La，折梁还应加附加箍筋 (5).楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同，注意楼梯板标高与楼面板的建筑结构设计流程 第 20 页，共 77 页 衔接。 (6).楼梯梯段板计算方法：当休息平台板厚为 80～ 100，梯段板厚 100～130，梯段板跨度小于 4 米时，应采用 1/10 的计算系数，并上下配筋相同；当休息平台板厚为 80～ 100，梯段板厚 160～ 200，梯段板跨度约 6 米左右时，应采用 1/8 的计算系数，板上配筋可取跨中的 1/3～ 1/4，并且不得过大。 此两种计算方法是偏于保守的。 任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通，并应与梯段板的配筋相应。 梯段板板厚一般取 1/25~1/30 跨度。 (7).注意当板式楼梯跨度大于 5 米时，挠度不容易满足。 应注明加大反拱或增大配筋。 (8).当休息平台板为悬挑板时，其内部的楼梯梯段板负筋应大于休息平台板的板上筋，长度也应大于平台板筋。 (9).楼层处的休息平台板的配筋应与楼层板统一考虑配筋，主要是板的负筋。 : (1).梁上有次梁处 (包括挑梁端部 )应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。 梁 上小柱和水箱下 , 架在板上的梁 , 不必加附加筋。 可在结构设计总说明处画一节点，有次梁处两侧各加三根主梁箍筋，荷载较大处详施工图。 (2).当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。 当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。 外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。 梁也可偏出柱边一较小尺寸。 梁与柱的偏心可大于 1/4柱宽，并宜小于 1/3 柱宽。 建筑结构设计流程 第 21 页，共 77 页 (3).折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内 La，还应加附加箍筋 (4).梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的 主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。 （此条是从弹性计算角度出发）。 当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。 (5).原则上梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应。 箍筋按规定在梁端头加密。 布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。 小断面的连续梁或框架梁，上、下部纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。 (6).端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。 (7).考虑抗扭的梁，纵筋间距不应大于 300 和梁宽，即要求加腰筋，并且纵筋和腰 筋锚入支座内 La。 箍筋要求同抗震设防时的要求。 (8).反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋承受，或适当增大箍筋。 梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。 (9).挑梁宜作成等截面 (大挑梁外露者除外 )。 与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。 变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。 变截面梁的挠度也大于等截面梁。 挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。 一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承载力不足。 对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。 挑梁配筋应留有余地。 (10).梁 上开洞时，不但要计算洞口加筋，更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。 梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。 建筑结构设计流程 第 22 页，共 77 页 (11).梁净高大于 500 时，宜加腰筋，间距 200，否则易出现垂直裂缝。 (12).挑梁出挑长度小于梁高时，应按牛腿计算或按深梁构造配筋。 (13).尽量避免长高比小于 4 的短梁，采用时箍筋应全梁加密，梁上筋通长，梁纵筋不宜过大。 (14).扁梁宽度不必过大，只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。 因为在挠度计算时，梁宽对刚度影响不大，加宽一倍，挠度减小 20%左右。 相对来讲，增大钢筋更 经济，钢筋加大一倍，挠度减小 60%左右，同时梁的上筋应大部分通长布置，以减小混凝土徐变对挠度的增大，如果上筋不小于下筋，挠度减小 20%。 (15).框架梁高取 1/10~1/15 跨度，扁梁宽可取到柱宽的两倍。 扁梁的箍筋应延伸至另一方向的梁边。 (16).当一宽框架梁托两排间距较小的柱时，可加一刚性挑梁，两个柱支承在刚性挑梁的端头。 (17).梁宽大于 350 时，应采用四肢箍。 7. 柱详图： (1).地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。 圆柱纵筋根数最少为 8 根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应 有一圈半的水平段。 方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。 角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。 幼儿园不宜用方柱。 (2).原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于 200。 (3).柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，一般情况下仅在柱的四角才有建筑结构设计流程 第 23 页，共 77 页 条件埋设较粗的管。 管截面面积占柱截面 4%以下时，可不必验算。 柱内不得穿暖气管。 (4).柱断面不宜小于 450X450，混凝土不宜小于 C25，否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足 的要求，不满足时应加横筋。 异型柱结构，梁纵筋一排根数不宜过多，柱端部 纵筋不宜过密，否则节点混凝土浇筑困难。 当有部分矩形柱部分异型柱时，应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近，不要相差太大。 (5).柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。 (6).尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。 (7).考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。 (8).独立柱上或柱的中部（半层处）有挑梁时，挑梁长度应有限制。 在用 PKPM 软件计算梁柱时，应尽量采用 TAT 或 SATWE 三维软件。 相对平面框架 PK 来讲，第一，计算结果更接近实际 受力状态，如地震力或风力是按抗侧移刚度分配，而不是按框架的楼面从属面积，还如从框架柱出挑的梁和从次梁出挑的梁，因次梁的支座 (框架梁 )发生下沉变形，内力重分布，从框架柱出挑的挑梁配筋将较大。 第二，快速方便，三维软件整体计算，不必生成单榀框架，再人工归并，可整楼归并。 第三， TAT 或 SATWE还可以进行井式梁的计算，由于 PKPM 软件计算梁时仅按矩形计算，而井式梁的断面较小，有可能超筋，此时可取出弯距再按Ｔ型梁补充计算，不必直接加大梁高。 在绘制施工图时，较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接，造价相差不大，但机械 连接可靠并易于检查。 机械连接接头位置建筑结构设计流程 第 24 页，共 77 页 可任意，但一次截断的钢筋不大于 50%，接头位置应错开 70d。 8. 重点注意或设计原则 : (1).抗震验算时不同的楼盖及布置 (整体性 )决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。 抗震验算时应特别注意场地土类别。 8 度超过 5 层有条件时，尽量加剪力墙，可大大改善结构的抗震性能。 框架结构应设计成双向梁柱刚接体系，但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。 应加强垂直地震作用的设计，从震害分析，规范给出的垂直地震作用明显不足。 (2).雨蓬不得从填充墙内出挑。 大跨度雨蓬、阳台等处 梁应考虑抗扭。 考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。 (3).框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。 (4).由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时，应验算构件的最小配筋率。 (5).出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。 (6).框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑，但不能采用砖墙承重。 应采用每层的梁承托每层的墙体重量。 梯井四角加构造柱，层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。 因楼电梯间位置较偏，梯井采用混凝土墙时刚度很大，其它地方不加剪力墙，对梯井和整体结构都十分不利。 (7).建筑 长度宜满足伸缩缝要求，否则应采取措施。 如：增大配筋率，通长配筋，改善保温，铺设架空层，加后浇带等。 (8).柱子轴压比宜满足规范要求。 (9).当采用井字梁时，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不计。 周建筑结构设计流程 第 25 页，共 77 页 边一般加大截面的边梁。 (10).过街楼处的梁上筋应通长，按偏拉构件设计。 (11).电线管集中穿板处，板应验算抗剪强度或开洞形成管井。 电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。 (12).构件不得向电梯井内伸出 , 否则应验算是否能装下。 电梯井处柱可外移或做成 L 型柱。 (13).验算水箱下、 电梯机房及设备下结构强度。 水箱不得与主体结构做在一起。 (14).当地下水位很高时，暖沟应做防水。 一般可做 U 型混凝土暖沟，暖气管通过防水套管进入室内暖沟。 有地下室时，混凝土应抗渗，等级 S6或 S8，混凝土等级应大于等于 C25，混凝土内应掺入膨胀剂。 混凝土外墙应注明水平施工缝做法，一般加金属止水片，较薄的混凝土墙做企口较难。 (15).采用扁梁时，应注意验算变形。 (16).突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层，不宜直接锚入顶层梁内，并且托梁上铁应适当拉通。 错层部位应采取加强措施。 女儿墙内 加构造柱，顶部加压顶。 出入口处的女儿墙不管多高，均加构造柱，并应加密。 错层处可加一大截面梁，上下层板均锚入此梁。 (17).等基底附加压力时基础沉降并不同。 (18).应避免将大梁穿过较大房间，在住宅中严禁梁穿房间。 (19).当建筑布局很不规则时，结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置，并采取相应的构造措施。 如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时 (哑铃状 )，此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考建筑结构设计流程 第 26 页，共 77 页 虑。 板厚应加厚，并双层配筋。 (20).较大跨度的挑梁下柱子内跨梁传来的荷载将大 于梁荷载的一半。 挑板道理相同。 (21).挑梁、板的上部筋，伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时，因钢筋上部均为保护层，应适当增大锚固长度或增加一 10d 的垂直段。 (加气块或陶粒 )自重 (含双面抹灰 )： 150 墙： ， 200 墙：， 250 墙： ， 300 墙： KN/m2。 泰柏板： KN/m2。 ：当有地下水时，应在图纸上注明采取降水措施，并采取措施防止周围建筑及构筑物因降水不能正常使用 (开裂及下沉 )，及何时才能停止降水 (通 过抗浮计算决定 )。 11. 进行框架结构设计时，设计人员还应掌握如下设计规范：建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。 并应考虑当地地方性的建筑法规。 设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法，设计出经济合理的结构体系。 12. 关于绘图： (1).一般钢筋粗线宽度为 .45, 距边界线 1，圆点直径为 .6。 (2).应注意墙身剖面、连梁剖面、墙出挑梁的水平筋位置。 (3).注意一、二级钢是否加弯钩，二级钢的断点一般不加 45 度直钩，建筑结构设计流程 第 27 页，共 77 页 除非不能表达 清楚。 (4).字高应为 ,5,7,10,14, 高宽比：。 在图面中，一般英文字高取 或 , 汉字取 或 5，在说明处多用 7。 当多个数字一样时，个数在前，如 11X280=3080。 结构设计的 “四项基本原则 ” 刚柔相济，多道防线，抓大放小，打通关节 刚柔相济 合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。 结构太刚则变形能力差，强大的破坏力瞬间袭来时，需要承受的力很大，容易造成局部受损最后全部毁坏；而太柔的结构虽然可以很好的消减外力，但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。 结构是 刚多一点好，还是柔多一点好。 刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢。 这些问题历来都是专家们争论的焦点，现今的规范给出的也只是一些控制的指标，但无法提供 “放之四海皆准 ”的 精确答案。 最后，专家们达成难以准确言传的共识：刚柔相济乃是设计者的追求。 道也许都是相通的。 想想看，人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢。 思考的哲人们对此各抒已见，力求给出处世的灵丹妙方。 总的来讲，做人太刚和太柔都不受推崇。 过份刚强者，应变能力差，难以找到共同受力的合作者，便要我行我素，要鹤立鸡群，即使面对任何突然袭来的恶势力，亦敢于硬顶硬撞 而不留变通的余地，这种时候必须有足够的刚度才能立于不败，否则一旦后继乏力，油尽灯枯就会发生脆性破坏，导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。 在盛建筑结构设计流程 第 28 页，共 77 页 赞这种刚气之余，却鲜有人能够或者愿意完全去做到，英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。 人们唯有感叹道：精神可嘉，方法难取。 世人处世多以 “柔 ”为本，退一步海阔天空，和为贵。 柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。 但过柔亦为人所不耻。 因为 “柔 ”必然产生变形以适应外力，太柔的结果必然是太大的变形，甚至会导致立足不稳而失去根本。 处世极为圆滑者，八面玲珑，见风使舵，整日上窜 下跳，左右逢源，活得游刃有余，这种柔得无形，表面上着实不容易受到伤害，骨子里却难免有 “似我非我 ”的疑问，弄不好会个性丧失、面目全非，可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。 所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。 用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性，也。