建筑结构设计中,最困惑的问题及方法解析(中篇)
小智审图2020-10-21

  框架柱纵筋上层比下层大合理吗

框架柱是压弯构件,上部(尤其是顶层)框架柱一般都是轴压力比较小,弯矩比较大,这是属于大偏心受压状态。大偏心受压状态下轴压力是有利的,即轴压力越大配筋越小,轴压力越小配筋越大。因此在高烈度区或大柱网的情况下就会出现框架柱越到上部楼层柱纵筋越大的现象。

  梁挠度超限怎么办

钢筋混凝土受弯构件的挠度应按荷载的准永久组合计算,即不考虑风荷载和地震作用,一般情况下仅考虑1.0恒+0.5活。
1、当计算的长期挠度不大于规范限值的1.20倍时,可以用指定施工预起拱值的办法解决,一般施工预起拱值为L/400。
2、当计算的长期挠度大于规范限值的1.20倍时,应加大梁高。

  梁计算裂缝超限怎么办

钢筋混凝土构件的计算应按荷载的准永久组合计算,即不考虑风荷载和地震作用,一般情况下仅考虑1.0恒+0.5活。容易出现梁计算裂缝超限的情况是:
1、跨度大于6.0米的简支梁或跨度超过9米的连续梁;
2、低烈度区跨度大于9.0米且支座配筋率超过2.0%的框架梁。
当计算裂缝不大于规范限值的1.1倍时,可以小直径纵筋减小计算裂缝宽度。当计算裂缝大于规范限值的1.1倍时,应优先考虑加大梁高。

  什么是楼板大开洞

当楼板开洞尺寸大于1个柱网尺寸且洞口尺寸超过对应边长的30%时,一般就可以认为是大开洞。

  楼板大开洞应采取什么加强措施

1、加厚洞口附近(楼板削弱的那个部分)楼板(一般为相邻楼板厚度的1.25倍),配筋率双层双向0.25%;
2、在洞口周边设置边梁,当不能设置明梁是可以设置暗梁,边梁及暗梁的配筋应加强。边梁的纵筋要放大1.25倍,腰筋应为抗扭腰筋;暗梁宽度可板厚的2~3倍,纵向钢筋配筋率为1.0~1.5%。
3、计算分析时应在“特殊构件补充定义”中定义为“弹性膜”。

  梁纵筋有哪些规定和要求

1、每排纵筋的摆放的最大根数应满足《砼规》9.2.1条要求;梁纵筋直径不宜小于12mm,选用的梁直径应与梁截面相适应,考虑抗震结构的延性及结构构件的抗裂要求,不宜选用直径很大的钢筋,梁底筋最少根数,当梁宽b≤200时为2,b=250~300时为3,b≥350时为4,当b≥400时应考虑满足箍筋肢距而取相应的最少根数。

2、梁纵向受拉钢筋的最小配筋率应满足《砼规》11.3.6条的要求;梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,梁的纵向钢筋的配置,需满足《抗规》6.3.4条第1和第2点要求。

3、梁端截面底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,应满足《抗规》6.3.3条第2点要求;此条容易因悬挑端上部纵筋伸过支座内侧后,造成内侧梁端截面底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值不满足及内侧支座受拉钢筋配筋率大于2%时,不同的抗震等级对应的箍筋最小直径没有增大2mm。

4、钢筋的直径级差。同一截面内的梁底或面筋(指受力筋),其直径不宜相差两级,如Ф20可与Ф18, Ф16并用,但Ф22不宜与Ф16并用。

5、通长筋与架立筋的使用原则:《抗规》6.3.4条

①一、二级框架梁:

双肢箍时:拉通两根面筋

四肢箍时:A:拉通二根面筋+架立筋(2Ф12)B:拉通四根面筋:(二根面筋<1/4座面筋时)

②三、四级框架梁:双肢箍时为2Ф12(与主筋搭接)

四肢箍时为4Ф12(与主筋搭接)

③普通次梁的架立筋根据跨度可为(2Ф10)或(2Ф12)。《砼规》9.2.6条

6、架立筋的使用根据甲方对经济性有要求时使用,没有要求的情况下,可以根据箍筋的肢数拉通相应的支座钢筋数量,避免使用小直径通长钢筋与支座钢筋绑扎搭接。

7、梁纵筋尽量控制支座负筋及跨中底筋的钢筋排数不超过2排。一是考虑支座处钢筋太密,混凝土的浇捣不好施工,不易保证质量,二是从经济性的角度。

  梁箍筋有哪些规定和要求

1、梁箍筋加密区配置需满足《抗规》6.3.3条要求,容易违反的地方是一级抗震时箍筋最小直径没有从10开始;加密区箍筋最大间距忽视与梁高的关系,如受建筑条件限制,框架梁梁高为350mm时,箍筋最大间距应满足350/4,取85mm。

2、梁箍筋非加密区配置需满足沿梁全长的面积配箍率。《砼规》11.3.9条

3、梁箍筋肢距需满足《抗规》6.3.4条第3点,一般情况下,350mm以下宽度梁两肢箍,350mm及以上宽度4肢箍,800mm及以上6肢箍,不建议使用奇数肢箍;抗震等级为一级时,梁宽尽量不做300mm,以避免使用3肢箍。

  梁上起柱需要设置附加箍筋和附加吊筋吗

梁下部或梁截面高度范围作用有集中荷载,不仅限于次梁,还有吊挂荷载、雨蓬钢梁埋件等,此时梁下部混凝土处于拉-拉的受力的复合状态,其合力形成的主拉应力容易导致梁腹板中产生纵向斜裂缝,因此均需设置附加箍筋或吊筋。受力较小时,优先采用附加箍筋;附加箍筋直径应与该处现有箍筋直径一致。受力较大时,可采用附加箍筋和吊筋组合。

当在梁上托柱时,柱轴力直接通过梁上部受压混凝土进行传递,当梁上柱轴力不大时不用验算柱传递的集中荷载对梁所产生的剪切作用,但如果柱所传递的荷载较大(超过两层时),还需在梁中配置相应的吊筋和箍筋,用以提高框架梁的抗剪性能。千万要注意并不是所有的梁上起柱位置都不必附加吊筋和箍筋,而应该根据梁上柱轴力大小来确定。

  柱纵向钢筋有哪些要求

1、柱全部纵向钢筋的配筋率,不应小于《抗规》6.3.7条的规定值;柱的纵向钢筋的配置,需满足《抗规》6.3.8条要求。

2、柱的纵向受力钢筋直径不宜小于12mm,纵向钢筋净间距不应小于50mm,且不大于300mm,圆柱中纵向钢筋根数不宜少于8根,不宜少于6根,且沿周边均与布置。

  柱箍筋有哪些要求

1、柱箍筋的配置,需满足《抗规》6.3.9条要求;尤其注意柱端箍筋加密区箍筋的最小体积配箍率要求。

2、梁柱节点核心区箍筋大于柱端加密区箍筋时,需单独指定节点核心区箍筋。柱配筋时,需先判断柱子是否是短柱,如果剪跨比小于等于2,柱箍筋需全高加密。

3、柱箍筋肢数按下列图形确定:

1.jpg

4、纵筋根数超过上图中箍筋肢数时,允许纵筋隔一拉一,不需要再增加箍筋肢数,以免核心区箍筋太多影响节点核心区混凝土的浇捣而影响质量。

  板的受力钢筋有哪些要求

1、板的最小配筋率需满足《砼规》8.5.1条要求。

2、板钢筋的直径通常用的最多是右上方的Φ8和Φ6,一般板面用Φ8,板底钢筋用Φ8或Φ6。钢筋的间距需满足《砼规》9.1.3条要求。常用的受力钢筋的直径从考虑施工方便的角度看,通长采用100、125、150、175、200mm,如果需控制经济性,则根据计算结果选取对应的面积最接近的间距,如板支座处计算结果308mm2,可直接选用Φ8@160。钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%,《砼规》5.4.3条。

3、板的受力钢筋的长度需满足《砼规》9.1.4条要求;

普通楼板:负筋采用分离式配筋方式,当跨度≥4.5m时负筋拉通50%;

屋面板:双层双向拉通,支座处可搭配附加短筋,附加短筋长度可取净跨1/5。

  等高井字梁的交点,是否设置附加箍筋或吊筋,其吊筋构造要求如何

江湖中绝大多数设计单位做法是在等高井字梁交点的四边每侧构造设置3根附加箍筋。其实如果两向跨度、截面、受力、配筋均相同时,则两方向井字梁从受力上讲没有主次之分,共同受力,此时可以不设置附加箍筋。即使考虑到活荷载不利布置及实际活荷载分布的差异性导致次梁内力存在差异,可以在井字梁每侧附加一道箍筋即可。

  关于伸缩缝最大间距问题

1、当采用有效措施下,一般常规项目伸缩缝最大间距可比规范要求放宽2倍左右。温差叫小地区更是可以放宽。

2、减小温度应力措施:1顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率,对于剪力墙结构,这些部位的最小构造配筋率为0.25%,实际工程一般在0.3%以上;2顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层;3现浇结构两端楼板中配置温度筋,配置直径(8)较小、间距较密(150mm)的温度筋,能起到良好的作用。

3、减小混凝土收缩应力措施:1每30~40m间距留出施工后浇带,带宽800~1000mm;钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在45d后浇灌;2采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂。

  隔墙下不布梁如何处理

楼板上砌固定隔墙且墙下不设梁时,可采用等效均布荷载作为恒载考虑。双向板可用该墙的线荷载除以与板垂直的跨度进行等效。单向板可用该墙的线荷载除以短跨进行等效。

  塔楼建筑组合平面长度较大时,如何处理

高层住宅小区中经常会出现组合建筑平面的情况,当建筑组合平面长度较大时,在不影响建筑使用功能和立面的前提下,一般应通过抗震缝将其分分隔成几个长度较小、平面较规则的结构单元。这样不仅使得结构受力简单,而且会较大幅度地降低结构造价。

  裙楼平面长度较大时,如何处理

高层住宅小区中经常会出现一个大裙楼上部有多个塔楼的情况,在不影响建筑使用功能和立面的前提下,一般宜在裙楼平面多个塔楼间设置抗震缝,避免形成超长大底盘多塔楼结构。这样可使得结构受力简单,结构设计难度降低,而且会降低结构造价。

  剪力墙布置原则

1、缝凸角必布墙,楼梯、电梯必布墙,墙墙宜对直联合。

2、剪力墙间距:6度、7度宜6~8米,8度宜3~5米。

3、剪力墙形状宜双向且简单,优先L形、T形,其次用一字形、C形,偶尔用工形、Z形。

4、凡是约束边缘构件不能做成高规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少用。

5、多用普通剪力墙,少用甚至不用短肢剪力墙。

  剪力墙混凝土等级的经验取值

1、对于6、7度设防地区,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C60,30层C50,20层C40。

2、对于8度设防地区或基本风压大于0.8的地区,,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C50,30层C40,20层C35。

  剪力墙厚度和长度的经验取值

1、剪力墙厚度h与楼层数n关系:6度为h=8n,7度为h=10n,8度为h=12~15n,且h≥200mm。

2、剪力墙长度L:不超过30层的建筑,6、7度剪力墙长度较短,一般为8.5~12h;8度区剪力墙长度较长,一般为12~20h。

  是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米

1、一般来说,在一个结构平面中,剪力墙的长度不宜相差过大,通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米,否则其将吸收过大的地震力,在地震时将首先破坏,对抗震是十分不利的。

2、当剪力墙围合成筒体时,各片之间互相作用形成一个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高,因此筒体墙段长度可以大于8米。

  上下楼层剪力墙长度可变化吗

1、一般情况下,上下楼层改变剪力墙厚度,保持剪力墙长度不变。

2、当为了保证上下楼层建筑空间净尺寸相同,也可以保持剪力墙厚度不变,改变剪力墙长度。

3、一般不采用既改变剪力墙厚度又改变剪力墙长度的做法。

  是否可采用大部分由跨高比大于5的框架梁联系的剪力墙结构

大部分由跨高比大于5的框架梁联系的剪力墙结构其受力性能类似与框架结构,对抗震性能较差。因此对于层数不多的6、7度设防地区是可以采用的,对于高烈度区则应尽量避免采用。

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