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结构设计详述

作者:YUE 文章来源:国和网校 发布时间:2012-05-29

建筑物的结构设计 

建筑结构包括上部结构设计和基础设计。

结构工程师开展上部结构设计主要内容及步骤:1.根据建筑设计来确定结构体系、确定结构主要材料;2.结构平面布置;3.初步选用材料类型、强度等级等,根据经验初步确定构件的截面尺寸;4.结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析;5.荷载效应组合;6.构件的截面设计。此外还包括某些必要构造措施。需要依据结构专业相关规范、图集等。

基础设计:1,根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式,材料强度等级,一般有浅基础(如:独立基础、条形基础等)和深基础(如:桩基);2,基础底面积的确定及地基承载力验算;3,基础内力计算及配筋计算。4,考虑必要的构造措施

结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上,该图纸是结构工程师的语言,是直接面对施工现场及相关工程技术人员的,应该按照一定的规范绘制。

建筑常见结构形式设计注意事项 

框架结构

1、柱、梁截面应合理:由位移、轴压比、配筋率等控制,梁大跨取大截面,小跨取小截面,连续跨梁截面宽度宜相同。柱截面应每隔3层左右收小一次,以节约投资,每次收小时应每侧不小于50mm,以方便支模,也不宜大于200mm,以免刚度突变,最上段(顶上几层)可用300mm×300mm(应满足计算要求)。收小柱截面,也可相应增加使用面积。

2、混凝土强度等级:宜≥C25(留有余地),柱梁宜同,变柱截面处不变混凝土强度等级,以免刚度突变。板不宜高于C40(高规4.5.2条规定)、上海市《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》(20011220日以沪建建(2001)第0907号文发布)一。7条规定“现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30”,中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会混凝土质量专业委员会、高强与高性能混凝土专业委员会编的《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》(化学工业出版社20044月第一版)也建议“楼板、屋面板采用普通混凝土时,其强度等级不宜大于C30,基础底板、地下室外墙不宜大于C35”,其原因是为了控制水泥用量,混凝土强度等级越高,水泥用量也越多就越容易开裂。

3、柱设计:

1)混凝土设计规范10.3.11款:纵筋配筋率不宜大于5﹪,10.3.24款:纵筋配筋率大于3﹪时对箍筋直径、间距、弯钩有要求,也可焊成封闭环式(与89规范规定必须焊成封闭环式不同了),11.1.13条:抗震设计时不应大于5﹪;高规6.4.43款:不宜大于5﹪、不应大于6﹪,抗震设计时不应大于5﹪,6.4.94款同混凝土规范10.3.24款,但未要求箍筋可焊成封闭环式。

2)纵筋净间距应≥50mm(混凝土设计规范10.3.13款),抗震设计时,截面尺寸大于400mm的柱,纵筋间距不宜大于200mm.

3)一个截面宜一种直径,宜对称配筋,方便施工,自己设计也简单;钢筋直径不宜上大下小。有个2层的小工程,共16根柱子,KZ11612层配筋还有不同,共有32种截面,何苦呢?

4)强柱弱梁,纵筋不要太小,除一、二层框架可用φ16、φ18外,最好用φ20以上。

5)箍筋肢距:一级抗震等级不宜大于200mm20dd为箍筋直径)的较大值,二、三级抗震等级不宜大于250mm89规范三级300mm)及20d的较大值,四级抗震等级不宜大于300mm.何为“箍筋肢距”规范无定义,一般设计人员都认为是两根箍筋在水平方向之间的距离。箍筋肢距也不要太小,如600×600柱用6肢箍、500×500柱用5肢箍、400×400柱用4肢箍太密,无必要,也影响混凝土浇注,可对主筋隔一拉一,节约钢筋。

6)配箍率:新规范比89规范大,与柱轴压比、混凝土强度等级、箍筋抗拉设计强度有关。 7)用平法表示,不要用列表法,03G101-1图集的列表法也不直观。

4、钢筋混凝土结构中的楼梯:

1)不可用砌体支承。

2)用“小框架”支承,梁柱宜符合三级抗震要求(箍筋≥φ6@150)。

5、钢筋混凝土结构中的构造柱(GZ):

1)上端与梁板应弱连接,不连应是可以的,也可用1φ12连接,GZ上端应与梁板离开2030mm,否则会改变上端梁板的受力状况。

2GZ的箍筋可不加密,它不是抗震构件(有些标准图集有加密的)。

3GZ必须先砌填充墙(留马牙槎)后浇,施工单位有先浇的,极为不妥。

6、钢筋混凝土结构中的砌体填充墙的拉墙筋长度:不可套用砌体结构,应按抗震设计规范13.3.32款:67度时不应小于墙长的1/5且不小于700mm89度时宜沿墙全长贯通。

7、钢筋混凝土结构中的电梯机房楼板、水箱等不可用砌体支承,高规是强条。

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