结构设计需注意的问题
摘要:结构设计是一门学问,对于一个刚走出校门的大学生来说,如何快速把握重点,快速出图,那么我们就不能从零开始,而是要站在前辈们总结的材料里汲取营养,不断探索,总结.这是我们的必经之路.本文将本人近几年所作的项目进行了简单的总结以及几个常用的几个
概念作了解释,希望对初学者有所帮助.
关键词:结构设计 基础设计 框架结构
1, 在本人所作的一个住宅项目现场独立基础出现砂层,明显的回填土层的处理采用了换填,夯实,填毛石混凝土,做短柱独立基础(适用于5m以内)的做法来满足设计要求,外部审查单位提出,短柱基础未考虑最小配筋率的问题,此条应参照2010混规8.5.1条;半地下室外墙为370mm的砖砌挡土墙,0.00处的梁宽为300mm,衔接处的处理,具体可以参照详图;半地下室构造柱的做法,370*370的构造柱在0.00处梁宽只有300,搭接不上,可以参照甘02系列图集第16页。
2; 在本人所作的一个矿山项目,浓密池阀板基础处理,当时开挖后与地勘严重不符,并且有积水及淤泥层,淤泥厚度不明,对此现场采取了换填的处理方式:(1)换填不应小于1.8M的级配碎石,(2)压实系数不应小于0.95,(3)每方级配碎石不应小于2.2吨。中间堆场地勘建议的持力层应在粗砂岩,实际开挖后为黄土层,最后用换填
1.8米的级配碎石来处理。处理完后到目前已正常运转1年没出现任何沉降不均匀的问题.
1, 基础设计中最好不加入桩基础护壁的内容,此部分应由施工单位自行提出施工方案,因为在李坝选场办公楼中,人工挖孔桩出现“塌孔”现象,该孔深14米,塌孔后仅仅外露3米。(该处地质为地下水+中粗沙,地下水标高在-8.00米),护壁内容最好与有当地施工经验的施工队伍因地制宜,择优而设计,多去现场多沟通. 2, 独立基础需加入独立基础柱插筋锚固参照11G101-3 59页,里面有基础高度大于及小于Lae的做法。独立基础与地下室底板相交处构造详见11G101-3 97页。嘉峪关东兴家园中施工单位对此有异议,在以后的设计中需要明确这一条。短柱基础的配筋率不足问题,参照《混规》8.5.1条纵向受力钢筋最小配筋率。嘉峪关半下室柱子截面存在地下室370墙,设置的370宽圈梁钢筋不能锚固于柱子的情况,
一,荷载选取
1, 重要性:荷载选取影响整个结构的重度,重度影响地震作用下产生的力,力的大小直接决定结构的合理性。
2, 注意事项:当住宅项目有浴池时,活载按照规范应选取为4.0KN/M2,好多设计师取2.0KN/M2.荷载选错导致整个结构在PKPM计算结果出现误差,活荷载由于软件原因造成导致活荷载选值出现不必要的错误导致梁板的配筋出现误差。。。。。。所以综上荷载是结构设计的重重之重,(荷载手算结果必须通过审核把关再去建模.
2,基本组合用于不考虑地震强度计算(分为2种1,可变荷载控制1.2
恒+1.4活,2,永久荷载控制1.35恒+0.98活2种组合取大值,恒大于活2.8倍时取1.35恒+0.98活),准永久组合:用于沉降计算。准永久组合就是活载乘一个系数,标准组合:1.0恒+1.0活为,为正常使用极限状态计算(裂缝,挠度)。一般建筑都是永久荷载组合起控制作用。
二,主体部分
1, 结构总说明中需加入砖的类型(烧结/蒸压),构造柱做法,顶面以上非承重墙拉结筋采用说明,地下室的构造柱做法参照图集02系列图集16页。对于环境类别的选取,见3.5.2条,李坝选场办公楼有浴室,环境类别的选取不合适,影响保护层厚度。
2, 填充墙的墙体拉结筋见13.3.4第3条,填充墙应沿框架柱全高每隔500~600设置2跟圆6拉结筋,6,7度时,宜沿墙全场贯通,8度,9度时,应全长贯通,基础梁施工图中最好明确是按照框架梁来施工。要考虑到建筑中间柱的偏移,梁尽量选200宽,建筑二次装修才不会出现“台”,这种台在施工后很难处理(施工是顺序板梁后柱子)
3, 客厅双向板,当板跨大于4米时,要适当加大板厚,不按1/40来取板厚,应按照1/37来取板厚。空调板要在楼板施工图里面体现出来,(有的位于楼面处,有的位于飘窗旁)对照建筑窗户,立面线条与详图是否相符,不能单以详图为准去做施工图。
4,关于大跨度框架梁的问题,李坝办公楼顶层大会议室,综合考虑大跨度梁的设计问题,该梁的跨度为10.8米,首选考虑到了扁梁方
案宽度,弯剪均通过电算,因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响并不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。按照实际来核算下部钢筋为1768mm2,跨中挠度为35.7mm,支座处为1800mm2,支座处裂缝为0.34,后来下部钢筋增大至3400,
三,钢结构部分
1, 本人所作的一个主厂房现场施工中发现主厂房抗风柱柱角螺栓选用了20mm,现场安装时,由于施工操作不当,出现“剪断”的现象,缺少节点板,及檩托的大样图,施工图中有见图集的说明,但是实际施工现场最好将此详图加入施工图中,避免以后甲方及施工队提出来施工图不完整的说辞。
2, 需注意抗风柱与角柱的轴线关系,直接影响到外墙檩托的长度的选取,要是长度不一致,那么要在施工图中有说明,将此抗风柱及角柱的檩托大样在施工图中体现出来。
3,厂房檐口的问题,要充分考虑到当地的最大降雨量,李坝在8.13日发生长期大降雨,当时要是做无组织排水会影响到整个场地排水又或散水是否需要加宽处理防止雨水渗透至独立基础底部(湿陷性黄土地区是否在独立基础底部做3:7灰土)(需与专业负责人和排水专业沟通),有组织排水需考虑图集上排水沟的宽度与深度是否能满足最大排雨量的要求,还有主厂房与中间堆场都出现了内排水的问题,需与排水专业沟通,看整个场地排水条件,在厂房内做排水沟,考虑到这些问题都会在主厂房安装时出现,所以此类问题必须提前与排水专业商榷。
4,现场代表一般为结构专业,考虑到结构专业先于其他专业出图,跟其他专业的沟通就略显重要,我们必须对于工程当中的各个设备的改动第一时间知道,并且反应在施工图中,在李坝矿山中就由上述情况导致泵池,办公楼水电暖,给料漏斗,尾矿泵站的泵基础出现不符的情况,虽然及时发现,但也给甲方造成了损失,从而结构专业给甲方留下不好的影响。
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四、周期折减的意义
为了充分考虑到非承重墙刚度对结构自振周期的影响,应为周期小的结构,其刚度较大,相应吸收的地震力也较大,若不做周期折减,其结构偏于不安全,周期折减系数是根据建筑中隔墙的多少及刚度来取值,因为隔墙不参与结构抗震计算,但他们确实存在,他们的存在会使的结构周期变小,也就是说PKPM在计算框架时,都把周期算大了,根据隔墙的多少我们可以对系数进行选值(框架0.7~0.8)之间,根据公式可以推导,根据地震影响系数曲线可得自振周期与最大影响系数成反比,底部剪力法计算时,剪力与地震影响系数成正比,在进行计算后东兴家园住宅通过对比,明显发现配筋变大,综上折减就是因为考虑填充墙的实际作用。规范在此处也有体现,在计算砌体结构时久可以取0.1~Tg阶段。
五、嵌固端与基础梁的关系
在以往的项目计算中(东兴家园,天水和谐园),嵌固端选取在基础梁顶,基础梁跟模型建在一起计算,通过实际对比,在建模型时,加上基础梁和未加基础梁的柱配筋变化很大,未加基础梁的模型配筋要
比加基础梁的模型偏大,
结束语:我从砌体(李坝总降最初方案后改为框架结构),到框架结构(剪切变形),到剪力墙结构的梁板(柱子出现的陇南限价房的转角窗处)楼梯,通过跟师傅的学习,了解的设计的真正意义,从砌体结构的加构造柱提高砌体的整体刚度,到框架结构“收“与“放”,让我了解到结构设计控制刚度的重要性及设计的意义,荷载的准确性决定了整个结构在地震作用下产生的力,通过对自震周期的了解(反应谱)让我真正感觉到框架结构设计把握的要点,根据底部剪力法可知结构的重度对抗震作用下的影响,根据地震作用下的力分配到每层的力的大小,组合节点处梁柱的的线刚度决定弯矩的分配。
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