各种结构体系的设计要点(混凝土部分)ppt课件.ppt
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1、1,各种结构体系设计要点,青岛北洋设计院,2,本次讨论的结构体系,砌体结构框架结构剪力墙结构框剪和框支剪力墙结构基础与地下室本部分资料仅供内部设计人员参考,3,砌体结构,承重墙能否上下对齐: 如别墅、洋房等,一般多数墙体上下不对齐,且上下层间退台较多,此时,应考虑采用其他结构形式,如框架结构、异型柱框架结构、剪力墙结构等。平面简单、较规则的别墅,上下墙体对齐且无退台(或局部退台)时,可以考虑采用砌体结构。,4,砌体结构,窗间墙尺寸是否不小于1米,最小不小于800: 墙垛过小处一般出现在靠近山墙的位置。当墙垛过小时,墙 体受压计算一般不容易满足,此时应采取加强措施,如设置钢筋 网片等。另车库层去
2、墙垛并设梁托上部墙垛 的情况不宜出现。 详抗规7.1.6规定了窗间墙等最小尺寸要求。,5,砌体结构,是否存在转角窗: 砌体结构不允许出现转角窗。,6,砌体结构,是否有错层: 如果房屋错层楼板高差超过500mm时,应按两层计算,则 层数会超过规范要求,因此错层房屋砌体结构实现不了,且错层 的砌体结构抗震更不利。(详抗规7.1.7),7,砌体结构,层高是否小于3.6米: 3.6米为建筑层高(自室内地面算起),不是结构计算层高。 层高最高时可做到3.9米,但应采用约束砌体。(详抗规7.1.3),8,砌体结构,总高度及层数是否满足规范要求: 砌体结构的层数包含储藏室、阁楼等,此部分楼层建筑不算 一层,
3、但是结构按照一层考虑,当阁楼层面积小于30%时可不做 一层考虑。6、7度区砌体结构最高层数为7层,总高度控制在21 米(最高时可做21.4米),阁楼层算至山墙尖一半的高度。(详 抗规7.1.2),9,砌体结构,是否设置了内纵墙: 满足建筑功能要求时,应尽量多设置内纵墙,且内纵墙累计 长度不宜小于房屋总长度的60%。(详抗规7.1.7),10,砌体结构,平面凹凸尺寸是否过大: 建筑平面凹凸尺寸不应超过建筑总进深的50%。如凹凸尺寸 超过建筑总进深的50%,可设置抗震缝避免平面凹凸问题(缝宽 70100mm),但建筑总长度会有所增加(缝宽+墙厚)。当建筑 平面凹凸不可避免时(如L形建筑),应考虑采
4、用其他结构形式。 (详抗规7.1.7),11,砌体结构,上下洞口是否对齐: 砌体结构洞口应上下对齐,上下洞口不对齐时,易形成墙梁, 且易形成小墙垛,对结构抗震不利。,12,砌体结构,是否有大空间而设置部分框架柱梁形成混合结构: 如果建筑一层为独立小车库或网点,可能去掉部分外纵墙或 内纵墙,横墙基本落地,但仍属于砌体结构。此时,不应设置 框架柱或框架梁而形成混合结构,对抗震不利,应尽量将上部 墙垛落下。,13,砌体结构,是否有跃层现象: 当住宅为复式住宅时,一般客厅或起居室会做成跃层结构, 此时缺失一层楼板对墙的约束,应尽量避免此种现象,特别是在 靠近端山墙处,山墙缺少楼板约束,形成单片墙,对结
5、构抗震非 常不利。 如果建筑平面不满足上述情况,则需要适当调整墙体布置或 结构方案。,14,砌体结构,砌体结构应明确判断是否存在墙体较少或墙体很少的 情况: 墙体较少或很少的判断 与结构的层数、高度有关(详 抗规7.1.2)。医院、幼儿园建筑不应采用砌体结构。二层及 二层以上教学楼建筑不可以采用砌体结构,规则的学生宿舍可 以采用砌体结构,但应采取加强措施。,15,砌体结构,砌体结构注意构造柱的布置是否全面: 构造柱的布置易产生强条问题。特别是楼梯间、大洞口、大开间、窗间墙、转角处、大跨梁、组合砌体及墙垛尺寸较小处等。(1)楼梯间平台梁下的构造柱应尽量上下对齐,避免上下错开的情况。楼梯间内设置消
6、火栓、配电箱、设备管井时,应特别注意是否形成无墙或小墙垛的情况,且应注意楼梯间圈梁的标高,是否影响洞口的布置。(2)大开间(开间4.5米)时,房间四角应设置构造柱。(3)大跨度(一般指6米以上跨度)梁下墙体多数情况下不满足受压计算,一般在梁下设置构造柱。(4)悬挑梁下的墙体受压计算多数情况下也不满足,故悬挑梁下一般也应设置构造柱。(5)内墙阳角应设置构造柱,如在两相邻阳角处板顶设梁(或圈梁通长)时,可避免形成阳角,不设置构造柱。(6)设置构造柱时,应避免较大尺寸的构造柱,一般为180240、240240、240300、240370。如构造柱间距很小时可以考虑去掉部分构造柱而改为配筋砌体,一般为
7、构造配筋。(7)当为组合砌体结构时,模型中应布置构造柱,构造柱参与抗震计算;不是组合砌体结构时,模型中不应布置构造柱,只是在施工图中按规范要求布置构造柱。(8)当有地下室或半地下室时,一般应设置砼墙,但应注意半地下室时砼墙顶标高的确定,墙顶标高定为地下室顶标高或是比室外标高略高。,16,砌体结构,圈梁布置精心化设计: 砌体结构的圈梁不一定满堂布置,一般纵墙都要布置圈梁, 房间开间较小时,横墙的圈梁可隔一布一。(注:砌体结构中圈 梁的精心化布置是保证设计经济性的重要环节),17,砌体结构,悬挑梁内伸长度: 一般情况下,楼层悬挑梁内伸长度为1.5倍悬挑长度,屋面 悬挑梁内伸长度为2倍悬挑长度。施工
8、图设计时,应明确标注悬 挑梁内伸长度或梁的总长度。,18,砌体结构,雨篷梁应进行抗倾覆及抗扭验算: 一般情况下雨篷梁尽量锚入两端的构造柱中;当距离两端 构造柱较远时,可不必锚入构造柱,但应明确标注雨篷梁的的 长度,且每端伸入墙内最小不小于200。当悬挑现浇板处于非楼 层处时,亦应进行抗倾覆验算,且应特别注意钢筋的锚固,应 画详图。大悬挑构件的设计应特别注意,一般应设置悬挑梁和 封边梁,避免直接挑板。,19,砌体结构,砌体结构通常由于开洞形成小墙垛: 一般情况受压验算较难满足,一般要设置构造柱。,20,砌体结构,砌体结构入户处的净高一般不易满足: 建筑专业一般采取的措施是楼梯间入口处标高比首层室
9、内标 高下降几步台阶,因为结构室内地面以下埋入土中的墙体一般 采用370厚,故此时应注意基础或墙体(外墙和楼梯间墙)是否 突出内外墙面。,21,砌体结构,砌体结构梁纵筋及箍筋设计: 砌体结构中的梁均为简支梁,无箍筋加密区,不参与结构整 体抗震,梁编号采用“L”,箍筋直径一般采用6,尽量少用 8。,22,砌体结构,较大跨度梁下的局部受压验算一般不易满足: 可采取设置梁垫或构造柱的方式解决。,23,砌体结构,砌体结构外墙现浇板按照简支计算: 外墙处(即使设置圈梁或板带)对现浇板也无法形成有效 嵌固,因此需按简支计算。,24,砌体结构,楼梯间外凸处理方式: 楼梯间一层入口处一般是外凸,一层顶以上的墙
10、体一般是整 体退,因此上部墙体可能出现层层设梁层层托墙的情况,此时应 注意上下墙体关系。一层入口上部的梁一般应做成上反梁。,25,砌体结构,楼梯间入口处净高要求: 楼梯间入口处净高是否满足要求。楼梯净高要求平台板下净 高2.0m,梯段下净高2.2m。详参竖向交通结构设计应注意 问题。,26,砌体结构,托墙梁的要求: 砌体结构中规范和审图办对托墙梁要求较严格,因此尽量 不要设托墙梁;如有特殊情况必须设置时,应严格按规范要求执 行。,27,砌体结构,大样及线脚与混凝土结构的差别: 砌体结构中的线脚不像砼结构中可以随意设。置外挑尺寸 60mm时,可以用砖挑;外挑尺寸60mm时,应采用砼构件外 挑。,
11、28,砌体结构,较高女儿墙的稳定性验算: 当砌体结构中女儿墙较高时,应验算女儿墙的稳定性,能否 抵抗风荷载。较高的女儿墙应采取加强构造措施,如构造柱适当 加密、必要时设置两道圈梁等。学校、医院类建筑时,更应注意 采取加强措施,抗震专项审查时会要求比较严格。,29,砌体结构,梁上墙体荷载的计算: 下部是洞口上部是砖墙的梁荷载计算应按砌体规范要求计算 并采取相应的构造措施。,30,砌体结构,砌体墙设置构造柱的尺寸要求: 砌体结构不应设置混凝土墙或尺寸较大的构造柱。砌体结 构中如果墙厚为240mm,构造柱尺寸应240300;墙厚为 370mm时,构造柱尺寸应240370。(同一.3.(6)条),31
12、,砌体结构,砌体指标达到上限时的要求: 接近房屋高度和层数时限值时的加强措施。详见抗规 7.3.2-5要求;当横墙较少时,详见7.3.14条要求。,32,砌体结构,砌体墙体设置预埋件的要求: 当须要设置预埋件(如有钢构件、钢雨棚等)时,必须设置 砼构件,且砼构件的尺寸应满足预埋件预埋的要求。,33,砌体结构,屋面板开大洞口时的要求: 坡屋面开洞口较大时,洞口边应设置边梁。阁楼层坡屋面较 高时,应在起坡高度处设置一道水平封闭圈梁。,34,砌体结构,底部大空间的要求: 砌体结构底部有车库时,车库入口不应尺寸过大,在满足入 口尺寸的前提下,上部墙垛应尽量落至底层。,35,框架结构,平面布置部分:(1
13、)荷载是否全面准确,是否了解建筑功能。 框架结构中,应明确建筑各房间的功能及建筑地面、立面的做 法,否则将对结构荷载的取值以至梁、板、柱的配筋产生较大 影响。如(a)较大的卫生间、厨房是否降板,降板厚度多少; (b)有无大型设备间、图书室等;(c)立面是否采用玻璃或 石材幕墙做法;(d)楼梯间的梯柱产生的集中荷载;(e)扶 梯等的荷载是否考虑充分等。(2)平面形状是否规则。如果平面形状很不规则(如L、平面开 大洞等),判断是否需要设缝。当无法设缝时,应采取相应的 加强措施。,36,框架结构,平面布置部分:(3)平面凸出过大时注意加强阴角处及端部设计。阴角处是应力集 中部位,配筋应适当加强。采取
14、的加强措施一般有设置45斜拉 筋等。(4)平面是否超长过多。超长过多的处理措施一般有:(a)设缝; (b)设后浇带;(c)加强纵向梁通长筋及腰筋,以抵抗温度应 力和防止裂缝。此外,平面超长时,平面构件中部受力较大,竖 向构件端部受力较大。(5)是否有大开洞。如果有大洞口,计算模型中板应设定弹性膜, 并注意加强洞口周边设计,如加强洞边及弱连接处梁、板配筋, 梁通长筋、腰筋加大,板厚加大,板筋双层双向通长。,37,框架结构,平面布置部分:(6)平面是否形成大悬挑,特别是钢结构雨棚悬挑,应注意钢结构 的做法、钢结构在砼构件中的传力点,以及钢结构对砼构件产 生的附加荷载、弯矩、扭矩等,不能漏荷载。 (
15、7)(a)退台较大处的屋面板应加强,当退台有多层时,应按塔 楼的要求采取加强措施。(b)是否形成单跨框架。一般情况下 应避免形成单跨框架,局部可以是单跨,但应采取加强措施。 (c)顶层房间有大跨度单跨结构时,应设置部分双向剪力墙或 者梁上升柱;当无法避免时,应经讨论研究后采取可靠的结构措 施。(8)结构是否有错层。有错层时应注意板的标高、错标高处主次梁 的关系、板边是否有支撑。有梁处的净高是否满足建筑要求,如 走廊处(一般设备管道较多)、教室等。周期比、位移比、位移、 位移角、减重比等参数是否满足。,38,框架结构,平面布置部分:(9)水箱间、冷却塔、太阳能、设备机房等较大荷载是否考虑周全。
16、注意梁的布置、设备荷载的传力方式、设备基础的布置等,设 备荷载应适当加大。(10)外立面幕墙支点、荷载是否明确。钢结构雨棚是否考虑了弯 矩剪力等荷载。尤其是大型商业建筑,前期应充分考虑结构荷 载。(11)半层高有雨棚时,由于须要设置雨棚梁,框柱会形成短柱, 应注意柱箍筋加密。当有三角形钢架时,钢架下部会对柱产生 推力,柱纵筋、箍筋应适当加大。(12)框架结构层高为5.4米或以上时,应验算建筑外围墙体的抗风 压问题,构造措施应加强,可考虑构造柱加密、半层高处设圈梁。(13)应注意框架结构中柱箍筋加密区、非加密区的箍筋间距、肢 距问题,详抗规6.3.9条。,39,框架结构,柱布置及构造部分:(1)
17、柱布置能否上下对齐。框架结构的柱子应尽量上下对齐,避免 转换。当退台或错层须要转换时,计算模型中应定义转换柱、 转换梁,构造措施按框支柱、框支梁执行。(2)柱子标高是否正确。应对照建筑平面、立面图确定柱顶标高, 尤其应注意楼梯间处框柱、梯柱和电梯井道出屋面处框柱的柱顶 标高。(3)框架柱轴压比。计算时,柱轴压比不宜太接近规范要求的限值, 且柱配筋不宜过大;如无特殊情况,基本可按照构造配筋控制; 如柱配筋过大时,可采取加大柱截面或提高柱砼强度等级的方式 以减小柱子配筋。(4)柱子最小尺寸是否满足。按抗规6.3.5条执行。,40,框架结构,柱布置及构造部分:(5)柱子凸出房间时,是否影响使用功能,
18、如走廊、楼梯等交通处, 建筑有净宽要求;柱子布置、偏心应同时考虑上下层的使用功能 要求。(6)柱子布置是否均匀。柱跨应尽量均匀,不宜形成大小跨,当有 大小跨时,小跨梁截面不宜过小、过窄,且大小跨支座处梁顶钢 筋直径应尽量一致,小跨梁顶钢筋应通长设置。(7)柱子是否形成短柱及柱箍筋是否加密。如角柱、错层处柱、大 空间边柱、楼梯间柱、梯柱、因填充墙或半层高雨棚形成的短柱 等。(8)柱子是否过大。如果梁偏心柱宽/2时,梁须水平加腋;避免加 腋的措施可以采取加大柱砼强度等级以减小柱截面。梁板的砼强 度等级最大一般用C35。,41,框架结构,柱布置及构造部分:(9)柱子是否形成跃层柱,当是跃层柱时,柱应
19、两个方向均有约束, 并按中震弹性验算配筋,配筋应加强,箍筋全高加密。跃层柱上 有挑梁时,计算模型中不输入梁,折算荷载后直接输入模型。(10)梁上柱的画法。当梁上升柱时,上层柱在本层梁上应有表示, 并用砼符号填充且须注明是梁上升柱;本层梁应按框支梁构造配 筋,且应双向拉结。(11)柱子节点处梁是否较多。当柱顶有多于四向的梁时,梁柱节 点处钢筋会过密,不易锚固,且砼浇筑时不易浇筑和振捣,此时 可采取设置柱帽的方式解决。梁宽不一致时,梁顶钢筋直径应尽 量统一。(12)半框架是否较多。,42,框架结构,柱布置及构造部分:(13)屋顶大跨度边柱配筋应加强,且大跨柱的配筋应向下延伸一 层设置。(14)柱子
20、配筋直径宜四角大中间小,但钢筋直径等级不宜超过两 级。此种布置方式可以减小钢筋的总根数,且对结构受力有利。(15)柱箍筋肢距是否太密,如过密则不利浇筑混凝土。柱箍筋布 置方式可参考高规270页6.4.7执行。(16)是否满足最小配筋率、最小配箍率等。此条为强条,应严格 按照抗规6.3.3条执行。实际绘图时,切勿盲目加大柱截面和配筋.(17)出屋面处是否单跨框架。是否存在超过18米跨的大跨框架。 如存在此种情况时,单跨或大跨框架的抗震等级应提高一级,且 梁、柱均应采取加强措施。,43,框架结构,梁布置及构造部分:(1)正确选择楼盖结构体系,梁布置是否经济合理。 梁的布置方向应根据不同的跨度和建筑
21、使用功能采取适合的布置方式,且应慎重选择。次梁的布置方式一般有如下几种:(a)单向单次梁(b)单向双次梁(c)十字梁(d)井字梁。当跨度和荷载不是过大时,经济性由高到低排列;当荷载和跨度依次增大时,宜选用后面的布置方式。梁的凸出、偏心方向应结合建筑的平面布置和使用功能慎重布置,如梁宽不偏向楼梯间内侧等,楼梯间周边的梁可加大梁高以减小梁宽,当梁宽不能减小时,可与建筑协商调整填充墙的位置与楼梯间内侧梁边一齐。此外,梁截面取值对结构的含钢量影响较大,因此梁截面应慎重选择。,44,框架结构,梁布置及构造部分:(2)梁高与门窗洞口的关系。 有时建筑门窗洞口的表示方法会与实际的门窗高宽尺寸有差异, 因此,
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