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几个结构设计中常见问题的浅析

几个结构设计中常见问题的浅析
几个结构设计中常见问题的浅析

高层建筑结构设计常见问题探讨

高层建筑结构设计常见问题探讨 摘要:近年来,建筑高度的不断增加, 风格的变化多样,给高层结构设计提出了新的课题和挑战。本文就结构设计中特别要注意的几个问题进行了分析。 关键词:高层建筑; 结构设计;常见问题 一、高层建筑结构设计特点 1 高层建筑结构设计的特点 1.1 水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖向构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 1.2 轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响造成连续梁中问支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 1.3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下

结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 1.4 结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高层建筑结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、根据不同类型高层建筑,选择合理的结构体系 2.1结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 2.2结构的超高问题 在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外,增加了 b级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为 b级高度建筑甚或超过了b 级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证

多层框架结构设计应注意的几个问题

钢筋混凝土多层框架房屋结构设计中应注 意的几个问题 作者:董俊 简介:本文围绕钢筋混凝土多层框架结构,就结构设计中结构选型、基础设计、结构电算及电算结果的人工调整、施工图绘制注意事项等几方面简要总结了一些要在结构设计过程要注意的一些常见问题,为今后多层框架结构分析与设计提供一定参考。 关键字:钢筋混凝土多层框架房屋结构设计 一.引言 随着建筑选型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,因而作为一个结构设计者在遵循各种规范,大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点的同时,还必须注意一些在多层框架结构具体设计过程看似简单,却容易忽视的一些注意点。结合笔者在参加工作几年来积累的多层框架结构的设计实践,就在结构设计中结构选型、基础设计、结构电算与结构分析、施工图绘制注意事项等几方面简要总结了一些要在结构设计过程要注意一些常见问题,为今后多层框架结构分析与设计提供一定参考。二.结构选型 对于多层钢筋混凝土框架结构设计,在结构选型阶段,要注

意以下几点问题: 1.抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架 单跨框架是由两个柱单根梁形成,一旦发生地震,尤其超设防烈度的大震情况下,两个柱的其中一根遭受破坏,显而易见将使建筑容易倒塌,因为整体结构缺乏赘余的空间体系。 2.框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒 框架结构应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力,相应地减少框架结构承担的地震剪力,而且井筒下基础设计也比较困难,故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时,井筒墙壁厚度应当减薄,并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化;配筋也只宜配置少量单排钢筋,以减小井筒的作用。设计计算时,除按框架确定抗震等级并计算外,还应按带井筒的框架(当平面不规则时,宜考虑耦联)复核,并加强与井墙体相连的柱子的配筋。 此外,还要特别指出,对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等,应采用框架承重,不得采用砌体墙承重;而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数;雨篷等构件应从承重梁上挑出,不得从填充墙上挑出;楼梯梁和夹层梁等应承重柱上,不得支承在填充墙上。3.多层框架结构的平面布置及竖向布置应注意的问题。 多层框架结构的平面布置应采用纵横双向梁柱刚接的抗侧力结构体系,而不宜采用一个方向梁柱刚接的抗侧力结构。若有一

建筑结构设计中常见错误分析

建筑结构设计中常见错误分析 【摘要】在现代化建筑体系不断更新的要求下,建筑的结构体系日趋多样化,建筑布置与竖向体型也越来越复杂,设计要求也越来越高。许多设计人员在设计时容易产生一些错误。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错。我们应按规范相应的构造要求严格拙行,才能从根本上消除设计质量上的隐患。 abstract: with latest design requirement and diversified structure system in modern architecture, the building layout and vertical body is getting more complex , it is inevitable that there are many design errors occurring , which is closely related to people lives. so to clear up all the potential quality dangers, we should strictly follow related rules. [关键字] 结构设计;承载力;错误分析 key words: structure design, bearing capacity, error analysis 中图分类号:tu318文献标识码:a文章编号: 引言 建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑的结构体系日趋多样化,许多建筑也因其结构复杂,楼盖为密肋楼盖,构件较多,再者楼地面设备布置、预埋件预留孔也较多,故导致许多设计人员在设计时容易产生一些错误,给施工带来麻烦,给业主今

结构设计常见问题解答

结构设计常见问题解答

1.梁裂缝控制与粱端弯矩调幅矛盾的解答 2.次梁对整体刚度贡献与点铰接问题 3.位移比与周期比对扭转控制有什么区别 4.质疑:周期折减系数 5.为什么不用pkpm自动梁配筋,而是要对SATWE信息手动配筋 6.大小偏心柱与单双偏压问题 1、板厚一般怎么取,与跨度有什么关系? 2、布置梁的时候,一般梁与梁之间的间距多少经济?(包括次梁的) 3、住宅楼的梁高一般怎么取? 4、框架结构柱距多少较为经济? 5、纯框架结构适合的高度和层数? 6、框架柱的混凝土等级一般怎么取? 7、框架结构的变形特性? 8、混凝土中,温度收缩怎么处理? 9、剪力墙高宽比多少为宜? 10、剪力墙混凝土等级一般取多少? 11、合理的剪力墙数量? 12、框架结构合理的重量范围? 13、怎么估算柱子截面? 14、轴压比超了怎么调? 15、位移比不满足怎么调?

16、周期比不满足怎么调? 17、位移角不满足怎么调? 18、PKPM建模中怎么降板? 19、PKPM中板厚为零和房间开洞的区别? 20、PKPM中虚梁怎么建? 21、什么情况下点铰? 22、超筋了怎么处理? 23、基础设计时,什么情况下要输入详细的地质资料? 24、基础底标高怎么考虑? 25、活荷载折减在PKPM中折减怎么实现? 1. 梁裂缝控制与粱端弯矩调幅矛盾的解答 a支座弯矩调幅与截面裂缝宽度验算是一对矛盾,对支座调幅处理的目的是为适当减小支座弯矩,而对支座截面进行裂缝宽度计算往往又需要加大截面的配筋,从而又加大了支座截面的弯矩。支座不调幅时支座弯矩大,截面配筋大,裂缝宽度不能满足规范要求,及多配

楼梯设计常见问题探讨(一)

21 We learn we go 张 伟,李 斌,黄 杰/0 前言 楼梯间的功能是解决建筑物竖向交通,对多层和高层建筑而言,都是不可或缺的重要组成部分。当遇到紧急情况(如火灾、地震等)时,楼梯间是紧急疏散人群的重要交通通道,其重要性更突出。在对工业与民用建筑工程项目进行设计时,楼梯间是最能体现建筑师和结构工程师密切配合的劳动成果。在满足楼梯间建筑功能正常使用的前提下,做到安全经济,是结构工程师最基本的职责。但是,若欠缺有关的设计经验,不但会影响到楼梯间正常使用和建筑功能的要求,而且有时会遗留安全隐患。楼梯间设计正确与否的问题涉及到与建筑专业的配合深度,而且针对结构专业自身也存在一些需要注意的常见问题,故基于在实际工程中大量工程案例有关楼梯设计问题的归类和总结,通过一些常见问题的剖析,提出解决问题的思路和方法,供同行在实际工程设计中借鉴。 1 影响建筑功能的问题 1.1 净高不足 (1)存在问题 楼梯间净高不足是楼梯设计中常见问题之一,出现此类问题的原因主要有以下两点:1)建筑师对相关建筑规范中有关楼梯设计的规定尚未熟练掌握或对组成楼梯结构构件的空间关系缺乏必要了解;2)结构工程师对楼梯净高概念的要求未能融会贯通、灵活应用,对影响到净高结构构件的空间关系缺乏足够认识。 (2)应对措施 1)掌握有关楼梯净高概念的相关规定,《民用建筑设[1]第6.7.5条规定:楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m ,梯段净高不宜小于2.2m 。其中,对梯段净高的概念解释为:自踏步前缘(包括最低和最高一级踏步前缘线以外0.3m 范围内)量至上方突出物下缘间的垂直高度。上述解释的理由是基于一般应满足人在楼梯上伸至手臂向上旋升时手指刚触及上方突出物下缘一点为限,为保证人在行进时不碰头和不产生压抑感,故按照常用楼梯坡度,梯段净高不宜小于2.2m 。2)对遇到梯段净高余量较小的区域,上层踏步起跑位置的梯梁位置应仔细计算分析,遇到净高不足的情况,有两个途径可以选择:即取消起跑位置梯梁或将梯梁内退平移。前者适用于梯段和休息平台跨度之和较小的情况,此时该梯段转化为折线型楼梯,应重新复核计算,其梯板板厚和配筋均会有所变化。后者应特别注意,梯梁内退平移距离应将建筑面层厚度计算在内,以免余量太小,有可能仍旧不满足对梯段净高的要求。遇到休息平台下方净高余 各项因素,将上层位置的梯梁内退0.35m ,可有效解决该问题(图1)。 图1 梯段净高不足实例一 (4)工程实例2 某工程楼梯间,首层入户门和半层位置均存在净高不足的问题,针对此问题,采取的具体措施为:入户门上方梯梁设计为反梁可使得净高大于2m 。半层位置梯段休息平台和起跑位置净高余量均较小,除将梯梁内退0.35m 外,尚要求梯梁梁高控制在0.3m 以内,方能满足最小净高的要求(图2)。 1.2 净宽不足 (1)存在问题

结构设计中的8个参数比(超限)调节方法

结构设计中的几个参数比 1.轴压比 目的:控制构件保持一定延性。保证柱(墙)的塑性变形能力和保证结构的抗倒塌能力。 要求:详见规范(抗规柱6.3.6、墙6.4.5和混规柱11.4.16、墙11.7.16&17),限制各等级的剪力墙和框架(支)柱轴压比; 注意:剪力墙的轴压比对应的荷载为重力荷载代表值的设计值;框架(支)柱轴压比对应的荷载为含水平荷载的工况组合,多为地震工况组合。 调节方法: 1)程序调整:SATWE程序不能实现。 2)人工调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。 2.扭转周期比 目的:周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。一句话,周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性 要求:规范规定(高规3.4.5):结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85

振型判别方法:振型方向因子来判断,因子以50%作为分界。 注意:全国超限建筑抗震设防中,对周期比比值不足不是一项超限,广东抗震审查技术要求中无该条规定。 调节方法: 一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。 3.有效质量参与系数 目的:保证考虑充足的地震作用。 要求:详见规范(抗规5.2.2条文及高规5.1.13)计算振型数应使各振型参与质量之和不小于总质量的90%。 调节方法: 增加计算参与的振型数量。 4.刚重比 目的:确定在水平荷载下,结构二阶效应不致过大,而引起稳定问题。要求:详见规范(高规5.4)重力二阶效应及结构稳定 注意:此处重力为重力荷载设计值,取1.2恒+1.4活。 刚重比与结构的侧移刚度成正比关系;周期比的调整将导致结构侧移刚度的变化,从而影响到刚重比。因此调整周期比时应注意,当某主轴方向的刚重比小于或接近规范限值时,应采用加强刚度的方法;当某主轴方

结构设计常见问题问答

结构设计常见问题问答 1、住宅工程中顶层为坡屋顶,屋顶是否需设水平楼板?顶层为坡屋顶时层高有无限制?总高度应如何计算? 住宅工程中的坡屋顶,如不利用时檐口标高处不一定设水平楼板。关于顶层为坡屋顶时层高的计算问题新规范未做具体规定,结构设计时由设计人员根据实际情况而定,取质点的计算高度仍不超过4m.檐口标高处不设水平楼板时,按抗震规范,总高度可以算至檐口(此处檐口指结构外墙体和屋面结构板交界处的屋面结构板顶)。檐口标高附近有水平楼板,且坡屋顶不是轻型装饰屋顶时,上面三角形部分为阁楼,此阁楼在结构计算上应做为一层考虑,高度可取至山尖墙的一半处,即对带阁楼的坡屋面应算至山尖墙的二分之一高度处。 2、砖墙基础埋深较大,构造柱是否应伸至基础底部?较大洞口两侧要设构造柱加强,一般多大的洞口算较大洞口? 新规范,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500mm的基础圈梁内,两条满足其中的一条即可。但需注意此处的基础圈梁是指位于基础内的,不是一般位于相对标高±0.0m 的墙体圈梁。构造柱的钢筋伸入基础圈梁内应满足锚固长度的要求。 X&Qs$对于底层框架砖房的砖房部分,一般允许将砖房部分的构造柱锚固于底部的框架柱或钢筋混凝土抗震墙内(上层与下层的侧移刚度比应满足要求)。:新规范表,内纵墙和横墙的较大洞口,指2000mm 以上的洞口;外纵墙的较大洞口,则由设计人员根据开间和门窗洞尺寸的具体情况确定。 3、填充墙的构造柱与多层砌体房屋的构造柱有何不同? 填充墙设构造柱,属于非结构构件的连接,与多层砌体房屋设置的钢筋混凝土构造柱有一定差异,应结合具体情况分析确定。如挑梁端部设置填充墙构造柱,挑梁在计算时应考虑构造柱传递来的荷载。 4、抗震新规范 新规范,主要指不要在墙体厚度内开洞,烟道等应设在墙外,成为附墙烟道等,以免墙体应力集中。 5、底层框架结构的计算高度如何取?若取到基础顶,抗震墙厚度取1/20层高,是否过大? 计算高度的取值应根据实际情况而定,主要是看地坪的嵌固情况而定,若嵌固得好,如作刚性地坪或有连续的地基梁,可以从嵌固处取,否则从基础顶;抗震墙厚取1/20层高,这里的层高与计算高度的概念不同,是指从一层地坪到一层楼板顶的高度。 6、多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比表,但不应多于1m,那么此时是否仍可将小数点后第一位数四舍五入吗? 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋,若室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比新规范,但不应多于1m.因已将总高度值适当增加,故此时不应再将小数点后第一位数四舍五入,即增加值不大于1m.

钢结构设计常见38个问题解析

钢结构设计常见38个问题解析 1、门式刚架问答一看弯矩图时,可看到弯矩,却不知弯矩和构件截面有什么关系? 答:受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面 2、就是H型钢平接是怎样规定的? 答:想怎么接就怎么接, 呵呵. 主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递. 另外, 在动力荷载多得地方, 设计焊接节点要尤其小心平接: 3、“刨平顶紧”,刨平顶紧后就不用再焊接了吗? 答:磨光顶紧是一种传力的方式,多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的,也有要求焊的。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于12.5,用塞尺检查接触面积。刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积,一般用在有一定水平位移、简支的节点,而且这种节点都应该有其它的连接方式(比如翼缘顶紧,腹板就有可能用栓接)。 一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接,要焊接的话,刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入,焊缝质量会很差,焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的,所以上面说顶紧部位再焊接都不准确,不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接,就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,又没有其它部位提供约束,有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度,这种焊缝是一种安装焊缝,也不可能满焊,更不可能用做主要受力焊缝。4、钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果? 答:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);影响正常使用的振动;影响正常使用的其它特定状态。 5、挤塑板的作用是什么? 答:挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板,以聚苯乙烯树脂为主要原料,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。具有独特完美的闭孔蜂窝结构,有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料。挤塑板具有卓越持久的特性:挤塑板的性能稳定、不易老化。可用30--50年,极其优异的抗湿性能,在高水蒸气压力的环境下,仍然能够保持低导热性能。挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能:挤塑板因具有闭孔性能结构,且其闭孔率达99%,所以它的保温性能好。虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构,但其闭孔率小于挤塑板,仅为80%左右。挤塑板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特点都优于其他保温材料,故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的。挤塑板具有意想不到的抗压强度:挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到 150--500千帕以上,而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上,可以明显看出其他材料的抗压强度,远远低于挤塑板的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能:用于路面及路基之下,有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现,控制地面冻胀的情况,有效阻隔地气免于湿气破坏等。 6、什么是长细比? 回转半径:根号下(惯性矩/面积)长细比=计算长度/回转半径 答:结构的长细比λ=μl/i,i为回转半径长细比。概念可以简单的从计算公式可以看出来:长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况,构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的,因为长细比越大的构件越容易失稳。可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式,里面都有与长细比有关的参数。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求,这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小。 7、受弯工字梁的受压翼缘的屈曲,是沿着工字梁的弱轴方向屈曲,还是强轴方向屈曲? 答:当荷载不大时,梁基本上在其最大刚度平面内弯曲,但当荷载大到一定数值后,梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形,最后很快的丧失继续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。 解决方法大致有三种: 1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距 2、调整梁的截面,增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度(如吊车梁上翼缘)

对建筑结构设计常见问题探讨

对建筑结构设计常见问题探讨 发表时间:2018-11-09T17:57:33.430Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:秦浩 [导读] 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。 山东建大工程鉴定加固研究院山东济南 250000 摘要:结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 关键词:房屋建筑;结构设计;常见问题 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。在设计方面,就需要与建筑设计或工艺设计、设备设计及建筑经济等工种紧密配合;在设计以外,它又跟很多专业,如结构材料、施工技术、分析理论和计算工具、检测手段等密切相关,因此,要提高结构设计水平,除做好自身工作以外,不管是正常的设计工作或者科学研究,都要取得这些工种与专业的支持。不要把结构设计工作自闭起来,应该认识到它的成果或者提高是与其他工种和专业的支持分不开的。 1.地基与基础方面 1.1对于独栋或单体数量较少的住宅,建设单位能委托地质勘察单位进行详细的地质勘察,能为工程设计提供较为详细的勘察技术资料,而成片的多层房屋建筑往往因为地勘费用的问题,地勘单位的探点不能严格按照有关技术要求布置,多栋建筑单体参考一个探点,使得实际的地质情况与地勘报告相差较大。地基与基础设计要做到合理、安全适用,设计人员必须依据详细、真实的地质勘察资料。 1.2软弱地基处理一般采用级配砂石换填,仅仅简单提出换填深度和最终地基承载力的要求,在技术上只是草草写上严格执行《地基处理规范》,而没有针对具体的建筑物画出详细的开挖边线,如轴线变化处,突出凹进墙体部分的开挖边线等,也没有明确砂石换填的应力扩散角具体数值。因此很多工程在地基基础施工中,不能切实有效地做好地基处理。 1.3在基础设计中,对于混凝土独立基础、筏板基础、条形基础,节点设计、构造设计中往往不明确应采用的具体技术参数,如锚固长度搭接长度是采用抗震的还是非抗震的,造成具体实施阶段的扯皮现象 1.4在高层混凝土结构的主体结构设计中,往往梁柱混凝土的等级差别较大,那么在梁柱节点处混凝土怎么进行处理,在设计图中往往不作清楚地技术交底。梁柱节点本身就是个受力复杂的节点,而由于设计缺陷,造成此部位成为一个薄弱点。 2楼板设计常见问题 2.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,致使板出现裂缝。 2.2楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常在楼板上布置一些非承重隔墙,故楼板设计中,通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事,错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足,而此板块其它部分配筋过大,这样隔墙处楼板会出现裂缝。 2.3双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小 d(d 为短向钢筋的直径)有的设计者为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,致使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。 3楼层平面刚度的问题 一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置、缺乏必要措施时,采用楼板变形的计算程序。结构设计存在着结构不安全或者某些部位或构件安全储备过大等现象。为了使程序的计算结果基本上能反映结构的真实受力状况,而不致于出现根本性的误差,设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点,首先,应在建筑设计方案阶段就避免采用楼面有变形的平面,比如楼层大开洞、外伸翼块太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次,要从结构布置和配筋构造上给予保证,对于使用功能确实必需的,或者建筑效果十分优越的建筑设计,如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定,那么在结构设计时,可以通过增设连系梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设,或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。 4砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的抗剪能力,而且构造柱与固梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。 4.1构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 4.2构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足,方可在粱下布置构造柱。 5承重柱截面高度设计过小 这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁,梁柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为,这样做忽略了梁柱间的刚结作用,加之柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯刚度必然不足,从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一旦遭遇地震作用,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

井字梁结构设计中的几个常见问题

井字梁结构设计中的几个 常见问题 摘要:由于钢筋混凝土井字梁能给建筑提供较大空间,所以井字梁结构在建筑中被广泛应用,本文从井字梁设计中的构造、设计原则、截面确定、结构布置、配筋等几个方面进行了阐述。 关键词:井字梁双向受力结构布置 0 引言 由于井字梁在横纵两个方向都有较大的刚度,适用于使用上要求有较大空间的建筑,如民用房屋的门厅、餐厅、会议室和展览大厅等。所以井字梁结构体系以其受力和布置方式的合理性,得到了广泛的应用,现介绍几种井字梁结构在设计中几个问题,供大家参考。 1 井字梁结构的特点: 1.1 钢筋混凝土井字梁是从双向板演变而来的一种结

构形式。当其跨度增加时,板厚相应也随之加大。但是,由于板厚而自重加大,而板下部受拉区域的混凝土往往被拉裂不能参见工作。因此,在双向板的跨度较大时,为了减轻板的自重,我们可以把板的下部受拉区的混凝土挖掉一部分,让受拉钢筋适当集中在几条线上,使钢筋与混凝土更加经济、合理地共同工作。这样双向板就变成为在两个方向形成井字式的区格梁,这两个方向的梁通常是等高的,不分主次梁,一般称这种双向梁为井字梁。 1.2 能形成规则的梁格,顶棚较美观。常用的梁格布置形式有:正交正放、正交斜放、斜交斜放等。 1.3 比一般梁板结构具有较大跨高比,较适用于受层高限制且要求大跨度的建筑。 2 井字梁结构的设计原则 2.1 当井字梁周边有柱位时,可调整井字梁间距以避开柱位,靠近柱位的区格板需作加强处理,若无法避开,则可设计成大小井字梁相嵌的结构形式。 2.2 井字梁楼盖两个方向的跨度如果不等,则一般需控

制其长短跨度比不能过大。长跨跨度L1与短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1.5,如大于1.5小于等于2,宜在长向跨度中部设大梁,形成两个井字梁体系或采用斜向布置的井字梁,井字梁可按45°对角线斜向布置。 2.3 梁格间距的确定一般是根据建筑上的要求和具体的结构平面尺寸确定,通常取跨度的1/12~1/6,且一般不宜超过4m,同时还应综合考虑刚度和经济指标要求。 2.4 与柱连接的井字梁或边梁按框架梁考虑,必须满足抗震受力(抗弯、抗剪及抗扭)要求和有关构造要求。梁截面尺寸不够时,梁高不变,可适当加大梁宽。 2.5 井字梁最大扭矩的位置,一般情况下四角处梁端扭矩较大,其范围约为跨度的1/4~1/5。建议在此范围内适当加强抗扭措施。 3 井字梁截面尺寸的确定 3.1 一般的混凝土框架梁截面宽度不宜小于200mm,由于井字梁结构纵横方向梁能起到侧面相互约束作用,使得梁截面宽度较小时,也不会发生侧向失稳破坏。因此井字梁截

建筑结构设计常见问题

建筑结构设计中常见问题及应对策略分析摘要:随着我国建筑行业发展规模不断扩大、发展速度不断加快的同时,建筑功能、建筑结构相关问题日益突出,在建设过程中或多或少的会出现这样、那样的问题,给建筑的安全性埋下大量的隐患。因此,在新时代发展,如何不断优化房屋建筑结构设计,有效的提高房屋建筑的安全性、完善房屋建筑的功能性,成为广大人们群众普遍关注和重点研究的话题之一。 引言 近年来,我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,人们对建筑的要求越来越高,因此,建筑业的发展速度不断加快。人们所居住的房屋逐渐由单层、小层向高层复杂化变化,房屋的建筑结构设计也由简单的砖混结构变的多种多样。建筑结构设计的好坏直接影响到人们居住的质量高低。因此,对房屋建筑进行结构设计的同时,必须及时找出设计中的常见问题并及时找好方法解决,以此来保障房屋建筑产品的安全。 一、建筑结构设计概述 由于建筑物功能不同,建筑物分类方法也多种多样。根据建筑物使用功能,可分为民用建筑、工业建筑两种;根据建筑物的结构材料,可分为砌体结构、钢结构、混凝土结构、木结构、混合结构;根据建筑物层数,可分为超高层、高层、多层、单层建筑;根据建筑物的结构形式,可分为筒体结构、剪力墙结构、框架结构、排架结构等。建筑结构是建筑物功能的基础环节,建筑结构设计是建筑设计的重要部

分,其具体过程为:方案设计、结构分析、构件设计、绘制施工图。为了保证建筑结构的安全性和可靠性,在结构设计时应注意以下内容:一是计算方面:应考虑各种结构构件的承载极限,并进行验算;二是由于建筑结构会受到多种作用力,在结构设计时应综合考虑各种作用力;三是抗震方面:我国抗震设防的烈度为 6~9 度,在建筑结构设计时应根据所在地区的房屋高度、结构类型、烈度等情况确定抗震等级。 二、房屋建筑结构设计过程中常见问题 1、结构布置不合理 建筑房屋的设计结构越规则,结构的布置才能越合理,这是建筑房屋结构设计的中心环节。一方面要注意建筑的平、立面外形尺寸大小和抗侧力物体布置的局面,满足承载力分布等各种因素的综合要求。另一方面,由于很多因素都可以造成结构的不规则,特别是针对于复杂的建筑结构,利用若干已经简单化的定量指标来划分不规则的程度并明确限定范围是几乎不可能的。 由于对规范标明的相应的设计规定不了解和对结构抗震理念的缺乏,有些房屋结构的设计人员在结构设计时不注重相关规则,导致建筑过程中出现了规则性不好、抗震性差的房屋。这主要表现在以下几点:(1)设计后的建筑平面凹凸不平,规则性差。(2)导致楼层错层。高层建筑中错层问题较严重时,会阻断楼层的楼板连续性,对建筑结构抗震十分不利。(3)在高层建筑结构中采用了两种或以上的复杂结构。例如错层结构、带转换层结构和多塔楼结构等,都属于复杂

SAP2000钢结构设计常见问题

钢结构设计的常见问题 筑信达 吴文博 SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确,自主度高等优点,可灵活处理各类问题,因此受到了设计人员的喜爱。但程序中参数设置较多,用户对一些选项设置理解并不透彻,从而引起设计过程中的一些错误。现对几个常见问题进行分析。 1 钢框架设计时,为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况? 目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时,对于不同形状的截面是有所区分的。 ?双轴对称截面。由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中,所以,总应力比=N+M主+M次,其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。 图1 双轴对称截面最大应力点 ?圆形截面。由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向,所以,总应力比=N+SQRT(M主2+M次2)。 图2 圆形截面最大应力点 ?T形截面。由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处,所以,总应力比=max(N+M主1+M次,N+M主2),其中M主1为翼缘处最大应力比,M主2为肢尖处最大应力比。因此可能出现设计弯矩不为0,但是对应的设计应力比为0的情况(肢尖为最大应力比)。 图3 T形截面最大应力点 2 角钢在计算长细比时,为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符? 程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的(如图4),但按规范要求,应使用最小回转半径计算长细比(如图5)。所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的,而非i22和i33。

图4 设计细节中给出的回转半径 图5 角钢最小回转半径 3 钢框架设计时,杆件的设计类型是如何确定的,不同设计类型之间又有何区别? 杆件的设计类型可分为:柱、梁、支撑和桁架四种,目前适用于中国规范的只有前三种。 程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型,当杆件两端的节点x,y坐标相同,z坐标不同时,程序将其判定为柱;当杆件两端的节点x,y坐标不同,z坐标相同时,程序将其判定为梁;当杆件两端的节点x,y,z坐标均不同时,程序将其判定为支撑。当默认的设计类型与实际情况不符时,用户可以通过设计覆盖项来修改杆件的设计类型。 图6 杆件设计类型覆盖项 不同的设计类型,其计算与构造的要求是不同的。 柱:设计时同时考虑轴力与两个方向的弯矩作用来进行强度和稳定性验算,其有效长度系数默认按照钢框架柱的计算长度公式计算,按柱构件验算长细比要求,其余构造措施同相关规范对柱的要求。 梁:分为两种情况,一为梁按纯弯构件设计(默认情况),一为梁按压弯构件设计(通过设计首选项或覆盖项进行设置,如图7)。 梁按纯弯构件考虑:设计时按纯弯构件进行强度和稳定性验算,其余构造措施同相关规范对梁的要求。

简述框架结构设计中的几个关键问题及应对措施

简述框架结构设计中的几个关键问题及应对措施 摘要钢筋混凝土框架结构是一种由梁、柱组成的超静定结构体系,在地震、风荷载等作用下需设计成延性结构,以便能很好地吸收和耗散能量,保证结构具有足够的抵抗变形能力,确保结构安全。对框架结构设计中几个关键问题进行分析总结,并提出相应的应对措施。一旦处理不当,或计算过程中未加考虑,可能会导致结构不合理,甚至不安全。结构工程师在精于结构电算分析的同时,更应注意在设计过程中遇到的类似问题,使施工图的设计更完备,保证结构安全。 关键词框架结构;刚度;偏心;短柱;柱间梁铰接;沉重方案;配筋 钢筋混凝土框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。近年来,随着计算机技术的不断发展,框架结构的计算也由手算转向电算,计算精度日益提高,设计人员的工作强度逐渐降低。但是,在框架结构的设计中,仍然存在着一些概念性和实际性的问题需要设计人员予以重视,以确保设计质量的提高。 1设计中一些关键问题的处理 1.1梁与柱的中心线宜重合 规范规定,框架、梁、柱中心线宜重合,当梁、柱中心线不重合时,在计算时应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响,以及梁上的荷载对柱子的偏心影响。若偏心距大于该方向上柱高宽度的1/4时,可以采用增设梁的水平方向加腋等措施。 有模拟水平地震作用的研究表明,当框架梁、柱中心线偏心距大于该方向柱宽的1/4时,节点核心区除了出现斜裂缝,还会出现竖向裂缝。因此,当梁、柱偏心距大于该方向柱宽的1/4时,应采用梁加水平腋的措施,加腋的构造见《高层建筑规范》(以下简称2时为长柱。试验表明极短柱发生剪切斜拉破坏,属于脆性破坏,短柱多数发生剪切破坏,长柱一般发生弯曲破坏。 框架结构中由于楼梯间休息平台梁或因层高矮而柱截面大等原因,某些工程中短柱难以避免。如果同一层均为短柱,各柱刚度相差不大,这种情况进行内力分析和结构设计安全是可以保证。 1.3双向梁柱抗侧力体系的布置 框架结构既要承受竖向荷载,又要承受水平荷载,因此必须设计成双向梁、柱抗侧力体系,并且应具有足够的侧向刚度,以满足规范规定的楼层层间最大位移与层高之比的限值。由于建筑平面和立面的需要,主体结构个别部位可采用铰接处理。

钢结构施工中常见问题及解决方法【最新版】

钢结构施工中常见问题及解决方法 钢结构因其自身优点,在桥梁、工业厂房、高层建筑等现代建筑中得到广泛应用。在大量的工程建设过程中,钢结构工程也暴露出不少质量通病。本文主要针对辽宁近年来在钢结构主体验收及竣工验收中的常见问题及整改措施谈一些看法。 1、构件的生产制作问题 门式钢架所用的板件很薄,最薄可用到4毫米。多薄板的下料应首选剪切方式而避免用火焰切割。因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。如果控制不好宜发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。 2、柱脚安装问题 (1)预埋件(锚栓)问题现象:整体或布局偏移;标高有误;丝扣未采取保护措施。直接造成钢柱底板螺栓孔不对位,造成丝扣长度不够。 措施:钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工

作,混凝土浇捣之前。必须复核相关尺寸及固定牢固。 (2)锚栓不垂直现象:框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使房屋外观很难看,给钢柱安装带来误差,结构受力受到影响,不符合施工验收规范要求。 措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外此法施工。所以锚栓施工时,可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑,或采取其他一些有效措施,避免浇灌基础混凝土时锚栓移一位。 (3)锚栓连接问题现象:柱脚锚栓未拧紧,垫板未与底板焊接;部分未露2~3个丝扣的锚栓。 措施:应采取焊接锚杆与螺帽;在化学锚栓外部,应加厚防火涂料与隔热处理,以防失火时影响锚固性能;应补测基础沉降观测资料。 3、连接问题 (1)高强螺栓连接

房屋结构设计常见问题探讨

房屋结构设计常见问题探讨 由于经济高速前进,人们的生活品质得以显著的提升,建筑的结构设计也开始受到人们的关注,在具体的设计,常会面对很多的不利现象,进而干扰到建筑的品质和外形。文章重点的论述了一些不利现象。 标签:房屋;结构设计;问题 1 关于地基以及基础 对于多层的建筑来讲,只是凭借建设方的言语性的内容或者是模糊的靠着设计信息就开展设计活动的话,很明显是不合理的。对于地基和基础来讲,要确保其合理,要确保安全,设计者要结合勘察信息,全方位的分析多种要素,进行基础类型和上部结构的详细勘测方可设计,只是靠耐力的话是不综合的,同时也是不合理的,那种把耐力的许容数设置的最低的思想是错误的。 采用换土垫层进行软弱地基处理,不对其进行设计,只是按照过去的工作经验来设置。一些时候设计人员意识不到此类地基容易带来的不利现象,只是靠着过去的活动思想来进行工作,未对垫层的尺寸等分析,这样的话,不但无法确保其稳定,同时还会耗费非常多的资金。 民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。当对多层的民宅开展设计的时候,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范采用荷载乘折减系数计算其荷载值,所以数据有失精准性。 2 在砖混结构中,构造柱具有成重特征 对于这类建筑,其构造柱不但具有提升抗震性的水平,同时还能和圈梁联系起来,此时就会对砌体产生约束力,其能够积极的应对缝隙现象,提升构造的抗震性特征。 对于现在的设计来讲,常将构造柱当成是承重柱,其必然会导致很多的不利现象。 如果将其当成是承重柱的话,此时它就会提前受到力的影响,这样不仅仅会使得其对墙体产生的约束等力下降,同时,如果受到地震的影响的话,其中会出现很多的应力,必然会受到影响。此时其不仅无法发挥应有的功效特征,反倒是会成为建筑中最弱势的区域。 它通常设置在地圈梁里面,未单独的设置基础,当将其看成是承重柱之后,它的抗冲切强度就无法合乎规定了。如果基础出现了冲切力的话,就会发生缝隙。建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯

44个结构设计常见问题解析(干货)

44个结构设计常见问题解析(干货) 1、结构类型如何选择? 解释: (1)对于高度不超过150米的多高层项目一般都选择采用钢筋混凝土结构; (2)对于高度超过150米的高层项目则可能会采用钢结构或混凝土结构类型; (3)对于落后偏远地区的民宅或小工程则可能采用砌体结构类型. 2、结构体系如何选择? 解释:对于钢筋混凝土结构,当房屋高度不超过120米时,一般均为三大常规结构体系——框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构. (1)对于学校、办公楼、会所、医院以及商场等需要较大空间的建筑, 当房屋高度不超过下表时,一般选择框架结构; 当房屋高度超过下表时,一般选择框架-剪力墙结构; (2)对于高层住宅、公寓、酒店等隔墙位置固定且空间较小的建筑项目一般选择剪力墙结构.当高层住宅、公寓、酒店项目底部一层或若干层因建筑功能要求(如大厅或商业)需要大空间时,一般采用部分框支剪力墙结构.

(3)对于高度大于100米的高层写字楼,一般采用框架-核心筒结构. 3、40米高的办公楼采用框架结构合理吗? 解释:不合理.7度区框架结构经济适用高度为30米,超过30米较多时应在合适的位置(如楼梯、电梯、辅助用房)布置剪力墙,形成框架-剪力墙结构体系.这样子剪力墙承受大部分水平力,大大减小框架部分受力,从而可以减小框架柱、框架梁的截面和配筋,使得结构整体更加经 济合理. 4、框架结构合理柱网及其尺寸? 解释: (1)柱网布置应有规律,一般为正交轴网. (2)普通建筑功能的多层框架结构除个别部位外不宜采用单跨框架,学校、医院等乙类设防建筑以及高层建 筑不应采用单跨框架. (3)仅从结构经济性考虑,低烈度区(6度、7度)且风压小(小于0.4)者宜采用用大柱网(9米左右);高烈度区(8度及以上)者宜采用中小柱网(4~6米左右). (4)一般情况下,柱网尺寸不超过12米;当超过12米时可考虑采用钢结构.

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