建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題研究 new

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題研究 new摘要： 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項系統(tǒng)的、全面的工作,在設(shè)計中存在的問題是多種多樣的,作為設(shè)計來講，需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。我們要始終把提高設(shè)計質(zhì)量作為終身奮斗的目標(biāo)。本文主要介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的常見問題研究的有關(guān)內(nèi)容。關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；原則；分析引言 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程質(zhì)量的重要保障，在展開建筑工程施工之前，必須先嚴(yán)格的做好建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣才能夠從根本上保證建筑的質(zhì)量。從本質(zhì)上來看，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項比較復(fù)雜、繁瑣的工作，既要考慮到建筑的安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性，又要考慮到建筑的實用性以及美觀性，一旦建筑結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計存在任何一點偏差，就會為施工帶來安全隱患，甚至引發(fā)不必要的事故，造成一定的社會負(fù)面影響。 1、結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循的原則 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及的知識面較廣，千頭萬緒，但只要能掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則,將會更加直觀方便的了解并提高結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計概念中的戰(zhàn)略問題為:多道防線、抓大放小、剛?cè)嵯酀?jì),但是必須要有“打通關(guān)節(jié)”這一原則在為這些戰(zhàn)略問題做保證,才能使得這些戰(zhàn)略問題得以順利實現(xiàn)。 1、多道防線。設(shè)計為多道防線是結(jié)構(gòu)體系中的安全體系需要采用的基本方案。如果災(zāi)難發(fā)生時,在某單一構(gòu)件上寄托全部的生存希望是十分危險的。 2、抓大放小。在結(jié)構(gòu)中每一個構(gòu)件所發(fā)揮的作用不盡相同,盡管對于整個結(jié)構(gòu)體系來說,

3、所有的構(gòu)件靠協(xié)同作用來組合成一個整體,“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)柱弱梁”等在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,需要處處時時精打細(xì)算,尤其是在十分重要的概念設(shè)計時。 3、剛?cè)嵯酀?jì)。要想使得建筑結(jié)構(gòu)體系保持合理性,剛?cè)嵯酀?jì)是要必須遵循的原則。結(jié)構(gòu)剛度太大則變形能力差,然而太柔的結(jié)構(gòu),則會容易因變形過大而無法正常使用。 4、打通關(guān)節(jié)。當(dāng)結(jié)構(gòu)體系中的力量傳遞不能暢通時,就會破壞各個構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡,要想使得結(jié)構(gòu)體系永遠(yuǎn)的保持原始的靜態(tài)或者在需要的范圍內(nèi)保持,打通關(guān)節(jié)是我們不得不遵守的基礎(chǔ)性原則,其它的原則必須依賴于打通關(guān)節(jié)。而在建筑的結(jié)構(gòu)體系中關(guān)節(jié)是無處不在的,結(jié)構(gòu)工程師眼中的理想的結(jié)構(gòu)體系,在理論上應(yīng)該是一個整體,渾然天成

4、的,不存在關(guān)節(jié),依賴于這樣的理想的結(jié)構(gòu)體系,任何外力的傳遞和消減可以是十分迅速的。 2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題及其措施 1.關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽角問題： (1).如果底板鋼筋雙向雙排，且在懸挑部分不變，陽角不必加輻射筋，如獨(dú)立基礎(chǔ)配筋時就未加輻射筋。 (2).可將筏板外挑陽角部分的分布鋼筋改為直徑變小，節(jié)約工程造價。 2.關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題： (1).底板外挑能降低基底附加應(yīng)力，當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基。 (2).底板外挑便于調(diào)勻邊跨底板鋼筋，特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較為節(jié)約。 (3).底

5、板外挑能降低整體沉降，當(dāng)荷載偏心時，在特定部位設(shè)挑板，還可調(diào)整沉降差和整體傾斜。 (4).窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應(yīng)按挑板計算。當(dāng)然此問題并不絕對，當(dāng)有數(shù)層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內(nèi)部墻體連通時，可靈活考慮。 (5).當(dāng)?shù)叵滤缓芨?，出基礎(chǔ)挑板，有利于解決抗浮問題。 3.關(guān)于箍筋配置問題： 箍筋在梁配筋中的比例約占1020%。例如一8米跨梁，截面為400X600，配筋：上6根25，截斷1/3，下5根25，箍筋：8100/200(4),梁端范圍內(nèi)加密?？v筋總量：3.85*9*8=281kg,箍筋：0.395*3.5*50=69,箍筋/縱筋=

6、1/4, 箍筋相對縱筋來講所占比例較小，故不必在箍筋上摳的過細(xì)，也符合強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計原則。 4.關(guān)于寬扁梁中的樓板計算跨度取值： 一般的手冊或教科書上所講的計算跨度，如凈跨的1.1倍等，這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在應(yīng)用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結(jié)構(gòu)簡單點講，可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座，取消梁的概念，將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中，梁高比板厚大不了多少時，應(yīng)將計算長度取至梁中心，選梁中心處的彎距和梁厚及梁邊彎距和板厚分別計算，取二者大值配筋。 縱筋盡量減少搭接 縱筋搭接長度一般為搭接部位鋼筋較小直徑若干倍，這是確保搭接處小直徑鋼筋強(qiáng)度的充分發(fā)揮，大直徑鋼筋強(qiáng)度并

7、未充分利用，鋼筋重疊部分較多，造成材料浪費(fèi)。另外搭接處鋼筋較密，不便于混凝土振搗密實，消弱了鋼筋與混凝土的握裹力。所以建議鋼筋盡量采用機(jī)械連接或焊接。 6.注重框架柱的設(shè)計 框架柱在整個結(jié)構(gòu)造價中占比較小，但在抗震時起的作用卻是決定性的。在汶川地震資料中我們看到許多多層框架結(jié)構(gòu)在一層柱腳及柱頂破壞，特別是一層填充墻較少而上部填充墻較多時，這種情況應(yīng)該采取不同的周期折減系數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，底層建議指定為薄弱層。在條件允許的情況下加大柱截面及配筋，切實貫徹“強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計原則。 防震縫寬度應(yīng)適當(dāng)加大： 規(guī)范規(guī)定的防震縫距離是在小震情況下的最小值。經(jīng)統(tǒng)計，在實際地震中按規(guī)范最小值要求設(shè)置的防震縫在地

8、震時有40%建筑物發(fā)生了不同程度的碰撞。而且在施工過程中防震縫堆積的雜物不易清理，很大程度上影響了其防震效果。所以在設(shè)計過程中應(yīng)適當(dāng)增大防震縫寬度。 8. 關(guān)于回彈再壓縮： 基坑開挖時，摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束，不反彈，坑中心的地基土反彈，回彈以彈性為主，回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小，坑底受到很大約束，如獨(dú)立基礎(chǔ)，回彈可以忽略，在計算沉降時，應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時，相對受到較小約束，如箱基，計算沉降時應(yīng)按基底壓力計算，被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲備，這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。 柱下條基計算方法： 一般認(rèn)為在剛度較大，柱子軸力、柱間距相差不大時，可按倒樓蓋計算

9、，實際大部分條基都可以按倒樓蓋方法計算，即采用修正倒樓蓋。先按平均反力計算連續(xù)梁，然后將求得的支座反力與柱子軸力相平衡，將差值的正值加到柱兩邊的1/3梁上，負(fù)值加在梁跨中1/3，相對來講，跨中1/3的壓應(yīng)力較小?？赡芤拚啻危钡街ё戳εc柱子軸力接近平衡。 10.主梁有次梁處加附加筋： 一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋，附加箍筋可認(rèn)為是：主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺，在次梁兩側(cè)補(bǔ)上。附加筋一般要有，但不應(yīng)絕對。規(guī)范說的清楚，位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載，應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋

10、。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大，次梁荷載較大時，應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高，次梁截面很小、荷載很小時，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。還有當(dāng)主次梁截面均很大，如工藝要求形成的主次深梁，而荷載相對不大，主梁也可不加附加筋?？偟脑瓌t，當(dāng)主梁上次梁開裂后，從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時，主梁可不加附加筋。梁上集中力，產(chǎn)生的剪力在整個梁范圍內(nèi)是一樣，所以抗剪滿足，集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時，也可滿足。話又說回來，也不差幾根箍筋。但有時畫圖想偷懶時可用此與老總狡辯。 懸挑梁宜做成等截面，

11、尤其出挑長度較短時。 與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當(dāng)然，大挑梁外露者除外。外露的大挑梁，適當(dāng)變截面感官效果好些。 12. 現(xiàn)澆板一般應(yīng)做成雙向板。 其一，雙向板的支承邊多，抗震的穩(wěn)定性好，垮了兩邊還有兩邊。單向板垮一邊板就下來了。二，雙向板經(jīng)濟(jì)。從計算上講，例如四邊簡支支承的雙向板，其單向跨中彎距系數(shù)約1/27，兩邊簡支的單向板跨中彎距系數(shù)為1/8，二者比為2*1/27 1/8，約為60%。從構(gòu)造上，雙向板的板厚為1/4050，單向板為1/340，雙向板薄，再著，即使是單向板，

12、其非受力邊也得放構(gòu)造筋。 13.現(xiàn)澆陽臺欄板厚度不宜過?。?從施工條件來講，當(dāng)布單排筋時，板厚應(yīng)大于80，雙排筋時，應(yīng)大于120。因振搗棒最小為30，布單排筋時，板厚如為60，雙向鋼筋直徑如為8+6，則鋼筋兩邊僅剩23，無法振搗。 14.當(dāng)建筑大多數(shù)房間較小，而僅一兩處房間較大時，如按大房間確定基礎(chǔ)板厚會造成浪費(fèi)，而按小房間確定則造成配筋困難，當(dāng)承載力能滿足要求時，可在大房間中部墊聚苯卸載，按小房間確定基礎(chǔ)板厚。 15. 懸挑梁端部的撓度并不完全取決于本身的變形，其支座內(nèi)垮的影響很可能超過挑梁本身的變形，這一點經(jīng)常被忽視。 3、結(jié)束語 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是房屋建設(shè)的重要組成部分，是一項系統(tǒng)、全面的工作，牽扯的知識面較廣，需要扎實的理論基礎(chǔ)、靈活的創(chuàng)新思維和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，更需要我們具有理論聯(lián)系實際的能力。因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要從一個個基本的構(gòu)件算起，抓好細(xì)節(jié)性工作，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，將施工現(xiàn)場與結(jié)構(gòu)設(shè)計緊密結(jié)合，力求把建筑工作做到盡善盡美，為社會提供功能齊全、設(shè)計美觀、安全可靠