一級結構工程師教材,蘭定筠和曹緯浚一級結構工程師教材
方案階段
>>>>1.建設場地不能選在危險地段
由于結構設計在建設場地的選擇中一般是被動的接受方,因此,在結構方案及初步設計階段,應特別注重對建設場地的再判別。對不利地段,應根據不利程度采取相應的技術措施,相關規定見《抗規》4.3節。
>>>>2.山地建筑尤其需要注意總平布置
《抗規》第 3.3.5條規定: 山區建筑場地應根據地質、地形條件和使用要求, 因地制宜設置符合抗震設防要求的邊坡工程; 邊坡附近的建筑基礎應進行抗震穩定性設計。建筑基礎與土質、強風化巖質邊坡應留有足夠的距離, 其值應根據抗震設防烈度的高低確定, 并采取措施避免地震時地基基礎破壞。
《抗規》 第4.1.8 條規定: 當需要在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上建筑 時,除保證其在地震作用下的穩定性外, 尚應估計不利地段對設計地震動參數可能產生的放大作用, 其地震影響系數最大值應乘以增大系數。其值可根據不利地段的具體情況確定, 在1.1~1.6 范圍內采用。此條為強條; 臺地邊緣建筑地震力放大系數也意味著單體建筑成本的增加。實際上, 有時邊坡支護的費用可能遠遠大于邊坡上單體的費用。曾經有的方案設計單位布置總平時將 18~33層的高層布置在懸崖邊緣或跨越十多米高的邊坡, 這些都是對結構及地質不了解才會產生的錯誤。
>>>>3.是否有地下室
高層建筑宜設地下室;對無地下室的高層建筑,應滿足規范對埋置深度的要求。
>>>>4.高度問題
室內外高差是多少, 房屋高度是多少, 房屋高度有沒有超限。
>>>>5.結構高寬比問題
《高規》3.3.2條規定,6、7度抗震設防烈度時, 框架- 剪力墻結構、剪力墻結構高寬比不宜超過 6。高寬比控制的目的在于對高層建筑結構剛度、整體穩定、承載能力和經濟合理性(主要影響結構設計的經濟性,對超高層建筑,當高寬比大于7時,結構設計難度大,費用高)的宏觀控制。
>>>>6.結構設計應與建筑師密切合作優化建筑設計和結構布置
采取必要的結構和施工措施盡量避免設置各類結構縫(伸縮縫、沉降縫、防震縫)。當必須設置時,應符合現行規范有關縫的要求,并根據建筑使用要求、結構平面和豎向布置的情況、地基情況、基礎類型、結構剛度以及荷載、作用的差異、抗震要求等條件、綜合考慮后確定。
各縫宜合并布置,并應按規范的規定采取可靠的構造措施和保證必要的縫寬,防止地震時發生碰撞導致破壞。結構長度大于規范時, 應設置伸縮縫, 高層建筑結構伸縮縫的最大間距: 框架結構為 55m, 剪力墻結構為 45m。
>>>>7.結構平面布置不規則問題
1.扭轉不規則,規定水平力作用下位移比大于1.2;
2.凹凸不規則,平面凹進的尺寸,大于相應投影方向總尺寸的30%;
3.樓板局部不連續,樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯層。
>>>>8.《高規》限制結構長寬比
結構長寬比6、7度不應大于6。限制長寬比,其目的就是要在結構設計中控制長矩形平面的使用,當平面的長寬比大于3時,雖然未超過規范規定的限值,但已對抗側力構件(如剪力墻等)的設置及樓蓋結構的整體性提出了較高要求(見《抗規》6.1.6條及《高規》8.1.8條等)。框架抗-震墻及板柱-抗震墻結構以及框支層中,樓板的整體性對結構的協同工作影響很大,結構設計時應特別注意加強樓板的整體性及面內剛度。
>>>>9.《高規》3.4.3條規定
不宜采用角部重疊的平面圖形或細腰形平面圖形。
>>>>10.《高規》3.4.6條規定
當樓板平面比較狹長、有較大的凹入和開洞時, 應在設計中考慮樓板削弱產生的不利影響。樓面凹入或開洞尺寸不宜大于樓面寬度的一半; 樓板開洞總面積不宜超過樓面面積的 30%; 在扣除凹入或開洞后, 樓板在任一方向的最小凈寬度不宜小于 5m, 且開洞后每一邊的樓板凈寬度不應小于 2m。
>>>>11.《高規》3.4.6條規定
井字形等外伸長度較大的建筑, 當中央部分樓、電梯間使樓板有較大削弱時, 應加強樓板以及連接部位墻體的構造措施, 必要時還可在外伸段凹槽處設置連接梁或連接板。
>>>>12.建筑平面不規則、凹凸多、周長必然長, 建筑及結構以及節能造價必定較建筑平面規則的高, 更不用說結構為克服平面不規則產生的造價提高。
>>>>13.結構豎向布置不規則問題
1. 側向剛度不規則,該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%;除頂層或出屋面小建筑外,局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。
2. 豎向抗側力構件不連續,豎向抗側力構件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內力由水平轉換構件(梁、桁架等)向下傳遞。
3. 樓層承載力突變,抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。
>>>>14.《高規》3.5.6條規定
樓層質量沿高度宜均勻分布,樓層質量不宜大于相鄰下部樓層質量的1.5倍。
>>>>15.地下室頂板覆土問題
建筑為考慮景觀需要, 往往要求在地下室頂板上要求較厚的覆土考慮綠化, 而結構往往因甲方造價或用鋼量的要求, 希望覆土較薄以減輕荷載, 因為地下室頂板考慮抗裂要求, 梁板的配筋都很大, 且覆土越厚,地下室底板及外墻也越在地面以下, 底板及周邊側墻承受的水壓力越大。
一般情況下, 覆土0.6m 以上可植草、1.5m 以上可種樹, 若地下室較大, 考慮水專業走管坡度、覆土至少 0.8~ 0.9m; 建筑總平面布置時, 消防車道大部分盡量布置在地下室頂板以外, 減少頂板承受的荷載, 以節約造價。
>>>>16.地下水位問題
在滿足基礎埋置深度及地下室凈高的前提下, 地下室底板標高越高越好, 底板及周邊側墻承受的水壓力越小, 底板及周邊側墻厚度及配筋也越小, 造價越低。
>>>>17.地下室集水坑布置
盡量布置在承臺邊緣、不要布置在外墻邊緣, 尤其是消防電梯的集水坑, 可加大長寬、減小深度, 以利于施工,確保邊坡安全。
曾經有一個工程, 消防電梯的集水坑從地下室底板再往下挖 3.2m 深, 布置于地下室外墻邊緣,經建筑、結構與水專業配合后, 將集水坑移置地下室的中部, 既保證邊坡安全, 又加快施工進度, 節約施工造價。
>>>>18.地下室及上部管道井布置
須注意結構柱、梁偏位問題,建筑、設備專業須確認, 以保證管道井的凈尺寸; 有的工程建筑認為梁為 200 寬, 而實際地下室或上部的梁往往大于 200, 柱或混凝土大梁有向管道井內偏, 影響了管道井的尺寸, 造成后期平面調整(平面布置緊湊時往往不好調整) 或影響使用。
>>>>19.梁、柱偏位問題
注意核對建筑外立面、停車、管道井、電梯井等, 不能影響停車、管道井、電梯的使用, 部分柱外凸時, 為保證立面統一, 柱斷面不能收縮。
>>>>20.地下室及架空層停車位問題
須注意柱網布置、柱尺寸大小及偏位, 停3部車至少柱凈距 7.2m, 2 部車至少柱凈距4.8m, 建筑軸線尺寸須注意柱子大小, 必要時柱子可布置為長方形, 要注意地下室頂有覆土及消防車道時, 柱子不可能太小。
>>>>21.地下室及上部層高問題
凈高須滿足建筑規范要求, 梁高1/10~1/ 15L, 跨度大、荷載大、又有裂縫要求的梁, 梁高至少1/10~1/12L, 其他部位寬扁梁可做到 1/ 15L, 但寬扁梁造價會增大; 預應力梁可做到 1/15~ 1/18L, 但須注意梁兩端柱頭很大, 可能影響建筑的平面布置, 比如影響走道寬度布置等。
凈高須考慮設備走管問題, 一般空調管至少 0.45m, 電橋架至少0.15m, 噴淋至少0.10m; 當梁較高時可考慮穿梁, 穿梁洞口結構有相應的位置與尺寸的要求, 需要建筑、結構、設備各專業配合; 梁開洞問題:洞口大小< = 1/3 h 梁高, 盡量布置在梁高中部, 梁剪力最小的部位即梁 1/3 跨度位置。
>>>>22.剪力墻開洞問題
建筑開的門洞或窗戶及設備的穿墻洞口都愛沿著柱角或墻角, 結構則要求洞口不能影響到剪力墻暗柱、端柱、翼墻等主要受力構件, 洞口上下對齊, 建筑與設備需要了解在柱或剪力墻拐角外邊緣算起 300 范圍內為剪力墻約束邊緣構件或構造邊緣構件, 是高層結構的豎向主要受力構件, 不能破壞。
《高規》 第7.2.15 條、第7.2.16 條對約束邊緣構件剪力墻、構造邊緣構件剪力墻有詳細規定。
>>>>23.柱的問題
注意盡量避免短柱, 例柱邊盡量不布置門窗, 否則常為短柱, 短柱柱箍筋須全長加密, 造價提高且抗震不利。
>>>>24.樓梯凈高問題
尤其地下室、商場層、頂層等注意核對,特別三、四跑梯, 建筑設計此部分時須注意核對剖面并與結構核對梯梁跨度、高度, 必要時可要求結構調整梯梁位置或要求做折板梯;
半層處梯梁須注意核對: 與建筑立面是否矛盾, 有的建筑立面窗戶全對齊與半層處梯梁布置矛盾; 若梯梁外有幕墻等,須注意梯梁內退; 有些樓梯半層梯平臺板在房屋內部, 半層處梯梁須注意核對: 與半平臺處消火栓、配電箱內嵌布置是否矛盾。
>>>>25.屋頂欄板、女兒墻問題
建筑物大屋面以上僅靠懸臂受力的女兒墻高度不應超過 3m, 不應采用砌體的女兒墻, 應采用鋼筋混凝土女兒墻。懸臂受力的女兒墻高度大于 1.8m 欄板已至少15cm, 不太經濟, 建議加斜撐或構架以受力合理且降低造價。
>>>>26. 弧形墻、懸挑加懸挑梁不利, 墻體易開裂。
>>>>27. 是否有較大跨度。
>>>>28. 是否有較大的荷載。
>>>>29. 確定設防烈度、設防類別。
>>>>30. 結構體系選型、樓蓋選型。
>>>>31. 確定抗震等級、確定嵌固部位。
>>>>32. 建模試算看看參數,而不是拍腦袋決定。
畫圖之前
1)樓梯、錯層是否有和常規項目異同之處,樓梯間的梁是否碰頭。樓梯間休息平臺下面的凈高是否滿足要求。
2)是否有幕墻,是否有特殊造型需要結構處理和避讓。
3)電梯井凈寬是否達到極限,梁柱均不能偏里。
4)電梯機房凈高是否影響屋面梁。
5)上層剪力墻是否落地,是否影響了地下室車庫道路或者出口。
7)基礎是否有軟弱下臥層,樁型選擇是否和甲方溝通。
8)是否有層高太小,柱子太大形成的短柱。
9)特殊的梁標高需要降低的,應注意。
10)角柱是否點上。
11)一二級框架角柱應全高加密。
12)節點核心區驗算。
13)雨棚、空調板、天溝、飄窗的梁的地方,要增加抗扭鋼筋。
14)構造柱是否畫上。
15) 特殊地方是否加強,樓板開洞等等。
16)后澆帶是否考慮。
畫圖過程
1)首先做好模板之后套在建筑圖上看一遍,梁的位置是否影響下一層的觀感,有沒有在下一層填充墻的頂端(墻是不是頂到板),板開洞位置是否和建筑一致,柱子、墻上下截面是否對齊,和建筑的偏心是否一致。
2)總說明內容要改完全,考過來的層高表,說明等信息要過一遍核對改全,增加這次需要的比如吊筋說明,構造柱說明等。
3)畫節點大樣的時候,建筑可能不了解結構布置,自己要結合結構主體的梁柱,看是否能實現,復雜地方看怎么實現更好,有的需要返提給建筑。
4)注意計算結果中的軸壓比,接近限制時,應在畫圖時人為加強。
5)外圍框架梁未到窗頂時,注意是否留夠180mm過梁高度。
6)降板降梁的位置,標高。
7)大樣節點圖,得對好。
8)地基處理方式是否正確。
9)結構對樓梯是否碰頭最好也順便檢查下,建筑結構主動配合,可以減少很多工作量。
10)注意各個構件的標高。
建模之前
1)洞是否超限。
2)體型是否超限。
3)外圍窗戶留給結構梁的高度。
4)樓面荷載是否確定電梯機房是否7.0 屋面是否為上人屋面。
5)地震作用和場地類別 抗震等級是否匹配 。
6)樓層凈高要求對梁高影響。
7)出屋面電梯間是否體量太小,有沒有從上到下的不貫通的柱子 。
8)建模之前是否考慮建筑超長是否需要加伸縮縫,伸縮縫寬度還應滿足抗震縫的要求,抗震設防烈度、設防類別、結構形式、房屋建筑高度確定建筑抗震等級。
9)建模前需要和建筑碰下需要降板區域的降板高度。
10)要求建筑確定填充墻體的位置、材料。
11)還有一定要看地勘,參數保證正確。
12)跟建筑要地面做法,自己計算樓面恒載,梁上荷載開洞的和不開洞的區別對待。
13)合理選擇首層高度,復雜造型提前溝通。
14)建模前梁柱墻布置和建筑溝通好。
15)屋頂是否有水箱。
16)有浴缸,坐廁的衛生間,活載取4.0的。
17)基本風壓,風壓是否需要放大1.1。
18)是否有空調機房及消防水池。
19) 女兒墻高度為多少。
20)外墻是否有特殊做法如外掛大理石,玻璃幕墻等。
21)是否有電梯,以及電梯的凈尺寸和電梯基坑的深度。
22) 造型與結構是否有矛盾沖突的地方。
建模過程
1)先設置好本層信息,自動計算板重的朋友,在計算之前一定要檢查下,是否點了自動計算板重。
2)要注意剪力墻兩側不能同時開洞,遇到此類情況時,要與建筑協商修改。常見于:樓梯間剪力墻一側為樓梯,一側樓板開風井洞;剪力墻兩側樓板均開風井洞;外側剪力墻兼擋墻時內側樓板開風井洞。實在無法調整的情況下,如果樓梯間剪力墻兩邊均無樓板拉結時,將樓梯斜板鋼筋錨入剪力墻,作為平面外支撐。
3)模型調整過程中有梁的刪減之類的操作,記得重新把板厚和板恒活荷載過一遍,有時候會忘。
4)特別注意降標高的地方次梁的高度要保證兩側能搭住。
5)板標高錯的不大的按同一標準層建,相差大的按兩個標準層建。
6)一般我們建模的時候,拿的都是方案圖,所以等全套建筑圖出來的時候,要和模型對一下,如果建筑變動比較大的,一定要核算下,不能亂拍腦袋。
7)在計算板配筋的時候,板的信息讀取的是pmcad里面的 ,而我們一般修改樓層的混凝土等級的時候都是在多塔立面立面,尤其是高層需要注意在多塔里修改時,算板的時候看看是否和設計一樣。
8)衛生間的恒載為樓面恒載,活載為4.0。
9)樓梯恒載為8,活載為3.5。
10)走廊及門廳是采用3.5還是2.5。
11) 陽臺是采用3.5(可能出現人員密集)還是2.5(普通陽臺)。
12)特殊房間的荷載查荷載規范以及技術措施。
13)房間較大,以后是否會隔墻。
14)墻的偏心是否影響梁的布置。
15)水箱間的尺寸及重量。
16)空調機房的設備及布置位置。
17)消防水池的水位高度以及需要的層高。
18)通風管道等的凈高要求。
19)造型荷載的布置及調整。
出圖之前
1)圖框是否和建筑統一出圖編號、出圖日期,對于不同繪圖比例的圖是否標注出現了錯誤。
2)序號是否排對,圖紙說明是否為最新的。
3)每張圖紙的的專項說明是否正確,是否有不是針對本項目的說明。
4)女兒墻、天溝、電梯吊鉤、雨棚、屋面上人孔、水池、空調板、局部次梁定位、是否有遺漏定位。
5)屋頂是否有多余的次梁。
6)出圖前和建筑軸號核對。
7)出圖紙之前,我都會把建筑圖落在結構圖上一一校對,每一層都要校對,柱子,墻梁偏心什么的。
8)出圖前,一定要看字體是否都顯示正常!
9)出圖前,再次確定建筑還有沒有地方修改了沒有通知結構,設備開動是否改變了,貼別是地下室的風井洞。
(內容來源于網絡)
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