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土木工程结构设计中容易忽视的几个问题

2016-03-11 | 分类:笔记 | 评论:0人 | 浏览:1,002次

从事结构设计已经这些年了,虽然算不上专家,也算不上高手,但遇到的教训却不少,将这些教训总结出来,给大家分享,希望能共同提高。
一、地基基础
1. 较长的建筑,上部结构超长设置了温度伸缩缝,但基础仍然连在一起。过长的基础,没有设置后浇带,或没有使用微膨胀砼。带地下室的基础未指定砼的抗渗等级。
2. 计算抗拔桩时,应根据桩基规范第45页的5.2.18.2条,对侧阻力乘以抗拔系数,砂土类取0.5~0.7,粘土和粉土类取0.7~0.8.并且需要进行抗拔桩的桩身承载力和抗裂验算。
3. 桩身承载力计算时,应乘以工作条件系数对砼强度进行折减。但这个系数在各本规范中给出的数值不同,桩基规范中给出的是:预制桩1.0,干作业非挤土桩0.9,挤土桩0.8. 地基规范中给出的是:预制桩0.75,灌注桩0.6~0.7. 天津岩土规范给出的是: 预制桩0.7,干作业非挤土桩0.6,挤土桩0.55.  综合看来,桩基规范的系数偏大。在天津岩土规范条文说明10.8条中,也明确指出:JGJ94-94规定的施工工艺系数偏大,不宜在天津市使用。 因此验算桩身承载力时,作为设计人尽量不要去遵循桩基规范5.5.2条规定。对灌注桩的工作系数,取0.6比较合适。但应注意的是,桩身验算时用的Q为单桩竖向力设计值,为极限值X0.5X1.35.
4. 人防地下室的底板等效荷载,分为无桩基和有桩基两种,其中有桩基时的荷载通常是无桩基时荷载的2倍,但应该注意是,如果为单层人防地下室,通常基础布置的都是抗拔桩,而抗拔桩的底板,应该按照无桩基的情况来取底板等效荷载。详见人防规范条文说明的4.8.15条。
5. 高层建筑采用天然地基时,基础埋深是总高度的1/15,而不是桩基础时候的1/18.采用1/18计算会造成结构埋深不足。
6. 柱下条基,或柱下条形承台梁的计算时,未考虑柱(或剪力墙)底弯矩产生的附加荷载。需要验算桩是否抗拔,和增加附加压力后的单桩承载力是否足够,天然地基需要验算Pmax是否小于1.2fae,和验算Pmin是否大于0.
7. 在人防地下室可以设置后浇带,但后浇带必须避开人口口部。
8. 三桩承台必须画出三向板带的配筋示意图。
9. 梁的单面腰筋配筋率应不小于0.1%,通常在基础地梁位置,不容易满足。按照此要求,较宽的地梁腰筋通常需要直径D14的钢筋甚至更大。
10. 钻孔灌注桩,在桩顶2m范围内箍筋应该加密,但在桩说明和桩详图中,试桩详图的箍筋加密区应该注意。如果是场外试桩,加密区可以和工程桩一样都采用2m,如果是用工程桩作为试桩,那么箍筋加密区应该加长,考虑静载试验后要进行截桩,如果只做2m的加密区,截桩后桩顶就变成非加密区了,因此当现地坪与设计桩顶标高相差h米时,工程桩里的试桩,其箍筋加密区高度应为(h+2)米。
11. 地下室的筏板基础,当采用梁下反的做法时,底板的上皮钢筋应放在地梁上部纵筋的下面,但由于钢筋直径较大,现场施工起来非常困难,即使打弯成功,也会造成底板钢筋起拱严重。施工单位经常把底板上皮筋改到地梁纵筋的上面进行施工。为了施工方便,为了底板受力更加合理,地下室筏板基础设计时,最好将底板下沉50mm,地梁上部突出的50mm可以让底板上皮钢筋更加容易通过。
12. 承台拉梁最好与承台上皮一齐,不能与承台底部一齐,如果底部一齐,由于承台内有桩,拉梁的纵筋无法贯通。
13. 按照新的桩基规范JGJ 94-2008,空心管桩的端部承载力不再按实心桩计算,而是需要乘以折减系数。详见08版桩基规范的5.3.8条。
14. 地下车库抗浮验算时,地下室地面的活荷载不计,而地下室自重的恒载需要乘以0.8分项系数,而水浮力的分项系数,当水位不会急剧变化时为1.2,当水位可能急剧变化时为1.4.

二、砌体结构
1. 砖混结构设计时,需要由电气专业提供电表箱的位置图,因为在楼梯间位置有可能出现多个电表箱并排的情况,这种情况下应该按大洞口处理,洞口上部加大过梁,而较大的洞口在结构抗震计算模型中,应该体现出来。所以砖混结构设计时应仔细核对电气专业的电表箱位置,如果出现并排的情况,应按大洞口输入到计算模型中,才偏于安全。同时,由于电表箱一般都出现在楼梯间,可能会有楼梯梁搭在洞口过梁上方,此时的过梁应考虑楼梯梁的集中力,须加大截面和配筋。

三、框架和剪力墙
1. 框架结构在一、二级抗震时,需要计算核心区的抗剪,PKPM会在超配筋信息中显示节点抗剪计算是否满足。在柱配筋信息中,节点核心区的配箍面积也会显示,但通常设计人没有按照核心区的配箍要求来给柱子配筋,造成抗剪箍筋不足。解决方法是:柱子尽量采用D10的箍筋,或加高框架柱周围的框架梁,以增大节点区域。
2. 一级抗震时的梁箍筋最小直径为D10.当为7.5度区和三类场地时,高层剪力墙结构的计算等级为二级,构造等级为一级,此时应注意框梁和连梁的箍筋直径不小于D10.
3. 剪力墙端柱的纵筋和箍筋宜按照框架柱进行构造,并全长加密,详见高规7.2.17.3条。
4. 剪力墙转角处的暗柱,拉筋宜采用箍筋形式,即使是构造边缘构件,也最好采用全箍筋形式。详见高规7.2.17条的小注。
5. 根据规范,一级抗震墙的构造边缘构件,箍筋或拉筋的最小直径为D8,最大间距为150mm,此时的暗柱箍筋或拉筋不能采用D10@200的做法。虽然D10@200的配筋比D8@150更大,但不满足最大间距的要求。因此一级抗震墙的构造边缘构件,其箍筋或拉筋最好采用D8@150,与此对应的是,剪力墙的水平分布筋最好也采用150mm的间距。
6. 剪力墙的约束边缘构件,箍筋不宜做得太长,当暗柱过长时,不宜做大箍筋套小箍筋的形式,而应该采用两个中等大小的箍筋,每个箍筋的长宽比不大于3,然后将两个箍筋套搭接1/3长边的距离。详见抗震规范条文说明6.4.8条。
7. 教育建筑中,人数较多的幼儿园、小学的低层教学楼,抗震设防类别应划为乙类。这类房屋采用抗震性能较好的结构类型时,可仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。(根据建筑工程抗震设防分类标准GB 50223-2004 6.0.8条) 因此在低层幼儿园和小学,当采用抗震性能较差的砌体结构时,应按乙类建筑考虑。详见05SG109-1《民用建筑工程设计常见问题分析及图示-结构设计原则、荷载及荷载效应组合和地震作用、地基基础》的1-10页。
8. 错层形成的短柱,不仅是箍筋全高加密,抗震构造等级还应提高一级,详见结构构造手册。
9. 框架柱的箍筋间距,一二级时不应大于10倍纵筋直径,三四级时不应大于15倍纵筋直径。当我们采用D8@100/200的箍筋时,那么一二级框架柱的纵筋直径最好不要小于20,三四级框架柱的纵筋直径最好不要小于14,如果纵筋直径过小,箍筋的最大间距就必须小于200mm.详见抗震规范6.3.13条。

四、钢结构
1. 钢结构屋面面积>60m2,且只有一个可变荷载时(即没有积灰等第二可变荷载时),不上人屋面的活荷载不是0.5KPA,而是0.3KPA.
       五、荷载计算
1. 并不是所有的栏杆水平荷载都是0.5KN/M,对于学校、食堂、剧场、车站、礼堂、展览馆和体育场这些人流密集场所,设计总说明中的栏杆水平荷载应该改成1.0KN/M.
2. 算工业厂房的楼面荷载设计值时,当活荷载>4.0KPA时,分项系数1.4应该改为1.3.
3. 屋面坡度大于等于45度时,可以不考虑屋面的雪荷载和积灰荷载。坡度为25至45度时,雪荷载和积灰荷载应按插入法确定折减系数。
4. 通常不上人的屋面只考虑活荷载和雪荷载的较大值,但需注意的是,当有高低屋面的情况时,低处屋面的a=2h范围内的雪荷载为2倍的基本雪压,比0.5KPA的活荷载要大,在低处的屋面应考虑较大的屋面可变荷载,适当加大此位置的梁板配筋。
5. 计算风荷载的脉动影响系数时,查表中的H/B选项,B不是建筑平面的短边宽度,而是迎风面的宽度。

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