《设计中的常见问题》PPT课件.pptVIP

设计中的常见问题 主讲人 李生广联系电话 1 6 黑龙江省安平施工图审查咨询有限公司 一 结构计算书 1 结构安全分为三个层次 结构方案 概念设计 内力分析 计算书 截面设计及结构设计总说明 计算书的完整性 正确性对结构安全非常重要 杆件的内力和配筋 高层的规则性等 底框 抗震墙的刚度比 超限的判别 无计算书是无法判定的 计算书是设计文件的的重要组成部分 是内力分析和截面设计的重要依据 很多超限问题和是否满足规范主要是通过计算书判断 2现计算书中的问题很多 主要有如下问题 1 打印不全 不标准 未装订成书 只能说是计算纸 并且无计算人 审校人签字 设计单位未盖章 这类的 所谓计算书 不能叫计算书 也不能算做设计文件 2 计算人 校审人未对计算结果分析 判断 也可以说没看 有计算未分析 3 计算模型问题 用防震缝分开的两个结构单元按单塔计算 就是按多塔计算也不妥 一层的计算高度取值不对 地下部份简图不对 个别的不会计算 2 采用手算或小软件计算的构件中的结构计算书 应给出构件平面布置简图和计算简图 荷载取值的计算或说明 整体电算时也必须有 结构计算书内容应完整清楚 计算步骤条理分明 引用数据应有可靠依据 采用计算图表及不常用的计算公式 应注明其来源出处 构件编号 计算结果应与图纸一致 3 计算书 1 计算模型的建立 必要的简化计算与处理 应符合结构的实际工作情况 应符合现行工程建设标准的规定 3 当采用计算机程序计算时 应在计算书中注明所采用的计算程序名称 代号 版本及编制单位 计算程序必须经过鉴定 应有导荷计算并输出 输入的总信息 计算模型 几何简图 荷载简图应符合本工程的实际情况并打印输出 报审时应提供所有计算文本 当采用不常用的程序计算时 尚应提供该程序的使用说明书 计算结果对多高层混凝土结构应提供结构自振周期及周期比Tt T1 位移及位移比 楼层地震剪力系数及总地震剪力 楼层侧向刚度比 轴压比 梁柱内力组合平面包络图 超筋超限信息 配筋平面等并打印输出 对砌体结构应提供抗震验算结果 承载力验算结果 砌体高厚比验算结果等 对钢结构应提供结构自振周期及周期比Tt T1 位移及位移比 楼层地震剪力系数及总地震剪力 楼层侧向刚度比 强度及稳定计算结果等 基础设计时采用的内力标准值 设计值及地基变形计算时所用的准永久值的平面简图 地基沉降计算结果 沉降量 沉降差 输出 承台计算 基础内力配筋计算及结果输出 地基承载力计算结果输出 桩基承载力计算 桩身强度计算及结果输出 楼梯计算及结果输出 4 复杂结构应采用不少于两个不同力学模型分析软件进行整体计算 5 所有计算机计算结果 应经分析判断确认其合理 有效后方可用于工程设计 如计算结果不能满足规范要求时应做必要的调整 特殊情况下 当确有依据不做调整时 应说明其理由 采取相应加强措施 并在计算书的相应位置上予以注明 6 当结构设计过程中实际的荷载 布置等与计算书中采用的参数有变化时 应对计算书进行相应的调整 当变化不大不做调整时 应进行分析 并将分析的过程和结果写在计算书的相应位置上 7 计算内容应当完整 所有计算书均应装订成册 并经过校审 由有关责任人 总计不少于三人 在计算书封面上签字 设计单位和注册结构工程师应在计算书封面上盖章 二 结构设计总说明 1工程概况 1 工程地点 工程分区 主要功能 2 设计应明确结构的用途 在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可 不得改变结构的用途和使用环境 3 各单体 或分区 建筑的长 宽 高 地上与地下层数 各层层高 主要结构跨度 特殊结构及造型的简要结构说明 工业厂房的吊车吨位 台数 工作制等 现说明中大多数未写此内容 2设计依据1 主体结构设计使用年限2 自然条件 基本风压 基本雪压 抗震设防烈度等 非正确写法 建筑所在场地地震烈度6度 该工程抗震设防6度 3 工程地质勘察报告 4 场地地震安全性评价报告 必要时提供 甲类建筑做安评 5 建设单位提出的与结构有关的符合有关标准 法规的书面要求 如非设防区及设防区要求按高于规范的要求设防 设计使用年限高于现行规范等 6 对于超限高层建筑 应有超限高层建筑工程抗震设防专项审查意见 在方案和扩初设计时就应发现是否超限 如出现超限并和业主沟通 如业主坚持按超限设计 就应马上进行超限可行性论证工作 并准备超限申报材料 超限审查通过后 方可进行施工图设计 如方案不在现规范控制之内 又非超限高层 就应改变方案 合理的结构方案不增加工程造价 但对结构的安全非常重要 注册工程师一定要在头脑中建立起一个明确的概念设计 在吃透设计现行规范的基础上来进行设计 7 采用桩基础时 应有试桩报告或深层平板载荷试验报告或基岩载荷板试验报告 若试桩或试验尚未完成 应注明桩基础不得用于实际施工 8 本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准 包括标准的名称 编号 年号和版本号 标准要准确 与此工程无用的标准不要写进来 3图纸说明1 设计 0 000标高所对应的绝对标高值 无绝对标高有相对标高时也要注明对应关系 此问题注清楚 是设计的需要 也是防止出现施工出现问题 将设计扯进去 2 混凝土结构采用平面整体表示方法时 应注明所采用的标准图名称及编号或提供标准图 砌体结构不要用平法图集 可用平法表示 但应给出梁端节点构造详图和平法使用图例等 4建筑分类等级 应说明下列建筑分类等级及所依据的规范或批文 1 建筑结构安全等级 2 地基基础设计等级 在等级明确后 方可决定是否地基变形设计及变形验算 3 建筑抗震设防类别 4 钢筋混凝土结构抗震等级 5 地下室防水等级 6 人防地下室的设计类别 防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别 7 建筑防火分类等级和耐火等级 此项一定要注明 并注意最小杆件截面和保护层厚度 一般工程防火等级均在二级及以上 在框架结构的楼梯 平台处设短柱 不应小于300 200截面 否则耐火极限不够 8 混凝土构件的环境类别 5主要荷载 作用 取值 1 楼 屋 面面层荷载 吊挂 含吊顶 荷载 2 墙体荷载 特殊设备荷载 3 楼 屋 面活荷载 4 风荷载 包括地面粗糙度 体形系数 风振系数等 对高层非常重要5 雪荷载 包括积雪分布系数等 厂房6 地震作用 包括设计基本地震加速度 设计地震分组 地场类别 场地特征周期 结构阻尼比 地震影响系数等 7 温度作用 但超长结构有此问题 及地下室水浮力的有关设计参数 6主要结构材料1 混凝土强度等级 防水混凝土的抗渗等级2 砌体的种类及其强度等级 干容重 砌筑砂浆的种类及等级 砌体结构施工质量控制等级 3 钢筋种类 牌号 钢筋的强度标准值应具有不小于95 的保证率 钢筋屈服强度标准值 抗拉 压 强度设计值 钢绞线或高强钢丝种类及对应的产品标准 4 抗震结构对材料和施工质量的特别要求 应在设计文件上注明 抗规3 9 2 3 9 4 3 9 6 5 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率最小限值砼规4 2 4 7基础及地下室工程1 工程地质及水文地质概况 各主要土层的压缩模量及承载力特征值等 对不良地基的处理措施及技术要求 抗液化措施及要求 地基土的冰冻深度等 2 注明基础形式和基础持力层 采用桩基时应简述桩型 桩径 桩长 桩端持力层及桩进入持力层的深度要求 设计所采用的单桩承载力特征值 必要时尚应包括竖向抗拔承载力和水平承载力 等 3 地下室抗浮 防水 设计水位及抗浮措施 施工期间的降水要求及终止降水的条件等 8建筑非结构构件自身及其与结构主体的连接 应进行抗震设计 如隔墙 填充墙 栏板 女儿墙 9沉降观测要求 三 砌体结构体系问题 1 抗震设计在砌体结构中为何不允许出现砼墙垛 钢筋砼柱 钢筋砼剪力墙抗规7 1 1条 本章适用于普通砖 包括烧结 蒸压 混凝土普通砖 多孔砖 包括烧结 混凝土多孔砖 和混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋 底层或底部两层框架 抗震墙砌体房屋 从此条中解读 抗震规范第7章的内容仅适用于普通砖 多孔砖 小砌块 在注释内也提出了对蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖的要求 的单一材料砌筑的结构 不适用于砖混结构 砖与钢筋混凝土或混凝土共同承重 抗规在结构体系7 1 7条中明确写到 不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重体系 砌体结构中之所以不允许有钢筋混凝土柱 墙作为抗侧力构件 是因为两种材料的弹性模量不同 结构的延性不同 一个是延性较好的构件 一个是脆性构件 不同材料性能的墙体混用在地震中易造成各个击破 2 纵向无内纵墙 外墙开洞面积又大 造成纵横向刚度相差过大 建筑抗震设计规范 GB50011第3 5 3条 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近 此处的 宜 是指不可能相等 但也不要相差过大 在抗规7 1 7条明确写到 且纵横向墙体的数量不宜相差过大 同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀 墙面洞口的面积 6 7度时不宜大于墙面总面积的55 在房屋宽度方向的中部应设置内纵墙 其累计长度不宜小于房屋总长度的60 纵横向砌体抗震墙的布置宜均匀对称 沿平面内宜对齐 沿竖向应上下连续 且纵横向墙体的数量不宜相差过大 这就是依据3 5 3条在砌体结构中的进一步明确 3 规范中的 宜 或不宜在不同位置有不同的解读 宜 是指 稍有选择 不要理解成只要有 宜 或 不宜 的条款 此条款就成为可要可不要的条款 或一点都不能差 这两种想法做法都是不对的 在超限结构中的超限内容均是高规中的 宜 或 不宜 对超限工程设计是否认定合格 不是设计者 不是主管的注册工程师 也不是院总工 而是由设计院拿出论证方案 由省主管部门组织专家对此超限工程的解决方案来认定是否合格 是否通过 4 跃层结构 1 造成客厅处外墙和两客厅横墙高度超过3 6m 抗规7 1 3条 2 有些墙段的高宽比可能大于4 此时等效侧向刚度可取0 0 3 开洞层楼板不连续 或板块间连接薄弱 楼板不能共同工作 4 层高不同 墙体刚度相差太大 此种结构体系以不在抗规的控制范围 5 防震缝问题 现砌体结构留的防震缝间用苯板填实 用于保温 以无防震缝可言 地震作用时的两侧结构相对运动 由于苯板的存在和脱落 造成大面积墙体碰撞或局部碰撞 使震害加重 苯板有弹性 也有相当高的强度 6 层刚度突变结构 一套住宅两层 一楼为大厅 经楼梯上二层 二层为小房间 一层顶设梁承担二层的一些纵墙或横墙及一层顶板 墙上还要承担二层板 按此套路堆积楼层 造成1 3 5层墙少 刚度小 第2 4 6层墙多 刚度大 此种体系 也不在抗规的控制范围 7 角窗问题在建住部的审查要点 北京市的审查要点 哈市的审查要点均明确不应在房屋转角处设置转角窗 抗规也明确了此问题 不应在房屋转角处设置转角窗 砌体结构的地震作用计算一般采用底部剪力法 抗规7 2 1条 多层砌体房屋 底部框架房屋的抗震计算 可采用底部剪力法 并应按本节规定调整地震作用效应 砌体为脆性材料 仅作墙体的截面抗震受剪承载力计算 砌体的抗拉的能力很小 计算手段和材料特性决定了砌体只能设计成规则结构体系 房屋的角部是抵抗扭转的关键部位 在此处设置转角窗 对结构造成了很大的安全隐患 材料的特性 计算手段的局限性 计算又作了很大的计算简化 只能靠抗震概念设计来解决 8 对抗规7 1 2条的理解7 1 2多层房屋的层数和高度应符合下列要求 1 一般情况下 房屋的层数和总高度不应超过表7 1 2的规定 注 1房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度 半地下室从地下室室内地面算起 全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起 对带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1 2高度处 2室内外高差大于0 6m时 房屋总高度应允许比表中数据适当增加 但增加量应少于1 0m 3乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表 其层数应减少一层且总高度应降低3m 不应采用底部框架 抗震墙砌体房屋 4 本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心砌块砌体房屋 2 横墙较少的多层砌体房屋 总高度应比表7 1 2的规定降低3m 层数相应减少一层 各层横墙很少的多层砌体房屋 还应再减少一层 注 横墙较少是指同一楼层内开间大于4 20m的房间占该层总面积的40 以上 其中 开间不大于4 2m的房间占该层总面积不到20 且开间大于4 8m的房间占该层总面积的50 以上为横墙很少 36 7度时 模墙较少的丙类多层砌体房屋 当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时 其高度和层数应允许仍按表7 1 2的规定采用 第1款的总高度和层数的限值是对一般墙体而言的 第2款是横墙较少和很少的房屋在第1款的基础上减层 减高 以中 小学教学楼为例 乙类建筑 横墙很少 6度设防 层数 7 1 1 1 4层 高度 21 3 2 15m 教学楼层高3 6m 室内外高差0 6m 最高只能建4层 3 6 4 0 6 15m 此条款是强条 不可突破 四 现浇楼板设圈梁问题 抗规7 3 3 2 现浇或装配整体式钢筋混凝土楼屋盖与墙体有可靠连接的房屋 应允许不另设圈梁 但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应的构造柱钢筋可靠连接 这是从抗震的角度谈设不设圈梁的问题 从抗震的角度 现浇板可不设圈梁 但为增强房屋的整体刚度 防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响 也必须要设置圈梁 砌体结构设计规范 GB50003 2001的7 1 6条 采用现浇钢筋混凝土楼 屋 盖的多层砌体结构房屋 当层数超过5层时 除在檐口标高处设置一道圈梁外 可隔层设置圈梁 并与楼 屋 面板一起现浇 综合来看 圈梁是必须要设 采用层层设置 一种构造措施就全部解决整体刚度和抗震构造这两个问题 表7 3 3圈梁设置要求是对预制板说的 五 在抗规7 3 2条 5 房屋高度和层数接近本间表7 1 2的限值时 纵 横墙内构造柱间距尚应符合下列要求 此条是指横墙正常的情况下 1 横墙内的构造柱间距不宜大于层高的二倍 下部1 3楼层的构造柱间距适当减小 2 当外纵墙开间大于3 9m时 应另设加强措施 内纵墙的构造柱间距不宜大于4 2m 抗规7 3 14条 丙类的多层砖砌体房屋 当横墙较少且总高度和层数接近或达到本规范表7 1 2规定限值时应采取下列加强措施 5所有纵横交接处及横墙的中部 均应增设满足下列要求的构造柱 在纵 横墙内的柱距不宜大于3 0m 最小截面尺寸不宜小于240 240 配筋宜符合表7 3 14的要求 两条的前题条件均出现了 接近 一词 如何理解 一般应理解为层数差一层 高度差 3m 就属接近 如 6度的6层18m横墙较少的落地住宅 就应按7 3 14条采取加强措施 7 3 2条的接近是指除横墙较少的所有建筑 包括由横墙较少和很少而降低层数和总高度的 并在此基础上层数差一层 高度差3m 六 底部框架 抗震墙结构体系问题 抗规7 1 8条 底部框架 抗震墙房屋的结构布置 应符合下列要求 1 上部的砌体墙体与底部的框架梁或抗震墙 除楼梯间附近的个别墙段外均应对齐 2 房屋的底部 应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙 并应均匀对称布置 6度且总层数不超过四层的底层框架 抗震墙房屋 应允许采用嵌砌于框架之间的约束普通砖砌体或小砌块砌体等加强的砌体抗震墙 但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力并进行底层的抗震验算 且同方向不应同时采用钢筋混凝土抗震墙和约束砌体抗震墙 其余情况 8 9度时应采用钢筋混凝土抗震墙 6 7度时应采用钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙 3 底层框架 抗震墙房屋的纵横两个方向 第二层计入构造柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值 6 7度时不应大于2 5 8度时不应大于2 0 且均不应小于1 0 4 底部两层框架 抗震墙房屋的纵横两个方向 底层与底部第二层侧向刚度应接近 第三层计入构造柱影响的侧向刚度与底部第二层侧向刚度的比值 6 7度时不应大于2 0 8度时不应大于1 5 且均不应小于1 0 5 底部框架 抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础 筏形基础等整体性好的基础 底框 抗震墙结构是较差的抗震体系 因同一建筑采用了两种结构体系 上部为砌体结构 下部为底框 抗震墙结构 不应在乙类建筑中使用 由于我国的国情 还不得不采用此种体系 一直到现在 底部框架 抗震墙在设计中出现的问题是最多的 七 什么是底部框架 抗震墙结构 1 纵横两个方向均形成框架 并布置一定的数量其位置合理的抗震墙 布置上相当于高层的框架 剪力墙结构布置 抗震墙应设在上部有墙体的位置 抗震墙必须是被框架框起来 不论砖抗震墙 还是钢筋砼抗震墙均是如此 钢筋混凝土抗震墙一侧无框架柱时要加端柱 框架间的墙体开大洞 仅在柱边有一点墙体 这种墙 只能作填充墙 而不能算抗震墙 2 底部框架 抗震墙房屋的抗震墙为什么应设置条形基础 筏式基础等整体性能的基础 如不设基础 用承墙梁也可以实现承担抗震墙的任务 但出现了墙体有在 0 00处转换的 有在一层顶 或二层顶 转换的 成为多次转换 使结构体系变得复杂 也使地震作用效应变得更加复杂 采用墙下设基础 就使复杂的结构变得简单明确 也使得地震作用直接通过基础传给框架 抗震墙 传力路径更加简单 3 为什么底部框架 抗震墙层刚度要小于上部砌体结构的层刚度 底部框架 抗震墙房屋采用了两种结构体系 上面为砌体结构 下面为底部框架 抗震墙 砌体为脆性材料在地震中只用其抗压 抗剪强度 底框为钢筋砼结构 延性好 具有很强的压 弯 剪强度 能够承担较大的变形 如上 下层侧移刚度相差很大 其动力特性差别悬殊 则会在地震作用下刚度突变处出现不均匀的位移反应及应力集中和弹塑性变形集中 从而使房屋造成震害 有关的研究分析结论为 1 第二层与底层的侧移刚度比 不仅对地震作用下的层间弹性位移有影响 而且也对层间极限剪力系数分布 薄弱楼层的弹塑性变形集中等也有着重要的影响 2 在第二层与底层的侧移刚度比在1 5左右时 其层间极限剪力系数分布相对比较均匀 能够发挥底层框架 抗震墙变形和耗能能力好的抗震性能 而且上部砖房破坏不重 有利于结构的整体抗震能力 而当第二层与底层的侧移刚度比小于1 2 特别是小于1 0时 将使原在底框 抗震墙处的刚度增大 薄弱层上移到砌体结构中 震害加大 刚度比计算时注意底层层高的取值 在黑龙江由于冻深的原因埋深较大 当是框架 钢筋砼抗震墙时 必有很多填充墙 在填充墙下形成一层墙梁 连系梁时 可取到墙梁及连系梁处 否则取到基础顶 当是框架 砌体抗震墙时 应取到柱 墙基础的顶面 如为条基时在此处设连系梁将墙和柱进行拉结 也应取到连系梁处 抗震计算的层刚度是指平面内 砌体规范所用的层高H是主要用于平面外计算 这里所说的基础顶是指承台顶 条基时的指钢筋混凝土条基的顶面 连系梁的配筋应按底框相应的抗震等级处理 按框架梁编号 当计算高度取到基础顶 实际土及刚性地坪对墙 柱还有一定的约束作用 还有填充墙的作用 刚度比宜接近大值为好 4 底层有墙 以上无墙 此底层墙为什么不可以用作抗震墙 1抗规7 1 8条1款 上部的砌体墙体与底部的框架梁或抗震墙除楼梯间附近的个别墙段外均应对齐 是说上部的砌体墙与底部框架或抗震墙对齐 与抗震墙和框架在同一平面位置的叫对齐 上部个别墙体可二次转换 此时此墙下无框架 也无抗震墙 此处不包括底部有墙 上部无墙的体系 2底部有墙 上部无墙 增加了转换楼板的负担 并且此砌体抗震墙由于上部无墙 竖向荷载很小 按抗规7 2 7条为正应力影响系数 抗震抗剪强度设计值就低 出现此种墙的 应改为填充墙 5 如何布置抗震墙抗规7 1 8条2款 房屋的底部 应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙 并应均匀对称布置 此段对其结构布置说的非常明确 现设计一般横向基本可以 但纵向问题很多 如何解决 谈如下建议 1一侧外墙为车库门 形成只有纵向框架 而无抗震墙 另一侧 墙体落地全部为抗震墙时 将落地墙的一部分用框架转换 转换处设填充墙 而车库门处设抗震墙 此部分开间改作它用 2两侧外墙均为车库门 而内纵墙能落地 将落地墙的一部分用框架转换 转换处设填充墙 而两侧外墙的部分车库门处设抗震墙 此部分开间改作它用 6 底部砌体抗震墙如何框起来 指6度且总层数不超过四层的底层框架 抗震墙房屋 底部砌体抗震墙与上部墙体对齐 但是属两个不同的结构体系 必须用框架结构框起来 此框架的梁柱一般不承担竖向荷载 竖向荷载由墙体承担 此框架是构造框架 柱按抗规6 3 6条柱的 截面的宽度和高度均不宜