建筑结构定性定量设计钢结构论坛总结

1、钢结构总结2011-12-11独立基础1.独立基础不配上部钢筋，因为上部根本没有受到什么力，地基净反力向上，根据悬臂模型可以知道；但钢结构厂房，轴力不大，M 很大，基础的上部受拉，地脚螺栓处在受拉区，基础上部不配筋是不合适的，有的审图提出要配分布钢筋（构造钢筋）；实际上对于大挑梁，应该配足够多的受压钢筋，可以配上铁的一半，以减小因挑梁附加弯矩。产生的的2. 双柱独立基础上部配上部钢筋：双柱独立基础当两柱子相距比较远时，在地基反力的作用下，两柱间的基础面是受弯的，所以需要配置钢筋或设置基础承担此部分弯矩；当两柱子距离不大（比如在伸缩缝处的双柱）时，可仅配置些构造钢筋来防止两柱不同位移引起拉裂。关

2、键还是看是否上部受拉，产生弯矩。3. 主楼和裙房均为一层，主楼筏板基础，裙房独立基础加防水板，主楼地基承载力按裙房超载折算土重进行深度修正；裙房考虑从室外地坪深度修正，是否合理看裙房有几跨,大了就不合理了。修正地基承载力时的埋深，不管是何种基础，都不应该大于实际埋深；对于筏基埋置深度从室外地面算起，独立基础埋深从室内地面算起；室，当为超补偿基础时，基础的计算埋深小于基础的实际埋深；为欠补偿基础时，等于。4. 对规范条文来说，当独立基础宽高比超过 2.5 时，认为地基反力不能再按直线分布假定，应采用考虑地般情况下，能满足础刚度的有限元方法计算，简单说是弹性地基方法计算。，一还是应尽量满足，对于独

3、立基础来说，是要独立基础承担全部地基反力的，那么让地基反力在基底分布越均匀，受力越合理，对不均匀沉降也有好处。除非个别柱确实做不到，突破限值了，要用弹性地基方法复核。实际上，即使用弹性地基方法复核，如果你的基础平面尺寸不是太大，跨高比突破不是很多，地基反力从柱边到基础边缘的变化也不会陡降，其配筋与手算配筋即按直线分布假定计算的结果相差不大，这个从电算对比可以看得出来。但是如果确实因为需要，基础跨高比远远大于 2.5 了，那么就应该按弹性地基复核。至于规范上规定的 2.5，这不是，这很好理解，2.49 和 2.51 在受力上会出现本质的跳跃吗？显然不可能。这和很多限值是一样的。但需要注意的是采用

4、适宜的方法去计算，即使不用弹性地基方法，也应该有可靠的经验通过手算方法来处理，虽然这里不可避免会有假定，但只要假定满足工程实际的需要，也是可行的。5.独立基础之间拉梁：不必按短柱设计，但要全高箍筋加密，因为同一层柱均为短柱，各柱之间的抗侧刚度相差不上回填土对结构的有力作用。力引起的内力在各柱的分配基本相同，再加上拉梁以6.郊区，四层框架结构，柱距 7.7，7，持力层第一层埋深 1m 以下，承载力 100，第二层就是 5m 一下，承载力 180；柱 nmax3000kn 左右；如果做在 100 的持力层上，需要做埋深 3m 才能控制到 4300 x4300，1.5 深要 6000；做到 5m 深

5、就能做到 4m 以内；地基不好，比较经济合理的解决办法可能是进行地基处理或打桩。7.较长向的弯矩比较大，不经济；另一方面，会使得基础底反力不均匀；建议可以与相邻的基础一起做成柱下联合基础或条形基础。8.剪力墙下面可以做独立基础的，因为一般剪力墙的轴力都很大，如果按条形基础来做，如果墙肢不是很长的话，带翼缘的墙体按做出来，可能近似是一个矩形基础，而短肢剪力墙下面的基础形式就应该是独立基础的形式，通常这样的基础一般都会是偏心基础，所以应当注意配筋不能过小。荷载中心与基础中心重合 也就不存在弯矩。条形基础1. 条形基础的沉降，无论是墙下条形基础还是柱下条形基础，如果无其它限制条件，一般应按均匀受压进

6、行设计，如果满足此条件，则条形基础的沉降计算按建筑地基基础规范（GB 50007-2001） 5.3.5 中的分层总和法进行，只不过在按附录 K 查取平均附加应力系数时，应按附表 K.0.1-1 中“条形 ”选项栏选取。建议条形基础的沉降计算都采用 JCCAD 直接进行计算，计算很方便。2. 单向受力就是抗剪切，如墙下，梁；有的独立基础长宽比成单向板，应该算抗剪；双向受力就是抗冲切（两个方向的剪切），如柱下独立，桩承台，柱下筏板。至于，工砌体或砼墙下的筏板，都是平板式（有梁也是暗梁，构造措施）。但就整体去看，建筑物主体内部，墙交错，实际上筏板还是多向受力的。所以，应该算抗冲切。体的看每个墙下又

7、是单向受力，所以也要算抗剪；3.有室，可以用柱下；若持力层地基承载力相差很大，通过调节地基应力的方法来调节基础不均匀沉降，即应用建筑桩基规范中的变刚度调平原理进行设计；同时，位于地基土质变化处的基础结构需要适当加强；4.持力层承载力达到 1200KPa（中风化泥岩），18 层框剪结构，墙下和柱下独基都属于浅基础，持力层控制在相同土层，沉降差小，可以混用；全用浪费了，但应注意基础埋深的问题；全用的话，基础长度达到 90 多米，如果不想设置后浇带，可以考虑用膨胀加强带，毕竟基础设置后浇带确实不方便施工；如果埋深可以做室，不如做一个，然后筏板基础也不错。筏板基础1. 子筏板，就是把局部房间的筏板标高

8、，板厚用新建的方式修改下，挑出长度，要满足构造；一般板上面加厚用柱墩，下面加厚筏板；相邻房间筏板高差较大，在计算上部结构时，可以取二者的平均高度作为首层层高；在计算筏板基础时，通过布置子筏板是可以把局部的标高降下去的；2. 平板式筏板基础，计算基础时，室外墙应该去掉，应该在 JCCAD 里面交互输入里外墙处输入一个很深的地基模拟外墙，输入外墙的话柱下的轴力就会很小，柱下的筏板配筋就了，也影响边柱的冲切计算；也可以把墙体作为荷载输入；人工干预网格就是在原来的网格上加辅助网格。3. 边柱与角柱的抗冲切，刚性角有一个范围的，（刚性角可用 h/d 表示(h 为基础放宽部分高度，d 为基础挑出墙外宽度）

9、刚性角的取值为：砖基础 h/d 一般取 1520，混凝土基础取 10），锥体可以制成倒椎体的形式4. 筏板分析模型加入是倒楼盖法，其基本假设即是上部结构的刚度相比筏板明显要大，底板的变形以区格内的局部弯曲为主，柱可视为基础梁板的支座，加大柱的截面可以尽量符合力学模型。5. 柱墩：筏板基础上上生框架柱，柱墩的尺寸可在 JCCAD 里试算，主要是满足对筏板的冲切要求就可以了，注意柱墩刚性角要求。柱墩内的纵筋没什么用处（因为原柱内钢筋已经延伸下来了），主要用来固定箍筋，箍筋按柱内箍筋下来增大些就可以；如一个柱,配筋为：角筋 4 根 25，其余边中部各 4 根 25，箍筋 10100/200(6x6)

10、。柱墩按矩形截面做，为 SZD 450/400，28 根 16，12100（8x8），抗冲切时靠混凝土，加钢筋是防止开裂。柱墩：先输入柱墩 再输入筏板 然后布置板带 用有限元计算；利用柱墩可以有效解决柱对筏板的冲切验算，一般可以逐步加厚筏板，满足冲切，然后取一个合理的筏板厚度值，不足的部分用柱墩满足，程序能够通过。无论是刚性柱墩还是柔性柱墩，程序均在执行【柱冲切板】菜单时完成柱对柱墩，柱墩对板的冲切验算。6. 弹性地基梁结构计算结果抗剪强度不够：一般来说大都伴有扭矩，在弯剪扭联合作用下，很容易出现抗剪强度不足。采用的措施一般是提高混凝土强度、增加大荷载部位的地梁数、不考虑梁的抗扭刚度、增大截面

11、特别是梁宽、考虑上部结构刚度、对局部大荷载部位的地基处理从而调高局部基床反力系数。7. 确定基底平面尺寸是采用全反力，并采用标准组合（正常使用极限状态）； 确定基础高度时（即冲切计算）应采用净反力，并采用基本组合（设计值）（承载能力极限状态）； 基础配筋计算时应采用净反力，并采用基本组合（设计值）；地基净反力：基础计算中，不考虑基础及其上面土的重力(因为由这些重力产生的那部分地基反力将与重力相抵消)，仅由基础顶面的荷载产生的地基反力，称为地基净反力。对于基本组合（在承载力极限状态时使用的），荷载效应组合的设计值应从下列组合值中取最不利值确定：1，由可变荷载效应控制的组合 2，由荷载效应控制的组

12、合在按正常使用极限状态设计中，当考虑荷载标准组合时，恒载和活荷载都用标准值；当考虑荷载频遇组合和准值。组合时，恒载用标准值，活荷载用频遇值和准值或只用准8.地基的验算应包括地基承载力和变形两个方面, 尤其对于或层建筑, 变形往往起着决定性的控制作用. 有时由于计算沉降量偏大, 导致原来可以采用天然地基的建筑, 不适当地采用了桩基础, 使基础设计过于保守, 造价提高, 造成浪费.刚性筏板在试验荷载下主要是整体沉降, 挠曲变形极小，.在筏板厚度相同的情况下,随着长宽(以矩形为例) 的增加, 筏板的刚度随之降低，（就像柱子越高 ，侧移刚度越小一样）.因此设计中可选取“板式筏基+ 独立柱基”相结合的基

13、础形式, 即中部(电梯井等剪力墙集中处) 用筏基, 四周柱基础采用独立基础或联合基础. 使筏板的长宽尺寸减小、刚度增大,这不仅降低沉降变形的挠曲程度, 提高筏板的抗冲切能力, 同时, 减低了板中钢筋应力, 减少筏基的配筋量地层分布不均匀、上部结构荷载在筏板基础上分布不均匀而引起筏板基础各部分的差异沉降较大时, 可综合考虑采用以下处理措施:将出露地质较差的土层挖出一部分, 换填低强度等级的素混凝土形成素混凝土厚垫块, 以改变和调整地基的不均匀变形. 也可以采用“换填法”, 垫层采用碎石、卵石等材料, 经碾压或振理, 提高基础的承载能力;(2)(3)(4)调整上部结构荷载或柱网间距, 减小基底压力

14、差;调整筏板基础形状和面积, 适当设置悬臂板, 均衡和降低基底压力;加强底板的刚度和强度, 在大跨度柱间设置加强板带或暗梁等.10. 暗梁的作用：纯剪力墙结构设不设暗梁并没有明文规定，暗梁的作用主要是起到拉结作用，增强结构整体性，提高抗震性能。而框架剪力墙特别是有边框的剪力墙，轴要集中在部分，由于偶尔偏心的，之间需要比较大的拉结，所以才明文规定设置暗梁。但是纯剪力墙结构，轴力在墙里面是均匀分布的，那么两边缘构件直接则无需大的拉结。这就是原理。所以除了屋面有暗梁之外，其它部位可以不设置暗梁。暗梁宽度 1.5 墙厚，高度 2.5 墙厚；楼板中暗梁：暗梁虽然配筋较多，且暗梁钢筋弹性模型比混凝土大七八

15、倍，但由其高度不大，对周围板的刚度增大有限，对减小挠度作用也有效；暗梁周边会形成高应力区，多配钢筋是为了抵抗这些高应力；集中荷载周边的一定范围内可以视作一个板带，这个板带就形成了暗梁，该暗梁对结构只是起到了局部加强的作用，解决局部受压，增强结构的整体性能和延性，板上的荷载仍然由板来承担，不考虑暗梁作用。如暗筋鼍较大，可以视为具有竖向挠度的板的铰支端，也就有了构造暗梁和结构暗梁之分；板的短跨方向是传力的最直接方向，板的短跨大，加强区域也应增大；暗梁宽度可取与柱宽度相同或柱宽加上柱宽度以外各 15 倍板厚；配筋可以上下筋一样，比楼板原配筋提高一个强度等级；11. 应尽量使上部结构的荷载合力重心与筏

16、基形心相重合，但也要减小基础端部基底反力过大而对基础弯距的影响; 底板厚度由抗冲切和抗剪强度验算确定. 柱网间距较大时可在柱间设置加强板带(暗梁加配箍筋) 来提高抗冲切强度以减少板厚, 也可采用后张预应力钢筋法来减少混凝土用量和造价. 决定板厚的关键是冲切,无肋板基础的配筋可近似按无梁楼盖设柱上板带和跨中板带(倒楼盖法) 的计算方法进行, 精确计算可用有限；12 浮托力的大小与室的体积和基坑内积水高度有关. 因此, 只要能在室施工过有序排水或限制水位, 在基础底板底以下就不会产生浮托力. 当筏板基础底板上的结构重量大于实际上浮力后, 整个基础结构就能稳定. 因此在室和地面上相应有限几层的结构完

17、成后, 就可以克服水的上浮力, 对于一些室较大、较深而地面以上结构层数不多的建筑, 则应根据上述总体平衡的原则计算确定抗浮锚杆. 对于室面积较大而主体塔楼面积较小的建筑, 应验算裙房部位的浮托力能否与结构自重相平衡, 否则也应设置抗浮锚杆13. 裙房基础的设计由于裙房的单柱荷载与主楼相比要小的多, 因此无需采用厚筏基础, 采用薄板配柱下独立扩展基础即可. 这里需要强调的是, 裙楼独立柱基的沉降与主楼筏板基础的沉降要相协调, 即控制沉降差在允许值范围内. 应根据公式计算主楼沉降量S , 再按各柱的荷载N 值和S 值反算出各独立柱基础的面积A (尚应验选地基承载力).14.确定基底面积，验算地基承

18、载力。已经建模试算过的项目可以从总信息中查出恒荷载是标准值，注意设计参数中有一个活荷质量折减系数为 0.5，所以此处活载要乘 2，就是活荷载标准值，再加上底板及覆土自重，建筑物所需的地基承载力标准值便出来了。即深宽修正后的地基承载力。求得地基净反力设计值后，根据地基规范 8.4.5 条按抗冲切、抗剪切要求放大 1.3 倍确定底板厚度，按塑性板计算配筋。如仅为室才有的混凝土墙时，应按深梁设计；如因墙体开洞不能做深梁时，则应加基础梁。还要注意筏板基础通长筋配筋率应是 0.15%。对于与基础底板同厚的暗梁，如手算时，应按照箱筏规范 5.2.12-2 的规定进行设计，即正负弯矩值均取固端的支座弯矩。对

19、于高于底板厚度的大梁，均应按简支计算。手算倒荷可以参照 satwe 的方法，即面荷载沿周长均摊15.混凝土结构设计规范GB50010 中规定，当梁的腹板高度 hw450mm 时，在梁的两个侧面高度配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw 的 0.1%。此规定适用于常规的结构构件，对于截面面积很大的基础梁是不适用的。基础梁两侧构造钢筋的直径，可取 1216mm，间距可取 200300mm 左右，并沿梁腹板高度均匀配置。在基础底板高度范围内不需配置纵向构造钢筋。16筏板厚度是中柱冲切控制，既然中柱都够了，边柱有墙的扩散，变成整个墙长度的剪切计算，一般剪切面不会小于冲切

20、面，加上边柱荷载小于中柱，所以一般情况边柱冲切计算能够过；17. 箱形和筏形基础规范JGJ6-99，第 5.1.2 条 对单幢建筑物，在均匀地基的条件下，箱形和筏形基础的基底平面形心宜与结构竖向荷载重心重合。当不能重合时，在荷载与楼（屋）面活荷载长期效应组合下，偏心距 e 宜符合下式要求：e0.1W/A地基与基础规范GB50007-2002，第 8.4.2 条筏形基础的平面尺寸，应根据地基第五章有关规定确定。对单幢建筑土的承载力、上部结构的布置及荷载分布等按物，在均匀地基的条件下，基底平面形心宜与结构竖向荷载重心重合。当不能重合时，在荷载效应准组合下，偏心距e 宜符合下式要求：e0.1W/AJ

21、CCAD 菜单-重心校核：选荷载组：按照规范要求，只考虑荷载和楼（屋）面活荷载，因此，选择 PM 荷载的效应组合（1.0 恒+0.5 活）（注：satwe 荷载的组合考虑了除楼屋面活荷载之外的如风荷载等水平力产生的剪力，因此不适合做重心校核用。）筏板重心：在图形的下方，程序给出了偏心距的判断：改组荷载下的偏心距比值（即 e/(0.1W/A),此值不宜大于 1.0）18. 梁与板计算区别：梁计算筏板根基时，地基梁的计算是依照带翼缘的 T 形梁计算的，缘阔度肯定的准绳是按各房间面积除以周长，将其加到梁一侧，另一侧再由这边相应的房间确定，最初两侧宽度叠加失掉梁的总翼缘宽度。板梁计算筏板根底时，地基梁

22、的计算仅遵照矩形梁计算，没有按照 T 形梁计算。计算筏板时，板仅仅是按四边嵌固的楼盖方法计算它的内力和配筋，不考虑板与梁整体曲折的作用。板计算筏板时，采用有限元的圆法对楼板进行内力计算，可以考虑板与梁整体弯直作用的影响。19. 抗渗等级（P，以前是用字母 S 表示，意义相同）表示混凝土的抗渗性能等级。抗渗等级是以 28d 龄期的标准试件，按标准试验方法进行试验时所能承受的最大水压力来确定。GB 50164混凝土质量控制标准根据混凝土试件在抗渗试验时所能承受的最大水压力，混凝土的抗渗等级划分为 P4、P6、P8、P10、P12 等五个等级,相应表示能抵抗 0.4、0.6、0.8、1.0 及 1.

23、2MPa 的静水压力而不渗水,换而言之就是混凝土抗渗试验时一组 6 个试件中 4 个试件未出现渗水时不同的最大水压力。抗渗等级P6 的混凝土为抗渗混凝土。防水混凝土设计抗渗等级：工程埋置深度（m），设计抗渗等级，10 P6，1020 P8，P10 ，3040 P12；兆帕是 MPa ；1 兆帕 = 106 N/m2203020.沉降出现 0，主要原因是基础埋置太深，基底附加应力为 0，甚至会出现负值。21.室外墙下筏板加厚范围：L2 的取值应该根据底板弯矩的反弯点（截面筏板基础），普通室外墙一般也就400mm-600mm 的样子，但是在那种采光井处有很高的悬臂墙（7、8 米），墙底弯矩很大，可能就要取个 8001200mm；22. 附加压力：一般的天然土层，在自重应力的长期作用下，变形早已完成，（此时是不存在附加压力，附加应力的，土体不在变形），只有在新增加于地基上的压力（即附加应力），才能引起地基产生附加应力和变形；因此建筑物建造后地基受到的总压力扣除标高处（基础埋深范围内）原有的土中自重应力后，才是基底平面处新增加于地基的附加压力。附加应力：附加应力是有建筑物荷载在地基内力引起的应力，通过土粒之间的传递，向水平与深度方向扩散，附加压力逐渐减小；附加应力是