结构设计规范理解与建议听课笔记

结构设计规范理解与建议（听课笔记）前几天参加了一个规范培训班，主讲人是建研院的朱炳寅总工，虽然时间很短，但是对我来说还是受益匪浅。现将主要内容整理出来跟大家共享：“总量控制，包络设计”这八个字贯穿了培训的始终，是朱老师始终强调的。所谓总量控制，就是在进行梁配筋设计时，不要拘泥于计算出来的数值，非要配的比它大，在梁支座负筋处，可以适当配小点（有利于实现强柱弱梁），但是跨中一定要配够（配大百利而无一害），跨中与支座的总量要与计算的总量相当（支座减少时，跨中要放大）。所谓包络设计，就是在进行结构设计时，如果有不确定因素，应按各种情况分别计算，取结果的最大值进行包络设计。另外，“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件，强柱根”也是非常重要的基本原则。在设计过程中，通过各种措施，一定要保证实现这几强几弱的原则。应“重概念，轻精度”，重视概念设计，而对于各种经验系数的取值，不要刻意非要取的非常精确，这是不实际的，也不可能。下面就这次培训的主要内容跟大家分享一下：1、荷载规范1）第条汽车通道及停车库荷载，它是直接作用在楼面上的等效荷载，仅可用于楼面板设计计算，用于楼面梁、柱、墙及基础计算时应按第条要求折减。对双向板楼盖其板跨在不小6mx6m时才可以按规范取值。当板跨小于规范的规定时，应按荷载效应相等的原则等效，不可以直接取用规范数值（当板跨与规范限定数值差别不大时，当进行近似计算时也可取规范数值）。用PKPM计算基础时，同样按规范的规定对等效荷载进行折减。2）对消防车荷载，若不考虑板顶的覆土厚度对消防车轮压的影响而统一取用表中数值，当地下室顶板面覆土厚度较厚时，显然是不合适的。在覆土厚度足够时，可以降低表中消防车荷载（见表）。（足够的覆土层厚度是指汽车轮压通过土层的扩散，交替和重叠，达到在某一平面近似均匀分布时的覆土层厚度。足够的覆土厚度数值应根据工程经验确定，当无可靠设计经验时，可按后轴轮压的扩散面积不小于按荷重比例划分的汽车投影面积确定（一般大于2.5m即可认为足够）。）3）活荷载的折减与荷载类型、从属面积和构件类型有关。承担的面积越大，其活荷载同时出现的概率就越小，一般说来次梁的从属面积较小而主梁的从属面积较大，且传力途径一般为板到次梁再到主梁。所以主梁的折减系数比次梁小。目前我们所用的大部分程序（如PKPM），没有对活荷载分类的功能，也就不可能按规范要求折减。规范的本条要求原则上只适合于手算。当程序取用表的活荷载折减系数时，应特别注意裙房与主楼整体计算的高层建筑，避免裙房部分按主楼的层数取用相应的折减系数，同时应注意计算楼层与实际楼层的区别，特别是计算楼层与实际楼层层数相差较多时（如错层结构等）。2、抗震规范1）“三水准的设防目标”和“两阶段设计步骤”：小震不坏（要求建筑结构在多遇地震作用下满足承载力极限状态验算要求和建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形值），中震可修（要求建筑结构具有相当的变形能力，用结构的延性设计来实现），大震不倒（要求建筑结构具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值）。2）建筑结构可以分区段、分部位、分构件进行抗震设防分类，但抗震设防分类应避免出线“头重脚轻”的结果。3）规范第条确定地震作用和抗震措施时不是对本地区设防烈度的调整，而是对设防标准的提高或降低，它影响的只是地震作用的数值和抗震等级的确定。注意规范中与设防烈度相关的要求，指的是本地区设防烈度而非按条调整过的烈度数值。4）楼层扭转位移比=楼层竖向构件最大弹性水平位移/最大与最小水平位移的平均值。计算时采用刚性楼板假定，并考虑偶然偏心的影响（见高规）。注意：此处不考虑水平地震作用的扭转影响，即对结构不进行扭转耦连计算（u——à±5%；θE——à±0%），但是根据高规第条与抗规第条，两本规范均规定计算结构地震作用效应时均应计入扭转影响，目前PKPM新版本取消了扭转耦连选项，计算均考虑其影响。对于弹性位移角，抗规第条规定与高规第条相同，且高规注释中明确计算地震弹性位移角不考虑偶然偏心影响。计算步骤：先勾选偶然偏心，计算出楼层扭转位移比，然后对结果进行判断，若小于1.2说明结构规则，依此计算；若大于1.2小于1.4（1.5）说明结构不规则，应勾选“双向地震”重新计算；若大于1.4（1.5）说明结构严重不规则，应调整结构布置。注意：新版SATWE对于“偶然偏心”和“双向地震”是分开算的，不同时考虑，结果自动取偶然偏心和双向地震的大值输出。5）框剪结构中框架部分地震力调整系数（抗规与高规）：其实是二道防线的概念。由于剪力墙的刚度远大于框架部分，剪力墙承担大部分地震力，框架按其刚度分担的地震力很小，若按此进行框架设计，则在剪力墙开裂后很不安全。因此，规范要求当框剪结构中各层框架总剪力（即第i层框架柱剪力之和）小于0.2Vo时，取0.2Vo与1.5Vfmax的较小值。注意：非抗震设计时，框架剪力不调整。对框架梁弯矩、剪力以及对框架柱的弯矩调整，取用与剪力调整相同的系数，不调整轴力。6）梁端弯矩调幅系数：目的是降低梁端弯矩设计值，减轻强柱弱梁的压力。梁端钢筋配大不一定有利，还加大了（强）柱钢筋的压力；梁跨中钢筋配大百利而无一害。当跨中弯矩较大时，可将第二、三排钢筋截面在支座处截断，这样易于满足强柱弱梁的要求，但要注意长短跨的情况，可能支座弯矩起控制作用。梁设计弯矩放大系数：上下都放大。他干7若）地下室乒嵌固部位丸（抗虽规勤6.1.寺1难4毅）：根据沈地下室的奖楼层侧向厦刚纠度与相邻愈上部楼层暂侧向刚度卸的比图值桑r式确定。克当统r>=炎2射时，上部惯结构计算绝的固定端挽取在地下讯室顶面标壮高；化当盲r<骄2缓时，可依抖次验算地边下二层及黎以即下各层对潮首层的楼监层侧向刚药度比，当附满鸭足踢>=岗2座时，便可意确定上部础结构引的嵌固部帝位。帐计算步骤纹：先不输伪入地下室套层数计算宾，根因据牢r枝大小判断并地下室嵌堪固部位，售然后输入碍地下室层烈数重新计课算。注意等：当上部办结构的嵌争固部位在壁地下一层猾的地面时沉，仍应考隆虑地下室茧顶板对上脏部结构实席际存在的小嵌固作用笨，应取不骗同嵌固部盲位（地下彩一层的地灵面和地下曾室顶板顶剖面）分别右计算，配绘筋取大值鸡（即包络浓设计）。甚8特）摸周期比：繁如果结构散扭转为主浮的第一自浙振周期与登平动为主湖的第一振碗动周期之矿比不满足叫规范要求挤（高仿规技4.3.租5骑），应调输整结构布租置。如果索最大层间行位移呀角欧θ丈E懒≈病[若θ喷E育]俱，可以加剧大外围构臭件抗扭刚倡度（边榀壳），这样慈扭转周悬期宋T拖t需降低，平防动周拣期是T性1火稍有降低虚；让若兔θ发E巧＜裳＜弄[糊θ离E鸽]嚷，可以减垄小内部构现件的刚度光（开洞）纱，这样扭桶转周搏期额T拐t吨不变，平裳动周父期讽T溉1亩增大；优状先考虑后洗一种方案潜。惰望9起）魔轴压比：犁一般剪力对墙及短肢各剪力墙的驾轴压比是领在重力荷去载代表值磁作用下产突生的轴力扇设计值的延轴压比，瓶其含义不稼同于框架营柱的轴压征比（砼察规们6.3.各7哲和高轿规响6.4.狐2遇）。轴压鹿比指柱组则合的轴压蹲力设计值献与柱的全能截面面积吐和混凝土眉轴心抗压逼强度设计黑值乘积之疗比值，而活抗震设计散包括计算廊地震作用科和不计算继地震作用绑，计算地风震作用时核，取对应馅重力荷载妖代表值会的跃Nma救x扩；不计算寇地震作用棍时，取无肝地震组合音的轴力设索计初值女Nma汉x斯。反1呜0北）对于抗剥震建筑，颂对整体结评构加强是汤没有意义务的；构件焰与构件之幅间可以有肝差异，加傲强构件。扣中震弹性侄验算：利史用小震方搞法，放大摧水平地震饰影响系数号，其结果俱比小震弹衡性结果放珠大匠约钳2.把8亿倍；中震扣不屈服验畜算恋：捉Sk<=田R昆k险，采用强哥度标准值贫，对钢结昨构其结果鞭比小震弹串性结果放蔽大委约薄2.祖5权倍。注意腥：中震弹议性和中震扬不屈服计额算时抗震蜓等级取为牲四级。动1瓦1蓝）抗震墙察的约束边茎缘构件包讨括暗柱、上端柱和翼渴墙（抗洪规谷6.4.凶7堤）。在剪蔑力墙结构件中端柱不梦是柱，其两抗震等级惯按墙取。聚剪力墙抗胃弯主要靠盘端柱，应计适当加强忽。阴影亲区辞“洁箍姥筋舍”装可理解栋为派“粗以箍筋为应主叫”章，应优先殃考虑采用及封闭箍筋狗，最后的匠一对纵筋松之间无法帝设置箍筋沈时，可采肾用捞拉筋（远耗离边缘）逮；非阴影皇区滥“黎箍筋或拉球筋隔”头可理解为嚷外圈由封蔑闭箍筋组固成，内部统可采用拉核筋。小1策2符）砌体：匙刚度大延柔性差，抗墙压好抗拉劝差，通过城构造措施浓改善其抗具震性能；把砼：抗压名好抗拉差跌，加入钢载筋改善其荷延性。对遍砌体结构疏，通过设妄置约束边浸缘构件（窝圈梁，构革造柱）形芳成约束砌免体，但不钢能任意加艺抗震墙或配构造柱。坟对墙中部岛的范围，御建议按墙臭长中间才的眨1/杏3表区域考虑御，作为抗妨剪需要的规构造柱，迁宜配置在受上述中部届区域内。介墙中部设珠置构造柱诊后，砌体冲由一般约仍束砌体变睡为砖砌体劈和钢筋混欧凝土构造莫柱组合墙摸；此外不昏应在砌体载墙中设置每截面很大高的钢筋混条凝土构造蛮柱。馆1饥3锄）钢结构巷：强度高诸，延性好克，适于抗样震，存在韵稳定问题替和防火问息题。利用粥抗剪耗能挖（即利用棵节点域耗叛能），其到抗震措施筝只跟高度仔、烈度等涝有关；钢排筋混凝土酿结构：利浑用抗弯耗厕能，通过持抗震等级谜来实现抗失震措施。呈钢框架支京撑结构破昌坏机理：光耗能梁段蒜（剪切变抱形战）革—谈—坡节点域（诚剪切变形拾耗能饭）鹅—且—透框架（弯睛曲变形封）秒—护—柏柱（弯曲搜变形者）屯—驳—找连接（强径）；钢筋叼混凝土框烘架剪力墙男结构破坏巴机理：连度梁（弯曲呜变形欲）映—纱—妈剪力塔墙红—对—去框架（弯福曲变形娇）隙—舍—场柱（弯曲妙变形比）趁—顽—棍节点或连单接（强）踩。债3阴、高层规挨范货1响）纵向剪移力墙不能度布置在边凑缘，会引橡起温度应绸力。施工谨后浇带（榨沉降后浇住带和具伸缩后浇攀带异）并不直萄接减少温鲜度应力，切因而不能亦提高它对余温度应力剑的耐受能湿力，后浇腰带的作用结在于减少谊混凝土的载收缩应力爬，通过后占浇带的板告、墙钢筋党应断开搭娘接，以便烧两部分的章混凝土各毙自自由收巧缩，梁钢您筋可不断嘱开。结构秤设计中也述可采用补聪偿收缩混症凝土技术恐，在结构伪收缩应力揭最大的地串方给予相他应较大的辅膨胀应力射补偿。一土般加强带简的宽度喂约功2脆m羊，带之间伍适当增加府水平钢梳筋枝15用%方—殃20和%炸（高管规娱4.3.行1味3订）。单2混）结构计俊算时，完留全考虑施刃工加载，拍边支座效财应较大；驰不考虑施题工加载中袖支座效应捏较大，这费是由于基亚础不均匀蛮沉降引起膝架越效应叙造成的。杨要完全模系拟施工逐命层加载就荷要考虑结择构刚度的垂形成过程臭、考虑结男构自重及醒施工堆载拖的加载过体程、考虑茶施工过程记中的平层蛛效应，全泡面考虑各婆种因素是呢很困难的错，目前的终计算程序木一般采用苍近似方法富考虑上述志因素的影惕响肠。允ETAB脖S离采用了考阴虑前两点惩的近似计凳算方法追，蔽SATW羊E忙在模拟施携工的基础蒸上再采用奇经验调整忌处理法（湾即人为加喜大竖向构馆件的轴向显刚度，一盯般左为差1余0捷—妨10插0委倍，可根可据上部结苦构与基础置的刚度情基况确定）隶，模拟基协础不均匀助沉降及施舞工过程中脑的平层效欢应对上部饰结构的影凝响（高拼规绝5.1.若9镜）。励3杀）少量剪农力墙的框躺架结构（玩高杆规擦6.1.高7艰），设置吹少量剪力令墙的目的姥在于满足讨规范对框吵架结构的天位移限值勇要求。设宏计原则颈：纠I主.斥全包络设猴计：对剪店力墙按框毕架寿—逃剪力墙协拐同工作计忍算，取相伴应计算结伞果配筋设突计；对框常架按纯框滴架结构及旨框调架遇—教剪力墙结辜构分别计厅算，取计可算结果的醋较大值进统行配筋设显计较。烘II倍.晨框架包络律设计、剪桂力墙构造追：对框架组按纯框架粥结构及框普架谷—桌剪力墙结障构分别计艘算，取计跟算结果的渠较大值进画行配筋设忌计；剪力熔墙则按构防造配筋设慎计屡。添III争.剩框架包络宿设计、剪圆力墙按现办有截面的衔最大设计贿：对框架撑按纯框架乖结构及框黄剪结构分减别计算，咐取计算结女果的较大槽值进行配疏筋设计；射剪力墙按呆计算要求研，当剪力龙墙计算超股筋时，按挤截面的最皮大配筋率避配筋设计录。竖0<Mw烤/Mo<妇25%胜怪带少量剪收力墙的框关架结系构来伯（阿Mw/M共o抬为倾覆力刷矩比）花25%<撞Mw/M吴o<50讽%付顶强框架的爱框剪结粗构究铅（贫M扒w询取结构底握层或底部芝加强部位卸的返M瞒w肆）拢50%<巨Mw/M枯o<75燥%煮谅弱框架的索框剪结构棋75%<风Mw/M核o<1邪缠带少量框末架的剪力淡墙结构饲注意：应末尽量采用映体系明确乏的结构体冻系，这样有会更节约向。络4揭）错层结复构（高戚规阶10.4砖.图3钉）：建议已当楼层高医度差大于纽楼层梁截六面高度且凯大偏于业60五0毅时，可确慎定为错层额，此辉处悬“狭楼层梁截挑面高眨度就”驴为楼层梁博的代表性渣截面高度锯，而非错超层处的楼吓层梁截面筐高度，当守楼面板变研标高处合蝴用同一根呈梁时，一天般