結構設計規範理解與建議

2023-02-07 05:27:03 字數 5240 閱讀 8507

「總量控制,包絡設計」這八個字貫穿了培訓的始終,是朱老師始終強調的。所謂總量控制,就是在進行梁配筋設計時,不要拘泥於計算出來的數值,非要配的比它大,在梁支座負筋處,可以適當配小點(有利於實現強柱弱梁),但是跨中一定要配夠(配大百利而無一害),跨中與支座的總量要與計算的總量相當(支座減少時,跨中要放大)。所謂包絡設計,就是在進行結構設計時,如果有不確定因素,應按各種情況分別計算,取結果的最大值進行包絡設計。

另外,「強柱弱梁,強剪弱彎,強節點弱構件,強柱根」也是非常重要的基本原則。在設計過程中,通過各種措施,一定要保證實現這幾強幾弱的原則。應「重概念,輕精度」,重視概念設計,而對於各種經驗係數的取值,不要刻意非要取的非常精確,這是不實際的,也不可能。

下面就這次培訓的主要內容跟大家分享一下:

1、荷載規範

1)第4.1.1條汽車通道及停車庫荷載,它是直接作用在樓面上的等效

荷載,僅可用於樓面板設計計算,用於樓面梁、柱、牆及基礎計算時應按第4.1.2條要求折減。

對雙向板樓蓋其板跨在不小6mx6m時才可以按規範取值。當板跨小於規範的規定時,應按荷載效應相等的原則等效,不可以直接取用規範數值(當板跨與規範限定數值差別不大時,當進行近似計算時也可取規範數值)。用pkpm計算基礎時,同樣按規範的規定對等效荷載進行折減。

2)對消防車荷載,若不考慮板頂的覆土厚度對消防車輪壓的影響而統一取用表中數值,當地下室頂板面覆土厚度較厚時,顯然是不合適的。在覆土厚度足夠時,可以降低表中消防車荷載(見表4.1.

1-3)。(足夠的覆土層厚度是指汽車輪壓通過土層的擴散,交替和重疊,達到在某一平面近似均勻分布時的覆土層厚度。足夠的覆土厚度數值應根據工程經驗確定,當無可靠設計經驗時,可按後軸輪壓的擴散面積不小於按荷重比例劃分的汽車投影面積確定(一般大於2.

5m即可認為足夠)。)

3)活荷載的折減與荷載型別、從屬面積和構件型別有關。承擔的面積越大,其活荷載同時出現的概率就越小,一般說來次梁的從屬面積較小而主梁的從屬面積較大,且傳力途徑一般為板到次梁再到主梁。所以主梁的折減係數比次梁小。

目前我們所用的大部分程式(如pkpm),沒有對活荷載分類的功能,也就不可能按規範要求折減。規範的本條要求原則上只適合於手算。當程式取用表4.

1.2的活荷載折減係數時,應特別注意裙房與主樓整體計算的高層建築,避免裙房部分按主樓的層數取用相應的折減係數,同時應注意計算樓層與實際樓層的區別,特別是計算樓層與實際樓層層數相差較多時(如錯層結構等)。

2、抗震規範

1)「三水準的設防目標」和「兩階段設計步驟」:小震不壞(要求建築結構在多遇**作用下滿足承載力極限狀態驗算要求和建築的彈性變形不超過規定的彈性變形值),中震可修(要求建築結構具有相當的變形能力,用結構的延性設計來實現),大震不倒(要求建築結構具有足夠的變形能力,其彈塑性變形不超過規定的彈塑性變形限值)。

2)建築結構可以分割槽段、分部位、分構件進行抗震設防分類,但抗震設防分類應避免出線「頭重腳輕」的結果。

3)規範第3.1.3條確定**作用和抗震措施時不是對本地區設防烈度的調整,而是對設防標準的提高或降低,它影響的只是**作用的數值和抗震等級的確定。

注意規範中與設防烈度相關的要求,指的是本地區設防烈度而非按3.1.3條調整過的烈度數值。

4)樓層扭轉位移比=樓層豎向構件最大彈性水平位移/最大與最小水平位移的平均值。計算時採用剛性樓板假定,並考慮偶然偏心的影響(見高規4.3.

5)。注意:此處不考慮水平**作用的扭轉影響,即對結構不進行扭轉耦連計算(u——à±5%;θe——à±0%),但是根據高規第3.

3.2條與抗規第5.1.

1條,兩本規範均規定計算結構**作用效應時均應計入扭轉影響,目前pkpm新版本取消了扭轉耦連選項,計算均考慮其影響。對於彈性位移角,抗規第5.5.

1條規定與高規第4.6.3條相同,且高規注釋中明確計算**彈性位移角不考慮偶然偏心影響。

計算步驟:先勾選偶然偏心,計算出樓層扭轉位移比,然後對結果進行判斷,若小於1.2說明結構規則,依此計算;若大於1.

2小於1.4(1.5)說明結構不規則,應勾選「雙向**」重新計算;若大於1.

4(1.5)說明結構嚴重不規則,應調整結構布置。注意:

新版satwe對於「偶然偏心」和「雙向**」是分開算的,不同時考慮,結果自動取偶然偏心和雙向**的大值輸出。

5)框剪結構中框架部分**力調整係數(抗規6.2.13與高規8.

1.4):其實是二道防線的概念。

由於剪力牆的剛度遠大於框架部分,剪力牆承擔大部分**力,框架按其剛度分擔的**力很小,若按此進行框架設計,則在剪力牆開裂後很不安全。因此,規範要求當框剪結構中各層框架總剪力(即第i層框架柱剪力之和)小於0.2vo時,取0.

2vo與1.5vfmax的較小值。注意:

非抗震設計時,框架剪力不調整。對框架梁彎矩、剪力以及對框架柱的彎矩調整,取用與剪力調整相同的係數,不調整軸力。

6)樑端彎矩調幅係數:目的是降低樑端彎矩設計值,減輕強柱弱梁的壓力。樑端鋼筋配大不一定有利,還加大了(強)柱鋼筋的壓力;梁跨中鋼筋配大百利而無一害。當跨中彎矩較大時,可將第

二、三排鋼筋截面在支座處截斷,這樣易於滿足強柱弱梁的要求,但要注意長短跨的情況,可能支座彎矩起控制作用。梁設計彎矩放大係數:上下都放大。

7)地下室嵌固部位(抗規6.1.14):根據地下室的樓層側向剛度與相鄰上部樓層側向剛度的比值r確定。當r>=2時,上部結構計算

的固定端取在地下室頂面標高;當r<2時,可依次驗算地下二層及以下各層對首層的樓層側向剛度比,當滿足》=2時,便可確定上部結構

的嵌固部位。

計算步驟:先不輸入地下室層數計算,根據r大小判斷地下室嵌固部位,然後輸入地下室層數重新計算。注意:

當上部結構的嵌固部位在地下一層的地面時,仍應考慮地下室頂板對上部結構實際存在的嵌固作用,應取不同嵌固部位(地下一層的地面和地下室頂板頂面)分別計算,配筋取大值(即包絡設計)。

8)週期比:如果結構扭轉為主的第一自振週期與平動為主的第一振動週期之比不滿足規範要求(高規4.3.

5),應調整結構布置。如果最大層間位移角θe≈[θe],可以加大外圍構件抗扭剛度(邊榀),這樣扭轉週期tt降低,平動週期t1稍有降低;若θe<<[θe],可以減小內部構件的剛度(開洞),這樣扭轉週期tt不變,平動週期t1增大;優先考慮後一種方案。

9)軸壓比:一般剪力牆及短肢剪力牆的軸壓比是在重力荷載代表值作用下產生的軸力設計值的軸壓比,其含義不同於框架柱的軸壓比(砼規6.3.

7和高規6.4.2)。

軸壓比指柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值,而抗震設計包括計算**作用和不計算**作用,計算**作用時,取對應重力荷載代表值的nmax;不計算**作用時,取無**組合的軸力設計值nmax。

10)對於抗震建築,對整體結構加強是沒有意義的;構件與構件之間可以有差異,加強構件。中震彈性驗算:利用小震方法,放大水平**影響係數,其結果比小震彈性結果放大約2.

8倍;中震不屈服驗算:sk<=rk,採用強度標準值,對鋼結構其結果比小震彈性結果放大約2.5倍。

注意:中震彈性和中震不屈服計算時抗震等級取為四級。

11)抗震牆的約束邊緣構件包括暗柱、端柱和翼牆(抗規6.4.7)。

在剪力牆結構中端柱不是柱,其抗震等級按牆取。剪力牆抗彎主要靠端柱,應適當加強。陰影區「箍筋」可理解為「以箍筋為主」,應優先考慮採用封閉箍筋,最後的一對縱筋之間無法設定箍筋時,可採用拉筋(遠離邊緣);非陰影區「箍筋或拉筋」可理解為外圈由封閉箍筋組成,內部可採用拉筋。

12)砌體:剛度大延性差,抗壓好抗拉差,通過構造措施改善其抗震效能;砼:抗壓好抗拉差,加入鋼筋改善其延性。

對砌體結構,通過設定約束邊緣構件(圈樑,構造柱)形成約束砌體,但不能任意加抗震牆或構造柱。對牆中部的範圍,建議按牆長中間的1/3區域考慮,作為抗剪需要的構造柱,宜配置在上述中部區域內。牆中部設定構造柱後,砌體由一般約束砌體變為磚砌體和鋼筋混凝土構造柱組合牆;此外不應在砌體牆中設定截面很大的鋼筋混凝土構造柱。

13)鋼結構:強度高,延性好,適於抗震,存在穩定問題和防火問題。利用抗剪耗能(即利用節點域耗能),其抗震措施只跟高度、烈度等有關;鋼筋混凝土結構:

利用抗彎耗能,通過抗震等級來實現抗震措施。鋼框架支撐結構破壞機理:耗能梁段(剪下變形)——節點域(剪下變形耗能)——框架(彎曲變形)——柱(彎曲變形)——連線(強);鋼筋混凝土框架剪力牆結構破壞機理:

連梁(彎曲變形)——剪力牆——框架(彎曲變形)——柱(彎曲變形)——節點或連線(強)。

3、高層規範

1)縱向剪力牆不能布置在邊緣,會引起溫度應力。施工後澆帶(沉降後澆帶和伸縮後澆帶)並不直接減少溫度應力,因而不能提高它對溫度應力的耐受能力,後澆帶的作用在於減少混凝土的收縮應力,通過後澆帶的板、牆鋼筋應斷開搭接,以便兩部分的混凝土各自自由收縮,梁鋼筋可不斷開。結構設計中也可採用補償收縮混凝土技術,在結構收縮應力最大的地方給予相應較大的膨脹應力補償。

一般加強帶的寬度約2m,帶之間適當增加水平鋼筋15%—20%(高規4.3.13)。

2)結構計算時,完全考慮施工載入,邊支座效應較大;不考慮施工載入中支座效應較大,這是由於基礎不均勻沉降引起架越效應造成的。要完全模擬施工逐層載入就要考慮結構剛度的形成過程、考慮結構自重及施工堆載的載入過程、考慮施工過程中的平層效應,全面考慮各種因素是很困難的,目前的計算程式一般採用近似方法考慮上述因素的影響。etabs採用了考慮前兩點的近似計算方法,satwe在模擬施工的基礎上再採用經驗調整處理法(即人為加大豎向構件的軸向剛度,一般為10—100倍,可根據上部結構與基礎的剛度情況確定),模擬基礎不均勻沉降及施工過程中的平層效應對上部結構的影響(高規5.

1.9)。

3)少量剪力牆的框架結構(高規6.1.7),設定少量剪力牆的目的在於滿足規範對框架結構的位移限值要求。

設計原則:i.全包絡設計:

對剪力牆按框架—剪力牆協同工作計算,取相應計算結果配筋設計;對框架按純框架結構及框架—剪力牆結構分別計算,取計算結果的較大值進行配筋設計。ii.框架包絡設計、剪力牆構造:

對框架按純框架結構及框架—剪力牆結構分別計算,取計算結果的較大值進行配筋設計;剪力牆則按構造配筋設計。iii.框架包絡設計、剪力牆按現有截面的最大設計:

對框架按純框架結構及框剪結構分別計算,取計算結果的較大值進行配筋設計;剪力牆按計算要求,當剪力牆計算超筋時,按截面的最大配筋率配筋設計。

04)錯層結構(高規10.4.3):

建議當樓層高度差大於樓層梁截面高度且大於600時,可確定為錯層,此處「樓層梁截面高度」為樓層梁的代表性截面高度,而非錯層處的樓層梁截面高度,當樓面板變標高處合用同一根梁時,一般不宜按錯層設計(可按錯層與非錯層計算,合理配筋),對結構設計中大量區域性降低(或抬高)的樓板可不按錯層計算,而通過適當的構造處理加強(設定加腋、加強周邊樓板等)。

5)要正確區分一般框支結構和框支剪力牆結構;對框支梁,框支柱的要求既適用於梁託牆情況也適用於梁上託柱情況;框支剪力牆結構有特殊的加強措施(如控制底部大空間層數,抗震等級的提高等);應區分區域性轉換和大面積轉換的情況,對區域性轉換可採取區域性加強的措施;轉換梁的防火等級不低於下部鄰柱的防火等級。

結構設計規範

一,目的 本規範的目的是指導機構工程師快速和準確的完成產品的機構設計工作,能更好的與流程保持同步,提高產品設計的標準化。二,範圍 本規範適用於塑膠電子產品的機構設計工作。本規範可作為機構工程師的工作指導書和新進工程師的培訓資料。三,權責 機構工程師應嚴格按照本規範進行機構設計工作,同時按照此規範進行...

混凝土結構設計規範

gb 50010 2002 1 總則 1.0.1 為了在混凝土結構設計中貫徹執行國家的技術經濟政策,做到技術先進 安全適用 經濟合理 確保質量,制訂本規範。1.0.2 本規範適用於房屋和一般構築物的鋼筋混凝土 預應力混凝土以及素混凝土承重結構的設計。本規範不適用於輕骨料混凝土及其他特種混凝土結構的設...

鋼結構設計規範

第一章總結 第二章材料 第三章基本設計規定 第四章受彎構件的計算 第五章軸心受力構件和拉彎 壓彎構件的計算 第六章疲勞計算 第七章連線計算 第八章構造要求 第九章塑性設計 第十章鋼管結構章 第十一章圓鋼 小角鋼的輕型鋼結構 第十二章鋼與混凝土組合梁 附錄一樑的整體穩定係數 附錄二梁腹板區域性穩定的計...