建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)快速入門(mén)之重點(diǎn)筆記
☆ 上部結(jié)構(gòu)的落腳點(diǎn)是基礎(chǔ),基礎(chǔ)的落腳點(diǎn)是地基,也就是持力層。
☆ 看勘察報(bào)告時(shí),直接看結(jié)束語(yǔ)和建議中的持力層土質(zhì),地基承載力特征值和地基類(lèi)型以及基礎(chǔ)砌筑標(biāo)高。
☆ 10ka≈1t/㎡  1kN≈100kg       
☆ 一般認(rèn)為持力層土提供的承載力特征值不小于180kPa(即18t)的為好土,低于180kPa的土可認(rèn)為土質(zhì)不好。
☆ 按照地基承載力從大到小排序?yàn)椋悍(wěn)定巖石,碎石土>密實(shí)或中密砂>稍密實(shí)粘土>粉質(zhì)粘土>回填土和淤泥質(zhì)土
☆ 回填土的承載力特征值一般為60~ 80kPa
☆ 在不危及安全的前提下,基礎(chǔ)盡量要淺埋。因?yàn)榈叵虏糠炙嫉脑靸r(jià)一般是工程總造價(jià)的30﹪~ 50﹪,這筆費(fèi)用是很可觀的。
☆ 除了淺埋外,還有埋深的上限,就是基礎(chǔ)至少不得埋在凍土深度范圍內(nèi),否則基礎(chǔ)會(huì)受到冰反復(fù)脹縮的破壞性影響。
☆ 結(jié)合鉆探點(diǎn)號(hào)看懂地質(zhì)剖面圖,并一次確定基礎(chǔ)埋置標(biāo)高。
☆ 重點(diǎn)看結(jié)束語(yǔ)或建議中對(duì)存在飽和沙土和飽和粉土的地基,是否有液化判別。飽和軟土的液化判別對(duì)地基來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),必須要明確提供,責(zé)任重大,不得含糊。
☆ 重點(diǎn)看兩個(gè)水位:歷年來(lái)地下水的最高水位和抗浮水位。
☆ 特別注意結(jié)束語(yǔ)或建議中定性的預(yù)警語(yǔ)句,并且必要時(shí)將其轉(zhuǎn)寫(xiě)進(jìn)基礎(chǔ)的一般說(shuō)明中。這些條款如下:
1. 本工程地下水位較高,基槽邊界條件較為復(fù)雜,應(yīng)妥善選擇降水及基坑邊坡支護(hù)方案,并在施工過(guò)程中加強(qiáng)觀測(cè)。降水開(kāi)始后須經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意后方可停止
2. 采用機(jī)械挖土?xí)r嚴(yán)禁擾動(dòng)基地持力層土,施工時(shí)應(yīng)控制機(jī)械挖土深度,保留300mm厚土層,用人工挖至槽底標(biāo)高,如有超挖現(xiàn)象,應(yīng)保持原狀,并通知勘察及設(shè)計(jì)單位進(jìn)行處理,不得自行夯填。
3. 基槽開(kāi)挖到位后應(yīng)普遍釬探,并及時(shí)通知勘察及設(shè)計(jì)單位共同驗(yàn)槽,確認(rèn)土質(zhì)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行下步施工。
4. 基槽開(kāi)挖較深,施工時(shí)應(yīng)注意,在降水時(shí)應(yīng)采取有效措施,避免影響相鄰建筑物。
5. 建議對(duì)本樓沉降變形進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)(此條款多用于加層,擴(kuò)建建筑物和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)或者復(fù)合地基或軟弱地基上基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物與受到臨近深基坑開(kāi)挖施工影響或受到場(chǎng)地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物,當(dāng)然也包括那些需要積累建筑經(jīng)驗(yàn)或進(jìn)行設(shè)計(jì)反分析的工程)
☆ 特別注意結(jié)束語(yǔ)或建議中場(chǎng)地類(lèi)別,場(chǎng)地類(lèi)型,覆蓋層厚度和地面下15m范圍內(nèi)平均剪切波速。
☆ 一般看好土下是否存在不良工程地質(zhì)中的局部軟弱下臥層,若果有,要根據(jù)自己所做的的基礎(chǔ)形式驗(yàn)算一下軟弱下臥層的承載力是否滿(mǎn)足要求。
☆ 梁的高度:主梁  L   懸挑梁  L      ;(梁的荷載較大時(shí),截面高度取較大值,必要時(shí)應(yīng)計(jì)算撓度及裂縫寬度,梁的設(shè)計(jì)荷載的大小,一般以均布設(shè)計(jì)荷載40kN/m為界,可認(rèn)為是屬于荷載較大)
☆ 板的厚度:雙向板  L  單向板  L  懸挑板  L(要注意,跨度L的含義和取值還有長(zhǎng)跨和短跨之分,以及何時(shí)取長(zhǎng)跨,何時(shí)取短跨?比如雙向板跨度肯定取短跨,因?yàn)槎炭缡芰Υ,厚度肯定要和受力大的主要受力方向相關(guān))
☆ 關(guān)于荷載的取值           
1. 恒荷載:樓面符載統(tǒng)一取2.0kN/㎡,這是建筑專(zhuān)業(yè)樓面做法的自重,目的是為裝修改造留有適當(dāng)?shù)挠嗟兀话前褰Y(jié)構(gòu)自重和板底做法的重量。
2. 住宅中輕質(zhì)隔墻的自重,無(wú)論是輕質(zhì)隔墻還是位置有可能靈活自由布置的隔墻,統(tǒng)一按恒荷載考慮,一律取值為2.0 kN/㎡。
3. 住宅的活荷載,也是取2.0 kN/㎡
(三個(gè)2.0 kN/㎡:樓面做法自重,輕質(zhì)隔墻自重,活荷載取值)
   4.  屋面恒荷載4.0 kN/㎡   屋面活荷載  上人時(shí)2.0 kN/㎡  不上人時(shí)0.5kN/㎡(而對(duì)于輕鋼結(jié)構(gòu)的屋面,一定要在結(jié)構(gòu)總說(shuō)明中寫(xiě)明:本工程為不上人屋面,活荷載設(shè)計(jì)值為0.5 kN/㎡,嚴(yán)禁超載)
   5.  需要記住三個(gè)數(shù)據(jù):2.5 kN/㎡         4.0 kN/㎡             7.0 kN/㎡
       2.5 kN/㎡適用于人或物可能比較集中的樓面,如一般樓梯,一般陽(yáng)臺(tái),一般廁所,一般廚房,會(huì)議室,閱覽室,醫(yī)院門(mén)診,教室等。
       4.0 kN/㎡適用于人或物有可能更集中更密集的樓面,比如健身房,看臺(tái),舞廳,商店,旅客等候室,展覽廳,消防疏散樓梯等。
       7.0kN/㎡用于兩個(gè)機(jī)房和一個(gè)變電室,即通風(fēng)設(shè)備機(jī)房,電梯機(jī)房和高壓變壓室。因?yàn)檫@些地方不僅有設(shè)備荷載,還有設(shè)備基礎(chǔ)的荷載也是很大的。
   6.  地下一層頂板,或者近似認(rèn)為是±0.000板,它的活荷載取值為8~10 kN/㎡。因?yàn)槭┕さ?plusmn;0.000時(shí),施工單位往往工程備料統(tǒng)統(tǒng)堆放在地下一層頂板上,這樣便于施工隨時(shí)隨地取用。同時(shí)要注意的是,當(dāng)±0.000板活荷載取值8~10 kN/㎡時(shí),此時(shí)恒荷載中的隔墻自重可取為1.0 kN/㎡或者更小,因?yàn)槎逊糯笈┕淞蠒r(shí),隔墻的施工一般還未完成。
      (設(shè)計(jì)±0.000板時(shí),在截面尺寸相同的情況下,板和梁的配筋往往要比其他樓層大)
概念第一位,計(jì)算第二位
㈠ 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件盡可能拉結(jié)成整體,不宜各自為政
   ⑴單獨(dú)柱基間宜設(shè)置拉梁
△拉梁的實(shí)際作用就是將各單獨(dú)柱基拉結(jié)成一體,以避免個(gè)別獨(dú)立基礎(chǔ)個(gè)體獨(dú)自沉降,導(dǎo)致基礎(chǔ)之間產(chǎn)生沉降差,對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次生應(yīng)力,致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開(kāi)裂等其他不良影響;拉梁的截面尺寸要足夠大,具備一定的剛度,拉梁的高度應(yīng)為跨度的1/20~1/15
   ⑵加層屋頂各柱間同樣要設(shè)置構(gòu)造拉梁
       △用拉梁把本來(lái)各自為政的獨(dú)立懸臂柱拉結(jié)為一個(gè)整體,即一柱受側(cè)力,立即波及擴(kuò)散到其他各柱,共同抵抗水平力。
   ⑶加固改造項(xiàng)目中后作構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)構(gòu)件均宜有構(gòu)造拉結(jié)
       △改造工程中的原則:盡量少或不破壞原結(jié)構(gòu),即多保留少破壞
㈡ 有關(guān)鋼筋錨固的構(gòu)造原則——優(yōu)先采用平直段錨固,并且構(gòu)件優(yōu)先自錨
   ⑴水平直段優(yōu)先,彎折段為輔助
       △在承受靜力荷載為主的情況下,水平段的粘結(jié)能力起主導(dǎo)作用,彎折后的錨固效果還不足水平段的70%
⑵構(gòu)件內(nèi)的鋼筋錨固盡量在本構(gòu)件內(nèi)部完成
    △原因是如果進(jìn)入其他構(gòu)建中錨固,一方面會(huì)造成其他構(gòu)件內(nèi)部鋼筋密集,混凝土難澆筑,難振搗,另一方面,和其他構(gòu)件的內(nèi)部鋼筋也會(huì)有位置打架的可能,所以要盡量避免
△當(dāng)本構(gòu)件錨固確實(shí)不能滿(mǎn)足錨固長(zhǎng)度的規(guī)范要求時(shí),再被迫進(jìn)入其他的構(gòu)件內(nèi)錨固,以補(bǔ)足長(zhǎng)度要求
㈢ 次要讓位于主要的原則——明確哪些鋼筋的位置對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更重要
   原則:構(gòu)件讓支座
⑴柱與主梁
       △一般情況下為了外墻與柱外皮平齊的美觀效果,承托外墻的梁的外皮也必須與柱的外皮平齊。此時(shí)梁的外側(cè)縱筋就會(huì)與柱的外側(cè)縱筋打架。這時(shí)候,柱是梁的支座,是主要的受力構(gòu)件,柱的縱筋就更重要一些,因此梁的縱筋就要避讓柱的縱筋。具體做法是,梁的外側(cè)縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過(guò)柱縱筋后,再做1:6的斜坡歸位。
⑵主梁與次梁
       △主梁與次梁的上部縱筋也不可避免的會(huì)打架,此時(shí)當(dāng)然是主梁更重要,次梁的縱筋要避讓主梁的縱筋。具體做法是,次梁的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過(guò)主梁上部縱筋后,再做1:6的斜坡歸位。
⑶梁和板
    △梁和板的上部鋼筋也會(huì)發(fā)生打架,同理,梁是重要構(gòu)件,板的上部鋼筋要避讓梁的上部鋼筋。具體做法是,板的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過(guò)梁上部縱筋后,再做1:6的斜坡歸位。
⑷雙向板
    △雙向板配筋時(shí)上下雙層雙向鋼筋,哪個(gè)方向放在外側(cè),哪個(gè)方向放在內(nèi)側(cè)?
    誰(shuí)放在外側(cè),誰(shuí)的有效高度就大,就有利,當(dāng)然是重要的鋼筋放在外側(cè);誰(shuí)是重要鋼筋呢,顯然受力大的鋼筋是重要鋼筋;于是得出結(jié)論,受力大的鋼筋放在外側(cè),另一方向的鋼筋放在內(nèi)側(cè)。
    △技術(shù)交底時(shí),一般要說(shuō):圖紙上鋼筋直徑大,間距密的鋼筋放在外側(cè),相反的就放在內(nèi)側(cè)
⑸剪力墻
    △顧名思義,剪力墻的主要作用是抗剪,而抗剪主要是由箍筋——也就是水平鋼筋來(lái)發(fā)揮作用的,所以要把水平鋼筋放在豎向鋼筋的外側(cè)
⑹混凝土擋土墻
    △混凝土擋土墻的主要作用是擋土壓抗彎,而主要發(fā)揮抗彎作用的是豎向鋼筋,所以要把豎向鋼筋放在外側(cè),水平鋼筋放在內(nèi)側(cè)
⑺地下室的外墻
    △地下室的外墻,既是豎向貫穿全樓始終的剪力墻,同時(shí)又式擔(dān)負(fù)著擋土,抗彎的擋土墻,它的情況要具體分析,關(guān)鍵是看地下室外墻的豎向位置:當(dāng)位于地下一層時(shí),抗震和擋土同樣重要,但為了方便施工的連續(xù)和統(tǒng)一,可以同地上剪力墻一樣處理,水平筋放外側(cè);但是地下室墻位于地下二層及以下位置時(shí),由于地下二層及以下的墻深埋于土中,可不用考慮抗震,而豎向埋深越深,土壓力越大,所以這種擋土墻的性質(zhì)就越突出,故此豎向筋宜放置在外側(cè),水平筋宜放置在內(nèi)側(cè)。
㈣混合結(jié)構(gòu)未必都可采用——框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí),嚴(yán)禁采用局部砌體承重之混合形式
       △既然是框架結(jié)構(gòu),柱梁就是承重和抗側(cè)力的主體構(gòu)件,因?yàn)榇u墻同框架相比材料剛度小,只能是自承重或當(dāng)作輕質(zhì)隔墻使用。如果局部出現(xiàn)磚墻參與承重或抗側(cè)力,就意味著讓材料剛度小的承擔(dān)材料剛度大的任務(wù),磚墻肯定不能勝任,最終要提前垮掉。
       △抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有意識(shí)的設(shè)置多道防線,使得地震作用先破壞剛度較大的第一道防線,當(dāng)一部分地震作用耗散在大剛度的材料上之后,其余較小的地震力再被剛度小的材料來(lái)吸收,這樣的設(shè)計(jì)才是合理的,框架-磚墻承重的混合形式使得地震作用一次集中破壞了兩種承重材料,沒(méi)有體現(xiàn)多道防線的設(shè)計(jì)理念。、
㈤ 鋼筋和混凝土強(qiáng)度等級(jí)何處用高,何處用低。
   ⑴鋼筋
       △鋼筋在做吊鉤時(shí),應(yīng)該用低強(qiáng)度的HPB235鋼筋,電梯吊鉤一般為直徑φ22或φ25的一級(jí)鋼,因?yàn)橐患?jí)鋼延性好,破壞前征兆明顯,預(yù)警性能好。在施工圖中還必須注明:不得使用冷加工鋼筋,原因是冷加工鋼筋雖然強(qiáng)度提高,但是延性變差,用于吊掛重物不合適。
       △直徑大于等于12mm受力控制時(shí)的鋼筋,宜優(yōu)先選用HRB335和HRB400鋼筋。
還有一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)的常識(shí),當(dāng)箍筋直徑為12時(shí)宜選用二級(jí)或三級(jí)鋼,因?yàn)槭忻嫔现睆綖?2的一級(jí)鋼數(shù)量很少,難以買(mǎi)到。
△設(shè)計(jì)圖紙中的大地梁,框支梁或剪力墻約束邊緣構(gòu)件箍筋以及柱子箍筋用HRB335和HRB400鋼筋
△重要構(gòu)件如梁柱,主筋宜優(yōu)先采用HRB335和HRB400鋼筋。主筋首選較大直徑的的HRB400的鋼筋,如28和32,有時(shí)甚至用到40.
△現(xiàn)澆板中的鋼筋用HRB400級(jí)鋼筋就會(huì)避免浪費(fèi)的問(wèn)題。
⑵混凝土
    △基礎(chǔ)中要慎用高強(qiáng)度混凝土。因?yàn)楦邚?qiáng)度混凝土,水泥含量較多,水化熱較大,很容易造成干縮裂縫,而基礎(chǔ)全在地下,一旦有裂縫產(chǎn)生,防水和鋼筋水腐蝕的問(wèn)題就會(huì)接踵而來(lái)
    △基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,一般通過(guò)擴(kuò)大混凝土構(gòu)件截面的方法,來(lái)滿(mǎn)足地梁或者筏板的強(qiáng)度要求,而不是一味提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
    △素混凝土墊層也不宜用強(qiáng)度太高的混凝土,一般設(shè)計(jì)成C10或C15。而施工單位一般更愿意強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)到C15,因?yàn)樯唐坊炷烈话惚盟偷淖畹蛷?qiáng)度等級(jí)就是C15,尤其當(dāng)筏板墊層面積較大時(shí),泵送施工速度快。
㈥ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),(特別是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí))何時(shí)用荷載設(shè)計(jì)值,何時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)值。
       △荷載設(shè)計(jì)值是標(biāo)準(zhǔn)值為了安全起見(jiàn)或人為或科學(xué)的安全放大
       △上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中:
       采用標(biāo)準(zhǔn)值的:變形(撓度或剛度)計(jì)算,裂縫計(jì)算
       采用設(shè)計(jì)值的:強(qiáng)度,內(nèi)力,配筋等的計(jì)算
       △基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中:
       采用標(biāo)準(zhǔn)值的:地基承載力計(jì)算(確定基礎(chǔ)底面積以及埋深),地基變形計(jì)算(建筑物沉降),穩(wěn)定性驗(yàn)算(土壓力,滑坡推力、地基以及斜坡的穩(wěn)定性)
       采用設(shè)計(jì)值的:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算(基礎(chǔ)或承臺(tái)高度、結(jié)構(gòu)截面、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋以及材料強(qiáng)度驗(yàn)算)
       △特別指出:基礎(chǔ)一般底面積計(jì)算對(duì)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值,標(biāo)準(zhǔn)值為荷載設(shè)計(jì)值除以一個(gè)系數(shù),過(guò)去舊規(guī)范時(shí)一般取為1.25.;而對(duì)于新規(guī)范,民用建筑的柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件,轉(zhuǎn)換系數(shù)宜取1.26~1.31(以恒荷載占到總荷載的比例為標(biāo)準(zhǔn))
㈦ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中哪些構(gòu)件和哪些部位適合直接靜力手算,哪些部位必須準(zhǔn)確電算。
       △適合手算的:現(xiàn)澆混凝土板配筋、以承受豎向荷載為主的梁(一般放大系數(shù)取1.2~1.5)、柱的構(gòu)造配筋率控制和截面確定、地下結(jié)構(gòu)的構(gòu)件埋深較深而不考慮地震時(shí)(如地下室的外墻,附壁柱,各類(lèi)基礎(chǔ))
       △適合電算的:鋼結(jié)構(gòu)工程、柱的內(nèi)力組合、上部結(jié)構(gòu)的地震作用
各類(lèi)基礎(chǔ)的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
☆單獨(dú)柱基及柱基間拉梁
㈠單獨(dú)柱基尺寸初估的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)算法
⑴單獨(dú)柱基底板尺寸初估的簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)算法
△單獨(dú)柱基底板尺寸=
△柱基底的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值:設(shè)計(jì)假定基礎(chǔ)和拉梁的分工非常清楚,基礎(chǔ)承擔(dān)柱基底的軸力,拉
梁承擔(dān)柱基底彎矩,所以柱基底的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值就簡(jiǎn)化為軸力。
△此軸力可以通過(guò)電算得到精確值(特別要注意的是電算給出的是設(shè)計(jì)值,確定柱基底面積
時(shí)一定要用標(biāo)準(zhǔn)值,而非設(shè)計(jì)值;標(biāo)準(zhǔn)值=設(shè)計(jì)值/1.26);也可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)手算得到大概值:
地上每層荷載近似按13~15kN/㎡   地下每層荷載近似按22~25kN/㎡,此法比較保守,用
于初估。
△修正后的地基承載力特征值,用公式
          f =f +η γ(b-3)+η γ (d-0.5)
△這個(gè)修正實(shí)質(zhì)上是提高了原始的地基承載力
△特別需要注意的是:f 規(guī)范稱(chēng)為地基承載力特征值,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值,經(jīng)過(guò)修正后的f 依然是標(biāo)準(zhǔn)值
⑵單獨(dú)柱基高度的經(jīng)驗(yàn)確定
△柱基的高度要滿(mǎn)足受沖切承載力的要求
△在單獨(dú)柱基工程中,基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度一般為C30。
△工程中持力層土質(zhì)較好時(shí),修正后的地基承載力特征值一般在180 ~250kPa之間
△雜填土的地基承載力經(jīng)驗(yàn)為80kPa
㈡單獨(dú)柱基底板配筋的簡(jiǎn)化算法
第一步,基底內(nèi)力不需要進(jìn)行軸力N,彎矩M,剪力V的最不利組合,直接用豎向荷載產(chǎn)生的軸力N控制彎矩內(nèi)力計(jì)算;
因?yàn)楠?dú)基設(shè)計(jì)中要設(shè)置拉梁,彎矩M,剪力V產(chǎn)生的內(nèi)力都讓拉梁來(lái)承擔(dān)
第二步,設(shè)計(jì)中采用簡(jiǎn)化公式來(lái)計(jì)算板底配筋,誤差亦不會(huì)太大。
            M =N/10(0.775L-a)
            M =N/10(0.775B-b)
當(dāng)柱間跨度過(guò)大時(shí),柱間未設(shè)置拉梁或設(shè)置了拉梁,但不考慮拉梁平衡柱底彎矩時(shí),此時(shí)柱基設(shè)計(jì)要考慮偏心受壓。當(dāng)有偏心受壓的正方形柱基時(shí),在兩邊緣壓力不超過(guò)1:4仍然可以采用上式,但要用N =(0.8p +0.2p )A代替上式中的N采用,其中,A=L×B為正方形柱基面積。
㈢單獨(dú)柱基間拉梁的實(shí)用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
⑴拉梁設(shè)置的部位
△拉梁的設(shè)置部位,推薦在柱基上部或柱子底部為好。
△除非剛好拉梁下皮在柱基上皮,否則拉梁下皮和柱基上皮之間必然形成一段短柱,這段短柱切記要箍筋加密或采取其他加強(qiáng)措施。
⑵拉梁的截面尺寸
△一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,當(dāng)兩個(gè)柱基間的夸大大于8m時(shí),設(shè)置拉梁就沒(méi)有必要了。
△拉梁的截面高度應(yīng)大于L/15~L/20,截面寬度為高度的一半
⑶拉梁的配筋
△單獨(dú)柱基的拉梁是要考慮抗震的,因此拉梁的構(gòu)造要滿(mǎn)足抗震要求,尤其是在梁端箍筋應(yīng)該設(shè)加密區(qū),箍筋間距至少為100.(因?yàn)槔旱慕孛鎰偠缺戎有。苄糟q不會(huì)出現(xiàn)在柱底而是出現(xiàn)在拉梁端部,因此拉梁端部塑性鉸區(qū)域要設(shè)加密區(qū))
△基礎(chǔ)地梁或柱間條基中基礎(chǔ)梁,則不設(shè)箍筋加密區(qū)(因?yàn)樗鼈兊慕孛娉叽绾艽螅瑒偠纫簿捅戎哟,塑性鉸不會(huì)出現(xiàn)在它們的端部,而是出現(xiàn)在柱底)
△拉梁主筋配筋率在不考慮承托豎向荷載時(shí),一般在1%~1.6%左右;8m跨度,300mm×550mm的拉梁,上下鐵一般在4~6個(gè)HRB400的25或22。,配箍一般為φ8~φ10@100(200)
拉梁主筋的近似簡(jiǎn)化算法:
                     A =M/(γ f h )
γ 一般對(duì)于梁近似取為0.875,對(duì)板近似取為0.9
M為拉梁需平衡的的柱底彎矩與承托在拉梁上的豎向荷載產(chǎn)生的彎矩的組合設(shè)計(jì)值

☆條形基礎(chǔ)
△條形基礎(chǔ)可以分為三類(lèi):墻下條形基礎(chǔ)、柱間條形基礎(chǔ)、混凝土墻-柱下混合條形基礎(chǔ)(一般用于框架剪力墻結(jié)構(gòu))
⑴墻下條形基礎(chǔ)
△驗(yàn)算底板根部截面抗剪承載力、確定底板根部厚度是條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
△單獨(dú)柱基時(shí)接近方形的雙向受力構(gòu)件,需要驗(yàn)算沖切力;條形基礎(chǔ)是單向受力的長(zhǎng)條形構(gòu)件,需要驗(yàn)算剪切力。
△條形基礎(chǔ)底板寬度=
△墻下條基的基礎(chǔ)底板中不需要設(shè)置暗地梁
△基礎(chǔ)底板根部厚度的手算確定:
①精確計(jì)算:底板根部厚度,由素混凝土截面抗剪控制 V≤0.7×β ×f ×b×h
②經(jīng)驗(yàn)估計(jì):取條基(凈)半寬的1/6~1/4
△墻下條基配筋的簡(jiǎn)化算法:配筋主要考慮受彎的影響
   彎矩最大的截面即條基底板的根部截面的彎矩起控制作用:M=p a /2(其a為凈挑跨度)
   求出彎矩以后,可以由以下公式求得配筋           A =M/(0.9f h )
   地規(guī)中規(guī)定,每延米分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的1/10
△當(dāng)條基基寬大于等于2500mm時(shí),為了節(jié)省,受力鋼筋長(zhǎng)度一般取寬度的0.9倍,交錯(cuò)布置,單獨(dú)基礎(chǔ)也有此要求。
⑵柱間條形基礎(chǔ)
△柱間條基底板根部厚度、底板配筋 都與墻下條基計(jì)算方法相同
△柱間條基內(nèi)基礎(chǔ)梁的尺寸確定:基礎(chǔ)梁的寬度為  柱寬+2×50;高度一般由基礎(chǔ)梁抗剪公式控制,當(dāng)基礎(chǔ)梁有懸挑時(shí),兩個(gè)控制截面一個(gè)是外挑跨度根部截面,一個(gè)是柱間跨度內(nèi)支座處的截面,哪個(gè)截面承受剪力大,取大剪力控制該截面高度。
          V=max{q×L/2,q×a}
          V=0.25f bh
△柱間條基內(nèi)基礎(chǔ)梁配筋的簡(jiǎn)化算法
   跨中正彎矩,即上鐵彎矩:M=qL /8
                           A =M/(0.875f h )
   柱支座處負(fù)彎矩,及下鐵彎矩:M=qa /2
                           A =M/(0.875f h )
第一,基礎(chǔ)梁端箍筋不需要按照抗震加密,僅按靜立強(qiáng)度要求配置箍筋,箍筋可按90°彎鉤設(shè)計(jì),無(wú)需135°彎鉤。
第二,基礎(chǔ)梁縱筋伸入支座長(zhǎng)度應(yīng)按非抗震考慮
第三,縱筋錨固長(zhǎng)度,接頭要求等也一律按非抗震要求
⑶混凝土墻-柱下混合條形基礎(chǔ)
△這種基礎(chǔ)多用在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中。剪力墻端部(有時(shí)也有中部)會(huì)和混凝土柱澆筑在一起,形成柱中有墻,墻中有柱的結(jié)構(gòu),這種做法多是為了解決梁中主筋錨固的問(wèn)題。
△單獨(dú)柱基與墻下條基分離式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法:在混凝土柱下根據(jù)柱軸力基礎(chǔ)按照單獨(dú)柱基設(shè)計(jì),在混凝土墻下基礎(chǔ)根據(jù)墻的軸力按照墻下條基設(shè)計(jì),兩者截然分開(kāi)。
                      各類(lèi)板的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
雙向板和單向板的界定:矩形板在四邊支撐的情況下,相鄰邊長(zhǎng)之比小于2為雙向板,大于
等于2為單向板
設(shè)計(jì)要點(diǎn):
①板厚的確定方法與樓板設(shè)計(jì)荷載的計(jì)算方法
②板內(nèi)配筋的計(jì)算方法
㈠單向板配筋的簡(jiǎn)化算法
△ 板厚一般取跨度的1/30
△ 彎矩:兩端簡(jiǎn)支時(shí) M = qL /8
         兩端固定時(shí)M =M = qL /16
 一端固定,一端簡(jiǎn)支時(shí)M =M = qL /14
△ 配筋:A =M/(0.9f h )
△ 板內(nèi)彎矩是按照鋼筋集度分布的,鋼筋集中使用在了支座,那么支座會(huì)相應(yīng)的多承擔(dān)些彎矩,跨中相應(yīng)少一些;鋼筋集中使用在了跨中,那么跨中會(huì)相應(yīng)多承擔(dān)些彎矩,支座少一些,支座和跨中的彎矩總和為qL /8。
㈡雙向板的計(jì)算方法
△ 板厚:一般取板塊短跨尺寸的1/40
△ 板的尺寸:四邊簡(jiǎn)支情況下可以做到11m×11m;四邊固定的情況下可以做到12m×12m,在正常的民用荷載作用下,不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題
△ 板的配筋:采用塑性計(jì)算方法,查表計(jì)算,注意混凝土的泊松比ν=0.2
△ 異形雙向板等效為規(guī)則雙向板的算法:
①對(duì)于L形的雙向板,可以補(bǔ)齊缺失的板塊,然后按一個(gè)完整的大雙向板計(jì)算;構(gòu)造上要在這個(gè)L形板的陰角處另外增加5根45°斜向支座的上鐵。
②對(duì)于很不規(guī)則的其他異形雙向板,條件允許時(shí)設(shè)一個(gè)明次梁,將異形板分割成兩個(gè)小的規(guī)則板塊計(jì)算,梁高取跨度的1/15;條件不允許時(shí),可設(shè)置暗梁,梁高同大板厚,同時(shí)必須大于160mm,梁寬一般大于等于1000mm。暗梁主筋直徑不宜大于16mm。
㈢挑板配筋的算法
△ 板厚:取凈跨的1/10
△ 板的尺寸:跨度一般不宜大于1.5m,但可適當(dāng)突破到2.0m。
△ 懸挑構(gòu)件的設(shè)計(jì)不應(yīng)該過(guò)分追求經(jīng)濟(jì),設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)該冒進(jìn),構(gòu)件荷載估計(jì)大些,配筋配大些,是明智之舉,懸挑構(gòu)件應(yīng)該安全儲(chǔ)備比常規(guī)構(gòu)件大些。
△ 挑板的板厚一旦確定后,與其相鄰的作為支座的板塊的板厚應(yīng)盡量取和它的厚度相同。
△ 對(duì)于大挑板板下部應(yīng)該配置足夠的受壓鋼筋,以減少因板徐變而產(chǎn)生的附加撓度,一般下部鋼筋為上部鋼筋的1/3~1/2,而且間距為150mm左右。
各類(lèi)梁的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
△在板向梁導(dǎo)荷載時(shí),單向板和雙向板是不相同的;梁端的支座情況不同時(shí),其彎矩的計(jì)算也是不同的。
㈠一般梁的簡(jiǎn)化算法
△ 截面尺寸:梁高一般取計(jì)算跨度的1/10,梁寬一般取梁高的1/2(住宅一般取200mm寬)
△ 支座嵌固度:梁的端跨處邊柱與梁的連接一般視為鉸接;梁的端跨處邊支座如果是剪力墻也視為鉸接(這樣做,避免了梁向邊柱或剪力墻傳遞過(guò)大的彎矩而導(dǎo)致他們成為大偏心受壓構(gòu)件)
多跨梁的中間支座無(wú)論是柱還是剪力墻,都可視為固結(jié),因?yàn)榇藭r(shí)主梁的支座負(fù)筋一般會(huì)伸過(guò)支座柱或者剪力墻在梁本構(gòu)件內(nèi)錨固,錨固長(zhǎng)度和質(zhì)量會(huì)比進(jìn)入支座更有保證。
△ 彎矩,均布荷載作用下
   兩端簡(jiǎn)支:              M=qL /8
   一端簡(jiǎn)支,一端固定:    M=qL /11
   兩端固定:              M=qL /16
△ 配筋:                  A =M/(0.875f h )
△ 各跨度不等的多跨梁的配筋簡(jiǎn)化算法
    先算出大跨支座處負(fù)彎矩,因?yàn)榇酥ё鶠榇笮】绻灿茫J(rèn)為小跨支座的負(fù)彎矩與大跨座的負(fù)彎矩相同,然后用小跨的總彎矩M =qL /8減去這個(gè)支座的負(fù)彎矩,即得小跨跨中的正彎矩;如果相減以后得到的彎矩為負(fù)或?yàn)?,則直接視具體情況將小跨梁視為兩端固定或一端固定一端簡(jiǎn)支的單跨梁,用公式M=qL /16 或M=qL /11直接算出跨中彎矩
㈡挑梁配筋的算法
△ 截面尺寸:挑梁高取挑出跨度的1/5,梁寬取梁高的1/2
△ 彎矩:挑梁根部彎矩為控制彎矩      M=qL /2
△ 構(gòu)造要求:箍筋除抗剪計(jì)算確定外,間距都取100mm;上部鋼筋錨固長(zhǎng)度至少為40d;下部要配足夠的受壓鋼筋,一般為上部鋼筋面積的1/2,以減少因徐變而產(chǎn)生的挑梁附加彎矩
△  配筋:A =M/(0.875f h )
㈢在梁高受限時(shí),可以通過(guò)加寬梁截面的方法,以減少配筋率;除非有特殊情況,否則配筋率不要超過(guò)1.5%~1.6%,這樣設(shè)計(jì)有助于梁端塑性鉸的形成,有利于抗震
各類(lèi)柱的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
㈠柱軸壓力的簡(jiǎn)化算法
△ 所承擔(dān)的荷載的面積:取該柱在兩個(gè)方向臨跨跨度中線所圍合成的矩形范圍
△ 荷載標(biāo)準(zhǔn)值:地上每層13~15kN/㎡   地下每層22kN/㎡
△ 設(shè)計(jì)值=1.26*標(biāo)準(zhǔn)值
㈡柱截面尺寸的簡(jiǎn)化算法
  先從中柱開(kāi)始,中柱以受軸力為主,彎矩可忽略。
  以軸壓比為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,軸壓比=
  軸壓比取值在0.65到0.9之間,根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定。于是可以得出柱的全截面面積A ,繼而得到柱的截面尺寸
☆   柱一般按配筋率1.5%~2.0%配置主筋,全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)5%。柱截面每側(cè)縱筋間距不大于200mm,每側(cè)縱筋最小配筋率不小于上部結(jié)構(gòu)的落腳點(diǎn)是基礎(chǔ),基礎(chǔ)的落腳點(diǎn)是地基,也就是持力層。
☆ 看勘察報(bào)告時(shí),直接看結(jié)束語(yǔ)和建議中的持力層土質(zhì),地基承載力特征值和地基類(lèi)型以及基礎(chǔ)砌筑標(biāo)高。
☆ 10ka≈1t/㎡  1kN≈100kg       
☆ 一般認(rèn)為持力層土提供的承載力特征值不小于180kPa(即18t)的為好土,低于180kPa的土可認(rèn)為土質(zhì)不好。
☆ 按照地基承載力從大到小排序?yàn)椋悍(wěn)定巖石,碎石土>密實(shí)或中密砂>稍密實(shí)粘土>粉質(zhì)粘土>回填土和淤泥質(zhì)土
☆ 回填土的承載力特征值一般為60~ 80kPa
☆ 在不危及安全的前提下,基礎(chǔ)盡量要淺埋。因?yàn)榈叵虏糠炙嫉脑靸r(jià)一般是工程總造價(jià)的30﹪~ 50﹪,這筆費(fèi)用是很可觀的。
☆ 除了淺埋外,還有埋深的上限,就是基礎(chǔ)至少不得埋在凍土深度范圍內(nèi),否則基礎(chǔ)會(huì)受到冰反復(fù)脹縮的破壞性影響。
☆ 結(jié)合鉆探點(diǎn)號(hào)看懂地質(zhì)剖面圖,并一次確定基礎(chǔ)埋置標(biāo)高。
☆ 重點(diǎn)看結(jié)束語(yǔ)或建議中對(duì)存在飽和沙土和飽和粉土的地基,是否有液化判別。飽和軟土的液化判別對(duì)地基來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),必須要明確提供,責(zé)任重大,不得含糊。
☆ 重點(diǎn)看兩個(gè)水位:歷年來(lái)地下水的最高水位和抗浮水位。
☆ 特別注意結(jié)束語(yǔ)或建議中定性的預(yù)警語(yǔ)句,并且必要時(shí)將其轉(zhuǎn)寫(xiě)進(jìn)基礎(chǔ)的一般說(shuō)明中。這些條款如下:
6. 本工程地下水位較高,基槽邊界條件較為復(fù)雜,應(yīng)妥善選擇降水及基坑邊坡支護(hù)方案,并在施工過(guò)程中加強(qiáng)觀測(cè)。降水開(kāi)始后須經(jīng)設(shè)計(jì)人員同意后方可停止
7. 采用機(jī)械挖土?xí)r嚴(yán)禁擾動(dòng)基地持力層土,施工時(shí)應(yīng)控制機(jī)械挖土深度,保留300mm厚土層,用人工挖至槽底標(biāo)高,如有超挖現(xiàn)象,應(yīng)保持原狀,并通知勘察及設(shè)計(jì)單位進(jìn)行處理,不得自行夯填。
8. 基槽開(kāi)挖到位后應(yīng)普遍釬探,并及時(shí)通知勘察及設(shè)計(jì)單位共同驗(yàn)槽,確認(rèn)土質(zhì)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行下步施工。
9. 基槽開(kāi)挖較深,施工時(shí)應(yīng)注意,在降水時(shí)應(yīng)采取有效措施,避免影響相鄰建筑物。
10. 建議對(duì)本樓沉降變形進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)(此條款多用于加層,擴(kuò)建建筑物和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)或者復(fù)合地基或軟弱地基上基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)的建筑物與受到臨近深基坑開(kāi)挖施工影響或受到場(chǎng)地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物,當(dāng)然也包括那些需要積累建筑經(jīng)驗(yàn)或進(jìn)行設(shè)計(jì)反分析的工程)
☆ 特別注意結(jié)束語(yǔ)或建議中場(chǎng)地類(lèi)別,場(chǎng)地類(lèi)型,覆蓋層厚度和地面下15m范圍內(nèi)平均剪切波速。
☆ 一般看好土下是否存在不良工程地質(zhì)中的局部軟弱下臥層,若果有,要根據(jù)自己所做的的基礎(chǔ)形式驗(yàn)算一下軟弱下臥層的承載力是否滿(mǎn)足要求。
☆ 梁的高度:主梁  L   懸挑梁  L      ;(梁的荷載較大時(shí),截面高度取較大值,必要時(shí)應(yīng)計(jì)算撓度及裂縫寬度,梁的設(shè)計(jì)荷載的大小,一般以均布設(shè)計(jì)荷載40kN/m為界,可認(rèn)為是屬于荷載較大)
☆ 板的厚度:雙向板  L  單向板  L  懸挑板  L(要注意,跨度L的含義和取值還有長(zhǎng)跨和短跨之分,以及何時(shí)取長(zhǎng)跨,何時(shí)取短跨?比如雙向板跨度肯定取短跨,因?yàn)槎炭缡芰Υ,厚度肯定要和受力大的主要受力方向相關(guān))
☆ 關(guān)于荷載的取值           
4. 恒荷載:樓面符載統(tǒng)一取2.0kN/㎡,這是建筑專(zhuān)業(yè)樓面做法的自重,目的是為裝修改造留有適當(dāng)?shù)挠嗟,不包括樓板結(jié)構(gòu)自重和板底做法的重量。
5. 住宅中輕質(zhì)隔墻的自重,無(wú)論是輕質(zhì)隔墻還是位置有可能靈活自由布置的隔墻,統(tǒng)一按恒荷載考慮,一律取值為2.0 kN/㎡。
6. 住宅的活荷載,也是取2.0 kN/㎡
(三個(gè)2.0 kN/㎡:樓面做法自重,輕質(zhì)隔墻自重,活荷載取值)
   4.  屋面恒荷載4.0 kN/㎡   屋面活荷載  上人時(shí)2.0 kN/㎡  不上人時(shí)0.5kN/㎡(而對(duì)于輕鋼結(jié)構(gòu)的屋面,一定要在結(jié)構(gòu)總說(shuō)明中寫(xiě)明:本工程為不上人屋面,活荷載設(shè)計(jì)值為0.5 kN/㎡,嚴(yán)禁超載)
   5.  需要記住三個(gè)數(shù)據(jù):2.5 kN/㎡         4.0 kN/㎡             7.0 kN/㎡
       2.5 kN/㎡適用于人或物可能比較集中的樓面,如一般樓梯,一般陽(yáng)臺(tái),一般廁所,一般廚房,會(huì)議室,閱覽室,醫(yī)院門(mén)診,教室等。
       4.0 kN/㎡適用于人或物有可能更集中更密集的樓面,比如健身房,看臺(tái),舞廳,商店,旅客等候室,展覽廳,消防疏散樓梯等。
       7.0kN/㎡用于兩個(gè)機(jī)房和一個(gè)變電室,即通風(fēng)設(shè)備機(jī)房,電梯機(jī)房和高壓變壓室。因?yàn)檫@些地方不僅有設(shè)備荷載,還有設(shè)備基礎(chǔ)的荷載也是很大的。
   6.  地下一層頂板,或者近似認(rèn)為是±0.000板,它的活荷載取值為8~10 kN/㎡。因?yàn)槭┕さ?plusmn;0.000時(shí),施工單位往往工程備料統(tǒng)統(tǒng)堆放在地下一層頂板上,這樣便于施工隨時(shí)隨地取用。同時(shí)要注意的是,當(dāng)±0.000板活荷載取值8~10 kN/㎡時(shí),此時(shí)恒荷載中的隔墻自重可取為1.0 kN/㎡或者更小,因?yàn)槎逊糯笈┕淞蠒r(shí),隔墻的施工一般還未完成。
      (設(shè)計(jì)±0.000板時(shí),在截面尺寸相同的情況下,板和梁的配筋往往要比其他樓層大)
概念第一位,計(jì)算第二位
㈠ 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件盡可能拉結(jié)成整體,不宜各自為政
   ⑴單獨(dú)柱基間宜設(shè)置拉梁
△拉梁的實(shí)際作用就是將各單獨(dú)柱基拉結(jié)成一體,以避免個(gè)別獨(dú)立基礎(chǔ)個(gè)體獨(dú)自沉降,導(dǎo)致基礎(chǔ)之間產(chǎn)生沉降差,對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生次生應(yīng)力,致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開(kāi)裂等其他不良影響;拉梁的截面尺寸要足夠大,具備一定的剛度,拉梁的高度應(yīng)為跨度的1/20~1/15
   ⑵加層屋頂各柱間同樣要設(shè)置構(gòu)造拉梁
       △用拉梁把本來(lái)各自為政的獨(dú)立懸臂柱拉結(jié)為一個(gè)整體,即一柱受側(cè)力,立即波及擴(kuò)散到其他各柱,共同抵抗水平力。
   ⑶加固改造項(xiàng)目中后作構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)構(gòu)件均宜有構(gòu)造拉結(jié)
       △改造工程中的原則:盡量少或不破壞原結(jié)構(gòu),即多保留少破壞
㈡ 有關(guān)鋼筋錨固的構(gòu)造原則——優(yōu)先采用平直段錨固,并且構(gòu)件優(yōu)先自錨
   ⑴水平直段優(yōu)先,彎折段為輔助
       △在承受靜力荷載為主的情況下,水平段的粘結(jié)能力起主導(dǎo)作用,彎折后的錨固效果還不足水平段的70%
⑵構(gòu)件內(nèi)的鋼筋錨固盡量在本構(gòu)件內(nèi)部完成
    △原因是如果進(jìn)入其他構(gòu)建中錨固,一方面會(huì)造成其他構(gòu)件內(nèi)部鋼筋密集,混凝土難澆筑,難振搗,另一方面,和其他構(gòu)件的內(nèi)部鋼筋也會(huì)有位置打架的可能,所以要盡量避免
△當(dāng)本構(gòu)件錨固確實(shí)不能滿(mǎn)足錨固長(zhǎng)度的規(guī)范要求時(shí),再被迫進(jìn)入其他的構(gòu)件內(nèi)錨固,以補(bǔ)足長(zhǎng)度要求
㈢ 次要讓位于主要的原則——明確哪些鋼筋的位置對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更重要
   原則:構(gòu)件讓支座
⑴柱與主梁
       △一般情況下為了外墻與柱外皮平齊的美觀效果,承托外墻的梁的外皮也必須與柱的外皮平齊。此時(shí)梁的外側(cè)縱筋就會(huì)與柱的外側(cè)縱筋打架。這時(shí)候,柱是梁的支座,是主要的受力構(gòu)件,柱的縱筋就更重要一些,因此梁的縱筋就要避讓柱的縱筋。具體做法是,梁的外側(cè)縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過(guò)柱縱筋后,再做1:6的斜坡歸位。
⑵主梁與次梁
       △主梁與次梁的上部縱筋也不可避免的會(huì)打架,此時(shí)當(dāng)然是主梁更重要,次梁的縱筋要避讓主梁的縱筋。具體做法是,次梁的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過(guò)主梁上部縱筋后,再做1:6的斜坡歸位。
⑶梁和板
    △梁和板的上部鋼筋也會(huì)發(fā)生打架,同理,梁是重要構(gòu)件,板的上部鋼筋要避讓梁的上部鋼筋。具體做法是,板的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡,待繞過(guò)梁上部縱筋后,再做1:6的斜坡歸位。
⑷雙向板
    △雙向板配筋時(shí)上下雙層雙向鋼筋,哪個(gè)方向放在外側(cè),哪個(gè)方向放在內(nèi)側(cè)?
    誰(shuí)放在外側(cè),誰(shuí)的有效高度就大,就有利,當(dāng)然是重要的鋼筋放在外側(cè);誰(shuí)是重要鋼筋呢,顯然受力大的鋼筋是重要鋼筋;于是得出結(jié)論,受力大的鋼筋放在外側(cè),另一方向的鋼筋放在內(nèi)側(cè)。
    △技術(shù)交底時(shí),一般要說(shuō):圖紙上鋼筋直徑大,間距密的鋼筋放在外側(cè),相反的就放在內(nèi)側(cè)
⑸剪力墻
    △顧名思義,剪力墻的主要作用是抗剪,而抗剪主要是由箍筋——也就是水平鋼筋來(lái)發(fā)揮作用的,所以要把水平鋼筋放在豎向鋼筋的外側(cè)
⑹混凝土擋土墻
    △混凝土擋土墻的主要作用是擋土壓抗彎,而主要發(fā)揮抗彎作用的是豎向鋼筋,所以要把豎向鋼筋放在外側(cè),水平鋼筋放在內(nèi)側(cè)
⑺地下室的外墻
    △地下室的外墻,既是豎向貫穿全樓始終的剪力墻,同時(shí)又式擔(dān)負(fù)著擋土,抗彎的擋土墻,它的情況要具體分析,關(guān)鍵是看地下室外墻的豎向位置:當(dāng)位于地下一層時(shí),抗震和擋土同樣重要,但為了方便施工的連續(xù)和統(tǒng)一,可以同地上剪力墻一樣處理,水平筋放外側(cè);但是地下室墻位于地下二層及以下位置時(shí),由于地下二層及以下的墻深埋于土中,可不用考慮抗震,而豎向埋深越深,土壓力越大,所以這種擋土墻的性質(zhì)就越突出,故此豎向筋宜放置在外側(cè),水平筋宜放置在內(nèi)側(cè)。
㈣混合結(jié)構(gòu)未必都可采用——框架結(jié)構(gòu)按抗震設(shè)計(jì)時(shí),嚴(yán)禁采用局部砌體承重之混合形式
       △既然是框架結(jié)構(gòu),柱梁就是承重和抗側(cè)力的主體構(gòu)件,因?yàn)榇u墻同框架相比材料剛度小,只能是自承重或當(dāng)作輕質(zhì)隔墻使用。如果局部出現(xiàn)磚墻參與承重或抗側(cè)力,就意味著讓材料剛度小的承擔(dān)材料剛度大的任務(wù),磚墻肯定不能勝任,最終要提前垮掉。
       △抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有意識(shí)的設(shè)置多道防線,使得地震作用先破壞剛度較大的第一道防線,當(dāng)一部分地震作用耗散在大剛度的材料上之后,其余較小的地震力再被剛度小的材料來(lái)吸收,這樣的設(shè)計(jì)才是合理的,框架-磚墻承重的混合形式使得地震作用一次集中破壞了兩種承重材料,沒(méi)有體現(xiàn)多道防線的設(shè)計(jì)理念。、
㈤ 鋼筋和混凝土強(qiáng)度等級(jí)何處用高,何處用低。
   ⑴鋼筋
       △鋼筋在做吊鉤時(shí),應(yīng)該用低強(qiáng)度的HPB235鋼筋,電梯吊鉤一般為直徑φ22或φ25的一級(jí)鋼,因?yàn)橐患?jí)鋼延性好,破壞前征兆明顯,預(yù)警性能好。在施工圖中還必須注明:不得使用冷加工鋼筋,原因是冷加工鋼筋雖然強(qiáng)度提高,但是延性變差,用于吊掛重物不合適。
       △直徑大于等于12mm受力控制時(shí)的鋼筋,宜優(yōu)先選用HRB335和HRB400鋼筋。
還有一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)的常識(shí),當(dāng)箍筋直徑為12時(shí)宜選用二級(jí)或三級(jí)鋼,因?yàn)槭忻嫔现睆綖?2的一級(jí)鋼數(shù)量很少,難以買(mǎi)到。
△設(shè)計(jì)圖紙中的大地梁,框支梁或剪力墻約束邊緣構(gòu)件箍筋以及柱子箍筋用HRB335和HRB400鋼筋
△重要構(gòu)件如梁柱,主筋宜優(yōu)先采用HRB335和HRB400鋼筋。主筋首選較大直徑的的HRB400的鋼筋,如28和32,有時(shí)甚至用到40.
△現(xiàn)澆板中的鋼筋用HRB400級(jí)鋼筋就會(huì)避免浪費(fèi)的問(wèn)題。
⑵混凝土
    △基礎(chǔ)中要慎用高強(qiáng)度混凝土。因?yàn)楦邚?qiáng)度混凝土,水泥含量較多,水化熱較大,很容易造成干縮裂縫,而基礎(chǔ)全在地下,一旦有裂縫產(chǎn)生,防水和鋼筋水腐蝕的問(wèn)題就會(huì)接踵而來(lái)
    △基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,一般通過(guò)擴(kuò)大混凝土構(gòu)件截面的方法,來(lái)滿(mǎn)足地梁或者筏板的強(qiáng)度要求,而不是一味提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
    △素混凝土墊層也不宜用強(qiáng)度太高的混凝土,一般設(shè)計(jì)成C10或C15。而施工單位一般更愿意強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)到C15,因?yàn)樯唐坊炷烈话惚盟偷淖畹蛷?qiáng)度等級(jí)就是C15,尤其當(dāng)筏板墊層面積較大時(shí),泵送施工速度快。
㈥ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),(特別是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí))何時(shí)用荷載設(shè)計(jì)值,何時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)值。
       △荷載設(shè)計(jì)值是標(biāo)準(zhǔn)值為了安全起見(jiàn)或人為或科學(xué)的安全放大
       △上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中:
       采用標(biāo)準(zhǔn)值的:變形(撓度或剛度)計(jì)算,裂縫計(jì)算
       采用設(shè)計(jì)值的:強(qiáng)度,內(nèi)力,配筋等的計(jì)算
       △基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中:
       采用標(biāo)準(zhǔn)值的:地基承載力計(jì)算(確定基礎(chǔ)底面積以及埋深),地基變形計(jì)算(建筑物沉降),穩(wěn)定性驗(yàn)算(土壓力,滑坡推力、地基以及斜坡的穩(wěn)定性)
       采用設(shè)計(jì)值的:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算(基礎(chǔ)或承臺(tái)高度、結(jié)構(gòu)截面、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、配筋以及材料強(qiáng)度驗(yàn)算)
       △特別指出:基礎(chǔ)一般底面積計(jì)算對(duì)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值,標(biāo)準(zhǔn)值為荷載設(shè)計(jì)值除以一個(gè)系數(shù),過(guò)去舊規(guī)范時(shí)一般取為1.25.;而對(duì)于新規(guī)范,民用建筑的柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件,轉(zhuǎn)換系數(shù)宜取1.26~1.31(以恒荷載占到總荷載的比例為標(biāo)準(zhǔn))
㈦ 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中哪些構(gòu)件和哪些部位適合直接靜力手算,哪些部位必須準(zhǔn)確電算。
       △適合手算的:現(xiàn)澆混凝土板配筋、以承受豎向荷載為主的梁(一般放大系數(shù)取1.2~1.5)、柱的構(gòu)造配筋率控制和截面確定、地下結(jié)構(gòu)的構(gòu)件埋深較深而不考慮地震時(shí)(如地下室的外墻,附壁柱,各類(lèi)基礎(chǔ))
       △適合電算的:鋼結(jié)構(gòu)工程、柱的內(nèi)力組合、上部結(jié)構(gòu)的地震作用
各類(lèi)基礎(chǔ)的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
☆單獨(dú)柱基及柱基間拉梁
㈠單獨(dú)柱基尺寸初估的實(shí)用經(jīng)驗(yàn)算法
⑴單獨(dú)柱基底板尺寸初估的簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)算法
△單獨(dú)柱基底板尺寸=
△柱基底的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值:設(shè)計(jì)假定基礎(chǔ)和拉梁的分工非常清楚,基礎(chǔ)承擔(dān)柱基底的軸力,拉
梁承擔(dān)柱基底彎矩,所以柱基底的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值就簡(jiǎn)化為軸力。
△此軸力可以通過(guò)電算得到精確值(特別要注意的是電算給出的是設(shè)計(jì)值,確定柱基底面積
時(shí)一定要用標(biāo)準(zhǔn)值,而非設(shè)計(jì)值;標(biāo)準(zhǔn)值=設(shè)計(jì)值/1.26);也可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)手算得到大概值:
地上每層荷載近似按13~15kN/㎡   地下每層荷載近似按22~25kN/㎡,此法比較保守,用
于初估。
△修正后的地基承載力特征值,用公式
          f =f +η γ(b-3)+η γ (d-0.5)
△這個(gè)修正實(shí)質(zhì)上是提高了原始的地基承載力
△特別需要注意的是:f 規(guī)范稱(chēng)為地基承載力特征值,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值,經(jīng)過(guò)修正后的f 依然是標(biāo)準(zhǔn)值
⑵單獨(dú)柱基高度的經(jīng)驗(yàn)確定
△柱基的高度要滿(mǎn)足受沖切承載力的要求
△在單獨(dú)柱基工程中,基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度一般為C30。
△工程中持力層土質(zhì)較好時(shí),修正后的地基承載力特征值一般在180 ~250kPa之間
△雜填土的地基承載力經(jīng)驗(yàn)為80kPa
㈡單獨(dú)柱基底板配筋的簡(jiǎn)化算法
第一步,基底內(nèi)力不需要進(jìn)行軸力N,彎矩M,剪力V的最不利組合,直接用豎向荷載產(chǎn)生的軸力N控制彎矩內(nèi)力計(jì)算;
因?yàn)楠?dú)基設(shè)計(jì)中要設(shè)置拉梁,彎矩M,剪力V產(chǎn)生的內(nèi)力都讓拉梁來(lái)承擔(dān)
第二步,設(shè)計(jì)中采用簡(jiǎn)化公式來(lái)計(jì)算板底配筋,誤差亦不會(huì)太大。
            M =N/10(0.775L-a)
            M =N/10(0.775B-b)
當(dāng)柱間跨度過(guò)大時(shí),柱間未設(shè)置拉梁或設(shè)置了拉梁,但不考慮拉梁平衡柱底彎矩時(shí),此時(shí)柱基設(shè)計(jì)要考慮偏心受壓。當(dāng)有偏心受壓的正方形柱基時(shí),在兩邊緣壓力不超過(guò)1:4仍然可以采用上式,但要用N =(0.8p +0.2p )A代替上式中的N采用,其中,A=L×B為正方形柱基面積。
㈢單獨(dú)柱基間拉梁的實(shí)用簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
⑴拉梁設(shè)置的部位
△拉梁的設(shè)置部位,推薦在柱基上部或柱子底部為好。
△除非剛好拉梁下皮在柱基上皮,否則拉梁下皮和柱基上皮之間必然形成一段短柱,這段短柱切記要箍筋加密或采取其他加強(qiáng)措施。
⑵拉梁的截面尺寸
△一般經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,當(dāng)兩個(gè)柱基間的夸大大于8m時(shí),設(shè)置拉梁就沒(méi)有必要了。
△拉梁的截面高度應(yīng)大于L/15~L/20,截面寬度為高度的一半
⑶拉梁的配筋
△單獨(dú)柱基的拉梁是要考慮抗震的,因此拉梁的構(gòu)造要滿(mǎn)足抗震要求,尤其是在梁端箍筋應(yīng)該設(shè)加密區(qū),箍筋間距至少為100.(因?yàn)槔旱慕孛鎰偠缺戎有,塑性鉸不會(huì)出現(xiàn)在柱底而是出現(xiàn)在拉梁端部,因此拉梁端部塑性鉸區(qū)域要設(shè)加密區(qū))
△基礎(chǔ)地梁或柱間條基中基礎(chǔ)梁,則不設(shè)箍筋加密區(qū)(因?yàn)樗鼈兊慕孛娉叽绾艽,剛度也就比柱子大,塑性鉸不會(huì)出現(xiàn)在它們的端部,而是出現(xiàn)在柱底)
△拉梁主筋配筋率在不考慮承托豎向荷載時(shí),一般在1%~1.6%左右;8m跨度,300mm×550mm的拉梁,上下鐵一般在4~6個(gè)HRB400的25或22。,配箍一般為φ8~φ10@100(200)
拉梁主筋的近似簡(jiǎn)化算法:
                     A =M/(γ f h )
γ 一般對(duì)于梁近似取為0.875,對(duì)板近似取為0.9
M為拉梁需平衡的的柱底彎矩與承托在拉梁上的豎向荷載產(chǎn)生的彎矩的組合設(shè)計(jì)值

☆條形基礎(chǔ)
△條形基礎(chǔ)可以分為三類(lèi):墻下條形基礎(chǔ)、柱間條形基礎(chǔ)、混凝土墻-柱下混合條形基礎(chǔ)(一般用于框架剪力墻結(jié)構(gòu))
⑴墻下條形基礎(chǔ)
△驗(yàn)算底板根部截面抗剪承載力、確定底板根部厚度是條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
△單獨(dú)柱基時(shí)接近方形的雙向受力構(gòu)件,需要驗(yàn)算沖切力;條形基礎(chǔ)是單向受力的長(zhǎng)條形構(gòu)件,需要驗(yàn)算剪切力。
△條形基礎(chǔ)底板寬度=
△墻下條基的基礎(chǔ)底板中不需要設(shè)置暗地梁
△基礎(chǔ)底板根部厚度的手算確定:
①精確計(jì)算:底板根部厚度,由素混凝土截面抗剪控制 V≤0.7×β ×f ×b×h
②經(jīng)驗(yàn)估計(jì):取條基(凈)半寬的1/6~1/4
△墻下條基配筋的簡(jiǎn)化算法:配筋主要考慮受彎的影響
   彎矩最大的截面即條基底板的根部截面的彎矩起控制作用:M=p a /2(其a為凈挑跨度)
   求出彎矩以后,可以由以下公式求得配筋           A =M/(0.9f h )
   地規(guī)中規(guī)定,每延米分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的1/10
△當(dāng)條基基寬大于等于2500mm時(shí),為了節(jié)省,受力鋼筋長(zhǎng)度一般取寬度的0.9倍,交錯(cuò)布置,單獨(dú)基礎(chǔ)也有此要求。
⑵柱間條形基礎(chǔ)
△柱間條基底板根部厚度、底板配筋 都與墻下條基計(jì)算方法相同
△柱間條基內(nèi)基礎(chǔ)梁的尺寸確定:基礎(chǔ)梁的寬度為  柱寬+2×50;高度一般由基礎(chǔ)梁抗剪公式控制,當(dāng)基礎(chǔ)梁有懸挑時(shí),兩個(gè)控制截面一個(gè)是外挑跨度根部截面,一個(gè)是柱間跨度內(nèi)支座處的截面,哪個(gè)截面承受剪力大,取大剪力控制該截面高度。
          V=max{q×L/2,q×a}
          V=0.25f bh
△柱間條基內(nèi)基礎(chǔ)梁配筋的簡(jiǎn)化算法
   跨中正彎矩,即上鐵彎矩:M=qL /8
                           A =M/(0.875f h )
   柱支座處負(fù)彎矩,及下鐵彎矩:M=qa /2
                           A =M/(0.875f h )
第一,基礎(chǔ)梁端箍筋不需要按照抗震加密,僅按靜立強(qiáng)度要求配置箍筋,箍筋可按90°彎鉤設(shè)計(jì),無(wú)需135°彎鉤。
第二,基礎(chǔ)梁縱筋伸入支座長(zhǎng)度應(yīng)按非抗震考慮
第三,縱筋錨固長(zhǎng)度,接頭要求等也一律按非抗震要求
⑶混凝土墻-柱下混合條形基礎(chǔ)
△這種基礎(chǔ)多用在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中。剪力墻端部(有時(shí)也有中部)會(huì)和混凝土柱澆筑在一起,形成柱中有墻,墻中有柱的結(jié)構(gòu),這種做法多是為了解決梁中主筋錨固的問(wèn)題。
△單獨(dú)柱基與墻下條基分離式基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法:在混凝土柱下根據(jù)柱軸力基礎(chǔ)按照單獨(dú)柱基設(shè)計(jì),在混凝土墻下基礎(chǔ)根據(jù)墻的軸力按照墻下條基設(shè)計(jì),兩者截然分開(kāi)。
                      各類(lèi)板的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
雙向板和單向板的界定:矩形板在四邊支撐的情況下,相鄰邊長(zhǎng)之比小于2為雙向板,大于
等于2為單向板
設(shè)計(jì)要點(diǎn):
①板厚的確定方法與樓板設(shè)計(jì)荷載的計(jì)算方法
②板內(nèi)配筋的計(jì)算方法
㈠單向板配筋的簡(jiǎn)化算法
△ 板厚一般取跨度的1/30
△ 彎矩:兩端簡(jiǎn)支時(shí) M = qL /8
         兩端固定時(shí)M =M = qL /16
 一端固定,一端簡(jiǎn)支時(shí)M =M = qL /14
△ 配筋:A =M/(0.9f h )
△ 板內(nèi)彎矩是按照鋼筋集度分布的,鋼筋集中使用在了支座,那么支座會(huì)相應(yīng)的多承擔(dān)些彎矩,跨中相應(yīng)少一些;鋼筋集中使用在了跨中,那么跨中會(huì)相應(yīng)多承擔(dān)些彎矩,支座少一些,支座和跨中的彎矩總和為qL /8。
㈡雙向板的計(jì)算方法
△ 板厚:一般取板塊短跨尺寸的1/40
△ 板的尺寸:四邊簡(jiǎn)支情況下可以做到11m×11m;四邊固定的情況下可以做到12m×12m,在正常的民用荷載作用下,不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題
△ 板的配筋:采用塑性計(jì)算方法,查表計(jì)算,注意混凝土的泊松比ν=0.2
△ 異形雙向板等效為規(guī)則雙向板的算法:
①對(duì)于L形的雙向板,可以補(bǔ)齊缺失的板塊,然后按一個(gè)完整的大雙向板計(jì)算;構(gòu)造上要在這個(gè)L形板的陰角處另外增加5根45°斜向支座的上鐵。
②對(duì)于很不規(guī)則的其他異形雙向板,條件允許時(shí)設(shè)一個(gè)明次梁,將異形板分割成兩個(gè)小的規(guī)則板塊計(jì)算,梁高取跨度的1/15;條件不允許時(shí),可設(shè)置暗梁,梁高同大板厚,同時(shí)必須大于160mm,梁寬一般大于等于1000mm。暗梁主筋直徑不宜大于16mm。
㈢挑板配筋的算法
△ 板厚:取凈跨的1/10
△ 板的尺寸:跨度一般不宜大于1.5m,但可適當(dāng)突破到2.0m。
△ 懸挑構(gòu)件的設(shè)計(jì)不應(yīng)該過(guò)分追求經(jīng)濟(jì),設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)該冒進(jìn),構(gòu)件荷載估計(jì)大些,配筋配大些,是明智之舉,懸挑構(gòu)件應(yīng)該安全儲(chǔ)備比常規(guī)構(gòu)件大些。
△ 挑板的板厚一旦確定后,與其相鄰的作為支座的板塊的板厚應(yīng)盡量取和它的厚度相同。
△ 對(duì)于大挑板板下部應(yīng)該配置足夠的受壓鋼筋,以減少因板徐變而產(chǎn)生的附加撓度,一般下部鋼筋為上部鋼筋的1/3~1/2,而且間距為150mm左右。
各類(lèi)梁的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
△在板向梁導(dǎo)荷載時(shí),單向板和雙向板是不相同的;梁端的支座情況不同時(shí),其彎矩的計(jì)算也是不同的。
㈠一般梁的簡(jiǎn)化算法
△ 截面尺寸:梁高一般取計(jì)算跨度的1/10,梁寬一般取梁高的1/2(住宅一般取200mm寬)
△ 支座嵌固度:梁的端跨處邊柱與梁的連接一般視為鉸接;梁的端跨處邊支座如果是剪力墻也視為鉸接(這樣做,避免了梁向邊柱或剪力墻傳遞過(guò)大的彎矩而導(dǎo)致他們成為大偏心受壓構(gòu)件)
多跨梁的中間支座無(wú)論是柱還是剪力墻,都可視為固結(jié),因?yàn)榇藭r(shí)主梁的支座負(fù)筋一般會(huì)伸過(guò)支座柱或者剪力墻在梁本構(gòu)件內(nèi)錨固,錨固長(zhǎng)度和質(zhì)量會(huì)比進(jìn)入支座更有保證。
△ 彎矩,均布荷載作用下
   兩端簡(jiǎn)支:              M=qL /8
   一端簡(jiǎn)支,一端固定:    M=qL /11
   兩端固定:              M=qL /16
△ 配筋:                  A =M/(0.875f h )
△ 各跨度不等的多跨梁的配筋簡(jiǎn)化算法
    先算出大跨支座處負(fù)彎矩,因?yàn)榇酥ё鶠榇笮】绻灿,認(rèn)為小跨支座的負(fù)彎矩與大跨座的負(fù)彎矩相同,然后用小跨的總彎矩M =qL /8減去這個(gè)支座的負(fù)彎矩,即得小跨跨中的正彎矩;如果相減以后得到的彎矩為負(fù)或?yàn)?,則直接視具體情況將小跨梁視為兩端固定或一端固定一端簡(jiǎn)支的單跨梁,用公式M=qL /16 或M=qL /11直接算出跨中彎矩
㈡挑梁配筋的算法
△ 截面尺寸:挑梁高取挑出跨度的1/5,梁寬取梁高的1/2
△ 彎矩:挑梁根部彎矩為控制彎矩      M=qL /2
△ 構(gòu)造要求:箍筋除抗剪計(jì)算確定外,間距都取100mm;上部鋼筋錨固長(zhǎng)度至少為40d;下部要配足夠的受壓鋼筋,一般為上部鋼筋面積的1/2,以減少因徐變而產(chǎn)生的挑梁附加彎矩
△  配筋:A =M/(0.875f h )
㈢在梁高受限時(shí),可以通過(guò)加寬梁截面的方法,以減少配筋率;除非有特殊情況,否則配筋率不要超過(guò)1.5%~1.6%,這樣設(shè)計(jì)有助于梁端塑性鉸的形成,有利于抗震
各類(lèi)柱的實(shí)用簡(jiǎn)化算法
㈠柱軸壓力的簡(jiǎn)化算法
△ 所承擔(dān)的荷載的面積:取該柱在兩個(gè)方向臨跨跨度中線所圍合成的矩形范圍
△ 荷載標(biāo)準(zhǔn)值:地上每層13~15kN/㎡   地下每層22kN/㎡
△ 設(shè)計(jì)值=1.26*標(biāo)準(zhǔn)值
㈡柱截面尺寸的簡(jiǎn)化算法
  先從中柱開(kāi)始,中柱以受軸力為主,彎矩可忽略。
  以軸壓比為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,軸壓比=
  軸壓比取值在0.65到0.9之間,根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定。于是可以得出柱的全截面面積A ,繼而得到柱的截面尺寸
  柱一般按配筋率1.5%~2.0%配置主筋,全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)5%。柱截面每側(cè)縱筋間距不大于200mm,每側(cè)縱筋最小配筋率不0.2%