房屋建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

1、<p>　　房屋建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析</p><p>　　摘要: 文章主要是通過(guò)對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)進(jìn)行分析，提出了房屋建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所存在的問(wèn)題,并提出了解決措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞: 房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；解決措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p><

2、;b>　　一、重點(diǎn)注意事項(xiàng) </b></p><p>　　（1）抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚?jì)算?？拐痱?yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類別。8度超過(guò)5層有條件時(shí),盡量加剪力墻,可大大改善結(jié)構(gòu)的抗震性能?？蚣芙Y(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì),從震害分析,規(guī)范給出的垂直地震作用明顯不足。 </p>

3、<p>　?。?）雨篷不得從填充墻內(nèi)出挑。 </p><p>　?。?）由于某些原因造成梁或過(guò)梁等截面較大時(shí),應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。 </p><p>　?。?）出屋面的房屋電梯間不得采用磚混結(jié)構(gòu)。 </p><p>　?。?）建筑長(zhǎng)度宜滿足伸縮縫要求,否則應(yīng)采取措施。如增大配筋率,通長(zhǎng)配筋,改善保溫,鋪設(shè)架空層,加后澆帶等。 </p>&

4、lt;p>　?。?）柱子軸壓比應(yīng)滿足規(guī)范要求。 </p><p>　?。?）當(dāng)采用井字梁時(shí),梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計(jì),周邊一般加大截面的邊梁。 </p><p>　　（8）過(guò)街樓處的梁上筋應(yīng)通長(zhǎng),按偏拉構(gòu)件設(shè)計(jì)。 </p><p>　　（9）電線管集中穿板處,板應(yīng)驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度或開(kāi)洞形成管井。電線管豎向穿梁處應(yīng)驗(yàn)算梁的抗剪強(qiáng)度。 </p>

5、;<p>　?。?0）構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸出,否則應(yīng)驗(yàn)算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L 型柱。 </p><p>　　（11）當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r(shí),暖溝應(yīng)做防水。 </p><p>　?。?2）采用扁梁時(shí),應(yīng)注意驗(yàn)算變形。 </p><p>　　（13）突出屋面的樓電梯間的柱為梁托柱時(shí)應(yīng)向下延伸一層,不宜直接錨入頂層梁內(nèi)。 </p>&

6、lt;p>　?。?4）女兒墻內(nèi)加構(gòu)造柱,頂部加壓頂。出入口處的女兒墻不管多高,均加構(gòu)造柱,并應(yīng)加密。錯(cuò)層處可加一大截面梁,上下層板均錨入此梁。 </p><p>　?。?5）應(yīng)避免將大梁穿過(guò)較大房間。 </p><p>　?。?6）當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結(jié)構(gòu)相連時(shí)(啞鈴狀),此時(shí)

7、中間很小的結(jié)構(gòu)的板應(yīng)按偏拉和偏壓考慮。板厚應(yīng)加厚，并雙層配筋。 </p><p>　　二、存在問(wèn)題及解決措施 </p><p>　　2.1 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載取值不當(dāng) </p><p>　　鋼筋混凝土多層框架房屋多采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)不存在軟弱粘性土層時(shí),不超過(guò)8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋或荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房,可不必進(jìn)行地基和基礎(chǔ)的

8、抗震承載力驗(yàn)算。但這些房屋在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。因此,在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計(jì)算分析中,必須輸入風(fēng)荷載,不能因?yàn)樵诘卣饏^(qū)高層建筑以外的一般建筑風(fēng)荷載不起控制作用就不輸入；另一種情況是,在設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),作用在基礎(chǔ)頂面上的外荷載柱腳內(nèi)力設(shè)計(jì)值,只取軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)計(jì)值,無(wú)剪力設(shè)計(jì)值,或者甚至只取軸力設(shè)計(jì)值。以上兩種情況都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸偏小,配筋偏少,影響基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的安全。 </p><p&g

9、t;　　2.2 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖不合理 </p><p>　　無(wú)地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋,獨(dú)立基礎(chǔ)埋置較深,在-0.30m 左右設(shè)有基礎(chǔ)拉梁時(shí),應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按層輸入。例如：該項(xiàng)目為3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),丙類建筑,建筑場(chǎng)地為Ⅱ類；層高3.2m,基礎(chǔ)埋深1.0m基礎(chǔ)高度0.7m,室內(nèi)外高差0.30m。在7度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)。設(shè)計(jì)者按3層框架房屋計(jì)算,首層層高取3.5m,即假定框架房屋嵌固在-0

10、.30m處的基礎(chǔ)拉梁頂面；基礎(chǔ)拉梁的截面和配筋按構(gòu)造設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)按中心受壓計(jì)算。顯然,選取這樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖是不妥當(dāng)?shù)?。?dāng)設(shè)拉梁層時(shí),一般情況下,要比較底層柱的配筋是由基礎(chǔ)頂面處的截面控制還是由基礎(chǔ)拉梁頂面處的截面控制?？紤]到地基土的約束作用,對(duì)這樣的計(jì)算簡(jiǎn)圖，在電算過(guò)程中,應(yīng)將基礎(chǔ)拉梁按層1輸入,基礎(chǔ)拉梁輸入墻荷,配筋按電算結(jié)果設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.3 基礎(chǔ)拉梁層的計(jì)算模型不符合實(shí)際情況 </p&g

11、t;<p>　　基礎(chǔ)拉梁層無(wú)樓板,用TAT或SATWE等電算程序進(jìn)行框架整體計(jì)算時(shí),樓板厚度應(yīng)取零,并定義彈性節(jié)點(diǎn),用總剛分析方法進(jìn)行分析計(jì)算。有時(shí)雖然樓板厚度取零,也定義彈性節(jié)點(diǎn),但未采用總剛分析,程序分析時(shí)自動(dòng)按剛性樓面假定進(jìn)行計(jì)算,與實(shí)際情況不符。房屋平面不規(guī)則,要特別注意這一點(diǎn)。 </p><p>　　2.4 基礎(chǔ)拉梁設(shè)計(jì)不當(dāng) </p><p>　　多層框架房屋基礎(chǔ)埋

12、深值大時(shí),為了減速小底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度和底層的位移,可在±0.000以下適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁,但不宜按構(gòu)造要求設(shè)置,宜按框架梁進(jìn)行設(shè)計(jì),并按規(guī)范規(guī)定設(shè)置箍筋加密區(qū)。但就抗震而言,應(yīng)采用短柱基礎(chǔ)方案。一般說(shuō)來(lái),當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)埋置不深,由于地基不良或柱子荷載差別較大,根據(jù)抗震要求,可沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁?；A(chǔ)拉梁截面寬度可取柱中心距的1/20～1/30,高度可取柱中心距的1/10～1/15。構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁的截面可取上述限值范圍的

13、下限,縱向受力鋼筋可取所連接柱子的最大軸力設(shè)計(jì)值的10%作為拉力或壓力來(lái)計(jì)算,當(dāng)為構(gòu)造配筋,要滿足最小配筋率?；A(chǔ)拉梁頂標(biāo)高通常與基礎(chǔ)頂標(biāo)高相同,當(dāng)框架底層層高不大或者基礎(chǔ)埋置不深時(shí),有時(shí)要把基礎(chǔ)拉梁設(shè)計(jì)得比較大,以便用拉梁來(lái)平衡柱底彎矩。這時(shí),拉梁鋼筋宜通長(zhǎng)設(shè)計(jì)。拉梁正負(fù)彎矩鋼筋在框架柱內(nèi)的錨固、拉梁箍筋的加密及有關(guān)抗震構(gòu)造要求與上部框架梁完全相同。 </p><p>　　2.5 框架結(jié)構(gòu)帶樓電梯小井筒 <

14、;/p><p>　　框架結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免設(shè)置鋼筋混凝土樓電梯小井筒。因?yàn)榫驳拇嬖跁?huì)吸收較大的地震剪力,相應(yīng)地減少框架結(jié)構(gòu)承擔(dān)的地震剪力,而且井筒下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也比較困難,故這些井筒多采用砌體材料做填充墻形成隔墻。當(dāng)必須設(shè)計(jì)鋼筋混凝土井筒時(shí),井筒墻壁厚度應(yīng)當(dāng)減薄,并通過(guò)開(kāi)豎縫、開(kāi)結(jié)構(gòu)洞等辦法進(jìn)行剛度弱化,配筋也只宜配置少量單排鋼筋,以減小井筒的作用。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),還應(yīng)按帶井筒的框架復(fù)核,并加強(qiáng)與井墻體相連的柱子的配筋；此外,

15、還要特別指出,對(duì)框架結(jié)構(gòu)出屋頂?shù)臉请娞蓍g和水箱間等,應(yīng)采用框架承重,不得采用砌體墻承重；而且應(yīng)當(dāng)考慮鞭梢效應(yīng)乘以增大系數(shù),雨篷等構(gòu)件應(yīng)從承重梁上挑出,不得從填充墻上挑出；樓梯梁和夾層梁等應(yīng)承重柱上,不得支承在填充墻上。 </p><p>　　2.6 結(jié)構(gòu)計(jì)算中幾個(gè)重要參數(shù)的合理選取 </p><p>　　所有的計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果,應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。通常情況下,計(jì)算

16、機(jī)的計(jì)算結(jié)果主要是結(jié)構(gòu)的自振周期、樓層地震剪力系數(shù)、樓層彈性層間位移（包括最大位移與平均位移比）和彈塑性變形驗(yàn)算時(shí)樓層的彈塑性層間位移、樓層的側(cè)向剛度比、墻和柱的軸壓比、柱底內(nèi)力設(shè)計(jì)值、地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值及超筋超限信息等等。為了分析判斷計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果是否合理,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí),除了有合理的結(jié)構(gòu)方案、正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖外,正確填寫抗震設(shè)防烈度和場(chǎng)地類別,合理選取電算程序總信息中的其他各項(xiàng)參數(shù)也是非常重要的,這些參數(shù)要按照電算

17、程序軟件的有關(guān)規(guī)定設(shè)置,使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理。 </p><p>　　2.7 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù) </p><p>　　框架結(jié)構(gòu)及框架、剪力墻等結(jié)構(gòu),由于填充墻的存在,使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度,計(jì)算周期大于實(shí)際周期,因此,算出的地震剪力偏小,使結(jié)構(gòu)偏于不安全,因而對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的,但對(duì)框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期不折減或折減系數(shù)取得過(guò)大都是不妥當(dāng)?shù)?。?duì)框架結(jié)構(gòu),采用砌體填充墻時(shí),周期

18、折減系數(shù)可取0.6 ～0.7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí),可取0.7～0.8；完全采用輕質(zhì)墻體板材時(shí),可取0.9。只有無(wú)墻的純框架,計(jì)算周期才可以不折減。 </p><p>　　2.8 框架梁、柱箍筋間距 </p><p>　　對(duì)不同抗震等級(jí)的框架梁,柱箍筋加密區(qū)的最小箍筋直徑和最大箍筋間距做了明確的規(guī)定。根據(jù)這些規(guī)定,工程習(xí)慣上常取梁、柱箍筋加密區(qū)最大間距為100mm,非加密區(qū)箍筋最

19、大間距為200mm。電算程序總信息中通常也內(nèi)定梁、柱箍筋加密區(qū)間距為100mm,并以此為依據(jù)計(jì)算出加密區(qū)箍筋面積,由設(shè)計(jì)人員要據(jù)規(guī)范確定箍筋直徑和肢數(shù)。但是,在程序內(nèi)定的條件下,當(dāng)框架梁的跨中部位有次梁或有較大的其他集中荷載作用卻僅配兩肢箍筋,此時(shí)可適當(dāng)增加箍筋直徑或加密箍筋間距。對(duì)于框架柱,當(dāng)框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋間距為100mm時(shí),在某些情況下,亦可能因非加密區(qū)箍筋間距采用200mm引起配箍不足。因此,我們也應(yīng)適當(dāng)增加箍筋直徑或加密箍

20、筋間距。這里需要指出的是,梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求,即剪力設(shè)計(jì)值取加密區(qū)終點(diǎn)處外側(cè)的組合剪力設(shè)計(jì)值,并且不乘以剪力增大系數(shù)。 </p><p>　　2.9 地下室層數(shù)的輸入處理 </p><p>　　多層框架結(jié)構(gòu)房屋也有設(shè)置地下室的。由于隔墻少,常采用筏板式基礎(chǔ)。在電算時(shí),應(yīng)將地下室層數(shù)和上部結(jié)構(gòu)一起輸入,并在總信息中按實(shí)際的地下室層數(shù)填寫。這樣,計(jì)算地基和基礎(chǔ)底

21、板的豎向荷載可以一次形成,并且在抗震計(jì)算時(shí),程序會(huì)自動(dòng)對(duì)框架底層柱底截面的彎矩設(shè)計(jì)值乘以增大系數(shù)。同時(shí)通過(guò)對(duì)層間側(cè)移剛度比的分析比較,還可以正確判斷和調(diào)整房屋的嵌固位置,并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證樓板有必要的厚度和最小配筋率等。當(dāng)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為豎向不規(guī)則時(shí),不僅要驗(yàn)算薄弱層,而且還要對(duì)薄弱層的地震剪力乘以1.15 的增大系數(shù)。如果在結(jié)構(gòu)總體計(jì)算中,總信息填寫的地下室層數(shù)少于實(shí)際輸入的層數(shù),彎矩設(shè)計(jì)值增大系數(shù)將會(huì)乘錯(cuò)位置,從而在發(fā)生地震時(shí)