結構最困惑的29個問題及方法解析匯總,看「行家」如何解決

2020-01-06     上海工地

本文來源:築龍結構設計,如需轉載請註明出處。


多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之一

1、結構類型如何選擇?

解釋:(1)對於高度不超過150米的多高層項目一般都選擇採用鋼筋混凝土結構;

(2)對於高度超過150米的高層項目則可能會採用鋼結構或混凝土結構類型;

(3)對於落後偏遠地區的民宅或小工程則可能採用砌體結構類型。

2、結構體系如何選擇?

解釋:對於鋼筋混凝土結構,當房屋高度不超過120米時,一般均為三大常規結構體系——框架結構、剪力牆結構、框架—剪力牆結構。

(1)對於學校、辦公樓、會所、醫院以及商場等需要較大空間的建築,

當房屋高度不超過下表時,一般選擇框架結構;

當房屋高度超過下表時,一般選擇框架-剪力牆結構;


(2)對於高層住宅、公寓、酒店等隔牆位置固定且空間較小的建築項目一般選擇剪力牆結構。當高層住宅、公寓、酒店項目底部一層或若干層因建築功能要求(如大廳或商業)需要大空間時,一般採用部分框支剪力牆結構。

(3)對於高度大於100米的高層寫字樓,一般採用框架-核心筒結構。

3、上海靜安區某40米高的辦公樓採用框架結構體系合理嗎?

解釋:不合理。7度區框架結構經濟適用高度為30米,超過30米較多時應在合適的位置(如樓梯、電梯、輔助用房)布置剪力牆,形成框架-剪力牆結構體系。這樣子剪力牆承受大部分水平力,大大減小框架部分受力,從而可以減小框架柱、框架梁的截面和配筋,使得結構整體更加經濟合理。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二

1、 框架結構合理柱網及其尺寸?

解釋:(1)柱網布置應有規律,一般為正交軸網。

(2)普通建築功能的多層框架結構除個別部位外不宜採用單跨框架,學校、醫院等乙類設防建築以及高層建築不應採用單跨框架。

(3)僅從結構經濟性考慮,低烈度區(6度、7度)且風壓小(小於0.4)者宜採用大柱網(9米左右);高烈度區(8度及以上)者宜採用中小柱網(4~6米左右)。

(4)一般情況下,柱網尺寸不超過12米;當超過12米時可考慮採用鋼結構。

2、 框架結構材料合理選擇?

解釋:(1)混凝土:多層框架柱混凝土強度等級可取C25、C30,高層框架柱混凝土強度等級可取C35、C40。梁混凝土強度等級可取C25、C30。

(2)鋼筋:一般情況下樑、板、柱鋼筋採用HRB400,梁縱筋可用HRB500。

3、 框架結構樓蓋形式合理選擇?

解釋:(1)框架結構樓蓋可採用單向主次梁、井字梁、十字梁形式。從結構合理角度考慮次梁的布置應使得單向板板跨為3.0米左右,雙向板板跨為4.0米左右。

(2)從建築功能考慮,一般來說,學校、商場一般採用井字梁、十字梁較多;辦公樓、會所、醫院一般採用主次梁較多。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之三

1、 框架柱截面合理尺寸確定?

解釋:(1)框架結構柱截面通常由軸壓比限值控制,一般情況下,柱計算軸壓比=軸壓比規範限值-0.1較為合適。

(2)除甲方對經濟性有特殊要求時,一般情況下,多層框架柱截面尺寸改變不超過2次;高層框架柱截面尺寸改變不超過3次。

(3)柱截面形狀一般為矩形(長寬比一般不超過1.5),且柱截面長邊平行於結構平面短邊方向。

(4)當層數為10層時,方形柱尺寸700~1000mm;當層數為5層時500~800,大柱網取大值,小柱網取小值。

2、 梁截面合理尺寸確定?

解釋:(1)在正常荷載情況下,框架梁截面高度可以按L/13估算,單向次梁截面高度可以按L/15估算,雙向井字梁截面高度可以按L/18估算。

(2)梁截面寬度可取為梁高的1/3~1/2。

(3)最終梁截面尺寸根據計算結果確定,一般情況下應確保絕大多數梁支座配筋率為1.2~1.6%,不宜超過2.0%,跨中配筋率為0.8~1.2%。

(4)框架梁高度一般為600~800mm,寬度一般為250~350mm;次梁截面高度為500~600mm,寬度一般為200~250mm。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之四

1、樓板合理厚度確定?

解釋:(1)在正常荷載及正常跨度範圍內,單向板板厚約取h=L/30,雙向板板厚約取h=L/38,懸臂板板厚約取h=L/10,並應使得計算配筋接近構造配筋。

(2)實際工程中一般板厚取值為100mm、120mm、150mm較多。

2、懸臂結構設計注意事項?

解釋:懸臂結構屬於靜定結構,安全度較低,因此設計時應適當加大安全儲備(實配鋼筋比計算配筋增大約30%)。懸臂樑跨度儘量控制在3.5米以內,懸臂板儘量控制在1.2米以內。如超出此範圍,應特別注意撓度和裂縫的驗算或採用其他結構形式(如設置斜撐等)。

3、框架結構各構件材料用量大致比例?

解釋:框架結構由梁板柱構件組成,多層框架結構其材料用量比例大致如下:

混凝土量:梁—約30%,板—約55%,柱—約15%;

鋼筋量:梁—約50%,板—約25%,柱—約25%。

因此,設計框架結構時,應注意柱網大小、板厚取值及梁配筋率的控制,確保結構經濟合理。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之五

1、混凝土容重一定要大於25嗎?

解釋:《荷規》規定鋼筋混凝土容重為24~25KN/㎡。工程設計中大多數設計單位和審圖機構都要求考慮混凝土構件表面抹灰重量而將混凝土容重相應提高,如框架結構或框剪結構取25.5KN/㎡,剪力牆取26KN/㎡。

實際上直接取25KN/㎡也是可以而且是合理的。因為實際梁板、樑柱節點會有一部分重合部分,而軟體並未考慮此因素,即梁板及樑柱節點區重複計算了多次重量,這部分重量一般足以抵消構件抹灰重量。

2、風荷載信息中結構基本周期需要考慮填充牆作用而折減嗎?

解釋:此處結構基本周期主要用於計算風振係數,多數設計單位和審圖機構在風荷載信息中填的結構基本周期都是未進行折減的,即直接填入計算周期。

實際按照相關結構理論和規範要求,此處應該填折減後的結構自振周期,因為在風荷載作用下,結構必然處於彈性狀態,填充牆肯定沒有開裂和破壞,其斜撐作用會使得結構剛度增大,周期減小,因此填入折減後的結構自振周期才是符合實際情況而且是最合理的。但填入未折減的結構自振周期,風振係數是偏大,風荷載也是偏大,對於結構是偏安全的。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之六

1、框架結構平均重度大致規律?

解釋:採用輕質砌塊的常規框架結構6、7度區平均重度為12~13KN/㎡,8度區為13~14KN/㎡;當內部隔牆少時取低值,當內部隔牆多時取高值。

2、框架結構需要控制哪些整體指標?

解釋:需要控制層間位移角、位移比、抗側剛度比及樓層受剪承載力比,不需要控制周期比。剪重比、剛重比很容易滿足規範要求的。

3、框架結構抗側剛度比及樓層受剪承載力比不滿足規範怎麼辦?

解釋:當底部層高較大時,特別容易造成框架結構抗側剛度比及樓層受剪承載力不滿足規範要求。此時,一般可以採用加強層高較大樓層框架柱和框架梁的截面,必要的時候需要改變結構體系,採用框架-剪力牆結構。

單獨在底部層高較大樓層處設置剪力牆或斜撐的方法在計算結果上可以解決上述問題,但使得結構體系較為怪異,底部為框剪結構上部為框架,這其實並不妥當,相當於超限工程。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之七

1、水平力的夾角和斜交抗側力構件方向的附加地震數的區別?

解釋:兩個參數不同之處

(1)水平了的夾角不僅改變地震作用的方向而且同時還改變風荷載作用的方向;斜交抗側力構件方向的附加地震方向角僅改變地震作用的方向。

(2)側向水平力沿整體正交坐標方向作用與沿某夾角方向作用的計算結果應該取其最不利組合來進行構件的設計,但軟體中「水平力夾角」參數不能自動取其最不利組合,必須由工程師對計算結果一一比較包絡設計。而「斜交抗側力構件方向的附加地震數」參數是可以自動考慮最不利組合,直接完成構件截面設計。

2、 屋頂構架是否必須滿足扭轉位移比的要求?

解釋:從工程實際分析,對於屋頂構架或高出屋面較多的構築物,應參與結構整體分析計算,但可適當放寬其扭轉位移比限值的要求。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之八

1、框架柱軸壓比超限怎麼辦?

解釋:方法有二:(1)加大柱截面;(2)提高柱混凝土強度等級。

2、框架柱計算縱筋較大怎麼辦?

解釋:(1)框架柱一般情況下為構造配筋,若少數框架柱或頂層框架柱可能出現計算配筋(即計算縱筋大於最小配筋率),可調整柱截面形狀(X向配筋較大則將柱Y向加長,Y向配筋較大則將柱X向加長)。

(2)如很多框架柱都出現計算配筋,則應考慮在合適的位置設置剪力牆成為框架-剪力牆結構,減小框架部分受力。

3、梁抗彎超筋怎麼辦?

解釋:當建築允許時優先加大梁高;建築不允許時加大梁寬;梁截面尺寸無法改變時應調整樓蓋梁布置,改變梁的受力狀態。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之九

1、梁抗剪超筋怎麼辦?

解釋:如果梁較短且是高烈度區,有效方法是將梁高做小,梁寬做大。

2、梁剪扭超筋怎麼辦?

解釋:一般是由於垂直於該梁的次梁彎矩引起的,有效方法是將該次梁點鉸接。

3、框架樑柱節點抗剪超如何解決?

解釋:對於高烈度區(8度及其以上地區)框架結構經常容易出現節點抗剪不足的問題,尤其是異形柱結構。解決節點抗剪不足有效的方法有兩種:

(1)把框架梁做寬或者框架梁在節點處水平加腋;

(2)在合適的位置設置剪力牆成為框架-剪力牆結構,減小框架部分的內力。


多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十

1、框架柱縱筋上層比下層大合理嗎?

解釋:框架柱是壓彎構件,上部(尤其是頂層)框架柱一般都是軸壓力比較小,彎矩比較大,這是屬於大偏心受壓狀態。大偏心受壓狀態下軸壓力是有利的,即軸壓力越大配筋越小,軸壓力越小配筋越大。因此在高烈度區或大柱網的情況下就會出現框架柱越到上部樓層柱縱筋越大的現象。

2、梁撓度超限怎麼辦?

解釋:鋼筋混凝土受彎構件的撓度應按荷載的准永久組合計算,即不考慮風荷載和地震作用,一般情況下僅考慮1.0恆+0.5活。

(1)當計算的長期撓度不大於規範限值的1.20倍時,可以用指定施工預起拱值的辦法解決,一般施工預起拱值為L/400。

(2)當計算的長期撓度大於規範限值的1.20倍時,應加大梁高。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十一

1、梁計算裂縫超限怎麼辦?

解釋:鋼筋混凝土構件的計算應按荷載的准永久組合計算,即不考慮風荷載和地震作用,一般情況下僅考慮1.0恆+0.5活。容易出現梁計算裂縫超限的情況是:

(1)跨度大於6.0米的簡支梁或跨度超過9米的連續梁;

(2)低烈度區跨度大於9.0米且支座配筋率超過2.0%的框架梁;

當計算裂縫不大於規範限值的1.1倍時,可以小直徑縱筋減小計算裂縫寬度;

當計算裂縫大於規範限值的1.1倍時,應優先考慮加大梁高。

2、什麼是樓板大開洞?

解釋:當樓板開洞尺寸大於1個柱網尺寸且洞口尺寸超過對應邊長的30%時,一般就可以認為是大開洞。

3、樓板大開洞應採取什麼加強措施?

解釋:(1)加厚洞口附近(樓板削弱的那個部分)樓板(一般為相鄰樓板厚度的1.25倍),配筋率雙層雙向0.25%;

(2)在洞口周邊設置邊梁,當不能設置明梁是可以設置暗梁,邊梁及暗梁的配筋應加強。邊梁的縱筋要放大1.25倍,腰筋應為抗扭腰筋;暗梁寬度可板厚的2~3倍,縱向鋼筋配筋率為1.0~1.5%。

(3)計算分析時應在「特殊構件補充定義」中定義為「彈性膜」。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十二

1、梁縱筋有哪些規定和要求?

解釋:(1)每排縱筋的擺放的最大根數應滿足《砼規》9.2.1條要求;梁縱筋直徑不宜小於12mm,選用的梁直徑應與梁截面相適應,考慮抗震結構的延性及結構構件的抗裂要求,不宜選用直徑很大的鋼筋,梁底筋最少根數,當梁寬b≤200時為2,b=250~300時為3,b≥350時為4,當b≥400時應考慮滿足箍筋肢距而取相應的最少根數。

(2)梁縱向受拉鋼筋的最小配筋率應滿足《砼規》11.3.6條的要求;梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大於2.5%,梁的縱向鋼筋的配置,需滿足《抗規》6.3.4條第1和第2點要求;

(3)梁端截面底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,應滿足《抗規》6.3.3條第2點要求;此條容易因懸挑端上部縱筋伸過支座內側後,造成內側梁端截面底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值不滿足及內側支座受拉鋼筋配筋率大於2%時,不同的抗震等級對應的箍筋最小直徑沒有增大2mm;

(4)鋼筋的直徑級差。同一截面內的梁底或麵筋(指受力筋),其直徑不宜相差兩級,如Ф20可與Ф18, Ф16並用,但Ф22不宜與Ф16並用。

(5)通長筋與架立筋的使用原則:《抗規》6.3.4條

一、二級框架梁:雙肢箍時:拉通兩根麵筋;四肢箍時:A:拉通二根麵筋+架立筋(2Ф12) B:拉通四根麵筋:(二根麵筋<1/4座麵筋時)

三、四級框架梁:雙肢箍時為2Ф12(與主筋搭接);四肢箍時為4Ф12(與主筋搭接)

普通次梁的架立筋根據跨度可為(2Ф10)或(2Ф12)。《砼規》9.2.6條

(6)架立筋的使用根據甲方對經濟性有要求時使用,沒有要求的情況下,可以根據箍筋的肢數拉通相應的支座鋼筋數量,避免使用小直徑通長鋼筋與支座鋼筋綁紮搭接。

(7)梁縱筋儘量控制支座負筋及跨中底筋的鋼筋排數不超過2排。一是考慮支座處鋼筋太密,混凝土的澆搗不好施工,不易保證質量,二是從經濟性的角度。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十三

1、梁箍筋有哪些規定和要求?

解釋:(1)梁箍筋加密區配置需滿足《抗規》6.3.3條要求,容易違反的地方是一級抗震時箍筋最小直徑沒有從10開始;加密區箍筋最大間距忽視與梁高的關係,如受建築條件限制,框架梁梁高為350mm時,箍筋最大間距應滿足350/4,取85mm。

(2)梁箍筋非加密區配置需滿足沿梁全長的面積配箍率。《砼規》11.3.9條

(3)梁箍筋肢距需滿足《抗規》6.3.4條第3點,一般情況下,350mm以下寬度梁兩肢箍,350mm及以上寬度4肢箍,800mm及以上6肢箍,不建議使用奇數肢箍;抗震等級為一級時,梁寬儘量不做300mm,以避免使用3肢箍。

2、樑上起柱需要設置附加箍筋和附加吊筋嗎?

解釋:梁下部或梁截面高度範圍作用有集中荷載,不僅限於次梁,還有弔掛荷載、雨蓬鋼樑埋件等,此時梁下部混凝土處於拉-拉的受力的復合狀態,其合力形成的主拉應力容易導致梁腹板中產生縱向斜裂縫,因此均需設置附加箍筋或吊筋。受力較小時,優先採用附加箍筋;附加箍筋直徑應與該處現有箍筋直徑一致。受力較大時,可採用附加箍筋和吊筋組合。

當在樑上托柱時,柱軸力直接通過樑上部受壓混凝土進行傳遞,當樑上柱軸力不大時不用驗算柱傳遞的集中荷載對梁所產生的剪切作用,但如果柱所傳遞的荷載較大(超過兩層時),還需在梁中配置相應的吊筋和箍筋,用以提高框架梁的抗剪性能。千萬要注意並不是所有的樑上起柱位置都不必附加吊筋和箍筋,而應該根據樑上柱軸力大小來確定。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十四

1.柱縱向鋼筋有哪些要求?

解釋:(1)柱全部縱向鋼筋的配筋率,不應小於《抗規》6.3.7條的規定值;柱的縱向鋼筋的配置,需滿足《抗規》6.3.8條要求;

(2)柱的縱向受力鋼筋直徑不宜小於12mm,縱向鋼筋凈間距不應小於50mm,且不大於300mm,圓柱中縱向鋼筋根數不宜少於8根,不宜少於6根,且沿周邊均與布置。

2.柱箍筋有哪些要求?

解釋:(1)柱箍筋的配置,需滿足《抗規》6.3.9條要求;尤其注意柱端箍筋加密區箍筋的最小體積配箍率要求。

(2)樑柱節點核心區箍筋大於柱端加密區箍筋時,需單獨指定節點核心區箍筋。柱配筋時,需先判斷柱子是否是短柱,如果剪跨比小於等於2,柱箍筋需全高加密。

(3)柱箍筋肢數按下列圖形確定:


(4)縱筋根數超過上圖中箍筋肢數時,允許縱筋隔一拉一,不需要再增加箍筋肢數,以免核心區箍筋太多影響節點核心區混凝土的澆搗而影響質量。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十五

1.板的受力鋼筋有哪些要求?

解釋(1)板的最小配筋率需滿足《砼規》8.5.1條要求;

(2)板鋼筋的直徑通常用的最多是右上方的Φ8和Φ6,一般板面用Φ8,板底鋼筋用Φ8或Φ6。鋼筋的間距需滿足《砼規》9.1.3條要求。常用的受力鋼筋的直徑從考慮施工方便的角度看,通長採用100、125、150、175、200mm,如果需控制經濟性,則根據計算結果選取對應的面積最接近的間距,如板支座處計算結果308mm2,可直接選用Φ8@160。鋼筋混凝土板的負彎矩調幅幅度不宜大於20%,《砼規》5.4.3條。

(3)板的受力鋼筋的長度需滿足《砼規》9.1.4條要求;普通樓板:負筋採用分離式配筋方式,當跨度≥4.5m時負筋拉通50%;屋面板:雙層雙向拉通,支座處可搭配附加短筋,附加短筋長度可取凈跨1/5。

2.等高井字梁的交點,是否設置附加箍筋或吊筋?

其吊筋構造要求如何?

解釋:絕大多數設計單位做法是在等高井字梁交點的四邊每側構造設置3根附加箍筋。其實如果兩向跨度、截面、受力、配筋均相同時,則兩方向井字梁從受力上講沒有主次之分,共同受力,此時可以不設置附加箍筋。即使考慮到活荷載不利布置及實際活荷載分布的差異性導致次梁內力存在差異,可以在井字梁每側附加一道箍筋即可。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十六

1、關於伸縮縫最大間距問題?

解釋:(1)當採用有效措施下,一般常規項目伸縮縫最大間距可比規範要求放寬2倍左右。溫差叫小地區更是可以放寬。

(2)減小溫度應力措施:頂層、底層、山牆和縱牆端開間等溫度變化影響較大的部位提高配筋率,對於剪力牆結構,這些部位的最小構造配筋率為0.25%,實際工程一般在0.3%以上;頂層加強保溫隔熱措施,外牆設置外保溫層;現澆結構兩端樓板中配置溫度筋,配置直徑(8)較小、間距較密(150mm)的溫度筋,能起到良好的作用。

(3)減小混凝土收縮應力措施:每30~40m間距留出施工後澆帶,帶寬800~1000mm;鋼筋採用搭接接頭,後澆帶混凝土宜在45d後澆灌;採用收縮小的水泥、減少水泥用量、在混凝土中加入適宜的外加劑。

2、隔牆下不布梁如何處理?

解釋:樓板上砌有固定隔牆且牆下不設梁時,可採用等效均布荷載作為恆載考慮。雙向板可用該牆的線荷載除以與板垂直的跨度進行等效。單向板可用該牆的線荷載除以短跨進行等效

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十七

1、當塔樓建築組合平面長度較大時,應如何處理?

解釋:高層住宅小區中經常會出現組合建築平面的情況,當建築組合平面長度較大時,在不影響建築使用功能和立面的前提下,一般應通過抗震縫將其分分隔成幾個長度較小、平面較規則的結構單元。這樣不僅使得結構受力簡單,而且會較大幅度地降低結構造價。

2、當裙樓平面長度較大時,應如何處理?

解釋:高層住宅小區中經常會出現一個大裙樓上部有多個塔樓的情況,在不影響建築使用功能和立面的前提下,一般宜在裙樓平面多個塔樓間設置抗震縫,避免形成超長大底盤多塔樓結構。這樣可使得結構受力簡單,結構設計難度降低,而且會降低結構造價。

3、剪力牆布置原則有哪些?

解釋:(1)縫凸角必布牆,樓梯、電梯必布牆,牆牆宜對直聯合。

(2)剪力牆間距:6度、7度宜6~8米,8度宜3~5米。

(3)剪力牆形狀宜雙向且簡單,優先L形、T形,其次用一字形、C形,偶爾用工形、Z形;

(4)凡是約束邊緣構件不能做成高規圖7.2.15樣式的牆肢都應該儘量少用。

(5)多用普通剪力牆,少用甚至不用短肢剪力牆。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十八

1、剪力牆混凝土等級的經驗取值是多少?

解釋:(1)對於6、7度設防地區,一般來說結構底部剪力牆混凝土等級為40層C60,30層C50,20層C40。

(2)對於8度設防地區或基本風壓大於0.8的地區,,一般來說結構底部剪力牆混凝土等級為40層C50,30層C40,20層C35。

2、剪力牆厚度和長度的經驗取值是多少?

解釋:(1)剪力牆厚度h與樓層數n關係:6度為h=8n,7度為h=10n,8度為h=12~15n,且h≥200mm。

(2)剪力牆長度L:不超過30層的建築,6、7度剪力牆長度較短,一般為8.5~12h;8度區剪力牆長度較長,一般為12~20h。

3、是否所有的剪力牆牆段長度都不能大於8米?

解釋:(1)一般來說,在一個結構平面中,剪力牆的長度不宜相差過大,通常要求最長剪力牆與多數剪力牆長度相比不應大於2.5。單片剪力牆長度一般不宜大於8米,否則其將吸收過大的地震力,在地震時將首先破壞,對抗震是十分不利的。

(2)當剪力牆圍合成筒體時,各片之間互相作用形成一個空間整體,其抗側剛度和抗側能力均大幅度提高,因此筒體牆段長度可以大於8米。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之十九

1、上下樓層剪力牆長度可以變化嗎?

解釋:(1)一般情況下,上下樓層改變剪力牆厚度,保持剪力牆長度不變。

(2)當為了保證上下樓層建築空間凈尺寸相同,也可以保持剪力牆厚度不變,改變剪力牆長度。

(3)一般不採用既改變剪力牆厚度又改變剪力牆長度的做法。

2、是否所有的剪力牆牆段長度都不能大於8米?

解釋:(1)一般來說,在一個結構平面中,剪力牆的長度不宜相差過大,通常要求最長剪力牆與多數剪力牆長度相比不應大於2.5。單片剪力牆長度一般不宜大於8米,否則其將吸收過大的地震力,在地震時將首先破壞,對抗震是十分不利的。

(2)當剪力牆圍合成筒體時,各片之間互相作用形成一個空間整體,其抗側剛度和抗側能力均大幅度提高,因此筒體牆段長度可以大於8米。

3、是否可以採用大部分由跨高比大於5的框架梁聯繫的剪力牆結構?

解釋:大部分由跨高比大於5的框架梁聯繫的剪力牆結構其受力性能類似與框架結構,對抗震性能較差。因此對於層數不多的6、7度設防地區是可以採用的,對於高烈度區則應儘量避免採用。


多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十

1、一個方向剪力牆長而多,另一方向剪力牆少而短的結構是否合理?

解釋:(1)在長方形平面的酒店、公寓等項目由於建築要求經常會出現這種結構。這種結構一個方向受力性能解決純剪力牆,另一個方向呈框剪受力狀態,抗震性能不好,宜在牆短而少的方向儘可能布置多剪力牆,宜儘量避免類似結構的出現。

(2)當不可避免時,應注意採取措施提高剪力牆少而短方向的抗震性能,如提高該方向剪力牆及框架梁的抗震等級。

2、剪力牆住宅結構剪重比規律?

解釋:層數超過20層的剪力牆住宅結構計算剪重比有如下規律:

(1)6度區計算剪重比通常小於規範要求,但不宜小於規範要求的90%,否則應加強結構抗側剛度;

(2)7度區計算剪重比宜接近規範要求;

(3)8度區計算剪重比一般為規範要求的1.5~2倍。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十一

1、高層結構自振周期一定要「平動、平動、扭轉」嗎?

解釋:高規僅要求第一扭轉為主的振型周期與第一平動為主的振型周期比值小於0.9,並為要求兩個方向的第一自振周期與扭轉為主的第一振型周期均小於0.9。工程設計是中是允許出現「平動、扭轉、平動」的振型,但應注意兩個主軸方向的第一平動周期的比值不大於0.8。否則說明兩個主軸方向抗側剛度相差過大,應調整和優化結構布置。

2、高層結構周期比不滿足規範要求怎麼辦?

解釋:T=2π(m/k) 1/2,這說明周期的本質是剛度,因此周期比的本質是結構平面抗扭剛度與平動剛度的比值。當周期比不滿足規範要求時,說明結構平面抗扭剛度過小或平動剛度過大。解決方法有兩種:

(1)當結構抗側剛度較為合適時,應提高結構抗扭剛度,最有效的方法就是在離剛心最遠的地方布置剪力牆或加長剪力牆。

(2)當結構抗側剛度過大且層間位移角遠小於規範限值時,可削弱中間部位剪力牆或核心筒以降低平動剛度。

(3)需要注意的時,應謹慎採用將核心筒弱化成離散單獨牆肢的辦法,因為核心筒具有高效的抗震能力。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十二

1、 連梁的抗震等級怎麼確定?

解釋:連梁是剪力牆的組成部分,無論連梁跨高比是否小於5,其抗震等級均與其相連的剪力牆相同。當連梁跨高比大於5時,宜按框架梁設計,箍筋不必全長加密。

2、連梁的輸入方式?

解釋:連梁是剪力牆設計中的關鍵。連梁跨高比對結構整體剛度和結構抗震性能具有決定性的作用,連梁跨高比宜控制在2.5~5.0。跨高比大於5的連梁應按梁輸入計算分析,跨高比小於2.5的連梁宜按剪力牆開洞輸入計算分析,跨高比在2.5~5.0的連梁應根據工程情況判斷採用合適方式輸入計算。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十三

1、剪力牆結構平均重度的經驗數據?

解釋:工程設計中最常見的高層剪力牆住宅項目(採用輕質隔牆材料),其平均重度規律一般如下:

(1)6度設防地區:20層為13.0KN/㎡;30層為14.0KN/㎡;40層為15.0KN/㎡;

(2)7度設防地區:20層為14.0KN/㎡;30層為15.0KN/㎡;40層為16.0KN/㎡;

(3)8度設防地區:20層為15.0KN/㎡;30層為16.0KN/㎡;40層為17.0KN/㎡;

戶型較小,隔牆較多時平均重度將偏大;戶型較大,隔牆較少時平均重度將偏小。

若SATWE計算結果中平均重度與上述規律相差超過10%時,應到PMCAD「平面荷載顯示校核」仔細校核荷載輸入是否正確。當計算結果中平均重度偏大時,一般可能是荷載輸入偏大或重複輸入線荷載;當計算結果中平均重度偏小時,一般可能是荷載輸入遺漏。

2、高層住宅框剪結構,地震作用下的樓層最大值層間位移角X方向1/2900,Y方向1/1900是否滿足要求?

解釋:從位移角數值看,說明X、Y向的剛度不等且差別較大,宜按照規範控制結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近,一般控制到兩個方向相差20%以內。宜進行結構布置調整。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十四

什麼是短肢剪力牆?

解釋:(1)《高規》7.1.8條注1規定「短肢剪力牆是指截面厚度不大於300mm(小於或等於300mm)、各肢截面高度與厚度之比的最大值大於4但不大於8的剪力牆;」。例如200X1500就屬於短肢剪力牆,但200X1650就是一般剪力牆,而牆厚大於300的剪力牆350X1750則屬於一般剪力牆。

(2)必須注意《高規》7.1.8條條文說明規定「對於L形、T形、十字形剪力牆,必須是各肢的肢長與截面厚度之比最大值大於4且不大於8時,才劃分為短肢剪力牆」。例如L形一個牆肢長厚比大於8,另一個牆肢長厚比小於8應屬於一般剪力牆。

(3)此外,《高規》7.1.8條條文說明還規定「對於採用剛度較大的連梁與牆肢形成的開洞剪力牆,不宜按單獨牆肢判斷牆肢其是否屬於短肢剪力牆」。此處剛度較大的連梁是指梁高,跨高比的連梁《北京院結構技術措施》規定「有翼牆相連的短肢牆(翼牆長度不小於翼牆厚度的5倍)也可不作為短肢剪力牆」,例如L形剪力牆,若兩個方向的牆長與牆厚之比均為5~8,則該剪力牆仍然可以按照一般剪力牆進行設計。但《高規》類似含義的規定,設計時該意見可僅供參考。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十五

1、框架-剪力牆的傾覆力矩的合適範圍是多少?

解釋:要使得框架-剪力牆成為具有二道防線的有機組合結構體系,就應該合理布置布置和設計剪力牆和框架,使得剛度特徵值處於合理範圍1~2.5 。根據相關研究和設計實踐,當剛度特徵值處於合理範圍1~ 2.5 時 ,地震作用下最大樓層位移角的樓層高度約為0.6H 左右,對於20 層高的建築框架部分承受的傾覆彎矩為40% 左右,對於30 層高的建築框架部分承受的傾覆彎矩為30% 左右,對於40 層高的建築框架部分承受的傾覆彎矩為20% 左右,此時框架-剪力牆設計最為合理、協同工作最有效,結構造價最為經濟。

2、部分框支剪力牆中框支框架承擔的傾覆力矩比值是看「規定水平力框架柱及短肢牆地震傾覆力矩百分比(抗規)」對應的數據嗎?

解釋:不是。

部分框支剪力牆中上部剪力牆的剪力通過轉換層變化為框支柱的軸力,因此,框支框架承擔的傾覆力矩比值是看「規定水平力框架柱及短肢牆地震傾覆力矩百分比(軸力方式)」。如果按抗規模式計算的傾覆力矩進行判斷將會得出錯誤的結論,對結構安全造成重大隱患。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十六

1、部分框支剪力牆轉換層上一層剪力牆老是超筋怎麼辦?

解釋:在部分框支剪力牆結構中經常會出現轉換層上一層剪力牆老是超筋的情況,而且一般都是水平筋超,也就是抗剪超。其根本原因是由於PKPM中框支梁採用梁單元模擬,上部剪力牆採用牆元模擬,梁單元與牆單元的連接情況與實際情況不符造成的。真實情況是轉換層上一層剪力牆水平剪力比計算結果要小很多,因此PKPM的計算結果是不太合理的。解決辦法有兩種:

(1)採用牆元模擬框支梁,即框支柱和框支梁用剪力牆開洞的方式生成。

(2)框支梁仍然用梁單元模擬,但將轉換層分成兩層建模。如轉換層層高6米,框支梁2米高,則將其分為一個5層高的轉換層+(0.5框支梁梁高=1.0米)的上部標準層,上部標準層計算結果以轉換層上第二層計算結果為準。

2、如何根據上部結構和地質情況快速選擇基礎類型?

解釋:地面下5米以內(無地下室)或底板底處土的地基承載力特徵值fa(可考慮深寬修正)與結構總平均重度p=np0(p0為樓層平均重度,n為樓層數,有地下室時應考慮地下室)之間關係對基礎選型影響很大,一般規律如下:

(1)若p≤0.3fa,可採用獨立基礎;

(2)若p≤0.3fa,可採用條形基礎;

(3)若p≤0.3fa,可採用筏板基礎;

(4)若p≤0.3fa,應採用樁基礎或進行地基處理後採用筏板基礎。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十七

1、獨立基礎一般採用錐形基礎還是階梯形基礎?

解釋:錐形獨基和階梯形獨基在實際工程中均有做的。錐形基礎支模工作量小,施工方便,但對混凝土塌落度控制要求較嚴格。階梯形獨基支模工作量較大,但對混凝土塌落度控制要求較松,混凝土澆築質量更有保證,因此階梯形獨基應用範圍更大。

2、階梯形獨立基礎最小配筋率如何計算?

解釋:可以按最危險截面控制最小配筋率。一個設計合理的階梯形獨立基礎一般都是第一階最危險(長高比一般為2),因此當設計合理的階梯形獨基可按第一階截面控制最小配筋率,而不必按全截面控制。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十八

1、筏板合理厚度如何取值?

解釋:(1)一般按50mm每層估算一個筏板厚度。筏板厚度與柱網間距、樓層數量關係最大,其次與地基承載力有關。一般來說柱網越大、樓層數越多,筏板厚度越大。

(2)對於20層以上的高層剪力牆結構,6、7度可按50mm每層估算,8 度區可按35mm每層估算;對於框剪結構或框架-核心筒結構,可按50~60mm每層估算。局部豎向構件處沖切不滿足規範要求時可採用局部加厚筏板或設置柱墩等措施處理。

2、筏板基礎中很多剪力牆JCCAD不能進行沖切驗算怎麼辦?

解釋:關於筏板沖切驗算,規範僅規定框架柱和核心筒必須進行驗算,對於普通剪力牆沖切是沒有規定的,這不是規範的疏忽。在同一工程中,如果框架柱、核心筒及短肢剪力牆的沖切都滿足規範要求,那麼普通剪力牆肯定是滿足規範要求的。如果一定要出普通剪力牆的沖切計算書,可以採用工具箱中筏板沖切進行,按等周長的原則將剪力牆等效成形狀類似的矩形柱進行驗算即可。

多高層鋼筋混凝土結構最困惑的系列問題及其解決辦法之二十九

1、筏板沉降如何計算?

解釋:筏板基礎沉降計算應按勘察報告輸入地質資料,並採用單向壓縮分層總和法-彈性解修正模型進行計算。需要注意的計算沉降調整係數需要根據工程經驗進行合理取值,一般土質較差時可取0.5,土質較好時可取0.2。

2、筏板基礎要否進行裂縫驗算,筏板最小配筋率是0.15%還是0.2%?

解釋:一般情況下筏板基礎不需要進行裂縫驗算。原因是筏板基礎類似與獨立基礎,都屬於與地基土緊密接觸的板,筏板和獨基板都受到地基土摩擦力的有效約束,是屬於壓彎構件而非純彎構件。因此筏板基礎和獨基一樣,不必進行裂縫驗算,且最小配筋率可以按0.15%取值。

原標題為《結構最困惑的29個問題及方法解析匯總》

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/zmfre28BMH2_cNUgnIJj.html