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1、设计中的常见问题 2012,黑龙江省安平施工图审查咨询有限公司,目录： 一 结构计算书 二 结构设计总说明 三 结构体系 四 工程的鉴定、加固及设计问题 五 设计的经济性与安全性关系 六 设计中出现的一些其它问题,一、结构计算书,1、结构安全分为三个层次，结构方案(概念设计)、内力分析(计算书)、截面设计及结构设计总说明。 计算书的完整性、正确性对结构安全非常重要，杆件的内力和配筋，高层的规则性等，底框-抗震墙的刚度比，超限的判别，无计算书是无法判定的。 计算书是设计文件的的重要组成部分，是内力分析和截面设计的重要依据，输入、输出的总信息及图形文件很多是强制性条款。 很多超限问题和是否满足规范
2、主要是通过计算书判断。,2. 现计算书中的问题很多，主要有如下问题 1）打印不全，不标准;未装订成书，只能说是计算纸；并且无计算人、审校人签字；设计单位未盖章，这类的“所谓计算书”不能叫计算书、也不能算做设计文件。 2）计算人、校审人未对计算结果分析、判断，也可以说没看（有计算未分析）。输入、输出的信息及图形文件错误百出。 3）计算模型问题：用防震缝分开的两个结构单元按单塔计算，就是按多塔计算也不妥；一层的计算高度取值不对；地下部份简图不对。,3、计算书： 1) 计算模型的建立，必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作情况，应符合现行工程建设标准的规定。 2）采用手算或小软件计算的构件中的结
3、构计算书，应给出构件平面布置简图和计算简图、荷载取值的计算或说明(整体电算时也必须有)；结构计算书内容应完整清楚，计算步骤条理分明，引用数据应有可靠依据，采用计算图表及不常用的计算公式，应注明其来源出处，构件编号、计算结果应与图纸一致。,3）当采用计算机程序计算时，应在计算书中注明所采用的计算程序名称、代号、版本及编制单位，计算程序必须经过鉴定。 SATWE钢筋混凝土单塔结构计算书应有如下内容： a 导荷计算。 b 构件截面尺寸及荷截输入平面简图。 c 信息 输入信息： 总信息；风荷载信息；地震信息；活荷载信息；调整信息；配筋信息；设计信息；荷载组合信息；地下信息；剪力墙底部加强区信息；输入错
4、误是五花八门，输入信息就错了，计算结果还有什么价值？,输出信息： 各层的质量、质心坐标信息；各层构件数量、构件材料和层高；风荷载各层内力信息；各楼层偶然偏心信息；各楼层的单位面积质量分布；各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息；高位转换时转换层下部与上部结构的等效侧向刚度比；结构整体抗倾覆验算结果；结构舒适性验算结果；结构整体稳定验算结果；楼层抗剪承栽力、及承载力比值。这些信息是否正常、可信要分析判断。,d 周期、地震力与振型输出文件 考虑扭转耦联时的振动周期、X、Y方向的平动系数、扭转系数，用于检查结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于
5、0.9；各振型作用下X、Y方向的基底剪力；各层X、Y方向的作用力(CQC)，用于检查抗规(5.2.5)条要求的X、Y向楼层最小剪重比；各楼层地震剪力系数调整情况抗震规范(5.2.5)验算； e 位移输出文件 地震作用下各工况X、Y方向的楼层最大位移(包括偶然偏心，也包括规定的水平力)；风荷载作用下X、Y方向的楼层最大位移；竖向恒载作用下的楼层最大位移；竖向活载作用下的楼层最大位移；人防荷载作用下的楼层最大位移；,f 图形计算结果 梁、柱、墙内力(弯矩、剪力、轴力)包络值；柱、墙的轴压比；梁、柱、墙的配筋；楼板的内力、变形、配筋；超筋超限信息；基础设计时采用的内力标准值、设计值及地基变形计算时所
6、用的准永久值；地基沉降计算(沉降量、沉降差)；超长结构的温度作用。 g 承台、基础内力配筋；基础承载力；桩基承载力、桩身强度；楼梯。,多层砌体、底部框架-抗震墙砌体结构计算书应有如下内容： a. 导荷计算 b. 构件截面尺寸及荷截输入平面简图 c. 砌体结构计算控制数据；底部框架-抗震墙结构计算控制数据；结构计算总结果；各层计算结果；底框计算结果；底框各角度下的地震剪力和层间侧向刚度比。,f. 图形计算结果 底框梁、柱、墙内力(弯矩、剪力、轴力)包络值；柱、墙的轴压比；梁、柱、墙的配筋；楼板的内力、变形、配筋；砌体墙受压、受剪承载力结果；基础设计时采用的内力标准值、设计值及地基变形计算时所用的
7、准永久值；地基沉降计算(沉降量、沉降差)；超长结构的温度作用。 g. 承台、基础内力配筋；基础承载力；桩基承载力、桩身强度；楼梯。 多层砌体结构不要按钢筋混凝土结构计算。,所有计算机计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。如计算结果不能满足规范要求时应做必要的调整。特殊情况下，当确有依据不做调整时，应说明其理由，采取相应加强措施，并在计算书的相应位置上予以注明。 当结构设计过程中实际的荷载、布置等与计算书中采用的参数有变化时，应对计算书进行相应的调整。当变化不大不做调整时，应进行分析，并将分析的过程和结果写在计算书的相应位置上。 计算内容应当完整、清楚、正确，所有计算书均应装
8、订成册，并经过校审，由有关责任人（总计不少于三人）在计算书封面上签字。设计单位和注册结构工程师应在计算书封面上盖章。,二、结构设计总说明,1 工程概况 (1)工程地点、工程分区、主要功能。 (2)设计应明确结构的用途，在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 (3)各单体（或分区）建筑的长、宽、高，地上与地下层数，各层层高，主要结构跨度，特殊结构及造型的简要结构说明，工业厂房的吊车吨位、台数、工作制等。 现说明中大多数未写此内容。,2 设计依据 1）主体结构设计使用年限 2）自然条件：基本风压、基本雪压、抗震设防烈度等； 非正确写法：建筑所在场地地震烈度6度，该工
9、程抗震设防6度。 3）工程地质勘察报告； 4）场地地震安全性评价报告（必要时提供）； 甲类建筑做安评。,5）建设单位提出的与结构有关的符合有关标准、法规的书面要求； 如非设防区及设防区要求按高于规范的要求设防，设计使用年限高于现行规范等。 6）对于超限高层建筑，应有超限高层建筑工程抗震设防专项审查意见； 在方案和扩初设计时就应发现是否超限，如出现超限并和业主沟通，如业主坚持按超限设计，就应马上进行超限可行性论证工作，并准备超限申报材料，超限审查通过后，方可进行施工图设计。如方案不在现规范控制之内，又非超限高层，就应改变方案。 合理的结构方案不增加工程造价，但对结构的安全非常重要。注册工程师一定
10、要在头脑中建立起一个明确的概念设计，在吃透设计现行规范的基础上来进行设计。,7）采用桩基础时，应有试桩报告或深层平板载荷试验报告或基岩载荷板试验报告（若试桩或试验尚未完成，应注明桩基础不得用于实际施工）。 8）本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准（包括标准的名称、编号、年号和版本号）。 标准要准确，与此工程无用的标准不要写进来。,3 图纸说明 1）设计+0.000标高所对应的绝对标高值； 无绝对标高有相对标高时也要注明对应关系，此问题注清楚，是设计的需要，也是防止出现施工出现问题，将设计扯进去。 2）混凝土结构采用平面整体表示方法时，应注明所采用的标准图名称及编号或提供标准图。 砌体结
11、构不要用平法图集，可用平法表示，但应给 出梁端节点构造详图和平法使用图例等。,4 建筑分类等级。应说明下列建筑分类等级及所依据的规范或批文： 1）建筑结构安全等级； 2）地基基础设计等级； 在等级明确后，方可决定是否地基变形设计及变形验算。 3）建筑抗震设防类别； 4）钢筋混凝土结构抗震等级； 5）地下室防水等级； 6）人防地下室的设计类别、防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别； 7）建筑防火分类等级和耐火等级； 此项一定要注明，并注意最小杆件截面和保护层厚度。一般工程防火等级均在二级及以上。在框架结构的楼梯，平台处设短柱，不应小于300200截面，否则耐火极限不够。 8）混凝土构件的环境类别
12、。,5 主要荷载（作用）取值。 1）楼（屋）面面层荷载、吊挂（含吊顶）荷载； 2）墙体荷载、特殊设备荷载； 3）楼（屋）面活荷载； 4）风荷载（包括地面粗糙度、体形系数、风振系数等）；对高层非常重要 5）雪荷载（包括积雪分布系数等）；厂房 6）地震作用（包括设计基本地震加速度、设计地震分组、地场类别、场地特征周期、结构阻尼比、地震影响系数等）； 7）温度作用(但超长结构有此问题)及地下室水浮力的有关设计参数。,6 主要结构材料 1）混凝土强度等级、防水混凝土的抗渗等级 2）砌体的种类及其强度等级、干容重，砌筑砂浆的种类及等级，砌体结构施工质量控制等级； 3）钢筋种类、牌号、钢筋的强度标准值应具
13、有不小于95%的保证率；钢筋屈服强度标准值、抗拉(压)强度设计值；钢绞线或高强钢丝种类及对应的产品标准。 4)抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件上注明(抗规3.9.2、3.9.4、3.9.6)。 5)普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率最小限值砼规4.2.4,7 基础及地下室工程 1）工程地质及水文地质概况，各主要土层的压缩模量及承载力特征值等；对不良地基的处理措施及技术要求，抗液化措施及要求，地基土的冰冻深度等； 2）注明基础形式和基础持力层；采用桩基时应简述桩型、桩径、桩长、桩端持力层及桩进入持力层的深度要求，设计所采用的单桩承载力特征值（必要时尚应包括竖向抗拔承载力和水平
14、承载力）等； 3）地下室抗浮（防水）设计水位及抗浮措施，施工期间的降水要求及终止降水的条件等； 8 建筑非结构构件自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计(如隔墙、填充墙、栏板、女儿墙)。 9沉降观测要求,三、结构体系,建筑抗震概念设计 根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造过程。 这也是抗震规范编写的指导思想，由此确定了选址、结构体系、抗震措施(规则性、抗震等级、内力调整、抗震构造措施)等。工程经验是指几十年来国家科学研究积累的经验，包括理论计算研究、振动台试验、中外的实际地震考验、及国外的科研和规范，而不是我们某个人的经验，我们没有经验
15、。有人说我在某地震区设计了某个工程并经受了地震考验，我就有经验，这种说法不妥，只能说一个具体工程在某一个地震烈度下的检验。或者以某某人设计过就当工程经验也是不妥的。,创造一个新的结构体系的条件：理论计算正确及论证、振动台试验、通过省级或国家级政府的专项审查。,3.5.2 结构体系应符合下列各项要求： 1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。能计算出正确的结果、包括软件计算和手算。要清楚软件的假定及适用范围，对计算结果要有正确的判断分忻。 2 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。靠正确的计算分析和设计经验。 3 应具备必要的抗震能力，良好的变形能
16、力和消耗地震能量的能力。其性能目标就是小震不坏、中震可修、大震不倒。 4 对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。在结构体系合理的前提下按规范采取相应的抗震措施，出现超出规范的控制范围的问题要专门研究处理。,3.5.3 结构体系尚宜符合下列各项要求： 1 宜有多道防线。 2 宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中。 3 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。,抗规和高规中有那些结构体系及设计中出现的问题 1 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 “抗规3.7.4框架结构的围护墙和隔墙，应估计其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏”。不合理设置-例如：柱间的填充墙不到顶，使柱处于短柱状态，采用柔性连接可解决硬填充问题。 在接建工程中出现了在原钢筋混凝土框架结构上接建钢框架，在原砌体结构上接建钢框架、钢筋混
