资深结构工程师如何避开设计中资深结构工程师如何避开设计中 87 个坑个坑 - 基础理论基础理论一.结构计算问题 (10 个坑)1.结构两个方向刚度相差不宜过大,需注意控制两个主轴方向第一振动周期的比值,一般可按周期比不小于 0.8 控制λ 移比超限 δ 计算双向地震不规则,特别不规则,严重不规则:λ 移比大于1.2为扭转为不规则,应计算双向地震考虑扭转藕联、按照双向地震计算时 λ 移比不应超过1.5如超过1.5,应重新调整结构布置2.扭转 λ 移比是在刚性¥板的假设下计算配筋计算应考虑实际刚度情况3.长宽比控制:进行结构计算时,各系数应合理取值⑴周期折减系数应根据不同的结构体系、填充墙品种(考虑到有可能变化)和填充墙数量综合确定,不应为了配筋方便不顾实际情况少折减或不折减高规第 3.3.17 条:填充墙为砖墙时,框架结构可取 0.6~0.7,框剪结构 0.7~0.8,剪力墙结构 0.9~1.0(应注意短肢剪力墙结构)⑵剪力墙连梁刚度折减系数应保证在正常使用条件下连梁不致开裂必要时应进行二次计算,以避免正常使用情况下连梁开裂4.某些构件不宜进行折减计算机计算时,软件对所有构件的扭矩都按照输入的扭矩折减系数进行了折减。
这会使得存在扭矩的折梁或曲梁扭矩也进行了折减,结构存在安全隐患这些构件扭矩不应进行折减角窗的连梁(折梁)应充分考虑到结构软件无法完全按照荷载规范第 4.1.2 条的要求进行折减对软件折减幅度大的构件,应手算复核此外应注意以下几方面:⑴计算主裙¥连为一体的结构的墙、柱与基础时,对于裙房部分,折减时计算层数有误此种情况应特别注意⑵错层结构或中间有¥层缺失的情况,当计算¥层数与实际相差较大时应另行计算⑶特殊房间荷载折减5.应注意层高变化较大时(如设备层) ,结构软弱层的刚度比以及抗剪承载能力的比值符合规范要求6.¥层抗剪承载力低于上层的 80%时,应强制指定薄弱层,并使抗剪承载力比值不小于 65%¥层不能既是薄弱层又是软弱层7.应保证计算的振型数,使质量参与系数不小于 90% (钢结构屋盖与空旷结构等复杂结构高层结构计算振型数不应小于9;考虑扭转藕联时不应小于 15;多塔结构不应小于塔数目的9倍8.大跨度简支次梁应进行挠度与裂缝验算,特别是跨高比大的梁要求跨高比不要太大大跨度¥板计算应综合考虑支座约束情况,协调相邻板厚、标高和支座配筋量作为支座的梁应大于两倍板厚8.对大板支座梁应考虑受扭问题9.混凝土框架筒体结构,应注意提高第二道防线的抗震能力。
外框的 0.2Q0 内力调整系数不能自定取最大值 2 倍,宜按实际比值取用保证外框承担的剪力不小于底部剪力的 20%和计算¥层最大剪力1.5 倍的较大值(注意此处不是二者的较小值) 10.底框结构,二层与一层刚度比,6、7 度都不应大于 2.5,8 度2.0都不应小 1底框二层结构,下两层刚度应接近三层与二层刚度比,6、7 都不应大于 2.0,8 度 1.5但都不应小于 1.0两个方向都应布置剪力墙,最好的结果是接近,过大过小都不好刚度接近,破坏不会集中于一个¥层主要目的是减少底部的薄弱程度,防止底部结构出现过大的侧移而严重破坏,甚至倒塌但是,若底层的混凝土墙过多,其刚度可能大于上部砖混结构刚度这样,地震下可能使薄弱层转移至过渡层而过渡层是砌体结构,其延性不如底部的钢筋混凝土结构,易产生脆性破坏因此,底层框架-抗震墙房屋的过渡层和底层的侧向刚度比要控制在一个合理的范 Χ 内注意逐层检查柱计算长度系数,特别是另一方向只有挑梁的情况,程序经常将悬挑梁当作普通框架梁考虑,而引起错误二.荷载问题 (7 个坑)1.对厕所的蹲 λ、卫生间的浴盆、厨房等均应仔细折算荷载;对书库、资料库应根据实际布置取用荷载。
2.自选商场等有超市性质的商店,应根据具体情况取用活荷载,不宜全为 3.5,必要时应与甲方协商3.荷载应根据建筑做法取用,不能无限加码 (荷载增大并非完全安全)4.结构外墙应考虑建筑节能要求,增加的荷载应予以充分考虑5.荷载规范表4.1.1第8项的消防车荷载,系指消防车直接行使于顶板上,其轮压折合成的荷载若下面有浮土或其它填充物时,应按照覆土厚度折算,不宜直接取用 20KN/m2考虑覆土厚度对消防车荷载折减时,荷载折减的不宜太小有资料介绍,折减以后不应小于 10KN/m2消防车荷载在计算梁柱和板时应取不同的数值可以考虑频遇组合对板,应取大值对梁柱可以折减梁板柱配筋大多数由可变荷载控制,部分覆土较厚的情况可能由永久荷载控制6.填充墙荷载取值时,应注意外墙是否有干挂石材,有干挂石材时除本身填充墙重量外,尚有石材及龙骨的重量,一般 ÿ 平方米不小于 1.0KN7.恒荷载较大的情况下,注意荷载效应可能由恒荷载控制,分项系数 1.35 应考虑到这往往在屋面和地下室顶板有覆土时出现三.地基基础(28 个坑)1.独立柱基或条形基础基础过大,边长达五六米,宜改变基础形式基础坡度太陡,不应大于 1:3(垂直与水平之比) ,应注意矩形基础的短边。
对边长较大的基础总的厚度应适当加大,以保证基础本身的刚度,减小基础受弯变形2.独立基础或独立承台拉梁应该通到柱子上基础拉梁的作用是加强基础刚度,平衡柱底弯矩独立基础或承台较大时可能不需要借助于基础拉梁但柱基或承台较小时,特别是单桩或两桩承台,需要借助于拉梁此时拉梁在柱底受拉应将拉梁纵向钢筋伸入柱内3.地基承载力很大时,建议基础应增加抗剪承载力计算地基规范第 8.1.1 条附注4:“基础底面处的平均压应力超过300kPa 的混凝土基础,尚应进行抗剪计算”8.2.7 条扩展基础的条文说明:“阶梯形独立柱基及锥形独立柱基其斜截面受剪的折算宽度,可按照本规范附¼S确定”对独立柱基,特别是非正方形独立柱基应验算抗剪承载力抗剪验算时应注意考虑截面高度影响系数4.地基的抗震验算注意地震作用组合下地基承载力的验算地震组合作用下,竖向荷载加大,但地基承载力并非全部提高的足以满足要求对地耐力150KPa 以下的部分土,承载力调整系数只有 1.0、1.1按照非抗震考虑满足要求,并不能保证地震组合下满足要求特别是我省有部分地区地基承载力不高,但是地震烈度较高5.高层主¥基底标高高于裙房(车库)基底标高的情况,应尽量避免,必要时应设置结构架空层。
确实避免不了时,应保证主¥基底标高不高于裙房地下室底层地面标高,并且主裙¥基底水平间距大于2~5 倍基底标高差(按土质不同) 6.成片住宅小区,主¥之间设置地下车库时,可能出现地下车库基底标高低于主¥基底标高的情况7.高层建筑基础埋深问题8.地基承载力修正问题与抗倾覆问题9.地基承载力修正应考虑折算荷载,折算是活荷载不应考虑主¥四周不同时,可综合考虑或加权折算但应有一定的富裕10.抗倾覆应考虑最不利情况基础埋深 1/15,1/18只有在地基为岩石时才可以不遵守此要求但应验算倾覆与滑移(大震之下) 注意两面高差不同情况11.高层规程第 12.1.7-2 条规定, “当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时,在满足承载力、稳定性和第 12.1.6 条的前提下,基础埋深可不受 1/15 的限制”此时应注意验算在大震下建筑物的倾覆与滑移,以保证“大震不倒”的设计原则12.高层建筑基底标高有可能高于相邻基础或河道应保证有足够的安全距离不宜小于 3 倍高差结构设计时,基础埋置深度应严格按照规范要求取值,并充分考虑到周 Χ 建筑管沟等(如车库入口、地下广场)对埋置深度的不利影响13.底板后浇带大样下部应低于底板底一定距离,以保证底板混凝土的有效高度。
并且应配钢筋14.采用片筏基础时,基础是否外挑,可参照《建筑设计技术细则》(北京院)第3.8.5条和《全国民用建筑工程设计技术措施》结构部分第3.8.5条第17款的要求当片筏基础按照基底反力直线分布计算时,应将边跨跨中弯矩和第一内支座弯矩乘以 1.2 的系数(地基规范8.4.11条)15.用于地基承载力修正的深度 D,应该采用折算深度即 D=P/r,其中 P 为裙房地下室底面的平均压力(不是相应基础的基底压力) ,r 为基底以上土的重度16.采用桩基时,当桩端标高与探孔深度的关系,应注意钻孔深度是否符合勘察规范的要求,必要时应补勘17.《岩土工程勘察规范》4.9.4 条规定勘探孔的深度应符合下列规定:1)一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下 3~5d(d 为桩径),且不得小于 3m;对大直径桩,不得小于 5m;2)控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求;对需验算沉降的桩基,应超过地基变形计算深度;3)钻至预计深度遇软弱层时,应予加深;在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土时,可适当减小;4)对可能有多种桩长方案时,应根据最长桩方案确定18.《高层建筑勘察规范》4.2.3 规定:对于端承型桩,当以可压缩地层(包括全风化和强。