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中國工程建設標準化協會

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結構設計經驗總結,收好不謝
作者:admin 單位:中國工程建設標準化協會
一、上部結構布置、PKPM建模、工作流程注意事項
 
1、小于等于C25混凝土時,保護層厚度+5mm
 
2、扭轉位移比小于1.2,不用點雙向地震
 
3、抗震縫相關規范:《抗規》6.1.4
 
4、有效質量系數<90%,說明結構存在局部振動較多,較為松散,常為有較多不與樓板相連的構件的情況。
 
5、外邊柱、墻的外邊線到軸線距離沿結構全高一致。
 
6、雙連梁:利用窗臺增設連梁。例如原200X600連梁超筋,改為雙200X450連梁,建模時按400X450輸入正常連梁,計算結果均分到兩根連梁上。
 
7、初次建模從CAD導入軸網至PKPM時,退出“AUTOCAD向建筑模型轉化”菜單時不點“清理無用的節點”,否則剛導入的軸網、節點又被清除了。
 
8、現階段6mm一級鋼(270Mpa)供應不足,故不宜采用。
 
9、PMCAD建模時別忘了點“自動計算現澆樓板自重”
 
10、 強制剛性假定
 
高層結構計算位移保留彈性板面外剛度
 
偶然偏心
 
雙向地震【高規4.3.2】
 
偶然偏心(只看位移比)
 
高層結構計算配筋
 
雙向地震
 
·計算后發現樓層位移滿足要求且位移比小于1.2,在計算配筋和出計算書時可不勾選雙向地震。
 
另外,計算配筋和出計算書時不勾選強制剛性假定和保留彈性板面外剛度。
 
強制剛性假定
 
多層結構計算位移
 
保留彈性板面外剛度
 
多層結構計算配筋:雙向地震
 
·計算后發現樓層位移滿足要求且位移比小于1.2,在計算配筋和出計算書時可不勾選雙向地震。另外,計算配筋和出計算書時不勾選強制剛性假定和保留彈性板面外剛度。
 
11、調模型技巧:
 
·對于柱、墻較密的區域,柱、墻截面做小,反之做大。
 
·受荷較大且靠邊的區域柱、墻截面做大。
 
·地梁層盡量低矮以作為嵌固端。
 
·扭轉出現在第二周期:兩個主軸方向剛度相差較大。
 
·扭轉出現在第一周期:結構周邊剛度弱于中間剛度。
 
·剛重比不足時,可調整地基土M值,實在不行就要考慮P-Δ效應。
 
12、樓板局部開大洞造成的明顯薄弱部位應定義為彈性板;開洞較多或較復雜時應定義整層彈性板;多塔之間的連廊應定義為彈性板。
 
13、相對加強樓層外圈剛度原則:
 
·若整體剛度不強,僅剛好滿足位移要求——加強外圈剛度。
 
·若整體剛度已足夠強,位移遠小于規范要求——削弱內圈剛度。
 
14、調剛度和質量的均勻性——再加強外圈剛度提高抗扭性——最后驗算周期比、位移比。此順序不能顛倒或遺漏。
 
15、跨高比>5時,連梁按框架梁輸入;
 
跨高比<2.5時,連梁按洞口輸入;
 
跨高比介于2.5與5之間,按洞口輸入時應細分網格,按框架梁輸入時,結構剛度偏柔。
 
16、實配鋼筋超配系數:
 
和一級框架的框架梁和連梁端部剪力、框架柱端部彎矩和剪力調整應按實配鋼筋和材料強度標準
 
值來計算實際承載力設計值。超配系數是考慮人為配筋、材料因素的放大系數。
 
17、本層的建筑圖是“放”在本層結構圖之上。
 
18、梁上框架柱需加側向約束梁。
 
19、標準層各層梁截面宜做一致,便于畫梁、板圖。
 
20、有放置填充墻的板塊,需將填充墻荷載按均布輸入,偏心放置時宜將荷載適當放大。
 
21、計算板配筋點選支座條件時只需在標準層的第一層點選,以減少工作量。
 
22、SATWE地震信息中“斜交抗側力構件方向附加地震數”用于有局部斜向布置結構的計算,角度取WZQ.OUT中“地震作用最大的方向”。
 
23、SATWE“水平力與整體坐標夾角”用于整體軸網斜向布置的結構(較少見)。
 
24、提柱網給建筑專業后確認可行,才能畫梁柱墻配筋;梁截面宜先征求建筑專業意見,再進行建模,特別是外邊梁。
 
25、室內外高差較大或不規則結構,可在地梁外周邊設置擋墻,作為底層加強約束。同時可利用擋墻化解一些標高不在樓層面的梁的支座問題。
 
26、設計技巧:一邊畫結構平面圖,一邊提條件給其他專業以便完善模型,最后再畫梁、柱、墻、基礎圖。
 
27、嵌固端取1層,即為基礎頂面為嵌固端。若取地梁面或頂板面,則地梁面或頂板面以下梁柱墻配筋值放大1.1倍(嵌固端層號為地梁層號或頂板層號+1)
 
28、嵌固端剛度需大于上一層的兩倍【規范6.1.14】
 
29、應注意薄弱層驗算位移角是否滿足要求【抗規5.5.5】
 
30、建模時,注意不要讓柱子彼此靠太近,柱距宜大于5米,避免后期產生柱下獨立基礎碰撞問題
 
31、高度大于150m的高層建筑需進行罕遇地震下的薄弱層彈塑性變形驗算【抗規5.5.2】
 
32、不規則或高度大于100的建筑使用振型分解反應譜法時應考慮扭轉藕聯效應計算位移及配筋【高規4.3.4】
 
34、特別不規則的建筑、甲類建筑、8度以上地區高層建筑應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,詳抗規5.1.2
 
35、高度大于150m的建筑應滿足風振舒適度要求,結構頂點風振加速度應滿足:住宅、公寓<0.15m2,辦公、酒店<0.25 m2
 
二、地下室結構布置、PKPM建模注意事項
 
1、地下室總是采用強制剛性假定
 
2、建模操作:將主樓工程拼裝至地下室頂板,再將其柱、墻落下
 
3、外墻按梁輸入(若按墻輸入,柱底內力會失真)
 
4、外墻按上端鉸接下端剛接的單向板計算
 
5、斜梁軸線宜為柱中心點連線
 
6、底板、梁計算只考慮水浮力,正向荷載由下部土體承擔。若底板下是淤泥等軟弱土層,底板正向荷載不可直接傳給軟弱土層,需輸入底板正向荷載,此正向荷載底板模型與水浮力底板模型疊加取包絡值配筋
 
7、外墻下底板做挑板,增加土體壓重以便抗浮
 
8、抗浮驗算時,梁自重按均布100厚的板考慮
 
9、注意消防車荷載取值,按規范折算
 
10、設計基礎時不考慮消防車荷載【規范】
 
11、帶多塔時,若帶塔樓計算困難,可單獨建擴出兩跨地下室的塔樓模型,用該模型的頂板梁、柱配筋
 
其余純地下室范圍內的梁柱可用單層地下室模型配筋
 
12、對于人防底板等效荷載(核6級),當底板周邊是淺基礎時,取50kN/m2;樁基礎時,取25kN/m2【規范】
 
13、底板梁截面常做300x800左右,不宜超過350。板厚做300
 
14、底板梁建模:對于有不滿跨或不在框架梁上的小墻肢,底板建模時應予以刪除;滿跨或接近滿跨墻肢,應在其下建梁。大跨密閉門下應建梁
 
15、單層純地下室基礎活荷載不折減【抗規5.1.2】
 
三、基礎設計注意事項
 
(一)、勘察
 
1、根據地基復雜程度等級確定詳堪孔點間距:一級10~15m,二級15~30m,三級30~50m
 
2、一柱一樁的基礎,應逐樁布置勘探孔
 
3、單柱單樁的大直徑嵌巖樁,應視巖性檢驗樁底下3d或5m深度范圍內有無空洞、破碎帶、軟弱夾層等不良地質條件(超前鉆探)
 
4、有溶洞存在的地段應進行一柱一樁的超前鉆探,若發現溶洞較大或較深則應采用沖孔樁
 
5、飽和土:地下水位以下為飽和土,以上一般為非飽和土
 
(二)、淺基礎設計
 
1、獨基計算宜以JCCAD為主,計算書較容易出
 
2、使用morgain2011v06版進行設計時,讀取satwe的柱底內力,可在satwe中查看所需設計的柱子所對應的編號
 
3、設計雙柱基礎時,若雙柱離得很近(比如說分縫兩側柱子),可將其視為一根柱子(中間縫用混凝土填充),然后內力取最大內力柱子的兩倍進行設計;若雙柱距離較遠,雙柱基礎較長時,應注意計算基礎頂面是否出現負彎矩,并予以配筋
 
4、做獨立基礎時,若持力層土質很差(比如淤泥等),可采用換填墊層法,詳《建筑地基處理規范》
 
5、獨立基礎計算何時考慮地震作用:《抗規》4.2.1
 
6、基坑開挖深度大于4m時,甲方應請專業公司進行基坑支護
 
7、條形基礎可用JCCAD中的地基梁建模。框架結構在計算條基時可采用“按SATWE或TAT的上部剛度進行彈性地基梁計算”,此時應事先在上部結構內力計算中勾選“生成傳給基礎的剛度”
 
8、條基的梁宜薄一點以節省材料
 
9、獨基JCCAD中埋深取最淺處,以便安全
 
10、底板下的基礎高度應與底板梁截面最高的高度相同
 
11、盡量不要做多柱基礎(出計算書較麻煩),遇到基礎碰撞問題時,可采用矩形基礎相互避開
 
(三)、樁基設計
 
1、單樁基礎水平承載力特征值:
 
樁基設計等級為甲、乙級的建筑樁基應按靜載試驗確定。
 
當缺少靜載試驗資料時:
 
低配筋率(<0.65%)的灌注樁由樁身強度控制,詳《樁基規》式5.7.2-1;
 
高配筋率(>=0.65%)的灌注樁及預制樁、鋼樁由樁頂水平位移控制,詳《樁基規》式5.7.2-2。
 
2、群樁基礎水平承載力特征值:
 
詳《樁基規》式5.7.3條。
 
3、樁基計算何時考慮地震作用:
 
《抗規》4.4.1;《樁基規》5.1.2。
 
4、地基土水平抗力系數的比例系數m(計算樁頂水平位移時用到):
 
《樁基規》表5.7.5可查得。
 
5、抗震區樁進入液化土層以下穩定土層的長度(不含樁尖)按計算確定,且不小于4~5倍D(非巖石土),或2~3倍D(砂、石、硬土)
 
6、灌注樁配筋:
 
D=300~2000mm時,配筋率取0.65%~0.2%(小直徑取大值);對于受荷特別大的樁、抗拔樁、嵌巖端承樁應按計算確定配筋,并不小于上述規定值(詳《樁基規》4.1.1)
 
7、驗算樁基水平承載力:所有樁的水平承載力總和>SATWE總信息中X、Y向基底剪力總值(地震)
 
8、柱腳彎矩較大時不宜采用單樁基礎。
 
(四)、抗拔樁要點
 
1、抗拔樁裂縫控制等級:
 
一級:應設置預應力鋼筋
 
二級:宜設置預應力鋼筋
 
三級:進行樁身裂縫驗算(詳《樁基規》3.5.3和5.8.8)
 
2、抗拔承載力要求較高時,可采用樁側后注漿、擴底(擴大頭)等技術措施
 
3、計算非抗拔樁(普通樁)所需抗拔力:
 
(1)水浮力面荷載-恒載面荷載=凈浮力(標準值)
 
(2)地下室面荷載只輸凈浮力,計算出底層柱最大內力,即為控制抗拔力(設計值)
 
(3)純地下室部分宜統一做一個樁數的承臺,因此單樁抗拔力特征值=控制抗拔力/一個承臺樁數/1.2
 
4、地下室底板柱下、墻下抗拔樁計算方法:
 
在satwe中導出柱底內力CAD圖,一個是自重的,一個是水浮力的,然后使用抗浮計算插件KF計算水浮力減去自重后的柱、墻凈浮力值,即可計算出所需的抗拔樁數量。
 
(五)、抗浮錨桿要點
 
1、抗浮錨桿通常為小直徑(常用150mm),配3根鋼筋
 
2、錨桿抗拔承載力在200KN左右為宜。
 
來源:PKPM結構設計之友