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框架结构设计注意事项

结构设计人员绝大多数都有设计过程中出现这样那样错误的经历,有的遗漏荷载,荷载不正确,有的未考虑到施工。

本人把自己或他人遇到的问题记录下来,每次设计时,都逐条核对,尽量减少错误。

现整理如下,以供参考。

一、建模注意的问题●梁、柱等构件是否按照建筑要求与墙偏心对齐●纯框架结构中布置的辅助墙是否删除(PKPM中)纯框架结构中布置墙的目的是辅助梁柱偏心对齐,符合建筑要求。

●楼层平面荷载是否与板厚相对应有时由于各种原因需要调整板厚,就要重新修改与之对应的板面荷载。

●梁间墙恒载是否与梁高相对应有时由于各种原因需要调整梁高,就要重新修改与之对应的梁间荷载。

●梁柱偏心距离不宜大于柱截面在该方向的尺寸的1/4尤其是边梁处,梁宽一般至少为柱截面在该方向尺寸的1/2,这样能保证偏心距离不大于柱截面在该方向尺寸的1/4。

当然,如果觉得梁宽过大,抗震等级9度以下也可不必满足此要求,但梁要加腋,施工要麻烦一些。

●楼梯平台梁高度是否能满足梯板钢筋锚固要求对于梯板来说,直径8的三级钢所需锚固长度35x8=280,平台梁至少要200x300;直径10的三级钢所需锚固长度35x10=350,平台梁至少200x300;直径12的三级钢所需锚固长度35x12=420,平台梁至少200x300;直径14的三级钢所需锚固长度35x14=490,平台梁至少200x350;直径16的三级钢所需锚固长度35x16=560,平台梁至少200x400;直径18的三级钢所需锚固长度35x18=630,平台梁至少250x400。

很少情况下梯板上部钢筋要直径18的,故一般情况下按照200x400设计平台梁,能满足绝大多数要求。

●楼梯平台梁梁间荷载对于楼梯处的建模,PKPM中有几种方式,其中一种就是仅在梯板处(平台梁之间)开洞,而梯板恒载和活载需要等效为线荷载加在平台梁上。

要精确地计算梯板恒载是可以的,但每个工程都计算没必要,经过计算分析,恒载取9kN/m2是足够的,大多数情况下,也即板厚160mm左右取8kN/m2也是足够的,为简便起见,统一取9kN/m2;规范要求消防疏散楼梯活载取3.5kN/m2,结构设计人员可能不太会注意建筑图上哪些是消防疏散楼梯,哪些不是,因此,统一取3.5kN/m2。

综上所述:恒载9kN/m2,活载3.5kN/m2。

●框架梁上雨蓬荷载有些情况下,由于建筑要求,没有足够的空间做雨蓬梁,雨蓬梁必须与主框架梁合二为一,也就是做在框架梁上。

这时候要考虑雨蓬对框架梁的荷载作用:竖直压力和扭矩。

本人处理方法是将雨蓬自重及可能的雨水重量等效为线荷载按照恒载加在框架梁上,而没有考虑扭矩。

绘图时将此框架梁全长箍筋加密,加强抗扭钢筋。

缺陷是无法准确度量抗扭钢筋,只能凭经验。

有无更好的方法?●主梁应比次梁高考虑到施工的方便,设计时要注意主梁应比次梁高,至少50mm,尽量不小于100mm(主梁下部双层配筋),传力路径也比较明确。

有些情况下,如主梁为边框梁,由于门窗的限制,最多只能做800mm高,而楼梯处次梁要做到900mm高,可以考虑主梁上翻,最好建模时按实际抬高梁顶标高。

如果不能做上翻梁,只有施工解决了。

●框架梁高最少400mm我们院都是这么做的,据说是根据箍筋间距最好至少100mm反算出来的,这个问题本人一直比较疑惑,难道考虑施工方便箍筋间距最少100mm?●框架梁宽宜满足次梁纵向受力钢筋锚固长度要求如果次梁钢筋锚固长度考虑抗震,需满足下表要求:●封口梁高与悬挑梁高的关系如果要求立面上不能看到悬挑梁,那么封口梁高应该不小于悬挑梁高,如果没有立面要求,可以不必遵守此条。

●横向通窗有人提出横向通窗上不能砌墙,那么横向通窗必须做到梁底。

为何有此一说,难道横向通窗不能像普通窗户一样在其上设置过梁再砌墙?●楼层组装底层层增加(PKPM)底层柱从地面到基础顶有一定的距离,所以组装时底层层高应适当增加,本人所在地区习惯增加1m。

但本人认为应该根据勘察报告,来确定实际应该增加多少,如果不少基础需要落深较大,可以考虑多建标准层,更能符合实际。

●非屋面主梁及屋面主梁下门窗过梁如果主梁下有门窗,并且至门窗的距离较小,不足以做过梁,那么过梁与主梁合二为一,主梁高是否需要扣除面层,要看是否是屋面梁,是的话就不扣面层,不是的话就要扣面层。

一般为30mm和50mm,具体要看楼面做法。

比如800高主梁,扣除面层30,建模和绘图时主梁高应为770mm。

●建筑立面柱子外凸出墙面建筑立面要求柱子外凸出墙面,上下柱宽一致时,建模可以将上下层柱宽设计成一样,也可以上层柱宽缩小,但绘施工图时要考虑立面效果,缩小的柱边要做小墙肢,可以参考相关图集。

●大板板厚适当增加这里的大板指计算跨度超过4m的板,根据构造手册所述,适当增加板厚。

●高差不一致的两根次梁当某节点两边有高差不一致的两根次梁时,要考虑次梁是否应该点铰接,如果高差超过支座宽度的1/6,就点铰接,如果不超过,就不需要点。

此时,特别注意支座为主梁,要计算下主梁高,是否足以放得下有高差的两根次梁。

如跨度较大,屋面结构找坡,主梁高800mm,左右两根次梁高600,右次梁顶标高比做次梁抬高360mm,那么主梁高不满足,至少做到600+360=960取1000mm高。

●梁柱箍筋直径宜小于12mm本院要求梁柱箍筋直径小于12mm,据说是施工方便。

但如果一味地按照此观点设计,必然某些梁比较怪异,明明250宽的梁圆12箍筋2肢箍就可以,非得做350宽的梁圆8箍筋4肢箍。

●梁受力纵筋不宜超过2排此观点比较合理。

●梁净跨与梁高比值不宜小于4抗震规范上有此要求。

但如果建筑上需要,比值小于4该如何,不知PKPM中是否按深受弯或深梁计算的?是否应该按深受弯或深梁绘图?本人偶尔遇到这种问题,但从未按深梁绘图,还不知有没有隐患。

●梁宽不小于所支承的墙厚●框架柱截面尺寸应该满足框架梁钢筋的锚固长度要求框架柱截面尺寸不宜小于300mm(方柱),350(圆柱),并且要满足框架梁纵向受力的锚固长度。

对于400mm的柱,至多满足直径25的钢筋锚固长度,300的柱至多满足直径18的钢筋锚固长度。

●梁上起柱有时建筑需要梁上起柱,比如局部突出屋面的机房、楼梯间等。

此梁是否需要设置为转换梁?本人一般看梁上起柱托几层,如果不少于两层,就设置为转换梁。

●楼层净高建模时必须要考虑楼层净高问题,有的梁跨度很大,而层高较低,就需要仔细考虑梁高了,弄不好就会不满足规范净高要求。

本人认为应该事先了解甲方的楼层净高要求。

●电梯荷载动力系数电梯样本都有荷载要求,但一般并不知道所提供的荷载是否包括了动力系数。

所以本院要求要乘以动力系数。

●保护层厚度设置查看建筑防火等级,使用环境,正确设置保护层厚度。

●通窗梁后退有的建筑图上设置竖向通窗,可能需要梁后退,此时最好按照实际将梁偏心建模。

有的审图中心要求通窗楼层处设置裙墙120mm厚800mm高即可,以防火窜到不同楼层,此情况下考虑墙的附加荷载,很容易遗漏。

●顶层楼梯平台梁顶层楼梯不需要考虑半平台,也就不需要建立半平台梁。

有时模型是下层标准层拷贝过来的,不能忘记删除半平台梁,绘制施工图时也不要画此半平台梁。

●电梯机房局部升高附加荷载由于电梯的使用要求,电梯机房局部升高,有的升高不多,本院梁仍按照楼层处建模,只是绘图时梁上加筑混凝土墙,类似翻边。

这部分附加荷载需要考虑。

●楼面屋面恒活荷载取值仔细核对建筑图,楼面屋面恒载活载正确设置。

如卫生间、盥洗室、楼梯平台、储藏室、电梯机房等等。

●周期折减系数多层框架厂房周期折减系数可取0.8,因为厂房内填充墙较少。

而综合楼(类似民用建筑)周期折减系数可取0.7。

当然,具体要看填充墙多少为宜。

●双向地震作用对于多层框架结构:层间位移比不超过1.2时,不需要考虑双向地震作用;超过1.2时,考虑双向地震作用。

对于高层结构:层间位移比不超过1.2时,不需要考虑双向地震作用,考虑偶然偏心;超过1.2时,考虑双向地震作用,不考虑偶然偏心。

●计算长度系数SATWE设计信息中有的设计院不选择“混凝土柱的计算长度系数计算执行混凝土规范7.3.11-3条”,本院要求选中。

本人也认为选中为宜,这样可以自动计算越层柱的计算长度,不用担心遗忘修改计算长度系数。

●单偏压计算,双偏压验算本人采用单偏压计算,双偏压验算。

由于双偏压验算会导致需要多配不少钢筋,过于保守,因此仅仅验算角柱等受力更为不利的柱子,其他柱子可不必验算。

●楼板刚性假定选择在计算周期比和位移比指标时,必须按照楼板刚性假定计算。

计算内力配筋等就不需要。

但本院打印计算书时,周期及地震力那一栏没有按照楼板刚性假定计算,本人认为是错误的。

二、绘制施工图注意的问题●伸缩缝和后浇带注意建筑物长宽是否需要设置伸缩缝和后浇带。

伸缩缝的设置与否在建筑方案阶段就需要考虑。

如果尺寸超过规范规定的55m,一般要设置伸缩缝,有的甲方要求不设缝,那么要采取必要的措施保证结构有效抵抗温度应力。

后浇带是其中之一,结构施工图中要考虑从基础到屋面设置后浇带,且宜设置在1/3跨处,此处剪力弯矩一般较跨中、支座处小。

需要注意的是,后浇带不能替代伸缩缝,如果建筑物尺寸过长,还是需要设置伸缩缝的。

●删除不必要的楼梯平台梁结构平面施工图中,楼梯处半平台梁不需要画出,删除。

倒数第二层及楼梯顶层处,无半平台梁,也无梯柱,删除。

●删除不必要的楼梯平台梁结构平面施工图中,楼梯处半平台梁不需要画出,删除。

倒数第二层及楼梯顶层处,无半平台梁,也无梯柱,删除。

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