结构专业审图要点六
• 【问题2.4.18】地下室有抗浮要求时,地下室底板抗裂验 算使用的保护层厚度多少为宜?最小配筋率按受弯构件要 求,还是可按基础要求?
• 解析:地下室有抗浮要求时,地下室底板计算裂缝宽度的 钢筋保护层厚度大于30mm时取30mm。地下室底板最小配 筋百分率应按受弯构件要求取0.15和45ft/fy的较大者。
• 【问题2.5.3】在验算刚架横梁平面外整体稳定性时,取侧 向支撑点的距离作为计算长度。哪些部位可认为是侧向支 撑点?隅撑能算是侧向支撑点吗?
• 解析:《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(2012年版)》 CECS 102:2002第6.1.6-2条:“实腹式刚架斜梁的出平面计 算长度,应取侧向支承点间的距离;当斜梁两翼缘侧向支 承点间的距离不等时,应取最大受压翼缘侧向支承点间的 距离”。
• 设计中如果考虑了应力蒙皮效应,压型钢板就成了结构整 体的重要组成部分,不得随意拆除。这一点应在设计文件 中予以明确。
• 【问题2.5.2】隅撑的间距如何确定? • 解析:有檀屋盖系统常将传递水平力的支撑系统布置在屋
架(屋面梁)上弦平面,下弦平面则不设支撑系统,下弦 平面外稳定则由隅撑来保证,其平面外计算长度取隅撑的 最大间距。在屋面支撑体系完整的条件下,隅撑布置宜与 支撑节点结合,中间隅撑起减小屋架下弦出平面计算长度 作用,但不能仅靠隅撑来起支撑体系作用。目前常用压型 板檀距约1.5m,一般每隔两、三个檀距成对(边屋架除外) 设置隅撑。一般不用隅撑作为檀条平面内支点计算,檀条 跨度取屋架间距。
• 综合各规范定义并从防腐蚀机理出发,保护层厚度定义为 “混凝土最外侧钢筋表面至混凝土边缘的距离”是最为科 学的。
• 【问题2.4.17】房屋建筑耐久性设计采用方法有哪些? • 解析:混凝土结构耐久性设计可分为传统的经验方法(定
性方法)和定量计算方法:(1)定性方法:是将环境作 用按其严重程度定性地划分等级,在工程经验类比的基础 上,由规范直接规定混凝土材料的耐久性质量要求和钢筋 保护层厚度等构造要求。
• 【问题2.4.8】L形(或刀把形)楼板的设计计算和配筋构 造,应注意哪些问题?
• 解析:L形楼板如附图1所示,在设计时,应注意小板CDEF 为大板ABFG提供支承力,小板除承受自身荷载,还承受大 板传来的荷载,计算中宜采用有限元软件计算。施工图设 计中,暗梁可不用设置,分离式配筋时阳角C处应增设放 射筋。
• 【问题2.4.10】对于屋面及阳台扶手反沿或天沟、花槽侧 壁反沿、建筑装饰构件(如小悬挑)等构件,何时按温度 收缩钢筋考虑?何时执行受力构件最小配筋率的要求?
• 解析:(1)当构件仅为装饰或构造设置时,应满足温度 收缩钢筋构造要求,详见《混凝土结构设计规范》 GB50010—2010第9.1.8条。
• 钢筋的混凝土保护层厚度要满足钢筋的防锈、防火以及与 混凝土之间粘结力传递的要求,且混凝土保护层厚度设计 值不得小于钢筋的直径,这是保护层厚度确定的原则。 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010与《混凝土结构耐 久性设计规范》GB/T 50476-2008及《工业建筑防腐蚀设计 规范》GB/T 50046—2008均将混凝土保护层定义为“结构 构件钢筋(包括纵向钢筋、箍筋和分布钢筋)外边缘至构 件表面范围用于保护钢筋的混凝土”,仅《海港工程混凝 土结构防腐蚀技术规范》JTJ275—2000将混凝土保护层厚 度定义为“主筋表面与混凝土表面的距离”。
• (2)当厚度≥100mm时,宜设双排钢筋。由于屋面、阳台 扶手反沿、天沟及花槽侧壁等构件,往往处于温度收缩敏 感部位,设置双排筋和两根角筋,可有效防止温度收缩裂 缝,提高构件的耐久性。
• 【问题2.4.12】地下室与有腐蚀性地下水接触时的环境类 别如何确定?
• 解析:深圳市属于沿海地区。应根据《混凝土结构设计规 范》GB50010—2010第3.5节,并结合《混凝土结构耐久性 设计规范》GB/T 50476-2008对地下室环境类别进行确定。
• 【问题2.4.11】对于屋面及阳台扶手反沿或天沟、花槽侧 壁及底板,在什么厚度时,要设单排受力钢筋?在什么厚 度时,要设双排或多排受力钢筋?
• 解析:(1)对于阳台扶手和屋面反沿或天沟、花槽侧壁 及底板,一般在厚度<100mm且抗弯计算不需要钢筋时, 可设单排钢筋。钢筋设于主要受力的一侧;宜加大反沿、 天沟、花槽侧壁顶部设置的纵筋直径。
• 【问题2.4.13】地下室与水接触的砼构件裂缝宽度及保护 层厚度,是按《混凝土结构设计规范》GB50010—2010), 还是按《地下工程防水技术规范》GB50108-2008的要求来 设计?
• 解析:对于地下室非迎水面的基础、底板、外墙,执行 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.2节有关混凝 土保护层的规定;而对于建于地下水位标高以下的地下室 外墙、基础底板,应执行《地下工程防水技术规范》 GB50108-2008第4.1.7条第3款的规定:“迎水面钢筋保护 层厚度不应小于50mm”。
• (2)定量方法:环境作用的效应,如碳化深度、氯离子 侵入浓度等。列出耐久性极限状态下的环境作用效应与耐 久性抗力的关系式,可求得相应的使用年限。目前,在国 内外现行混凝土结构设计规范中,所采用耐久性设计方法 仍是传统方法或改进的传统方法;而定量计算方法还只局 限于定量估算钢筋开始发生锈蚀的年限。
• 【问题2.4.14】地下室外墙出现的常为竖向裂缝,而很多 设计为防止水平裂缝而竖向配筋过大。裂缝宽度限值应如 何选取?在有外防水的情况下,是否可以采用按塑性内力 重分布计算? 但裂缝宽度限制值取0.2mm。
• 解析:地下室外墙的配筋一般是按单跨或多跨的单向板进 行配筋计算及设计,竖向钢筋由计算确定,而水平钢筋按 构造要求配置,裂缝宽度对于迎水面(外侧钢筋)按 0.2mm控制;内侧钢筋按0.3mm控制;
• 【问题2.4.16】房屋建筑耐久性设计方面的规范都有哪些? 都分别适用于哪些环境?对混凝土保护层厚度的定义,应 以哪本规范为准?
• 解析:目前我国房屋建筑耐久性设计方面的规定已经反映 在《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476—2008、 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《海港工程混凝 土结构防腐蚀技术规范》JTJ275—2000、《工业建筑防腐 蚀设计规范》GB50046-2008中。四部规范对混凝土的耐久 性规定不尽相同。
• (2)对比较重要的混凝土受弯构件的纵向受拉钢筋的配 筋率,应满足《混凝土结构设计规范》GB50010—2010第 8.5.1条和第8.5.2条要求。
• (3)对结构中次要的钢筋混凝土受弯构件,当构造所需 要截面高度远大于承载需要时,其受拉钢筋的配筋率可按 《混凝土结构设计规范》GB50010—2010第8.5.3条执行。
• 应力蒙皮效应在轻钢结构中的作用是很明显的。在一定条 件下对其加以考虑,可以反映结构的真实工作性能,并能 节省材料,降低造价。CECS102:2002第5.1.2条条文说明对 于考虑应力蒙皮效应的条件规定较细,但目前还没有明确 的计算方法来考虑屋面板的刚度,计算参数还要实验验证。 因此建议,把蒙皮效应作为结构的安全储备较为稳妥。
• 解析:《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002第 4.1.10条对此规定为:当采用不能滑动的连接件连接压型 钢板及其支承构件形成屋面和墙面等围护体系时,且有试 验或可靠分析方法获得蒙皮组合体的强度和刚度参数,能 对结构进行整体分析和设计,可在单层房屋的设计中考虑 蒙皮作用。
• 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(2012年版)》 CECS102:2002第5.1.2条:“变截面门式刚架宜按平面结构 分析内力,一般不考虑应力蒙皮效应。当有必要且有条件 时,可考虑屋面板的应力蒙皮效应”。
• 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(2012年版)》CECS 102:2002第6.1.6-3条:“当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压 时,必须在受压翼缘侧面布置隅撑作为斜梁的侧向支撑”。 隅撑设置的间距,按第7.2.14条:“在檐口位置,刚架斜 梁与柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处,应各设一道隅 撑。在斜梁下翼缘受压区应设置隅撑,其间距不得大于相 应受压翼缘宽度的16 倍”。
• 《混凝土结构设计规范》主要适用于一般环境,其第3.5.7 条的条文说明中指出,更恶劣环境(海水环境、直接接触 除冰盐的环境及其他侵蚀性环境)中混凝土结构的耐久性 设计,可参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》 GB/T 50476—2008。四类环境可参考现行国家行业标准 《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ275—2000; 五类环境可参考现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008。
• 现场实测表明,具有可靠连接的压型钢板围护体系的建筑 物,其承载能力和刚度均高于按裸骨架算的值。这种因围 护面材在自身平面内的抗剪能力而加强了结构整体工作性 能的效应称为蒙皮作用。目前使用的自攻螺钉、抽芯铆钉 和射钉等紧固构件可发挥受力蒙皮作用。挂钩螺栓等可滑 移的连接件则不具有抗剪能力,不能发挥受力蒙皮作用。 由于蒙皮作用的大小与板型、板面开洞、布置形式等有关, 应由实验研究方法确定相关系数,这样就限制了蒙皮作用 的普遍利用。
• 《地下工程防水技术规范》GB50108-2008第4.1.7条规定: 防水结构迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm,这与 《地下工程防水技术规范》所涉及的工程重要性及地下工 程的施工方法有关,对一般的民用建筑工程(结构及构件 有疲劳问题或砼环境类别为三、四、五类时除外)建议执 行《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的规定,不考虑 《地下工程防水技术规范》的此规定。工程中应尽量避免 采用厚度超过50mm的砼保护层(基础底面除外)。
• 在有外防水的情况下,可以采用按塑性内力重分布计算, 裂缝宽度限制值宜取0.2mm(保护层厚度可取c=30mm)。
• 【问题2.4.15】地下防水规范中,要求保护层为50mm, 板厚不小于250mm,这是否严格执行?
• 解析:民用建筑的钢筋保护层厚度及最小板厚,应按《混 凝土结构设计规范》GB50010-2010确定,可不严格执行 《地下工程防水技术规范》的规定。