結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì),首先真正看懂建筑施工圖,了解建筑師的設(shè)計(jì)意圖以及建筑各部分的功能及做法,建筑物是一個(gè)復(fù)雜物體,所涉及的面也很廣,所以在看建筑圖的同時(shí),作為一個(gè)結(jié)構(gòu)師,需要和建筑,水電,暖通空調(diào),勘察等各專業(yè)進(jìn)行咨詢了解各專業(yè)的各項(xiàng)指標(biāo)。在看懂建筑圖后,作為一個(gè)結(jié)構(gòu)師,這個(gè)時(shí)候心里應(yīng)該對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的選型及基本框架有了一個(gè)大致的思路子,對(duì)整個(gè)建筑有了一定的了解后,可以利用軟件建模了,把心中對(duì)建筑物的構(gòu)思在電腦上再現(xiàn)出來,在計(jì)算的時(shí)候我們需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整軟件的各種參數(shù),以符合實(shí)際情況及安全保證,如果先前所建模型不滿足要求,就可以通過計(jì)算出的各種圖形看出,結(jié)構(gòu)師可以通過對(duì)計(jì)算出的受力圖,內(nèi)力圖,彎矩圖等等對(duì)電算結(jié)果進(jìn)行分析,找出模型中的不足并加以調(diào)整,反復(fù)至電算結(jié)果滿足要求為止,軟件導(dǎo)出的圖紙是不能夠指導(dǎo)施工的,需要結(jié)構(gòu)師根據(jù)現(xiàn)行制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改,施工圖是工程師的語言,結(jié)構(gòu)施工圖包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明,基礎(chǔ)平面圖及詳圖,柱網(wǎng)布置及柱詳圖,各層結(jié)構(gòu)布置圖等,以及結(jié)點(diǎn)大樣圖,下面將框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及過程做以簡(jiǎn)要介紹。
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明
主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù),抗震等級(jí),人防等級(jí),地基情況及承載力,防潮抗?jié)B做法,活荷載值,材料等級(jí),施工中的注意事項(xiàng),選用詳圖,通用詳圖或節(jié)點(diǎn),以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達(dá)的信息。
2.基礎(chǔ)平面圖及詳圖
(1)在柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素,適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
(2)當(dāng)基礎(chǔ)下有防空洞或枯井等時(shí),可做一大厚板將其跨過。
(3)混凝土基礎(chǔ)下應(yīng)做墊層。當(dāng)有防水層時(shí),應(yīng)考慮防水層厚度。
(4)地下室底板,當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí),可不再外伸以利于防水。每隔30-40米設(shè)一后澆帶。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)力,提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時(shí)有用),減少地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。
(5)地下室外墻為混凝土?xí)r,相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。
(6)抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫,連接處應(yīng)加強(qiáng)。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
3.各層的結(jié)構(gòu)布置圖
(1)預(yù)制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。相同類型的房間直接標(biāo)房間類型號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào),可減少設(shè)計(jì)工作量,也方便施工人員看圖。板縫盡量為40,此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時(shí)從房間里面往外布板,盡量采用寬板,現(xiàn)澆板帶留在靠窗處,現(xiàn)澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。如果構(gòu)造上要求有整澆層時(shí),板縫應(yīng)大于60。整澆層厚50,配雙向Φ6@250,混凝土C20。純框架結(jié)構(gòu)一般不需要加整澆層。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。地下車庫(kù)由于防火要求不可用預(yù)制板??蚣芙Y(jié)構(gòu)不宜使用長(zhǎng)向板,否則長(zhǎng)向板與框架梁平行相接處易出現(xiàn)裂縫。
(2)現(xiàn)澆板的配筋(板上、下鋼筋,板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或120、150、180三種尺寸。盡量用二級(jí)鋼包括直徑Φ10(目前供貨較少)的二級(jí)鋼,直徑)12的受力鋼筋,除吊鉤外,不得采用一級(jí)鋼。鋼筋宜大直徑大間距,但間距不大于200,間距盡量用200。跨度小于2米的板上部鋼筋不必?cái)嚅_,鋼筋也可不畫,僅說明鋼筋為雙向雙排q08@200。板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時(shí)板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋,拉通筋均應(yīng)按受拉搭接鋼筋。板配筋相同時(shí),僅標(biāo)出板號(hào)即可。一般町將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個(gè)板號(hào),將不相同的上部筋畫在圖上。當(dāng)板的形狀不同但配筋相同時(shí)也可編為一個(gè)板號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)。當(dāng)考慮穿電線管時(shí),板厚≥120,不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板,因電線管過多有可能要加大板厚至180(考慮四層32的鋼管疊加)。宜盡量用大跨度板,不在房間內(nèi)(尤其是住宅)加次梁。說明分布筋為Φ6@250,溫度影響較大處可為Φ8@200。板頂標(biāo)高不同時(shí),板的上筋應(yīng)分開或傾斜通過?,F(xiàn)澆挑板陽(yáng)角加輻射狀附加筋(包括內(nèi)墻上的陽(yáng)角)。現(xiàn)澆挑板陰角的板下宜加斜筋。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10~15米設(shè)-l0mm的縫,鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板,不采用予制板加整澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以采用非預(yù)應(yīng)力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應(yīng)現(xiàn)澆并加厚,雙向雙排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋??煽紤]塑性內(nèi)力重分布,將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數(shù),將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數(shù)。支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過大,否則將對(duì)梁產(chǎn)生過大的附加扭距。義般:板厚>150時(shí)采用Φ10@200;否則用Φ8@200。板一般可按塑性計(jì)算,尤其是基礎(chǔ)底板和人防結(jié),構(gòu)。但結(jié)構(gòu)自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對(duì)防水要求嚴(yán)格的建筑,如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應(yīng)采用彈性計(jì)算。室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長(zhǎng)邊的不可能移位的隔墻,如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構(gòu)件,應(yīng)雙向雙排配筋。
(3)關(guān)于過梁布置及輕隔墻?,F(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻,過梁一般不采用預(yù)制混凝土過梁,而是現(xiàn)澆梁帶。應(yīng)注明采用的輕墻的做法及圖集,并注明過梁的補(bǔ)充筋。當(dāng)過梁與柱或構(gòu)造柱相接時(shí),柱應(yīng)用筋,過梁現(xiàn)澆。
4.樓梯詳圖
(1)應(yīng)注意:梯梁至下面的梯板高度是否夠(樓梯平臺(tái)的結(jié)構(gòu)下緣至人行通道的垂直高度不應(yīng)低于2.0m),以免碰頭,尤其是建筑人口處。樓梯平臺(tái)凈寬不得小于樓梯梯段凈寬,且不應(yīng)小于1.2m。
(2)踏步高度不宜大于0.2m,以免易摔跤。
(3)兩倍的踏步高度加踏步寬度約等于600。幼兒園樓梯踏步宜120高。
(4)樓梯折板、折梁陰角在下時(shí)縱筋應(yīng)斷開,并錨人受壓區(qū)內(nèi)La,折梁還應(yīng)加附加箍筋。
(5)樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同,注意樓梯板標(biāo)高與樓面板的銜接。
(6)樓梯梯段板計(jì)算方法:當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米時(shí),應(yīng)采用1/10的計(jì)算系數(shù),并上下配筋相同;當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時(shí),應(yīng)采用1/8的計(jì)算系數(shù),板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并且不得過大。任何時(shí)候休息平臺(tái)與梯段板平行方向的上筋均應(yīng)拉通,并應(yīng)與梯段板的配筋相應(yīng)。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。
(7)注意當(dāng)板式樓梯跨度大于5米時(shí),撓度不容易滿足。應(yīng)注明加大反拱或增大配筋。
(8)當(dāng)休息平臺(tái)板為懸挑板時(shí),其內(nèi)部的樓梯梯段板負(fù)筋應(yīng)大于休息平臺(tái)板的板上筋,長(zhǎng)度也應(yīng)大于平臺(tái)板筋。
5.梁詳圖
(1)梁上有次梁處(包括挑梁端部)應(yīng)附加箍筋和吊筋,宜優(yōu)先采用附加箍筋。
(2)外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1/4柱寬,并宜小于1/3柱寬。
(3)折梁陰角在下時(shí)縱筋應(yīng)斷開,并錨人受壓區(qū)內(nèi)La,還應(yīng)加附加箍筋。
(4)梁上有次梁時(shí),應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭,或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。
(5)原則上梁縱筋宜小直徑小間距,有利于抗裂,但應(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相應(yīng)。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時(shí)應(yīng)將縱筋等距,箍筋肢距可不等。小斷面的連續(xù)梁或框架梁,上、下部縱筋均應(yīng)采用同直徑的,盡量不在支座搭接。
(6)端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁,梁端支座可按簡(jiǎn)支考慮,但梁端箍筋應(yīng)加密。