林定睿
(貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550081)
按照建筑物的使用性質(zhì),將建筑物分成工業(yè)建筑和民用建筑,按照建筑物的高度分類(lèi),分成單層、多層、超高層的建筑。建筑物按照使用的施工材料分為木質(zhì)結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)等。按照結(jié)構(gòu)的形式分為框架式結(jié)構(gòu)、排架式結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)體和大路結(jié)構(gòu)等。
1) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序的分析,建筑物的設(shè)計(jì)內(nèi)容, 主要有建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、排水供水設(shè)計(jì)、供暖設(shè)計(jì)以及電力線路設(shè)計(jì)等。建筑物結(jié)構(gòu)作為發(fā)揮功能的基礎(chǔ),進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要有下面四個(gè)過(guò)程,即設(shè)計(jì)方案的確定、結(jié)構(gòu)的分析、構(gòu)件的設(shè)計(jì)、施工圖的繪制等等;2) 建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算,進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)件時(shí)要做承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算,以及正常使用極限狀態(tài)的鹽酸,例如直接承受荷載的構(gòu)建,要完成疲勞強(qiáng)度的計(jì)算;結(jié)構(gòu)上的多種作用一起發(fā)生,要在結(jié)構(gòu)分析的條件下,分別計(jì)算出每一種作用下的效應(yīng),設(shè)計(jì)出有利的組合;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性,我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的防震度為六到九度,建筑結(jié)構(gòu)按照建筑所在地區(qū)的地震烈度、建筑的結(jié)構(gòu)類(lèi)型以及建筑物的高度抗震等級(jí)。按照不同的抗震級(jí)別,進(jìn)行不同的計(jì)算以及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的最佳結(jié)合。完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求這五個(gè)方面的最佳結(jié)合的過(guò)程中產(chǎn)生的,適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo),是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)。
一是陽(yáng)角面積在整個(gè)基礎(chǔ)底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角;二是如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽(yáng)角不必加輻射筋。
從結(jié)構(gòu)角度來(lái)講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL(zhǎng)布置時(shí),不會(huì)因邊跨鋼筋而加大整個(gè)底板的通長(zhǎng)筋,較為節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí),加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當(dāng)荷載偏心時(shí),在特定部位設(shè)挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻,不宜再出長(zhǎng)挑板。雖然在計(jì)算時(shí)此處板并不應(yīng)按挑板計(jì)算。從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。
一般的手冊(cè)或教科書(shū)上所講的計(jì)算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而在應(yīng)用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單點(diǎn)講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時(shí),應(yīng)將計(jì)算長(zhǎng)度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋,取二者大值配筋。借用臺(tái)階式獨(dú)立基礎(chǔ)變截面處的概念,柱子也可認(rèn)為是超大截面梁,所以梁配筋時(shí)應(yīng)取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才時(shí)有問(wèn)題的。
基坑開(kāi)挖時(shí)摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時(shí),應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí),相對(duì)受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分可以作為安全儲(chǔ)備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。
基坑開(kāi)挖時(shí),摩擦角范圍內(nèi)坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨(dú)立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時(shí),應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí),相對(duì)受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分當(dāng)作安全儲(chǔ)備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。
一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認(rèn)為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無(wú)法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補(bǔ)上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對(duì)的。規(guī)范中說(shuō)的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說(shuō),位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。
總之,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的,全面的工作。需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行始于足下,設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)基本的構(gòu)件算起,做到知其所以然,深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義,并密切配合其它專(zhuān)業(yè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在工作中應(yīng)事無(wú)巨細(xì),應(yīng)善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。