结构最困惑的29个问题及方法解析汇总

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来源:网络,出处不详 如有侵权请联系删除 多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之一 1、结构类型如何选择? 解释:(1)对于高度不超过150米的多高层项目一般都选择采用钢筋混凝土结构; (2)对于高度超过150米的高层项目则可能会采用钢结构或混凝土结构类型; (3)对于落后偏远地区的民宅或小工程则可能采用砌体结构类型。 2、结构体系如何选择?

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如有侵权请联系删除

多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之一

1、结构类型如何选择?

解释:(1)对于高度不超过150米的多高层项目一般都选择采用钢筋混凝土结构;

(2)对于高度超过150米的高层项目则可能会采用钢结构或混凝土结构类型;

(3)对于落后偏远地区的民宅或小工程则可能采用砌体结构类型。

2、结构体系如何选择?

解释:对于钢筋混凝土结构,当房屋高度不超过120米时,一般均为三大常规结构体系——框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。

(1)    对于学校、办公楼、会所、医院以及商场等需要较大空间的建筑,

当房屋高度不超过下表时,一般选择框架结构;

当房屋高度超过下表时,一般选择框架-剪力墙结构;

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(3)    对于高度大于100米的高层写字楼,一般采用框架-核心筒结构。(2)    对于高层住宅、公寓、酒店等隔墙位置固定且空间较小的建筑项目一般选择剪力墙结构。当高层住宅、公寓、酒店项目底部一层或若干层因建筑功能要求(如大厅或商业)需要大空间时,一般采用部分框支剪力墙结构。

3、广州地区某40米高的办公楼采用框架结构体系合理吗?

解释:不合理。7度区框架结构经济适用高度为30米,超过30米较多时应在合适的位置(如楼梯、电梯、辅助用房)布置剪力墙,形成框架-剪力墙结构体系。这样子剪力墙承受大部分水平力,大大减小框架部分受力,从而可以减小框架柱、框架梁的截面和配筋,使得结构整体更加经济合理。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二

1、 框架结构合理柱网及其尺寸?

解释:(1)柱网布置应有规律,一般为正交轴网。

(2)普通建筑功能的多层框架结构除个别部位外不宜采用单跨框架,学校、医院等乙类设防建筑以及高层建筑不应采用单跨框架。

(3)仅从结构经济性考虑,低烈度区(6度、7度)且风压小(小于0.4)者宜采用用大柱网(9米左右);高烈度区(8度及以上)者宜采用中小柱网(4~6米左右)。

(4)一般情况下,柱网尺寸不超过12米;当超过12米时可考虑采用钢结构。

2、 框架结构材料合理选择?

解释:(1)混凝土:多层框架柱混凝土强度等级可取C25、C30,高层框架柱混凝土强度等级可取C35、C40。梁混凝土强度等级可取C25、C30。

(2)钢筋:一般情况下梁、板、柱钢筋采用HRB400,梁纵筋可用HRB500。

3、 框架结构楼盖形式合理选择?

解释:(1)框架结构楼盖可采用单向主次梁、井字梁、十字梁形式。从结构合理角度考虑次梁的布置应使得单向板板跨为3.0米左右,双向板板跨为4.0米左右。

(2)从建筑功能考虑,一般来说,学校、商场一般采用井字梁、十字梁较多;办公楼、会所、医院一般采用主次梁较多。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之三

1、 框架柱截面合理尺寸确定?

解释:(1)框架结构柱截面通常由轴压比限值控制,一般情况下,柱计算轴压比=轴压比规范限值-0.1较为合适。

(2)除甲方对经济性有特殊要求时,一般情况下,多层框架柱截面尺寸改变不超过2次;高层框架柱截面尺寸改变不超过3次。

(3)柱截面形状一般为矩形(长宽比一般不超过1.5),且柱截面长边平行于结构平面短边方向。

(4)当层数为10层时,方形柱尺寸700~1000mm;当层数为5层时500~800,大柱网取大值,小柱网取小值。

2、 梁截面合理尺寸确定?

解释:(1)在正常荷载情况下,框架梁截面高度可以按L/13估算,单向次梁截面高度可以按L/15估算,双向井字梁截面高度可以按L/18估算。

(2)梁截面宽度可取为梁高的1/3~1/2。

(3)最终梁截面尺寸根据计算结果确定,一般情况下应确保绝大多数梁支座配筋率为1.2~1.6%,不宜超过2.0%,跨中配筋率为0.8~1.2%。

(4)框架梁高度一般为600~800mm,宽度一般为250~350mm;次梁截面高度为500~600mm,宽度一般为200~250mm。



多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之四

1、楼板合理厚度确定?

解释:(1)在正常荷载及正常跨度范围内,单向板板厚约取h=L/30,双向板板厚约取h=L/38,悬臂板板厚约取h=L/10,并应使得计算配筋接近构造配筋。

(2)实际工程中一般板厚取值为100mm、120mm、150mm较多。

2、悬臂结构设计注意事项?

解释:悬臂结构属于静定结构,安全度较低,因此设计时应适当加大安全储备(实配钢筋比计算配筋增大约30%)。悬臂梁跨度尽量控制在3.5米以内,悬臂板尽量控制在1.2米以内。如超出此范围,应特别注意挠度和裂缝的验算或采用其他结构形式(如设置斜撑等)。

3、框架结构各构件材料用量大致比例?

解释:框架结构由梁板柱构件组成,多层框架结构其材料用量比例大致如下:

  混凝土量:梁—约30%,板—约55%,柱—约15%;

  钢筋量:梁—约50%,板—约25%,柱—约25%。

因此,设计框架结构时,应注意柱网大小、板厚取值及梁配筋率的控制,确保结构经济合理。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之五

1、混凝土容重一定要大于25吗?

解释:《荷规》规定钢筋混凝土容重为24~25KN/㎡。工程设计中大多数设计单位和审图机构都要求考虑混凝土构件表面抹灰重量而将混凝土容重相应提高,如框架结构或框剪结构取25.5KN/㎡,剪力墙取26KN/㎡。

实际上直接取25KN/㎡也是可以而且是合理的。因为实际梁板、梁柱节点会有一部分重合部分,而软件并未考虑此因素,即梁板及梁柱节点区重复计算了多次重量,这部分重量一般足以抵消构件抹灰重量。

2、风荷载信息中结构基本周期需要考虑填充墙作用而折减吗?

解释:此处结构基本周期主要用于计算风振系数,多数设计单位和审图机构在风荷载信息中填的结构基本周期都是未进行折减的,即直接填入计算周期。

   实际按照相关结构理论和规范要求,此处应该填折减后的结构自振周期,因为在风荷载作用下,结构必然处于弹性状态,填充墙肯定没有开裂和破坏,其斜撑作用会使得结构刚度增大,周期减小,因此填入折减后的结构自振周期才是符合实际情况而且是最合理的。但填入未折减的结构自振周期,风振系数是偏大,风荷载也是偏大,对于结构是偏安全的。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之六

1、框架结构平均重度大致规律?

解释:采用轻质砌块的常规框架结构6、7度区平均重度为12~13KN/㎡,8度区为13~14KN/㎡;当内部隔墙少时取低值,当内部隔墙多时取高值。

2、框架结构需要控制哪些整体指标?

解释:需要控制层间位移角、位移比、抗侧刚度比及楼层受剪承载力比,不需要控制周期比。剪重比、刚重比很容易满足规范要求的。

3、框架结构抗侧刚度比及楼层受剪承载力比不满足规范怎么办?

解释:当底部层高较大时,特别容易造成框架结构抗侧刚度比及楼层受剪承载力不满足规范要求。此时,一般可以采用加强层高较大楼层框架柱和框架梁的截面,必要的时候需要改变结构体系,采用框架-剪力墙结构。

单独在底部层高较大楼层处设置剪力墙或斜撑的方法在计算结果上可以解决上述问题,但使得结构体系较为怪异,底部为框剪结构上部为框架,这其实并不妥当,相当于超限工程。



多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之七

1、水平力的夹角和斜交抗侧力构件方向的附加地震数的区别?

解释:两个参数不同之处

(1)水平了的夹角不仅改变地震作用的方向而且同时还改变风荷载作用的方向;斜交抗侧力构件方向的附加地震方向角仅改变地震作用的方向。

(2)侧向水平力沿整体正交坐标方向作用与沿某夹角方向作用的计算结果应该取其最不利组合来进行构件的设计,但软件中“水平力夹角”参数不能自动取其最不利组合,必须由工程师对计算结果一一比较包络设计。而“斜交抗侧力构件方向的附加地震数”参数是可以自动考虑最不利组合,直接完成构件截面设计。

2、 屋顶构架是否必须满足扭转位移比的要求?

解释:从工程实际分析,对于屋顶构架或高出屋面较多的构筑物,应参与结构整体分析计算,但可适当放宽其扭转位移比限值的要求。



多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之八

1、框架柱轴压比超限怎么办?

解释:方法有二:(1)加大柱截面;(2)提高柱混凝土强度等级。

2、框架柱计算纵筋较大怎么办?

解释:(1)框架柱一般情况下为构造配筋,若少数框架柱或顶层框架柱可能出现计算配筋(即计算纵筋大于最小配筋率),可调整柱截面形状(X向配筋较大则将柱Y向加长,Y向配筋较大则将柱X向加长)。

(2)如很多框架柱都出现计算配筋,则应考虑在合适的位置设置剪力墙成为框架-剪力墙结构,减小框架部分受力。

3、梁抗弯超筋怎么办?

解释:当建筑允许时优先加大梁高;建筑不允许时加大梁宽;梁截面尺寸无法改变时应调整楼盖梁布置,改变梁的受力状态。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之九

1、梁抗剪超筋怎么办?

解释:如果梁较短且是高烈度区,有效方法是将梁高做小,梁宽做大。

2、梁剪扭超筋怎么办?

解释:一般是由于垂直于该梁的次梁弯矩引起的,有效方法是将该次梁点铰接。

3、框架梁柱节点抗剪超如何解决?

解释:对于高烈度区(8度及其以上地区)框架结构经常容易出现节点抗剪不足的问题,尤其是异形柱结构。解决节点抗剪不足有效的方法有两种:

(1)   把框架梁做宽或者框架梁在节点处水平加腋;

(2)   在合适的位置设置剪力墙成为框架-剪力墙结构,减小框架部分的内力。



多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十

1、框架柱纵筋上层比下层大合理吗?

解释:框架柱是压弯构件,上部(尤其是顶层)框架柱一般都是轴压力比较小,弯矩比较大,这是属于大偏心受压状态。大偏心受压状态下轴压力是有利的,即轴压力越大配筋越小,轴压力越小配筋越大。因此在高烈度区或大柱网的情况下就会出现框架柱越到上部楼层柱纵筋越大的现象。

2、梁挠度超限怎么办?

解释:钢筋混凝土受弯构件的挠度应按荷载的准永久组合计算,即不考虑风荷载和地震作用,一般情况下仅考虑1.0恒+0.5活。

(1)   当计算的长期挠度不大于规范限值的1.20倍时,可以用指定施工预起拱值的办法解决,一般施工预起拱值为L/400。

(2)   当计算的长期挠度大于规范限值的1.20倍时,应加大梁高。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十一

1、梁计算裂缝超限怎么办?

解释:钢筋混凝土构件的计算应按荷载的准永久组合计算,即不考虑风荷载和地震作用,一般情况下仅考虑1.0恒+0.5活。容易出现梁计算裂缝超限的情况是:

(1)跨度大于6.0米的简支梁或跨度超过9米的连续梁;

(2)低烈度区跨度大于9.0米且支座配筋率超过2.0%的框架梁;

当计算裂缝不大于规范限值的1.1倍时,可以小直径纵筋减小计算裂缝宽度;

当计算裂缝大于规范限值的1.1倍时,应优先考虑加大梁高。

2、什么是楼板大开洞?

解释:当楼板开洞尺寸大于1个柱网尺寸且洞口尺寸超过对应边长的30%时,一般就可以认为是大开洞。

3、楼板大开洞应采取什么加强措施?

解释:(1)加厚洞口附近(楼板削弱的那个部分)楼板(一般为相邻楼板厚度的1.25倍),配筋率双层双向0.25%;

(2)在洞口周边设置边梁,当不能设置明梁是可以设置暗梁,边梁及暗梁的配筋应加强。边梁的纵筋要放大1.25倍,腰筋应为抗扭腰筋;暗梁宽度可板厚的2~3倍,纵向钢筋配筋率为1.0~1.5%。

(3)计算分析时应在“特殊构件补充定义”中定义为“弹性膜”。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十二

1、梁纵筋有哪些规定和要求?

解释:(1)每排纵筋的摆放的最大根数应满足《砼规》9.2.1条要求;梁纵筋直径不宜小于12mm,选用的梁直径应与梁截面相适应,考虑抗震结构的延性及结构构件的抗裂要求,不宜选用直径很大的钢筋,梁底筋最少根数,当梁宽b≤200时为2,b=250~300时为3,b≥350时为4,当b≥400时应考虑满足箍筋肢距而取相应的最少根数。

  (2)梁纵向受拉钢筋的最小配筋率应满足《砼规》11.3.6条的要求;梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%,梁的纵向钢筋的配置,需满足《抗规》6.3.4条第1和第2点要求;

  (3)梁端截面底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值,应满足《抗规》6.3.3条第2点要求;此条容易因悬挑端上部纵筋伸过支座内侧后,造成内侧梁端截面底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值不满足及内侧支座受拉钢筋配筋率大于2%时,不同的抗震等级对应的箍筋最小直径没有增大2mm;

(4)钢筋的直径级差。同一截面内的梁底或面筋(指受力筋),其直径不宜相差两级,如Ф20可与Ф18, Ф16并用,但Ф22不宜与Ф16并用。

(5)通长筋与架立筋的使用原则:《抗规》6.3.4条

①一、二级框架梁:双肢箍时:拉通两根面筋

            四肢箍时:A:拉通二根面筋+架立筋(2Ф12)

                      B:拉通四根面筋:(二根面筋<1/4座面筋时)

②三、四级框架梁:双肢箍时为2Ф12(与主筋搭接)

            四肢箍时为4Ф12(与主筋搭接)

③普通次梁的架立筋根据跨度可为(2Ф10)或(2Ф12)。《砼规》9.2.6条

(6)架立筋的使用根据甲方对经济性有要求时使用,没有要求的情况下,可以根据箍筋的肢数拉通相应的支座钢筋数量,避免使用小直径通长钢筋与支座钢筋绑扎搭接。

(7)梁纵筋尽量控制支座负筋及跨中底筋的钢筋排数不超过2排。一是考虑支座处钢筋太密,混凝土的浇捣不好施工,不易保证质量,二是从经济性的角度。



多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十三

1、梁箍筋有哪些规定和要求?

解释:(1)梁箍筋加密区配置需满足《抗规》6.3.3条要求,容易违反的地方是一级抗震时箍筋最小直径没有从10开始;加密区箍筋最大间距忽视与梁高的关系,如受建筑条件限制,框架梁梁高为350mm时,箍筋最大间距应满足350/4,取85mm。

  (2)梁箍筋非加密区配置需满足沿梁全长的面积配箍率。《砼规》11.3.9条

(3)梁箍筋肢距需满足《抗规》6.3.4条第3点,一般情况下,350mm以下宽度梁两肢箍,350mm及以上宽度4肢箍,800mm及以上6肢箍,不建议使用奇数肢箍;抗震等级为一级时,梁宽尽量不做300mm,以避免使用3肢箍。

2、梁上起柱需要设置附加箍筋和附加吊筋吗?

解释:梁下部或梁截面高度范围作用有集中荷载,不仅限于次梁,还有吊挂荷载、雨蓬钢梁埋件等,此时梁下部混凝土处于拉-拉的受力的复合状态,其合力形成的主拉应力容易导致梁腹板中产生纵向斜裂缝,因此均需设置附加箍筋或吊筋。受力较小时,优先采用附加箍筋;附加箍筋直径应与该处现有箍筋直径一致。受力较大时,可采用附加箍筋和吊筋组合。

当在梁上托柱时,柱轴力直接通过梁上部受压混凝土进行传递,当梁上柱轴力不大时不用验算柱传递的集中荷载对梁所产生的剪切作用,但如果柱所传递的荷载较大(超过两层时),还需在梁中配置相应的吊筋和箍筋,用以提高框架梁的抗剪性能。千万要注意并不是所有的梁上起柱位置都不必附加吊筋和箍筋,而应该根据梁上柱轴力大小来确定。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十四

1.柱纵向钢筋有哪些要求?

解释:(1)柱全部纵向钢筋的配筋率,不应小于《抗规》6.3.7条的规定值;柱的纵向钢筋的配置,需满足《抗规》6.3.8条要求;

(2)柱的纵向受力钢筋直径不宜小于12mm,纵向钢筋净间距不应小于50mm,且不大于300mm,圆柱中纵向钢筋根数不宜少于8根,不宜少于6根,且沿周边均与布置。

2.柱箍筋有哪些要求?

解释:(1)柱箍筋的配置,需满足《抗规》6.3.9条要求;尤其注意柱端箍筋加密区箍筋的最小体积配箍率要求。

(2)梁柱节点核心区箍筋大于柱端加密区箍筋时,需单独指定节点核心区箍筋。柱配筋时,需先判断柱子是否是短柱,如果剪跨比小于等于2,柱箍筋需全高加密。

(3)柱箍筋肢数按下列图形确定:

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2.柱箍筋有哪些要求?

(4)纵筋根数超过上图中箍筋肢数时,允许纵筋隔一拉一,不需要再增加箍筋肢数,以免核心区箍筋太多影响节点核心区混凝土的浇捣而影响质量。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十五

1.板的受力钢筋有哪些要求?

解释(1)板的最小配筋率需满足《砼规》8.5.1条要求;

(2)板钢筋的直径通常用的最多是右上方的Φ8和Φ6,一般板面用Φ8,板底钢筋用Φ8或Φ6。钢筋的间距需满足《砼规》9.1.3条要求。常用的受力钢筋的直径从考虑施工方便的角度看,通长采用100、125、150、175、200mm,如果需控制经济性,则根据计算结果选取对应的面积最接近的间距,如板支座处计算结果308mm2,可直接选用Φ8@160。钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%,《砼规》5.4.3条。

(3)板的受力钢筋的长度需满足《砼规》9.1.4条要求;

普通楼板:负筋采用分离式配筋方式,当跨度≥4.5m时负筋拉通50%;

屋面板:双层双向拉通,支座处可搭配附加短筋,附加短筋长度可取净跨1/5。

2.等高井字梁的交点,是否设置附加箍筋或吊筋?

其吊筋构造要求如何?

解释:江湖中绝大多数设计单位做法是在等高井字梁交点的四边每侧构造设置3根附加箍筋。其实如果两向跨度、截面、受力、配筋均相同时,则两方向井字梁从受力上讲没有主次之分,共同受力,此时可以不设置附加箍筋。即使考虑到活荷载不利布置及实际活荷载分布的差异性导致次梁内力存在差异,可以在井字梁每侧附加一道箍筋即可。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十六

1、关于伸缩缝最大间距问题?

解释:(1)当采用有效措施下,一般常规项目伸缩缝最大间距可比规范要求放宽2倍左右。温差叫小地区更是可以放宽。

(2)减小温度应力措施:1顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率,对于剪力墙结构,这些部位的最小构造配筋率为0.25%,实际工程一般在0.3%以上;2顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层;3现浇结构两端楼板中配置温度筋,配置直径(8)较小、间距较密(150mm)的温度筋,能起到良好的作用。

(3)减小混凝土收缩应力措施:1每30~40m间距留出施工后浇带,带宽800~1000mm;钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在45d后浇灌;2采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂。

2、隔墙下不布梁如何处理?

解释:楼板上砌有固定隔墙且墙下不设梁时,可采用等效均布荷载作为恒载考虑。双向板可用该墙的线荷载除以与板垂直的跨度进行等效。单向板可用该墙的线荷载除以短跨进行等效


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十七

1、当塔楼建筑组合平面长度较大时,应如何处理?

解释:高层住宅小区中经常会出现组合建筑平面的情况,当建筑组合平面长度较大时,在不影响建筑使用功能和立面的前提下,一般应通过抗震缝将其分分隔成几个长度较小、平面较规则的结构单元。这样不仅使得结构受力简单,而且会较大幅度地降低结构造价。

2、当裙楼平面长度较大时,应如何处理?

解释:高层住宅小区中经常会出现一个大裙楼上部有多个塔楼的情况,在不影响建筑使用功能和立面的前提下,一般宜在裙楼平面多个塔楼间设置抗震缝,避免形成超长大底盘多塔楼结构。这样可使得结构受力简单,结构设计难度降低,而且会降低结构造价。

3、剪力墙布置原则有哪些?

解释:(1)缝凸角必布墙,楼梯、电梯必布墙,墙墙宜对直联合。

(2)剪力墙间距:6度、7度宜6~8米,8度宜3~5米。

(3)剪力墙形状宜双向且简单,优先L形、T形,其次用一字形、C形,偶尔用工形、Z形;

(4)凡是约束边缘构件不能做成高规图7.2.15样式的墙肢都应该尽量少用。

(5)多用普通剪力墙,少用甚至不用短肢剪力墙。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十八

1、剪力墙混凝土等级的经验取值是多少?

解释:(1)对于6、7度设防地区,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C60,30层C50,20层C40。

(2)对于8度设防地区或基本风压大于0.8的地区,,一般来说结构底部剪力墙混凝土等级为40层C50,30层C40,20层C35。

2、剪力墙厚度和长度的经验取值是多少?

解释:(1)剪力墙厚度h与楼层数n关系:6度为h=8n,7度为h=10n,8度为h=12~15n,且h≥200mm。

(2)剪力墙长度L:不超过30层的建筑,6、7度剪力墙长度较短,一般为8.5~12h;8度区剪力墙长度较长,一般为12~20h。

3、是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米?

解释:(1)一般来说,在一个结构平面中,剪力墙的长度不宜相差过大,通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米,否则其将吸收过大的地震力,在地震时将首先破坏,对抗震是十分不利的。

  (2)当剪力墙围合成筒体时,各片之间互相作用形成一个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高,因此筒体墙段长度可以大于8米。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之十九

1、上下楼层剪力墙长度可以变化吗?

解释:(1)一般情况下,上下楼层改变剪力墙厚度,保持剪力墙长度不变。

(2)当为了保证上下楼层建筑空间净尺寸相同,也可以保持剪力墙厚度不变,改变剪力墙长度。

(3)一般不采用既改变剪力墙厚度又改变剪力墙长度的做法。

2、是否所有的剪力墙墙段长度都不能大于8米?

解释:(1)一般来说,在一个结构平面中,剪力墙的长度不宜相差过大,通常要求最长剪力墙与多数剪力墙长度相比不应大于2.5。单片剪力墙长度一般不宜大于8米,否则其将吸收过大的地震力,在地震时将首先破坏,对抗震是十分不利的。

  (2)当剪力墙围合成筒体时,各片之间互相作用形成一个空间整体,其抗侧刚度和抗侧能力均大幅度提高,因此筒体墙段长度可以大于8米。

3、是否可以采用大部分由跨高比大于5的框架梁联系的剪力墙结构?

解释:大部分由跨高比大于5的框架梁联系的剪力墙结构其受力性能类似与框架结构,对抗震性能较差。因此对于层数不多的6、7度设防地区是可以采用的,对于高烈度区则应尽量避免采用。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十

1、一个方向剪力墙长而多,另一方向剪力墙少而短的结构是否合理?

解释:(1)在长方形平面的酒店、公寓等项目由于建筑要求经常会出现这种结构。这种结构一个方向受力性能解决纯剪力墙,另一个方向呈框剪受力状态,抗震性能不好,宜在墙短而少的方向尽可能布置多剪力墙,宜尽量避免类似结构的出现。

  (2)当不可避免时,应注意采取措施提高剪力墙少而短方向的抗震性能,如提高该方向剪力墙及框架梁的抗震等级。

2、剪力墙住宅结构剪重比规律?

解释:层数超过20层的剪力墙住宅结构计算剪重比有如下规律:

(1)6度区计算剪重比通常小于规范要求,但不宜小于规范要求的90%,否则应加强结构抗侧刚度;

(2)7度区计算剪重比宜接近规范要求;

(3)8度区计算剪重比一般为规范要求的1.5~2倍。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十一

1、高层结构自振周期一定要“平动、平动、扭转”吗?

解释:高规仅要求第一扭转为主的振型周期与第一平动为主的振型周期比值小于0.9,并为要求两个方向的第一自振周期与扭转为主的第一振型周期均小于0.9。工程设计是中是允许出现“平动、扭转、平动”的振型,但应注意两个主轴方向的第一平动周期的比值不大于0.8。否则说明两个主轴方向抗侧刚度相差过大,应调整和优化结构布置。

2、高层结构周期比不满足规范要求怎么办?

解释:T=2π(m/k) 1/2,这说明周期的本质是刚度,因此周期比的本质是结构平面抗扭刚度与平动刚度的比值。当周期比不满足规范要求时,说明结构平面抗扭刚度过小或平动刚度过大。解决方法有两种:

(1)   当结构抗侧刚度较为合适时,应提高结构抗扭刚度,最有效的方法就是在离刚心最远的地方布置剪力墙或加长剪力墙。

(2)   当结构抗侧刚度过大且层间位移角远小于规范限值时,可削弱中间部位剪力墙或核心筒以降低平动刚度。

(3)   需要注意的时,应谨慎采用将核心筒弱化成离散单独墙肢的办法,因为核心筒具有高效的抗震能力。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十二

1、  连梁的抗震等级怎么确定?

解释:连梁是剪力墙的组成部分,无论连梁跨高比是否小于5,其抗震等级均与其相连的剪力墙相同。当连梁跨高比大于5时,宜按框架梁设计,箍筋不必全长加密。

2、连梁的输入方式?

解释:连梁是剪力墙设计中的关键。连梁跨高比对结构整体刚度和结构抗震性能具有决定性的作用,连梁跨高比宜控制在2.5~5.0。跨高比大于5的连梁应按梁输入计算分析,跨高比小于2.5的连梁宜按剪力墙开洞输入计算分析,跨高比在2.5~5.0的连梁应根据工程情况判断采用合适方式输入计算。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十三

1、剪力墙结构平均重度的经验数据?

解释: 工程设计中最常见的高层剪力墙住宅项目(采用轻质隔墙材料),其平均重度规律一般如下:

(1)6度设防地区:20层为13.0KN/㎡;30层为14.0KN/㎡;40层为15.0KN/㎡;

(2)7度设防地区:20层为14.0KN/㎡;30层为15.0KN/㎡;40层为16.0KN/㎡;

(3)8度设防地区:20层为15.0KN/㎡;30层为16.0KN/㎡;40层为17.0KN/㎡;

户型较小,隔墙较多时平均重度将偏大;户型较大,隔墙较少时平均重度将偏小。

  若SATWE计算结果中平均重度与上述规律相差超过10%时,应到PMCAD“②平面荷载显示校核”仔细校核荷载输入是否正确。当计算结果中平均重度偏大时,一般可能是荷载输入偏大或重复输入线荷载;当计算结果中平均重度偏小时,一般可能是荷载输入遗漏。

2、高层住宅框剪结构,地震作用下的楼层最大值层间位移角X方向1/2900,Y方向1/1900是否满足要求?

解释:从位移角数值看,说明X、Y向的刚度不等且差别较大,宜按照规范控制结构在两个主轴方向的动力特性宜相近,一般控制到两个方向相差20%以内。宜进行结构布置调整。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十四

什么是短肢剪力墙?

解释:(1)《高规》7.1.8条注1规定“短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm(小于或等于300mm)、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙;”。例如200X1500就属于短肢剪力墙,但200X1650就是一般剪力墙,而墙厚大于300的剪力墙350X1750则属于一般剪力墙。

(2)必须注意《高规》7.1.8条条文说明规定“对于L形、T形、十字形剪力墙,必须是各肢的肢长与截面厚度之比最大值大于4且不大于8时,才划分为短肢剪力墙”。例如L形一个墙肢长厚比大于8,另一个墙肢长厚比小于8应属于一般剪力墙。

 (3)此外,《高规》7.1.8条条文说明还规定“对于采用刚度较大的连梁与墙肢形成的开洞剪力墙,不宜按单独墙肢判断墙肢其是否属于短肢剪力墙”。此处刚度较大的连梁是指梁高,跨高比的连梁《北京院结构技术措施》规定“有翼墙相连的短肢墙(翼墙长度不小于翼墙厚度的5倍)也可不作为短肢剪力墙”,例如L形剪力墙,若两个方向的墙长与墙厚之比均为5~8,则该剪力墙仍然可以按照一般剪力墙进行设计。但《高规》类似含义的规定,设计时该意见可仅供参考。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十五

框架-剪力墙的倾覆力矩的合适范围是多少?

1、框架-剪力墙的倾覆力矩的合适范围是多少?

解释:要使得框架-剪力墙成为具有二道防线的有机组合结构体系,就应该合理布置布置和设计剪力墙和框架,使得刚度特征值处于合理范围1~2.5 。根据相关研究和设计实践,当刚度特征值处于合理范围1~ 2.5 时 ,地震作用下最大楼层位移角的楼层高度约为0.6H 左右,对于20 层高的建筑框架部分承受的倾覆弯矩为40% 左右,对于30 层高的建筑框架部分承受的倾覆弯矩为30% 左右,对于40 层高的建筑框架部分承受的倾覆弯矩为20% 左右,此时框架-剪力墙设计最为合理、协同工作最有效,结构造价最为经济。

2、部分框支剪力墙中框支框架承担的倾覆力矩比值是看“规定水平力框架柱及短肢墙地震倾覆力矩百分比(抗规)”对应的数据吗?

解释:不是。

部分框支剪力墙中上部剪力墙的剪力通过转换层变化为框支柱的轴力,因此,框支框架承担的倾覆力矩比值是看“规定水平力框架柱及短肢墙地震倾覆力矩百分比(轴力方式)”。如果按抗规模式计算的倾覆力矩进行判断将会得出错误的结论,对结构安全造成重大隐患。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十六

1、部分框支剪力墙转换层上一层剪力墙老是超筋怎么办?

解释:在部分框支剪力墙结构中经常会出现转换层上一层剪力墙老是超筋的情况,而且一般都是水平筋超,也就是抗剪超。其根本原因是由于PKPM中框支梁采用梁单元模拟,上部剪力墙采用墙元模拟,梁单元与墙单元的连接情况与实际情况不符造成的。真实情况是转换层上一层剪力墙水平剪力比计算结果要小很多,因此PKPM的计算结果是不太合理的。解决办法有两种:

(1)   采用墙元模拟框支梁,即框支柱和框支梁用剪力墙开洞的方式生成。

(2)   框支梁仍然用梁单元模拟,但将转换层分成两层建模。如转换层层高6米,框支梁2米高,则将其分为一个5层高的转换层+(0.5框支梁梁高=1.0米)的上部标准层,上部标准层计算结果以转换层上第二层计算结果为准。

2、如何根据上部结构和地质情况快速选择基础类型?

解释:地面下5米以内(无地下室)或底板底处土的地基承载力特征值(可考虑深宽修正)与结构总平均重度

之间关系对基础选型影响很大,一般规律如下:

(1)若可采用独立基础;

(2)若,可采用条形基础;

(3)若可采用筏板基础;

(4)若,应采用桩基础或进行地基处理后采用筏板基础。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十七

1、独立基础一般采用锥形基础还是阶梯形基础?

解释:锥形独基和阶梯形独基在实际工程中均有做的。锥形基础支模工作量小,施工方便,但对混凝土塌落度控制要求较严格。阶梯形独基支模工作量较大,但对混凝土塌落度控制要求较松,混凝土浇筑质量更有保证,因此阶梯形独基应用范围更大。

2、阶梯形独立基础最小配筋率如何计算?

解释:可以按最危险截面控制最小配筋率。一个设计合理的阶梯形独立基础一般都是第一阶最危险(长高比一般为2),因此当设计合理的阶梯形独基可按第一阶截面控制最小配筋率,而不必按全截面控制。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十八

1、筏板合理厚度如何取值?

解释:(1)江湖中一般按50mm每层估算一个筏板厚度,其实这只是一个传说。筏板厚度与柱网间距、楼层数量关系最大,其次与地基承载力有关。一般来说柱网越大、楼层数越多,筏板厚度越大。

(2)根据老庄研究,对于20层以上的高层剪力墙结构,6、7度可按50mm每层估算,8 度区可按35mm每层估算;对于框剪结构或框架-核心筒结构,可按50~60mm每层估算。局部竖向构件处冲切不满足规范要求时可采用局部加厚筏板或设置柱墩等措施处理。

2、筏板基础中很多剪力墙JCCAD不能进行冲切验算怎么办?

解释:关于筏板冲切验算,规范仅规定框架柱和核心筒必须进行验算,对于普通剪力墙冲切是没有规定的,这不是规范的疏忽。在同一工程中,如果框架柱、核心筒及短肢剪力墙的冲切都满足规范要求,那么普通剪力墙肯定是满足规范要求的。如果一定要出普通剪力墙的冲切计算书,可以采用工具箱中筏板冲切进行,按等周长的原则将剪力墙等效成形状类似的矩形柱进行验算即可。


多高层钢筋混凝土结构最困惑的系列问题及其解决办法之二十九

1、筏板沉降如何计算?

解释:筏板基础沉降计算应按勘察报告输入地质资料,并采用单向压缩分层总和法-弹性解修正模型进行计算。需要注意的计算沉降调整系数需要根据工程经验进行合理取值,一般土质较差时可取0.5,土质较好时可取0.2。

2、筏板基础要否进行裂缝验算,筏板最小配筋率是0.15%还是0.2%?

解释:一般情况下筏板基础不需要进行裂缝验算。原因是筏板基础类似与独立基础,都属于与地基土紧密接触的板,筏板和独基板都受到地基土摩擦力的有效约束,是属于压弯构件而非纯弯构件。因此筏板基础和独基一样,不必进行裂缝验算,且最小配筋率可以按0.15%取值。 


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