前面设计篇从基础到荷载取值再到各结构体系的设计的基础知识都有了一定的交代。本模块就设计院具体的设计工作是如何开展的进行详细的论述。
首先要明确我们的 设计目标 :安全可靠、建筑功能适用、结构造价适宜。再者明确 设计核心 :体系选型与结构布置合理,结构计算与内力分析正确、细部设计与构造措施周密。
从大方面确定结构整体的可行性,结构布置的合理性(关注竖向构件分布及水平构件支撑条件),使建筑在此基础上继续深化,形成各专业都可行,且总体上合理的建筑方案。此阶段结构专业应尽早介入,协助建筑师控制好建筑的 高宽比 、 长宽比 ,运用结构 概念设计 和 结构抗震设计的基本要求 ,避免建筑方案推进到一定阶段经甲方确认后,结构方案不合理的被动局面。具体的步骤如下:
确定结构设计基本参数
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1、建筑结构安全等级、抗震设防分类
2、设计使用年限、设计基准期
3、抗震设防有关参数-本地区设防烈度、抗震设防准、 场地类别、基本地震加速度、设计地震分组、场地特征 周期
4、风荷载、雪荷载
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结构选型
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根据建筑使用功能、平面尺寸、建筑高度、抗风、抗震要求,确定合理的结构体系、材料,混凝土,钢结构,混合结构
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结构分缝
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从结构规则性、超长问题,沉降等方面出发,考虑是否设置温度缝、沉降缝、防震缝,确定缝宽度。
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结构布置
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竖向、水平构件布置,确定构件支撑关系和传力关系的可行性和合理性
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结构试算 整体分析
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此阶段注重结构整体分析,重点在结构体系主要控制指标的把握上,如周期比、位移角、位移比、层间地震剪力系数、剪重比、倾覆力矩比
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1.确定抗震等级 2.基本参数选择 3.荷载估算 4.截面选择 5.确定嵌固端 6.计算结果的判断 7.规则性判断,是否超限
在方案设计的基础上调整深入细化,确定结构布置和构件截面的合理性和经济性,以此作为施工图阶段的依据。
此阶段结构专业应注意与甲方的沟通:
(1)重视设计任务书,要求甲方尽早提供,同时对任务书内容及时沟通反馈;
(2)要求提供地勘报告,可以是可参照的报告,初勘,详勘;
(3)重视交付甲方的设计文件,应视为一次得到甲方确认的机会而不是应付了事,尤其有限额设计要求及优化咨询单位介入的情况,
注意将希望得到甲方确认、有扯皮风险的资料整理全面,如荷载取值、主要截面尺寸、总说明等,避免施工图阶段翻车及限额设计风险。
任务书分析
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关注建筑功能要求,结构设计相关要求是否合理,限额设计是否合理,有无新技术(新)材料应用的要求等
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各专业条件梳理
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此阶段各专业介入,要求建筑专业提供汇总给排水、暖通、电气、消防等专业需求的条件图,同时注意总图条件。
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荷载取值深化
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根据建筑做法及设备荷载提资,深化细化荷载统计
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结构平面布置深化
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根据建筑汇总各专业的条件深化结构平面布置
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上部结构计算分析深化
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包括(1)整体分析(2)局部补充分析(3)构件验算分析,本阶段除关注整体指标外,还应注意因构件配筋超限可能涉及的结构布置的调整,注重概念设计及包络设计的运用,以最基本的结构理念解决复杂问题。
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地基基础设计
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核查地勘报告,基础选型计算(承载力,变形,注意是否考虑抗震设计),确定地基处理措施。
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确定结构加强部位及措施、结构特殊处理
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综合上部结构及地基基础分析,确定需加强部位及措施,对于结构超长、抗浮设计、施工要求等提出处理措施。
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专业配合条件梳理:
1.±0.000标高,室内外高差,回填土高度——确定基底标高,纯地下部分顶板标高及荷载
2.典型剖面图——关注门窗洞口尺寸确定结构梁高
3.建筑面层做法——确定结构标高,平面荷载
4.升降板位置及标高——因功能要求结构可能涉及升降板,如卫生间、厨房、设置排水沟 的特殊功能房间等,注意回填荷载
5.设备用房及特殊功能房间位置、设备尺寸及重量——确定功能用房荷载,注意水箱间等 对荷载影响较大房间
6.平面楼、电梯间位置及主要洞口——影响平面布置
7.确定结构板边线——影响悬挑部分结构设计,挑梁或挑板的判断
8.人防防护等级及范围
9.楼板主要洞口
10.电梯坑集水坑位置及深度
计算分析示例:
1.整体指标,规则性的再判断
2.根据项目需要,斜向地震作用补充分析,多程序验证分析,弹塑性分析
3.局部补充分析——对关键部位及受力复杂部位补充分析
4.嵌固端的最终确定——注意计算嵌固端与构造嵌固端,确定的是构造嵌固端
5.考虑竖向构件截面收级
6.考虑混凝土标号收等级
7.根据构件超限及配筋率情况调整确定合理截面
地基基础设计:
1、核查地勘报告——关注持力层、地基承载力、地基变形相关参数、地下水相关(腐蚀性、抗浮设计水位、抗浮设防水位)、抗震要求(抗震地段、场地类别、液化判别)、勘察点布置及勘察深度是否满足要求等。
2.基础选型——独立、条形基础,独基 防水板基础,筏板、箱型基础,桩、墩基础
3.地基承载力验算——注意软弱下卧层判断
4.变形验算——注意场地大面积填方,回弹再压缩变形的影响
5.地基处理判断及措施
成果将交付现场施工的技术文件,需保证图纸质量,做到总说明内容充分适用于项目,目录编排准确,图纸内容完整不缺项,图纸索引准确无误,表达不重不漏。
此阶段应注重将建筑设计真正落地的细节方面的考虑,保证交付文件满足施工要求,不应出现方案性质的调整。
各专业条件梳理
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阶段各专业深入介入,要求建筑专业提供汇总给排水、暖通、电气、消防等专业需求的详细条件图。
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施工图规划
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图纸量估算,目录编排,图幅控制,比例选择,绘图软件参数设置。
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结构平面布置深化
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根据建筑汇总各专业的条件深化细化结构平面布置
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结构计算分析深化
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根据平面深化调整计算,根据配筋结果最终确定构件合理尺寸,关注构件层面的验算复核
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平面配筋图绘制
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细化配筋统一措施,关注加强部位的具体结构措施,注意详图的准确索引
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详图绘制
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与平面配合明确详图范围确保不漏不重
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专业对图
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常会出现第三版条件图之后专业修改未互相通知的情况,作为交付蓝图前最后一次专业配合机会,应重视专业对图机会。
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专业配合条件梳理:
1.平面使用功能详细分布,楼层空洞位置及尺寸——细化结构平面布置,荷载复核
2.建筑做法表详细提资——荷载复核,注意屋面找坡结构还是建筑做、吊顶做法等
3.设备用房及特殊功能房间位置、设备尺寸及重量再确认
4.外立面做法及结构板边线——荷载复核,挑梁或挑板的再判断,结构边线细化
5.楼梯平面尺寸及竖向排布——应主动与建筑配合尽早确定楼梯平面位置、尺寸及竖向排布(可单线排布提资结构配合),避免因楼梯排布造成结构竖向构件不连续等问题。
6.门厅等突出主要平面的部位尺寸及标高——应主动与建筑配合尽早确定,考虑结构挑出还是布置竖向构件,将影响建筑平、立面
7.自动扶梯平面位置、尺寸、梯坑位置及尺寸、净高要求——建筑应与扶梯厂家确认后提资,注意结构方案对净高的影响
8.电梯间门垛墙尺寸——建筑应与电梯厂家确认后提资
9.汽车坡道斜车道坡长,出入口位置及标高——确定坡道范围及结构做法
10.集水坑尺寸、定位及确认排水沟与结构构件的关系
11.人防分区范围线,人防门编号
详图梳理:
1.楼梯、人防口部详图
2.自行车、汽车坡道详图
3.水池详图
4.外墙、人防墙(临空墙、人防外墙、人防隔墙、门框墙)详图——可画通用图,建筑条件满足一定深度即可提前作业
5.出地面、屋面风井详图
6.墙身详图——挑板做法、造型做法。注意判断需考虑满水荷载的情况。
7.节点做法详图——构件开洞补强、平面反沿、卷帘门刮板、女儿墙
8.电梯坑、集水坑详图
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