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控制含钢量的技术措施(申请加精)

发布于：2009-11-09 10:56:09 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

PKPM 结构计算及模型调整

选取合理的设计参数

一根据工程概况可确定如下参数：

长度：可确定是否设计伸缩缝，抗震缝，缝宽见《抗规》 GB50011-2001, 现浇屋面板配温度筋《砼》第 10.1.9 条，现浇砼基础是否设计伸缩缝或后浇带。

宽度：高宽比是否满足，根据平面的凹凸形状判断平面是否规则，见《抗规》 GB50011-2001 第 3.4.1-3.4.6 条。是否选用空间计算程序。

高度：高宽比是否满足，与结构类型有关。根据《抗规》 GB50011-2001 第 3.4.2 条，判断竖向是否规则。是否选用空间计算程序。

平面形状：判断平面是否规则，可确定是否设计伸缩缝，抗震缝，是否划分为若干单元，是否选用空间计算程序。

工程设计等级：按 2002 年 8 月 29 日建设部第一百零二号令附：工程类别及等级确定。（分特级，一级，二级，三级）

二根据工程功能和结构类型可确定如下参数：

1 抗震设防分类：按 GB50223 确定建筑抗震设防分类：甲类，乙类，丙类，丁类

2 抗震等级：根据结构类型按 GB50011-2001 确定抗震等级：一级，二级，三级，四级

3 地震设防烈度和分组：按 GB50011-2001 确定

4 结构安全等级：按 GB50060-2001 《建筑结构可靠设计标准》确定，安全等级一级， 100 年合理使用年限， γ0=1.1 ；安全等级二级， 50 年合理使用年限， γ0=1.0 ；安全等级三级或设计使用年限 1-5 年的结构构件 ,γ0≥0.9

5 砌体的施工质量控制等级：按 GB50003-2001 第 3.2.1 条确定 (B 级， C 级）

6 地基基础设计等级：按 GB50007-2002 第 3.0.1 条确定（甲级，乙级，丙级），以确定是否需要验算地基变形

7 建筑场地类别：根据地勘报告确定建筑场地类别（ Ⅰ 类， Ⅱ 类， Ⅲ 类， Ⅳ 类），以及获得场地卓越周期，避免因结构自振周期接近场地卓越周期而产生共振。

结构计算及模型调整

在结构方案确定以后，并且收集了大量设计信息，设计参数已经选定的情况下接下来的工作就是结构建模计算和调整修改的工作，这项工作大多数要往返多次才能取得合理的结构模型。

建模之前，一定要通读结构计算所选用的程序使用说明书，这是特别重要的。只有全部了解程序使用手册的内容，才能更好的运用，为下部建模作准备。

初次建模时，结构构件尺寸及技术条件都是以设计经验和规范确定的，框架结构梁柱尺寸按《抗规》 GB50011-2001 第 6.1.5, 第 6.3.1, 第 6.3.2, 第 6.3.6, 第 6.3.7 条。初次建模完成后便进行结构计算，在结构计算前处理部分，特别要注意计算程序所要求输入的各项软件所需的参数，一类是技术参数，一类是条件参数。条件参数是工程本身在特定条件下所具有的；技术参数，主要是软件内部根据规范或设计常规所需要确定的，例如是否考虑 P-Δ 效应，选 CQC 法，选取振型个数等。

在计算完成后，打开计算结果文件，首先要察看的是层间位移是否满足规范要求， ( 如框架结构为 1/550), 如不满足表明梁柱刚度过小，应加大梁柱尺寸或提高砼强度等级。另外建筑物的高宽比不得超过规范（如高规中框架结构要求小于 4 ）。接下来需要查看的是结构自振周期 T1, 如 T1,T2,T3 相差很近，表明该结构前几个振型联系紧密，如前面技术参数选择了耦联就是合理的，否则应返回重新选择耦联，重新计算。需要说明的是 T1 值应在计算前处理部分，风荷载计算内容中的自振周期中填入，程序用来计算风振系数 , 以接近实际的风载作用效应。当然，此时 T1 应是在将结构模型调整合理的情况，在返回重填重算，以求得接近实际的计算结果。《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2002 第 4.3.5 条中规定结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比， A 级高度建筑不应大于 0.9 ， B 级高度建筑；混合结构高层建筑及本规程第十章所指的复杂高层建筑不应大于 0.85, 这也是调整楼面刚度梁柱尺寸的依据。

另外，还要避免因结构自振周期接近场地卓越周期而产生共振。

其次查看柱的计算结果信息，柱计算结果要看如下的内容：轴压比是否超规范，见《抗规》 GB50011-2001 第 6.3.7 条，如超需调整柱尺寸及砼等级。如柱纵向筋，是否超筋，有没有办法配筋，规范要求纵筋净距不大于 200 ，同时又不得小于 50 ，对角柱中柱最小配筋率规范有要求，见《抗规》 GB50011-2001 第 6.3.8-6.3.14 条，如不满足同样要调整柱。

第三是察看梁的计算结果信息。梁的计算结果查看如下内容：纵筋的超筋情况，配箍超筋情况，虽未超筋，但实际是否可配，梁纵向钢筋要放几排，每排根数，此两项是梁尺寸、砼强度等级调整的依据，见《抗规》 GB50011-2001 第 6.3.3-6.3.7 条。另外需注意的是梁平面平法施工图中调整钢筋是要逐个梁进行，以确定梁的跨数和实际支座情况，出图后要对梁的编号后缀都须核实更改，柱的平法图中要注明柱的纵筋锚固搭接构造和箍筋加密区尺寸位置按各柱的实际高度尺寸确定，柱的纵筋在两个方向的配筋都要够，柱的角筋不能公用，如公用配筋将不满足。

以上主要是对框架结构的模型修改和结构计算过程中需运用的技巧和方法。对于其他结构，同理可以按上面的思路进行模型修改和调整，只不过其他结构规范有相应的要求，所以要想搞好结构设计，熟悉和掌握及运用规范是做好结构设计的前提。如框架 - 剪力墙结构，除对于框架梁柱有要求外，还有剪力墙的厚度，剪力墙的合理数量，剪力墙的设置部位，剪力墙的刚度等都是需要合理设置和调整的。

控制含钢量的技术措施

1. 主题内容和适用范围

本技术措施为了规范华方公司在建筑结构控制含钢量的设计，在“安全、经济、适用”的原则下追求合理的含钢量而编写本技术措施说明。

本技术措施适用于华方公司在工程建筑结构控制含钢量的设计中常见问题，但常被忽视的问题，而提出了具体的设计要求。

2. 依据

本措施是在国家相应标准及规范的基础上，结合多年工程实践经验编制而成。

3. 本措施涉及术语： 配筋、剪力墙、风压、箍筋等

4. 相关措施要求：

4.1 结构选型与布置要合理：

4.1.1
抗震设防的高层建筑平、立面宜简单、规则、对称；不宜采用不规则、特别不规则的结构体系；宜避免采用错层，转换层、加强层、连体、大底盘多塔楼等复杂结构体系；不应采用严重不规则的结构体系。

4.1.2
建议建筑专业尽量少采用无角柱转角窗、坡屋面、大于 8m 的柱网等结构形式。

4.1.3
建议给排水专业在无地下室时尽量把地下水池设在建筑物以外。

4.2 结构计算与内力分析要准确：

4.2.1 设计参数要合理，按表一执行。表一

序号	参数	数值	序号	参数	数值
1	场地类别	Ⅱ	12	周期折减	按实际
2	水平力与整体坐标夹角	按实际	13	0.2 剪力调整	按实际
3	梁端弯矩调幅	0.8	14	梁端考虑刚域	是
4	梁弯矩放大	1.0
5	扭矩折减	0.4	16	柱配筋计算原则	按单偏压计算
6	修正后基本风压	0.65	17	不规则结构	是
7	地面粗糙类别	B	18
8	体形系数	1.3	19	考虑偶然偏心	高层考虑 , 多层不考虑
9	中梁刚度放大	1.8	20	考虑双向地震	是
10	连梁刚度折减	0.7	21	偏心地震	是
11	结构类别	按实际	22

4.2.2
对于计算结果要进行认真分析，不能拿来就用。对个别计算结果明显不合理的部分，要采用多种计算方法或力学概念去分析，然后按照合理的计算结果和构造再进行配筋。

4.3 细部设计与构造要合理经济：

4.3.1 地下室底板设计：地下室底板采用 PKPM 程序中厚板有限元计算或经验系数法计算，配筋采用通长（ 16@150 ， 14@150 ）与局部加强相结合的办法。荷载取暴雨未排及时，室外地坪为计算水位。 4.3.2 框架柱：框架柱的构造配筋比规范规定提高 0.1% 。计算配筋过大（主筋＞ 2% ，箍筋 ≥ 12@100 ）时，应调整整柱截面。但矩形柱竖向筋不得小于 16 ，异形柱不得小于 12 。

4.3.3 剪力墙：长墙（宽高比＞ 8 ）水平筋与竖向筋，构造配筋 200 宽墙可以采用 48@200 。

4.3.4 梁：

①地梁箍筋在满足抗剪要求时，无须支座加密；

②尽量少采用 350 以上宽的梁；

③单跨非框架梁架立筋，当跨度≤ 3m 时，采用 2 12(2 10) ；当 3m ≤跨度≤ 6m 时，采用 2 14(2 12) ；当跨度〉 6m 时，采用 2 162 （ 14 ）；

④关于梁平面配筋标准层的表达：框架结构最多 3 层作为一个标准层，框剪结构层最多 5 层作为一个标准层。

⑤当框架梁跨度大于 8m 时，应控制梁底裂缝配筋，可不控制支座裂缝配筋。

⑥悬挑梁底筋： Satwe 计算结果不合理，应按表二执行。

表二

底筋最小配筋量

梁跨度 L	L ≤ 1000	1000 ＜ L ＜ 1500	1500 ≤ L ＜ 2000	2000 ≤ L ＜ 2400
梁宽度 b	200	250	250	300	250	300	250	300	350
底筋	2 Φ 10	2 Φ 12	2 Φ 12	3 Φ 12	2 Φ 14	3 Φ 14	2 Φ 16	3 Φ 14	4 Φ 14
梁跨度 L	2400 ≤ L ＜ 3000	3000 ≤ L ＜ 4000
梁宽度 b	250	300	350	300	350	400
底筋	2 Φ 16	3 Φ 16	4 Φ 16	3 Φ 16	4 Φ 16	4 Φ 16
列表考虑因素：底筋间距不大于 200 ， b ≥ 350 时采用四肢箍筋

4.3.5 板：

①与边梁相连的楼板按简支计算，支座配筋按最小配筋率控制；

②当板计算跨度大于 4m 时，应控制板底裂缝配筋，可不控制支座裂缝配筋；

③首层、屋面层应配置通长面筋，但通长筋不宜大于Φ 8@150 或 10@200 ；

④楼梯跨度超过 4m 时，采用梁式楼梯；

⑤砼板最小配筋按表三、表四执行；

表
三

表
四

4.4 材料的选择

4.4.1 梁、柱、地下室底板尽量采用 HRB400 钢筋；

4.4.2 现浇楼板推广采用冷带肋钢筋；

4.4.3 首层人防楼面采用预应力钢筋。

4.5 荷载的合理选用

4.5.1 风荷载选取东莞市各镇区 10 年、 50 年、 100 年重现期的风压值分别不低于 0.35KN/m2 、 0.55KN/m2 、 0.65KN/m2 。基本风压的重现期与设计使用年限应一致。但安全等级为一级或高度超过 60m 的高层建筑，其基本风压应按 100 年重现期的风压值采用。

4.5.2 首层楼面宜考虑施工荷载≥ 10KN/m2 。构件承载力验算时，施工荷载的分项系数可取 1.0 。 Satwe 程序计算时按活载 7.5KN/m2 输入，考虑施工荷载时可不再考虑使用活荷载。

4.5.3 地下室顶板考虑园林设计，若无特别覆土厚度要求时，一般按 1.0m 厚考虑，土的容重取 16KN/m3 ，活荷载按 3.5KN/m2 ，消防车道按地沟做盖板处理方式，总荷载与有覆土时相同。

4.5.4 常用建筑墙体及屋面荷载按表五、表六执行。

建筑墙体荷载（ KN/M2 ）表
五

砌块名称墙厚	灰砂砖（粘土砖）	加气混凝土	砼空心砌块
１２０	３ .1	-	2.36
１８０	4.1	-	-
２４０	5.4	-	-
１００	-	1.65	-
１５０	-	2.10	-
２００	-	2.50	3.4

注：１、所有墙体均考虑每面２０厚砂浆双面粉刷。贴普通面不用特别增加，若贴石材等较重材料时按实际情况增加。

２、本表材料参考容重：灰砂砖、粘土砖：１９KN/M3，加气混凝土８.５KN/M3，砼空心砌块１３KN/M3，砂浆20 KN/M3。

３、有飘窗台部分外墙按实墙段计算，不折减；无飘窗台的开窗段按实墙段的0.8系数折减；

4 、在单项工程设计之前结构专业必须向甲方落实墙体材料。若有明确文字确认时，按实际材料计算。若无法确定则按灰砂砖荷载计算。

楼面恒载（ KN/M2 ）表六

结构板厚楼面	１００	１１０	１２０	１３０	１４０	１５０
普通楼面	４ . ０	４ . ３	４ . ５	４ . ８	５ . ０	５ . ３
上人屋面（西式瓦屋面）	５ . ５	５ . ８	６ . ０	６ . ３	６ . ５	６ . ８
非上人屋面	４ . ８	５ . １	５ . ３	５ . ６	５ . ８	６ . １

注：本表所列荷载中包括屋面找坡荷载，一般情况尽量做结构找坡。若为建筑找坡按

２０厚（最薄处） 1:8 水泥珍珠岩２％找坡容重１５ KN/M3 。

4.6 不同结构形式的大致含钢量范围。工程设计中应严格按上述 4.1~4.5 条执行，东莞地区建筑设计的大致含钢量可以按下列表七、表八所示范围内控制设计。

地下室每平方米的含钢量标准
表
七

正常情况	非正常情况
非人防	六级人防	五级人防	地下室顶盖覆土＞lm	地下室顶盖由消防荷载控制
170 ～200	250 ～350kg/m 2

上部结构每平方米的含钢量标准
表
八

	建筑布置较标准时	非标准时体型和平面超限、转换层等
32 层住宅	65 ～80 kg/m 2	75 ～95 kg/m 2
18 层住宅	45 ～65 kg/m 2	65 ～85 kg/m 2
11 层住宅	40 ～55 kg/m 2	55 ～70 kg/m 2
6 层及以下公建配套	35 ～55 kg/m 2	50 ～65 kg/m 2
别墅	55 ～65 kg/m 2	60 ～80 kg/m 2