结构专业常见问题汇总要点

结构专业常见问题汇总分析2013.6-2-1、嵌固问题：•嵌固在地下室顶部的结构：嵌固端所在层号取“地下室层数+1”。涉及柱脚弯矩增大系数、嵌固端下柱配筋（软件同则配筋1.1倍）、嵌固层梁配筋（软件组合弯矩1.3倍）•结构地上一层的结构刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍。判断结构的地下室顶板是否可作为上部结构嵌固部位时，采用“剪切刚度”进行计算；如采用“层间剪力与层间位移之比”的方法计算，此时在结构总信息中的“地下信息”参数项内的“回填土对地下室约束相对刚度比”应填写为“0”。•此外。抗震规范GB50011-2010第6.1.14条规定，地下室顶板作为上部结构嵌固时，应符合下列要求：-3-•地下室顶板避免开大洞；地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的顶板宜采用现浇梁板构；板厚不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每方向的配筋率不宜小于0.25%。——地下室顶板具有足够的刚度•地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除满足抗震计算要求外尚应满足下列规定之一：①、地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍，且地下一层柱上端和节点左右梁实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。②、地下一层梁刚度较大时，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧的纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算值增大10%以上。（规范新增）•地下一层柱截面与地上一层对应的柱截面相同时，每侧增加的10%钢筋在构造上应弯锚在地下室顶板层的梁内，详见下图：-4--5-２、梁上立柱问题：•被托柱下宜双向设梁（十字交叉或T型交叉均可）以协调弯矩。根据JGJ3-20１０第10.2.８-2条，梁上托柱时，梁宽不应小于梁宽方向的柱截面宽度。当柱截面宽度较大、局部截面在主梁之外、次梁之内也可满足要求，但应适当加强次梁刚度和配筋。•如果被托柱下只能单向设梁时，另一方向的柱脚弯矩应作为托梁的扭矩，对托梁进行抗扭计算。•被托柱嵌固在托梁上时，此处应满足“强梁弱柱”，确保塑性铰出现在立柱柱脚。可参照嵌固在地下室顶的的情况进行节点验算：立柱处节点左右梁实配的抗震受弯承载力之和不小于立柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。——以往设计时通常忽略验算。有些设计人员知道把立柱下的主框梁定义为‘转换梁’，软件会按转换梁的要求乘以相应的放大系数，这样主框梁可能验算能满足要求；但与之垂直的另一方向的次梁，验算通常不满足要求，而且相差较多。-6--7--8-３、关于0.2V0调整上限问题：●SATWE软件隐含0.2V0调整上限值为2●抗震设计时，为保证框架作为结构第二道防线的抗震能力，不建议对0.2V0调整上限。●SATWE软件用户手册规定，如果将0.2V0调整的起始层号填为负数，则框架承担的地震剪力调整不受软件隐含的上限值的控制；尽管不主张对0.2V0调整设上限，但0.2V0调整系数也不能过大，一般以控制不超过3~4为宜（建筑结构技术通讯2012第1期）●框支柱地震剪力调整同样不建议设上限，当调整系数超过5较多时，宜调整结构的布置。-9-４、楼面大开洞问题：•商业综合体经常会碰到楼面大开洞及大凹口问题，致使连接部分板宽度过小，如下图：•针对以上情况，应作补充分析，复核相关构件的承载力：１、连接板补充性能化分析。可用ＰＭＳＡＰ软件，注意定义弹性弹性膜。详见附图。2、大凹口处边框架按单榀框架复核，详见附图。-10--11--12-5、结构超长问题：•商业综合体经常会碰到结构超长问题，应补充温度应力分析，根据分析结构，复核相关构件的承载力，并采取措施：①、增设后浇带，解决施工期间的温度应力；②、掺外加剂；③、板面钢筋拉通；④、梁腰筋加强⑤、根据应力分析结果，在应力集中处加强配筋；必要时配置预应力钢筋。-13-6、大悬挑问题：•商业综合体经常会碰到大悬挑问题，有些悬挑长度达8米以上，并且截面高度又受限制。这种情况，可以辅助楼盖舒适度分析来选择楼面布置方式及梁的截面尺寸。并且要注意悬挑梁的挠度及裂宽是否满足要求；与大悬挑梁相连的后跨梁，梁顶拉通筋要适当加大，可根据梁的弯矩包络图验算。-14-7、框架柱配筋问题：•框架柱箍筋非加密区间距不满足规范要求抗震规范GB50011-2010第6.3.9-4条规定，柱箍筋间距：一、二级框架柱不应大于10倍纵向钢筋直径，三、四级框架柱不应大于15倍纵向钢筋直径；柱箍筋非加密区体积配箍率不宜小于加密区的50%。比较12Φ18，Φ10@100/180与12Φ20，Φ10@100/200的经济性。-15-•框架柱单侧配筋率大于1.2%抗震规范GB50011-2010第6.3.8-3条规定，剪跨比不大于2的一级框架柱，每侧柱纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。-16-•上柱截面大于下柱时，钢筋应折入下柱内，与应弯入楼层梁内。此处与梁上立柱不同。-17-•大洞口边只有一个方向有约束的框架，另用PK复核配筋。-18-•错层部位的框架柱，箍筋要求全长加密。•同高柱配筋上下层一致：-19-8、梁常见问题：立柱下的梁，如WKL427，与相邻跨梁截面相差太大（800x1000与300x750）支座两侧弯矩相差悬殊，对框架柱受力不利。在此处做水平加腋或直接把相邻跨梁加宽做过度。-20-•立柱下梁的吊筋，应根据剪力包络图计算配筋。设计人员常常不重视，并且校对人员也常疏于检查，附加箍筋及吊筋往往不够，而且相差较多：-21-•公建通常荷载较大，对于大跨度的梁，应复核挠度。如某项目，箍筋混凝土梁跨高比大21，设计时未考虑复核梁裂缝及挠度。•有些设计人员，在复核梁挠度、裂宽时，发现不满足规范要求，采用增加钢筋的方法，是不经济的。如某工程，计算钢筋118cm2，为了使挠度、裂宽满足要求，实际配筋大192cm2，几乎翻倍。•按简支计算的梁，支座处梁顶钢筋不小于跨中计算钢筋的1/4，此条经常不满足。•长短跨相连的梁，短跨梁顶拉通筋应加大。如下图中LA103，用2Φ14拉通很可能不够，如下图。•与挑梁相连的梁，如KLA0103，挑梁支座钢筋12Φ22，后跨梁顶拉通筋为2Φ22+（2Φ14），应对照梁弯矩包络图复核钢筋截断处梁受弯承载力。如下图。-22--23-•与核心筒相连的次梁，在有地震作用时点取“铰接”，与核心筒相连处的支座钢筋按无地震作用（仅恒、活、风）时点取“刚接”计算值配筋。-24-•屋面构架梁应考虑女儿墙风载作用（双吸双压）计算平面外受弯。-25-•门窗过梁不重视。不是所有过梁在图集中都能选得到，如一些通窗、立面上圆弧形窗过梁等（见下图），必须在施工图图中表达出来。-26-•折梁在折角处的详图遗漏或附件箍筋不经计算。混凝土规范GB50010-2010第9.2.12条规定，折梁的内折角处应增设箍筋。箍筋应能承受未在受压区锚固的纵向钢筋的合力，且在任何情况下不应小于全部纵向受力钢筋合力的35%。由箍筋承受的纵向受拉钢筋的合力按规范公式9.2.12-1及9.2.12-2计算。设计时注意复合增设的箍筋及增加的范围。右图为设计人员的施工图摘录-27-8、剪力墙连梁问题：高规JGJ3-2010第7.2.26条，剪力墙连梁不满足截面抗剪条件时，即:V≤0.25βcfcbbhb0（永久、短暂设计状况）V≤1/γRE（0.20βcfcbbhb0）（抗震设计状况，跨高比大于2.5的连梁）V≤1/γRE（0.15βcfcbbhb0）（抗震设计状况，跨高比不大于2.5的连梁）可采取以下措施：①减小连梁截面高度或其他减小连梁刚度的措施；②连梁弯矩可塑性调幅（连梁刚度折减后不宜再调幅），查此时的剪力设计值是否满足上式要求，并加强剪力墙中其他连梁和墙肢的弯矩设计值；③连梁破坏对承受竖向荷载无明显影响时，可按独立墙肢的计算简图进行多遇地震下的内力分析，墙肢截面应按两次计算的较大值计算配筋。如，某工程校审时发现几乎所有连梁层层超筋，只有个别连梁个别层满足截面抗剪条件：-28--29-9、大跨度梁搁置在剪力墙平面外，应按JGJ3-2010采取加强措施高规GB50011-2010第7.1.6条规定，当剪力墙或核心筒墙肢与其平面外相交的楼面梁刚接时，可沿楼面梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙、扶壁柱或在墙内设置暗柱，并应符合下列规定：①设置沿楼面梁轴线方向与梁相连的剪力墙时，墙的厚度不宜小于梁的截面宽度；②设置扶壁柱时，其截面宽度不应小于梁宽，其截面高度可计入墙厚；③墙内设置暗柱时，暗柱的截面高度可取墙的厚度，暗柱的截面宽度可取梁宽加2倍墙厚；④应通过计算确定暗柱或扶壁柱的纵向钢筋（或型钢），纵向钢筋的总配筋率不宜小于表7.1.6的规定。（一级0.9；二级0.7；三级0.6；四级0.5。采用400MPa、300MPa级钢筋时数值宜分别增加0.05和0.10）200×600×0.65%（0.75%）[0.95%]＝780（900）【1140】mm2-30-10、荷载问题：•公共建筑，一些特殊荷载往往较大，而设计人员又往往不重视；有些设计人员按常规等效荷载（板弯矩相等）的方法输入计算，导致梁配筋偏大或不安全。•容易疏忽的荷载有酒店吊灯的荷载、酒店隔断预留荷载、酒店厨房养鱼池荷载、楼面上的设备荷载、游泳池水深、屋顶花园荷载、自动扶梯荷载、屋顶水箱荷载及其位置、加载方式等。•例如万达酒店隔断荷载：宴会厅，每个活动隔断空间预留18t荷载，一般位于隔断空间中心；两层通高的宴会厅前厅，每个活动隔断预留8t荷载…-31-•例如酒店的吊灯荷载，有5t、8t、18t等，这些荷载如不充分考虑，存在安全隐患。这些吊灯荷载，有些是一个吊点，有些有多个吊点。吊点作用在板上，首先要验算板冲切够不够；作用在梁上，要视吊点的个数及位置布置一根或多根梁。见下图：序号部位吊灯重量（吨/套）数量（套）备注1一层大堂1812一层大堂吧543自助餐厅544中餐厅散座525包房2.51/包6宴会厅1837宴会厅前厅838贵宾会见厅81/厅9多功能厅2.51/厅10董事会议室2.51/厅11商务中心2.51/厅121—4层电梯厅51/层-32-万达酒店吊灯荷载及PKPM输入方式统计：•酒店裙房一~四层客电梯厅，一台吊灯，荷载50KN，按梁上节点荷载输入。•一层酒店大堂吧顶，两台吊灯，每台吊灯荷载50KN,按两个吊点输入集中荷载，每个吊点25KN。•一层酒店入口大堂顶，一台吊灯，荷载180KN，按梁上节点荷载输入。•三层会见厅顶，1台吊灯，吊灯荷载,80KN,按6个吊点输入集中荷载，每个吊点13.4KN。•三层宴会厅前厅顶，三台吊灯，每台吊灯荷载80KN，按6个吊点输入集中荷载，每个吊点13.4KN。•三层宴会厅顶，三台吊灯，每台吊灯荷载180KN，按18个吊点输入集中荷载，，每个吊点10.0KN。•其余包房散座吊灯荷载，每台吊灯25KN，暂按面载输在板面上，待吊点位置确定后复核。-33--34--35-楼面上的设备荷载：习惯按板跨中弯矩等效的方法来进行等效荷载的计算和输入，校审时发现此种荷载输入方法存在较大问题，对于板配筋计算采用此种方法，再辅以异形板有限元计算而言，相对比较安全；然而对于梁柱计算来说，因为很多设备的位置及重量各不相同，有的在板跨正中，有的则分布在板块角部，有的直接落在梁上。荷载传递应遵循就近原则。采用等效面荷载输入，体现不出导荷路径，易出现有些梁配筋不够，存在安全隐患，有些梁侧偏于保守，存在浪费现象。后采取的方法是：计算梁柱时，先按设备的实际位置输集中荷载，设备荷载处建十字虚梁，得出设备荷载分配到周边梁上的集中荷载，此荷载用于计算梁柱配筋。这样较符合实际荷载传递情况，总体的经济性也得到了很好的控制。计算简图如下：-36--37--38--39-以上问题都是设计过程中经常碰到的主要问题，还有很多问题因时间原因本次没有列出，以后有机会再与大家交流。对这些问题设计人员往往考虑不够充分，导致校审时需要补充大量计算、复核甚至返工。今天与大家交流，希望引起大家的足够重视，请在查阅中结合相关问题涉及的规范条文要