各种结构体系的设计要点(混凝土部分)

1各种结构体系设计要点青岛北洋设计院2本次讨论的结构体系砌体结构框架结构剪力墙结构框剪和框支剪力墙结构基础与地下室本部分资料仅供内部设计人员参考3砌体结构承重墙能否上下对齐：如别墅、洋房等，一般多数墙体上下不对齐，且上下层间退台较多，此时，应考虑采用其他结构形式，如框架结构、异型柱框架结构、剪力墙结构等。平面简单、较规则的别墅，上下墙体对齐且无退台（或局部退台）时，可以考虑采用砌体结构。4砌体结构窗间墙尺寸是否不小于1米，最小不小于800：墙垛过小处一般出现在靠近山墙的位置。当墙垛过小时，墙体受压计算一般不容易满足，此时应采取加强措施，如设置钢筋网片等。另车库层去墙垛并设梁托上部墙垛的情况不宜出现。详《抗规》7.1.6规定了窗间墙等最小尺寸要求。5砌体结构是否存在转角窗：砌体结构不允许出现转角窗。6砌体结构是否有错层：如果房屋错层楼板高差超过500mm时，应按两层计算，则层数会超过规范要求，因此错层房屋砌体结构实现不了，且错层的砌体结构抗震更不利。（详《抗规》7.1.7）7砌体结构层高是否小于3.6米：3.6米为建筑层高（自室内地面算起），不是结构计算层高。层高最高时可做到3.9米，但应采用约束砌体。（详《抗规7.1.3）8砌体结构总高度及层数是否满足规范要求：砌体结构的层数包含储藏室、阁楼等，此部分楼层建筑不算一层，但是结构按照一层考虑，当阁楼层面积小于30%时可不做一层考虑。6、7度区砌体结构最高层数为7层，总高度控制在21米（最高时可做21.4米），阁楼层算至山墙尖一半的高度。（详《抗规》7.1.2）9砌体结构是否设置了内纵墙：满足建筑功能要求时，应尽量多设置内纵墙，且内纵墙累计长度不宜小于房屋总长度的60%。（详《抗规》7.1.7）10砌体结构平面凹凸尺寸是否过大：建筑平面凹凸尺寸不应超过建筑总进深的50%。如凹凸尺寸超过建筑总进深的50%，可设置抗震缝避免平面凹凸问题（缝宽70~100mm），但建筑总长度会有所增加（缝宽+墙厚）。当建筑平面凹凸不可避免时（如L形建筑），应考虑采用其他结构形式。（详《抗规》7.1.7）11砌体结构上下洞口是否对齐：砌体结构洞口应上下对齐，上下洞口不对齐时，易形成墙梁，且易形成小墙垛，对结构抗震不利。12砌体结构是否有大空间而设置部分框架柱梁形成混合结构：如果建筑一层为独立小车库或网点，可能去掉部分外纵墙或内纵墙，横墙基本落地，但仍属于砌体结构。此时，不应设置框架柱或框架梁而形成混合结构，对抗震不利，应尽量将上部墙垛落下。13砌体结构是否有跃层现象：当住宅为复式住宅时，一般客厅或起居室会做成跃层结构，此时缺失一层楼板对墙的约束，应尽量避免此种现象，特别是在靠近端山墙处，山墙缺少楼板约束，形成单片墙，对结构抗震非常不利。如果建筑平面不满足上述情况，则需要适当调整墙体布置或结构方案。14砌体结构砌体结构应明确判断是否存在墙体较少或墙体很少的情况：墙体较少或很少的判断与结构的层数、高度有关（详《抗规》7.1.2）。医院、幼儿园建筑不应采用砌体结构。二层及二层以上教学楼建筑不可以采用砌体结构，规则的学生宿舍可以采用砌体结构，但应采取加强措施。15砌体结构砌体结构注意构造柱的布置是否全面：构造柱的布置易产生强条问题。特别是楼梯间、大洞口、大开间、窗间墙、转角处、大跨梁、组合砌体及墙垛尺寸较小处等。（1）楼梯间平台梁下的构造柱应尽量上下对齐，避免上下错开的情况。楼梯间内设置消火栓、配电箱、设备管井时，应特别注意是否形成无墙或小墙垛的情况，且应注意楼梯间圈梁的标高，是否影响洞口的布置。（2）大开间（开间≥4.5米）时，房间四角应设置构造柱。（3）大跨度（一般指6米以上跨度）梁下墙体多数情况下不满足受压计算，一般在梁下设置构造柱。（4）悬挑梁下的墙体受压计算多数情况下也不满足，故悬挑梁下一般也应设置构造柱。（5）内墙阳角应设置构造柱，如在两相邻阳角处板顶设梁（或圈梁通长）时，可避免形成阳角，不设置构造柱。（6）设置构造柱时，应避免较大尺寸的构造柱，一般为180×240、240×240、240×300、240×370。如构造柱间距很小时可以考虑去掉部分构造柱而改为配筋砌体，一般为构造配筋。（7）当为组合砌体结构时，模型中应布置构造柱，构造柱参与抗震计算；不是组合砌体结构时，模型中不应布置构造柱，只是在施工图中按规范要求布置构造柱。（8）当有地下室或半地下室时，一般应设置砼墙，但应注意半地下室时砼墙顶标高的确定，墙顶标高定为地下室顶标高或是比室外标高略高。16砌体结构圈梁布置精心化设计：砌体结构的圈梁不一定满堂布置，一般纵墙都要布置圈梁，房间开间较小时，横墙的圈梁可隔一布一。（注：砌体结构中圈梁的精心化布置是保证设计经济性的重要环节）17砌体结构悬挑梁内伸长度：一般情况下，楼层悬挑梁内伸长度为1.5倍悬挑长度，屋面悬挑梁内伸长度为2倍悬挑长度。施工图设计时，应明确标注悬挑梁内伸长度或梁的总长度。18砌体结构雨篷梁应进行抗倾覆及抗扭验算：一般情况下雨篷梁尽量锚入两端的构造柱中；当距离两端构造柱较远时，可不必锚入构造柱，但应明确标注雨篷梁的的长度，且每端伸入墙内最小不小于200。当悬挑现浇板处于非楼层处时，亦应进行抗倾覆验算，且应特别注意钢筋的锚固，应画详图。大悬挑构件的设计应特别注意，一般应设置悬挑梁和封边梁，避免直接挑板。19砌体结构砌体结构通常由于开洞形成小墙垛：一般情况受压验算较难满足，一般要设置构造柱。20砌体结构砌体结构入户处的净高一般不易满足：建筑专业一般采取的措施是楼梯间入口处标高比首层室内标高下降几步台阶，因为结构室内地面以下埋入土中的墙体一般采用370厚，故此时应注意基础或墙体（外墙和楼梯间墙）是否突出内外墙面。21砌体结构砌体结构梁纵筋及箍筋设计：砌体结构中的梁均为简支梁，无箍筋加密区，不参与结构整体抗震，梁编号采用“L6，尽量少用8。22砌体结构较大跨度梁下的局部受压验算一般不易满足：可采取设置梁垫或构造柱的方式解决。23砌体结构砌体结构外墙现浇板按照简支计算：外墙处（即使设置圈梁或板带）对现浇板也无法形成有效嵌固，因此需按简支计算。24砌体结构楼梯间外凸处理方式：楼梯间一层入口处一般是外凸，一层顶以上的墙体一般是整体退，因此上部墙体可能出现层层设梁层层托墙的情况，此时应注意上下墙体关系。一层入口上部的梁一般应做成上反梁。25砌体结构楼梯间入口处净高要求：楼梯间入口处净高是否满足要求。楼梯净高要求平台板下净高≥2.0m，梯段下净高≥2.2m。详参《竖向交通结构设计应注意问题》。26砌体结构托墙梁的要求：砌体结构中规范和审图办对托墙梁要求较严格，因此尽量不要设托墙梁；如有特殊情况必须设置时，应严格按规范要求执行。27砌体结构大样及线脚与混凝土结构的差别：砌体结构中的线脚不像砼结构中可以随意设。置外挑尺寸≤60mm时，可以用砖挑；外挑尺寸60mm时，应采用砼构件外挑。28砌体结构较高女儿墙的稳定性验算：当砌体结构中女儿墙较高时，应验算女儿墙的稳定性，能否抵抗风荷载。较高的女儿墙应采取加强构造措施，如构造柱适当加密、必要时设置两道圈梁等。学校、医院类建筑时，更应注意采取加强措施，抗震专项审查时会要求比较严格。29砌体结构梁上墙体荷载的计算：下部是洞口上部是砖墙的梁荷载计算应按砌体规范要求计算并采取相应的构造措施。30砌体结构砌体墙设置构造柱的尺寸要求：砌体结构不应设置混凝土墙或尺寸较大的构造柱。砌体结构中如果墙厚为240mm，构造柱尺寸应≤240×300；墙厚为370mm时，构造柱尺寸应≤240×370。（同一.3.（6）条）31砌体结构砌体指标达到上限时的要求：接近房屋高度和层数时限值时的加强措施。详见《抗规》7.3.2-5要求；当横墙较少时，详见7.3.14条要求。32砌体结构砌体墙体设置预埋件的要求：当须要设置预埋件（如有钢构件、钢雨棚等）时，必须设置砼构件，且砼构件的尺寸应满足预埋件预埋的要求。33砌体结构屋面板开大洞口时的要求：坡屋面开洞口较大时，洞口边应设置边梁。阁楼层坡屋面较高时，应在起坡高度处设置一道水平封闭圈梁。34砌体结构底部大空间的要求：砌体结构底部有车库时，车库入口不应尺寸过大，在满足入口尺寸的前提下，上部墙垛应尽量落至底层。35框架结构平面布置部分：（1）荷载是否全面准确，是否了解建筑功能。框架结构中，应明确建筑各房间的功能及建筑地面、立面的做法，否则将对结构荷载的取值以至梁、板、柱的配筋产生较大影响。如（a）较大的卫生间、厨房是否降板，降板厚度多少；（b）有无大型设备间、图书室等；（c）立面是否采用玻璃或石材幕墙做法；（d）楼梯间的梯柱产生的集中荷载；（e）扶梯等的荷载是否考虑充分等。（2）平面形状是否规则。如果平面形状很不规则（如L、[、平面开大洞等），判断是否需要设缝。当无法设缝时，应采取相应的加强措施。36框架结构平面布置部分：（3）平面凸出过大时注意加强阴角处及端部设计。阴角处是应力集中部位，配筋应适当加强。采取的加强措施一般有设置45°斜拉筋等。（4）平面是否超长过多。超长过多的处理措施一般有：（a）设缝；（b）设后浇带；（c）加强纵向梁通长筋及腰筋，以抵抗温度应力和防止裂缝。此外，平面超长时，平面构件中部受力较大，竖向构件端部受力较大。（5）是否有大开洞。如果有大洞口，计算模型中板应设定弹性膜，并注意加强洞口周边设计，如加强洞边及弱连接处梁、板配筋，梁通长筋、腰筋加大，板厚加大，板筋双层双向通长。37框架结构平面布置部分：（6）平面是否形成大悬挑，特别是钢结构雨棚悬挑，应注意钢结构的做法、钢结构在砼构件中的传力点，以及钢结构对砼构件产生的附加荷载、弯矩、扭矩等，不能漏荷载。（7）（a）退台较大处的屋面板应加强，当退台有多层时，应按塔楼的要求采取加强措施。（b）是否形成单跨框架。一般情况下应避免形成单跨框架，局部可以是单跨，但应采取加强措施。（c）顶层房间有大跨度单跨结构时，应设置部分双向剪力墙或者梁上升柱；当无法避免时，应经讨论研究后采取可靠的结构措施。（8）结构是否有错层。有错层时应注意板的标高、错标高处主次梁的关系、板边是否有支撑。有梁处的净高是否满足建筑要求，如走廊处（一般设备管道较多）、教室等。周期比、位移比、位移、位移角、减重比等参数是否满足。38框架结构平面布置部分：（9）水箱间、冷却塔、太阳能、设备机房等较大荷载是否考虑周全。注意梁的布置、设备荷载的传力方式、设备基础的布置等，设备荷载应适当加大。（10）外立面幕墙支点、荷载是否明确。钢结构雨棚是否考虑了弯矩剪力等荷载。尤其是大型商业建筑，前期应充分考虑结构荷载。（11）半层高有雨棚时，由于须要设置雨棚梁，框柱会形成短柱，应注意柱箍筋加密。当有三角形钢架时，钢架下部会对柱产生推力，柱纵筋、箍筋应适当加大。（12）框架结构层高为5.4米或以上时，应验算建筑外围墙体的抗风压问题，构造措施应加强，可考虑构造柱加密、半层高处设圈梁。（13）应注意框架结构中柱箍筋加密区、非加密区的箍筋间距、肢距问题，详抗规6.3.9条。39框架结构柱布置及构造部分：（1）柱布置能否上下对齐。框架结构的柱子应尽量上下对齐，避免转换。当退台或错层须要转换时，计算模型中应定义转换柱、转换梁，构造措施按框支柱、框支梁执行。（2）柱子标高是否正确。应对照建筑平面、立面图确定柱顶标高，尤其应注意楼梯间处框柱、梯柱和电梯井道出屋面处框柱的柱顶标高。（3）框架柱轴压比。计算时，柱轴压比不宜太接近规范要求的限值，且柱配筋不宜过大；如无特殊情况，基本可按照构造配筋控制；如柱配筋过大时，可采取加大柱截面或提高柱砼强度等级的方式以减小柱子配筋。（4）柱子最小尺寸是否满足。按抗规6.3.5条执行。40框架结构柱布置及构造部分：（5）柱子凸出房间时，是否影响使用功能，如走廊、楼梯等交通处，建筑有净宽要求；柱子布置、偏心应同时考虑上下层的使用功能要求。（6）柱子布置是否均匀。柱跨应尽量均匀，不宜形成大小跨，当有大小跨时，小跨梁截面不宜过小、过窄，且大小跨支座处梁顶钢筋直径应尽量一致，小跨梁顶钢筋应通长设置。（7）柱子