结构类型与体系的选择指南:多高层项目、偏远地区民宅及小工程

   日期:2024-07-08     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:268    
核心提示:当房屋高度不超过下表时,一般选择框架结构;框架结构材料合理选择?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。解决节点抗剪不足有效的方法有两种: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。

结构类型如何选择?

解释:

(1)高度不超过150米的多层建筑,一般选择钢筋混凝土结构;

(2)高度超过150米的高层工程,可以采用钢结构或混凝土结构;

(3)落后边远地区的住宅建筑或小型工程,可采用砖混结构。

结构体系如何选择?

解答:对于钢筋混凝土结构,当建筑高度不超过120米时,一般采用框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构三种常规结构体系。

(1)对于需要较大空间的建筑,如学校、办公楼、会所、医院、商场等,

当房屋高度不超过下表时,一般选择框架结构;

当建筑高度超过下表时,一般选择框架-剪力墙结构;

(2)高层住宅、公寓、酒店等隔墙固定、空间较小的建筑工程,一般采用剪力墙结构。当高层住宅、公寓或酒店工程的底层或几层因建筑功能要求(如大堂或商业)需要较大空间时,一般采用部分框支剪力墙结构。

(3)对于高度大于100米的高层办公建筑,一般采用框架-核心筒结构。

40米高的办公楼采用框架结构合理吗?

解释:不合理。7度区框架结构的经济高度为30米,超过30米时,应在适当位置(如楼梯、电梯、辅助用房等)设置剪力墙,组成框架-剪力墙结构体系。这样,剪力墙承担了大部分水平力,大大减少了框架部分受力,从而减少了框架柱、框架梁的截面和配筋,使整体结构更加经济合理。

框架结构的合理柱网及尺寸是多少?

解释:

(1)柱网应规则排列,一般为正交轴网。

(2)具有一般建筑功能的多层框架结构,除个别部位外钢结构加强筋设计原则,不宜采用单跨框架。学校、医院等乙级设防建筑及高层建筑,不宜采用单跨框架。

(3)仅考虑结构经济性,对风压较小(小于0.4)的低烈度区域(6度、7度),建议采用大柱网(9米左右);对高强度区域(8度及以上),建议采用中小柱网(4~6米左右)。

(4)柱网尺寸一般不超过12米;超过12米时,可考虑采用钢结构。

框架结构材料的合理选择?

解释:

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

(2)钢筋:一般梁、板、柱采用HRB400,梁纵筋采用HRB500。

框架结构楼板类型的合理选择?

解释:

(1)框架结构楼面可采用单向主次梁、横梁、横梁形式。从结构合理性角度考虑,次梁的布置应使单向板的跨度约为3.0米,双向板的跨度约为4.0米。

(2)从建筑使用功能考虑,一般来说,学校、商场等往往采用横梁和横梁较多;办公楼、会所、医院等往往采用主次梁较多。

框架柱截面合理尺寸如何确定?

解释:

(1) 框架结构柱截面通常受轴压比限值控制,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)除非甲方对经济性有特殊要求,一般情况下,多层框架柱截面尺寸变化不应超过2倍;高层框架柱截面尺寸变化不应超过3倍。

(3)柱截面一般为矩形(长宽比一般不大于1.5),且柱截面长边与结构平面短边平行。

(4)当层数为10层时,方柱尺寸为700~1000mm;当层数为5层时,方柱尺寸为500~800。大柱网取较大值,小柱网取较小值。

如何确定梁的合理截面尺寸?

解释:

(1)在正常荷载条件下,框架梁截面高度可按L/13估算,单向次梁截面高度可按L/15估算,双向横梁截面高度可按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,多数梁支座配筋率宜在1.2%~1.6%之间,不宜超过2.0%,跨中配筋率宜在0.8%~1.2%之间。

(4)框架梁段高度一般为600~800mm,宽度一般为250~350mm;次梁段高度一般为500~600mm,宽度一般为200~250mm。

如何确定楼板的合理厚度?

解释:

(1) 在正常荷载和正常跨度范围内,单向板厚度约取h=L/30,双向板厚度约取h=L/38,悬臂板厚度约取h=L/10,计算配筋应与结构配筋接近。

(2)实际工程中,板厚一般为100mm、120mm、150mm。

10

悬臂结构设计应注意哪些问题?

说明:悬挑结构为静定结构,安全性较低,设计时应适当加大安全储备(实际配筋比计算配筋多30%左右)。悬挑梁跨度尽量控制在3.5米以内,悬挑板尽量控制在1.2米以内。若超出此范围,应特别注意挠度校核,并考虑裂缝或采用其他构造形式(如设置斜撑等)。

11

框架结构各部件所用材料的比例大约是多少?

说明:框架结构由梁、板、柱构件组成,多层框架结构的材料使用配比大致如下:

混凝土量:梁-约30%、板-约55%、柱-约15%;

配筋量:梁约50%,板约25%,柱约25%。

因此,在框架结构设计时,应注意柱网尺寸、板厚度及梁配筋率的控制,以保证结构经济合理。

12

混凝土密度必须大于25吗?

解释:《钢筋混凝土设计规范》规定混凝土密度为24~25KN/㎡。工程设计中,多数设计单位及审查机构要求相应加大混凝土密度以考虑混凝土构件表面抹灰的重量,如框架结构或框剪结构取25.5KN/㎡,剪力墙取26KN/㎡。

其实直接取25KN/㎡是可以而且合理的,因为实际的梁板、梁柱节点会存在一定的搭接现象,而软件并没有考虑这部分因素,也就是梁板、梁柱节点区域重复计算了多次重量,而这部分重量一般已经足以抵消构件抹灰的重量。

十三

考虑填充墙的影响,风荷载信息中的结构基本周期是否会减小?

说明:这里的结构基本周期主要用于计算风振系数,多数设计单位和审查机构在风荷载资料中填写结构基本周期时,不进行缩减,即直接填写计算周期。

其实,根据相关结构理论及规范要求,此处应填写折减后的结构自振周期,因为在风荷载作用下,结构必须处于弹性状态,填充墙不能开裂、损坏,其斜撑会增加结构刚度,使周期减小,因此填写折减后的结构自振周期符合实际情况,也是最为合理的。但如果填写不折减的结构自振周期,则风振系数过大,风荷载也过大,对结构是安全的。

14

框架结构的平均重量一般有什么规律?

解释:常规框架结构采用轻质块体平均重量在6、7度区域为12~13KN/㎡,8度区域为13~14KN/㎡;内隔墙较少时取较低值,内隔墙较多时取较高值。

15

框架结构需要控制哪些总体指标?

解释:需要控制层间位移角、位移比、侧向刚度比和楼板抗剪承载力比,不需要控制周期比。剪重比和刚度比很容易满足规范要求。

16

框架结构抗侧刚度比、楼板抗剪承载力比不符合规范要求

解释:当底层层高较大时,特别容易导致框架结构抗侧刚度比和楼面剪力承载力达不到规范要求。此时一般可对层高较大的楼层的框架柱、框架梁截面进行加固,必要时需改变结构体系,采用框架-剪力墙结构。

在层高较大的底层单独设置剪力墙或斜支撑的方法,虽然从计算结果上可以解决上述问题,但使得结构体系比较奇怪,底部是框剪结构,顶部是框架,其实并不合适,相当于超限工程。

选用结构钢的基本原则_钢结构加强筋设计原则_钢结构布置的基本原则

17

抗侧力构件斜向水平力角与附加地震数有何区别?

解释:两个参数的区别

(1)水平角不仅改变地震作用方向,而且改变风荷载作用方向;斜向抗侧力构件方向上的附加地震方向角只改变地震作用方向。

(2) 应利用沿整体正交坐标方向和沿一定角度方向作用的侧向水平力计算结果,按最不利组合进行构件设计。但软件中的“水平力角度”参数不能自动取最不利组合,必须逐一比较计算结果进行设计。而“抗侧向力构件斜向附加地震次数”参数可以自动考虑最不利组合,直接完成构件截面设计。

18

屋架是否必须满足扭转位移比要求?

说明:根据实际工程分析,屋盖框架或高于屋盖的结构应纳入整体结构分析计算,但扭转位移率限值要求可适当放宽。

19

框架柱轴压比超标怎么办?

解释:有两种方法:(1)增加柱截面;(2)提高柱混凝土的强度等级。

20

框架柱计算纵筋偏大怎么办?

解释:

(1)框架柱一般采用结构配筋配筋,若少数框架柱或顶层框架柱可能有计算配筋(即计算纵筋大于最小配筋率),可调整柱截面形状(若X方向配筋较大,则柱沿Y方向加长;若Y方向配筋较大,则柱沿X方向加长)。

(2)当多根框架柱均有计算配筋时,应考虑在适当位置设置剪力墙,组成框架-剪力墙结构,以减少框架部分的应力。

21

梁弯曲时钢筋过大怎么办?

解释:当建筑允许时,应优先增加梁高;当建筑不允许时,增加梁宽;当梁截面尺寸无法改变时,应调整楼面梁布置方式,改变梁的受力状态。

22

如果梁的抗剪强度过高该怎么办?

解释:如果光束较短,而且是高强度区域,则有效的方法是降低光束高度并增加光束宽度。

23

如果梁的剪切和扭转过度增强该怎么办?

解释:一般是由于次梁垂直于梁的弯矩作用所致,一种有效的方法是将次梁点铰接。

24

框架梁柱节点抗剪能力不足问题如何解决?

解答:对于高强度区(8度及以上)的框架结构,经常会出现节点抗剪承载力不足的问题,特别是异形柱结构。解决节点抗剪承载力不足问题有两种有效途径:

(1)加宽框架梁或在框架梁节点处增加水平拱肩;

(2)在适当位置设置剪力墙,组成框架-剪力墙结构,以减少框架部分内力。

二十五

框架柱纵筋上层大于下层合理吗?

解释:框架柱为压弯构件,上部(特别是顶部)框架柱一般轴压力较小,弯矩较大,为大偏心受压状态。

大偏心受压时轴压力有利,即轴压力越大配筋越小,轴压力越小配筋越大。因此在高强度区域或柱网较大的区域,框架柱的纵筋会随着向高层移动而变大。

二十六

梁挠度超过极限怎么办?

钢结构加强筋设计原则_钢结构布置的基本原则_选用结构钢的基本原则

说明:钢筋混凝土受弯构件的挠度应按拟永久荷载组合计算,即不考虑风荷载和地震作用。一般只考虑1.0永久+0.5活荷载。

(1)当计算的长期挠度不大于规范限值的1.20倍时,可通过规定施工预拱值来解决该问题。一般施工预拱值为L/400。

(2) 当计算的长期挠度大于规范限值的1.20倍时,应增加梁高。

二十七

计算梁裂缝超标怎么办?

说明:钢筋混凝土构件计算应按准永久荷载组合,即不考虑风荷载和地震作用。一般只考虑1.0永久+0.5活荷载。计算出的梁裂缝可能超限的情况有:

(1)跨度大于6.0m的简支梁或跨度大于9m的连续梁;

(2)跨度大于9.0m,且低烈度区支撑配筋率超过2.0%的框架梁;

当计算裂缝不大于规范限值的1.1倍时,可采用小直径纵向钢筋来减小计算裂缝宽度;

当计算裂缝大于规范限值的1.1倍时,应优先增加梁高。

二十八

地板上的大开口是什么意思?

解释:当楼面洞口尺寸大于一个柱网尺寸,且洞口尺寸超过相应边长的30%时,一般可视为大洞口。

二十九

楼板大洞应采取什么加固措施?

解释:

(1)洞口附近(楼板薄弱部位)板加厚(一般为相邻板厚的1.25倍),两个方向配筋率为0.25%;

(2)洞口四周宜设置边梁,无法设置明梁时,可设置隐梁。边梁、隐梁均应加强配筋。边梁纵筋宜放大1.25倍,腰筋宜采用抗扭腰筋;隐梁宽度可为板厚的2~3倍,纵筋率1.0~1.5%。

(3) 计算分析时,应在“特殊构件的补充定义”中定义为“弹性膜”。

三十

柱纵向钢筋有哪些要求?

解释:

(1)柱内所有纵向钢筋的配筋率不应小于《建筑防腐蚀规范》第6.3.7条规定的值;柱内纵向钢筋的配置应符合《建筑防腐蚀规范》第6.3.8条的要求;

(2)柱纵向受力钢筋直径不宜小于12mm,纵向钢筋净间距不宜小于50mm,不宜大于300mm;圆柱纵向钢筋数量不宜少于8根,不宜少于6根,且宜沿周长均匀布置。

31

对柱箍筋有哪些要求?

解释:

(1)柱箍筋的配置必须符合抗震工程规范第6.3.9条的规定,特别应注意柱端箍筋加密区域的最小体积箍筋率要求。

(2)当梁柱节点核心区箍筋大于柱端配筋区箍筋时,节点核心区箍筋需另行规定。柱加固时需先确定该柱是否为短柱,若剪跨比小于或等于2,则该柱的箍筋需按全高配筋。

(3)柱箍筋数量按下图确定:

(4)当纵向钢筋数量超过上图箍筋数量时钢结构加强筋设计原则,允许逐根拉设纵向钢筋,不必增加箍筋数量,以避免核心区箍筋过多影响节点核心区混凝土浇筑,影响质量。

三十二

对板材的受力钢筋有哪些要求?

解释:

(1)板的最小配筋率必须符合混凝土规范第8.5.1条的要求;

选用结构钢的基本原则_钢结构布置的基本原则_钢结构加强筋设计原则

(2) 板钢筋直径一般为φ8、φ6(见右上角),一般板面采用φ8,板底采用φ8或φ6,钢筋间距应符合《混凝土规范》第9.1.3条的规定。

为便于施工,常用受力钢筋直径有100、125、150、175、200mm,若要求经济,可根据计算结果选取最接近相应区域的间距,如板支座处计算结果为308mm2,则可直接选取φ8@160。混凝土规范第5.4.3条规定,钢筋混凝土板的负弯矩幅值不宜大于20%。

(3)板的钢筋长度必须符合混凝土规范第9.1.4条的要求;

普通楼板:负筋采用单独配筋方式,当跨度≥4.5m时,负筋拉透50%;

屋面板:双层双向拉通,支撑处可配附加短筋,附加短筋长度可为净跨度的1/5。

33

等高横梁交叉处是否设置附加箍筋或吊杆?

解释:

多数设计单位采用的做法是在等高横梁相交处四边各设3个附加箍筋。

实际上,如果两个方向的跨度、截面、受力、配筋都相同,两个方向的横梁之间不存在主次受力差异,共同受力,此时不需要加设箍筋。即使由于活荷载布置不利,实际活荷载分布不同,引起次梁内力差异,也可在横梁两侧各加设1个箍筋。

三十四

关于伸缩缝的最大间距?

解释:

(1)在采取有效措施的情况下,一般常规工程伸缩缝最大间距可比规范要求放宽2倍左右,在温差较小的地区,可放宽更多。

(2)减小温度应力的措施:1、对受温度变化影响较大的顶层、底层、山墙及纵墙端间增加配筋率,对于剪力墙结构,这些部位的最小结构配筋率为0.25%,实际工程一般都在0.3%以上;2、对顶层加强保温措施,在外墙设置外保温层;3、在现浇结构两端楼板内配置温度筋,直径较小(8根)、间距较密(150mm)的温度筋能起到很好的作用。

(3)减少混凝土收缩应力的措施:1、每隔30~40m留施工缝,施工缝宽度为800~1000mm;钢筋采用搭接缝,45天后在缝内浇筑混凝土;2、采用收缩小的水泥,减少水泥用量,混凝土中适当掺加外加剂。

三十五

隔墙下面没有梁怎么办?

解释:

当楼板上设置固定隔墙,且墙下无梁时,可采用等效均布荷载作为恒载。对于双向板,可用墙体线荷载除以垂直于板的跨度来等效;对于单向板,可用墙体线荷载除以短跨度来等效。

三十六

塔式建筑组合平面长度较大时应如何处理?

解释:

组合建筑平面常出现在高层住宅中,当组合建筑平面长度较大时,一般应在不影响建筑使用功能和立面的情况下,通过防震缝将其分割成若干个较小、较规则的结构单元,这样不仅使结构受力更为简单,而且可以明显降低结构造价。

三十七

剪力墙布置原则有哪些?

解释:

(1)墙角处的接缝必须靠墙放置。楼梯、电梯必须靠墙放置。墙体连接处应呈直线。

(2)剪力墙间距:6度、7度为6~8米,8度为3~5米。

(3)剪力墙造型宜双向、简洁,优先采用“L”形、“T”形,其次采用“I”形、“C”形,偶尔采用“I”形、“Z”形;

(4) 凡不能做成高层规范图7.2.15样式的墙体构件,应尽量少用。

(5)多采用普通剪力墙,少采用或不用短肢剪力墙。

三十八

剪力墙混凝土等级的经验值是多少?

解释:

(1)地震烈度为6度或7度的地区,结构底部剪力墙混凝土等级一般为40层为C60,30层为C50,20层为C40。

(2)对于风压8度或基本风压大于0.8的地区,结构底部剪力墙混凝土等级一般为40层为C50,30层为C40,20层为C35。

三十九

剪力墙厚度和长度的经验值有哪些?

解释:

(1)剪力墙厚度h与层数n的关系为:6度时h=8n,7度时h=10n,8度时h=12~15n,h≥200mm。

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

40

所有剪力墙段的长度是否不能超过8米?

解释:

(1)一般来说,在一个结构平面内,剪力墙的长度不宜相差太大,通常要求最长的剪力墙长度与多数剪力墙长度之比不大于2.5倍,单面剪力墙长度一般不大于8米,否则会吸收过多的地震力,在地震时最先被破坏,对抗震十分不利。

(2)当剪力墙围护成筒体时,各片断相互作用,形成空间整体,其抗侧刚度和抗侧能力大大提高。因此,筒体墙段长度可大于8m。

41

上下层剪力墙的长度可以不一样吗?

解释:

(1)一般情况下,剪力墙的厚度在上、下层之间变化,而剪力墙的长度保持不变。

(2)为保证上、下层净尺寸相同,可保持剪力墙厚度不变,改变剪力墙长度。

(3)一般不宜同时改变剪力墙的厚度和长度。

四十二

采用跨高比大于5的框架梁连接剪力墙结构?

解释:

跨高比大于5的框架梁连接的剪力墙结构,其受力性能大多与框架结构相似,抗震性能较差,因此,在楼层数较少的6、7度设防地区可以采用,在高烈度地区应尽量避免采用。

43

在一个方向上设置较多的长剪力墙,在另一个方向上设置较少且较短的剪力墙是否合理?

解释:

(1)该结构型式因建筑要求,常出现在矩形酒店、公寓等项目中。该结构型式在一个方向为纯剪力墙,另一个方向为框架-剪切状态,抗震性能较差。建议在墙体较少的方向布置尽可能多的剪力墙,尽量避免类似结构。

(2)当无法避免时,应采取措施改善剪力墙较少或较矮方向的抗震性能,如提高该方向剪力墙、框架梁的抗震等级。

四十四

剪力墙住宅结构的剪重比规则是什么?

说明:20层以上的剪力墙住宅结构的剪重比有以下规律:

(1) 6度区域计算剪重比一般小于规范要求,但不应小于规范要求的90%,否则应加强结构的侧向刚度;

(2)计算得到的7度区域剪重比应接近规范要求;

(3)8度区域计算的剪重比一般为规范要求的1.5至2倍。

注册信息

 
打赏
 
更多>同类资讯

推荐热播视讯

推荐视频

    Copyright © 2017-2021  二手钢结构网  版权所有  
    Powered By DESTOON 鄂ICP备2025106939号-1