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结构设计中的常见问题

结构设计中的常见问题
结构设计中的常见问题

结构设计中的常见问题

一、结构说明

1、关于说明中的建筑标高和结构标高问题:结构楼面标高应为建筑楼面标高减建筑面层厚度,不应简单说明为建筑标高同结构标高,应看建筑大样来定;如果建筑大样图中的楼面标高线在结构面处,则说明建筑所注楼面标高为结构标高,此时应注意建筑栏板、栏杆、窗台的安全高度,建筑标注应考虑建筑层厚度的影响,建筑标注高度=安全高度+建筑面层厚度(一般为50mm),门洞标注高度=门洞高度+建筑面层厚度,这样建筑尺寸比较零碎,一般建筑设计者不这样做;一般建筑大样图中的楼面标高线在建筑完成面处而门窗洞口顶标高线在结构面处,这样结构楼面标高=建筑楼面标高-建筑面层厚度,控制楼面梁高=建筑标注尺寸-建筑面层厚度;如果建筑大样图中的楼面标高线在建筑完成面处,而结构设计说明又是结构标高同建筑标高,就大错特错,不但建筑与结构矛盾,而且会产生栏板、栏杆、窗台的安全高度不够,门洞高度也少了一个建筑面层厚度,造成施工中的极大困惑,有经验的施工方做门洞过梁时会将门洞标高调整过来(有时是无心的,其并不知道错误,只是在控制过梁安装高度时按建筑门窗大样图的指示从楼面向上丈量,结果是歪打正着),但此时如果门洞上是楼面梁时就无法调整而造成门承包厂家要改矮门,如果此时门承包厂家未注意则将造成返工,有幸的是门框是先安装的,门承包厂家只是切除一点门框高度,然后工厂按现场实际加工门扇,从而避免了矛盾,但栏板、栏杆、窗台的安全高度问题或窗的高度问题就没有幸运,如果是施工方按建筑大样的指引从楼面向上丈量控制栏板、栏杆、窗台的高度则会造成窗高小了的问题,如果是施工方从上向下丈量控制窗高则窗台高度就小了,只要验收人员认真注意一点,工程将通不过验收,但幸运的是施工方在施工栏板、栏杆时是按建筑大样的指引从楼面向上丈量控制栏板、栏杆的高度的,而施工窗台位置时施工方是从上向下丈量控制窗高的,而验收人员一般注意的是栏板、栏杆的安全高度,这样一切问题都解决了,真是幸运儿!但其标注系统是有原则性错误的。

2、总说明与分说明矛盾(总说明对于某一设计院来说是通用图,因设计者未

注意总说明在本工程或本栋建筑中的适用性,只是简单的拿来而未做修改而造成)(核对总说明和分说明对同一问题的叙述即可发现)。

3、说明不清或错误。如板筋说明模糊;又如10mm及以上直径板筋采用Ⅱ级或Ⅲ级钢被说明成Ⅰ级钢而10mm以下直径板筋被说明成Ⅱ级或Ⅲ级钢而市场上无货(因设计者语言表达不准而结构设计软件生成的如K8(Ф8@200)、G10(Ф10@150)…板筋符号只代表板筋间距和直径,采用的钢筋类别在结构设计总信息中由设计人员输入,输入的总信息不能表示在图上,需设计人员在图中说明)(注意说明内容及含义即可发现);再如梁平法说明“本图示法以中国建筑标准设计研究所出版的《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1)为根据编制,有区别的部分用黑体字表示。”未有强调“其他部分按(03G101-1)执行”。

4、说明条款遗漏。总说明对于某一设计院来说是通用图,但不同工程具体情况不尽相同,对总说明中没有的说明的问题,应在不同处所处的图纸上予以说明。设计说明也不可能包罗所有情况,所以在总说明中一定要明确“本说明未尽之处参照有关规范、规程、规定、标准执行”。最好能罗列应执行的相关规范、规程、规定、标准。采用标准图中的标准构件及构造做法的应列出采用的标准构件及构造做法编号(应使用标准图中的编号)及对应的标准图册名及标准图册号。

5、说明中未说明抗震等级特别提高的特殊构件(如框支梁、框支柱、短肢剪力墙、错层柱等),致使施工时未按高抗震等级进行构造处理,造成结构抗震性能下降。

6、说明中未特别强调说明构造方式不同的特殊构件的做法(如框支梁、框支柱,天面框架梁、柱,连梁,一、二级框架角柱箍筋全高加密,错层柱箍筋全高加密等),施工时又未注意(虽在有关规范规定中都有但施工方未执行,施工者因水平不够不知有此规定),致使未按要求施工,影响结构安全。

7、说明中地下室、塔楼、人防砼标号混乱,互相矛盾(因设计者各自为政造成)(注意尽量统一砼标号,如人防与普通地下室完全可以统一,独立剪力墙及柱可以为高标号,与人防墙、侧壁相连的剪力墙及柱应考虑截面的放大而适当降低标号)。

8、高层楼梯间外墙未说明应把踏步板钢筋伸入砼墙中,使外墙计算长度加高,

而不满足高厚比要求。

二、结构计算

1、在用计算程序进行结构计算时,未进行必要的特殊构件(如转换梁、角柱、框支柱、弹性板、需特别提高抗震等级的特殊构件的抗震等级等)补充定义,致使特殊构件或整个结构(在未进行必要的弹性板定义的情况下)配筋偏小,不安全。

2、在用计算程序进行结构计算时,未进行必要的特殊风荷载定义,造成结构计算未考虑大跨度结构(如长悬臂梁等)的竖向正负风压,不安全。

3、未查阅计算程序给出的超筋超限信息,未进行必要调整或加强,结构超筋超限且未采取措施,不安全。

4、计算程序没有但规范中要求的有关计算、验算、加设(一级抗震剪力墙水平施工缝抗滑移计算、双肢剪力墙验算、梁下墙内未设置暗柱或未按计算确定配筋),结构设计者也未进行有关工作,造成结构安全隐患。

5、圆弧梁处理不当,不安全。PMCAD处理楼面荷载时,由两点直线代替圆弧,荷载将减少。处理: 在圆弧上多加上几个节点。

6、地下室钢筋混凝土墙的门(窗)洞口未计算,未按计算设置了地梁;地下室钢筋混凝土内隔墙未进行了计算,更不用说其计算简图、荷载取值、受力传力路径是否明确合理。

7、楼面结构以外的墙肢错误的按一层层高(应按全高计算)计算墙支的稳定性,使其稳定性不够。改进措施:楼面结构以外的墙肢,架空部分按架空全高计算,无楼板约束的通天墙肢不应当成剪力墙墙肢而应按外挂构件处理。

8、梁的抗扭刚度未折减或折减不够(折减至0时次梁端支座等于是铰支,又未定义以梁为支座的端支座为铰支),导致以梁为支座的端支座处负筋过大而底筋过小。

9、用PKPM进行结构计算时,由于地下室会强制采用刚性楼板假定,地下室越层柱不能被正确搜索,程序按层逐段计算其长度系数。如果不人工修改地下室越层柱的长度系数,则将造成其截面积配筋偏小,不安全。

10、用PKPM进行结构计算时,在处理越层剪力墙时,由于程序按层高而不是越层部分的总高计算剪力墙的稳定性,造成越层剪力墙稳定性不够,不安全。遇

到越层剪力墙时,应按《高规》附录D手工验算其稳定性。

三、结构构造

1、配筋率小于构造。常见于挑梁底部,大跨度挑板底部,梁柱、吊柱箍筋。(因未做最小配筋率验算。如不参与结构整体计算的构件,应建筑改大的构件,计算时未设定最小配筋率要求的构件。又如小吊柱配箍太稀,无法约束吊柱砼及竖筋,在意外荷载作用下,砼受压时箍筋对砼基本无约束,而竖筋因箍筋太稀而受压弯曲未发挥钢筋的受力性能,吊柱砼被压溃)。再如因未进行需特别提高抗震等级的特殊构件补充定义,致使需特别提高抗震等级的特殊构件小于其抗震等级要求的配筋率。

2、II、III级钢筋混用,因无法从外表区分,造成施工混淆,影响结构安全。

3、应全长加密箍筋的柱子,箍筋未全长加密①楼梯间半平台处的柱子由于半平台的平面成为短柱②框支柱及一、二级框架短柱③剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成柱计算高度与截面高度之比不大于4的柱。

4、厚剪力墙(厚度>400mm的剪力墙)未按构造要求配三排或四排(厚度>700mm的剪力墙)筋。

5、轴压比不满足要求的柱未配置芯柱。

6、抗震设计时,且框架梁上部又无贯通筋,设计图中又无特殊说明;施工时取架立筋的搭接长度为150(应为llE=ζlaE),不满足抗震要求。

7、同一标高同一直线上首尾相连的梁没有视为一根连续梁,而是分为几根梁配筋(如其中有一段预应力梁),造成应该贯通的梁筋(如支座负筋)没有贯通。此时首尾相连处如果视为一根连续梁而只一边标注支座负筋(分不同梁号注写的一整根连续梁在不同梁号相连的中支座处应两边注写支座负筋并尽量统一钢筋型号同时说明拉通钢筋),因不适用连续梁中间支座负筋注写说明,另一边的支座负筋严重短缺。

8、关于梁顶标高高于主梁的次梁端部负筋的锚固问题:其锚固长度应从主梁顶面算起,因结构图中无大样,做法又无说明,所以施工时按主梁与次梁顶同高的情况处理,锚固长度从主梁内侧算起,使次梁端部负筋失去锚固。在以宽大的转换梁作为端支座且其梁面又高于宽大梁时情况更加离谱,如果在梁面同高或低于宽大梁的情况下,支承在宽大梁上的梁端部负筋(往往非常粗壮)可不下弯,

直锚入宽大梁(此时锚固长度已足够),但如果其梁面高于宽大梁端部负筋在宽大梁之上时,如果不下弯根本不能锚入宽大梁。

9、梁柱节点钢筋过密,混凝土无法振捣密实(采用超流混凝土可解决部分问题,但此时又可能产生收缩裂缝)。此情况常发生在纵横斜梁交错,柱筋又在梁中弯锚,柱又有二排钢筋,柱二排钢筋又要求在梁中弯锚(如框支梁柱节点)时,此时柱二排筋还存在焊接或机械连接困难(因有弯钩,无法采用直螺纹套筒用拧钢筋的方法拧紧,只能采用正反丝套筒用拧套筒的方法拧紧,同时因其处在二排,只能通过一排钢筋的间隙夹住二排钢筋的正反丝套筒的方法拧紧,因一排钢筋的间隙过小操作极其困难功效极低)的问题。

10、钢筋锚固的水平长度不够,梁纵筋相对于柱、墙截面过粗,边节点入柱、墙水平投影长度不够,不能满足≧0.4La的要求。一般来说25mm直径的钢筋需水平锚固长度350mm加上保护层即需400mm的柱、墙截面尺寸,从宽带方向锚入时应注意柱、墙宽是否满足要求。

11、梁端部采用钢板抗剪时,钢板伸入柱头时将柱箍筋截断(可采用在钢板上开孔或开槽让柱箍通过的方法解决,但钢板损失截面不应超过30%);纵横梁中均有钢板但柱子又不是劲性钢筋混凝土(如果柱子是劲性钢筋混凝土,梁中钢板可与柱中钢板焊接形成钢结构焊接梁柱接头)时因伸入支座的钢板受另一方向的钢板阻断,钢板在柱头中的锚固长度不够(如果钢板不高,可采用将其中一块钢板从中间一分为二夹住另一方向钢板交叉伸至柱边的方法解决)。

12、高差超过50mm的相邻板支座负筋在图纸上拉通,施工时又没有解决好高差问题,不是造成负筋变底筋而造成板面根部开裂就是造成高差面露板面负筋。起因为:建模时小高差视同为同一结构层,故计算机出图时采用拉通支座负筋的配筋方式,计算机出图后结构设计者有未进行修改。正确处理方法是:板面负筋在梁支座处切断,分别锚入梁内一个锚固长度(一般为30d,下弯不小于12d,梁面标高平较高标高板面)。

13、预应力梁端截面宽度过小,截面抗剪能力不够,端部箍筋超筋,又未在梁端水平加腋以局部扩大截面。

14、预应力梁张拉端加厚板遗漏,无法满足张拉端要求。

15、后张预应力梁非预应力筋配置不够,预应力强度比,一级大于0.55,二、

三级大于0.75,不满足预应力混凝土结构抗震设计要求。

16、预应力梁截面过小,梁端纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋率大于2.5%,考虑受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级大于0.25,、三级大于0.35,不满足预应力混凝土结构抗震设计要求。17、预应力梁端底部配筋过小,梁端截面的底面和顶面非预应力钢筋配筋量的比值,一级小于1.0,二、三级小于0.8,底面非预应力钢筋配筋量低于毛截面面积的0.2%,不满足预应力混凝土结构抗震设计要求。

18、在抗震要求较严时采用无粘结预应力钢筋受力,结构抗震性能较差。

四、结构布置

1、伸缩缝穿过建筑不允许设缝的位置。当采用牛腿支承可滑动支座梁做伸缩缝时,无隔振和抗滑脱措施(没有使用隔振支座)不满足抗震要求,选用简支隔振支座(GJZ或GYZ普通型支座,不能自由滑动,应选用GJZF4或GYZF4聚四氟乙烯橡胶支座——F4型支座)不能自由滑动起不到伸缩目的,当为多向伸缩时选用单向支座GJZF4(GJZF4为公路桥梁矩形支座为单向支座,应选用GYZF4多向支座,GYZF4单向支座也不能选用)。

2、后浇带、伸缩沟设置问题(未注意后浇带、伸缩沟对结构的分割作用,间距限值(含墙长),完全分割结构不应藕断丝连,上下位置对齐,上下位置均适合(有时下适合上不适合),尽量垂直于梁、侧壁,尽量设置于跨中,不穿过剪力墙、承台,无锐角)(注意其设置的合理性即可发现)。

3、分区域绘制的结构图结合处相互矛盾、重复、遗漏(因分开设计,由不同设计者设计,不是衔接不上就是重复设计或谁都没设计)(需拼图发现)。

4、结构不同标高分界不清或结构标高错误(因结构设计者对标高未弄清楚或COPY建筑分界线时未补画因存在建筑隔墙等而未画的建筑分界线或因建筑修改结构未改)(需套图并进行高差研究来发现)。

5、结构构件定位尺寸标注遗漏(因设计者标尺寸时漏标)(注意结构构件定位即可发现)。

6、局部结构平面图与结构平面图矛盾。如平面形状、梁尺寸、梁配筋对不上。在结构平面图中标准层结构都是一样的,其实在局部建筑平面有变化的楼层结构平面应是不一样的,如果统一都按一个标准层来进行结构设计然后再补画局部结

构平面图难免会发生矛盾,而且因结构平面其实的不一样,结构的内力和配筋也会不一样,如果建模时不加以考虑结构安全都难以保证。为减少图纸量,局部结构平面需另图时,应在需另图部分加云线并引出标注“××层详××图、××层~××层详××图…”,注意:引出另图的在剖切线内的重复相同结构部分不应进行任何标注,以免与基本结构平面矛盾;如果为夹层,可引出在旁边画出并注明标高,如果画不下也可引至另一张图并注明标高。特别是当局部结构平面、夹层结构画在另一张图上时,如果不引出标注,当施工方未注意另图而按本图施工时将造成返工。

7、当局部采用十字梁和井字梁结构时,梁跨及支座不明。(因在此情况下,梁梁相交处不一定是其中某一梁的支座。只能从梁平法配筋图中猜测,如果有支座负筋的集中标注则认为是支座。如果支座处恰好无集中标注,则只能从受力体系去推测。但施工单位无此水平,造成混乱。)。

8、上、下层柱、墙错位无转换,甚至柱、墙下无基础(在调整修改结构平面时顾此失彼)(分析上下结构的对应关系即可发现)。

9、剪力墙结构设角窗时,该处L形连梁未按双悬挑梁复核,该处墙体和楼板未专门进行加强。

10、与天面相连的房间、楼梯平台天面建筑完成面远高于房间、楼梯平台建筑完成面造成房间墙面渗水、雨水倒灌楼梯间、楼梯间出天面门打不开和门高不够(因建筑未考虑天面层厚度所致)(应预计天面层(找平、找坡、防水、保温隔热等但不含建筑面层)厚度为200mm即可发现)。

11、结构找坡屋面,结构坡标识不清(分水线位置及标高,与结构找坡相交的相邻结构在交线处的高差情况),分水线位置处造成折梁的无处理(内折角处于受拉区时,折角及附近的箍筋应加密以承受折线形纵筋受拉时对箍筋产生的额外拉力),坡底位置处造成高差的也无处理(应有大样)。为使图纸一目了然,当采用结构找坡(不光指屋面还有地下室底板和顶板)时,应有专门的结构找坡系统图(包含结构找坡平面图用以表示分水线平面位置及标高、找坡面与其他结构面交线平面位置及两边的标高,剖面图用以表示竖向关系及标高变化情况,大样图用以表示节点细部做法)。

12、水电管井前有沉箱(如电梯大堂中的花池)时,沉箱阻碍水电管线埋地通

过(因建筑不该在此处设沉箱)(注意水电管井前沉箱必有此问题)。

13、卫生间未设沉箱。

14、结构布置未有考虑塔吊安装;致使塔吊基础与建筑物基础冲突,塔吊开孔与建筑结构冲突;当置于地下室顶盖上而且其下无回顶条件时,地下室顶盖不足以承受塔吊荷载。

15、大型商场特别是超市楼面荷载不够。因考虑的货价及其后的堆货,楼面活荷载要求10KN/㎡最小也要6 KN/㎡卸货区及通道达到12 KN/㎡,而按荷载规范3.5 KN/㎡远远不够。

16、餐饮业的厨房位,楼面板未下沉,楼面荷载不够(需5 KN/㎡)。在招商未明确之前应预留厨房位,及其补风排烟等,宁多务少。

17、商业中心推广区的舞台结构板未下沉(一般要求下沉1.6米),舞台两侧设备空间未设设备夹层(平楼面有一层板,平舞台底部(由结构板下沉而形成)有一层板,即一层楼面板一层下沉板)未设设备检修人孔。

18、真冰溜冰场冰面楼面未下沉(一般要求从楼面算起下沉0.8米,从冰面周边走道起下沉0.6米);下沉区域不够大,只考虑了冰面而未考虑铲冰车位、地沟及周边设备管道区域(设备管道区域未下沉时将造成众多DN400套管穿越冰面周边梁顶,因冰场面周边走道下沉200mm,套管下为防止冰的溶水倒灌需150mm 反槛,相加是750mm,只比“冰面下沉800mm”少50mm即套管顶面只在梁面下50mm 造成设备管道无法穿越冰面边梁)。

19、真冰溜冰场冰面周边走道及其服务楼面未下沉(一般要求从楼面算起下沉0.2米),这样铺上真冰溜场特殊地面后才能保证其建筑面与其他楼面的建筑面平,不然真冰溜冰场建筑面将高于其他楼面的建筑面。

20、真冰溜场冰面临界边上空中间层(结露区)有结构梁板,造成结露;露水又滴入冰面结冰,造成冰面不平。因真冰溜场高度跨越两层,最好保证从上至下贯通,如有结构从上空通过要高于结露区高度(因湿冷空气沉在下面,干热空气浮在上面,故如果结构在干热空气层中就不会结露)。

21、电影院观众席结构与实际的观众席不符(包括最佳视角,遮挡、声音等要求不能得到满足)。因各种(含各种档次)电影厅及各个电影公司要求不一样,

故最好是先在楼面结构中考虑其荷载,等电影公司进场并将影院设计好后,按其要求在楼面梁上立柱支承观众席。

22、电影院中间层结构梁板侵入其尾部或前部,造成最后排观众席净高不够碰头或银幕上部被阻断无法装挂银幕。电影院一般有两层高,中间层(也称电影院夹层)往往是走道和辅助用房,下层也是,通过下层走道可进入前部入口电影厅然后拾级而上可到达最后排座位,通过中间层走道可进入后部入口电影厅然后拾级而下可到达最前排座位,而倾斜布置的中间层结构梁板往往将电影厅前部或后部切角,造成以上问题,而在大平面上看不出此问题,将夹层平面套入大平面则一目了然。

23、电影院观众席下立柱过密、位置不合理影响观众席下空间使用。观众席后排处,凡其下净高超过2.2米的位置(其下可以利用的位置,为争取净高观众席梁局部可采用宽扁梁)应尽量少立柱或不立柱,需立柱的,柱位应尽量远离出入口,柱距应大于3.5米,以便利用。即使因容积率限制,报建时观众席下空间不利用,也要考虑将来电影公司对观众席下空间的可利用性,留有回旋余地,以增加招商的吸引力及竞争力。

五、地基基础及基础梁

1、抗拔桩及抗拔锚杆的桩及锚杆本身(地基抗拔力已足够)抗拔极限承载力标准值不够(只有设计值的1.5倍),抗拔试验要求加载到设计值的2倍,钢筋被拉断。此问题产生的原因是:考虑到地基的变异性比较大,极限承载力标准值折算成设计值时折减较多;而钢筋的变异性较小,极限承载力标准值折成成设计值时折减较少;但抗拔试验是按地基的要求加载的。

2、桩平面尺寸型号与桩表不符(因修改图纸时改了这个没改那个)(需核对平面图与桩表来发现)。

3、承台平面尺寸型号与承台大样尺寸不符(因修改图纸时改了这个没改那个)(需核对平面图与桩承台表及承台大样来发现)。

4、在《建筑地基基础设计规范》(GB 50007---2002)中除矩形承台、三桩承台、承台梁的配筋构造外,无单桩承台、联合承台、异形承台的配筋构造构造要求。矩形承台、三桩承台应按规范要求配筋,而超规范的承台底筋上弯至承台顶做法可不用。各设计院对其他承台形式的承台配筋构造比较混乱,如单桩承台未形成

封闭钢筋笼,联合承台、异形承台等承台上部配有钢筋的承台上部钢筋到承台边直断,未下弯与底部上弯钢筋形成封闭钢筋笼,在承台顶部边缘形成断口。承台侧面也未配构造水平筋。因单桩承台、承台、的受力比较复杂,最好能形成封闭钢筋笼,如联合异形承台其上荷载可能在承台边缘甚至超出承台边缘使承台边缘处存在较大应力,而配筋原则是钢筋应伸过不需要点一个锚固长度,如果在承台顶部边缘形成钢筋断口可能造成断口处开裂。

5、当无地下室结构时,地梁与首层填充墙位置不重合。当填充墙凸出柱外边时,地梁仍在柱位内,并未从地梁上飘出短飘板支承出地梁位的填充墙,地梁也未进行抗扭设计。当填充墙不在独立柱基(或承台)连线上时,设计者只是在独立柱基(或承台)间设地梁拉结各独立柱基(或承台),未在填充墙下设地梁,使填充墙失去地梁支承,又未在填充墙下做基础,施工单位直接在填土(即使原土是老土也因开挖基础而被换成了填土,而且此时填土也未密实回填)上砌筑填充墙,致使填充墙严重下沉。

6、当无地下室结构,基础埋深(一般为-0.8m)较浅时;首层电梯沉箱(一般深度为-1.7m)与基础矛盾。电梯沉箱与基础局部在同一平面位置,造成电梯沉箱将基础切掉一部分,使基础不完整。(因设计者将电梯沉箱画在地梁图上,而地梁图并没有表示基础,未注意到在空间关系上电梯沉箱与基础重叠。)。(有的施工图连电梯沉箱都未画。)。

7、地梁的竖向位置与设备管线(特别是排水管)、地沟等在同一标高范围内阻碍设备管线、地沟等的通行(因结构设计者不知或未注意有设备管线、地沟等造成)(需与设备专业协调才能发现)。

8、当无底板结构,首层有重型设备时,设备基础遗漏。后加设备基础时与建筑基础和地梁矛盾。有时设备基础较大,要求与建筑基础形成整体基础。

9、地质勘探过于粗略(探点超过20m或相邻探点持力层高差超过3m而没有在中间补充钻孔),致使实际地质情况与勘探报告不符,造成基础修改。如果是大直径桩,而且地质情况较复杂,有条件的最后一桩一孔,没有条件的应做超前钻。

六、地下室结构及人防结构

1、地下室承台面筋与底板面筋重复配置(因结构设计者设计承台时并不画出底板筋,当其无)(当其有即可发现)(大型承台可将地下室底板筋锚入承台)。

2、与地下室底板相连的承台,承台钢筋未有伸入底板或伸入长度不够一个锚固长度,可能造成与地下室底板相交的承台侧面开裂,只是裂缝在底板一下看不到而已。其配筋构造应视同底板反柱帽,承台底部钢筋应上弯伸入底板一个锚固长度。

3、地下室底板集中重处吊筋未正反向设置,在正反向荷载作用下吊筋失效。

4、当地下室与塔楼不规则相交时,相交处局部板跨度太大又无加强(因设计者未注意个别板跨问题)(注意相交处板跨即可发现)。

5、未考虑人防墙对地下室整体结构的影响(因人防为另一设计者设计,各做各的设计,最后凑在一起,未统一考虑,最后人防墙当填充墙处理;因这样结构偏于保守而不是不安全,而且改动工作量大,所以设计院一般不愿意修改)(注意人防墙存在对结构整体的影响,将人防墙当剪力墙看待即可发现)。

6、侧壁和人防墙型号漏标或标错(因设计者粗心造成)(详细核对可发现)。

7、地下室侧壁与建筑矛盾:平面位置不对(因建筑修改结构未改造成),遗漏,顶、底标高不对,到顶的侧壁其上楼面不需设梁支承板的设了梁,不到顶的侧壁其上楼面应设梁支承板的未设梁从而使板失去支承(因结构设计者空间关系混乱造成)(需套建筑图分析标高变化及空间关系才能发现)。

8、地下室底板标高变化较大处,高差间采用侧壁支挡时,侧壁遗漏,如果此处正好是分区域绘制的结构图结合处时更易遗漏,该处常在半地下室边缘,如半地下室商铺地面稍高与室外,与地下室底板形成较大高差,交界处为砖墙(因结构设计者未注意造成)(注意高差临空面是否支挡即可发现)。

9、地下室天井中的花池侧壁及其集水井遗漏(因设计者按地上花池处理即(建筑在首层随意砌筑)结构不考虑花池及其排水)(注意地下室天井中的花池与地上花池完全不同,即地下室天井中有花池必须考虑其防排水即可发现。即使是没有花池,只要是镂空无盖就要考虑防排水)。

10、地下室顶盖有覆土时,临空面挡土结构缺失。

11、顶板上有化粪池且化粪池底标高低于顶板,顶板未局部下沉,导致化粪池无法建造,排污无法实现。

12、顶板上有室外管网且室外管网底标高低于顶板,顶板未局部下沉,导致排水无法实现。

13、地下室顶盖沿外墙开大洞时产生悬臂外墙,此墙身仍按有顶盖支承的外墙设计,此段外墙承载力严重不够。

14、人防门外梁截面、柱帽过高或设备管线过低阻碍人防门开启(因结构设计者未考虑人防造成)(应注意人防门与普通门区别:人防门扇尺寸大于门洞尺寸,普通门扇尺寸小于门洞尺寸;人防门扇厚度完全凸出墙面,普通门扇厚度完全陷入墙面而不凸出)(留意结构与人防的关系即可发现)。

15、人防门侧柱帽侵入人防门铰页、预埋件甚至是门上角,导致人防门无法安装。

16、人防门上梁底低于洞底,人防门上梁宽凸出墙面,防门无法安装。

17、人防门上板底高度低于门洞上最低要求高度(应是人防门安装高度加设备管线高度),人防门无法安装或设备管线影响人防门正常开关。

18、人防门槛与建筑找平找坡的矛盾(因人防设计者未考虑建筑找平找坡造成),如人防活门槛(平时无门槛)处需做钢筋砼门槛至建筑面层处,门槛高度=人防门安装要求高度+建筑层厚度。(留意建筑面层与人防的关系即可发现)。

19、人防FMDB下槽口在底板结构图中遗漏(因为不同人设计,未协调造成)(留意人防FMDB安装要求即可发现)。

20、人防坡道口部大人防门前的平直段(当采用非活门槛又使平时感觉不到门槛的人防门前沉箱设计时的沉箱)长度不够阻碍人防门开启(如果是无平直段和人防门前沉箱是因结构设计者未考虑人防造成,如果是有只是长度不够是因建筑加宽了人防门结构未修改到位造成)(留意结构与人防的关系即可发现)。

21、当有建筑填层时活门槛人防门未做门槛至建筑填层上,致使活门槛未固定在结构中,而是浮在建筑层中。

22、当无建筑面层或建筑面层厚度不够时,活门槛预埋件凸出建筑面层或阻碍板面筋通过。应在结构设计时考虑活门槛预埋件凹入(设凹槽)或建筑面层平活门槛预埋件面。

23、当有建筑填层(有时是建筑找坡造成)时,人防门槛高度未考虑有建筑填层,导致人防门槛高度不够甚至建筑面层高于门槛,导致人防门不能自由开启或关闭。

24、因车道出入口本身净高较矮,如果在此处安装人防门(门洞上300mm~

500mm)或防护密闭堵板(门洞上300mm)时极易造成大门安装高度不够的问题。

25、人防口部防爆波地漏处板厚小于400mm,防爆波地漏及其弯头、排水管安装高度不够,无法安装。

26、电缆防爆波井结构遗漏。

七、框支梁、柱结构及其他转换结构

1、框支柱、框支梁未有节点大样,又未说明做法参照,也未在技术交底时强调;施工时框支柱竖筋在楼面处切断,框支梁直锚(因上层无柱,等于没有锚固的浮筋),直接威胁结构安全。天面梁柱、楼面转换梁柱存在同样问题。

2、框支梁没有支承在框支梁上而是支承在剪力墙或框架梁上,剪力墙和框架梁很弱,不足以承受框支梁,抗震极为不利,不安全。

3、只有单向框支梁时,框支梁支座负筋无开口箍约束,形成散乱的浮筋,未构成完整的钢筋骨架。(梁的钢筋骨架由上下纵筋及箍筋构成,在框支柱处因无梁箍筋而且柱截面非常大且其上再无柱接上,造成大范围的梁支座负筋失去箍筋,同时又无另一方向的梁纵筋约束,形成散乱的浮筋。)。

4、框支梁与卫生间沉箱矛盾,因框支梁很宽(一般达到1~2m),几乎占有整个卫生间沉箱的一半,无法做完整沉箱;即使做了部分沉箱也无法解决排水管及弯头的铺设问题。此时只能将整个转换层下层来解决问题,此时建筑层厚度在300mm以上,造成浪费;如果建筑能与结构协调,使卫生间沉箱或排水管及弯头能避开此位为最佳。

5、框支梁箍筋肢距过大,不符合《砼结构设计规范》第11.3.8条要求(梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距:一级抗震等级、不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值;二、三级抗震等级,不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值;四级抗震等级,不宜大于300mm。)。

八、剪力墙及柱结构

1、结构构件(柱、梁)平面位置与建筑矛盾(因建筑修改而结构未改造造成)(需套图来发现)。

2、剪力墙开洞(门窗洞(如地下室剪力墙门洞)、设备穿墙洞(如大风管穿墙)、暗装消防箱等)遗漏(查阅建筑及设备专业图纸注意剪力墙是否需开洞即可发

现)。

3、墙在非厚度方向发生截面尺寸变化时无大样,施工时直接将暗柱钢筋在截面变化处切断不做任何收口处理,如果上层截面大于下层截面问题就更严重。如果上层截面小于下层截面,缺口处下层暗柱筋应弯折锚固,锚固长度应从上层墙外边起算,上层墙暗柱筋应下伸一层;如果上层截面大于下层截面,等于是剪力墙外挑,应力状态比较复杂,应用有限元法分析墙每点应力状态,根据分析配筋,原则上下层暗柱筋应上伸一层,缺口处上层暗柱筋应弯折锚固,锚固长度应从下层墙外边起算,并在本层及上层楼面处设暗梁,暗梁配筋按有限元计算结果执行。如果外挑长度较长,加强区域应在两层以上(视有限元计算结果而定)。如果外挑长度太长(上层墙形心超过下层墙范围)应设计转换结构。

4、墙、柱截面尺寸与建筑不符(因建筑未按竖向构件的截面尺寸不同分层造成)(墙、柱截面上大下小,而建筑图一样,常将卫生间压得过小而放不下厨卫设备)。

5、柱、暗柱及剪力墙边缘构件平面尺寸与大样尺寸不符或在大样、表中找不到该号柱、暗柱及剪力墙边缘构件(因修改图纸时改了这个没改那个)(需核对平面图与柱表、配筋图、大样图来发现)。

6、柱、暗柱及剪力墙边缘构件编号标注遗漏(设计者忘标)(注意每一个竖向构件在平面图中均应标注,剪力墙端部、转角处均应有暗柱、角柱、边缘构件即可发现)。

7、柱、暗柱及剪力墙边缘构件中的纵筋数量与大样不符(因修改钢筋数量时未改大样)(需核大样中的钢筋排列及数量来发现)。

8、墙肢较短时两暗柱靠得太近未合并(因设计程序不管墙肢多长均在墙肢两端加暗柱,设计程序出图后结构设计者未按具体情况做出调整造成)(注意暗柱间间隔的合理性即可发现)。

9、有倾斜边的竖向构件竖筋竖直配筋与倾斜边矛盾与截面竖筋矛盾(此时截面竖筋数量是变数)施工困难(因设计者头脑中竖向构件竖筋必竖直的思维定势造成)(注意钢筋砼配筋应顺外边配置即可发现)。

10、大截面巨型柱连有短墙支,在地震力时短墙支极易破坏,对抗震不利,应取消。

11、架空层层高较高(架空层含地下负一层及首层两层高)且剪力墙又与地下

室墙体连接时,未考虑地下室墙体对剪力墙(稳定性和强度)的有利影响(特别是对剪力墙稳定性的有利影响),采用高标号厚墙,使剪力墙与地下室墙体标号不匹配。

12、当地下室与塔楼分开建模计算,地下室顶盖当做塔楼的嵌固端时,因地下室顶盖开大洞,使塔楼柱和剪力墙失去嵌固端,此时又无梁连接,或架空层高度过高,使塔楼柱和剪力墙稳定性不够,影响结构安全。

13、支承或吊挂夹层的梁上柱或梁下吊柱缺失,此时往往伴随梁受力不够甚至支承或吊挂梁缺失,同时往往伴随夹层结构缺失。

九、梁及板结构

1、梁、板等水平结构构件竖向位置(标高)与建筑矛盾(因结构设计者未注意高差变化而当成为同一高度造成)(需套图并进行高差研究来发现)。

2、梁编号、截面、配筋漏标或标注不全或通筋集中标注与原位标注矛盾(因电脑自动生成后结构设计者未检查其适用性或图层未打开或在图形操作中遗失或修改图纸时未注意造成)(需检查梁配筋境况来发现)。

3、同一跨梁梁顶标高不同时未有区分(因结构设计者未注意高差变化而当成为同一高度造成)(需套图并进行高差研究来发现)。

4、高出楼板的边梁阻碍侧排管通过(因结构设计者根本未意识到有侧排管造成)(注意侧排管即可发现)。

5、梁面凸出板面,影响使用(如在门洞处凸出的梁形成门槛)(在梁面标高不同板面的画法中极易出现此问题)。

6、有较大标高变化处梁高不够,挂不住两边的结构,需加高梁或设双梁解决(因结构设计者未注意高差变化而当成为同一高度造成)(需进行高差研究来发现)。

7、梁截面高度不当;门窗洞顶梁与门窗高度矛盾(因结构设计者一般不留意门窗洞顶高度造成)(需进行门窗洞顶标高研究并对比结构图发现);建筑外边无墙及门窗处结构边梁高度与建筑立面矛盾,过高或过矮,影响建筑立面效果(因结构设计者一般不细看建筑立面造成)(需核对建筑立面该处高度并对比结构梁高发现)。

8、梁截面过高影响建筑功能(特别是在有夹层的部分,因一层分层两层使用,层高受限,夹层上空及夹层底下空间净高都有可能低于2.2m)、影响设备安装、

阻碍设备管线通过(因设计院各专业未协调造成)(需各专业协调解决)。

9、次梁高于主梁又为采取措施(因结构设计者未注意主次梁的支承关系造成)(检查梁支座情况即可发现)。

10、梁截面宽度不当,室内露梁(因结构设计者未考虑此问题)。

11、梁宽大于墙宽时,凸出卫生间沉箱的梁,在高度上因标高同楼板而卫生间标高建筑面又低于楼板30mm使之凸出卫生间建筑面【该处梁应在客厅、卧室、走廊等主结构标高的基础上再下沉50mm(因主结构标高比主建筑标高低50mm,故该处梁比主建筑标高低100mm,低于卫生间建筑面70mm(其中防水20mm,找平及建筑面层50mm)】,在宽度上阻碍卫生洁具安装及排水管通行(特别在住宅第一层同时转换梁较宽时发生)(因结构设计者无此概念造成)(注意卫生间沉箱净空也是不可随便占有的即可发现,要占有一定要有措施(如梁下沉50mm 等))。

12、梁跨中有集中荷载时,仍按Φ8@100/200配箍,梁跨中抗剪能力不够,可能造成梁的剪切破坏。结构设计者未注意,此时梁跨中剪力几乎与支座处相等,仍认为梁跨中剪力为0,造成梁跨中抗剪能力严重不足,影响结构安全。此时梁箍筋应通长加密。

13、关于悬挑板根部梁及边梁的抗扭问题:因悬挑板及边板产生的不平衡弯矩需用梁的抗扭抵抗,所以与之相连接的梁应配足够的抗扭箍筋和抗扭纵筋。因一般情况下,板不参与结构整体计算,只是假定板在平面内无限刚并考虑板对梁弯曲刚度的影响,所以在结构整体计算时悬挑板不能将根部负弯矩传给梁而形成梁的扭矩,故只能用相邻板平衡悬挑板根部负弯矩,这样计算出来的梁没有足够的抗扭能力抵抗悬挑板根部负弯矩。如果在建模时悬挑板不参与建模而只是作为荷载加入,此时又没有将板产生的弯矩作为梁的扭矩加入(因计算软件无此荷载类型而无法输入或忘记输入),造成梁抗扭不够。此问题多发位置为:悬挑板阳台、梁上飘窗、梁上飘空调位、梁上飘板、无飘出构件的边梁。即使梁的抗扭承载力足够,因梁的抗扭刚度较差,梁抗扭时变形较大,也易引起结构开裂。故一般结构设计原则是尽量避免梁抗扭。因结构设计者对梁抗扭接触较少研究不够,没有引起足够重视,特别是梁抗扭刚度问题;结构设计时忘记配抗扭箍筋或抗扭腰筋导致梁抗扭承载能力不够,对梁的抗扭刚度较差的问题没有引起足够重视,认为

梁抗扭承载力够了就可以了,用梁的抗扭平衡悬挑板的负弯矩造成相邻板支座开裂(正确做法是用相邻板平衡悬挑板的负弯矩)。

14、挑梁端部高度高于边梁,此时如果其底部为通窗时影响通窗安装;一般情况下,挑梁端部高度高于边梁,将造成挑梁端头外露,影响建筑立面美观,况且建筑立面往往为一条水平线拉通,不是在挑头处弯折,此时将造成结构与建筑不符。

15、因未重视梁的抗扭问题,梁的抗扭筋不够或配置错误。

16、反梁未注意到板的荷载要通过箍筋传给梁,梁箍筋只考虑了抗剪未考虑吊挂板,箍筋不够。

17、高层建筑的阳台等较大的悬挑结构(悬挑梁和悬挑板)未考虑风荷载对悬挑结构的抬升作用(好像飞机机翼的空气动力学性能),底部未配筋或配筋不够(如悬挑梁底部只配有两根架立筋连最小配筋率都未达到,悬挑板底部未配筋)(高层建筑的阳台等较大的悬挑结构底部配筋至少应达到最小配筋率,最好能计算一下风荷载对悬挑结构的抬升作用,如果计算配筋大于构造配筋时按计算配筋)。大悬挑结构未考虑垂直地震力。

18、当屋面、楼面出现相邻跨梁截面一样的长短跨连续梁且柱截面较大时,因梁、柱刚度相当,长跨不平衡支座负弯矩被柱吃掉很大一部分,致使中间支座左右两端支座负筋不一样,长跨有部分支座负筋不通过支座而是锚入柱内。从构造上说不是很合理,也不节省钢筋,内柱又承受了过大的弯矩使柱易出问题,故应做一定调整,将支座负筋全部通过支座。

19、梁宽大于柱宽时,梁箍筋未贯通节点,造成支座处宽出部分(外核心区)箍筋缺失;支座处梁宽出部分(外核心区)角部纵向底筋未贯通,形成梁角筋在支座处既无支承又不贯通的断点。

20、边梁宽度大于柱截面而未采取措施。(在柱截面范围内宽出部分应按牛腿方式采取加强措施)

21、与边梁相交的内部梁,梁宽大于柱宽时,未对边梁采取措施,以考虑边梁受扭的不利影响。

22、因梁宽大于柱宽时,节点分内核心区和外核心区,与一般梁柱节点不一样,此时未对其进行节点设计,未有节点大样图,造成施工时节点构筑错误,严重影

响结构安全。节点内核心区的配箍量及构造要求同普通框架。节点外核心区(两向宽扁梁相交面积扣除柱截面面积部分),对于中柱节点可配置附加水平箍筋及竖向拉筋,拉筋勾住宽扁梁纵向钢筋并与之绑扎;拉筋直径:一、二级抗震等级不宜小于10mm,三、四级抗震等级不宜小于8mm;当核心区受剪承载力不能满足计算要求时,可配置附加腰筋;对于宽扁梁边柱节点核心区,也可配置附加腰筋。

23、高层建筑顶层连粱纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,未按《高规》JGJ3-2002第7.2.26条第4款(此条为强制性条文)要求配置间距不大于150mm与该连梁箍筋直径相同的构造箍筋。(因图纸中未有针对此条的专门说明造成)。

24、较大跨板板厚及配筋偏小。(因该处不是板说明中的普通板,而该处板厚及配筋漏标,造成按板说明施工的假象)。(注意较大跨板与普通板的差异性即可发现)。

25、用以传递水平力连接板(单块净宽不应小于2m)(如高层建筑外伸段凹槽处,又如核心筒因消防梯井及电梯井使楼板开大洞处)板厚及配筋偏小或未双层双向配筋。

26、刀把形板刀把部位及其下部板面负筋漏画。(因设计时将刀把部位扩大为同大板板宽,当成完整大板设计,而实际刀把部分被割小,于是把板面负筋也割掉了)。(注意刀把形板受力特征:刀把部分应视为大板的宽扁梁以暗梁建模)。(因边界问题,刀把形板程序自动绘制的板筋图比较混乱,程序是按矩形板绘制的)。

27、大板邻小板时,邻边板面负筋漏画(因小板按板说明配筋即可,板筋不画出,但大板不能按板说明配筋板筋需画出,而大板邻小板时板面负筋为同一根钢筋,因小板板筋不画出则连大板的板面负筋也没画)。施工时按板配筋说明执行,板面负筋偏小造成板面开裂。

28、端跨板阳角、跨度较大的内跨板板角、各种板的阴角、挑板转角处无加强筋,或加强筋设置不当(违反受力原则)。

29、楼面结构未考虑设备基础及其荷载,未考虑超重设备管网(如直径600mm 的水管每米重量可达1吨,9m一个吊点,每个吊点受力达9吨)吊挂(有的直接吊挂在板上,受力极成问题),没有吊点预埋件及吊杆等吊挂结构图,又无设备管线安装大样(因超重设备管网在标准图中因超出范围而查不到),设备专业

随意吊挂,极其危险。

十、电梯井、电梯坑及电梯机房结构

1、不下地下室的电梯井未封板形成电梯坑,造成电梯底座无法安装(因结构设计者简单的当电梯井处理)(注意不下地下室的电梯必坑在首层即可发现)。

2、电梯门洞尺寸建筑与结构不符。主要体现在高度尺寸,因结构设计者在设计连梁高度时未考虑其与电梯门洞高度的匹配性。

3、电梯井道尺寸与建筑(建筑可能又与电梯厂家的不符,而且不限于电梯井道平面尺寸,可能还有电梯坑高度、最上层电梯井道高度等)不符。主要体现在剪力墙厚度变化时不是以内壁对齐为原则,造成电梯导轨安装困难。

4、电梯门洞顶“指层器”安装洞和电梯门洞右侧“召唤箱”安装洞在结构图中没有体现,导致结构未有对此(电梯门洞顶连梁和电梯门洞右侧暗柱)进行加强,施工随意性大,甚至将暗柱竖筋切断。

5、电梯机房未按电梯安装要求设计机器承抬梁,用钢梁承抬时未在剪力墙上留钢梁支座洞,未在机房楼板上预留缆绳过洞,未在机房天花上留吊装环及与之配套的梁。

6、无机房电梯顶层高度(净高)不够。之所以选用无机房电梯,是因为其顶层以上有其他用途(如大型商业建筑中的货梯以上可能是买场、餐厅等(不属于同一家)),不能设置电梯机房,如果光从这一层的建筑平面来看,看不出其下是电梯井,做结构布置时忽略了此处的电梯井,其中有大梁通过,结果梁下净高不够(此时因商场层高一般较高,如果此处只有楼板本来净高是够的,但如果有大梁,从梁底算起净高就不够了)。

7、一个电梯井道上下两台电梯时(其下为无机房电梯),电梯井道中的隔板(其位置应考虑上层电梯坑的深度(1.7m)和下层电梯井道顶层高度(4m)同时满足要求(加300mm厚隔板总层高6m))漏做或未考虑足够的抗冲击力(电梯本身也要有安全钳)。

十一、自动扶梯支承结构

1、自动扶梯支承结构承载力不够,不足以承受自动扶梯荷载。

2、跨越两层及以上的自动扶梯未在其中部设置支承结构,因自动扶梯跨度太大而无法实现。

3、自动扶梯孔平面尺寸与选用型号的自动扶梯孔尺寸不符,自动扶梯孔无栏杆反沿。

4、自动扶梯坑平面和竖向尺寸与选用型号的自动扶梯坑尺寸不符,或遗漏自动扶梯坑。

5、室外自动扶梯未在其底部设置积水坑,无法排除雨水,造成积水和水淹。

6、设中间转乘平台的自动扶梯,平台结构遗漏。

十二、楼梯结构

1、楼梯间等结构布置不合理,形成外排柱只有一个方向有框架梁。

2、楼梯休息平台梁板将该处窗切断(因该处为错层而建筑窗位在平层处)(注意该处建筑窗位是否错层可发现)。

3、楼梯结构与楼面结构衔接不上(因结构设计者设计楼面结构时只是将楼梯当楼梯井处理并不设计楼梯结构,楼梯结构在建筑楼梯大样中设计,甚至结构设计者不知道建筑楼梯大样的具体平面位置,设计楼梯结构时未注意其与楼面结构的衔接问题)(核对其衔接即可发现)。

4、剪刀梯遇到较高楼层(如首层、下负一层)处,平台结构遗漏。(因剪刀梯平台随楼面结构,不在楼梯结构图中体现,而此时楼梯平台又为夹层,在结构平面图中被楼面结构覆盖,如果在结构平面图中不另引出绘制则无法表示出来,造成遗漏)。(注意楼梯大样图是否存在夹层即可发现)。

十三、构架及雨篷结构

1、出入口处只用二点吊挂雨篷且吊柱截面较小(只有200×200mm),只考虑吊柱的吊挂作用(按轴心受拉构件计算),雨篷活载未按吊柱两边分别加载计算,未考虑垂直地震力对雨篷和吊柱的作用,未考虑水平地震力对吊柱两个方向的作用及双向地震力,未考虑风荷载对雨篷的抬升或下压(好像飞机机翼的空气动力学性能),未考虑雨篷的倾覆力矩对吊柱的作用,雨篷稳定性不够,吊柱刚度及受力不够;未作裂缝宽度验算,裂缝宽度超限;吊柱箍筋配置太稀(只有Φ8@200,连构造要求都未达到,应为Φ8@100),抗剪能力明显不足,剪切破坏同素砼,沿整个截面完全剪坏,裂缝贯通整截面,而且箍筋起不到约束砼及钢筋的作用,砼被压溃,钢筋被压弯。

2、构架、雨篷等构筑不合理。如天面构架按梁板构筑不美观,应按宽扁梁构筑;

高层建筑结构设计常见问题探讨

高层建筑结构设计常见问题探讨 摘要:近年来,建筑高度的不断增加, 风格的变化多样,给高层结构设计提出了新的课题和挑战。本文就结构设计中特别要注意的几个问题进行了分析。 关键词:高层建筑; 结构设计;常见问题 一、高层建筑结构设计特点 1 高层建筑结构设计的特点 1.1 水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖向构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 1.2 轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响造成连续梁中问支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 1.3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下

结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 1.4 结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高层建筑结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、根据不同类型高层建筑,选择合理的结构体系 2.1结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 2.2结构的超高问题 在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外,增加了 b级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为 b级高度建筑甚或超过了b 级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证

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16、周期比不满足怎么调? 17、位移角不满足怎么调? 18、PKPM建模中怎么降板? 19、PKPM中板厚为零和房间开洞的区别? 20、PKPM中虚梁怎么建? 21、什么情况下点铰? 22、超筋了怎么处理? 23、基础设计时,什么情况下要输入详细的地质资料? 24、基础底标高怎么考虑? 25、活荷载折减在PKPM中折减怎么实现? 1. 梁裂缝控制与粱端弯矩调幅矛盾的解答 a支座弯矩调幅与截面裂缝宽度验算是一对矛盾,对支座调幅处理的目的是为适当减小支座弯矩,而对支座截面进行裂缝宽度计算往往又需要加大截面的配筋,从而又加大了支座截面的弯矩。支座不调幅时支座弯矩大,截面配筋大,裂缝宽度不能满足规范要求,及多配

楼梯设计常见问题探讨(一)

21 We learn we go 张 伟,李 斌,黄 杰/0 前言 楼梯间的功能是解决建筑物竖向交通,对多层和高层建筑而言,都是不可或缺的重要组成部分。当遇到紧急情况(如火灾、地震等)时,楼梯间是紧急疏散人群的重要交通通道,其重要性更突出。在对工业与民用建筑工程项目进行设计时,楼梯间是最能体现建筑师和结构工程师密切配合的劳动成果。在满足楼梯间建筑功能正常使用的前提下,做到安全经济,是结构工程师最基本的职责。但是,若欠缺有关的设计经验,不但会影响到楼梯间正常使用和建筑功能的要求,而且有时会遗留安全隐患。楼梯间设计正确与否的问题涉及到与建筑专业的配合深度,而且针对结构专业自身也存在一些需要注意的常见问题,故基于在实际工程中大量工程案例有关楼梯设计问题的归类和总结,通过一些常见问题的剖析,提出解决问题的思路和方法,供同行在实际工程设计中借鉴。 1 影响建筑功能的问题 1.1 净高不足 (1)存在问题 楼梯间净高不足是楼梯设计中常见问题之一,出现此类问题的原因主要有以下两点:1)建筑师对相关建筑规范中有关楼梯设计的规定尚未熟练掌握或对组成楼梯结构构件的空间关系缺乏必要了解;2)结构工程师对楼梯净高概念的要求未能融会贯通、灵活应用,对影响到净高结构构件的空间关系缺乏足够认识。 (2)应对措施 1)掌握有关楼梯净高概念的相关规定,《民用建筑设[1]第6.7.5条规定:楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2m ,梯段净高不宜小于2.2m 。其中,对梯段净高的概念解释为:自踏步前缘(包括最低和最高一级踏步前缘线以外0.3m 范围内)量至上方突出物下缘间的垂直高度。上述解释的理由是基于一般应满足人在楼梯上伸至手臂向上旋升时手指刚触及上方突出物下缘一点为限,为保证人在行进时不碰头和不产生压抑感,故按照常用楼梯坡度,梯段净高不宜小于2.2m 。2)对遇到梯段净高余量较小的区域,上层踏步起跑位置的梯梁位置应仔细计算分析,遇到净高不足的情况,有两个途径可以选择:即取消起跑位置梯梁或将梯梁内退平移。前者适用于梯段和休息平台跨度之和较小的情况,此时该梯段转化为折线型楼梯,应重新复核计算,其梯板板厚和配筋均会有所变化。后者应特别注意,梯梁内退平移距离应将建筑面层厚度计算在内,以免余量太小,有可能仍旧不满足对梯段净高的要求。遇到休息平台下方净高余 各项因素,将上层位置的梯梁内退0.35m ,可有效解决该问题(图1)。 图1 梯段净高不足实例一 (4)工程实例2 某工程楼梯间,首层入户门和半层位置均存在净高不足的问题,针对此问题,采取的具体措施为:入户门上方梯梁设计为反梁可使得净高大于2m 。半层位置梯段休息平台和起跑位置净高余量均较小,除将梯梁内退0.35m 外,尚要求梯梁梁高控制在0.3m 以内,方能满足最小净高的要求(图2)。 1.2 净宽不足 (1)存在问题

结构设计常见问题问答

结构设计常见问题问答 1、住宅工程中顶层为坡屋顶,屋顶是否需设水平楼板?顶层为坡屋顶时层高有无限制?总高度应如何计算? 住宅工程中的坡屋顶,如不利用时檐口标高处不一定设水平楼板。关于顶层为坡屋顶时层高的计算问题新规范未做具体规定,结构设计时由设计人员根据实际情况而定,取质点的计算高度仍不超过4m.檐口标高处不设水平楼板时,按抗震规范,总高度可以算至檐口(此处檐口指结构外墙体和屋面结构板交界处的屋面结构板顶)。檐口标高附近有水平楼板,且坡屋顶不是轻型装饰屋顶时,上面三角形部分为阁楼,此阁楼在结构计算上应做为一层考虑,高度可取至山尖墙的一半处,即对带阁楼的坡屋面应算至山尖墙的二分之一高度处。 2、砖墙基础埋深较大,构造柱是否应伸至基础底部?较大洞口两侧要设构造柱加强,一般多大的洞口算较大洞口? 新规范,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500mm的基础圈梁内,两条满足其中的一条即可。但需注意此处的基础圈梁是指位于基础内的,不是一般位于相对标高±0.0m 的墙体圈梁。构造柱的钢筋伸入基础圈梁内应满足锚固长度的要求。 X&Qs$对于底层框架砖房的砖房部分,一般允许将砖房部分的构造柱锚固于底部的框架柱或钢筋混凝土抗震墙内(上层与下层的侧移刚度比应满足要求)。:新规范表,内纵墙和横墙的较大洞口,指2000mm 以上的洞口;外纵墙的较大洞口,则由设计人员根据开间和门窗洞尺寸的具体情况确定。 3、填充墙的构造柱与多层砌体房屋的构造柱有何不同? 填充墙设构造柱,属于非结构构件的连接,与多层砌体房屋设置的钢筋混凝土构造柱有一定差异,应结合具体情况分析确定。如挑梁端部设置填充墙构造柱,挑梁在计算时应考虑构造柱传递来的荷载。 4、抗震新规范 新规范,主要指不要在墙体厚度内开洞,烟道等应设在墙外,成为附墙烟道等,以免墙体应力集中。 5、底层框架结构的计算高度如何取?若取到基础顶,抗震墙厚度取1/20层高,是否过大? 计算高度的取值应根据实际情况而定,主要是看地坪的嵌固情况而定,若嵌固得好,如作刚性地坪或有连续的地基梁,可以从嵌固处取,否则从基础顶;抗震墙厚取1/20层高,这里的层高与计算高度的概念不同,是指从一层地坪到一层楼板顶的高度。 6、多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比表,但不应多于1m,那么此时是否仍可将小数点后第一位数四舍五入吗? 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋,若室内外高差大于0.6m时,房屋总高度允许比新规范,但不应多于1m.因已将总高度值适当增加,故此时不应再将小数点后第一位数四舍五入,即增加值不大于1m.

手机结构设计的常见问题

手机结构设计的常见问题 发表人:中国手机研发网发布日期:2005-1-4 转自:手机研发论坛 一、常出现的结构设计方面的问题。 1.Vibrator vibrator安装位置的选择很重要。其一,要看装在哪儿振动效果最好;其二,最好vibrator附近没有复杂的rib位,因为vibrator在ALT 时会有滑动现象,如碰到附近的rib位可能被卡住,致使来电振动失败。 2.吊饰孔 由于吊饰孔处要承受15磅的拉力,所以housing的吊饰孔处的壁厚要保证足够的强度。 3.Sim card slot 由于不同地区的sim card的大小和thickness有别,所以在进行sim card slot 的设计时,要保证最大、最厚的sim card能放进去,最薄的sim card能接触良好。 4.Battery connector 有两种形式:针点式和弹簧片式。前者由于接触面积小,有可能发生瞬间电流不够的现象而导致reset,但占用的面积小。而后者由于接触面积大,稳定性较好,但占用的面积大。 5.薄弱环节 在drop test时,手机的头部容易开裂。主要是因为有结合线和结构复杂导致的注塑缺陷。Front housing的battery cover button处也易于开裂,所以事先要通过加rib和倒角来保证强度。 6.和ID的沟通。 结构完成pcb的堆叠后将图发给ID,由于这关系到ID画出来的外形能否容纳所有的内部结构,所以在处理时要很小心。Pcb上的所有的元件都要取正公差,所包含的元件要齐全,特别是那些比较大的元件;小处也不能忽略,比如sponge和lens的双面背胶等。 7.缩水常发生部位 boss与外壳最好有0.8-1mm的间隙,要避免boss和外壳连在一起而导致缩水。

钢结构设计常见38个问题解析

钢结构设计常见38个问题解析 1、门式刚架问答一看弯矩图时,可看到弯矩,却不知弯矩和构件截面有什么关系? 答:受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算大致截面 2、就是H型钢平接是怎样规定的? 答:想怎么接就怎么接, 呵呵. 主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递. 另外, 在动力荷载多得地方, 设计焊接节点要尤其小心平接: 3、“刨平顶紧”,刨平顶紧后就不用再焊接了吗? 答:磨光顶紧是一种传力的方式,多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式。有要求磨光顶紧不焊的,也有要求焊的。看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于12.5,用塞尺检查接触面积。刨平顶紧目的是增加接触面的接触面积,一般用在有一定水平位移、简支的节点,而且这种节点都应该有其它的连接方式(比如翼缘顶紧,腹板就有可能用栓接)。 一般的这种节点要求刨平顶紧的部位都不需要焊接,要焊接的话,刨平顶紧在焊接时不利于融液的深入,焊缝质量会很差,焊接的部位即使不开坡口也不会要求顶紧的。顶紧与焊接是相互矛盾的,所以上面说顶紧部位再焊接都不准确,不过也有一种情况有可能出现顶紧焊接,就是顶紧的节点对其它自由度的约束不够,又没有其它部位提供约束,有可能在顶紧部位施焊来约束其它方向的自由度,这种焊缝是一种安装焊缝,也不可能满焊,更不可能用做主要受力焊缝。4、钢结构设计时,挠度超出限值,会后什么后果? 答:影响正常使用或外观的变形;影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);影响正常使用的振动;影响正常使用的其它特定状态。 5、挤塑板的作用是什么? 答:挤塑聚苯乙烯(XPS)保温板,以聚苯乙烯树脂为主要原料,经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材。具有独特完美的闭孔蜂窝结构,有抗高压、防潮、不透气、不吸水、耐腐蚀、导热系数低、轻质、使用寿命长等优质性能的环保型材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛使用于墙体保温、低温储藏设施、泊车平台、建筑混凝土屋顶极结构屋顶等领域装饰行业物美价廉的防潮材料。挤塑板具有卓越持久的特性:挤塑板的性能稳定、不易老化。可用30--50年,极其优异的抗湿性能,在高水蒸气压力的环境下,仍然能够保持低导热性能。挤塑板具有无与伦比的隔热保温性能:挤塑板因具有闭孔性能结构,且其闭孔率达99%,所以它的保温性能好。虽然发泡聚氨酯为闭孔性结构,但其闭孔率小于挤塑板,仅为80%左右。挤塑板无论是隔热性能、吸水性能还是抗压强度等方面特点都优于其他保温材料,故在保温性能上也是其他保温材料所不能及的。挤塑板具有意想不到的抗压强度:挤塑板的抗压强度可根据其不同的型号厚度达到 150--500千帕以上,而其他材料的抗压强度仅为150--300千帕以上,可以明显看出其他材料的抗压强度,远远低于挤塑板的抗压强度。挤塑板具有万无一失的吸水性能:用于路面及路基之下,有效防水渗透。尤其在北方能减少冰霜及受冰霜影响的泥土结冻等情况的出现,控制地面冻胀的情况,有效阻隔地气免于湿气破坏等。 6、什么是长细比? 回转半径:根号下(惯性矩/面积)长细比=计算长度/回转半径 答:结构的长细比λ=μl/i,i为回转半径长细比。概念可以简单的从计算公式可以看出来:长细比即构件计算长度与其相应回转半径的比值。从这个公式中可以看出长细比的概念综合考虑了构件的端部约束情况,构件本身的长度和构件的截面特性。长细比这个概念对于受压杆件稳定计算的影响是很明显的,因为长细比越大的构件越容易失稳。可以看看关于轴压和压弯构件的计算公式,里面都有与长细比有关的参数。对于受拉构件规范也给出了长细比限制要求,这是为了保证构件在运输和安装状态下的刚度。对稳定要求越高的构件,规范给的稳定限值越小。 7、受弯工字梁的受压翼缘的屈曲,是沿着工字梁的弱轴方向屈曲,还是强轴方向屈曲? 答:当荷载不大时,梁基本上在其最大刚度平面内弯曲,但当荷载大到一定数值后,梁将同时产生较大的侧向弯曲和扭转变形,最后很快的丧失继续承载的能力。此时梁的整体失稳必然是侧向弯扭弯曲。 解决方法大致有三种: 1、增加梁的侧向支撑点或缩小侧向支撑点的间距 2、调整梁的截面,增加梁侧向惯性矩Iy或单纯增加受压翼缘宽度(如吊车梁上翼缘)

对建筑结构设计常见问题探讨

对建筑结构设计常见问题探讨 发表时间:2018-11-09T17:57:33.430Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第19期作者:秦浩 [导读] 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。 山东建大工程鉴定加固研究院山东济南 250000 摘要:结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 关键词:房屋建筑;结构设计;常见问题 设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。在设计方面,就需要与建筑设计或工艺设计、设备设计及建筑经济等工种紧密配合;在设计以外,它又跟很多专业,如结构材料、施工技术、分析理论和计算工具、检测手段等密切相关,因此,要提高结构设计水平,除做好自身工作以外,不管是正常的设计工作或者科学研究,都要取得这些工种与专业的支持。不要把结构设计工作自闭起来,应该认识到它的成果或者提高是与其他工种和专业的支持分不开的。 1.地基与基础方面 1.1对于独栋或单体数量较少的住宅,建设单位能委托地质勘察单位进行详细的地质勘察,能为工程设计提供较为详细的勘察技术资料,而成片的多层房屋建筑往往因为地勘费用的问题,地勘单位的探点不能严格按照有关技术要求布置,多栋建筑单体参考一个探点,使得实际的地质情况与地勘报告相差较大。地基与基础设计要做到合理、安全适用,设计人员必须依据详细、真实的地质勘察资料。 1.2软弱地基处理一般采用级配砂石换填,仅仅简单提出换填深度和最终地基承载力的要求,在技术上只是草草写上严格执行《地基处理规范》,而没有针对具体的建筑物画出详细的开挖边线,如轴线变化处,突出凹进墙体部分的开挖边线等,也没有明确砂石换填的应力扩散角具体数值。因此很多工程在地基基础施工中,不能切实有效地做好地基处理。 1.3在基础设计中,对于混凝土独立基础、筏板基础、条形基础,节点设计、构造设计中往往不明确应采用的具体技术参数,如锚固长度搭接长度是采用抗震的还是非抗震的,造成具体实施阶段的扯皮现象 1.4在高层混凝土结构的主体结构设计中,往往梁柱混凝土的等级差别较大,那么在梁柱节点处混凝土怎么进行处理,在设计图中往往不作清楚地技术交底。梁柱节点本身就是个受力复杂的节点,而由于设计缺陷,造成此部位成为一个薄弱点。 2楼板设计常见问题 2.1设计时为了计算方便或因对板的受力状态认识不足,简单地将双向板作用按单向板进行计算。使计算假定与实际受力状态不符,导致一个方向配筋过大,而另一方向配筋不足,致使板出现裂缝。 2.2楼板承受线荷载时弯矩计算问题。在民用建筑中,常在楼板上布置一些非承重隔墙,故楼板设计中,通常将该部分的线荷载换算成等效的均布荷载后,进行楼板的配筋计算。有些设计人员图省事,错误地将隔墙的总荷载附以该板块的总面积。这样会造成非承重隔墙分布宽度内配筋量不足,而此板块其它部分配筋过大,这样隔墙处楼板会出现裂缝。 2.3双向板有效高度取值偏大。双向板在两个方向均产生弯矩,由此双向板跨中正弯矩钢筋是纵横叠放,短跨方向的跨中钢筋应放在下面,长跨方向的跨中钢筋置于短跨钢筋的上面,计算时应用两个方向的各自的有效高度。一般长向的有效高度比短向的有效高度小 d(d 为短向钢筋的直径)有的设计者为图省事或对板受力认识不足,而取两上方向的有效高度一致进行配筋计算,致使长跨有效高度偏大,配筋降低,致使结构构件存在的质量隐患,甚至出现开明缝的现象。 3楼层平面刚度的问题 一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置、缺乏必要措施时,采用楼板变形的计算程序。结构设计存在着结构不安全或者某些部位或构件安全储备过大等现象。为了使程序的计算结果基本上能反映结构的真实受力状况,而不致于出现根本性的误差,设计时应尽可能将楼层设计成刚性楼面。要做到这一点,首先,应在建筑设计方案阶段就避免采用楼面有变形的平面,比如楼层大开洞、外伸翼块太长、块体之间成“缩颈”连接、凹槽缺口太深等。其次,要从结构布置和配筋构造上给予保证,对于使用功能确实必需的,或者建筑效果十分优越的建筑设计,如果其平面无法完全符合刚性楼板的假定,那么在结构设计时,可以通过增设连系梁板、洞口边加设暗梁边梁、提高连系梁板或暗梁边梁的配筋量、采用斜向配筋或双层配筋形式等方法,尽量满足刚性楼板的基本假设,或者弥补由于不是绝对的刚性楼板假定而产生的计算“误差”。 4砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用 在砖混结构中,构造不但能够提高墙体的抗剪能力,而且构造柱与固梁联结在一起,形成对砌体的约束,这对于限制墙体裂缝的开展,维持竖向承载力,提高结构的抗震性能有着重要的作用在当前结构设计中,构造柱经常被作为承重柱使用,这种作法将引起以下几个问题。 4.1构造柱作为承重柱使用后,使得构造柱提前受力,这不但会降低构造柱对彻底的拉结和约束作和,而且结构一旦遭遇地震作用时,在构造柱位置必然形成应力集中,首先破坏这样构造柱不但起不到其应有的作用,反而成为房屋结构中的一个薄弱的部位。 4.2构造柱一般生根于地圈梁中,没有另设基础,构造柱兼作承重柱使用后,柱底基础的抗冲切、抗弯部及局部承压强度必然不能满足要求。柱底基础一旦发生冲切或局部承压被出现裂缝。本文建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算下墙体的局部承压和抗弯强度。经验算满足,方可在粱下布置构造柱。 5承重柱截面高度设计过小 这种情况多发生于六度抗震设防区。一些结构设计人员误认为六度设防就是不设防,为受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大。把梁简化为铰支梁,梁柱按轴心受压计算。这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。因为,这样做忽略了梁柱间的刚结作用,加之柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯刚度必然不足,从而柱子在梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性饺。这样在正常使用情况下,柱子已开始带铰工作。这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。更为严重的是,这样的结构一旦遭遇地震作用,将会倒塌,这违背了现行抗震规范中“强柱弱梁”的设计原则。

建筑结构设计常见问题

建筑结构设计中常见问题及应对策略分析摘要:随着我国建筑行业发展规模不断扩大、发展速度不断加快的同时,建筑功能、建筑结构相关问题日益突出,在建设过程中或多或少的会出现这样、那样的问题,给建筑的安全性埋下大量的隐患。因此,在新时代发展,如何不断优化房屋建筑结构设计,有效的提高房屋建筑的安全性、完善房屋建筑的功能性,成为广大人们群众普遍关注和重点研究的话题之一。 引言 近年来,我国经济快速发展,人民生活水平不断提高,人们对建筑的要求越来越高,因此,建筑业的发展速度不断加快。人们所居住的房屋逐渐由单层、小层向高层复杂化变化,房屋的建筑结构设计也由简单的砖混结构变的多种多样。建筑结构设计的好坏直接影响到人们居住的质量高低。因此,对房屋建筑进行结构设计的同时,必须及时找出设计中的常见问题并及时找好方法解决,以此来保障房屋建筑产品的安全。 一、建筑结构设计概述 由于建筑物功能不同,建筑物分类方法也多种多样。根据建筑物使用功能,可分为民用建筑、工业建筑两种;根据建筑物的结构材料,可分为砌体结构、钢结构、混凝土结构、木结构、混合结构;根据建筑物层数,可分为超高层、高层、多层、单层建筑;根据建筑物的结构形式,可分为筒体结构、剪力墙结构、框架结构、排架结构等。建筑结构是建筑物功能的基础环节,建筑结构设计是建筑设计的重要部

分,其具体过程为:方案设计、结构分析、构件设计、绘制施工图。为了保证建筑结构的安全性和可靠性,在结构设计时应注意以下内容:一是计算方面:应考虑各种结构构件的承载极限,并进行验算;二是由于建筑结构会受到多种作用力,在结构设计时应综合考虑各种作用力;三是抗震方面:我国抗震设防的烈度为 6~9 度,在建筑结构设计时应根据所在地区的房屋高度、结构类型、烈度等情况确定抗震等级。 二、房屋建筑结构设计过程中常见问题 1、结构布置不合理 建筑房屋的设计结构越规则,结构的布置才能越合理,这是建筑房屋结构设计的中心环节。一方面要注意建筑的平、立面外形尺寸大小和抗侧力物体布置的局面,满足承载力分布等各种因素的综合要求。另一方面,由于很多因素都可以造成结构的不规则,特别是针对于复杂的建筑结构,利用若干已经简单化的定量指标来划分不规则的程度并明确限定范围是几乎不可能的。 由于对规范标明的相应的设计规定不了解和对结构抗震理念的缺乏,有些房屋结构的设计人员在结构设计时不注重相关规则,导致建筑过程中出现了规则性不好、抗震性差的房屋。这主要表现在以下几点:(1)设计后的建筑平面凹凸不平,规则性差。(2)导致楼层错层。高层建筑中错层问题较严重时,会阻断楼层的楼板连续性,对建筑结构抗震十分不利。(3)在高层建筑结构中采用了两种或以上的复杂结构。例如错层结构、带转换层结构和多塔楼结构等,都属于复杂

机械结构设计的方法和基本要求

机械结构设计的方法和基本要求 摘要:随着现代机械制造业的快速发展,对机械产品质量也提出更高的要求。 从现行大多机械设备设计情况看,更注重以自动化、轻量化、精密型以及高效型 等为设计方向。但也有部分设备运行中在噪声、振动问题上较为严重,不仅影响 设备综合性能的发挥,也容易对操作人员带来一定的伤害。通过实践研究发现, 将动态设计方法引入其中,对提升机械结构设计水平可起到明显作用。 关键词:机械结构设计;方法;要求 引言 机械结构设计是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出 具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或 零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表 面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之 间关系等问题。 1机械零件结构工艺性分析的重要性 日常生产中,在对机器零件进行设计时,要求其结构不仅具体满足使用条件,而且要求结构的工艺性能良好,即具有很强的可行性和经济性。只有满足机械结 构设计的工艺性,才能保障生产地顺利进行,还具有零件装载完整、成本消耗少 等优点,能在市场竞争中处于优势地位。因此机器零件的结构工艺性设计是进行 机械设计的关键,其涉及面广、综合性强,值得深入研究。 此外,重视对机械零件的结构工艺性进行分析,可以促进机械加工工艺过程 合理化,减少工作量,提高工作效率。具体来讲,应该做好以下几方面工作:1)认真分析机械零件的结构对机械零件(尤其是复杂零件)的结构进行分析时,首 先要通过对图纸的详细分析,弄清各零件在产品中的装配关系和作用,再对该零 件指数(包括形状、尺寸等)和性质(如粗糙度等)进行详细分析;2)认真分 析零件加工工艺性在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上,搞清楚 各形状和尺寸的设计基准,分析个表面工艺性,检查各加工面设计基准与定位基 准是否重合,避免基准链换算而增加计算工作量。 2.机械结构设计常见问题分析 2.1机械结构在温度变化较大时,会产生较大的尺寸变化 较长零部件或者机械结构在温度变化较大时,会产生较大的尺寸变化,在设 计时应考虑温度变化产生的自由伸缩空间,如可以采用能够自由移动的支座、自 由胀缩的管道结构等。 2.2滑动轴承采用接触式密封结构 由于滑动轴承比滚动轴承的间隙大,而且滑动轴承发生一些磨损后,轴心产 生相应的移动,因此滑动轴承宜采用接触式密封结构。 2.3同一轴上布置两个键时,根据不同的键类型,选择不同的结构方式 半圆键是靠侧面传力的,由于键槽较深,若在同一个横剖面内采用对称布置 两个半圆键,将严重削弱轴的强度,最好将两个半圆键设计在同一轴向母线上, 平键两侧是工作面,上表面与轮毂键槽底面间有间隙,工作时靠轴槽、键及毂槽 的侧面受挤压来传递转矩,不能实现轴上零件的轴向固定,靠上下面压紧产生承 受载荷,连接处的偏压也承受载荷。 2.4对于带传动、链传动错误的结构设计 带传动结构设计时,由于紧边下垂较小,而松边下垂较大,应使紧边在下,

SAP2000钢结构设计常见问题

钢结构设计的常见问题 筑信达 吴文博 SAP2000和ETABS在钢结构设计中具有计算准确,自主度高等优点,可灵活处理各类问题,因此受到了设计人员的喜爱。但程序中参数设置较多,用户对一些选项设置理解并不透彻,从而引起设计过程中的一些错误。现对几个常见问题进行分析。 1 钢框架设计时,为何有时会出现总应力比与各项应力比之和不相符的情况? 目前SAP2000和ETABS在进行应力比计算时,对于不同形状的截面是有所区分的。 ?双轴对称截面。由于最大的应力点一定会发生在翼缘端部的四个角点之中,所以,总应力比=N+M主+M次,其中N、M主、M次分别为控制方程中轴力项、主弯矩项和次弯矩项所对应的应力比。 图1 双轴对称截面最大应力点 ?圆形截面。由于最大的应力点一般发生在主弯矩与次弯矩的合力方向,所以,总应力比=N+SQRT(M主2+M次2)。 图2 圆形截面最大应力点 ?T形截面。由于最大应力点可能发生在肢尖或翼缘的角点处,所以,总应力比=max(N+M主1+M次,N+M主2),其中M主1为翼缘处最大应力比,M主2为肢尖处最大应力比。因此可能出现设计弯矩不为0,但是对应的设计应力比为0的情况(肢尖为最大应力比)。 图3 T形截面最大应力点 2 角钢在计算长细比时,为何λ主和λ次与L主/i33和L次/i22的计算结果不符? 程序在设计细节中给出的回转半径i22和i33是基于截面的局部坐标轴2-2和3-3进行计算的(如图4),但按规范要求,应使用最小回转半径计算长细比(如图5)。所以程序中给出的λ主和λ次是依据最小回转半径计算得出的,而非i22和i33。

图4 设计细节中给出的回转半径 图5 角钢最小回转半径 3 钢框架设计时,杆件的设计类型是如何确定的,不同设计类型之间又有何区别? 杆件的设计类型可分为:柱、梁、支撑和桁架四种,目前适用于中国规范的只有前三种。 程序默认按照杆端节点的几何坐标来判断杆件的设计类型,当杆件两端的节点x,y坐标相同,z坐标不同时,程序将其判定为柱;当杆件两端的节点x,y坐标不同,z坐标相同时,程序将其判定为梁;当杆件两端的节点x,y,z坐标均不同时,程序将其判定为支撑。当默认的设计类型与实际情况不符时,用户可以通过设计覆盖项来修改杆件的设计类型。 图6 杆件设计类型覆盖项 不同的设计类型,其计算与构造的要求是不同的。 柱:设计时同时考虑轴力与两个方向的弯矩作用来进行强度和稳定性验算,其有效长度系数默认按照钢框架柱的计算长度公式计算,按柱构件验算长细比要求,其余构造措施同相关规范对柱的要求。 梁:分为两种情况,一为梁按纯弯构件设计(默认情况),一为梁按压弯构件设计(通过设计首选项或覆盖项进行设置,如图7)。 梁按纯弯构件考虑:设计时按纯弯构件进行强度和稳定性验算,其余构造措施同相关规范对梁的要求。

钢结构施工中常见问题及解决方法【最新版】

钢结构施工中常见问题及解决方法 钢结构因其自身优点,在桥梁、工业厂房、高层建筑等现代建筑中得到广泛应用。在大量的工程建设过程中,钢结构工程也暴露出不少质量通病。本文主要针对辽宁近年来在钢结构主体验收及竣工验收中的常见问题及整改措施谈一些看法。 1、构件的生产制作问题 门式钢架所用的板件很薄,最薄可用到4毫米。多薄板的下料应首选剪切方式而避免用火焰切割。因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。如果控制不好宜发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。 2、柱脚安装问题 (1)预埋件(锚栓)问题现象:整体或布局偏移;标高有误;丝扣未采取保护措施。直接造成钢柱底板螺栓孔不对位,造成丝扣长度不够。 措施:钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工

作,混凝土浇捣之前。必须复核相关尺寸及固定牢固。 (2)锚栓不垂直现象:框架柱柱脚底板水平度差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大。柱子安装后不在一条直线上,东倒西歪,使房屋外观很难看,给钢柱安装带来误差,结构受力受到影响,不符合施工验收规范要求。 措施:锚栓安装应坚持先将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实,国外此法施工。所以锚栓施工时,可采用出钢筋或者角钢等固定锚栓。焊成笼状,完善支撑,或采取其他一些有效措施,避免浇灌基础混凝土时锚栓移一位。 (3)锚栓连接问题现象:柱脚锚栓未拧紧,垫板未与底板焊接;部分未露2~3个丝扣的锚栓。 措施:应采取焊接锚杆与螺帽;在化学锚栓外部,应加厚防火涂料与隔热处理,以防失火时影响锚固性能;应补测基础沉降观测资料。 3、连接问题 (1)高强螺栓连接

房屋结构设计常见问题探讨

房屋结构设计常见问题探讨 由于经济高速前进,人们的生活品质得以显著的提升,建筑的结构设计也开始受到人们的关注,在具体的设计,常会面对很多的不利现象,进而干扰到建筑的品质和外形。文章重点的论述了一些不利现象。 标签:房屋;结构设计;问题 1 关于地基以及基础 对于多层的建筑来讲,只是凭借建设方的言语性的内容或者是模糊的靠着设计信息就开展设计活动的话,很明显是不合理的。对于地基和基础来讲,要确保其合理,要确保安全,设计者要结合勘察信息,全方位的分析多种要素,进行基础类型和上部结构的详细勘测方可设计,只是靠耐力的话是不综合的,同时也是不合理的,那种把耐力的许容数设置的最低的思想是错误的。 采用换土垫层进行软弱地基处理,不对其进行设计,只是按照过去的工作经验来设置。一些时候设计人员意识不到此类地基容易带来的不利现象,只是靠着过去的活动思想来进行工作,未对垫层的尺寸等分析,这样的话,不但无法确保其稳定,同时还会耗费非常多的资金。 民用建筑中柱、梁及基础的负荷未按规范乘以折减系数。当对多层的民宅开展设计的时候,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范采用荷载乘折减系数计算其荷载值,所以数据有失精准性。 2 在砖混结构中,构造柱具有成重特征 对于这类建筑,其构造柱不但具有提升抗震性的水平,同时还能和圈梁联系起来,此时就会对砌体产生约束力,其能够积极的应对缝隙现象,提升构造的抗震性特征。 对于现在的设计来讲,常将构造柱当成是承重柱,其必然会导致很多的不利现象。 如果将其当成是承重柱的话,此时它就会提前受到力的影响,这样不仅仅会使得其对墙体产生的约束等力下降,同时,如果受到地震的影响的话,其中会出现很多的应力,必然会受到影响。此时其不仅无法发挥应有的功效特征,反倒是会成为建筑中最弱势的区域。 它通常设置在地圈梁里面,未单独的设置基础,当将其看成是承重柱之后,它的抗冲切强度就无法合乎规定了。如果基础出现了冲切力的话,就会发生缝隙。建议承重大梁下的柱子应按承重柱设计。若梁上荷载和跨度都比较小时,构造柱也可布置于梁下,但此时必须按不考虑构造柱作用来验算墙体的局部承压和抗弯

44个结构设计常见问题解析(干货)

44个结构设计常见问题解析(干货) 1、结构类型如何选择? 解释: (1)对于高度不超过150米的多高层项目一般都选择采用钢筋混凝土结构; (2)对于高度超过150米的高层项目则可能会采用钢结构或混凝土结构类型; (3)对于落后偏远地区的民宅或小工程则可能采用砌体结构类型. 2、结构体系如何选择? 解释:对于钢筋混凝土结构,当房屋高度不超过120米时,一般均为三大常规结构体系——框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构. (1)对于学校、办公楼、会所、医院以及商场等需要较大空间的建筑, 当房屋高度不超过下表时,一般选择框架结构; 当房屋高度超过下表时,一般选择框架-剪力墙结构; (2)对于高层住宅、公寓、酒店等隔墙位置固定且空间较小的建筑项目一般选择剪力墙结构.当高层住宅、公寓、酒店项目底部一层或若干层因建筑功能要求(如大厅或商业)需要大空间时,一般采用部分框支剪力墙结构.

(3)对于高度大于100米的高层写字楼,一般采用框架-核心筒结构. 3、40米高的办公楼采用框架结构合理吗? 解释:不合理.7度区框架结构经济适用高度为30米,超过30米较多时应在合适的位置(如楼梯、电梯、辅助用房)布置剪力墙,形成框架-剪力墙结构体系.这样子剪力墙承受大部分水平力,大大减小框架部分受力,从而可以减小框架柱、框架梁的截面和配筋,使得结构整体更加经 济合理. 4、框架结构合理柱网及其尺寸? 解释: (1)柱网布置应有规律,一般为正交轴网. (2)普通建筑功能的多层框架结构除个别部位外不宜采用单跨框架,学校、医院等乙类设防建筑以及高层建 筑不应采用单跨框架. (3)仅从结构经济性考虑,低烈度区(6度、7度)且风压小(小于0.4)者宜采用用大柱网(9米左右);高烈度区(8度及以上)者宜采用中小柱网(4~6米左右). (4)一般情况下,柱网尺寸不超过12米;当超过12米时可考虑采用钢结构.

机械结构设计准则汇总

机械结构设计准则汇总 第一部分、塑料件 1、概述: 注塑件设计的一般原则: z 充分考虑塑料件的成型工艺性,如流动性; z 塑料件的形状在保证使用要求的前提下,应有利于充模,排气,补缩, 同时能适应高效冷却硬化; z 塑料设计应考虑成型模具的总体结构,特别是抽芯与脱出制品的复杂程 度,同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺,以便使制品具有较 好的经济性: z 塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、 螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 1.1、常用塑料介绍 常用的塑料主要有 ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等,其 中常用的透明塑料有 PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC;显示屏采用 PC,如采用 PMMA 则需进行表面硬化处理。日常生活中 使用的中底挡电子产品大多使用 HIPS 和 ABS 做外壳,HIPS 因其有较好的抗老 化性能,逐步有取代 ABS 的趋势。 1.2、常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面处 理效果。而 PP 料的表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来 的模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。 IMD 与 IML 的区别及优势: 1、 IMD 膜片的基材多数为剥离性强的 PET,而 IML 的膜片多数为 PC。 2、 IMD 注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而 IML 是整个膜片履在树 脂上。 9 3、 IMD 是通过送膜机器自动输送定位,IML 是通过人工操作手工挂。 1.3、外形设计 对于塑料件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外 形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品,外壳主要都是由上、下壳组成,理论上 上下壳的外形可以重合,但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响, 造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时,尽 量使产品:面壳>底壳。 一般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大, 一般选 0.5%。 底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选 0.4%。

《结构设计常见问题探讨》的读书笔记

《结构设计常见问题探讨》的读书笔记 《结构设计常见问题探讨》一文在网络上流传甚广,本文为HiStruct的读书笔记(见正文中红字注出部分。正文如下: 结构设计中相当部分构件的设置,规范仅给出了最低限值或建议取值,实际设计 过程中各人的理解不同可能对整个设计带来相当大的区别。还有部分是属于概念设 计的范畴,尤其值得我们一起探讨。 一.关于超长结构: 混凝土结构设计规范第9.1.1条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55 m,而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工,专门的预加应力措施或采取能减小混凝 土温度变化或收缩的措施且有充分依据的,伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在 实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝,这显然是很难保证的,但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度 多少而不至于产生裂缝等不良现象呢?笔者认为这取决于各地区的温差及混凝土不 同的收缩应力。按照苏州地区的经验,单层房屋超过55m 在70m以内时,采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后,不设置伸缩缝是可行的,这在笔者长期的工程实践中证明是切实可行的,多个工程均未产生严重的裂缝。 但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置, 并适当加强中部区域的梁板配筋,笔者认为中部区域作为一个中点必然受较大应力, 而两侧梁柱,特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力,而超长结构 在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强[HiStruct注:首先 中部区域恰恰相对不需要加强配筋,这是因为中部作为收缩的中和轴区域,一般应力 比较小,而约束比较强的边界区域则是需要加强的;角部区域更是严重,至于角部区域 的扭转,则有点费解]。当框架结构超过70m时,笔者认为必须采取特殊的措施才能不 设置伸缩缝,譬如说采用预加应力,掺入抗裂外加剂等等,而且作为超过70m 的结构,必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析,并相应施加预应力,这在许多工程实 例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构,不能有效的分析清楚受力情况,

最新整理机械结构设计基础知识复习过程

机械结构设计基础知识 1前言 1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 2机械结构件的结构要素和设计方法 2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 2.2结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图1。 2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

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