一. 基础埋置深度
1. 天然地基:充分利用褐黄色粘性土层作为持力层(上:第5.2.1-2条),一般埋置在2层土上:
2. 箱基:一般取建筑物高度的1/8~1/12(上:第5.2.2条);
3. 高层建筑简体结构承台板板底的埋深不宜小于建筑物高度的1/20(上筒:第7.1.4条);
4. 高层建筑筏形和箱形基础.天然地基上的埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15,桩筏和桩箱基础埋置深度不宜小于建筑物高度的1/18~1/20(国:第5.1.3条);
5. 不同埋深基础:两基础埋深高差一般取两基础间净距的1/2(上:第 5.2.3-2条);
6. 基槽开挖后,应进行验槽(国:第10.1.1条)。
二. 基础类型选择
1. 基础:
(1) 矩形基础长度与宽度比宜小于等于3(上:第5.4.1条);
(2) 阶梯形基础台阶高度宜为300~500,锥形基础边缘高度不宜小于200,坡度不宜大于1:2(上:第5.4.2条);
(3) 杯口插入深度按(上:表5.4.6)选用,同时还应满足受力主筋锚固长度及考虑柱吊装时的稳定性,插入深度大于等于柱长的0.05倍(上:第5.4.6条)。
2. 条形基础(钢筋混凝土)
(1) 墙下条形基础底板厚度不宜小于250mm,边缘高度不宜小于1 50mm (上:第5.5.2条);
(2) (2) 墙下条形基础:如沿纵向遇不均匀土质,宜在墙下设置肋梁,肋中受力钢筋直径不宜小于10mm(上:第5.5.3条);
(3) 柱下条形基础梁:
(a) 基础梁高度不宜小于柱距的1/4~1/8(上:第5.5.5条);
(b) 梁底的纵向受拉主筋应有2~4根通长配置,且其面积不应少于纵向钢筋总面积的1/3。(上:第5.5.6-1条);
(c) 梁顶面和底面的纵向受力钢筋的最小配筋率为0.15%(上:第5.5.6-2条);
(d) 基础梁高度(不包括板的厚度)大于600mm时,在梁的两侧沿高度每300~400各配φ10的构造筋(上:第5.5.6-3条)。
3. 筏板基础
(1) 设置基础梁的筏板厚度宜取200~400,当有防水要求时,最小厚度为250,且板厚与计算区段的跨度比不宜小于 1/20(上:第5.6.2条);
(2) 筏板基础悬臂板伸出长度不宜大于2m(上:第5.6.4条);
(3) 筏板纵横向支座钢筋应有总量1/4连通,跨中钢筋按实际配筋率全部通过(上:第5.6.7条)。
4. 箱形基础
(1) 平均每平方米箱形基础面积上墙体长度不小于40cm,或墙体水平截面积不小于箱形基础面积的1/10,其中纵墙配置不小于总配置量的3/5(上:第5.7.1条);
(2) 上部建筑体形应尽量规则,平面宜对称布置,荷重分布均匀,结构重心与形心宜重合(上:第5.7.2条);
(3) 箱基高度宜大于箱形基础长度1/18,并不宜小于3m(上:第5.7.3-2条);
(4) 底板及外墙厚度不应小于250,内墙厚度不宜小于200,顶板厚度不宜小于150 (上:第5.7.3-3条);
(5) 考虑整体弯曲影响,跨中钢筋配置除满足计算要求外,纵横方向支座钢筋应有总量1/4连通,跨中钢筋全部通过(上:第5.7.4条);
(6) 箱形基础内力分析,应尽量考虑整体弯曲加局部弯曲作用(上:第5.7.5条);
(7) 箱形基础在施工、使用阶段均应验算抗浮稳定性,浮力分项系数1.2(上:第5.7.9条);
(8) 迎水面钢筋保护层不应小于50 ,砼裂缝宽度≤o.2(地:第4.1.6条)。
5. 桩基础
(1) 桩型
(a) 预制桩300×300~500×500(国:图集97Q361)
(b) 钻孔灌注桩φ550~φ800
(c) 预应力管桩φ300~φ800(上:图集DBJT08-92-2000)
(2) 桩基持力层选择
(a) 桩基宜选择压缩性较低粘性土、粉性土、中密或密实的砂土作为持力层(上:第6.1.3条);
(b) 桩端全断面进入粘性土层或中密砂土深度不宜小于0.5m,同时也不宜小于桩的一倍边长或直径。持力层下有软弱下卧层时,其桩端下持力层应有足够的厚度(上:第6.1.4条);
(3) 桩基承载力值确定
(a) 宜采用静载试验Rd=Rk/T。(上:第6.2.3条);
(b) 当没有进行桩的静载试验,按地基土对桩的支承能力确定:Rd=RSK/Υs+RPK/ΥP==UP∑fsili/Υs+fpAp/ΥP(上:第6.2.4条);
(c) 没有静载试验,但有静力触探资料时,按地基土对桩的支承能力确定:Rd=RSK/Υs+RPK/ΥS=Up∑fsili/Υs+αbPsbAP)/ΥP(上:第6.2.5条);
(d) 按桩身结构强度确定(上:第6.2.6条)
预制桩Rd≤(0.6~0.75)fcAP
预应力桩Rd≤(0.6~0.75)fcAp-0.34Apσpc
灌注桩Rd≤0.60fcAp
钢管桩Rd≤0.55fA’
(e) 抗拔桩承载力确定:Rd’=Up∑fsiλili/ΥS+GP(上:第6.2.7条)。
(4) 灌注桩构造(上:第6.1.9条)
(a) 设计桩径等于钻头直径;
(b) 混凝土强度等级不应低于C20,水下施工不宜高于C30;
(c) 钢筋笼应穿过淤泥质土层、液化土层,不小于2/3桩长(国:第8.5.2条);
(d) 箍筋间距200~300,主筋保护层不应小于50;
(e) 配筋率:承受轴向力桩0.42%,承受水平力桩0.65%。
(5) 布桩原则(上:第6.1.1l条)
(a) 群桩的形心与荷载重心重合;
(b) 桩中心距不小于3倍桩径或边长;
(c) 承台下不宜少于三根桩;
(d) 当承台采用一桩或二桩,条形基础采用轴线桩时,承台之间须设置连梁;
(e) 墙下轴线桩时,墙转角及交叉部位应设桩;底层门洞下不宜设桩。
(6) 桩基础检测
(a) 静荷载试验,试桩数量不宜小于总桩数1%,不应少于3根(上:第14.2.3-5条);
(b) 高应变试验,不宜少于总数的5%,并不少于5根(上:第14.5.2-3条):
(c) 低应变试验,打入桩不应少于总桩数的20~30%,并不少于10根,灌注桩必须大于50%(上:第14.5.2-3条)。
6. 双墙基础:当沉降缝或伸缩缝处,应考虑双墙荷载情况下的基础设计;
7. 浅埋基础设计一般情况下,基底以上的竖向荷载(长期)的合作用点与基底面积形心重合(上:第5.1.3条);
8. 基础底板受力钢筋保护层:有垫层时40,无垫层时70 (国:第8.2.2条)。
三. 地基承载力计算
1. 当轴心荷载确定基础底面积时,按公式Pd=(Fd+Gd)/A≤fd(上:第 4.2.1--1条);
2. 当偏心荷载作用时,基底边缘最大与最小设计值之比Pdmax/Pdmin≤3,同时应满足Pdmax≤1.2fd(上:第4.2.1-2条);
3. 当采用静荷载试验确定地基承载力时,按公式fd=fk/ΥR(上第4.2.2 条);
4. 当采用土的抗剪强度指标计算地基承载力时,按公式fd=Υdfdg(上:第4.2.3条);
5. 基础,应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的冲切承载力(国:第8.2.7-2条);
6. 梁板式筏基础底板厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求(国:第8.4.5条);
7. 平板式筏板,应验算冲切承载力以及内筒边缘或挂边缘处板的受剪承载力,当筏板变厚度时应验算变厚度处板的受剪承载力(国:第8.4.9条)。
四. 地基处理方法
1. 沉降控制复合桩基
(1) 桩采用200×200,250×250,长细比80左右预制桩(上:第11.6.1-1条),桩长一般为16~20m;
(2) 桩距不宜小于5~6倍桩身断面边长(上:第11.6.1-1条);
(3) 桩端应穿过高压缩性淤质土层,且进入压缩性相对较低,但不十分坚硬的土层作为持力层(上:第11.6.1-1条);
(4) 复合桩基单桩极限承载力标准值应通过单桩静荷载试验确定,试验时沉桩后间隙时间不宜小于30天,当没有进行桩的静载试验时,可据下式确定:RK=UP∑fsili+fPAP,同时满足Rk≤(0.6~0.75) fcAc(上:第11.6.2条);
(5) 复合桩基整体承载力应满足:Fd+Gd≤ζkRk+ACfsd。当上式不能满足时,宜调整承台面积(上:第11.6.6条);
(6) 复合桩基主要应用于八层以下的多层建筑(上:第11.6.1条);
(7) 复合桩基的承台面积所承受的竖向总荷载不超过1.5~1.7倍地基承载力(上:第11.6.3-1条);
(8) 杂填土、暗浜土和液化土不可作为复合桩基,遇以上土层时应作处理。
2. 换填法
(1) 按材料分类(上:第11.2.2条)
(a) 砂(砂石)垫层
(b) (高炉)干渣垫层
(c) 粉煤灰垫层
(2) 垫层底面尺寸由基础边缘向下作45°的直线扩大确定(上:第11.2.3条);
(3) 垫层厚度应根据垫层下土层的承载力确定。一般不大于3m和不小于1m(上:第11.2.4条);
(4) 垫层承载力设计值fspd宜通过现场试验确定,(上:第11.2.5条);
(5) 质量检验标准:分层施工的质量标准是密实度。工程质量可通过荷载试验、标准贯入试验或静力触探试验(上:第11.2.6条)。
3. 水泥土搅拌法(上:第11.5.4条)
(1) 适用范围为处理淤泥质土,地基承载力设计值不大于120Kpa的粘性土和粉性土等地基;
(2) 设计前必须进行室内水泥土抗压强度试验,对承受竖向荷载的水泥土桩应提供90天龄期的标准强度;
(3) 水泥掺入量一般为被加固泥土重的12%~15%或每立方米被加固软土掺入水泥220~270Kg;
(4) 水泥浆水灰比可选用0.45~0.55;
(5) 水泥土复合地基承载力设计值宜通过复合地基荷载试验确定,当无荷载试验时,可按公式11.5.4-1估算。
五. 对软弱下卧层应验算其强度和变形控制
1. 当持力层下存在软弱下卧层,持力层厚度h.与基础宽度b之比为0.25≤h1/b≤0.7时考虑软弱下卧层对地基承载力影响;当h1/b>0.7时,按持力层指标计算地基承载力;当h1/b<0.25时,按下卧层指标计算地基承载力(上:第4.2.5条);
2. 建筑物地基变形值,根据建筑物结构和基础类型按(上:表4.3.6)控制(上:第4.3.6条);
3. 上海市建设委员会[沪建建(99)第0037号]文件规定:多层建筑物长度应控制在55m以内,当体形复杂、纵向刚度较差时,基础最终沉降量必须控制在150 以内,偏心距应控制在15‰以内;
4. 三层和三层以下一般民用建筑可不验算地基变形(上:第4.1.2-1条);
5. 沉降观测点设在建筑物的四角、中点及沿周边每隔6~12m,以及建 筑物宽度大于15m的内部承重墙(柱)上(上:第14.10.3条);
六. 抗震设计要点
1. 当建筑物基地范围(一般考虑地面以下15m深度)内存在饱和砂土或饱和砂质粉土时,应判定该土层液化的可能性,并确定液化危险性等级(上:第7.2.1条);
2. 地基液化判别(上:第7.2.1条):
(1) 标准贯入试验结果判别,当标准贯入击数NCr<6时,判别为液化(上:第7.2.1-1条);
(2) 静力触探试验判别:当实测比贯入阻力Ps或双桥探头实测锥尖阻力Qc 4. 根据建筑物抗震设防类别和地基液化等级,地基抗液化处理选择(上:第7.4.3条): (1) 全部消除地基液化沉降的措施,如桩基等; (2) 部分消除地基液化沉降的措施,如加固或挖除部分液化土层等; (3) 基础和上部结构处理,减小不均匀沉降或较好适应不均匀沉降的措施。 5. 采用桩基来消除地基液化土沉降时,桩端进入液化土层以下的稳定土层不小于1.5m或2倍桩径(上:第7.4.4-1条); 6. 采用基础深埋来消除地基液化土沉降时,基础底面进入液化土层以下的稳定土层不小于0.5m(上:第7.4.4-2条)。 七. 减少和适应地基变形的措施 1. 多层建筑的基础设计原则(上:第12.2.3条): (1) 同一结构单元宜采用同一类型基础; (2) 同一结构单元的基础宜设置在同一标高和性质一致的土层上; (3) 加强条形基础刚度,或采用刚度大的基础形式,或设置地下室、半地下室减少基底附加压力; (4) 宜使基础底面形心与荷载合力点重合。 2. 建筑物各单元的荷载不宜相差过大,平面简单整齐(上:第12.3.1条); 3. 考虑相邻建筑物地基变形产生的相互影响,否则相邻建筑应保持一定距离,最小距离可视预估沉降量和被影响建筑物的长高比确定(上:第12.3.2条); 4. 在建筑物可能出现较大不均匀沉降的部位,设置沉降缝(上:第12.3.3条): (1) 建筑平面的显著转折部位; (2) 建筑高度或荷载差异及沉降差较大处; (3) 长高比过大砌体承重结构和钢筋混凝土框架结构的适当部位; (4) 地基土压缩性有显著差异处; (5) 两结构单元或分期建造房屋的交界处; (6) 建筑结构(或基础)类型不同处; (7) 沉降缝应有足够的宽度(上:表12.3.3)。 5. 由主楼和裙房组成的高层建筑,当采取下列措施后,主楼与裙房可连成整体而不设沉降缝(上:第12.3.4条): (1) 裙房基础从主楼基础上挑出; (2) 减少主楼的沉降量来控制沉降差; (3) 采用后浇带等合理的施工程序和措施,减少后期沉降差。 6. 对于砌体承重的多层建筑,纵向墙尽可能少转折,且内横墙间距不宜过大,层层设置封闭式圈梁以加强整体刚度和强度(上:第12.3.7条): 7. 地面堆载(上:第12.3.和第12.3.9条) (1) 预估沉降量; (2) 考虑对上部结构的影响; (3) 不应直接压在基础上方; (4) 宜采用静定结构。 注:1) 文中(上:第5.2.2条)指引自:上海地基基础设计规范DGJ08-11-1999 2) 文中(上筒:第7.1.4条)指引自:上海钢筋混凝土高层建筑筒体结构设计规程DGJ08-31-2001 3) 文中(国:第5.1.3条)指引自:全国建筑地基基础设计规范GB50007-2002 4) 文中(地:第4.1.6条)指引自:地下工程防水技术规范GB50108—2001 施工图审查培训材料(结构) 重庆市房屋建筑施工图审查人员 (转) 施工图审查培训材料(结构) 重庆市房屋建筑施工图审查人员 资格培训讲义 (结 构) 第一讲 建筑工程结构施工图设计文件编制深度要求 1.1 在施工图设计阶段,结构专业设计文件应包括结构计算书和设计图纸。结构计算书用于内部归档和施工图审查。 1.2 结构计算书 1.一般情况下,结构计算书应有手算和电算两部分内容,较简单的工程也可仅有手算计算书。 2.采用手算的结构计算书,应给出构件平面布置简图和计算简图;内容应完整、清楚、整洁、计算步骤要条理分明,引用数据要有可靠依据,引用的图表和计算公式应注明来源,构件的编号、计算结果应与图纸一致。 3.用电算时,应在计算书中注明所采用的计算程序名称、代号、版本及编 制单位,计算程序必须经过有效鉴定,电算结果应经分析判断认可,总体输入信息、几何简图、荷载简图、配筋简图及各种计算结果输出应整理成册。 4.用标准图时,应根据图集的说明,结合工程进行必要的核算和选用工作。 5.采用重复利用图时,应根据工程实际,尤其是地基情况进行必要的核算和修改。 6.所有的计算书应校审(留有校审痕迹),整理成册,设计、校对审核人分别在计算书封面上签字,并加盖设计单位公章。 1.3 图纸目录 应按图纸序号排列,先列新绘制图纸,后列选用的重复利用图或标准图,在目录的首页上应有项目和专业负责人、设计人的署名及签字。 1.4 设计说明 每一单项工程应编写一份设计总说明,多子项工程宜编写统一的设计总说明。简单的小型单项工程,设计总说明的内容可分别写在基础平面图和结构平面布置图上。 设计总说明应包括以下各项内容: 1.本工程结构设计的主要依据;如已批准的初设文件、工程地质勘察报告、主要设计规范等。 2.设计±0.000标高所对应的绝对标高值。 3.图纸中标高的单位、尺寸的单位。 4.建筑结构的安全等级和设计使用年限。 5.建筑物抗震设防类别、抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组、混凝土结构的抗震等级、场地类别、地基土的液化等级。 6.人防工程的抗力等级。 7.地基基础的设计等级,扼要说明有关地基概况,对不良地基的处理措施及有关技术要求。 8.对不确定或有可能改变使用功能、与荷载规范取值不同、荷载规范中没有明确规定的、有特殊设备等应注明该楼面所取荷载标准值,一般情况按荷载规范规定取值。 9.所选用结构材料的品种、规格、型号、性能、强度等级、受力钢筋保护层厚度、钢筋的锚固长度、搭接长度、接长方法、预应力混凝土构件的锚具种类、型号、预留孔做法、施工制作要求及锚具防腐措施等,并对某些构件或部位提出特殊要求。 10.对水池、地下室等有抗渗要求的混凝土应说明抗渗等级,需作试漏的提出具体要求。 11.说明所采用的通用做法和标准构件图集;如有特殊构件需作结构性能检验时,应说明检验的方法和要求。 12.施工中应遵循的施工规范和注意事项,如后浇带的设置,高楼与裙房施 工先后顺序,转换层,挑梁施工支撑要求,沉降观察等。 1.5 基础平面图 应绘出以下内容: 1.依据建筑底层或地下室平面图绘出定位轴线和结构需要的插入轴线。 2.基础外轮廊线与基础梁的位置、尺寸、底标高与定位尺寸,基础与基础梁的编号,基础底标高不同时的放坡示意。 3.结构承重墙垛、柱的位置与尺寸、代号(当为混凝土结构时,此项可另绘平面图,并注明断面变化关系尺寸)。 4.地坑和已定设备基础的平面位置、尺寸、标高,无地下室时±0.000标高以下的预留孔与埋件的位置、尺寸、标高。 5.沉降观测要求及测点布置(应附测点构造详图)。 6.桩基,应绘出桩位平面位置及桩承台的平面尺寸,桩的入土深度、沉桩的施工要求、试桩要求和基桩的检测要求,注明单桩的允许极限承载力值(桩位图宜单独绘制)。 7.当采用复合地基时,作为地基处理方法之一,一般由工程中标的有资质的地基基础公司按建筑结构设计要求进行设计、施工。设计人员宜提供上部结构和基础形式,并提出复合地基的处理范围、深度,复合地基的承载力特征值及压缩模量等参数和检测要求。 8.附注说明:本工程±0.000标高所对应的绝对标高值,基底或桩端进入的土层及深度,基底及基槽回填土的处理措施与要求,地基的承载能力,以及对施工的有关要求等。 1.6 基础详图 1.刚性基础:应绘出剖面、大方脚、基础圈梁、防潮层,并标注尺寸、标高及定位尺寸。 2.扩展基础(即柱下钢筋混凝土基础和墙下钢筋混凝土条形基础):应绘出平、剖面及配筋,标注总、分尺寸、标高及定位尺寸、基础垫层等。 3.桩基:除绘出承台梁剖面或承台板平、剖面、配筋、标注总、分尺寸、标高及定位尺寸、垫层外,还应绘出桩构造详图(可另图绘制)及桩与承台的连接构造详图。 4.筏基、箱基:应按照现浇楼面梁、板详图的方法表示,但要绘出承重墙、柱的位置。当要求设后浇带时应表示其平面位置并绘制构造详图。对箱基和地下室基础,应绘出钢筋混凝土墙的平、剖面及其配筋,当预留孔洞、预埋件较多或复杂时,可另绘墙的模板图。 5.基础梁:按现浇楼面梁详图方法表示。 6.附注说明:基础材料的品种、规格、性能、强度等级、抗渗等级、垫层材料、杯口填充材料、钢筋保护层厚度及其它对施工的要求。 注:对形状简单、规则的刚性基础和扩展基础,也可用列表方法表示。 1.7 结构平面布置图 1.多层建筑与高层建筑:对于砌体结构(包括各种砖和其他砌块的砌体结构)与钢筋(骨)混凝土框架结构、底框结构的多层建筑,以及框架、框剪、剪力墙、筒体结构的高层建筑,均应绘制各层结构平面布置图及屋面结构平面布置图。具体内容为: 1)绘出与建筑图一致的定位轴线(可加入结构需要的插入轴线)及梁、柱、承重墙、抗震构造柱等定位尺寸,并注明其编号和楼层结构标高。 2)注明预制板的跨度方向、板号、数量及板底标高,标出预留洞大小及位置;预制梁、洞口过梁的位置和型号、梁底标高。 3)现浇板应注明板号、板厚、板面标高、配筋(亦可另绘放大比例的配筋图,必要时应将现浇楼面模板图和配筋图分别绘制),标高或板厚变化处绘局部剖面,有预留孔、埋件、已定设备基础时应示出规格与位置,洞边加强措施,当预留孔、埋件、设备基础复杂时亦可放大另绘。 4)有圈梁时应注明位置、编号、标高,可用小比例绘制单线平面示意图。 5)楼梯间可绘斜线注明编号与所在详图号。 6)电梯间应绘制机房结构平面布置(楼面与顶面)图,注明梁板编号、板的厚度与配筋、预留洞大小与位置、板面标高及吊钩平面位置与详图。 7)屋面结构平面布置图内容与楼层平面类同,当结构找坡时应标注屋面板的坡度、坡向、坡向起终点处的板面标高,当屋面上有留洞或其他设施时应绘出其位置、尺寸与详图,抗震设防时的女儿墙构造柱的位置、编号及详图。 8)当选用标准图中详图时,应在平面图中注明详图索引号。 2.单层空旷房屋:有天桥(含吊车)的房屋应绘制构件布置图及屋面结构布置图,当支撑布置可选用标准图集时,应在图中注明其编号,否则,应绘制支撑布置及详图;无天桥的简单房屋,可将构件布置图与屋面结构布置图合并。 1)构件布置应表示柱网轴线关系,墙、柱、天桥、过梁、门樘、雨蓬、柱间支撑、连系梁等的布置、编号、构件标高及详图索引号,并加注有关说明等。 2)屋面布置图应表示柱网轴线关系(不绘墙、柱)、屋面承重结构的位置及编号、屋盖支撑系统布置及编号、预留孔洞的位置、尺寸、节点详图索引号,有关的附注说明等。 1.8 钢筋混凝土构件详图 1.现浇构件(现浇梁、板、柱及墙等详图)应绘出: 1)纵剖面、长度、定位尺寸、标高及配筋情况,梁和板的支座情况;整体浇 捣的预应力混凝土构件尚应绘出曲线筋索形长度及锚固详图。 2)横剖面、定位尺寸、配筋;预应力混凝土中预应力筋的定位尺寸。 3)剪力墙可视不同情况增绘立面。 4)若钢筋较复杂不易表示清楚时,宜将钢筋分离绘出。 5)若有预留洞,预埋件时,应注明位置、尺寸、标高、洞边配筋及预埋件编号等。 6)曲梁或平面折线梁宜增绘平面图,必要时可绘展开详图。 7)对现浇结构的梁、柱、墙可采用:“平面整体表示法”绘制,纵、横向梁宜分二幅平面绘制。 8)补充说明:除总说明已叙述外的需特别注明的内容。 2.预制构件(预制梁、板、柱、墙等详图及复杂的预制梁垫)应绘出: 1)构件模板图,表示模板尺寸、轴线关系、预留洞及预埋件位置、尺寸、预 埋件编号、必要的标高等;后张预应力构件尚需表示预留孔道、锚固端等。 2)构件配筋图,纵剖面表示钢筋形式、曲线预应力筋的位置、箍筋直径与间距,钢筋复杂时宜将钢筋分离绘出;横剖面注明断面尺寸、钢筋规格、数量等。 3)附注说明:需作补充说明的内容。 注:对形式简单、规则的现浇或预制构件,在满足上述规定前提下,可用列表法绘制。 1.9 节点构造详图 1.按抗震设计的现浇框架、剪力墙、框剪结构,均应绘制节点构造详图(尽可能采用标准设计通用详图集),如节点核芯区内配筋、符合抗震要求的钢筋接头和锚固、填充墙与梁、柱、承重墙的锚拉、构造柱与墙体的锚拉、女儿墙构造等。 2.预制框架或装配整体框架的连接部分,梁、柱与墙体锚拉等详图。详图应绘出平、剖面,注明相互关系尺寸,与轴线关系,构件代号、连接材料、附加钢筋(或埋件)的规格、型号、性能、数量,并注明连接方法以及对施工安装、后浇混凝土的有关要求等。 3.附注说明:需作补充说明的内容。 1.10 其他图纸 1.楼梯图:应绘出每层楼梯结构平面布置及整体剖面图,注明尺寸、构件代号、标高;梯梁、梯板详图(可用列表法绘制)。 2.预埋件:应绘出其平面、侧面,注明尺寸、钢材和锚筋的规格、型号、性能、焊接要求。 3.特种结构和构筑物:如水池、水箱、烟囱、烟道、室外管架、挡土墙、筒仓、大型或特殊要求的设备基础、工作平台等,均宜单独绘图;应绘出平面、特征部位剖面及配筋,注明轴线关系、尺寸、标高、材料品种和规格、性能。 1.11 建筑幕墙 建筑幕墙的结构设计一般由工程中标的有资质的幕墙公司按建筑设计要求进行,根据幕墙公司提供的图纸,结构设计人员宜审查幕墙与主体结构连接的安全性、合理性和可实施性。 建筑幕墙的结构设计文件应有: 1.按有关规范规定,幕墙构件在竖向、水平荷载作用下的设计计算书。 2.施工图纸: 1)封面、目录。 2)幕墙构件平面布置图,图中标注墙面材料、竖向和水平龙骨(或钢索)材料的品种、材质、规程。 3)墙材与龙骨、各向龙骨间的安装、连接详图。 4)主龙骨与主体结构连接的构造详图及连接件的品种、材质、规格。 1.12 钢结构 钢结构施工图应能满足加工制作单位据此完成构件制作图的要求。钢结构施工图的绘制可采用单线绘制的构件布置图及安装节点详图的方法表示。对于较复杂的结构构件,如桁架、格构式梁、柱、网架、支撑等,可补充绘制构件详图,注明所用钢材及连接件的型号、规格、性能。 图纸内容除同其他结构类似外,尚应有: 1.基础详图中应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图。 2.结构构件平面(包括各层楼层、屋面)布置图,注明轴线关系、标高、构件的位置及编号、节点详图索引号等。 3.构件详图: 1)简单的型钢梁、柱可用统一详图和列表表示,注明构件尺寸、钢材型号、规格、加劲肋做法、焊条型号、焊接方法、焊缝长度和厚度,连接节点详图,施工、安装要求。 2)格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面(必要时加立面)、与定位尺寸、总、分尺寸、注明单构件型号、规格,组装节点和其他构件连接详图。 3)空间网架应绘出上、下弦杆平面、关键剖面、与轴线关系、总、分尺寸,单构件型号、规格、控制标高、节点详图和安装就位详图、施工要求。 第二讲 地基、基础设计施工图审查要点 1.基础选型、埋深和布置是否合理,基础底面标高不同或局部未达到勘察报告建议的持力层时结构处理措施是否得当。 2.人工地基的处理方案技术要求是否合理,施工、检查及验收要求是否明确。 3.桩基类型选择、桩的布置、试桩要求、成桩方法、终止沉桩条件、桩的检测及桩基的施工质量验收要求是否明确。 4.是否要进行沉降观测,如要进行观测,沉降观测的措施是否落实,是否正确。 5.深基础施工中是否提出了基础施工中施工单位应注意的安全问题,基坑开挖和工程降水时有无消除对毗邻建筑物影响及确保边坡稳定的措施。 6.对有液化土层的地基,是否根据建筑的抗震设防类别、地基液化等级,结 合具体情况采取了相应的措施;液化土中的桩的配筋范围是不符合GB50011-2001第4.4.5条的要求。 7.地下室顶板和外墙计算,采用的计算简图和荷载取值(包括地下室外墙的地下水压力及地面荷载等)是否符合实际情况,计算方法是否正确;有人防地下室时,要注意审查基础结构是人防荷载控制还是建筑物地荷载控制。 8.存在软弱下卧层时,是否对下卧层进行了强度和变型验算。 9.单桩承载力的确定是否正确,群桩的承载力计算是否正确;桩身混凝土强度是否满足桩的承载力设计要求;当桩周土层产生的沉降超过基桩的沉降时,应根据JGJ94-94第5.2.14条考虑桩侧负摩阻力。 10.筏形基础的设计计算方法是否正确,见GB50007-2002第8.4.10~8.4.13 条。 11.地基承载力及变形计算、桩基沉降验算、高层建筑高层部分与裙房间差异沉降控制和处理是否正确。 12.基础设计(包括桩基承台),除抗弯计算外,是否进行了抗冲切及抗剪切验算以及必要时的局部受压验算,见GB5007-2002第8.2.7条、8.3.1 条、8.3.2条、8.5.15~8.5.20条及8.4节等。 13.人防地下室结构选型是否正确,设计荷载取值、计算和构造是否符合规范规定。 14.天然地基基础是否按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第4.2.2条进行抗震验算。 15.地下室墙的门(窗)洞口是否按计算设置了地梁;地下室设置的隔墙是否进行了计算,其计算简图、荷载取值、受力传力路径是否明确合理。 第三讲 多层砌体结构、底部框架——抗震墙房屋 结构施工图审查要点 3.1 多层砌体结构 3.1.1 结构布置和设计 一、 房屋的总高度、层数是否满足抗震规范GB50011-2001第7.1.2条强制性条文的规定。在层数和高度的计算方面应明确如下若干具体规定: 1.关于房屋总高度的计算,仍然沿用自室外地坪到主要屋面板板顶标高, 或至檐口标高。此地所指室外地面为室外的自然地坪面。若高坡地面,则应从低处计算;同时,此地所指檐口为至平顶屋面的檐口高度;而不是坡屋面的檐口。 2.半地下室应从室内地面算起,即半地下室应作为一层考虑。当半地下室开有窗洞设有完整的窗井时,如窗井两侧的墙系由内横墙延伸至室外窗井,并有挡土墙形成封闭的窗井,此时已将半地下室的面积扩大,即可将半地下室视为上部墙体的嵌固端。同时半地下室的楼盖为现浇楼盖。此时可不将半地下室当作一层,此时的总高度可从室外地坪算起。 3.全地下室的高度计算,可从室外地坪算起。因为全地下室墙体基本埋于地下,楼盖顶板低于或高于室外地坪,且无窗洞时,可视全地下室在地震作用时与土体共同工作,而无动力放大作用。因此可以不作为一层计算。 4.对带搁楼的坡屋面的计算。总高度应计算到搁楼层山尖墙的1/2标高处。同时,应将搁楼层当作一层计算。 但搁楼的设置比较复杂,有的搁楼层高度不高,且不住人,只是作为屋架内的一个空间。此时搁楼层可不作为一层考虑。但有的搁楼层空间较高,设计作为居室的一部分,当然这样的搁楼层自然应当作为一层考虑。 亦有的搁楼在顶层屋面上,只占一部分面积,即只有部分搁楼作为居住或活动场所。此时搁楼层是否应作为一层考虑,应区别不同情况对待。如搁楼层占总的顶层面积的百分比;搁楼层的结构形式;搁楼层高度等根据具体情况区别对待。 5.考虑到某些地区要求室内外有较大的高差,主要为防潮或其他用途,此时在总高度计算时有可能超过规定,但层数上不超。因此,对室内外因功能需要而有较大高差达到600mm时,则在总层数不变的情况下,总高度可以增加1m。 6.对于横墙较少房屋,规范具体规定了在同一层内,凡开间大于4.2m的房间面积数超过本层面积的40%时,此时可认为该建筑为横墙较少的建筑。对于此类建筑,房屋层数应降低一层,高度降低3m。 7.对于横墙很少的多层砌体房屋,一般指比教学楼等横墙更少的建筑,在整栋建筑中均为会议室或开间很大的办公或其它用房。考虑到此类建筑的结构力特性的改变,作为砌体结构主要的抗侧力构件的墙体过少。因此,对于此类横墙很少的空旷砌体结构房屋,应根据具体工程情况现再适当降低层数和高度。 二、房屋的最大高宽比、各层层高、变形缝的设置(位置、间距、宽度)是否满足规范要求。(具体条文详见GB50011-2001第7.1.3条、第7.1.4条、第7.1.7条、GB50003-2001第6.3.1条、GB50007-2002第7.3.2条)。 三、纵横墙平面布置是否均匀、对称、对齐,若没有达到,是否采取加强措施。沿竖向是否连续、传力路线是否清楚。 四、抗震横墙间距是否符合抗震规范GB50011-2001第7.1.5条要求。 五、是否采用横墙承重或纵横墙共同承重结构体系,当墙体开洞较大或被竖向管道削弱时,是否对墙体采取加强措施。 六、楼梯间的位置是否合理,对有错层、空旷大房间的特殊处理是否满足规范要求。(GB50011-2001第7.1.7条、第7.1.14条)。 七、砌体墙段的局部尺寸是否满足GB50011-2001第7.1.6条要求,若未满足是否采取加强构造处理。 八、楼屋盖圈梁、构造柱、楼屋盖布置等是否满足规范要求。(GB50011-2001第7.3节、第7.4节、第7.6节)。 3.1.2 计算与构造 一、多层砌体房屋的静力计算和抗震验算是否符合规范有关规定,抗震验算是否按二个主轴方向分别验算;计算程序选用是否正确。静力计算部分是否符合GB50003-2001第4节有关规定,抗震验算部分是否符合GB50011-2001第5节、第7节有关规定。 二、是否选取具有代表性的墙体及其控制截面按规范要求进行砌体构件的高厚比、受压、受剪、局部受压承载力及抗震抗剪强度验算。 三、圈梁、构造柱的构造和连接是否符合规范要求;现浇坡屋面及檐口受力是否明确。 四、悬挑构件是否满足抗倾覆计算并采取可靠的锚固措施,是否明确要求了施工中悬挑构件拆除底模支撑的条件;女儿墙选型是否合理,构造是否可靠。 五、承重墙梁中托梁混凝土强度等级、纵筋配筋率,抗剪箍筋、抗剪扭箍筋、附加箍筋、吊筋、腰筋,墙梁支承长度、托梁纵向钢筋锚固、托梁上墙体材料、厚度等构造要求是否满足规范要求。 六、预制构件标准图选用是否正确,支承部位是否满足计算和构造要求。 七、局部薄弱部位是否采取有效措施加强。 3.2 底部框架--抗震墙砖房 3.2.1 结构布置和设计 一、 房屋总高度、总层数、高宽比是否满足规范限值规定。 二、底部纵横两方向的抗震墙间距是否满足规范规定,转换层上下层侧移刚度的比值是否满足规范要求,质量中心与刚度中心是否基本一致。 三、转换层以上墙体与底部框架梁或抗震墙是否对齐或基本对齐,纵横墙是否竖向连续。 四、底部框架及剪力墙结构的抗震等级的确定是否符合规范要求。 五、底部框架楼盖是否采用现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖。 六、底层框架的梁、柱、剪力墙、板的混凝土强度等级、截面尺寸、柱轴压比,配筋率是否符合规范要求。 七、上部砖房的结构布置、圈梁、构造柱及墙体布置是否符合规范GB50011-2001第7.5节有关要求以及第2.1的有关要求。 3.2.2 计算与构造 一、结构抗震计算是否按规范规定进行,底层纵向、横向地震剪力设计值是否按规范要求乘以增大系数并全部由该方向的抗震墙承担,结构的总体受力分析计算软件是否适合底框结构计算。 二、底层框架砖房的框架部分设计、计算和构造措施是否满足规范要求。 第四讲 多层与高层钢筋混凝土结构施工图审查要点 4.1 结构选型及设计、重点审查内容: 一、结构类型是否满足最大高度限值规定要求,超限(超适用高度、高宽比限值、体型规则性,但不能同时超)高层建筑是否经过论证和建设行政主管部门审查批准。 二、平面形状和外形尺寸是否满足规范要求(GB50011-2001第3.4.1条、第3.4.2条),结构体系是否为双向抗侧力结构,其布置、刚度、质量分布是否均匀对称,主体结构是否避免了铰接(GB50011-2001第3.5.2条~3.5.5条)对非规则平面是否采取有效措施。抗侧力构件截面是否符合规范规定。建筑的抗震等级是符合规范要求(GB50011-2001第6.1.2条)。 三、竖向布置高宽比控制、结构竖向构件的上下连续性及截面尺寸、强度等级的变化是否合理,竖向局部水平外伸或内缩及出屋面部分的结构处理是否符合规范要求。 四、房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的楼板是否现浇,其厚度及配筋率是否满足规范要求(GB50011-2001第6.1.14条,附录E)。 五、剪力墙部分框支剪力墙(GB50011-2001第6.1.、第6.1.9条),框架--剪力墙结构中剪力墙布置、形式及间距是否合理;剪力墙结构及框支落地剪力墙和落地筒体的底部加强部位是否加强(第6.1.10条),落地剪力墙间距是否符合规范要求,框支梁是否按偏心受拉构件设计,转换层楼板是否采用双向上、下层配筋(附录E)。核心筒结构的高宽比,内筒与外筒间的距离,外筒柱距等是否符合规范要求。 六、主楼与裙房的连接处理是否正确。结构伸缩缝、沉降缝、防震缝的设置和构造是否符合规范要求(GB50011-2001第6.1.4条)。当不设缝时是否采取有效措施。 七、转换层上下结构刚度变化是否符合规范要求,转换结构选型是否合理可 靠。 八、异形柱框轻结构(框架结构、框架--斜撑结构,框架--剪力墙结构)的选用是否符合《重庆市住宅建筑结构设计规程》DB50/5019-2001的要求。 九、地下室结构构件如地下室底板、侧墙、柱、顶板的设置和选用是否能保证高层建筑埋深的有效性,是否有利于水平力的传递;其强度及裂缝宽度能否满足规范要求。 十、钢筋混凝土结构的梁、柱、剪力墙、板采用混凝土强度等级(GB50011-2001第3.9.2条)、截面尺寸、配筋、配筋率、配箍率及配箍特征值是否符合规范要求(抽查),柱、墙轴压比控制是否满足规范要求(GB50011-2001第6.3第~第6.7节)。 4.2 计算和构造重点审查内容: 一、 应审查所有计算采用软件的名称、版本和编制单位。 二、所采用软件的计算假定和力学模型是否符合工程实际。 三、计算输入的结构总体信息是否正确;输入的荷载是否正确(抽查)。 四、时程分析对地震波和加速度值等计算参数的取值是否正确。 五、薄弱层部位判别验算及处理措施是否正确。 六、转换层上、下部结构和转换结构的计算模型和采用的软件是否正确。 七、结构计算分析判断:结构周期、振型是否属于正常范围之内,各楼层剪 力系数是否符合规范要求(第5.2.5条),层间位移角是否满足规范规定(GB50011-2001第5.5节)。 八、当高层建筑由于高宽比超限、岩石地基上基础埋深不足等情况下必须进行抗倾复验算时,计算倾复力矩和抵抗倾复力矩是否按规范要求取值。(高规JGJ3-91第4.3.2条)倾震力矩取设计值,抗倾覆力矩活荷取50%,恒荷取90%,抗倾覆力矩≥倾覆力矩。 九、框架--抗震墙结构中,抗震墙承受的地震倾复力矩是否大于结构总地震倾复力矩的50%,如不满足,框架抗震等级的确定是否考虑了这一因素。(GB50011-2001第6.1.3条1款)。 十、转换层上下层的侧移刚度比是否满足规范要求,(GB50011-2001第6.1.9 条3款),上下结构的连接、转换层结构的截面、配筋和构造是否安全可靠。(高规JGJ3-91第5.4.3条及新高规报批稿第10.2.,第10.2.9条)。 十一、对计算输出的超筋超限信息以及其它异常信息的特殊处理措施是否恰当。 十二、梁、柱、剪力墙、连接节点,楼板的计算和构造是否符合规范规定,抗震措施是否符合国家规范要求。结构薄弱部位在构造处理上是否采取加强措施。采用预应力结构是否遵守有关规定,保证设计、施工质量。抗震设计时,框架结构中纵向受力钢筋是否注明钢筋强度实测值的具体要求。(GB50011-2001第3.9.2条3款)。 十三、剪力墙底部加强部位及相邻部位是否按规范GB50011-2001第6.4.6条,第6.4.7条要求设置约束边缘构件,其它构造边缘构件是否满足要求,小墙肢(h/b≤3)是否按柱设计,且箍筋沿柱全高加密。 防范住宅结构设计通病的要点 防范住宅结构设计通病的要点 住宅工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。住宅质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。相对而言,住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作,直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性,但在实际设计工作中,常常发生住宅结构读者设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般住宅尤其是多层住宅设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构电算结果也缺乏判断正确与否的经验。 为了避免或减少类似的情况发生,确保住宅设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见病加以防范: 一、结构设计人员应该及早介入建筑的概念设计 建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用,一幢建筑物的设计,如果没有事先经过全盘正确的概念设计,以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理,也不可能是一个经济、合理的优秀设计工程。 根据最新的地震区域划分和规定,上海的设防烈度规定为7度(局部6度)。住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构,都不同于以往的静力设计,必须从抗震的角度,采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此,结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计,否则,将会导致建筑结构设计的不合理,给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计,应对不同形式的住宅建筑,掌握各自概念设计中容易疏忽的要点: ?、对一般多层砌住宅结构,应按《建筑抗震设计规范》(GBJ11-)要求做到:优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系:纵横墙的布置宜均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续;楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处; 不宜采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。 2、对钢筋砼多、高层结构住宅,力求做到: (1)结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构,可以设置防震缝,把它分割成各自规则的结构单元,结构布置以少设缝为宜,一旦设缝,则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一; (2)框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置,以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力; (3)框剪体系的各抗侧力结构要形成空间共同工作状态,除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外,还需采取措施,保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。 二、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害,可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如:避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置;避免立面体形变化过大; 将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元; 加强上部结构和基础的刚度;同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。 应该引起重视的是:对高层建筑来说,由于需要一定的埋置深度,从经济的角度考虑,基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式,此时应保证箱体的整体刚度,群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时,应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中,并应考虑可能产生的液化影响。而对多层建筑而言,从经济的角度考虑,一般不愿意采用长桩的方案,但上海地区的软土层覆盖层厚度较大,一般都需要经过地基处理的方式来达到控制建筑物沉降的目的。常用的软土地基处理方式类型较多,但在选择地基处理方案前,必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及环境情况,并根据工程设计要求,确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标,以及各种处理方面的适用性,同时综合考虑处理方案的成熟程度及施工单位的经验,进行多方案比较,最终选定安全实用、经济合理的处理方案。地基经处理后,还必须满足规范所规定的强度和变形要求。 三、从结构计算和构造上满足规范要求 (一)从结构计算角度,看结构计算应注意的问题: 1、避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符,基础底板上多算或少算土重。 2、底框砌体结构验算时就应注意:①底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对具有薄弱层的底层框架混合结构,应考虑塑性变形集中的影响,通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数。②底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙,应采用双保险的方法,抗震墙承担全部剪力,框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时,框架不折减,抗震墙折减到弹性刚度的20%-30%。③应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。 3、避免楼板计算中不正确方法。①连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。②双向板查表计算时,不能忽略材料泊松比的影响,否则,由于跨中弯矩未进行调整,将使计算值偏小。 4、以电算结果的正确性不能作出鸽蝗评价。目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算,如何对计算结果进行分析、评价,是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断,根据其正确与否,决定能否作为施工图设计的依据。 (二)从构造角度看应注意的问题: 1、注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性,又必须满足最小配筋的要求。 2、严格按照规范要求,保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度,材料选用也必须满足强度要求。 3、为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂,必须采取有效的通风融热措施。 4、按抗震构造要求设置的构造柱,应在整个建筑物高度内上下对准贯通,上至女儿墙压顶,下至浅于500毫米基础圈梁,或伸入室外地面以下500毫米,构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。 综上所述,通过对各类常见结构错误问题的分析,可以加强结构设计人员对常见结构设计错误的辨别能力,提高对结构设计通病的防治能力,使住宅的结构设计工作做行更安全、更合理。 关于板柱结构的适用高度 1.综述 板柱结构是一种经常被采用的结构体系,它具有不少优点,如施工支模及绑扎钢筋较简单,结构本身高度较小,可以减少建筑物的层高,从而降低建筑物的造价等等,但由于此种结构在遭受较强地震作用时,其板柱节点的抗震性能不如有梁的梁柱节点,此外,地震作用产生的不平衡弯矩要由板柱节点传递,它在柱周边将产生较大的附加应力,当剪应力很大而又缺乏有效的抗剪措施时,有可能发生冲切破坏,甚至导致结构的连续破坏。因此,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。但是,实际工程中,对于板柱结构还是有大量要求的,本文目的,是想提供一些措施,使板柱结构可以建筑得更高一些,以满足实际需求。 震害实例(略) 由于板柱结构(无抗震墙者)抗震性能较差,北京市建筑设计院1992年出版的《结构专业技术措施》中规定,在抗震设防烈度为6度的地区,层数不能超过四层,房屋总高不能超过16m,7度区为三层及12m,8度区为二层及8m。(以上指未设抗震墙的板柱结构)新的抗震规范GB50011-2001对于板柱结构作了比较严格的规定,例如,对于适用最大高度,6、7、8度区分别为40,35,30米;抗震墙应能承担全部地震作用,板柱部分能额外承担全部地震作用的20%;沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋,有数量的要求(抗震规范6.6.9式)等等。 在抗震规范表6.1.1,现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度中,有板柱-抗震墙结构,但是没有不设抗震墙的板柱结构,它的意思是,不推荐采用不设抗震墙的板柱结构。 此外,目前有一种说法:抗震规范对于各种结构体系的房屋,都有一个“高度”,这是一个误解。的确,包括过去的抗震规范都提出了“适用的最大高度”,但这并不是“高度”,它的意思是,在使用该规范进行设计,并遵守规范的计算、构造等一系列要求,各种体系在各设防烈度时,该规范的适用范围,是多少高度。例如,在8度区,框架-抗震墙按该规范设计时,适用到100m高度。如果建筑物高度需要高于100m,就需采取比规范内容更严格的措施(包括计算与构造),并经过规定的审查,只要符合要求,是可以超过抗震规范表6.1.1中的高度的。总之,并无“限高”的说法。如果高度,只许建多少米,岂不是了科技的进步? 新抗震规范对于板柱-抗震墙的适用高度,规定得较低,这对于一般的高层建筑,是远远不够用的。是否可以建得更高一些,可以根据从震害分析着手: 美国阿拉斯加四季公寓的倒塌,往往被认为是板柱-抗震墙性能不好的一个例证。但从林同炎事务所的分析报告来看,该工程的设计按100%地震力由核心筒来承担,在承载力方面也是足够的,只因施工单位在钢筋接头上未按规定施工,才造成严重破坏。 阿尔及利亚的倒塌事故,是由于该工程为纯板柱结构(楼板为双向密勒,无梁),层高较高,跨度也较大。此种结构不能抵抗地震是不足为奇的,也不提倡此类结构。 1985年墨西哥地震,板柱结构遭受破坏,主要由于板柱节点抗冲切能力不足,如果按我国新的抗震规范的要求去设计,再在冲切方法上作改进,并加强抗震墙的构造,这类破坏是可以避免的。 综上所述,板柱结构的破坏主要是: ①. 未布置一定数量的抗震墙,因而地震作用全由板柱框架承受。由于未布置抗震墙,此种结构的节点刚度又相对较弱,因此侧向位移常较大。由于它延性差,抗弯和变形能力很弱,再加上P-⊿效应,在强震时造成严重破坏甚至倒塌是很可能的。 ②. 板柱节点处,楼板抗冲切能力差。在柱子周边板内,未设置抗冲切的钢筋,或设置得不恰当,节点处不平衡弯矩对楼板造成的附加剪应力未适当考虑,柱周边板的厚度不够,使抗剪箍筋不易充分发挥作用,或柱子纵筋在节点处滑移。 由于这些原因,在强震时使墙板产生冲切破坏,随之楼板坠落,造成巨大损失。 明白了板柱的破坏原因,采取相应有效的措施之后,板柱-抗震墙结构的抗震性能,将能有很大的提高,其设计强度也将提高。顺便指出,抗震规范6.1.1条文编制说明内,“框架-核心筒结构中,带有一部分仅承受竖向荷载的无梁楼板时,不作为板柱-抗震墙结构”,此种结构可按框架-核心筒考虑,但应考虑本文“设计建议”中的各条要求。 2.板柱-抗震墙的设计建议 2.1结构布置 2.1.1应布置足够数量的抗震墙(包括核心筒),墙的位置宜避免偏心。 2.1.2在房屋周边,应布置边梁,以形成周边框架。如在周边布置确有困难,则应在其他部位布置一定数量的框架梁,使结构形成板柱-框架-抗震墙的综合体系。此种布置,不属于抗震规范中的板柱-抗震墙结构。 2.1.3抗震墙的厚度不应小于180mm,且不应小于层高的1/20,底部加强部位的抗震墙厚度不应小于200mm,且不应小于层高的1/16(可取层高及无支长度二者中较小值计算)。 2.1.4单片抗震墙的两端应设置端柱,楼层处应设置暗梁。筒体墙的端部应设置端柱或暗柱,楼层处应设置暗梁。 2.1.5抗震等级的选用:可比抗震规范表6.1.1中之“板柱-抗震墙结构”一栏所规定者,提高一级,但原为一级者,不必提高(房屋高度不超过抗震规范中的规定时,抗震等级不必提高)。 2.2设计计算 2.2.1抗震墙(核心筒)应承担结构的全部地震作用,各层梁柱框架应能承担不少于各层全部地震作用的20%,也即,墙与框架承担的地震作用总和为120%的全部地震作用。板柱框架不考虑承受地震作用,但仍应按抗震构造。 2.2.2当房屋高度超过抗震规范表6.1.1之规定值时,其楼层的最大弹性层间位移角限值应取为1/1000。 2.2.3楼板在柱周边临界截面的冲切应力,宜控制在较低水平,一般不宜超过允许值0.7ft的75%。 2.2.4当地震作用能导致柱上板带的支座弯矩反号时,应验算图中虚线截面的冲切承载力。 2.2.5板柱结构在地震作用下按等代框架分析时,其等代梁的宽度采用: ①.框架方向跨度的3/4以及 ②.垂直于等代框架方向柱距的1/2 两者中的小值。 2.2.6沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积,应符合下式要求: AS≥NG/fy 式中,AS——板底连续钢筋总截面面积。可按每方向1/2AS配置,此钢筋应位于柱截面范围内。 NG——各层楼板传到柱子的轴压力,取设计值 fy——该连续钢筋的抗拉强度设计值。 2.2.7应考虑由于板柱节点处的不平衡弯矩引起的附加剪应力。 2.3构造 2.3.1 8度时宜采用有托板的板柱节点,托板根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的16倍。托板的边长不宜小于4倍板厚及截面相映边长之和。7度时也宜尽可能设置托板。 2.3.2 宜在柱上板带中设置暗梁。暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各1.5倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%(此钢筋可作为柱上板带负弯矩钢筋的一部分),暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2。 暗梁箍筋的配置:当计算不需要时,箍筋直径不小于8mm,间距≤3/4h0,肢距≤2h0;当计算需要时,箍筋直径按计算确定,但不小于10mm,间距≤0.5h0, 肢距≤1.5h0. h0为板截面有效高度(不包括托板厚度) 2.3.3柱上板带支座处暗梁的上部钢筋,至少1/4应在跨度方向通长。 2.3.4尽可能采用高效能的“抗剪栓钉”,以提高板柱结构的抗冲切性能。 3.结论 当设计及构造采取上述全部建议后,作者认为,此类结构的适用高度,可按抗震规范表6.1.1中框架-抗震墙结构取用。下载本文