1.应当注意防震缝的设计,必须留有足够的宽度。
2.平面形状或刚度不对称,会使建筑物产生显著的扭转,震害严重。
3.凸出屋面的塔楼受高振型的影响,产生显著的鞭梢效应,破坏严重。
4.高层部分和低层部分之间的连接构造不合理。
5.框架柱截面太少,箍筋不足,柱子的延性和抗震能力不够而发生剪切破坏或柱头压碎。
6.由于沿竖向楼层质量与刚度变化太大,是楼层变形过分集中而产生破坏。
7.地基的稳定性问题要特别注意。
8.伸缩缝和沉降缝宽度过小,碰撞破坏很多。
9.不应在建筑物端部设置楼梯间,楼板有大洞口,因刚度不均匀而产生扭转。
10.外纵墙门窗洞口过大,连梁尺寸太小,容易产生破坏。
11.中间部分楼层柱子截面和材料改变或取消了部分剪力墙,产生刚度或承载力突变,形成结构薄弱层。
高层抗震设计的基本原则:小震不坏,中震可修,大震不倒。 ............... 高层建筑结构应根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素考虑其适宜的结构体系。
高层建筑的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。
沉降缝、伸缩缝和抗震缝要注意的问题:高层建筑应当调整平面尺寸和结构布置,采取构造措施和施工措施,能不设缝就不设缝,能少设缝就少设缝,如果没有采取措施或必须设缝时,则必须保证必要的缝宽以防止震害。
钢筋混凝土高层建筑结构的温度-收缩问题,一般由构造措施来解决。
后浇带可选择在对结构受力影响较小的部位曲折通过,不要在一个平面内,以免全部钢筋都在同一平面内搭接。一般可设置在梁和楼板的1/3处。
目前许多工程是采用调整个部分沉降差,在施工过程中留后浇段作为临时沉降缝,等到沉降基本稳定后再连为整体,不设永久性的沉降缝。
高层建筑的主楼和群房的层数相差很远,在下列条件时可不留永久沉降缝:
1.采用端承桩,桩支承在基岩上。 2.地基条件好,沉降差小。
3.有较多的沉降观测资料,沉降计算比较可靠。
后两种情况下,可调压力差,主楼和群房部分采用不同的基础,使其沉降接近。
调时间差,先施工主楼,待主楼基本建成,沉降基本稳定,再建群房。
抗震设计的高层建筑在下列情况下宜设防震缝:
1.平面长度和外伸长度尺寸超出了规程限值而又没有采取加强措施时;
2.各部分结构刚度相差太远,采取不同材料和不同结构体系时; 3.各部分质量相差很大时;
4.各部分又较大错层时。
此外,各结构单元之间设了伸缩缝和沉降缝时,其缝宽应满足防震缝宽度的要求。
防震缝应在地面以上全高设置,当不作为沉降缝时,基础可以不设防震缝,但要加强构造和连接。
高层建筑各部分之间凡是设缝的,就要分得彻底;凡是不设缝的,就要连接牢固。
《高层规程》规定:
1.框架结构房屋,高度不超过15m的部分,可取70;超过15m的部分,6、7、8、9度相应每增加高度5、4、3、2m,宜加宽20. 2.框架-剪力墙结构房屋可按第一项数值的70%采用,剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的50%采用,但二者均不宜小于70.结构竖向布置沿竖向刚度突变还由于下述两个原因产生:
1.抗侧力结构(框架、剪力墙、筒体等)的突然改变布置。 2.结构的竖向体型突变。
当小墙肢截面的高度小于等于墙厚的4倍时,应按框架柱设计,箍筋按框架柱全长加密。
抗震设计的轴压比控制:特一级、一级(9度)为0.4;一级(7、8度)为0.5;二级为0.6.抗震墙的翼墙长度小于其3倍厚度或端柱截面边长小于2倍墙厚时,视为无翼墙和无端柱。
按照结构延性系数的大小排序:刚结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构、钢筋混凝土结构、配筋砌体结构、砌体结构。结构的延性系数大,说明结构抗震的变形能力大,结构的耐震性能好。有条件时,建筑的主体结构可采用延性系数较大的结构材料。
地下室顶板应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不小于180,混凝土强度等级不宜小于C30,并应采用双层双向配筋,且每个方向的配筋率不宜小于0.25%.抗震框架柱配筋要注意的三个方面:最小配箍率、最小体积配箍率、最小纵筋配筋率。
当地下室做为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用。 地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。
短柱:柱净高与截面宽度之比小于4的柱子。箍筋需全长加密。 剪跨比柱剪跨比:柱子净高与2倍柱子截面高度的比值。 梁剪跨比:剪跨与梁截面有效高度的比值。广义剪跨比=M/Vh=a/h.剪跨比反映了截面上正应力和剪应力的相对比值,在一定程度上也反
映了截面上弯矩与剪力的相对比值。它对梁的斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪承载力,有着极为重要的影响。
高宽比6、7度抗震设防烈度的A级高度建筑,其高宽比限值分别为:框架4,框剪5,剪力墙6,筒体6.
抗震设计一般剪力墙结构底部的加强部位:墙肢总高度小于50m时取其总高度的1/6,大于50m时取 1/8,超过150m,取1/10.裙房与主楼相连时,加强范围也宜高出裙房至少一层。
对于框剪结构或框筒结构,采用模拟算法2是比较合理的,可以避免剪力墙轴力远大于实际的不合情形。
振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90%所需的振型数。振型个数至少取3,最好为3的倍数。
当考虑扭转耦联计算时,振型数应不少于9.对于多塔结构振型个数应大于12.高规要求有效质量系数不应小于90%.楼梯柱可视为短柱,箍筋需全长加密。
高层结构设计需要控制的六个比值1、轴压比:主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求,见抗规6.3.7和6.4.6. 2、剪重比:主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性,见抗规5.2.5. 3、刚度比:主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2. 4、位移比:主要为控制结构平面规则
性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。见抗规3.4.2. 5、周期比:主要为控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,要求见高规6、刚重比:主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆,要求见高规。 一、建筑设计作图注意事项 1. 建筑方案设计
基本为平面设计,理清各种人流线(包括外部车流、内部职员流、不同方向的客户流等)是其中关键,而首先为确认主要功能板块(大面积)在基地位置、垂直方向的功能关系等,尤其注意的是: 1.1. 疏散口到楼梯的疏散距离(带形走道40米,两楼梯之间80米以内)
1.2. 以及大空间的消防满足(室内任何一点到疏散口的距离不超过15 米),注意如超过400平米的多功能厅、审判厅、游泳馆、候机厅的消防满足大空间疏散口前的人流疏散是设计要点之一,否则易造成人流聚集后疏散的困难,应做成类似“小过厅”的设计。 05年“法院审判楼”考试的设计关键是解决以下问题:
1) 人流线走向确认,重点是:犯人流线—大审判厅及底层与其它人流的 区隔,绝对不能产生交叉干扰。
2) 大(500)、中(2X200)、小(10 X 100)审判庭及其附属合议厅、法官休息厅、卫生间的垂直关系,位置、消防疏散等。
3) 建议:大审判庭位于二层中间位置,在2个中审判厅之上,两侧为疏散楼样,面积较为合适。
注意:大审判庭及2中型审判庭因功能元素面积较大,应作为设计最核心的重要元素来考虑,根据人流、消防疏散放置好,是设计重点。 完成建筑方案设计的要点是:
1) 作图工具准备好,包括1号图版、拷贝纸、比例尺、丁字尺及三角板、 自动铅笔及各种粗细的马克笔等。
2) 考试时间分配妥当,草图时间最多控制在2小时以内,草图开始必须按 比例绘制,之前完成:“准确的功能板块水平位置及垂直位置关系图,表示出其垂直流线及水平流线的关系,注意交通及人流节点的分布”。
3) 平时必须根据猜题动向,实战性的完成2-4个综合公建平面设计,可 安排在周六或周日,完全根据实战要求完成。
4) 必须首先确认最大功能块在首层及其它各层的位置及流线关系。 部分临场考试之后的体会:
共计6个小时,包括平面及总图设计,完成难点:人流较复杂,空间较复杂,有大、中、小空间的变换,审判楼设计包括:主人流、犯人流及信访人流等 设计计划:
1) 功能构思即功能块的组织,主要是较大功能块的组合,如中央大厅、主 审判厅等。1-2小时
2) 按比例绘图并设计柱网,一定要用比例尺。2小时 3) 完成总图等。2小时 设计要点:
大空间、大功能块的如审判厅、中庭、门厅等为设计主体,应以其为设计核心进行构思,必须使其符合消防规范。设计大厅任何一点距出入口应不大于15米,距楼梯口距离应在20米以内。
1、 设计说明应注明工程设计使用年限,安全等级,选用的建筑材 料,应注明规格、型号、性能等技术指标,其质量必须符合国家标准的要求。
3、 用新版本软件计算结果用钢量将会提高.
4、 风荷载取值,设计周期50年,w0=0.40Kpa,设计周期100年w0=0.45,对风荷载敏感的建筑以及60米以上的高层建筑按w0=0.45取值。
8、 砌体结构不允许设转角飘窗。
10、 砌体工程设计必须注明设计采用的施工质量控制等级。(一般采用B级)。
11、 砌体结构不宜设置少量的钢筋混凝土墙。
12、 砌体结构楼面有高差时,其高差不应超过一个梁高(一般不超过500mm)。超过时,应将错层当两个楼层计入总楼层中。
二.结构计算
13、 结构整体计算总体信息的取值:
(1) 混凝土容重(KN/m3)取26~27,全剪结构取27,若取25,对于剪力墙需输入双面粉层荷载。
(3) 计算振型数,取3的倍数,高层建筑应至少取9个,考虑扭转耦联计算时,振型应不少于15个,对多塔结构不应少于塔数×9。计算时要检查Cmass-x及Cmass-y两向质量振型参与系数,均要保证不小于90%,达不到时,应增加振型数,重新计算。
(4) 地震信息中的“活荷质量一般折减系数”RMC取0.5,具体问题时按照《抗震》5.1.3条)。
(5) 自振周期应考虑填充墙体对刚度的影响进行折减。当添充墙为砖墙时: 框架结构0.6-0.7,框剪结构 0.7-0.8,剪力墙结构 0.9-1.0。 (6) 活荷载信息中“柱、墙活荷载是否折减”,一般不折减,“传到基础的活荷载是否折减”,应折减
(7) 调整信息中“中梁刚度增大系数”BK取2.00; “梁端弯矩调幅系数”BT=0.85~0.9;
“梁跨中旁矩增大系数”BM=1.05~1.10,一般取1.05;活荷载大于3.0Kpa的多高层,1.1~1.2
“连梁刚度折减系数”BLZ取0.50~0.7,在内力和位移计算中,最小取0.50,一般取0.55,当结构位移由风荷载控制,不宜小于0.8; “梁扭矩折减系数”TB,一般取0.40;
“全楼地震力放大系数”一般1.0,当λ不满足”抗震规范“5.25条时,用此系数调至满足;
“0.2Q0”框剪结构必须要求调整;
“塔楼内力放大”当振型数多于9个,取1,否则需放大取3。
三、 对地质勘察报告的基本要求:
16、如果由设计院布置钻孔,提勘察要求,须加注明:勘察部门应根据勘察规范及现场地质情况作必要调整。若业主委托设计已完成钻探,设计人应根据以下基本要求作审查:
(1) 钻孔控制点的布置应布置在建筑物的外围,即建筑物四角应有钻孔。
(2) 钻孔分一般性钻孔和控制性钻孔,对孔深要求:勘探孔深应能控制主要持力层,当基础底面宽度不大于5m时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍,对单独基础不应小于1.5倍,
且不小于5米;对高层建筑和需作变形验算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度。
(3) 桩基勘探深度
a. 布置1/3-1/2的勘探孔为控制性孔,且安全等级为一级建筑桩基场地至少布置3个控制性钻孔,安全等级为二级的建筑桩基不应少于2个控制性钻孔,控制性孔深度应穿过桩端以下压缩层厚度,一般性钻孔应深入桩端平面以下3~5米。
b. 嵌岩桩钻孔应深入持力层岩层不小于3~5倍桩径,当持力层较薄时,控制性钻孔应穿过持力岩层,岩溶地区,应查明溶洞、溶沟分布情况。
(4) 勘察报告,除了要作取土勘探孔,还应要求现场原位测试,单桥静力触探和标准贯入测试,对于适于采用予制桩基的场地,应要求提供JGJ94-94---公式5.2.6-1所要求的单桥静力触探比贯入阻力值估算的桩周侧阻力和桩端阻力。
(5) 嵌岩桩基,应要求勘察报告提供南京地基规范,嵌岩桩公式9.9.4-3所要求的各项系数、岩石单轴抗压强度以及基岩的完整性。 (6) 对于有地下室的工程,应要求勘察报告提供基坑支护设计所要求的各项工程特性指标。
(7) 当地下水埋藏较浅,建筑地下室存在上浮问题时,应要求勘察报告提供用于计算地下水浮力的设计水位。
(8) 勘探报告应划分场地土类型和场地土类别,并对饱和砂土及粉土进行液化判别。
(9) 桩基设计应要求勘探报告提供各种桩型的参数,以便作多种桩基方案的技术经济对比,避免只有一种桩基参数,思路受到勘探部门的限制,而不能选择更好的基础方案。
四、基础设计
17、地基基础设计时,确定基础面积或桩数量,上部的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
19、 基础底板的配筋,应按抗弯计算确定,地基反力采用的是荷载效应基本组合时的地基反力设计值。承台配筋计算时,采用相应于荷载效应基本组合时的桩竖向力设计值。
20、 静载试验所确定的单桩竖向极限承载力除以安全系数2为单桩竖向承载力特征值Ra。
21、 (1)人工挖孔桩的桩长不宜大于40m,亦不宜小于6m,桩长少于6m的按墩基础考虑,桩长虽大于6m,但L/D(D为扩大端直径)<3亦按墩基计算。
(2)人工挖孔桩计算单桩承载力时,桩侧阻力可按混凝土护壁外直径计算,计算桩端阻力和桩身强度时,仅取内径为桩身计算直径。 (3)支承在微风化岩上长径比L/d≤5的端承桩,只计端阻,不
计侧阻,支承于其它土层或中风化岩、强风化岩土的桩,端承桩计算摩阻力,但有扩大头的桩,其扩大部分及以上1~2m范围内不计桩周侧阻力。
22、 对桩基设计,应作两种以上桩型的技术经济对比。
五、构造设计
24、 用以减少温度和收缩不利影响的后浇带浇筑间隔时间,一般要求60天以上(GB50010-9.1.3条说明)。
25、 混凝土收缩及温度变化引起的拉应力是沿板的整个厚度作用,所以特别强调上、下表面同时配置附加钢筋的必要性,GB50010-10.1.9条,根据国内、外工程经验给出板上、下表面每个方向的附加钢筋均不宜小于0.1%的建议。我院已发的暂行规定有关条款需修改,对于阳角房间、屋面所有板块,计算不配钢筋的部位另加抗温度、收缩分布钢筋,板厚120,φ6-200,板厚100,φ6-220。 板厚120以下的、适宜的钢筋直径为8~12
29、 屋面天沟、雨蓬应考虑满水荷载,当天沟、鱼蓬深度超过500时,应在天沟、雨蓬侧板设泄水孔,此时水重可计至泄水孔底面,此外还须考虑找坡层的重量。
30、 现浇板楼面,考虑在使用周期灵活布置轻质隔墙时,可将隔墙每米长自重的30%作为每平方米楼面的均布荷载标准值计算,且不小于1.0Kpa,其永久值系数可取0.5。
31、 现浇板内埋设设备暗管时,管外径不得大于板厚的1/3,交叉管线应妥善处理,并使管壁至板上下边净距不小于25mm。
32、 挑檐转角位于阳角时的加强配筋。挑檐转角位于阴角时的加强配筋。
33、 结构平面图中,所有受力构件都应相对于轴线标注定位尺寸(阳台、雨篷挑出长度、梁距轴线距离等)。
35、 连续跨梁配钢筋时,支座两侧的钢筋直径尽可能相同,以便钢筋穿过支座,避免两侧不同的钢筋都在支座锚固,造成节点钢筋过密,影响节点混凝土浇灌筑
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