建筑結構設計快速入門必學重點

1、建筑結構設計快速入門必學重 占八、建筑結構設計快速入門必學重點上部結構的落腳點是基礎，基礎的落腳點是地基，也就是持力層?？纯辈靾蟾鏁r，直接看結束語和建議中的持力層土質(zhì)，地基承載力特征值和地基類型 以及基礎砌筑標高。 10ka 1t/ m21kN 100kg 一般認為持力層土提供的承載力特征值不小于180kPa（即18t ）的為好土，低于180kPa的土可認為土質(zhì)不好。按照地基承載力從大到小排序為：穩(wěn)定巖石，碎石土密實或中密砂稍密實粘土粉質(zhì)粘土回填土和淤泥質(zhì)土回填土的承載力特征值一般為 60 80kPa在不危及安全的前提下，基礎盡量要淺埋。因為地下部分所占的造價一般是工程總造 價的30%50 %

2、，這筆費用是很可觀的。除了淺埋外，還有埋深的上限，就是基礎至少不得埋在凍土深度范圍內(nèi)，否則基礎會 受到冰反復脹縮的破壞性影響。結合鉆探點號看懂地質(zhì)剖面圖，并一次確定基礎埋置標高。重點看結束語或建議中對存在飽和沙土和飽和粉土的地基，是否有液化判別。飽和軟土的液化判別對地基來說是至關重要的一項技術指標，必須要明確提供，責任重大，不得含糊。重點看兩個水位：歷年來地下水的最高水位和抗浮水位。特別注意結束語或建議中定性的預警語句，并且必要時將其轉寫進基礎的一般說明中。這些條款如下：1. 本工程地下水位較高，基槽邊界條件較為復雜，應妥善選擇降水及基坑邊坡支護方案， 并在施工過程中加強觀測。降水開始后須經(jīng)設

3、計人員同意后方可停止2. 采用機械挖土時嚴禁擾動基地持力層土，施工時應控制機械挖土深度，保留300mn厚土層，用人工挖至槽底標高，如有超挖現(xiàn)象，應保持原狀，并通知勘察及設計單位進行處理，不得自行夯填。3. 基槽開挖到位后應普遍釬探，并及時通知勘察及設計單位共同驗槽，確認土質(zhì)滿足設 計要求后方可進行下步施工。4. 基槽開挖較深，施工時應注意，在降水時應采取有效措施，避免影響相鄰建筑物。5. 建議對本樓沉降變形進行長期觀測（此條款多用于加層，擴建建筑物和基礎設計等級為甲級或者復合地基或軟弱地基上基礎設計等級為乙級的建筑物與受到臨近深基坑開挖 施工影響或受到場地地下水等環(huán)境因素變化影響的建筑物，當然

4、也包括那些需要積累建筑經(jīng)驗或進行設計反分析的工程）特別注意結束語或建議中場地類別，場地類型，覆蓋層厚度和地面下15m范圍內(nèi)平均剪切波速。 一般看好土下是否存在不良工程地質(zhì)中的局部軟弱下臥層，若果有，要根據(jù)自己所做的的基礎形式驗算一下軟弱下臥層的承載力是否滿足要求。梁的高度：主梁 L懸挑梁 L;（梁的荷載較大時，截面高度取較大值，必要時應計算撓度及裂縫寬度，梁的設計荷載的大小，一般以均布設計荷載40kN/m為界，可認為是屬于荷載較大）板的厚度：雙向板 L 單向板 L 懸挑板 L （要注意，跨度L的含義和取值還有長跨和短跨之分，以及何時取長跨，何時取短跨？比如雙向板跨度肯定取短跨, 因為短跨受力大

5、，厚度肯定要和受力大的主要受力方向相關）關于荷載的取值1.恒荷載：樓面符載統(tǒng)一取2.0kN/ m,這是建筑專業(yè)樓面做法的自重，目的是為裝修改,2造留有適當?shù)挠嗟?，不包括樓板結構自重和板底做法的重量。2.住宅中輕質(zhì)隔墻的自重，無論是輕質(zhì)隔墻還是位置有可能靈活自由布置的隔墻，統(tǒng)按恒荷載考慮，一律取值為 2.0 kN/ m。3.住宅的活荷載，也是取 2.0 kN/ m,2（三個2.0 kN/ m：樓面做法自重，輕質(zhì)隔墻自重，活荷載取值）4.屋面恒荷載4.0 kN/ m,2屋面活荷載上人時2.0 kN/ m2不上人時0.5kN/ m2活荷載設（而對于輕鋼結構的屋面， 一定要在結構總說明中寫明： 本工程

6、為不上人屋面,計值為0.5 kN/ m,嚴禁超載）5.需要記住三個數(shù)據(jù)：2.5 kN/ m4.0 kN/m27.0 kN/ m2.5 kN/ m適用于人或物可能比較集中的樓面，如一般樓梯，一般陽臺，一般廁所,廚房，會議室，閱覽室，醫(yī)院門診，教室等。4.0 kN/ m適用于人或物有可能更集中更密集的樓面，比如健身房，看臺，舞廳，商店,旅客等候室，展覽廳，消防疏散樓梯等。7.0kN/ m用于兩個機房和一個變電室， 即通風設備機房，電梯機房和高壓變壓室。因為這些地方不僅有設備荷載，還有設備基礎的荷載也是很大的。6. 地下一層頂板，或者近似認為是土 0.000板，它的活荷載取值為 810 kN/川。因

7、為施工到土 0.000時，施工單位往往工程備料統(tǒng)統(tǒng)堆放在地下一層頂板上，這樣便于施工隨時隨地取用。同時要注意的是，當土 0.000板活荷載取值810 kN/川時，此時恒荷載中的未完隔墻自重可取為1.0 kN/川或者更小，因為堆放大批施工備料時，隔墻的施工一般還成。板和梁的配筋往往要比其他樓層大（設計土 0.000板時，在截面尺寸相同的情況下,概念第一位，計算第二位 結構或構件盡可能拉結成整體，不宜各自為政單獨柱基間宜設置拉梁拉梁的實際作用就是將各單獨柱基拉結成一體,以避免個別獨立基礎個體獨自沉降， 導致基礎之間產(chǎn)生沉降差，對結構產(chǎn)生次生應力,致使結構產(chǎn)生開裂等其他不良影響； 拉梁的截面尺寸要足

8、夠大，具備一定的剛度，拉梁的高度應為跨度的1/201/15加層屋頂各柱間同樣要設置構造拉梁及擴散到用拉梁把本來各自為政的獨立懸臂柱拉結為一個整體，即一柱受側力，立即波 其他各柱，共同抵抗水平力。加固改造項目中后作構件與原結構構件均宜有構造拉結 改造工程中的原則：盡量少或不破壞原結構，即多保留少破壞 有關鋼筋錨固的構造原則一一優(yōu)先采用平直段錨固，并且構件優(yōu)先自錨 水平直段優(yōu)先，彎折段為輔助 在承受靜力荷載為主的情況下，水平段的粘結能力起主導作用，彎折后的錨固效果還不 足水平段的70% 構件內(nèi)的鋼筋錨固盡量在本構件內(nèi)部完成原因是如果進入其他構建中錨固，一方面會造成其他構件內(nèi)部鋼筋密集， 混凝土難澆

9、筑, 難振搗，另一方面，和其他構件的內(nèi)部鋼筋也會有位置打架的可能，所以要盡量避免當本構件錨固確實不能滿足錨固長度的規(guī)范要求時，再被迫進入其他的構件內(nèi)錨固， 以補足長度要求次要讓位于主要的原則一一明確哪些鋼筋的位置對結構設計來說更重要原則：構件讓支座柱與主梁一般情況下為了外墻與柱外皮平齊的美觀效果，承托外墻的梁的外皮也必須與柱的外皮平齊。此時梁的外側縱筋就會與柱的外側縱筋打架。這時候，柱是梁的支座，是主要的受 力構件，柱的縱筋就更重要一些，因此梁的縱筋就要避讓柱的縱筋。具體做法是，梁的外 側縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡，待繞過柱縱筋后，再做 1:6的斜坡歸位。主梁與次梁主梁與次梁的上部縱筋也不可避

10、免的會打架， 此時當然是主梁更重要，次梁的縱筋要避 讓主梁的縱筋。具體做法是，次梁的上部縱筋提前向內(nèi)做 1:6的斜坡，待繞過主梁上部縱 筋后，再做1:6的斜坡歸位。梁和板梁和板的上部鋼筋也會發(fā)生打架，同理，梁是重要構件，板的上部鋼筋要避讓梁的上部鋼筋。具體做法是，板的上部縱筋提前向內(nèi)做1:6的斜坡，待繞過梁上部縱筋后，再做1:6的斜坡歸位。雙向板雙向板配筋時上下雙層雙向鋼筋，哪個方向放在外側，哪個方向放在內(nèi)側？誰放在外側，誰的有效高度就大，就有利，當然是重要的鋼筋放在外側；誰是重要鋼筋呢， 顯然受力大的鋼筋是重要鋼筋； 于是得出結論，受力大的鋼筋放在外側，另一方向的鋼筋 放在內(nèi)側。技術交底時，

11、一般要說：圖紙上鋼筋直徑大，間距密的鋼筋放在外側，相反的就放在內(nèi)剪力墻顧名思義，剪力墻的主要作用是抗剪，而抗剪主要是由箍筋一一也就是水平鋼筋來發(fā)揮作用的，所以要把水平鋼筋放在豎向鋼筋的外側混凝土擋土墻混凝土擋土墻的主要作用是擋土壓抗彎， 而主要發(fā)揮抗彎作用的是豎向鋼筋， 所以要把豎向鋼筋放在外側，水平鋼筋放在內(nèi)側地下室的外墻地下室的外墻，既是豎向貫穿全樓始終的剪力墻， 同時又式擔負著擋土，抗彎的擋土墻， 它的情況要具體分析，關鍵是看地下室外墻的豎向位置：當位于地下一層時，抗震和擋土同樣重要，但為了方便施工的連續(xù)和統(tǒng)一，可以同地上剪力墻一樣處理，水平筋放外側； 但是地下室墻位于地下二層及以下位置

12、時，由于地下二層及以下的墻深埋于土中，可不用考慮抗震，而豎向埋深越深，土壓力越大，所以這種擋土墻的性質(zhì)就越突出，故此豎向筋 宜放置在外側，水平筋宜放置在內(nèi)側?；旌辖Y構未必都可采用一一框架結構按抗震設計時，嚴禁采用局部砌體承重之混合形式既然是框架結構，柱梁就是承重和抗側力的主體構件，因為磚墻同框架相比材料剛度小， 只能是自承重或當作輕質(zhì)隔墻使用。 如果局部出現(xiàn)磚墻參與承重或抗側力， 就意味著讓材 料剛度小的承擔材料剛度大的任務，磚墻肯定不能勝任，最終要提前垮掉。抗震設計時應有意識的設置多道防線， 使得地震作用先破壞剛度較大的第一道防線， 當 一部分地震作用耗散在大剛度的材料上之后，其余較小的地震

13、力再被剛度小的材料來吸 收，這樣的設計才是合理的，框架-磚墻承重的混合形式使得地震作用一次集中破壞了兩 種承重材料，沒有體現(xiàn)多道防線的設計理念。、鋼筋和混凝土強度等級何處用高，何處用低。鋼筋鋼筋在做吊鉤時，應該用低強度的HPB235鋼筋，電梯吊鉤一般為直徑 22或 25的一級鋼，因為一級鋼延性好，破壞前征兆明顯，預警性能好。在施工圖中還必須注明：不 得使用冷加工鋼筋，原因是冷加工鋼筋雖然強度提高， 但是延性變差，用于吊掛重物不合 適。直徑大于等于12mm受力控制時的鋼筋，宜優(yōu)先選用 HRB335和HRB400鋼筋。還有一個經(jīng)濟學的常識，當箍筋直徑為12時宜選用二級或三級鋼，因為市面上直徑為12

14、的一級鋼數(shù)量很少，難以買到。設計圖紙中的大地梁，框支梁或剪力墻約束邊緣構件箍筋以及柱子箍筋用HRB335和HRB40C鋼筋重要構件如梁柱，主筋宜優(yōu)先采用HRB335和HRB4O0鋼筋。主筋首選較大直徑的的HRB4O0勺鋼筋，如28和32，有時甚至用到40.現(xiàn)澆板中的鋼筋用 HRB4O0級鋼筋就會避免浪費的問題。混凝土基礎中要慎用高強度混凝土。因為高強度混凝土，水泥含量較多，水化熱較大，很容易 造成干縮裂縫，而基礎全在地下，一旦有裂縫產(chǎn)生，防水和鋼筋水腐蝕的問題就會接踵而 來基礎設計中，一般通過擴大混凝土構件截面的方法，來滿足地梁或者筏板的強度要求， 而不是一味提咼混凝土強度等級。素混凝土墊層也

15、不宜用強度太高的混凝土，一般設計成 C10或C15o而施工單位一般更 愿意強度等級設計到 C15，因為商品混凝土一般泵送的最低強度等級就是 C15,尤其當筏 板墊層面積較大時，泵送施工速度快。 結構設計時，（特別是基礎設計時）何時用荷載設計值，何時用標準值。荷載設計值是標準值為了安全起見或人為或科學的安全放大上部結構設計中：采用標準值的：變形（撓度或剛度）計算，裂縫計算采用設計值的：強度，內(nèi)力，配筋等的計算基礎結構設計中： 采用標準值的：地基承載力計算（確定基礎底面積以及埋深），地基變形計算（建筑物沉 降），穩(wěn)定性驗算（土壓力，滑坡推力、地基以及斜坡的穩(wěn)定性） 采用設計值的：基礎結構承載力計算

16、（基礎或承臺高度、結構截面、結構內(nèi)力、配筋以及 材料強度驗算） 特別指出：基礎一般底面積計算對應采用標準值，標準值為荷載設計值除以一個系數(shù), 過去舊規(guī)范時一般取為1.25.;而對于新規(guī)范，民用建筑的柱、基礎等構件，轉換系數(shù)宜 取1.261.31 （以恒荷載占到總荷載的比例為標準）.21.5 ）、 結構設計中哪些構件和哪些部位適合直接靜力手算，哪些部位必須準確電算。適合手算的：現(xiàn)澆混凝土板配筋、以承受豎向荷載為主的梁（一般放大系數(shù)取1地下室的柱的構造配筋率控制和截面確定、地下結構的構件埋深較深而不考慮地震時（如 外墻，附壁柱，各類基礎） 適合電算的：鋼結構工程、柱的內(nèi)力組合、上部結構的地震作用

17、各類基礎的實用簡化算法 單獨柱基及柱基間拉梁 單獨柱基尺寸初估的實用經(jīng)驗算法 單獨柱基底板尺寸初估的簡化經(jīng)驗算法 單獨柱基底板尺寸二 柱基底的內(nèi)力標準值：設計假定基礎和拉梁的分工非常清楚，基礎承擔柱基底的軸力,梁承擔柱基底彎矩，所以柱基底的內(nèi)力標準值就簡化為軸力。此軸力可以通過電算得到精確值 （特別要注意的是電算給出的是設計值， 確定柱基底面時一定要用標準值，而非設計值；標準值 二設計值/1.26 );也可以通過經(jīng)驗手算得到大概 值:地上每層荷載近似按1315kN/ m2地下每層荷載近似按2225kN/川，此法比較保守,于初估。修正后的地基承載力特征值，用公式f =f + ny( b-3) +

18、 n y ( d-0.5 )這個修正實質(zhì)上是提高了原始的地基承載力 特別需要注意的是：f規(guī)范稱為地基承載力特征值， 實質(zhì)上是一個標準值，經(jīng)過修正后 的f依然是標準值 單獨柱基高度的經(jīng)驗確定 柱基的高度要滿足受沖切承載力的要求180250kPa之間在單獨柱基工程中，基礎的混凝土強度一般為C30。工程中持力層土質(zhì)較好時，修正后的地基承載力特征值一般在 雜填土的地基承載力經(jīng)驗為 80kPa單獨柱基底板配筋的簡化算法奇載產(chǎn)生第一步，基底內(nèi)力不需要進行軸力 N,彎矩M,剪力V的最不利組合，直接用豎向彳的軸力N控制彎矩內(nèi)力計算;因為獨基設計中要設置拉梁，彎矩 M剪力V產(chǎn)生的內(nèi)力都讓拉梁來承擔第二步，設計中

19、米用簡化公式來計算板底配筋，誤差亦不會太大。M 二N/10(0.775L-a)M 二N/10(0.775B-b)當柱間跨度過大時，柱間未設置拉梁或設置了拉梁， 但不考慮拉梁平衡柱底彎矩時， 此時 柱基設計要考慮偏心受壓。當有偏心受壓的正方形柱基時， 在兩邊緣壓力不超過1:4仍然可以采用上式，但要用 N =(0.8p +0.2p )A代替上式中的N采用，其中，A=LXB為正方形柱基面積。單獨柱基間拉梁的實用簡化設計 拉梁設置的部位 拉梁的設置部位，推薦在柱基上部或柱子底部為好。這段除非剛好拉梁下皮在柱基上皮， 否則拉梁下皮和柱基上皮之間必然形成一段短柱, 短柱切記要箍筋加密或采取其他加強措施。拉

20、梁的截面尺寸 一般經(jīng)驗認為，當兩個柱基間的夸大大于 8m時，設置拉梁就沒有必要了。拉梁的截面高度應大于L/15L/20，截面寬度為高度的一半拉梁的配筋 單獨柱基的拉梁是要考慮抗震的，因此拉梁的構造要滿足抗震要求，尤其是在梁端箍筋應該設加密區(qū)，箍筋間距至少為100.(因為拉梁的截面剛度比柱子小，塑性鉸不會出現(xiàn)在柱底而是出現(xiàn)在拉梁端部，因此拉梁端部塑性鉸區(qū)域要設加密區(qū))剛度也基礎地梁或柱間條基中基礎梁，則不設箍筋加密區(qū)(因為它們的截面尺寸很大, 就比柱子大，塑性鉸不會出現(xiàn)在它們的端部，而是出現(xiàn)在柱底) 拉梁主筋配筋率在不考慮承托豎向荷載時， 一般在1%1.6%左右；8m跨度，300mX 550mm

21、的拉梁，上下鐵一般在 46個HRB400的25或22。，配箍一般為 8 10100(20C)拉梁主筋的近似簡化算法:A =M/( y f h )Y 般對于梁近似取為0.875，對板近似取為0.9M為拉梁需平衡的的柱底彎矩與承托在拉梁上的豎向荷載產(chǎn)生的彎矩的組合設計值條形基礎條形基礎可以分為三類：墻下條形基礎、柱間條形基礎、混凝土墻-柱下混合條形基礎（一般用于框架剪力墻結構）墻下條形基礎 驗算底板根部截面抗剪承載力、確定底板根部厚度是條形基礎設計的要點單獨柱基時接近方形的雙向受力構件，需要驗算沖切力；條形基礎是單向受力的長條形構件，需要驗算剪切力。條形基礎底板寬度二墻下條基的基礎底板中不需要設置

22、暗地梁基礎底板根部厚度的手算確定:精確計算：底板根部厚度，由素混凝土截面抗剪控制V0.7 xp xf xbxh經(jīng)驗估計：取條基（凈）半寬的1/61/4墻下條基配筋的簡化算法：配筋主要考慮受彎的影響 彎矩最大的截面即條基底板的根部截面的彎矩起控制作用： 求出彎矩以后，可以由以下公式求得配筋地規(guī)中規(guī)定，每延米分布鋼筋的面積不小于受力鋼筋面積的M=p a 12(其a為凈挑跨度)A 二M/(0.9f h )1/10當條基基寬大于等于2500mm寸，為了節(jié)省，受力鋼筋長度一般取寬度的0.9倍，交錯布置，單獨基礎也有此要求。柱間條形基礎柱間條基底板根部厚度、底板配筋都與墻下條基計算方法相同柱間條基內(nèi)基礎梁

23、的尺寸確定：基礎梁的寬度為柱寬+2X50;高度一般由基礎梁抗剪公式控制，當基礎梁有懸挑時，兩個控制截面一個是外挑跨度根部截面，一個是柱間跨度內(nèi)支座處的截面，哪個截面承受剪力大，取大剪力控制該截面高度。V=maxqX L/2 , qx aV=0.25f bh柱間條基內(nèi)基礎梁配筋的簡化算法跨中正彎矩，即上鐵彎矩：M二qL /8A 二M/(0.875f h )柱支座處負彎矩，及下鐵彎矩：M二qa /2澆筑90A =M/(0.875f h )第一，基礎梁端箍筋不需要按照抗震加密，僅按靜立強度要求配置箍筋，箍筋可按 彎鉤設計，無需135彎鉤。第二，基礎梁縱筋伸入支座長度應按非抗震考慮 第三，縱筋錨固長度，接頭要求等也一律按非抗震要求 混凝土墻-柱下混合條形基礎 這種基礎多用在框架-剪力墻結構中。剪力墻端部（有時也有中部）會和混凝土柱 在一起，形成柱中有墻，墻中有柱的結構，這種做法多是為了解決梁中主筋錨固的問題 單獨柱基與墻下條基分離式基礎設計方法：在混凝土柱下根據(jù)柱軸力基礎按照單獨柱基 設計，在混凝土墻下基礎根據(jù)墻的軸力按照墻下條基設計，兩者截然分開。各類板的實用簡化算法雙向板和單向板的界定：矩形板在四邊支撐的情況下， 相鄰邊長之比小于2為雙向板，大等于2為單向板 設計要點: 板厚的確定方法與樓板設計荷載的計算方法 板