建筑結(jié)構(gòu)定性定量設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)論壇總結(jié)

1、鋼結(jié)構(gòu)總結(jié)2011-12-11獨立基礎(chǔ)1.獨立基礎(chǔ)不配上部鋼筋，因為上部根本沒有受到什么力，地基凈反力向上，根據(jù)懸臂模型可以知道；但鋼結(jié)構(gòu)廠房，軸力不大，M 很大，基礎(chǔ)的上部受拉，地腳螺栓處在受拉區(qū)，基礎(chǔ)上部不配筋是不合適的，有的審圖提出要配分布鋼筋（構(gòu)造鋼筋）；實際上對于大挑梁，應該配足夠多的受壓鋼筋，可以配上鐵的一半，以減小因挑梁附加彎矩。產(chǎn)生的的2. 雙柱獨立基礎(chǔ)上部配上部鋼筋：雙柱獨立基礎(chǔ)當兩柱子相距比較遠時，在地基反力的作用下，兩柱間的基礎(chǔ)面是受彎的，所以需要配置鋼筋或設(shè)置基礎(chǔ)承擔此部分彎矩；當兩柱子距離不大（比如在伸縮縫處的雙柱）時，可僅配置些構(gòu)造鋼筋來防止兩柱不同位移引起拉裂。關(guān)

2、鍵還是看是否上部受拉，產(chǎn)生彎矩。3. 主樓和裙房均為一層，主樓筏板基礎(chǔ)，裙房獨立基礎(chǔ)加防水板，主樓地基承載力按裙房超載折算土重進行深度修正；裙房考慮從室外地坪深度修正，是否合理看裙房有幾跨,大了就不合理了。修正地基承載力時的埋深，不管是何種基礎(chǔ)，都不應該大于實際埋深；對于筏基埋置深度從室外地面算起，獨立基礎(chǔ)埋深從室內(nèi)地面算起；室，當為超補償基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)的計算埋深小于基礎(chǔ)的實際埋深；為欠補償基礎(chǔ)時，等于。4. 對規(guī)范條文來說，當獨立基礎(chǔ)寬高比超過 2.5 時，認為地基反力不能再按直線分布假定，應采用考慮地般情況下，能滿足礎(chǔ)剛度的有限元方法計算，簡單說是彈性地基方法計算。，一還是應盡量滿足，對于獨

3、立基礎(chǔ)來說，是要獨立基礎(chǔ)承擔全部地基反力的，那么讓地基反力在基底分布越均勻，受力越合理，對不均勻沉降也有好處。除非個別柱確實做不到，突破限值了，要用彈性地基方法復核。實際上，即使用彈性地基方法復核，如果你的基礎(chǔ)平面尺寸不是太大，跨高比突破不是很多，地基反力從柱邊到基礎(chǔ)邊緣的變化也不會陡降，其配筋與手算配筋即按直線分布假定計算的結(jié)果相差不大，這個從電算對比可以看得出來。但是如果確實因為需要，基礎(chǔ)跨高比遠遠大于 2.5 了，那么就應該按彈性地基復核。至于規(guī)范上規(guī)定的 2.5，這不是，這很好理解，2.49 和 2.51 在受力上會出現(xiàn)本質(zhì)的跳躍嗎？顯然不可能。這和很多限值是一樣的。但需要注意的是采用

4、適宜的方法去計算，即使不用彈性地基方法，也應該有可靠的經(jīng)驗通過手算方法來處理，雖然這里不可避免會有假定，但只要假定滿足工程實際的需要，也是可行的。5.獨立基礎(chǔ)之間拉梁：不必按短柱設(shè)計，但要全高箍筋加密，因為同一層柱均為短柱，各柱之間的抗側(cè)剛度相差不上回填土對結(jié)構(gòu)的有力作用。力引起的內(nèi)力在各柱的分配基本相同，再加上拉梁以6.郊區(qū)，四層框架結(jié)構(gòu)，柱距 7.7，7，持力層第一層埋深 1m 以下，承載力 100，第二層就是 5m 一下，承載力 180；柱 nmax3000kn 左右；如果做在 100 的持力層上，需要做埋深 3m 才能控制到 4300 x4300，1.5 深要 6000；做到 5m 深

5、就能做到 4m 以內(nèi)；地基不好，比較經(jīng)濟合理的解決辦法可能是進行地基處理或打樁。7.較長向的彎矩比較大，不經(jīng)濟；另一方面，會使得基礎(chǔ)底反力不均勻；建議可以與相鄰的基礎(chǔ)一起做成柱下聯(lián)合基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)。8.剪力墻下面可以做獨立基礎(chǔ)的，因為一般剪力墻的軸力都很大，如果按條形基礎(chǔ)來做，如果墻肢不是很長的話，帶翼緣的墻體按做出來，可能近似是一個矩形基礎(chǔ)，而短肢剪力墻下面的基礎(chǔ)形式就應該是獨立基礎(chǔ)的形式，通常這樣的基礎(chǔ)一般都會是偏心基礎(chǔ)，所以應當注意配筋不能過小。荷載中心與基礎(chǔ)中心重合 也就不存在彎矩。條形基礎(chǔ)1. 條形基礎(chǔ)的沉降，無論是墻下條形基礎(chǔ)還是柱下條形基礎(chǔ)，如果無其它限制條件，一般應按均勻受壓進

6、行設(shè)計，如果滿足此條件，則條形基礎(chǔ)的沉降計算按建筑地基基礎(chǔ)規(guī)范（GB 50007-2001） 5.3.5 中的分層總和法進行，只不過在按附錄 K 查取平均附加應力系數(shù)時，應按附表 K.0.1-1 中“條形 ”選項欄選取。建議條形基礎(chǔ)的沉降計算都采用 JCCAD 直接進行計算，計算很方便。2. 單向受力就是抗剪切，如墻下，梁；有的獨立基礎(chǔ)長寬比成單向板，應該算抗剪；雙向受力就是抗沖切（兩個方向的剪切），如柱下獨立，樁承臺，柱下筏板。至于，工砌體或砼墻下的筏板，都是平板式（有梁也是暗梁，構(gòu)造措施）。但就整體去看，建筑物主體內(nèi)部，墻交錯，實際上筏板還是多向受力的。所以，應該算抗沖切。體的看每個墻下又

7、是單向受力，所以也要算抗剪；3.有室，可以用柱下；若持力層地基承載力相差很大，通過調(diào)節(jié)地基應力的方法來調(diào)節(jié)基礎(chǔ)不均勻沉降，即應用建筑樁基規(guī)范中的變剛度調(diào)平原理進行設(shè)計；同時，位于地基土質(zhì)變化處的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)需要適當加強；4.持力層承載力達到 1200KPa（中風化泥巖），18 層框剪結(jié)構(gòu)，墻下和柱下獨基都屬于淺基礎(chǔ)，持力層控制在相同土層，沉降差小，可以混用；全用浪費了，但應注意基礎(chǔ)埋深的問題；全用的話，基礎(chǔ)長度達到 90 多米，如果不想設(shè)置后澆帶，可以考慮用膨脹加強帶，畢竟基礎(chǔ)設(shè)置后澆帶確實不方便施工；如果埋深可以做室，不如做一個，然后筏板基礎(chǔ)也不錯。筏板基礎(chǔ)1. 子筏板，就是把局部房間的筏板標高

8、，板厚用新建的方式修改下，挑出長度，要滿足構(gòu)造；一般板上面加厚用柱墩，下面加厚筏板；相鄰房間筏板高差較大，在計算上部結(jié)構(gòu)時，可以取二者的平均高度作為首層層高；在計算筏板基礎(chǔ)時，通過布置子筏板是可以把局部的標高降下去的；2. 平板式筏板基礎(chǔ)，計算基礎(chǔ)時，室外墻應該去掉，應該在 JCCAD 里面交互輸入里外墻處輸入一個很深的地基模擬外墻，輸入外墻的話柱下的軸力就會很小，柱下的筏板配筋就了，也影響邊柱的沖切計算；也可以把墻體作為荷載輸入；人工干預網(wǎng)格就是在原來的網(wǎng)格上加輔助網(wǎng)格。3. 邊柱與角柱的抗沖切，剛性角有一個范圍的，（剛性角可用 h/d 表示(h 為基礎(chǔ)放寬部分高度，d 為基礎(chǔ)挑出墻外寬度）

9、剛性角的取值為：磚基礎(chǔ) h/d 一般取 1520，混凝土基礎(chǔ)取 10），錐體可以制成倒椎體的形式4. 筏板分析模型加入是倒樓蓋法，其基本假設(shè)即是上部結(jié)構(gòu)的剛度相比筏板明顯要大，底板的變形以區(qū)格內(nèi)的局部彎曲為主，柱可視為基礎(chǔ)梁板的支座，加大柱的截面可以盡量符合力學模型。5. 柱墩：筏板基礎(chǔ)上上生框架柱，柱墩的尺寸可在 JCCAD 里試算，主要是滿足對筏板的沖切要求就可以了，注意柱墩剛性角要求。柱墩內(nèi)的縱筋沒什么用處（因為原柱內(nèi)鋼筋已經(jīng)延伸下來了），主要用來固定箍筋，箍筋按柱內(nèi)箍筋下來增大些就可以；如一個柱,配筋為：角筋 4 根 25，其余邊中部各 4 根 25，箍筋 10100/200(6x6)

10、。柱墩按矩形截面做，為 SZD 450/400，28 根 16，12100（8x8），抗沖切時靠混凝土，加鋼筋是防止開裂。柱墩：先輸入柱墩 再輸入筏板 然后布置板帶 用有限元計算；利用柱墩可以有效解決柱對筏板的沖切驗算，一般可以逐步加厚筏板，滿足沖切，然后取一個合理的筏板厚度值，不足的部分用柱墩滿足，程序能夠通過。無論是剛性柱墩還是柔性柱墩，程序均在執(zhí)行【柱沖切板】菜單時完成柱對柱墩，柱墩對板的沖切驗算。6. 彈性地基梁結(jié)構(gòu)計算結(jié)果抗剪強度不夠：一般來說大都伴有扭矩，在彎剪扭聯(lián)合作用下，很容易出現(xiàn)抗剪強度不足。采用的措施一般是提高混凝土強度、增加大荷載部位的地梁數(shù)、不考慮梁的抗扭剛度、增大截面

11、特別是梁寬、考慮上部結(jié)構(gòu)剛度、對局部大荷載部位的地基處理從而調(diào)高局部基床反力系數(shù)。7. 確定基底平面尺寸是采用全反力，并采用標準組合（正常使用極限狀態(tài)）； 確定基礎(chǔ)高度時（即沖切計算）應采用凈反力，并采用基本組合（設(shè)計值）（承載能力極限狀態(tài)）； 基礎(chǔ)配筋計算時應采用凈反力，并采用基本組合（設(shè)計值）；地基凈反力：基礎(chǔ)計算中，不考慮基礎(chǔ)及其上面土的重力(因為由這些重力產(chǎn)生的那部分地基反力將與重力相抵消)，僅由基礎(chǔ)頂面的荷載產(chǎn)生的地基反力，稱為地基凈反力。對于基本組合（在承載力極限狀態(tài)時使用的），荷載效應組合的設(shè)計值應從下列組合值中取最不利值確定：1，由可變荷載效應控制的組合 2，由荷載效應控制的組

12、合在按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計中，當考慮荷載標準組合時，恒載和活荷載都用標準值；當考慮荷載頻遇組合和準值。組合時，恒載用標準值，活荷載用頻遇值和準值或只用準8.地基的驗算應包括地基承載力和變形兩個方面, 尤其對于或?qū)咏ㄖ? 變形往往起著決定性的控制作用. 有時由于計算沉降量偏大, 導致原來可以采用天然地基的建筑, 不適當?shù)夭捎昧藰痘A(chǔ), 使基礎(chǔ)設(shè)計過于保守, 造價提高, 造成浪費.剛性筏板在試驗荷載下主要是整體沉降, 撓曲變形極小，.在筏板厚度相同的情況下,隨著長寬(以矩形為例) 的增加, 筏板的剛度隨之降低，（就像柱子越高 ，側(cè)移剛度越小一樣）.因此設(shè)計中可選取“板式筏基+ 獨立柱基”相結(jié)合的基

13、礎(chǔ)形式, 即中部(電梯井等剪力墻集中處) 用筏基, 四周柱基礎(chǔ)采用獨立基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ). 使筏板的長寬尺寸減小、剛度增大,這不僅降低沉降變形的撓曲程度, 提高筏板的抗沖切能力, 同時, 減低了板中鋼筋應力, 減少筏基的配筋量地層分布不均勻、上部結(jié)構(gòu)荷載在筏板基礎(chǔ)上分布不均勻而引起筏板基礎(chǔ)各部分的差異沉降較大時, 可綜合考慮采用以下處理措施:將出露地質(zhì)較差的土層挖出一部分, 換填低強度等級的素混凝土形成素混凝土厚墊塊, 以改變和調(diào)整地基的不均勻變形. 也可以采用“換填法”, 墊層采用碎石、卵石等材料, 經(jīng)碾壓或振理, 提高基礎(chǔ)的承載能力;(2)(3)(4)調(diào)整上部結(jié)構(gòu)荷載或柱網(wǎng)間距, 減小基底壓力

14、差;調(diào)整筏板基礎(chǔ)形狀和面積, 適當設(shè)置懸臂板, 均衡和降低基底壓力;加強底板的剛度和強度, 在大跨度柱間設(shè)置加強板帶或暗梁等.10. 暗梁的作用：純剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)不設(shè)暗梁并沒有明文規(guī)定，暗梁的作用主要是起到拉結(jié)作用，增強結(jié)構(gòu)整體性，提高抗震性能。而框架剪力墻特別是有邊框的剪力墻，軸要集中在部分，由于偶爾偏心的，之間需要比較大的拉結(jié)，所以才明文規(guī)定設(shè)置暗梁。但是純剪力墻結(jié)構(gòu)，軸力在墻里面是均勻分布的，那么兩邊緣構(gòu)件直接則無需大的拉結(jié)。這就是原理。所以除了屋面有暗梁之外，其它部位可以不設(shè)置暗梁。暗梁寬度 1.5 墻厚，高度 2.5 墻厚；樓板中暗梁：暗梁雖然配筋較多，且暗梁鋼筋彈性模型比混凝土大七八

15、倍，但由其高度不大，對周圍板的剛度增大有限，對減小撓度作用也有效；暗梁周邊會形成高應力區(qū)，多配鋼筋是為了抵抗這些高應力；集中荷載周邊的一定范圍內(nèi)可以視作一個板帶，這個板帶就形成了暗梁，該暗梁對結(jié)構(gòu)只是起到了局部加強的作用，解決局部受壓，增強結(jié)構(gòu)的整體性能和延性，板上的荷載仍然由板來承擔，不考慮暗梁作用。如暗筋鼉較大，可以視為具有豎向撓度的板的鉸支端，也就有了構(gòu)造暗梁和結(jié)構(gòu)暗梁之分；板的短跨方向是傳力的最直接方向，板的短跨大，加強區(qū)域也應增大；暗梁寬度可取與柱寬度相同或柱寬加上柱寬度以外各 15 倍板厚；配筋可以上下筋一樣，比樓板原配筋提高一個強度等級；11. 應盡量使上部結(jié)構(gòu)的荷載合力重心與筏

16、基形心相重合，但也要減小基礎(chǔ)端部基底反力過大而對基礎(chǔ)彎距的影響; 底板厚度由抗沖切和抗剪強度驗算確定. 柱網(wǎng)間距較大時可在柱間設(shè)置加強板帶(暗梁加配箍筋) 來提高抗沖切強度以減少板厚, 也可采用后張預應力鋼筋法來減少混凝土用量和造價. 決定板厚的關(guān)鍵是沖切,無肋板基礎(chǔ)的配筋可近似按無梁樓蓋設(shè)柱上板帶和跨中板帶(倒樓蓋法) 的計算方法進行, 精確計算可用有限；12 浮托力的大小與室的體積和基坑內(nèi)積水高度有關(guān). 因此, 只要能在室施工過有序排水或限制水位, 在基礎(chǔ)底板底以下就不會產(chǎn)生浮托力. 當筏板基礎(chǔ)底板上的結(jié)構(gòu)重量大于實際上浮力后, 整個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就能穩(wěn)定. 因此在室和地面上相應有限幾層的結(jié)構(gòu)完

17、成后, 就可以克服水的上浮力, 對于一些室較大、較深而地面以上結(jié)構(gòu)層數(shù)不多的建筑, 則應根據(jù)上述總體平衡的原則計算確定抗浮錨桿. 對于室面積較大而主體塔樓面積較小的建筑, 應驗算裙房部位的浮托力能否與結(jié)構(gòu)自重相平衡, 否則也應設(shè)置抗浮錨桿13. 裙房基礎(chǔ)的設(shè)計由于裙房的單柱荷載與主樓相比要小的多, 因此無需采用厚筏基礎(chǔ), 采用薄板配柱下獨立擴展基礎(chǔ)即可. 這里需要強調(diào)的是, 裙樓獨立柱基的沉降與主樓筏板基礎(chǔ)的沉降要相協(xié)調(diào), 即控制沉降差在允許值范圍內(nèi). 應根據(jù)公式計算主樓沉降量S , 再按各柱的荷載N 值和S 值反算出各獨立柱基礎(chǔ)的面積A (尚應驗選地基承載力).14.確定基底面積，驗算地基承

18、載力。已經(jīng)建模試算過的項目可以從總信息中查出恒荷載是標準值，注意設(shè)計參數(shù)中有一個活荷質(zhì)量折減系數(shù)為 0.5，所以此處活載要乘 2，就是活荷載標準值，再加上底板及覆土自重，建筑物所需的地基承載力標準值便出來了。即深寬修正后的地基承載力。求得地基凈反力設(shè)計值后，根據(jù)地基規(guī)范 8.4.5 條按抗沖切、抗剪切要求放大 1.3 倍確定底板厚度，按塑性板計算配筋。如僅為室才有的混凝土墻時，應按深梁設(shè)計；如因墻體開洞不能做深梁時，則應加基礎(chǔ)梁。還要注意筏板基礎(chǔ)通長筋配筋率應是 0.15%。對于與基礎(chǔ)底板同厚的暗梁，如手算時，應按照箱筏規(guī)范 5.2.12-2 的規(guī)定進行設(shè)計，即正負彎矩值均取固端的支座彎矩。對

19、于高于底板厚度的大梁，均應按簡支計算。手算倒荷可以參照 satwe 的方法，即面荷載沿周長均攤15.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010 中規(guī)定，當梁的腹板高度 hw450mm 時，在梁的兩個側(cè)面高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應小于腹板截面面積bhw 的 0.1%。此規(guī)定適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，對于截面面積很大的基礎(chǔ)梁是不適用的?；A(chǔ)梁兩側(cè)構(gòu)造鋼筋的直徑，可取 1216mm，間距可取 200300mm 左右，并沿梁腹板高度均勻配置。在基礎(chǔ)底板高度范圍內(nèi)不需配置縱向構(gòu)造鋼筋。16筏板厚度是中柱沖切控制，既然中柱都夠了，邊柱有墻的擴散，變成整個墻長度的剪切計算，一般剪切面不會小于沖切

20、面，加上邊柱荷載小于中柱，所以一般情況邊柱沖切計算能夠過；17. 箱形和筏形基礎(chǔ)規(guī)范JGJ6-99，第 5.1.2 條 對單幢建筑物，在均勻地基的條件下，箱形和筏形基礎(chǔ)的基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向荷載重心重合。當不能重合時，在荷載與樓（屋）面活荷載長期效應組合下，偏心距 e 宜符合下式要求：e0.1W/A地基與基礎(chǔ)規(guī)范GB50007-2002，第 8.4.2 條筏形基礎(chǔ)的平面尺寸，應根據(jù)地基第五章有關(guān)規(guī)定確定。對單幢建筑土的承載力、上部結(jié)構(gòu)的布置及荷載分布等按物，在均勻地基的條件下，基底平面形心宜與結(jié)構(gòu)豎向荷載重心重合。當不能重合時，在荷載效應準組合下，偏心距e 宜符合下式要求：e0.1W/AJ

21、CCAD 菜單-重心校核：選荷載組：按照規(guī)范要求，只考慮荷載和樓（屋）面活荷載，因此，選擇 PM 荷載的效應組合（1.0 恒+0.5 活）（注：satwe 荷載的組合考慮了除樓屋面活荷載之外的如風荷載等水平力產(chǎn)生的剪力，因此不適合做重心校核用。）筏板重心：在圖形的下方，程序給出了偏心距的判斷：改組荷載下的偏心距比值（即 e/(0.1W/A),此值不宜大于 1.0）18. 梁與板計算區(qū)別：梁計算筏板根基時，地基梁的計算是依照帶翼緣的 T 形梁計算的，緣闊度肯定的準繩是按各房間面積除以周長，將其加到梁一側(cè)，另一側(cè)再由這邊相應的房間確定，最初兩側(cè)寬度疊加失掉梁的總翼緣寬度。板梁計算筏板根底時，地基梁

22、的計算僅遵照矩形梁計算，沒有按照 T 形梁計算。計算筏板時，板僅僅是按四邊嵌固的樓蓋方法計算它的內(nèi)力和配筋，不考慮板與梁整體曲折的作用。板計算筏板時，采用有限元的圓法對樓板進行內(nèi)力計算，可以考慮板與梁整體彎直作用的影響。19. 抗?jié)B等級（P，以前是用字母 S 表示，意義相同）表示混凝土的抗?jié)B性能等級?？?jié)B等級是以 28d 齡期的標準試件，按標準試驗方法進行試驗時所能承受的最大水壓力來確定。GB 50164混凝土質(zhì)量控制標準根據(jù)混凝土試件在抗?jié)B試驗時所能承受的最大水壓力，混凝土的抗?jié)B等級劃分為 P4、P6、P8、P10、P12 等五個等級,相應表示能抵抗 0.4、0.6、0.8、1.0 及 1.

23、2MPa 的靜水壓力而不滲水,換而言之就是混凝土抗?jié)B試驗時一組 6 個試件中 4 個試件未出現(xiàn)滲水時不同的最大水壓力?？?jié)B等級P6 的混凝土為抗?jié)B混凝土。防水混凝土設(shè)計抗?jié)B等級：工程埋置深度（m），設(shè)計抗?jié)B等級，10 P6，1020 P8，P10 ，3040 P12；兆帕是 MPa ；1 兆帕 = 106 N/m2203020.沉降出現(xiàn) 0，主要原因是基礎(chǔ)埋置太深，基底附加應力為 0，甚至會出現(xiàn)負值。21.室外墻下筏板加厚范圍：L2 的取值應該根據(jù)底板彎矩的反彎點（截面筏板基礎(chǔ)），普通室外墻一般也就400mm-600mm 的樣子，但是在那種采光井處有很高的懸臂墻（7、8 米），墻底彎矩很大，可能就要取個 8001200mm；22. 附加壓力：一般的天然土層，在自重應力的長期作用下，變形早已完成，（此時是不存在附加壓力，附加應力的，土體不在變形），只有在新增加于地基上的壓力（即附加應力），才能引起地基產(chǎn)生附加應力和變形；因此建筑物建造后地基受到的總壓力扣除標高處（基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)）原有的土中自重應力后，才是基底平面處新增加于地基的附加壓力。附加應力：附加應力是有建筑物荷載在地基內(nèi)力引起的應力，通過土粒之間的傳遞，向水平與深度方向擴散，附加壓力逐漸減??；附加應力是