框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)

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摘要： 在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有些內(nèi)容是一樣的，如樓板、樓梯等，寫此文的用意是幫助設(shè)計(jì)者在做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)參見本文可減少漏項(xiàng)、減少差錯(cuò)等，與上篇內(nèi)容相同的讀者可略過(guò)。
具體內(nèi)容如下：
　　一. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明
　　主要是設(shè)計(jì)依據(jù)，抗震等級(jí)，人防等級(jí)，地基情況及承載力，防潮抗?jié)B做法，活荷載值，材料等級(jí)，施工中的注意事項(xiàng)，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點(diǎn)，以及在施工圖中未畫出而通過(guò)說(shuō)明來(lái)表達(dá)的信息。如混凝土的含堿量不得超過(guò)3kg/m3等等。
　　二. 各層的結(jié)構(gòu)布置圖，包括:
　　(1).預(yù)制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。
　　標(biāo)注預(yù)制板的塊數(shù)和類型時(shí), 不要采用對(duì)角線的形式。因?yàn)榇朔N方法易造成線的交叉, 宜采用水平線或垂直線的方法, 相同類型的房間直接標(biāo)房間類型號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)，可減少設(shè)計(jì)工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40, 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時(shí)從房間里面往外布板, 盡量采用寬板, 現(xiàn)澆板帶留在靠窗處, 現(xiàn)澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。
　　如果構(gòu)造上要求有整澆層時(shí), 板縫應(yīng)大于60。整澆層厚50, 配雙向φ6@250, 混凝土C20。純框架結(jié)構(gòu)一般不需要加整澆層。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。地下車庫(kù)由于防火要求不可用預(yù)制板。框架結(jié)構(gòu)不宜使用長(zhǎng)向板，否則長(zhǎng)向板與框架梁平行相接處易出現(xiàn)裂縫。建議使用PMCAD的人工布板功能布預(yù)制板，自動(dòng)布板可能不能滿足用戶的施工圖要求，僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對(duì)樓層凈高很敏感、跨度超過(guò)6.9米或不符合模數(shù)時(shí)可采用SP板，SP板120厚可做到7.2米跨。
　　(2).現(xiàn)澆板的配筋(板上、下鋼筋，板厚尺寸)。
　　板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或120、150、180三種尺寸。盡量用二級(jí)鋼包括直徑φ10（目前供貨較少）的二級(jí)鋼，直徑≥12的受力鋼筋，除吊鉤外，不得采用一級(jí)鋼。鋼筋宜大直徑大間距，但間距不大于200，間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)?？缍刃∮?米的板上部鋼筋不必?cái)嚅_，鋼筋也可不畫，僅說(shuō)明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類型也不宜過(guò)多。頂層及考慮抗裂時(shí)板上筋可不斷，或50%連通，較大處附加鋼筋，拉通筋均應(yīng)按受拉搭接鋼筋。板配筋相同時(shí)，僅標(biāo)出板號(hào)即可。
　　一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個(gè)板號(hào)，將不相同的上部筋畫在圖上。當(dāng)板的形狀不同但配筋相同時(shí)也可編為一個(gè)板號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)。當(dāng)考慮穿電線管時(shí)，板厚≥120，不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板，因電線管過(guò)多有可能要加大板厚至180（考慮四層32的鋼管疊加）。宜盡量用大跨度板，不在房間內(nèi)(尤其是住宅)加次梁。說(shuō)明分布筋為φ6@250，溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標(biāo)高不同時(shí)，板的上筋應(yīng)分開或傾斜通過(guò)?，F(xiàn)澆挑板陽(yáng)角加輻射狀附加筋(包括內(nèi)墻上的陽(yáng)角)。現(xiàn)澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10～15米設(shè)一10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以采用非預(yù)應(yīng)力板。
　　L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應(yīng)現(xiàn)澆并加厚，雙向雙排配筋，并附加45度的4根16的抗拉筋?，F(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動(dòng)生成，一可加快速度，二來(lái)盡量減小筆誤。自動(dòng)生成樓板配筋時(shí)建議不對(duì)鋼筋編號(hào)，因工程較大時(shí)可能編出上百個(gè)鋼筋號(hào)，查找困難，如果要編號(hào)，編號(hào)不應(yīng)出房間。配筋計(jì)算時(shí)，可考慮塑性內(nèi)力重分布，將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數(shù)，將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數(shù)。值得注意的是，按彈性計(jì)算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人為放大。支承在外圈框架梁上的板負(fù)筋不宜過(guò)大，否則將對(duì)梁產(chǎn)生過(guò)大的附加扭距。一般：板厚>150時(shí)采用φ10@200；否則用φ8@200。
　　PMCAD生成的板配筋圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.單向板是按塑性計(jì)算的，而雙向板按彈性計(jì)算，宜改成一種計(jì)算方法。2.當(dāng)厚板與薄板相接時(shí)，薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)?，但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。4.房間邊數(shù)過(guò)多或凹形板應(yīng)采用有限元程序驗(yàn)算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。
　　板一般可按塑性計(jì)算，尤其是基礎(chǔ)底板和人防結(jié)構(gòu)。但結(jié)構(gòu)自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對(duì)防水要求嚴(yán)格的建筑, 如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應(yīng)采用彈性計(jì)算。室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋，一是輕隔墻有可能移位，二是板整體受力，應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長(zhǎng)邊的不可能移位的隔墻，如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構(gòu)件，應(yīng)雙向雙排配筋。
　　(3).關(guān)于過(guò)梁布置及輕隔墻。
　　現(xiàn)在框架填充墻一般為輕墻，過(guò)梁一般不采用預(yù)制混凝土過(guò)梁，而是現(xiàn)澆梁帶。應(yīng)注明采用的輕墻的做法及圖集，如北京地區(qū)的京94SJ19，并注明過(guò)梁的補(bǔ)充筋。當(dāng)過(guò)梁與柱或構(gòu)造柱相接時(shí)，柱應(yīng)甩筋，過(guò)梁現(xiàn)澆。不建議采用加氣混凝土做圍護(hù)墻，裝修難做并不能用在廁所處。
　　(4).雨蓬、陽(yáng)臺(tái)、挑檐布置和其剖面詳圖。
　　注意：雨棚和陽(yáng)臺(tái)的豎板現(xiàn)澆時(shí)，最小厚度應(yīng)為80，否則難以施工。豎筋應(yīng)放在板中部。當(dāng)做雙排筋時(shí)，高度<900，最小板厚100；高度>900時(shí)，最小板厚120。陽(yáng)臺(tái)的豎板應(yīng)盡量現(xiàn)澆，預(yù)制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽(yáng)臺(tái)上有斜的裝飾板時(shí)，板的鋼筋放斜板的上面，并通過(guò)水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側(cè)的封板可采用泰柏板封堵，鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接，不必采用混凝土結(jié)構(gòu)。挑板挑出長(zhǎng)度大于2米時(shí)宜配置板下構(gòu)造筋，較長(zhǎng)外露挑板（包括豎板）宜配溫度筋。挑板內(nèi)跨板上筋長(zhǎng)度應(yīng)大于等于挑板出挑長(zhǎng)度，尤其是挑板端部有集中荷載時(shí)。
　　內(nèi)挑板端部宜加小豎沿，防止清掃時(shí)灰塵落下。當(dāng)頂層陽(yáng)臺(tái)的雨搭為無(wú)組織排水時(shí)，雨搭出挑長(zhǎng)度應(yīng)大于其下陽(yáng)臺(tái)出挑長(zhǎng)度100，頂層陽(yáng)臺(tái)必須設(shè)雨搭。挑板配筋應(yīng)有余地，并應(yīng)采用大直徑大間距鋼筋，給工人以下腳的地方，防止踩彎。挑板內(nèi)跨板跨度較小，跨中可能出現(xiàn)負(fù)彎距，應(yīng)將挑板支座的負(fù)筋伸過(guò)全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上，但當(dāng)鋼筋直徑大于等于12時(shí)是難以施工的，應(yīng)另加筋。
　　(5).樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間，并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯，方便設(shè)計(jì)及施工，也較美觀。
　　(6).板頂標(biāo)高?？稍趫D名下說(shuō)明大多數(shù)的板厚及板頂標(biāo)高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外標(biāo)明。
　　(7).梁布置及其編號(hào)，應(yīng)按層編號(hào)，如L-1-XX，1指1層，XX為梁的編號(hào)。柱布置及編號(hào)。
　　(8).板上開洞(廚、廁、電氣及設(shè)備)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋，如果洞口處板僅有正彎距，可只在板下加筋；否則應(yīng)在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍，并注明用提高一級(jí)的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應(yīng)采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞，周邊不宜加梁，應(yīng)采用有限元程序計(jì)算板的內(nèi)力和配筋。板適當(dāng)加厚, 洞邊加暗梁。
 
　　(9).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
　　(10).在平面圖上不能表達(dá)清楚的細(xì)節(jié)要加剖面，可在建筑墻體剖面做法的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)畫結(jié)構(gòu)詳圖。
　　三. 基礎(chǔ)平面圖及詳圖:
　　(1).在柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬(大于4米)或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柱下條基。并應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
　　(2).當(dāng)基礎(chǔ)下有防空洞或枯井等時(shí)，可做一大厚板將其跨過(guò)。
　　(3).混凝土基礎(chǔ)下應(yīng)做墊層。當(dāng)有防水層時(shí)，應(yīng)考慮防水層厚度。
　　(4).建筑地段較好，基礎(chǔ)埋深大于3米時(shí)，應(yīng)建議甲方做地下室。地下室底板，當(dāng)?shù)鼗休d力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可不再外伸以利于防水。每隔30～40米設(shè)一后澆帶，并注明兩個(gè)月后用微膨脹混凝土澆注。設(shè)置地下室可降低地基的附加應(yīng)力，提高地基的承載力(尤其是在周圍有建筑時(shí)有用)，減少地震作用對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。不應(yīng)設(shè)局部地下室，且地下室應(yīng)有相同的埋深。可在筏板區(qū)格中間挖空墊聚苯來(lái)調(diào)整高低層的不均勻沉降。
　　(5).地下室外墻為混凝土?xí)r，相應(yīng)的樓層處梁和基礎(chǔ)梁可取消。
　　(6).抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫，連接處應(yīng)加強(qiáng)。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開。
　　(7).新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周圍已有基礎(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)之間的高差的1.5至2倍，否則應(yīng)打抗滑移樁，防止原有建筑的破壞。建筑層數(shù)相差較大時(shí)，應(yīng)在層數(shù)較低的基礎(chǔ)方格中心的區(qū)域內(nèi)墊焦碴來(lái)調(diào)整基底附加應(yīng)力。
　　(8).獨(dú)立基礎(chǔ)偏心不能過(guò)大，必要時(shí)可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎(chǔ)的底板偏心不能過(guò)大，必要時(shí)可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎(chǔ)底版的形心宜重合，基礎(chǔ)底板可做成梯形或臺(tái)階形，或調(diào)整挑梁兩端的出挑長(zhǎng)度。
　　(9).采用獨(dú)立柱基時(shí)，獨(dú)立基礎(chǔ)受彎配筋不必滿足最小配筋率要求，除非此基礎(chǔ)非常重要，但配筋也不得過(guò)小。獨(dú)立基礎(chǔ)是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結(jié)構(gòu)。面積不大的獨(dú)立基礎(chǔ)宜采用錐型基礎(chǔ)，方便施工。
　　(10).獨(dú)立基礎(chǔ)的拉梁宜通長(zhǎng)配筋，其下應(yīng)墊焦碴。拉梁頂標(biāo)高宜較高，否則底層墻體過(guò)高。
　　(11).底層內(nèi)隔墻一般不用做基礎(chǔ)，可將地面的混凝土墊層局部加厚。
　　(12).考慮到一般建筑沉降為鍋底形、結(jié)構(gòu)的整體彎曲和上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的協(xié)同作用，頂、底板鋼筋應(yīng)拉通(多層的負(fù)筋可截?cái)?/2或1/3)，且縱向基礎(chǔ)梁的底筋也應(yīng)拉通。
　　(13).基礎(chǔ)平面圖上應(yīng)加指北針。
　　(14).基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C30，一是沒用，二是容易出現(xiàn)裂縫。
　　(15).可用JCCAD軟件自動(dòng)生成基礎(chǔ)布置和基礎(chǔ)詳圖。生成的基礎(chǔ)平面圖名為JCPM.T，生成的基礎(chǔ)詳圖名為JCXT?.T。
　　(16).基礎(chǔ)底面積不應(yīng)因地震附加力而過(guò)分加大，否則地震下安全了而常規(guī)情況下反而沉降差異較大，本末倒置。
　　請(qǐng)參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎(chǔ)規(guī)程。
　　四. 暖溝圖及基礎(chǔ)留洞圖:
　　(1).溝蓋板在遇到電線管時(shí)下降(500)，室外暖溝上一般有400厚的覆土。
　　(2).注明暖溝兩側(cè)墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時(shí)應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)度。
　　(3).洞口大于400時(shí)應(yīng)加過(guò)梁，暖溝應(yīng)加通氣孔。
　　(4).基礎(chǔ)埋深較淺時(shí)暖溝入口底及基礎(chǔ)留洞有可能比基礎(chǔ)還低，此時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)局部降低。
　　(5).濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)暖溝做法不同于一般地區(qū)。應(yīng)按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設(shè)計(jì)。
　　(6).暖溝一般做成1200寬，1000的在維修時(shí)偏小。