徐珂:建筑结构设计 建筑结构 一个普通结构工程师的建筑结构设计博客

框架结构设计-有些问题我曾经也困惑过(六)

徐老师,您好:
       对于一个主电室的结构想请教您一些问题(图在附件中):此工程6度设防,3类土,3m以下粘土地基承载力20t/m2,地下水-1.0m
        1 .对于这样12m跨度的结构,其梁必定会做的比较大,柱子会显得很弱,由于多层的房子,通过轴压比估算的柱截面又不会很大,400*400一般就可以了,但感觉上那个好像梁柱的线刚度比差别太大,这个时候应该怎么来取柱截面比较合适?还有就是此时柱对梁的约束应该很小,基本算是铰接了,梁的负筋会很小,是不是应该人为地放大配筋,放大多少呢?
        2. 对这样细长的框架,感觉就像是一个排架结构了,对纵向的这根梁(联系梁么),是否可以取很小的?如1/15,是否对地震区的框架结构布置应做到双向承重,这种细长形式结构应注意些什么呢?
        3. 在1-1剖面中右边的屋面比左边的楼面 (5.800和6.500标高处) 高200是为了穿电缆至变压器室,这样中间两根梁就离的很近,感觉就是有点怪怪的,有没有工程是类似这样的?或者是不是应该把这两根梁联合起来,预留孔洞比较好,这样的话这根梁是不是受力很复杂?有没有更好的方案?现在建筑方案可以调整,尽量让结构能方便。
        4. 规范规定框架结构大于55m要设置伸缩缝,我们总工说现在工程100多m的很多都没有设,就不要设了,施工麻烦,请问是否妥当?
        5. 这是轧钢厂的电气室,电气提的活载很大,一、二层都是1t/m2,一层还说可能1.5t/m2,这样大的活载,再加点横载(120楼面板取4.5,屋面板取7,合适么?),这样算这样大梁的配筋好像怎么都算不过的?查了建筑结构设计常用数据06G112P27页中,变配电房活载她取的也是10KN/m2,但参照P29页的高低压配电室数据,我能否理解成:板计算时候取
10 KN/m2,而梁配筋计算时取到5 KN/m2,这样处理行么?而对地下室顶板,考虑施工,活载还是取到10KN/m2。还有就是对于梁一般现浇的要做到多大是极限?
        6. 地下部分:只有一边有地下室,考虑两边可能层降不均匀,决定两边都做成筏板基础,不知道浪费不?单层的那边是否可以做条基?或者其他什么的做法?地下室的顶板,由于不打算当做是嵌固端来计算,只取120mm,可以的么,有无特殊要求?什么情况下地下室顶板当做嵌固来处理是合理的呢?
        7. pkpm建模:对地上部分按照错层来建,对于得到的一些结构指标,有资料说很多已经不真实,我需要看的有用的是哪些呢?
        8.假设就做两边筏板基础的时候:对地下室及变压器室下(那就也应该算是地下室了,只是没顶板而已?)应该怎么建模,也算错层么?算基础的时候又该怎么建模处理呢?如果两边基础形式不一样,如一边地下室,一边是独立基础,这样又该怎么建模呢?
        9.看了中国建筑研究院 邵弘 的那个关于地下室整体计算的PPT讲座,上面建议,计算上部结构配筋时,把地下室设为嵌固,计算地下室配筋时,把地下室设为完全不约束,是否应该如此?一直想不明白,地下室嵌固不嵌固,结构整体地震作用力是一样的么?结构顶层分到的地震力又是哪种情况大呢?应该怎么思考?

        首先说一下,叫徐老师不太合适,因为我在日常工作中也要经常问别人,听听别人的看法是怎样的。做结构看起来似乎就是梁和柱,连建筑师都知道柱子不会有什么大出入的,再加上结构师经常拿数字说话,好像很简单很严谨的样子,做了这些年的结构设计,我的个人感觉结构也很多样化的,解决的办法也很多,只是很多结构师不太愿意更多思考而已,所以让别的专业老感觉我们很死板。只能说我的看法仅供你参考吧,共同学习一下,因为不同的人来做这个项目出发点不一样,解决的的方式不一样。
       另外我是在北京工作的,经常做八度设防结构,对于六度设防结构并不熟悉,这样说好像不太容易理解,举个例子说明一下,八度设防结构基本上是地震作用起控制作用,六度设防基本上是使用荷载或风荷载控制,对应的构件设计就要考虑是否要进行构件承载里抗震调整系数的问题,现在软件横行,这个就很容易忽视的,做惯了抗震设计不见得会做非抗震设计,这是一个例子,如果做高层问题更多。
     下面是你的具体问题:
        1、    如果选择柱截面的话(先不考虑上面的重荷载),我可能会考虑400X600或500X700的截面,框架柱可是框架结构中最重要的构件了,这个构件发生破坏了,你上面的梁再强大又有何用?如果12米的柱网允许你中间6米再设一排框架柱的话,你的柱截面会是多大?估计还是你说的400X400,那么三排柱子换成两排柱子,你还用400X400的截面吗?反正我是这样考虑问题的,假如梁截面选择300X1000的话,你再看看线刚度比是多少了?这个时候梁的负筋应该不会像铰接设计了。至于说是否应该对梁配筋进行人为放大,我一贯的风格是不会随便放大的,框架结构中我更愿意将钢筋加到柱子里,无论抗震与非抗震都如此,还有一点是我们的软件进行梁设计都是按矩形截面计算的,我们学钢筋混凝土结构可是学过T型截面设计的;
        2、    因为工业结构做的少,特别是混凝土工业结构做的少,所以我对排架结构的理解是,建筑功能对屋面刚度要求较少,如空旷厂房、吊车厂房,对于层间控制要求较低,而且在纵向上允许结构设置支撑系统。但是你的这个设计允许这样做吗?如果允许,这个梁设置成刚性系杆都可以,只要能传递纵向水平力。采用双向受力框架应该是结构师愿意接受的,好处吗不是一两句话说的清楚。
        3、    我个人认为在可解决的前提下,不应在很短的高度上设置两道梁,因为这会在局部形成刚度较大的部位,在立面上增加地震作用,在平面上造成两榀框架刚度差异,导致一些问题需要设计处理。你要做两层梁肯定是可以在做的,或者做一根大梁预留孔洞也是可以的,但这样做很麻烦,不仅你设计麻烦,施工也很麻烦。如果仅仅是一些管线进入架空地板,B-C轴间楼板和A-B轴楼板做平,然后在管线局部设楼板预留洞,然后屋面上做小盒子,平穿管线进架空地面。
        4、    实际上不仅100多米的可以不设缝,300米以上的结构也有不设缝的例子,而且不是一两个工程。但这不意味着你的工程就不需要设缝,设不设缝实际上是要不同对待的,如为了解决裂缝问题、扭转问题就要增加相应的结构设计及造价,这一般远比设缝的造价要高,你有这个结构解决办法吗?如果我来做的话就会设缝,除非甲方要求不设缝,那么我会把设计、施工、经济因素告知甲方做决定。另外规范条文虽然有不合理之处,但规范条文不是编写人吃饱了没事或者是想当然写上去的。
        5、    你提到的电气荷载情况比较常见,不过我没有你提到的图集,不太清楚你说的问题。如果我设计的话,从规范的角度,均布活荷载折减可参考通风机房、电梯机房,梁的从属面积超过50平米,折减系数取0.9.
        6、    对于基础不建议你采用筏板基础,12米中间虽然有一排柱子,但只有地下一层设置,设计时需要考虑首层没有活荷载的工况影响,这个时候筏板就是12米跨的计算模型,我觉得太复杂了。这样的结构形式我首选独立基础,造价不是一星半点地省!结构计算也很简单。另外这种工程从规范角度好像不需要进行相关沉降计算的吧?这里唯一受影响的是你写的地下水-1.0米不知道是何意思,是抗浮设防水位?还是最近几年最高水位?等等之类的对设否设抗水板都有影响。
        7、    因为最近工作很紧张,你的模型没有看,有时间再看吧,采用独立基础就不会有怎么建地下室模型的问题了,既使是你说的情况,我认为也可以建成地下室情况,楼板开洞计算,层间刚度比在我印象里应该是不考虑楼板刚度的。一边是地下室一边是独立基础如何建模?难道你有更奇怪的模型接近这种情况?要记住我们用的结构计算软件越接近实际情况,它的内力计算结果越接近真实状态,结构设计人员应该是在这种假定基础上将各种构造、放大系数添加上去的。
        8、    地下室嵌固位置对于计算结果是有影响的,这是个力学假定问题,也就是水平弯矩的起算点在地下室的顶部还是在地下室的根部,两者差三米多,总弯矩能一样吗?那么梁柱弯矩就不一样,配筋结果差异就会很大的,建议你多看看抗震设计参考资料。至于地下室墙体计算,整体计算要根据不同情况来确定嵌固位置,墙体配筋计算,我一般是按沿竖向连续梁计算,一般不用PKPM的结果,建议看一下朱丙寅、娄宇、杨琦的《建筑地基基础设计方法》一书,比较有实际指导作用。但就我个人看法,书中例子都是他们以往的工程总结,也就意味着很浓重的个人意愿,事实上结构师做计算无非是给自己一个自己看起来很满意的假定模型,当然就要在这个模型上说满意的成分了。

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发布: 徐珂建筑结构设计 分类: 结构设计想法 评论: 0 浏览: 1671
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