上部結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容及步驟:1.根據(jù)建筑設(shè)計來確定結(jié)構(gòu)體系、確定結(jié)構(gòu)主要材料;2.結(jié)構(gòu)平面布置;3.初步選用材料類型、強度等級等,根據(jù)經(jīng)驗初步確定構(gòu)件的截面尺寸;4.結(jié)構(gòu)荷載計算及各種荷載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析;5.荷載效應(yīng)組合;6.構(gòu)件的截面設(shè)計。此外還包括某些必要構(gòu)造措施。需要依據(jù)結(jié)構(gòu)專業(yè)相關(guān)規(guī)范、圖集等。
混凝土強度等級:宜≥C25(留有余地),柱梁宜同,變柱截面處不變混凝土強度等級,以免剛度突變。板不宜高于C40(高規(guī)4.5.2條規(guī)定)、上海市《控制住宅工程鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板裂縫的技術(shù)導(dǎo)則》(2001年12月20日以滬建建(2001)第0907號文發(fā)布)一。7條規(guī)定“現(xiàn)澆樓板的混凝土強度等級不宜大于C30”,中國土木工程學(xué)會混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土分會混凝土質(zhì)量專業(yè)委員會、高強與高性能混凝土專業(yè)委員會編的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南》(化學(xué)工業(yè)出版社2004年4月版)也建議“樓板、屋面板采用普通混凝土?xí)r,其強度等級不宜大于C30,基礎(chǔ)底板、地下室外墻不宜大于C35”,其原因是為了控制水泥用量,混凝土強度等級越高,水泥用量也越多就越容易開裂。
柱設(shè)計:
1)混凝土設(shè)計規(guī)范10.3.1條1款:縱筋配筋率不宜大于5﹪,10.3.2條4款:縱筋配筋率大于3﹪時對箍筋直徑、間距、彎鉤有要求,也可焊成封閉環(huán)式(與89規(guī)范規(guī)定必須焊成封閉環(huán)式不同了),11.1.13條:抗震設(shè)計時不應(yīng)大于5﹪;高規(guī)6.4.4條3款:不宜大于5﹪、不應(yīng)大于6﹪,抗震設(shè)計時不應(yīng)大于5﹪,6.4.9條4款同混凝土規(guī)范10.3.2條4款,但未要求箍筋可焊成封閉環(huán)式。
2)縱筋凈間距應(yīng)≥50mm(混凝土設(shè)計規(guī)范10.3.1條3款),抗震設(shè)計時,截面尺寸大于400mm的柱,縱筋間距不宜大于200mm.
3)一個截面宜一種直徑,宜對稱配筋,方便施工,自己設(shè)計也簡單;鋼筋直徑不宜上大下小。有個2層的小工程,共16根柱子,KZ1~16,1、2層配筋還有不同,共有32種截面,何苦呢?
4)強柱弱梁,縱筋不要太小,除一、二層框架可用φ16、φ18外,用φ20以上。
5)箍筋肢距:一級抗震等級不宜大于200mm及20d(d為箍筋直徑)的較大值,二、三級抗震等級不宜大于250mm(89規(guī)范三級300mm)及20d的較大值,四級抗震等級不宜大于300mm.何為“箍筋肢距”規(guī)范無定義,一般設(shè)計人員都認為是兩根箍筋在水平方向之間的距離。箍筋肢距也不要太小,如600×600柱用6肢箍、500×500柱用5肢箍、400×400柱用4肢箍太密,無必要,也影響混凝土澆注,可對主筋隔一拉一,節(jié)約鋼筋。
6)配箍率:新規(guī)范比89規(guī)范大,與柱軸壓比、混凝土強度等級、箍筋抗拉設(shè)計強度有關(guān)。 7)用平法表示,不要用列表法,03G101-1圖集的列表法也不直觀。
如果把設(shè)計過程視為一個數(shù)據(jù)處理過程,那么,以一個零件為例,工作能力設(shè)計只為人們提供了極為有限的數(shù)據(jù),盡管這少量數(shù)據(jù)對于設(shè)計很重要,而零件的終幾何形狀,包括每一個結(jié)構(gòu)的細節(jié)和所有尺寸的確定等大量工作均需在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段完成。其次,因為零件的構(gòu)形與其用途以及其它“相鄰”零件有關(guān),為了能使各零件之間彼此“適應(yīng)”,一般一個零件不能拋開其余相關(guān)零件而孤立地進行構(gòu)形。因此,設(shè)計者總是需要同時構(gòu)形較多的相關(guān)零件(或部件)。此外,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,人們還需更多地考慮如何使產(chǎn)品盡可能做到外形美觀、使用性能優(yōu)良、成本低、可制造性、可裝配性、維修簡單、方便運輸以及對環(huán)境無不良影響等等。因此可以說,結(jié)構(gòu)設(shè)計具有“”和“多目標(biāo)”的工作特點。