民用建筑工程設(shè)計(jì)常見問題分析(混凝土結(jié)構(gòu)

1、6.1柱的計(jì)算6.1.1由于建筑功能要求，局部樓板開大洞，造成部分柱子周邊均無梁，柱子長(zhǎng)度有二、三層高(或稱之為越層柱)，用計(jì)算程序計(jì)算配筋時(shí)，對(duì)柱子長(zhǎng)度計(jì)算未作處理。原因分析：原因分析：柱子的配筋計(jì)算，與柱子的計(jì)算長(zhǎng)度關(guān)系很大。將二、三層高的長(zhǎng)柱按一層高的柱子進(jìn)行配筋計(jì)算，不安全。改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：當(dāng)柱子周邊均無梁時(shí)，應(yīng)按柱子的實(shí)際長(zhǎng)度(即二、三層高)進(jìn)行配筋計(jì)算；當(dāng)柱子一個(gè)方向有梁相連，另一個(gè)方向無梁時(shí)，應(yīng)按柱子的實(shí)際長(zhǎng)度(即二、

2、三層高)驗(yàn)算無梁方向柱子的承載力。6.1.2柱子按軸心受壓柱設(shè)計(jì)時(shí)，采用配置螺旋式間接鋼筋的圓形截面柱。如：柱子直徑D=500mm，C40混凝土，配置HRB335級(jí)822縱向鋼筋，HPB235級(jí)8@50螺旋箍，計(jì)算長(zhǎng)度l0＝6.5m，根據(jù)《混凝土規(guī)范》GB50010配置螺旋式或焊接環(huán)式間接鋼筋軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算公式(7.3.21)、(7.3.22)，算出此雨蓬柱的軸心受壓承載力為4090.7kN。改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：沿柱子高度方

3、向配置間距較密的螺旋箍筋約束混凝土，使柱子核心區(qū)混凝土處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，既可以提高混凝土的延性，也可以提高混凝土的抗壓承載能力。因此，可采用配置螺旋式間接鋼筋的圓形截面柱以提高柱子的承載能力。但應(yīng)用《混凝土規(guī)范》GB50010公式(7.3.21)、(7.3.22)，應(yīng)注意其適用條件：(1)為使間接鋼筋外面的混凝土保護(hù)層對(duì)抵抗脫落有足夠的安全，按《混凝土規(guī)范》公式(7.3.21)算得的構(gòu)件承載力不應(yīng)比按式(7.3.1)算得的大50％，

4、即Nmax＝1.35ψ(fcfyAs)。(2)凡屬下列情況之一者，不應(yīng)計(jì)入間接鋼筋的影響，而應(yīng)按《混凝土規(guī)范》公式(7.3.1)計(jì)算：1)，當(dāng)l0／d＞12時(shí)，此時(shí)因長(zhǎng)細(xì)比較大，使柱受壓承載力降低；2)當(dāng)按式(7.3.21)、(7.3.22)算得的受壓承載力小于按式(7.3.1)算得的受壓承載力時(shí)；3)，當(dāng)間接鋼筋換算截面面積Asso小于縱向受力鋼筋全部截面面積的25％時(shí)，此時(shí)間接鋼筋配置得太少，約束混凝土作用效果不明顯。6.2.10抗

5、震設(shè)計(jì)的高層建筑設(shè)有設(shè)備層時(shí)，設(shè)備層層高一般較小，故柱的剪跨比常常小于1.5。設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)備層柱的軸壓比限值仍按《抗震規(guī)范》GB50011第6.3.7條采用，未做特殊處理。改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：柱軸壓比和剪跨比的概念是柱子抗震設(shè)計(jì)的重要概念，限制框架柱的軸壓比主要是為了保證框架結(jié)構(gòu)的延性要求?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，通常希望柱子的破壞為大偏心受壓破壞。這是一種延性破壞。和軸壓比相比，剪跨比對(duì)框架柱的破壞特征起主導(dǎo)作用。試驗(yàn)表明：在通常的配筋條件下，當(dāng)剪跨

6、比入＞2時(shí)，框架柱在橫向水平剪力作用下一般情況下發(fā)生延性較好的大偏心受壓破壞；當(dāng)剪跨比入≤2時(shí)框架柱，在橫向水平剪力作用下一般都發(fā)生脆性的剪切破壞。因此，《抗震規(guī)范》表6.3.7注2規(guī)定：剪跨比1.5≤入≤2的柱，其軸壓比限值應(yīng)比規(guī)范表中數(shù)值減小0.05。剪跨比入l.5的柱，其軸壓比限值應(yīng)專門研究并采取特殊構(gòu)造措施。比如：在柱截面中部設(shè)置芯柱、設(shè)置型鋼，取用更嚴(yán)的軸壓比限值、采用合適的箍筋形式、提高箍筋的體積配箍率、采用柱內(nèi)配置X型鋼筋

7、等措施，采用柱外包鋼板箍、或其他專門研究的特殊構(gòu)造措施。6.2.11在高層建筑有錯(cuò)層結(jié)構(gòu)時(shí)，錯(cuò)層處框架柱的截面高度小于600mm，抗震等級(jí)仍按一般結(jié)構(gòu)確定，即同其他框架柱。未按提高一級(jí)采用，且其箍筋未全柱段加密。原因分析：原因分析：錯(cuò)層結(jié)構(gòu)屬豎向布置不規(guī)則結(jié)構(gòu)；錯(cuò)層附近的豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，難免會(huì)形成眾多應(yīng)力集中部位；錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的樓板有時(shí)會(huì)受到較大的削弱；剪力墻結(jié)構(gòu)錯(cuò)層后會(huì)使部分剪力墻的洞口布置不規(guī)則，形成錯(cuò)洞剪力墻或疊合錯(cuò)洞剪力墻；

8、框架結(jié)構(gòu)錯(cuò)層則更為不利，往往形成許多短柱與長(zhǎng)柱混合的不規(guī)則結(jié)構(gòu)。改進(jìn)措施：改進(jìn)措施：錯(cuò)層結(jié)構(gòu)在錯(cuò)層處的構(gòu)件要采取加強(qiáng)措施，如圖6.2.10所示，《高規(guī)》JGJ3第10.4.4條規(guī)定：錯(cuò)層處框架柱的截面高度不應(yīng)小于600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，抗震等級(jí)應(yīng)提高一級(jí)采用，箍筋應(yīng)全柱高加密。此條為強(qiáng)制性條文，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。如果錯(cuò)層處混凝土構(gòu)件不能滿足設(shè)計(jì)要求，則需采取有效措施。例如框架柱采用型鋼混凝土柱或鋼管混凝土柱；剪力墻內(nèi)設(shè)置型鋼