浅谈砖混结构设计

(整期优先)网络出版时间:2011-01-11
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浅谈砖混结构设计

刘春光

刘春光(天津中德工程设计有限公司天津300000)

【摘要】主要是设计依据,抗震等级,地基情况及承载力,防潮做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息,如:正负零以下应采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆,等等。

【关键词】砖混结构结构布置基础抗震

中图分类号:G71文献标识码:A文章编号:ISSN1004-1621(2011)01-057-03

1.结构设计说明:

主要是设计依据,抗震等级,地基情况及承载力,防潮做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息,如:正负零以下应采用水泥砂浆,以上采用混合砂浆,等等。

2.各层的结构布置图:

(1)现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸),间距不大于200,跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋。相邻板配筋相同时,可把正筋拉通。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加面层的做法。电的管井电线引出处的板因电线管过多有可能要加大板厚。若不在房间内(尤其是住宅)加次梁,宜尽量用大跨度板。说明分布筋为φ6@200,温度影响较大处可为φ8@200。板顶标高不同时,板的上筋应断开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强了结构的整体性,还可以方便装饰性挑檐的稳定。外露的挑檐、雨罩应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。卫生间楼板标高比其他楼板降低20~50。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,并双向双排配筋,附加45度的4根直径16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误,但要根据实际情况进行调整。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外墙上的板的负筋不宜过大,否则将对砖墙产生过大的附加弯距,一般板厚>150时采用φ10@200;否则用φ8@200。

(2)圈梁、构造柱布置及其剖面详图。圈梁要浇圈闭合拉通。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墙楼梯、入口等处可能被截断,应在相应位置附加一道并满足搭接长度。坡屋顶为双层圈梁。单层空旷房屋层高超过4米宜在窗顶处增加一道圈梁,并说明圈梁、构造柱纵筋的搭接及锚固长度。构造柱箍筋在上下端应加密。说明构造柱生根何处,当地面为刚性地面时,应将构造柱伸至基底。较大洞口两侧宜加构造柱(2.4米以上)。设置构造柱后必须设置圈梁或暗圈梁。设置圈梁不一定设构造柱。斜交砖墙的交接处应增设构造柱,且构造柱间距不宜大于层高。建筑四角包括阴角,考虑到应力复杂和应力集中,此处构造柱应增大截面和配筋。

(3)过梁布置。核算圈梁下的高度是否足够放置过梁,如果不够,则应圈梁兼过梁或圈梁局部加高。尽量采用过梁与圈梁整浇方式。此法方便施工并对抗震有利。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。过梁配筋不得过小,以考虑地震时过梁上墙体出现裂缝不能形成拱的作用。当有大梁压在过梁上时,过梁一般用较大截面,兼梁垫用,过梁支承长度改360,并应验算过梁下砌体的局部承压。

(4)雨篷、阳台、挑檐布置和其剖面详图。注意:雨篷和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度<900,最小板厚100;高度>900时,最小板厚120.阳台的竖板应尽量预制,与挑板的预埋件焊接。阳台的门联窗处窗台应使用轻体材料砌筑,方便以后装修时凿掉。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100。挑板配筋应有余地,并应采用大直径钢筋,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。

(5)楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。

(6)板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。

(7)梁布置及其下的梁垫布置。也可在梁支座处将梁加宽至500来代替梁垫。

(8)板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋。附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁。板适当加厚,洞边加暗梁。

(9)在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。

3.基础平面图及详图:

(1)在墙下条基宽度较宽(大于2米,部分地区可能更宽)或地基不均匀及地基较软时宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

(2)当基础上留洞、首层开大洞的洞口宽度大于洞底至基底高度时,如要考虑洞口范围内地基的承载力,洞口下基础应做暗梁。或将基础局部降低。基础留洞大于400的应加过梁,暖沟应加通气孔。基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。

(3)素混凝土基础下不必做垫层,但其内有暗梁时应注明底部钢筋保护层厚为70,或做垫层。地下水位较高时或冬季施工时,不得做灰土基础。刚性基础一般300厚。

(4)建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸。地下室内墙可采用砖墙,外墙宜用混凝土墙。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。地下室顶板应考虑施工时材料堆积荷载。

(5)地面以下墙体如被管沟消弱较多,应考虑抗震的不利影响,地下墙体宜加厚。

(6)抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。

(7)新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍。

(8)条形基础偏心不能过大,柔性基础必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)一般情况下,基础底部不应因荷载的偏心而与地基脱开。

(9)基础圈梁在建筑入口处或底层房间地面下降处应调低标高。当基础圈梁顶标高为-0.060时可取消防潮层。当地基不均匀时基底应增设一道基础圈梁。

(10)基础底板混凝土不宜大于C30.

(11)在软土地基上的建筑应控制建筑的总沉降量,在地基较不均匀地区应控制建筑的沉降差,砖混结构对差异沉降很敏感。因建筑的实际沉降和计算值是有差异的,很难算准,所以应从构造上入手,采用整体性强的基础形式。

(12)可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。应注意,在使用砖混抗震验算菜单产生的砖混荷载生成基础图时,其墙下荷载为整片墙的平均压力,墙体各段的荷载差异较大时,荷载较大处的墙下基础是不安全的,应人工调整。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT.T。

4.楼梯详图:

(1)应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够,以免碰头,尤其是建筑入口处。

(2)梯段高度高差不宜大于20,以免易摔跤

(3)两倍的梯段高度加梯段长度约等于600.幼儿园楼梯踏步宜120高。

(4)楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,折梁还应加附加箍筋

(5)楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同,注意楼梯板标高与楼面板的衔接。

(6)注意当板式楼梯跨度大于5米时,挠度不容易满足。应注明加大反拱。

5.梁、柱详图:

(1)梁上集中力处应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下,架在板上的梁,不必加附加筋。

(2)折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋

(3)梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。

(4)有圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍,并按规范加密。角柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

(5)原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200.梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。

(6)梁高大于300,并与构造柱相连接的进深梁,在梁端1.5倍梁高或500(取较大值)范围内箍筋宜加密。端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。

(7)考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La,箍筋要求同抗震设防时的要求。

(8)反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑檐。

(9)挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。

(10)梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。

(11)梁腹板高大于450时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算。

6.关于墙体问题:

构造柱至洞口的墙长度小于300时,应全部做成混凝土的,否则难以砌筑。小截面的墙(<600)如窗间墙应做成混凝土的。否则无法砌墙或受压强度不够。注意:在砖混结构中(尤其是3层及以下),可以取消部分横墙,改为轻隔墙,以减轻自重和地震力,减小基础开挖,也方便以后的房间自由分隔,不必每道墙均为砖墙。多层砌体房屋的局部尺寸限值过严,一般工程难以满足,在增设构造柱后可放宽。

7.重点注意:

(1)抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。大开间房屋,应注意验算房屋的横墙间距。小进深房屋,应注意验算房屋的高宽比。外廊式或单面走廊建筑的走廊宽度不计入房间宽度。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范要求的垂直地震作用明显不足。

(2)雨蓬、阳台、挑檐及挑梁的抗倾覆验算,挑梁入墙长度为1.2L(楼层)、2L(屋面)大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。

(3)梁支座处局部承压验算(尤其是挑梁下)及梁下梁垫是否需要(6米以上的屋面梁和4.8米以上的楼面梁一般要加)。与构造柱相连接的梁进行局部抗压计算时,宜按砌体抗压强度考虑。梁垫与现浇梁应分开浇注。

(4)由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。

(5)较高层高(5米以上)的墙体的高厚比验算,不能满足时增加一道圈梁。

(6)构造柱不得作为挑梁的根。

(7)跨度超过6米的梁下240墙应加壁柱或构造柱,跨度不宜大于6.6米,超过时应采取措施。如梁垫宽小于墙宽,并与外墙皮平,以调整集中力的偏心。

(8)当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁或构造柱。

(9)问清配电箱的位置,防止配电箱与洞口相临,如相临,洞口间墙应大于360,并验算其强度。否则应加一大跨度过梁或采用混凝土小墙垛,小墙垛的顶、底部宜加大断面。严禁电线管沿水平方向埋设在承重墙内。

(10)电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞。竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。

(11)构件不得向电梯井内伸出,否则应验算是否能装下。

(12)验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。

(13)上下层(含暖沟)洞口错开时,过粱上墙体有可能不能形成拱,所以过粱所受荷载不应按一般过粱所受荷载计算,并应考虑由于洞口错开产生的小墙肢的截面强度。

(14)突出屋面的楼电梯间的构造柱应向下延伸一层,不得直接锚入顶层圈梁。错层部位应采取加强措施。女儿墙超过600内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面圈梁,上下层板均锚入此圈梁。

(15)砖混结构的长度较长时应设伸缩缝。高差大于6米和两层时应设沉降缝。

(16)在地震区不宜采用墙梁,因地震时可能造成墙体开裂,墙和混凝土梁不能整体工作。如果采用,建议墙梁按普通混凝土梁设计。也不宜采用内框架。

(17)当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。

(18)较大跨度的挑廊下墙体内跨板传来的荷载将大于板荷载的一半。挑梁道理相同。

(19)挑梁、板的上部筋,伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时,因钢筋上部均为保护层,应适当增大锚固长度或增加一10d的垂直段。

(20)应避免将大梁穿过较大房间,在住宅中严禁梁穿房间。

8.常用砖墙自重(含双面抹灰):

120墙:2.86,240墙:5.24,360墙:7.62,490墙:9.99KN/M2.

9.关于降水问题:

当有地下水时,应在图纸上注明采取降水措施,并采取措施防止周围建筑及构筑物因降水不能正常使用(开裂及下沉),及何时才能停止降水(通过抗浮计算决定)。

10.进行砖混结构设计时,设计人员还应掌握如下设计规范:

建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等,并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法,设计出经济合理的结构体系。