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CAD繪圖員的日子:剪力墻結(jié)構(gòu)的自我修養(yǎng)

時間:2015-11-03 12:02:27 來源:未知

筆者自述:


 

繪圖員的日子,結(jié)構(gòu)小菜鳥,”墮入“行業(yè)一年有余,深信思考比行動更重要的理想主義者。不忘初心,追求高效,只爭早夕,學而思。。。


 

其實很多時候人真的是懶散的,總覺得這個那個多簡單,不用動筆動腦去寫寫畫畫,可到了你真正走到這些問題背后的瞬間,經(jīng)常會被揪出那些曾被你一笑而過的細節(jié),如果你就此悔過,引起重視,為時不晚,若你自以為是,想著自己下回定會記得的,那么這樣的你已然忘卻了怎么去思考。 

思考

 

設(shè)計一般分為計算和制圖。計算是制圖的依據(jù),圖紙是計算的靈魂。和去年相比,我正邁入繪圖員的第二階段,即真正涉足設(shè)計行列。然而在慢慢探索模型之美的路上,仍有必要反思繪圖習慣的不足,且行且深思。


近來,單位圍繞設(shè)計標準化展開了許多工作,還專門成立了設(shè)計研發(fā)中心,主要進行的工作可以分為兩類:內(nèi)與外。內(nèi)部主要統(tǒng)一繪圖標準,技術(shù)措施和計算書格式內(nèi)容;外部便是各個專業(yè)間的協(xié)調(diào),統(tǒng)一圖層,提資要求等。如今市場競爭如此激烈,不思改革,不圖進取的團隊很顯然將被湮滅在殘酷的現(xiàn)實之下。誠然,單位的舉動是時代的需要,為公司領(lǐng)導的決策點贊。


既然團體奮發(fā)圖強,我等菜鳥焉能落后。引用結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的思路,什么樣的結(jié)構(gòu)(團隊)是優(yōu)秀的,物盡其用(人盡其才),什么樣的結(jié)構(gòu)(團隊)最高效,傳力路徑最短(找準自己的定位,合理利用各自的長處)。



說說梁的那些事
要說經(jīng)驗之類的話,那倒是沒什么好說的,能寫的都是些“血淚教訓”與專業(yè)負責人的校對建議吧!重視規(guī)范和圖集之類的已經(jīng)是老生常談,其實道理真的誰都能懂,可是真能靜下心來做設(shè)計的寥寥無幾。捫心自問下,有誰能拍拍胸膛說我做的東西基本都能滿足規(guī)范要求和圖集做法。哎~長吁短嘆不解我等浮躁之心,定心定力勇猛精進還我赤子丹心!好吧,既然要總結(jié),那就把規(guī)范和圖集涉及到的東西一條條道來。


一、梁的設(shè)計
1.梁截面的定性與定量
梁截面寬度一般都是200,特殊地方特殊對待咯。對于粱高,一方面我們要根據(jù)建筑給出的條件,畢竟我們是完成建筑使用功能的配合者,比如對于邊梁,建筑一般窗高2250,建筑面層50,那么結(jié)構(gòu)梁高就是600咯,另一方面就得根據(jù)梁跨度、所受荷載及主體結(jié)構(gòu)剛度等確定。借鑒前輩們的經(jīng)驗總結(jié):
框架主梁h=L(1/8---1/12),一般取1/10;或1/10---1/12;梁高的取值還要看荷載大小和跨度,有的地方,荷載不是很大,可以主梁高度可以取到1/15
連續(xù)梁(相當于次梁)L/12---L/20,一般可以取L/15;
簡支梁L/12---L/15,一跨框架,平臺梁,電梯吊鉤梁,可以按簡支梁取;
懸挑梁:重挑時,L/5----L/6;輕挑梁:L/7----L/8;單向密肋梁:L/18---L/22,一般取L/20;
井字梁:L/15---L/20,一般跨度2m,h=L/18,3m時,h=L/17;
框支梁:抗震時L/6;非抗震是:L/7;
如果考慮腰筋設(shè)置與否,那梁高還是取550以內(nèi)吧,剛好不用設(shè)置腰筋,經(jīng)濟實在豈不樂乎。 


2.點鉸的藝術(shù)
點鉸這回事,首先你必須明白何為剛接,何謂鉸接,這個在三大力學應該都有講述。其次你得注意它存在的道理及通用條件,也就是說有些事不是你想做就做的,事前知事后是一種修養(yǎng)。剛接與鉸接的差別就在于支座是否能夠轉(zhuǎn)動,能否轉(zhuǎn)動就和支座的構(gòu)造形式相關(guān)。不過這也都是理論而已,實際中是不存在真正的鉸接,于是乎,又回到了設(shè)計的內(nèi)涵,即設(shè)計就是為了達到工程師對于結(jié)構(gòu)預期賦予的力學行為狀態(tài)這一目的而進行一系列的手段。那么,在設(shè)計中你想鉸接也可以,只要它能夠接近實際,符合力學原理。
混凝土規(guī)范對普通混凝土梁的支座面筋作出了相應說明,進一步說明沒有嚴格的鉸接。那么在設(shè)計中我們?yōu)楹吸c鉸,點鉸后做出什么樣的構(gòu)造措施呢!
點鉸一般出現(xiàn)在某些次梁超現(xiàn)實影響主框梁,比如兩根錯位的次梁會引起主框梁大大的扭矩,而實際上并不真實。點鉸即釋放梁端彎矩,而這個鉸類似于塑性鉸,彎矩不再增大,支座可轉(zhuǎn)動,實際上便是允許梁端開裂,這是合理的,因為混凝土構(gòu)件本來就是帶裂縫工作。另外,點鉸了并不是就不管了,對于與之相連的主框梁,建議手動附加主框梁扭筋。雖然點鉸對結(jié)構(gòu)整體剛度影響不大,但不建議隨意亂點,否則計算中引起一系列內(nèi)力重分配,這樣便有了問題。另一個就是與邊框梁相連的梁端不建議點鉸,這個很簡單,想想?yún)f(xié)調(diào)那回事便知緣由。
   
3.配筋超限分析
對于布置結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)階段,往往會出現(xiàn)那么幾個頑固份子,總是飄紅。那個階段有空就把它消滅,沒空就視情況施工圖階段再說。
梁超筋的情況當屬剪壓比超限最為突出,而受彎超限一般都是源于截面選擇不當,比較容易解決。那么是什么引起了構(gòu)件剪壓比超限呢?



不當,比較容易解決。那么是什么引起了構(gòu)件剪壓比超限呢?







上圖圈出的連梁超筋,主要原因在于其作為主要傳力路徑上的關(guān)鍵構(gòu)件,從荷載工況下的內(nèi)力可知,Y向風和地震作用下剪力較大,故造成剪壓比超限。這種沒辦法調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)體系的超限,只能從高跨比、截面層次去剛度相關(guān)的調(diào)整了。


圖片4.jpg 

上圖主要針對剪扭超限,這種超筋也是較為常見。一般將與之相連的次梁梁端點鉸卸荷來釋放彎矩,不行就又要加大截面了。在計算時一定要多看看構(gòu)件信息,不然它是怎么得來的你稀里糊涂。其實梁設(shè)計超筋一般沒什么大的問題,主要還是結(jié)構(gòu)布置合理,傳力路徑明確,超筋還是不多的,剩下的就是微調(diào)了。 


二、梁配筋校對 (22個總結(jié))


1有無遺漏配筋
懸挑梁  短跨梁底筋 連續(xù)梁支座面筋


2通長面筋與支座面筋是否矛盾(剛開始時老是犯此類錯誤,要嚴重注意)。第一類錯誤:抗震等級為二級時,通長面筋與支座面筋的比值不少于1/4,通長面筋不小于2d14;第二類錯誤:支座面筋與通長面筋沖突,比如支座兩根,通長筋三根,這是個笑話。第三類錯誤:


 3鋼筋是否排的下200 250 300 350 400截面分別可以放鋼筋的根數(shù),這是個比較簡單的事,可是新手往往不愿意自己去思考個中緣由,只是被動的接受著那些經(jīng)驗。有些事只有自己親力親為才能印象深刻,有必要自己對著混規(guī)好好算算各個直徑,我是老老實實的對著混規(guī)的要求和鋼筋排布細則一個個算了,其實很多時候人真的是懶散的,總覺得這個那個多簡單,不用動筆動腦去寫寫畫畫,可到了你真正面臨這些問題的時候,經(jīng)常會被揪出那些曾被你一笑而過的細節(jié),如果你就此悔過,引起重視,為時不晚,若你自以為是,想著自己下回會記得的,那么這樣的你已然忘記了怎么去思考。看著今年過來的應屆生,想起了那時的我們,真是讓師傅操碎了心啊!C姐,由衷的感謝你一直以來對我的耐心和教誨。


4配筋率 配筋率在住宅類結(jié)構(gòu)中比較容易滿足,一般框架梁支座負鋼筋配筋率少有超過2.0%,否則梁截面就有點不太合適,對于最小配筋率則軟件有自動考慮。公建由于荷載和跨度方面的不同就不可同日而語了,具體在HY廣場項目中已深受打擊。
  

5非框架梁箍筋是否用了梁端加密,而框架梁梁端未加密,這個我想一般就是馬虎出錯了。
  

6箍筋肢數(shù)是否正確,小于350用2肢,350~600用4肢,650~800用6肢,同樣也是普通住宅少見的錯誤,但我想思維方式不能有錯誤,否則你的常識將顛覆你的認知。
  

7集中標注時檢查大跨度、懸挑段配筋是否足夠,要配足。 這點我將之歸納為概念性認知,對于大跨度的梁,應該有意識的去關(guān)注他的配筋和撓度裂縫。
  

8懸挑段箍筋要加密  懸挑梁作為單自由度體系,強剪弱彎則更為重要,所以箍筋加密是概念性措施。
  

9變標高處面筋不能連通  變標高處梁的大樣在圖集中是有示意的,而對于平法表示建議還是分開標注,第一,很容易漏掉標高,第二支座面筋是不拉通的。
  

10抗扭筋是否表示,是否滿足要求;梁高 需要配置腰筋。特別可笑的就是人總是會想當然,而不是經(jīng)過嚴謹?shù)目茖W求證。關(guān)于腰筋,其實混規(guī)已經(jīng)說的很詳細了(0.1bhw),這里請注意hw的取值。
  

11所有梁配筋需檢查計算書,特別注意框支梁、懸挑梁、大跨梁
  

12梁端縱向受拉鋼筋配箍率>2%,箍筋是否按要求增大2mm。注意此處的加大是指按規(guī)范表中列出箍筋最小直徑的加大,而非計算配筋后的加大。
  

13梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,一級不應小于0.5,二、三級不應小于0.3。
  

14梁端箍筋加密區(qū)箍筋間距是否滿足規(guī)范的要求,尤其是斷面高度較小的連梁,400以下的梁箍筋加密間距肯定在100以下。另一個就是8d的要求,若是三級抗震摳鋼筋的話,面筋直徑可能會用到12,那么加密區(qū)間距就是96了。
  

15懸臂梁有收頭邊梁、井格梁的梁交匯處設(shè)附加橫向鋼筋。注意收頭邊梁梁高一定是和挑梁同高不然做出來的就是笑話了。
  

16三級框架柱箍筋加密區(qū)箍筋間距采用150,不滿足柱腳箍筋間距100的要求。GB50011-2001-6.3.8
其實梁配筋真的沒什么好說的,可能說來說去就那么幾條規(guī)范在引導設(shè)計,所以說事前事后,讀他規(guī)范一兩遍絕對有益。
  

17QLL與LL的區(qū)別
  

18內(nèi)懸挑梁  關(guān)于內(nèi)懸挑和互為懸挑這兩種形式的梁,部門開展過討論,對于與墻平面外相連稍大跨梁底筋配置較大時,梁端最好設(shè)置100墻垛,以便梁支座筋錨固受力更合理。


19短梁(L/h<4),箍筋全長加密
  

20梁端支座筋的取值(2d25 or 4d18) 付工建議,對于住宅類建筑,梁受力均不是很大,宜選用小直徑鋼筋。從結(jié)構(gòu)概念上講,小直徑是更合理些(1,裂縫和撓度更小;2,錨固長度更短)
  

21屋面周圈梁高、板面標高及機房層梁的標高、上反與否。
  

22通病:梁截面與計算模型不符,最小配筋率(后改梁截面)

板配筋圖校對板面標高及板厚需注明板筋長度一定要仔細核對(l’=l0/4)板厚取值是否有誤(板厚一般 100mm及雙向板短跨的L/40,單向板的L/30)角板受力復雜應予以加強,雙層雙向拉通且ρ>0.3%核心筒處由于板不連續(xù)或板有效寬度驟減,一般加厚為150mm,并雙層雙向d10@200拉通配筋洞口、變標高處(標高相差>30mm)板筋需斷開,且在計算中將支座設(shè)為鉸接受力板筋是否滿足最小配筋率max(0.15%,0.45ft/fy),一般為0.17875%(不包括懸挑板)


陽角飄板和客餐廳折角處放射筋是否表示挑出陽臺宜用梁式結(jié)構(gòu);當挑出長度L>1.5m時,應采用梁式結(jié)構(gòu);當1.0m<L<1.5m且需采用懸挑板時,其根部板厚不小于L/10且不小于120mm,受力筋直徑不宜小于12mm。板底標高不同處平面圖中畫個小大樣



異型板的設(shè)計

圖片5.jpg



圖1  荷載作用下的變形圖 (左圖邊界簡支,右圖邊界固結(jié))

圖片6.jpg 

圖2  荷載作用下的M11圖

圖片7.jpg 

圖3  荷載作用下的M22圖

圖片8.jpg 

圖4 簡支邊界板主應力方向圖

圖片9.jpg


圖5 固結(jié)邊界板主應力方向圖
圖1為荷載組合下板的撓度圖,板中最大變形為1.82/0.778mm,滿足要求。圖2為荷載組合下板的M11圖,簡支邊界板在角點連線出現(xiàn)負彎矩板帶,而固結(jié)邊界板彎矩較為均勻,基本處于邊界負彎矩跨中正彎矩手里形態(tài);圖3為荷載組合下板的M22圖。以上可知除了 角點處應力集中,其他受力形態(tài)還是和簡支固結(jié)構(gòu)件相似。圖4、圖5則反映了異型板受力的主應力方向,通過主應力方向可以判斷樓板出現(xiàn)裂縫的形態(tài)和半邊負筋的排布原則。


墻柱

1.截面
說到截面,一般會涉及兩個因素,一個是軸壓比,另一個則是墻肢穩(wěn)定性。這里想說的是請辯證的看待軸壓比,一直記得在重慶實習時,屈總對軸壓比的高見。(屈總是我遇見的第三位人生導師,那個年代出來的人,功底是扎實的,雖說接觸時間不長,但印象深刻)軸壓比超限,一般會想到的是加大面,但往往由于建筑功能限制,加厚會被建筑詬病,所以會想到加大混凝土標號,這里需要注意規(guī)范關(guān)于限值軸壓比的真正內(nèi)涵是什么。高規(guī)6.4.2條文說明指出,抗震設(shè)計中限值軸壓比主要是保證柱的延性要求,而對于延性,往往就是材料越強越脆。所以不能一味的加大混凝土標號來滿足軸壓比的要求。


結(jié)構(gòu)的藝術(shù),在于辯證的看待手中的點滴,所謂高深,其一為高,登高望遠,一覽無遺,在于自我投資;其二為深,深思熟慮,不求甚解,在于思維方式。可見高深二字,或遙不可及,或觸手可探。最近一直憂思短期內(nèi)的自我規(guī)劃,如何不急功近利卻能勇猛精進,年輕人畢竟經(jīng)歷的少,萬事莫能一帆風順。另一方面,只有經(jīng)過這一系列抉擇與教訓,才能懂得什么樣的是最重要的,值得爭取的。


2.縱筋
縱筋中的最小直徑和最大間距 縱筋的相關(guān)規(guī)定都可以在規(guī)范中查閱,這里就不一一細說了。主要需要注意的是規(guī)范對配筋率和直徑要求的雙控,上次就是用墻柱助手進行邊緣構(gòu)件設(shè)計,結(jié)果鬧出了直徑不滿足的笑話。最大間距的話,規(guī)范貌似未做出相應規(guī)定,但我想按照框架柱的規(guī)定設(shè)計應該是沒有問題的。


3.箍筋
和縱筋一樣,箍筋也有著同樣的注意點。約束邊緣構(gòu)件采取全部箍筋形式設(shè)計,構(gòu)造邊緣構(gòu)件采取隔一拉一設(shè)計。兩個重難點:重疊部分和計入墻體水平筋的問題。


4.墻柱助手

墻柱助手(雨夜屠夫)將墻柱施工圖一下變得簡單,如果模型前期調(diào)好,這步應該也沒什么好說的,剩下的只是細心制圖。軟件讓你我成為“傻瓜”之時,切勿沉淪,心中尚應對結(jié)構(gòu)設(shè)計如初衷。


5.建模概要

剪力墻模型的調(diào)整還是挺講技巧的,高手隨便動兩下就能調(diào)出漂亮的參數(shù),菜鳥死磕也無濟于事。這篇想在之后的章節(jié)寫寫畫畫。

未提供翼墻效應的墻肢建模   外圍剪力墻由于建筑功能的限制,往往無翼墻或是無有效翼墻,下面三種不同處理方式對墻和梁受力的影響(實際長度翼墻,不建,柱代替)




由上圖可知考慮無效翼墻的模型,墻肢和梁配筋會大很多,而以柱替代或是不建的結(jié)果是梁柱配筋小一些。



上圖是兩者的內(nèi)力圖,實際來講這么短的翼墻是不可能提供那么強的支座效應的,而且模型中梁截面還是200x1200。顯然,以短墻建模是不合適的。


做法:向F君討教過,一般對于這種只多出100~200的墻肢,是可以不建模的,但有些人會加大梁的配筋,實際上這種做法不太可取,因為加大了梁的配筋那將減小墻的安全度,所以按結(jié)果配筋,仍其塑性協(xié)調(diào)。另F君說道,有些審圖單位會建議墻肢采取組合配筋形式,短肢采取1/3~1/2數(shù)值配筋,依據(jù)何在不可知。


墻柱大樣校對

1.大樣尺寸和平面是否對的上 改是常事,但圖紙一般很難聯(lián)動,所以改平面的同時需對應修改大樣圖。


2.所有墻柱配筋均要認真核對計算書 墻柱助手這工具確實大大提高了繪圖效率,但工具畢竟是工具,總是有傻瓜的一面,通用就代表了存在不確定性,人為干擾較多咯!


3.配筋是否有遺漏,縱筋、箍筋是否滿足規(guī)范構(gòu)造要求。一般就是配筋率和鋼筋間距,直徑大小的相關(guān)規(guī)定


4.短柱箍筋全截面加密
5.柱寬大于200的柱端縱筋間距是否小于200,暗柱基本也按此標準執(zhí)行。


6.底部加強區(qū)、框支墻的水平、豎向鋼筋是否加強

7.外側(cè)墻溫度應力較大,應適當增加分布筋,高規(guī)7.2.19對頂層剪力墻、周圈剪力墻水平和豎向分布筋配筋率均不應小于0.25%,間距不應大于200mm。


后記:


想法再多,不去實施那都是空想主義。這段時間,糾結(jié)、惆悵、失落、亢奮、奮起,心情此起彼伏。需要告誡自己的是,別輕易去想是非,別輕易去輸光陰,別輕易去恨自己。。。留給自己多點時間去看書,去投資自我。