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PKPM软件在应用中的问题解析

第一章 砖混底框的设计

(一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”

⑴由于墙梁的反拱作用,使得一部分荷载直接传给了竖向构件,从而使墙梁的荷载降低。

⑵若选择此项,则程序对所有的托墙梁均折减,而不判断该梁是否为墙梁。

(二)“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”

⑴若选择此项,则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁,若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载,若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上。

⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”和“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”两项,则程序对于墙梁则执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”,对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”。

(三)“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用”

若选择此项,则程序在计算侧移刚度比时,与边框柱相连的剪力墙将作为组合截面考虑。否则程序分别计算墙、柱侧移刚度。

一般而言,对混凝土抗震墙可选择考虑边框柱的作用,对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作用。

(四)混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入

⑴适用范围:混凝土墙与砖墙弹性模量比只有在该结构在某一层既输入了混凝土墙,又输入了砖墙时才起作用。

⑵物理意义:混凝土墙与砖墙的弹性模量比。

⑶参数大小:该值缺省时为3,大小在3~6之间。

⑷如何填写:一般而言,混凝土墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚,则混凝土墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但实际上,在结构设计时,一方面混凝土墙的厚度小于砖墙,从而使混凝土墙的刚度有所降低;另一方面,在实际地震力作用下混凝土墙所受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是未知数,因此我们不能将该值填得过高。

(五)砖混底框结构风荷载的计算

⑴tat软件可以直接计算风荷载。

⑵satwe软件不可以直接计算风荷载,需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入。

(六)砖混底框不计算地震力时该如何设计?

⑴目前的pmcad软件不能计算非抗震的砖混底框结构。

①设计人员可以按6度设防计算,砖混抗震验算结果可以不看。

②砖混抗震验算完成后执行satwe软件进行底框部分内力的计算。

⑶处理方法的基本原理:

①一般来说,砖混底框结构,按6度设防计算时地震力并非控制工况。

②对于构件的弯矩值,基本上都是恒+活载控制;剪力值,有可能某些断面由地震力控制,但该剪力值的大小与恒+活载作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定安全,其次误差很小。

③如果个别构件出现其弯矩值和剪力值由地震力控制,这种情况一般出现在结构的外围构件中。设计人员或者直接使用该值进行设计,误差不大,或者作为个案单独处理。

(七)砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨

《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第3款明确规定:底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。

《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第4款明确规定:底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,底部与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应大于1.5,且均不应小于1.0。

⑴由于过渡层为砖房结构,受力复杂,若作为薄弱层,则结构位移反应不均匀,弹塑性变形集中,从而对抗震不利。

⑵充分发挥底部结构的延性,提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力。

(c)pmcad对混凝土墙体刚度的计算

①如果墙体高宽比m<1.0,则只计算剪切刚度,计算公式为(略)

②如果墙体高宽比m>1.0,则需计算剪弯刚度,计算公式为(略)

①小洞口墙体的判别标准  α=(略)≤0.4

②目前的pmcad软件,对于砖混底框结构,只允许开设小洞口的剪力墙。对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墙高的大洞口剪力墙,则只能分片输入。

③pmcad软件根据开洞率按照《抗震规范》表7.2.3乘以墙段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度。

(d)工程算例:(例子还有图形等,未录入)本例通过不改变剪力墙布置而用剪力墙开竖缝的方法来满足其刚度比的要求。(略)

(e)设竖缝的剪力墙墙体的构造要求

⑴竖缝两侧应设置暗柱。

⑵剪力墙的竖缝应开到梁底,将剪力墙分乘高宽比大于1.5,但也不宜大于2.5的若干个墙板单元。

⑶对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求。

⑷带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁,应在竖缝的两侧1.5倍梁高范围内箍筋加密,其箍筋间距不应大于100mm。

⑸竖缝的宽度可与墙厚相等,竖缝处可用预制钢筋混凝土块填入,并做好防水。

(f)底部框架-剪力墙部分为两层的砖混底框结构,可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段。

注:本条因为文字编辑的原因略去了一些公式,这些公式可以从其他一些书上看到。

第二章 剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择

(一)地震力与地震层间位移比的理解与应用

⑴规范要求:《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定:其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。

①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

(二)剪切刚度的理解与应用

①《高规》第e.0.1条规定:底部大空间为一层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2。计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。计算公式见《抗震规范》253页。

⑵satwe软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围:可用于执行《高规》第e.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

(三)剪弯刚度的理解与应用

①《高规》第e.0.2条规定:底部大空间大于一层时,其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图e所示的计算模型按公式(e.0.2)计算。γe宜接近1,非抗震设计时γe不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3。计算公式见《高规》151页。

②《高规》第e.0.2条还规定:当转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60%。

⑵satwe软件所采用的计算方法:高位侧移刚度的简化计算

⑶应用范围:可用于执行《高规》第e.0.2条规定的工程的刚度比的计算。

(四)《上海规程》对刚度比的规定

《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于:

⑴《上海规程》第6.1.19条规定:地下室作为上部结构的嵌固端时,地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。

⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。

⑴工程概况:某工程为框支剪力墙结构,共27层(包括二层地下室),第六层为框支转换层。结构三维轴测图、第六层及第七层平面图如图1所示(图略)。该工程的地震设防烈度为8度,设计基本加速度为0.3g。

⑵1~13层x向刚度比的计算结果:

由于列表困难,下面每行数字的意义如下:以“/”分开三种刚度的计算方法,第一段为地震剪力与地震层间位移比的算法,第二段为剪切刚度,第三段为剪弯刚度。具体数据依次为:层号,rjx,ratx1,薄弱层/rjx,ratx1,薄弱层/rjx,ratx1,薄弱层。

其中rjx是结构总体坐标系中塔的侧移刚度(应乘以10的7次方);ratx1为本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均刚度80%的比值中的较小者。具体数据如下:

注1:satwe软件在进行“地震剪力与地震层间位移比”的计算时“地下室信息”中的“回填土对地下室约束相对刚度比”里的值填“0”;

注2:在satwe软件中没有单独定义薄弱层层数及相应的层号;

注3:本算例主要用于说明三种刚度比在satwe软件中的实现过程,对结构方案的合理性不做讨论。

①按不同方法计算刚度比,其薄弱层的判断结果不同。

②设计人员在satwe软件的“调整信息”中应指定转换层第六层薄弱层层号。指定薄弱层层号并不影响程序对其它薄弱层的自动判断。

③当转换层设置在3层及3层以上时,《高规》还规定其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60%。这一项satwe软件并没有直接输出结果,需要设计人员根据程序输出的每层刚度单独计算。例如本工程计算结果如下:

④地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端的判断:

a)采用地震剪力与地震层间位移比

地下室顶板能够作为上部结构的嵌固端

地下室顶板不能够作为上部结构的嵌固端

⑤satwe软件计算剪弯刚度时,h1的取值范围包括地下室的高度,h2则取等于小于h1的高度。这对于希望h1的值取自0.00以上的设计人员来说,或者将地下室去掉,重新计算剪弯刚度,或者根据程序输出的剪弯刚度,人工计算刚度比。以本工程为例,h1从0.00算起,采用刚度串模型,计算结果如下:

转换层所在层号为6层(含地下室),转换层下部起止层号为3~6,h1=21.9m,转换层上部起止层号为7~13,h2=21.0m。

(六)关于三种刚度比性质的探讨

⑴地震剪力与地震层间位移比:是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的δui不仅包括了地震力产生的位移,还包括了用于该楼层的倾覆力矩mi产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。

⑵剪切刚度:其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比,其大小跟结构竖向构件的剪切面积和层高密切相关。但剪切刚度没有考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞口高度变化时所产生的影响。

⑶剪弯刚度:实际上就是单位力作用下的层间位移角,其刚度比也就是层间位移角之比。它能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响,但没有考虑上下层对本层的约束。

三种刚度的性质完全不同,它们之间并没有什么必然的联系,也正因为如此,规范赋予了它们不同的适用范围。

第三章 短肢剪力墙结构的计算

(一)短肢剪力墙结构中底部倾覆力矩的计算

《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.1.2条第2款规定:抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的50%。

⑵tat与satwe软件对短肢剪力墙的判断:

①tat软件按双向判断;

②旧版satwe软件按单向判断,新版satwe软件按双向判断。

该工程为一层地下室,第六层(包括地下室)为框支转换层,转换层以上为短肢剪力墙结构,共31层。地震烈度为8度(设计基本地震加速度为0.2g),框支框架抗震等级为一级,剪力墙抗震等级为二级、转换层以上结构平面图如下图所示(图略)

②tat和satwe软件底部地震倾覆力矩计算结果:

(二)带框支结构短肢剪力墙的计算

⑴结构体系的选择:复杂高层结构还是短肢剪力墙结构?

a)复杂高层:当转换层的位置设置在3层及3层以上时,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按表4.8.2和表4.8.3的规定提高一级采用,已经是特一级的不再提高。对于转换层的位置设置在3层及3层以下时,不要求提高抗震等级;

b)短肢剪力墙:其抗震等级,应比表4.8.2规定提高一级采用。注意,这里不含表4.8.3,这是因为b级高度的高层建筑和9度抗震设计的a级高度的高层建筑,不应采用短肢剪力墙结构。

a)复杂高层:剪刀墙轴压比限值不要求降低;

b)短胶剪力墙:当抗震等级为一、二、三级时,分别不宜大于0.5、0.6、0.7;对于无翼缘或端柱的一字形短肢剪力培,其轴压比限值相应降低0.1。

a)复杂高层:特一、一、二级落地剪力培底部加强部位的弯矩设计值,应按墙体底截面有地震组合的弯矩值乘以增大系数1.8、1.5、1.25;其剪力设计值,应按规程第7.2.10条的规定调整,特一级应来以增大系数1.9;

b)短肢剪力墙:除底部加强部位应按规程第7.2.10条的规定调整外,其他各层短肢剪力墙的剪力设计值,一、二级抗震等级应分别乘以增大系数1.4和1.2。

注意:短肢剪力墙并没有要求对底部加强部位的弯矩设计值按照复杂高层那样乘以放大系数。

a)复杂高层:底部加强部位墙体水平和竖向分布筋最小配筋率,抗震设计时不应小于0.3%;

b)短肢剪力墙:其截面的全部纵向钢筋的配筋率,底剖加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%。

注意:对于配筋率,规范对“复杂高层”和“短肢剪力墙”这两种结构体系的要求是不一样的。前者强调的是水平和坚向分布筋的配筋率,而后者强调的是纵向钢筋的配筋率

a)复杂高层:剪力墙底部加强部位高度取框支层加上框支层以上两层的高度及墙肢总高度的1/8二者的较大值;

b)短肢剪力墙:其底部加强部位高度并没有特殊要求,仅仅是墙肢总高度的1/8和底部二层两者的较大值。

①工程概况:某高层带短肢剪力墙的框支结构,共31层(包括一层地下室)。该工程的第6层(地下室为第1层)为框支转换层,转换层以上为短肢剪力墙结构。地震烈度为7度(设计基本地震加速度为0.15g),框支框架的抗震等级为一级,剪力墙抗震等级为二级。

②计算结果分析:两种结构体系的计算结果如表1和表2所示:

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表1“短肢剪刀墙”结构体系计算分析结果

剪力墙类别/短剪墙3/普剪墙3/短剪墙7/普剪墙7/短剪墙11/普剪墙11/

抗震等级/特一级/一级/一级/一级/一级/二级/

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表2“复杂高层”结构体系计算分析结果

剪力墙类别/短剪墙3/普剪墙3/短剪墙7/普剪墙7/短剪墙11/普剪墙11/

抗震等级/一级/一级/二级/一级/二级/二级/

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表3  荷载组合分项系数

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a)抗震等级:从表中看不一样。

b)内力分析:由表中看出,这两种体系的内力计算结果非常复杂,即使是同一片墙在不同的结构体系控制工况下其结果也不一样。按“使杂高层”计算阿“普剪墙3”的“m1”值,远远大于按“短肢剪力墙”计算的“普剪墙3”’的“m1”值。这主要是因为satwe软件在进行工况组合时,当发现所有工况组合计算的配筋面积均小于构造配筋面积时,程序仅按第一种工况组合输出内力和工况号(即恒十活);只有当发现控制工况组合计算的配筋面积大于构造配筋面积时,才按最大控制工况组合输出内力和工况号。

再从两个表中“短剪墙3”的“v2”计算过程进行分析,规范规定,短胶剪力墙底部加强部位的剪力应按规程第7.2,10条的规定调整,一级为1.6,特一级为1.9,我们结合上面的两个计算表,验证如下:

其计算结果正好为“短肢剪力墙计算表”中的“v2”值。可见,程序考虑了规范的规定。同样,程序也考虑了“短肢剪力培”结构体系非底部加强部位一、二级抗震等级应分别来以增大系数1.4和1.2的要求(“短肢剪力墙计算表”中第十一层的“短剪墙3”,其 v2=220×1.4=308(kn)。

只有定义了“短股剪力墙”结构,satwe程序才对自动判断的短肢剪力墙,其截面的全部纵向钢筋的配筋率,底部加强部位不宜小于1.2%,其他部位不宜小于1.0%,而“复杂高层”却无此功能。

构造边缘构件为何也输出体积配箍率?

根据《高规》7.2.17条规定:抗震设计时,对于复杂高层建筑结构、混合结构、框架-剪力墙结构、简体结构以及b级高度的剪力墙结构中的剪力墙,其构造边缘构件的配箍特征值λv不宜小于0.1。由于程序没有判断a级高度和b级高度的功能,所以程序不论约束边缘构件还是构造边缘构件,均统一输出体积配箍率。

a)设计人员在“特殊构件补充定义”里的【抗震等级】中定义了抗震等级后,程序将按设计人员定义的抗震等级进行设计,不再自动提高。

b)对于非框支框架的框架结构,可以按规范规定,将地下一层以下的竖向构件的抗震等级定义为三级或四级的结构,其抗震等级均需设计人员人为定义,程序不能自动判断。

c)《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.13条的各项规定,程序目前没有执行。

第四章 多塔结构的计算

(一)带变形缝结构的计算

⑴带变形缝结构的特点:

①通过变形缝将结构分成几块独立的结构。

②若忽略基础变形的影响,各单元之间完全独立。

①整体计算的注意事项:

a)在satwe软件中将结构定义为多塔结构;

b)所给振型数要足够多,以保证有效质量系数>90%;

c)定义为多塔后,对于老版本软件,程序将对每一个缝隙面都计算迎风面,因此风荷载计算偏大;新版本软件增加了一项新的功能.即可以人为定义遮挡面.从而有效地解决了这一问题。

d)周期比计算有待商讨。

②分开计算的注意事项:

a)旧版软件除风荷载计算有些偏大外,其余结果都没问题,新版软件定义遮挡面后,风荷载计算也没有问题了。

b)一般而言,对于基础连在一起的带变形缝结构,由于基础对上部结构整体的协调能力有限,所以建议采用分开计算。

(二)大底盘多塔结构的计算

⑴大底盘多塔结构的特点:

①各塔楼拥有独立的迎风面。

②各塔楼之间的变形没有直接影响,但都通过大底盘间接影响其他塔楼。

③塔楼与刚性板之间没有—一对应关系,一个塔楼可能只有一块刚性板,也可能有几块刚性板。

④大底盘顶板应有足够的刚度以协调各塔楼之间的内力、变形和位移。

①在satwe软件中将结构定义为多塔结构;

②位移比、大底盘以上的各塔楼的刚度比均正确;

③周期比、转换部位的刚度比计算有待商讨。

⑶大底盘多塔结构刚度比的计算方法:

大底盘多塔结构在大底盘与各主体之间的刚度比如何计算规范并没有说明,但也没有说不要求。satwe软件仅仅输出1号塔的主体与大底盘相比较的结果,其它塔与大底盘相比的结果则用“*”号表示。

①大底盘多塔结构刚度比的整体计算:根据龚思礼先生主编的《建筑抗震设计手册》提供的方法:要求在计算大底盘多塔结构的地下室楼层剪切刚度比时,大底盘地下室的整体刚度与所有塔楼的总体刚度比不应小于2,每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不宜小于1.5。

②大底盘多塔结构刚度比的分开计算:

a)根据《上海规程》第6.1.19条中条文说明中建议的方法:如遇到较大面积地下室而上部塔楼面积较小的情况,在计算地下室相对刚度时,只能考虑塔楼及其周围的抗侧力构件的贡献,塔楼周围的范围可以在两个水平方向分别取地下室层高的2倍左右。

b)在各塔楼周边引 45度线,45度线范围内的竖向构件作为与上部结构共同作用的构件。

第五章 总刚计算模型不过的主要原因

⑴同一构件同时属于两个塔。(图略)

⑵定义为空塔。(图略)

⑶某些构件不在塔内。(图略)

⑴用户输入斜梁、层间梁或不与楼面等高的梁时,如果不仔细检查,可能出现梁在梁端不与任何构件相连的情况,即梁被悬空。(图略)

注意:节点处如果有墙,则变节点高是不起作用的,与此节点相连的任一构件标高均与楼层相同。

⑵节点处有柱时,与同一柱相连的梁,如果标高差小于500时,标高较低的节点会被合并到较高的节点处,大于500则不合并,但最多只允许3种不同的标高。如下图所示(图略)。

(三)铰接构件定义不对

⑴设计人员在定义铰接构件时,使结构成为可变体系(如下图所示)。(图略)

该工程顶层为网架模型,各节点处梁均设为铰接,这样就出现了与同一节点相连的杆件均为铰接的情况,这在程序中是不允许的。

⑵钢支撑在satwe中是默认为两端铰接的,对于越层钢支撑,用户常常忽略这一点,同样造成与同一节点相连的村件(这里为上下层的两段支撑)均为铰接的情况,为避免这种情况,用户应在satwe前处理的“特殊构件补充定义”中将越层支撑设为两端固接(如下图所示)。(图略)

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第六章 错层结构的计算

(一)错层结构的模型输入

⑴错层高度不大于框架架高时的错层结构的处理;

⑵对于错层高度大于框架梁高的单塔错层结构的输入

⑶对于错层高度大于框架梁高的多塔错层结构的输入

⑵错层结构设计中应注意的问题:satwe软件在计算错层结构时,会在越层的柱和墙处施加水平力。由于在越层处水平力的存在,从而使越层构件上下端的配筋不一样,设计人员在出施工图时可以取二者的大值。

(本章可能是讲课人员的提纲,没有具体内容。后面还有相类似的情况,只有标题)

第七章 pkpm软件关于混凝土柱计算长度系数的计算

⑴《混凝土结构设计规范》(gb )(以下简称《混凝土规范》)第 7.3.11条第2款规定:一般多层房屋梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度系数可按表7.3.11-2取用。

⑵第 7.3.11条第3款规定:当水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的 75%以上时,框架柱的计算长度l0可按下列两个公式计算,并取其中的较小值:

式中:ψu、ψl——柱的上端、下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值;

ψmin——比值ψu、ψl中的较小值;

h——柱的高度,按表7.3.11-2的注采用。

⑴工程概况:某工程为十层框架错层结构,首层层高2m,第二层层高4.5m。其第一、二层结构平面图、结构三维轴侧图如图1所示。(图略)

(三)satwe软件的计算结果

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表1 柱1、柱2、柱3按照表7.3.11-2直接取值的计算长度系数

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表中数据依次为:柱号/首层cx/首层cy/二层cx/二层cy/

柱1是边柱,首层无梁,二层与三根梁相连;柱2也是边柱,首层下向有一根梁,二层与三根梁相连;柱3是中柱,首层、二层均与四根梁相连。

①表1中cx、cy的计算过程

②表2中cx、cy的计算过程

对于底层柱,由于柱底没有梁,所以程序自动取ψlx=0.1。

⑴采用公式(7.3.11-1)和(7.3.11-2)计算柱的计算长度系数时,程序采用以下原则计算梁、柱构件的刚度:

①没有按规范要求判断水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上这个条件;

②对于混凝土梁,程序采用架的刚度放大系数值恒为2.0;对于钢梁,则采用设计人员输入的梁刚度放大系数;

③程序对于另一端不与柱(墙)相连的梁按远端梁铰接处理;

④当梁的两端与柱铰接时.不考虑梁的刚度;

⑤当梁的一端与柱刚接、另一端与柱铰接时.对于混凝土梁,梁的刚度折减50%,并不受有无侧限的限制;对于钢梁,有侧限时折减50%,无侧限时不折减;

⑥当柱一端铰接时.则相应端梁与柱的刚度比取0.1;

⑦斜柱(支撑)刚度不考虑在约束刚度比的计算中;

⑧单向墙托柱、柱托单向墙,面内按固端计算,刚度比取10,面外按实际情况计算;

⑨双向墙托柱、柱托双向墙,双向刚度比均取10(柱端已定义为铰接的不在此列)。

⑵斜柱(支撑)的计算长度取1.0。

⑶地下室的越层柱,程序不能自动搜索,而按层逐段计算柱的计算长度系数。

⑷所有边框柱,其计算长度系数内定为0.75。

⑸对于混凝土柱,其计算长度系数上限为2.5,钢柱的计算长度系数上限为6.0。

⑹程序只执行现浇楼盖的计算长度系数,没有执行装配式楼盖的计算长度系数。

⑺目前的satwe软件对有吊车或无吊车的排架结构的柱计算长度系数仍按框架结构实行。

⑻对于satwe软件,设计人员修改柱计算长度系数后,不要再进行“形成saiwe数据”和“数据检查”等操作,而应该直接计算,否则程序仍然按照原来的计算长度系数进行计算。

(五)如何判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件?

由于目前的satwe软件没有直接判断“水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以上”这个条件的功能,因此需要设计人员自己进行判断,具体判断过程我们可以遵循以下步骤:

⑴在新版的 satwe软件中首先按照不执行《混凝土规范》7.3.11-3条的方法进行计算,从而得到所有荷载产生的总弯矩设计值;

⑵点取satwe软件“总信息”中“恒活载计算信息”里的“不计算恒活载”选项,然后进行计算,从而得到水平荷载产生的弯矩设计值;

⑶将头两步计算得到的弯矩设计值相比看是否满足《混凝土规范》7.3.11-3条中的条件;

⑷在选择弯矩设计值时要注意尽量选择同一工况荷载作用下的内力值。

第八章 梁上架柱结构的荷载导算

某工程为梁抬柱结构,共 30层,含 4层地下室,地震设防烈度为 8度,地震基本加速度为0.2g,如图1(a)所示,第四层的节书点1处为梁1和梁2的交点,该节点抬了一根的劲性混凝土柱1,该结构的第四层和第五层干面图如图1所示(图略)。

经计算,得到如下结果:

⑴柱1在恒载作用下的柱底轴力标准值为-586.5kn。

⑵结构总质量进行核核:

①pmcad软件中“平面荷载显示校核”里计算出的结构总质量为84012.4吨。

②satwe软件中质量文件wmass.out中显示的结构总质量为吨。

不同梁截面尺寸下的柱底轴力(单位:kn)

表中后面四个数据依次为梁1和梁2截面尺寸为/250×600/300×900/200×1200/500×1500/时的数据。

柱3和柱7在节点1的左和右,柱5和柱9在节点1的上和下,柱2在节点1的左下角,柱8在节点1的右下角,柱4在节点1的左上角,柱6在节点1的右上角。

⑷结果分析:产生这种情况的主要原因是梁的刚度太小,节点位移太大,从而使内力转移到其他的竖向构件中。

第九章 如何选择剪力墙连梁的两种刚度模型

在satwe软件中,剪刀墙连梁刚度的计算有两种模型,第一种为杆元模型,即连梁按照普通梁的方式输入,另一种为壳元模型,即连梁以洞口的方式形成。在设计中这两种刚度模型如何选择是设计人员非常关心的问题。

(一)剪力墙连梁变形的相对位移

⑴以双肢墙为例,采用连续化算法推导剪切变形与相对位移比的计算公式。

⑵剪力墙连梁变形的计算

⑶通过公式推导,得出剪切变形与相对位移比的计算公式:

⑷根据式(1),本文列出δν/δ和连梁跨高比之间的相对关系,如表1所示:

表1 δν/δ和连梁跨高比之间的相对关系

⑴连梁跨高比大干5.0时可按照普通梁输入;

⑵连梁跨高比小于2.5时可以洞口方式形成;

⑶连梁跨高比大于2.5,但小于5.0时可视具体情况酌情处理。

⑷连梁形成方式的不同,对结构的整体刚度、周期、位移以及连梁的内力计算都会产生影响。

第十章 板带截面法计算板柱剪力墙结构体系

(一)板往剪力墙结构体系的计算方法

(二)有限元法计算的问题

⑴局部应力的大小与有限元划分的大小密切相关,不便于设计人员掌握;

⑵用satwe软件的“复杂楼板有限元分杯”子菜单分析板柱剪力墙结构,其内力和配筋是以点值或极值的方式输出的。“点值”方式不利于确定配筋范围,“极值”方式又未免配筋太大,造成浪费。

(三)板带截面法的特点

⑴首先采用有限元法进行内力和配筋设计。

⑵根据设计人员已定义的骨架线(即相邻支座的连线,骨架线上有梁(包括虚梁)或剪力墙)划分板带。

⑶既能保证计算精度,又具备方便的后处理功能。

⑷目前的板带截面法,楼板荷载计算比较大。

参考文献:赵勇、李云贵、黄鼎业《基于有限元分析结果的混凝土板板带截面设计法》载《建筑结构》杂志2004年第8期。

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第十一章 弹性楼板的计算和选择

在外力作用下能够产生弹性变形的楼板。

(二)弹性楼板的造择与判断

⑴楼饭局部大开洞(图略)

⑵板柱体系或板柱—抗震墙体系:

《高规》第5.3.3条规定:对于平板无梁楼盖,在计算中应考虑板的平面外刚度的影响,其平面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计算。

根据《高规》的此项规定,板—柱体系要考虑楼板的平面外刚度,因此板柱体系要定义弹

性楼板(如图2所示)。(图略)

研究表明,对于框支转换结构,转换梁不仅会产生弯矩和剪力,而且还会产生较大的轴力,这个轴力不能忽略。在satwe软件中,只有定义弹性楼板才能产生转换梁的轴力。因此,对于框支转换结构,必须整层定义弹性楼板。

对于厚板转换结构,由于其厚板的面内刚度很大,可以认为是平面内无限刚,其平面外的刚度是这类结构传力的关键。因此,此类结构的厚板转换层应定义为弹性楼板。

⑸多塔联体结构:多塔联体结构的连廊定义为弹性楼板。

(三)四种计算模式的意义和适用范围

假定楼板平面内无限刚,平面外刚度为零。

①梁刚度放大系数的应用

《高规》第5.2.2条规定:在结构内力与位移计算中,现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以放大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.3~2.0。对于无现浇面层的装配式结构,可不考虑楼面翼缘的作用。

②适用范围:楼板形状比较规则的结构。

①楼板的平面内刚度和平面外刚度均为有限刚。

②适用范围:板柱体系或板柱-剪力墙结构。

①采用平面应力膜单元真实地反映楼板的平面内刚度,同时又忽略了平面外刚度,即假定楼板平面外刚度为零。

②适用范围:广泛应用于楼板厚度不大的弹性板结构中,比如体育场馆等空旷结构、楼板局部大开洞结构、楼板平面布置时产生的狭长板带(如图1(c)所示,图略)、框支转换结构中的转换层楼板、多塔联体结构中的弱连接板(如图3所示,图略)等结构。

①楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为有限刚。程序采用中厚板弯曲学元来计算楼板平面外刚度。

②适用范围:厚板转换层结构和板厚比较大的板柱体系或板柱-抗震墙体系。

a)要在pmcad软件的人机交互式建模中输入100mm×100mm的虚粱。虚梁在结构设计中是一种无刚度、无自重的梁,不参与结构计算。它的主要作用有以下三点:

☆为satwe或pmsap软件提供板的边界条件;

☆传递上部结构的竖向荷载。

☆为弹性楼板单元的划分提供必要条件。

b)采用弹性板3模式进行设计时,与厚板相邻的上下层的层高应包含厚板厚度的一半。

⑴工程概况:某工程为框支剪力墙结构,共30层,带一层地下室,地面以上第4层为框支转换层,地震设防烈度为8度,地震基本加速度为 0.2g,场地类别为三类场地土,中梁刚度放大系数取2.0,边梁刚度放大系数取1.5,转换层楼板厚度为180mm,结构体系按复杂高层计算,并考虑偶然偏心的影响。该结构的三维轴测图、框支转换层和框支转换层上一层的结构平面图如囹4所示。(图略)

将转换层楼板分别采用弹性板6、弹性膜和刚性板假定进行计算,该结构的周期、转换层处层间位移角和转换梁1的内力和配筋计算结果分别如表1、表2和表3所示。

------------------------

表2 转换层处层间位移角计算表

------------------------

表3 转换梁1的内力和配筋计算表

---------------------------

以上三张表中的后面3个数值依次分别为楼板条件是(/弹性板6/弹性膜/刚性板/)时的数值。

表4 相应工况下的荷载组合分项系数

----------------------------

①本工程刚性板假定下结构刚度大于弹性板6假定下结构的刚度。

②弹性膜假定下其结构的刚度最小,结构的位移和周期均最大。

③通过对表3的分析可以看出,三种计算模式下梁的负端弯矩和跨中弯矩相差并不大,但采用弹性板6和弹性膜假定下梁的跨中纵向钢筋的配筋面积明显大于采用刚性极假定下梁的配筋面积、这主要是由于框支梁按照拉弯构件设计造成的。在表3中,采用弹性板6和弹性膜计算模式时,框支梁会产生较大的轴力,而采用刚性板假定时,框支梁的轴力为0。

④由于弹性板6模式考虑了楼板的平面外刚度,因此,框支梁计算的安全储备降低,从表3可以看出,采用弹性膜假定计算出的框支梁1的弯矩、剪刀和轴力均大于采用弹性板6假定下的计算结果。在本工程中,这两种模式的计算结果虽然不大,但这种计算结果的差

异与楼板厚度有关,板厚越大,计算结果的差异也越大。

第十三章 次梁按主梁输和按次梁输的区别

这两种输入方式形成的次梁均可将楼板划分成双向或单向板,以双向或单向板的方式进行导荷。

⑴次梁按次梁输时,输入的次粱仅仅将其上所分配的荷载传递到主梁上,次梁本身的刚度不代入空间计算中,即对结构的刚度、周期、位移等均不产生影响。

⑵次梁按主梁输时,输入的次梁本身的刚度参与到空间计算中,即对结构的刚度、周期、位移等均会产生影响。

⑴次梁按次梁输时,次梁的内力按连续梁方式一次性计算完成,主梁是次梁的支座。

⑵次梁按主梁输时,程序不分主次梁,所有梁均为主梁。梁的内力计算按照空间交叉梁系方式进行分配。即根据节点的变形协调条件和各梁线刚度的大小进行计算。主梁和次梁之间没有严格的支座关系。

⑴本工程实例主要用于说明为什么有些悬挑梁在计算时没有按悬挑梁计算?

该工程局部悬挑梁的布置如图1所示(图略,图1显示的局部悬挑梁布置是平行的三道梁,上下两道为框架梁,中间为支承在另一方向上的框架梁上的连续梁,均有挑梁)。

如上图所示,从主框架梁中间悬挑出去的梁端负筋明显小于从柱悬挑出去的梁端负筋。

以下是这两种梁的内力计算结果:

表1 图中中间悬挑梁内力值

截面号/i/1/2/3/4/5/6/7/j/

---------------------------------------

表2 图中下部悬挑梁内力值

截面号/i/1/2/3/4/5/6/7/j/

---------------------------------------

通过梁的内力文件可以看出,从主框架梁中间悬挑出去的梁端负弯矩明显小于从柱悬挑出去的梁端负弯矩。

这主要是因为当这两种悬桃梁都按主梁输时,梁的内力计算按照空间交叉梁系方式进行计算。由于柱的线刚度大,变形小,因此对悬挑梁的约束能力强,则相应的梁端负弯矩大。而主框架梁的平面外抗扭刚度小,变形大,因此对悬桃梁的约束能力低,则相应的梁端负弯矩就小。

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第一章  建筑制图的基本知识

第二章  简单施工图的识读

第三章 砖混结构设计及构造的规定和要求

第四章 砖混结构的理论知识和抗震构造

第五章 房屋测量放线的基本知识

第六章  砖基础大放脚的摆砖撂底

第七章  砌筑难度较高的砌体

第八章  空斗墙的砌筑

第十章  砌筑工程的季节施工

第十一章 砖瓦工艺常见的质量通病及预防

第十二章 质量和安全事故的预防和处理

第一章  建筑制图的基本知识

建筑物的体型都很大,如果按投影实际尺寸画出视图,那是不可想象的。工程图纸都是按照一定的比例将建筑物缩小,才能在图纸上画出。我们看到的施工图纸都是经过缩小或(将小零件)放大后绘成的建筑物或零部件图。

图样的比例,应为图形与实物相对应的线性尺寸之比,以阿拉伯数字表示比例的大小,是以比值的大小来定的,如1:50大于1:100。反之也说明1:50比1:100缩小得少。

指北针:它是为了表示建筑物的方位。宜用细实线绘制,其形状如图1-1所示。针可以涂黑,尖头所指方向为北面。

定位轴线亦称轴线,它是表示建筑物的主要结构或墙体的位置线,也是建筑物定位的基准线。

定位轴线应用细点划线绘制。轴线都要编号,编号应注写在轴线端部的圆圈内。

平面图上轴线的编号宜标注在图样的下方与左侧。横向编号应用阿拉伯数字从左至右顺序编写;竖向编号应用大写拉丁字母从下至上顺序编写,见图1-2。

三、常用建筑材料的图例

建筑材料的图例是在图纸上表示某种材料的组成,可以省去许多说明和注解。

表1-1为常用建筑材料的图例,以供参考。

⑴尺寸界线、尺寸线及尺寸起止符号的画法可参示意图1-3。尺寸线、尺寸界线均用细直线绘制,尺寸起止符号一般应用中粗斜短线绘制,其倾斜方向应与尺寸界线成顺时针45°角,长度宜为2~3mm。

⑵图上尺寸的数字注写方法:尺寸数字应依据其读数方向注写在靠近尺寸线的上方中部。数字除总平面图外以毫米为单位,一般不注mm单位字样。

⑶尺寸的布置与排列:可见图1-4,图上第一条为窗口等尺寸线,第二条为开间尺寸线,第三条为总尺寸线。

在施工图纸上,不仅需要标明建筑物的平面和竖向尺寸,有的还要标明某一部分的高度。这种高度的标注称为标高,用标高符号绘制。

建筑图样上的标高符号,应按图1-5(c)、(d)所示形式以细实线绘制。其中总平面图上的标高符号用涂黑的三角形表示如图1-6。

建筑物上标高如图1-5(a)、(b)所示,其数字应以米为单位,注写到小数点以后第三位。零点标高应注写成±0.000,高于零点的标高不注“+”,负数标高应注“-”。

第二章  简单施工图的识读

看图必须掌握看图的方法,一般方法是:“由外向里看,由大至小看,由粗到细看,图样与说明结合看,建筑图与结构图对着看。”这样看就能收到较好的效果,但是图面上的各种线条纵横交错,各种图例、符号密密麻麻,看复杂施工图往往要花费较长的时间,才能把图看懂。因此在准确掌握看图方法的前提下,还要耐心、细心,弄懂图例、符号、线条等的含义,这样才能把图看懂。再有就是先从简单的施工图入手逐步过渡到看较复杂的施工图。

(1)图纸拿到手以后,应先把图纸目录看一遍,了解是什么建筑,工业还是民用,房屋还是构筑物,建筑面积有多大,建设单位是哪一家,设计单位是哪一家,图纸总共有多少张等。这样就对这份图纸表达的建筑类型有了初步的了解。

(2)按照图纸目录检查各类图纸是否齐全。

(3)先看设计总说明,了解建筑概况,技术要求等等,然后阅图。一般按目录往下看,先看总平面图,了解建筑物的地理位置、高程、朝向、以及有关建筑的情况。

(4)看完总平面图之后,接着看建筑平面图,了解房屋的长度、宽度、轴线尺寸、开间大小、平面布局等;再看立面图和剖面图,从而达到对这栋建筑物有一个总体的了解。通过看这三种图之后,能在脑子中形成这栋房屋的立体形象,能想象出它的规模和轮廓。

(5)在对建筑施工图有了总体了解之后,就可以从基础施工图开始一步步地深入看图了。从基础的类型、挖土的深度、基础尺寸、构造、轴线位置等开始仔细地阅读,按基础→结构→建筑(包括详图)这个施工顺序看图,遇到问题要记下来,以便在继续看图中得到解决,或到设计交底时提出来。

(6)在图纸全部看完之后,可按不同工种有关的施工部分将图纸再仔细阅读,如砌砖工序要了解墙多厚,多高,门、窗洞口多大,清水墙还是混水墙,窗口有没有出檐,用什么过梁等等。除了会看图之外,有经验的人还要考虑按图纸的技术要求,如何保证各工序的衔接,以及保证工程质量和安全作业等。

(7)随着施工实践经验的增长和看图知识的积累,在看图中还应该对照建筑施工图与结构施工图以及水电暖通设备图看看有无矛盾,构造上能否施工,支模时标高与砌砖高度能不能对口(俗称交圈)等等。

通过看图纸,详细了解要施工的建筑物,必要时要边看图边做笔记,记下关键的内容,以备查看。这些关键的内容包括轴线尺寸、层高、楼高;主要梁、柱的截面尺寸、长度、高度;混凝土、砂浆的强度等级等等。当然,在施工中不能一次就将建筑施工图全部记住,还要结合每个工序再仔细看与施工有关的部分图纸。总之,能做到按图施工无差错,才算把图纸看懂了。

在看图中如能把一张平面上的图形看成为一栋带有立体感的建筑形象,那就具有了一定的看图水平。这中间需要一定的实践经验,也需要具有一定的空间概念和想象力。当然这不是一朝一夕所能具备的,而是要通过积累、实践、总结才能获得。

第三章 砖混结构设计及构造的规定和要求

一、一般荷载作用下墙体的构造要求

(1)六层及六层以上房屋的外墙、潮湿房间的墙,以及受振动或高度大于6m的墙、柱所用材料的最低强度等级,应符合下列要求:

(2)在室内地面以下,室外散水坡顶面以上的砌体内,应铺设防潮层。防潮层材料一般情况下宜采用防水水泥砂浆,勒脚部位应采用水泥砂浆粉刷。

(3)承重的独立砖柱,截面尺寸不应小于240mm×370mm。

(4)空斗墙的下列部位,宜采用斗砖式眠砖实砌:

1)纵横墙交接处,其实砌宽度距墙中心线每边不小于370mm;

2)室内地面以下及地面以上高度为180mm的砌体;

3)搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板等构件的支承面下,高度为240~360mm,长度不小于740mm的砌体,其所用砂浆不应低于M2.5。

4)屋架、大梁等构件的垫块底面以下,高度为240~360mm,长度不小于740mm的砌体,其所用砂浆不应低于M2.5。

(5)跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁,其支承面下的砌体应设置混凝土或钢筋混凝土垫块,见图3-1。

当墙中设有圈梁时,垫块与圈梁宜浇成整体。

1)对砖砌体为4.8m;

2)对砌块和料石砌体为4.2m;

(6)对厚度小于或等于240mm的墙,当大梁跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加设壁柱,或采取其他加强措施:

2)对砌块和料石墙为4.8m。

(7)预制钢筋混凝土板的支承长度,在墙上不宜小于100mm;在钢筋混凝土圈梁上不宜小于80mm。

(8)山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部。风压较大的地区,檩条应与山墙锚固,屋盖不宜挑出山墙。

二、考虑过大的不均匀沉降时墙体的构造要求

当房屋有可能产生过大的不均匀沉降时,对于墙体的构造要求有以下几点:

(1)由于墙体的刚度一般说来取决于高宽,因此房屋的高宽比不宜过大。当房屋砌筑在软弱地基上,且预估沉降量较大(如大于12cm左右)时,高宽比宜小于或等于2.5。当为一般地基时,长高比可适当放大。

(2)在软弱地基上,房屋的平面形状应力求简单。对无高度差异(或无荷载差异)的一、二层房屋,其平面形状一般不受限制。三层或三层以上房屋的体型较复杂时,宜用沉降缝将其划分为若干平面形状规则且刚度较好的单元。

(3)墙体内设置圈梁或钢筋砖圈梁。其作用是增强房屋的整体刚度,承受由于不均匀沉降而在墙体内产生的拉应力。圈梁以设置在基础顶面和檐口部位对抵抗不均匀沉降的作用最为显著,如果房屋可能发生微凹形沉降,则基础顶面的圈梁作用较大;如果发生微凸形沉降,则檐口部位的圈梁作用较大。

1)在一般情况下,房屋可按下列要求设置圈梁:

A、圈梁宜连续地设在同一水平面上,并形成封闭状;当圈梁被门窗洞口截断时,应在洞口上部增设相同截面的附加圈粱。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于2h,且不得小于lm(见图3-2)。

B、钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同,但至少应达到当墙厚h≥240mm时,其宽度不宜小于2h/3。圈梁高度不应小于120mm。纵向钢筋不宜少于4φ8,绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑,箍筋间距不宜大于300mm。

C、钢筋砖圈梁应采用不低于M5的砂浆砌筑,圈梁高度为4~6皮砖。纵向钢筋不宜少于6φ6,水平间距不宜大于120mm,分上下两层设在圈梁顶部和底部的水平灰缝内,如图3-3所示。钢筋砖圈梁不需支模和浇混凝土,施工方便,但钢筋不易平直,因此质量较差,砌砖时需特别注意。

(4)沉降缝的设置方法和构造要求:设置沉降缝是消除由于过大不均匀沉降对房屋造成危害的有效措施之一。其作法是将房屋从屋顶到基础分开,自成若干整体性好的沉降体系单元。这些单元具有调整过大不均匀沉降的能力。

1)沉降缝的位置:沉降缝一般设置在平面形状复杂的房屋的转折部位;房屋高度或荷载差异处(包括局部地下室的边缘);过长房屋的适当部位;地基土的压缩性有显著差异处;房屋结构或基础类型不同处;分期建造房屋的交界处。

2)沉降缝宽度:设计时一般比较注意沉降缝的设置问题,但容易忽视沉降缝的宽度问题。而沉降缝处地基应力叠加,沉降量一般较大,缝两边独立单元容易发生倾斜,如果宽度不足,可能使沉降后的房屋顶部产生挤压破坏。对于软土地基上的沉降缝宽度可按表3-1规定的布置;对于一般地基上的沉降缝宽度,可酌情减少。

粘土砖空心砖砌体    粘土瓦或石棉水泥瓦屋盖

三、考虑收缩和温度变形时温度伸缩缝的构造要求

(1)为防止由于收缩和温度变化而引起墙体八字、水平裂缝,可根据具体情况采取下列预防措施:

1)屋盖上宜设置保温层或隔热层;

2)采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖;

(2)为防止房屋在正常使用条件下,由于温差和墙体收缩会引起墙体竖向裂缝,应在墙体上设置伸缩缝。伸缩缝应设在温度引起收缩所产生应力集中的地方和砌体薄弱处易发生裂缝的地方。温度伸缩缝的间距如表3-2所示。

伸缩缝一般采用“双墙方案”,该种方案对防雨水有利,它和沉降缝的区别是:沉降缝从基础到屋盖完全分开;伸缩缝在防潮层以上分开,保证各独立单元能自由伸缩。基础部分由于埋在地下,温度变化不大,可以不分开。考虑房屋的沉降缝可兼作伸缩缝用,伸缩缝的宽度一般不小于30mm,缝内应嵌以软质可塑材料,如沥青麻丝等。在墙面用防水金属等材料盖缝较为美观。

第四章 砖混结构的理论知识和抗震构造

(一)砖混结构主要构件的构造及作用

1.墙体在房屋建筑中的作用

砖石墙体是砖混结构房屋中的主要构件。它的作用有:

⑴承重作用:屋盖和楼板支承在墙上,上层的墙支承在下层的墙上。因此墙体在竖向承受由屋盖及楼板、墙自身重量的荷载。同时它还承受风力、地震力等水平方向的荷载。最后把这些荷载传递到基础和地基上去。

(2)围护作用:墙体可保持建筑物的内部不受风、雨、雪等的侵袭,并起到保温、隔热、隔声作用,保证室内有良好的生活和工作环境。

(3)分隔作用:房屋内的纵、横墙体,把建筑物分隔成不同用途的房间,以满足不同使用的要求。这些墙的交错组合,也给房屋增加足够的刚度。

楼板是承担楼面上的荷载的横向水平构件。砖混结构中的板主要有预制预应力多孔板和现浇板两种。前者施工速度快,但整体性差些;后者整体性较好,但施工周期较长且材料耗费较多。它们的作用虽然相同,但构造上却各有特点,现分述如下:

(1)现浇钢筋混凝土板的构造:板支承于梁及纵墙上,梁支承于墙或柱上。一般墙上(或板底)均设圈梁,板与圈梁相连接。

(2)预应力多孔板的构造:预应力多孔板常用于砖混结构房屋中,一般板厚11~12cm,有五孔、六孔两种。板按荷载等级分为1号、2号、3号三种,1号板用于屋面,2号、3号板荷重较大,常用于楼面。由于多孔板是空心的,搁置于墙上的板头局部抗压强度较低,所以必须用混凝土堵头,多孔板的两侧边不可嵌入墙内。

由于多孔板是相互分开的搁置于墙(梁)上,因此必须采取措施使楼(屋)面的板连成整体,其连接构造如下:

1)板与板的连接:板缝需用C20细石混凝土灌捣密实,板缝的下端宽度以10mm为宜。

2)板与墙、梁的连接:预制板搁置在墙上应有20mm的铺灰,其中10mm为座灰。铺灰材料采用与砌体相同强度的砂浆,但不应低于M5。

⑴圈梁的构造:圈梁一般应设置于预制板同一标高处或紧靠板底,截面高度不宜小于120mm,按抗震设防的要求,纵墙承重时每层均应设置圈粱,横墙承重时应按《建筑抗震设计规范》(GBJll--89)的规定布置圈梁。圈梁应闭合,遇有洞口应上下搭接。

⑵圈梁的作用:圈梁的主要作用一是提高房屋的空间刚度,增加建筑物的整体性,防止因不均匀沉降、温差而造成砖墙裂缝;二是提高砖砌体的抗剪、抗拉强度,提高房屋的抗震能力。

4.构造柱的构造及作用

(1)构造柱的构造:按照抗震设防的要求,砖混结构应按规定设置构造柱。构造柱最小截面可采用240mm×180mm,纵向钢筋宜≥4φ12,箍筋间距不宜大于250mm,且在柱上下端适当加密。

构造柱与墙接合面,宜做成马牙槎,并沿墙高每隔500mm设2φ6拉结筋,每边伸入墙内不小于1m,构造柱的马牙槎从柱脚或柱下端开始,砌体应先退后进,以保证各层柱端有较大的断面。

构造柱应与圈梁可靠连接,隔层设置圈梁的房屋,应在无圈梁的楼层增设配筋砖带。

构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或锚入浅于500 mm的基础圈梁内。

出屋面的建筑物,构造柱应伸到顶部,并与顶部圈梁连接。

(2)构造柱的作用:构造柱可以加强房屋抗垂直地震力的能力,特别是承受向上地震力时,由于构造柱与圈梁连结成封闭环形,可以有效地防止墙体拉裂,并可以约束墙面裂缝的开展。

通过构造柱的设置,可以加强纵横墙的连接,也可以加强墙体的抗剪、抗弯能力和延性,从而提高抗水平地震力的能力。

此外,构造柱还可有效地约束因温差而造成的水平裂缝的发生。例如,女儿墙设置了构造小柱,就很少发生屋顶面处的水平裂缝。

挑梁、阳台和雨篷都是砖混结构中的悬挑构件。阳台、雨篷有梁式和板式两种。梁式结构由挑梁和简支板组成,板式结构类似变截面的挑梁。

挑梁在墙根部承受最大负弯矩,截面的上部受拉,下部受压。故截面的上端钢筋为受力钢筋,下端为构造钢筋。

挑梁伸人墙内长度的确定,要考虑由于梁悬挑而引起的倾覆因素。伸人墙内的梁越长,压在梁上的墙体重量越大,抵抗倾覆的能力愈强。所以规范规定:挑梁纵向受力钢筋至少应有1/2的钢筋面积伸人梁尾端,且不少于2φ12。

阳台承受在其上面活动的人、物荷载及自重,挑梁则承受阳台板传来的荷载,并通过伸入墙内的拖梁防止阳台的倾覆。另一方面阳台又起遮雨的作用。拖梁深入墙内的长度一般设计图上均注明约为挑出的长度的1.5倍,砌砖时应予以留出;此外,阳台面的泛水与防水亦应予以重视。

楼梯是楼层间的通道,它承担疏通人流、物流的作用。楼梯由楼梯段、楼梯梁、休息平台构成。在构造上分为粱式楼梯和板式楼梯两种。

一般情况下,现浇楼梯的踏步板不宜直接支承在承重墙上,因为支承在承重墙上会造成施工复杂且削弱砖墙的承载力。起步(首层)宜设置在基础梁上。

(二)砖混结构产生裂缝的原因和预防

有时我们会发现某些建筑刚建好,或才建几年,就出现了各种不同的裂缝,还有些裂缝时大时小,有些裂缝不断开展,甚至危及建筑物的安全使用。因此,必须弄清产生裂缝的原因,以便制定有效的防止措施。一般来讲,砖混结构产生裂缝的主要原因有以下几个方面:

(1)由于房屋长度过长,虽是均匀沉降,却也产生裂缝。这类裂缝一般多集中在门、窗和洞口附近,有一定的规律性。

1)裂缝大部分发生在纵墙上,较少发生在横墙上。这主要是由于纵墙较长,刚度相对较小的缘故。

2)裂缝的位置和分布情况与沉降曲线(即房屋实际沉降分布情况)有密切关系。当沉降曲线为微凹形时,裂缝在房屋下部较多,裂缝宽度下大上小,裂缝对称于中间,呈正八字形,当沉降曲线为微凸形时,裂缝在房屋上部较多,宽度上大下小,呈倒八形,裂缝的分布多集中于沉降曲线相对弯曲较大的部位。

3)房屋各部分高差较大时,裂缝多产生在低层部分;房屋各部分荷载相差悬殊时,裂缝多产生在荷载较轻的部分。

4)裂缝一般为斜向的(45°左右),多集中在门窗洞口附近.这是由于房屋产生不均匀沉降后,墙体发生剪切变形的缘故。因为窗口处容易产生应力集中,所以大多数裂缝从窗口的两个对角向外发展,靠近窗口处裂缝宽度较大。

对于房屋由于过大不均匀沉降而引起墙体的裂缝,可根据具体情况采取下列措施:

1)合理设计平面形状和高宽比;

3)加强房屋的整体刚度;

(2)由于墙体收缩和温差而产生裂缝。这种裂缝一般均为竖向裂缝,并在房屋较长的情况下容易发生。有时不仅一道,而有多道,往往出现在房屋刚度薄弱处。为了避免这种裂缝的产生,应设置伸缩缝。

(3)由于钢筋混凝土屋盖受温度变化影响和砌体伸缩变形而引起墙体裂缝。一般说来有以下几种情形:

1)女儿墙根部和平屋面交接处的水平裂缝。主要原因是气温升高后,混凝土屋面板沿长度方向的伸长比砖墙大,因此对墙体形成外推力而产生。温度愈高,屋面板伸长愈长,面层愈密实愈厚,这种外推力愈大,裂缝就愈严重。

2)屋面板下边外墙的水平裂缝和转角裂缝。这种裂缝一般出现在无女儿墙的屋顶上。

3)内外纵墙和横墙的八字裂缝。这种裂缝多分布在房屋墙面的两端,或在门窗洞口的内上角和外下角,呈八字形。主要原因是气温升高后,屋面板沿长度方向的伸长比砖墙大,使顶层砖墙受拉、受剪。拉应力和剪应力分布大体是中间为零、两端最大。因此,八字裂缝多发生在墙体两端附近。

4)顶层墙体的其他水平裂缝:在比较高大、宽敞的房屋顶层外墙上,常发生一些水平裂缝,位置一般在窗口上下水平处,由墙体里面逐渐向外扩展,有壁柱的墙体常常连壁柱一起裂通。主要原因也是升温后屋面板的纵向变化比外墙大,外墙在屋面板支承处因受屋面变形产生的水平推力而造成裂缝。

对以上裂缝的预防措施一般有以下几个方面:

1)设置伸缩缝。伸缩裂缝产生的主要原因是由于砖砌体限止了钢筋混凝土构件的变形,在砌体中产生了过大的拉应力。如果将过长的房屋用缝分成几个长度较小的独立单元,使每个单元的相对变形减小,使其产生的拉应力小于砌体的抗拉强度,就能防止裂缝的产生。

2)屋面板上设置保温层和隔热层,以减小钢筋混凝土屋面板的温度伸缩。

3)宜采用装配式有檩体系的钢筋混凝土屋面和瓦材屋面。

4)加强顶层墙体的抗拉强度。如砖配筋或设屋顶圈梁等。

5)如有女儿墙的建筑,则沿女儿墙每隔一定长度设置钢筋混凝土小柱,并和女儿墙压顶配置的水平钢筋连接成整体。

(4)由于一座房屋内楼层的错层而产生的裂缝。这种裂缝一般发生在错层处,裂缝为竖向展开,中间宽、二头尖。其原因是收缩和温度变化造成。因钢筋混凝土楼盖发生伸缩变形时,在错层处的墙体阻止楼盖的伸缩,因而在墙体上产生较大的推拉力,使砌体开裂。

为防止这种裂缝的发生,应在错层处做成双墙,把房屋两部分分开。

(5)局部受压过大造成砌体裂缝。由于砖混结构是由两种强度相差较大的材料组成,一种是砖砌体,一种是钢筋混凝土构件。如果在构造上有所疏忽,如在大梁、阳台挑梁下部荷重较大,但又未设置梁垫,往往会由于局部压力超过砖砌体可以承受的范围,则在该砌体处产生裂缝。

(6)在多层房屋首层的窗台下墙面出现裂缝。这种裂缝的产生,是由于窗两边的窗间墙,将上部荷载向下传送给基础时,地基产生的反力作用。当反力作用在窗口时,由于窗口空洞使窗下墙发生弯曲变形,而产生窗台下裂缝。

防止这种裂缝产生的办法是在窗台下几皮砖中加些钢筋砌体,以防止地基反力作用时发生裂缝。

(7)地基不均匀沉降和地震造成的裂缝。这两种裂缝,往往危害较大,而又不是在房屋本身采取措施就能解决的。这就要在施工前做好预防工作。如对地基的勘探验收要准确;地震区应做好抗震构造的设置和施工,从而防止这类裂缝的发生。

(三)砖混结构房屋的抗震知识

地震分为陷落地震、火山地震、构造地震三类。陷落地震是因地下洞穴突然塌陷造成。局部性大,震动相对较小。火山地震是由于火山爆发而引起的,这种地震只在有火山的地带才会产生,也具有地区的局限性。世界上绝大多数地震属于构造地震,形成构造地震的原因一般是由于地球内部不断地运动,致使在地壳岩层内积聚了大量的内能,这些内能所产生的巨大的力作用在岩层上,使原始水平状态的岩层发生变形。但在岩层脆弱部分,当岩层承受不了强大力的作用时,岩层便产生了断裂和错动。这种断裂和错动的强大力就是地震。这种地震影响面大、危害严重,是房屋抗震的主要对象。

地震的大小和强烈的程度,在国际上用震级和烈度表示。

(1)震级:震级是地震时发出能量大小的等级,国际上用地震仪来测定,一般分为九级。震级越大地震力也越大。

(2)烈度:烈度是地震力对人产生的震动感受以及对地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。一次地震由于各地区离震中距离不同,一般来说,距震中越远,地震影响越小,烈度就越低。震中点的烈度称“震中烈度”。对于浅源地震,震级与震中烈度大致成对应关系,如表5-1所示为震中烈度与震级的大致对应关系表。

目前我国采用的地震烈度表划分为12个等级。

在日常生活中,人们往往把震级和烈度两者混同起来,这是不对的。为了弄清这两个不同的概念,我们用个比喻来说明。以地震的震级比作炸药量(吨位)、那么炸弹对不同地点的破坏程度好比烈度。每次地震只有一个震级,就好比炸弹只有一个吨位一样,是个常数。而烈度就有不同,就象炸弹炸开后,距离远近不同,遭到的破坏程度也不一样。

2.地震对房屋的破坏作用

地震时,地震力给地壳竖向的震动力和横向的水平晃动力,由此引起建筑物产生上下颠动和左右晃动。这种震动力和建筑设计时考虑的受力情况完全不同。它是一种与建筑物本身的重量、高度、刚度有关的惯性力。地震突然发生时,建筑物受到这种惯性力的反复作用,重者遭到破坏,轻者产生裂缝。

砖石砌筑的房屋,往往是先由竖向震动力把砌体颠松,再在水平力晃动下破坏或倒塌。建筑物如果很高,在水平晃动时,上部的摆动就大,如果设防不好或烈度很大,那么就容易上部先破坏。反之,低矮且整体性好的房屋,就不容易发生破坏。再有房屋体形外有附加结构,如阳台,雨篷、女儿墙等,在地震晃动时就给建筑物增加了一个附加惯性力,房屋最容易在该处破坏。

为了防止地震力的破坏,砖石结构房屋必须设置抗震构造措施,以减少地震对房屋的破坏。

3.建筑物抗震原则和要求

地震虽然是一种偶然发生的自然灾害,但只要做好房屋的抗震构造和措施,灾害是可以减轻的。一般措施如下:

(1)房屋应建造在对抗震有利的场地和较好的地基土上。有利的场地是指不选择陡坡、峡谷、山包、深沟等地段建造房屋,因为这些地段在地震时会发生滑坡、沉陷等次生灾害,加剧房屋的破坏。选择良好的地基是指基础应埋置在粘土、砂砾土等地质原土层上,避免房屋建在粉砂,淤泥、古河道、杂填土上。同时土质要求均匀一致,若遇到土质不同,一定要设置沉降缝与抗震缝一类的缝,把建筑物分成不同的单体。

具有较深的基础和地下室的房屋,由于地震时房屋四周有土体的约束,同时建筑物重心相对较低,对抗震有利。

(2)房屋的自重要轻。自重轻的房屋,地震时产生的惯性力就小,同时不要建造头重脚轻基础浅的房屋,这种房屋对抗震不利。因此要避免建造突出屋面的塔楼、水箱、烟囱,并使建筑物的重心下降。如确需设置这类房屋体形外的附加结构,则应加强这些结构与房屋的整体连接。

(3)建筑物的平面布置要力求形状整齐、刚度均匀对称,不要凹进凸出,参差不齐。立面上亦应避免高低起伏或局部凸出。体长的多层建筑要设置抗震缝。抗震缝把房屋分成若干个体型简单、具有均匀刚度的封闭单元,使各单元独立抗震,比整个房屋共同抗震有利得多。

(4)增加砖石结构房屋的构造设置。由于砖石结构房屋是由松散的原材料组合而成的,为了提高抗震性能,目前普遍增加了构造柱和圈梁的设置。构造柱可以增强房屋的竖向整体刚度,一般设在墙角、纵横墙交接处、楼梯间等部位。其断面不应小于18cm×24cm,主筋一般采用4φ12以上钢筋,箍筋间距小于25cm。墙与柱应沿墙高每50cm设2φ6钢筋连接,每边伸入墙内不应少于1m。构造柱要与圈梁连接,对整个砖砌房屋起到箍套捆绑作用,以加强房屋的整体性,增加刚度,提高抗震能力。圈梁应沿墙顶做成连续封闭的形式,圈梁截面高度不应小于12cm,配筋一般为4φ12。

施工时对构造柱根部的砂浆杂物要清理干净,并浇水湿润,以保证结合牢固和上下连接的整体性好。

(5)提高砌筑砂浆的强度等级。抗震措施中重要的一点是提高砌体的抗剪强度,一般要用M5以上的砂浆。从实际试验中发现M10的砂浆比M2.5的砂浆的抗剪强度大一倍,所以提高砂浆强度是一项极有效的抗震措施。为此,施工时砂浆的配合比一定要准确,砌筑时砂浆要饱满,粘结力强。

(6)加强墙体的交接与连接。当房屋有抗震要求时,不论房间大小,在房屋外墙转角处应沿墙高每50cm(约8皮砖),在水平灰缝中配置3φ6的钢筋,每边伸入墙内1m。砌时一定要用踏步槎接槎。

4.砖混房屋抗震构造柱和圈梁

(1)多层房屋砌体结构首先要控制建造高度。还应注意砖房的层高,不宜超过4m;砌块房屋的层高,不宜超过3.6m。

(2)多层砖砌房屋应设置构造柱,构造柱可用钢筋混凝土材料建造。

构造柱应沿整个建筑物高度对正贯通,严禁在层与之间构造柱相互错位,构造柱可以不单独设置基础,但应伸入室外地面下500mm,或锚入基础圈梁内。设构造柱的墙体,砖的强度等级不宜低于MU7.5,砂浆强度等级不宜低于MU2.5。

(3)多层砖砌房屋的现浇钢筋混凝土圈粱设置,应符合下列要求:

1)6-8度设防的砖拱楼盖或屋盖房屋,各层所有墙体均应设置圈梁。

2)圈梁的配筋要求是:烈度6、7度地区,最小纵筋规格为4φ8,最大箍筋间距为250mm;烈度8度地区,最小纵筋4φ10,箍筋间距≤200mm;烈度9度地区,最小纵筋4φ12,箍筋间距≤150mm。

(4)构造柱和圈梁的钢筋一般要采用1级钢筋;混凝土强度不宜低于C15。

(5)墙与构造柱连接,砖墙应砌成大马牙槎,每一大马牙槎沿高度方向的尺寸不宜超过30cm,应先退后收。

(6)构造柱必须与圈梁连接,在柱与圈梁相交的节点处应适当加密柱的箍筋,加密范围在圈梁上、下均不应小于1/6层高或45cm,箍筋间距不宜大于10cm。

第五章 房屋测量放线的基本知识

测量放线是利用各种测量仪器和工具,对建筑场地上地面点的位置进行度量和测定的工作。在建筑工程施工中,为建造一座房屋或一座构筑物,要将施工图上设计好的建筑物测设到地面上,这是施工测量和定位放线的主要任务。砖瓦工的施工操作离不开定位放线工作,因此了解定位放线的一些初浅知识和会抄平、检查放线、识龙门板桩、轴线等,是初级砖瓦工应知的范围。本部分内容将介绍施工测量和放线的一般知识。

(一)测量的仪器和工具

水准仪是用来测定大地高程和建筑标高的仪器,在施工测量中称为抄平所用的仪器,使用水准仪并配备用于读数的水准标尺,就可以进行水准测量与标高测设。

水准尺是配合水准仪进行水准测量的工具。

经纬仪是用来测量、测设角度的仪器。

(1)钢卷尺:钢卷尺一般有长30m和50m的两种,尺上刻划到毫米(mm)。钢尺主要用来丈量距离。在放线中量轴线尺寸、房屋开间、竖直高度等。

(2)线锤(又称锤线球):在放线中线锤是必不可少的工具。它在吊垂直、经纬仪对中,以及地不平时丈量距离,就必须一头悬挂线锤使尺水平而量得距离,如图5-1所示。

(3)小线板:在放线过程中长距离的拉中线,或放基础拉边线时都要用它,如图5-2所示。

(4)墨斗和竹笔:它主要是弹墨线时用,也是目前放线中常用的工具,使用墨斗时墨水不宜过多,墨水过多弹线时线弹得很粗,或线边有花点造成线不准确,如图5-3所示。

(5)其他工具:放线中还要用的工具有斧子、大锤、小钉、红蓝铅笔、木桩等。

(二)房屋定位和放线的方法

施工现场房屋定位的基本方法一般有四种:依据总平面图建筑方格网定位;依据建筑红线定位;依据建筑的相互关系定位;依据现有道路中心线定位。

房屋平面的定位只是解决平面位置的问题,在竖向则要进行空间定位,也就是标高测定。房屋标高的测定一般是利用周围地段现有的标高来测定房屋的标高。

所谓龙门板是开挖基槽时放在房屋四大角或横跨在基槽上的木板桩,用它来标出基槽宽度及中心轴线。同时将板两端钉在木桩上,并使板的上平面高度定为房屋的±0.00标高,以便挖土时据此往下推算尺寸及砌砖时控制基础轴线。

放线施工的目的归纳起来就是按照施工图纸上的数据,定出房屋建筑各部位的施工尺寸,从总体上讲定出房屋的位置尺寸,从局部上讲定出基础、柱子、墙、门窗、屋架等施工尺寸,这些尺寸就是平面位置与竖向标高。在放线施工中,基础放线是关键。基础放线施工有三项工作,即轴线控制、基槽标高测定、把轴线和标高引入基础。

(三)砖瓦工如何检查放线和皮数杆

1.基槽垫层上引入轴线以后,砖瓦工应用钢卷尺对轴线尺寸检查一遍,查看有无差错。经检查无误后,才可以按图上所标出的基础大放脚的宽度,由轴线向两侧量出尺寸逐个弹线,在弹线同时把附墙砖垛、管道穿墙孔洞位置一起弹出线来,以便砌砖。

2.用水准仪抄平。在预先埋好的木桩上抄出皮数杆下端的水平线,并在木桩上划出一道红痕线。钉皮数杆时,只要将皮数杆的下端水平线和木桩上抄好的水平线重合钉牢即可。

3.有了轴线、大放脚线和皮数杆,砖瓦工即可摆砖撂底砌筑基础。上部墙身的查线查皮数杆也是相同的道理。

第六章  砖基础大放脚的摆砖撂底

(一)砖砌基础的大放脚摆砖

检查放线→垫层标高修正→摆底→收退(放脚)→正墙→检查、抹防潮层完成基础。

(1)检查放线:砖基础大放脚摆底前应先检查基槽尺寸、垫层的厚度和标高,及时修正基槽边坡偏差和垫层标高偏差。其次检查垫层上弹好的墨线正确与否,皮数杆有无立好,如龙门板已经拆除,则基槽边坡上应弹有中心线。

砖基础应根据中心线,弹出大放脚的边线,基础皮数杆上应标明大放脚收退要求及防潮层位置等,如图6-1所示,然后以此摆底。

(2)垫层标高修正:基础大放脚垫层标高要利用皮数杆拉线,检查垫层标高(水平)是否合适,如果高低偏差值比较大,则要用C1O细石混凝土找平,严禁在砂浆中加细石及砍砖包盒子。如偏差值比较小,可在砌筑过程中逐皮纠正。找平层修正宽度应两边各大于大放脚50mm,找平层应平整,以保证上部砖大放脚首皮砖为整块砖,且水平灰缝厚度控制在lOmm左右。

(3)摆底:垫层标高修正结束,可开始排砖撂底。基础大放脚的摆底,关键要处理好大放脚的转角,处理好檐墙和山墙相交接槎部位。为满足大放脚上下皮错缝要求,基础大放脚的转角要放七分头,七分头应在山墙和檐墙两处分层交替放置,不管底下多宽,其规律总是如此,一直退到实墙,再按墙的摆砌法砌筑。大放脚砖头缝摆砌宽度应为8~12mm,以lOmm为合适。基础大放脚转角处的摆砖法见图6-2。

等高式大放脚是每两皮一收,每次收进l/4砖(60mm).其n/l=2.0;间隔式大放脚是两层一收及一层一收交错进行,每次收60mm,其n/l=1.5,见图6-3。也有少数墙一边收一边不收,所以施工前要看清图纸,但方法基本相同。

砖基础大放脚摆底,宜先从摆放转角开始。先摆转角,转角摆通后,盘砌几皮砖再按转角为标准,以山丁檐跑的方法摆通全墙身,按皮数、双面拉水平线进行首皮大放脚的摆底工作。有高低台的基础,应从低处砌起并由高台向低台搭接。如设计无要求,搭接长度不应小于基础扩大部分的高度。

(4)收退(放脚):砖基础大放脚摆底工作结束,即开始砌筑大放脚。砌筑大放脚,关键要掌握好大放脚的收退方法。砖基础大放脚的收退,应遵循“退台压顶”的原则,宜采用“一顺一丁”的砌法,退台的每台阶上面一皮砖为丁砖,这样传力效果好,砌筑完毕填土也不易将退台砖碰掉。间隔式大放脚收一皮处,应以丁砌为主。基础大放脚的退台从转角开始,每次退台必须用卷尺量准尺寸,中间部分的退台应依照大角处拉准线进行,不得用目测或砖块比量,以免出现偏差。

(5)正墙:基础大放脚收退结束即为正墙身。砖基础大放脚收退到正墙身处,必须利用龙门板检查墙身位置的准确度,并弹出墙身中心线,检查下部大放脚皮数与标高是否一致,如不一致应及时修正。基础正墙首皮砖要求用丁砖排砌,并保证与下部大放脚错缝搭砌,最后一皮砖也要求用丁砖排砌。

砖基础正墙砌筑,起到承上起下作用,有较高的质量要求。应掌握的要点是,砌筑时随时检查垂直度、平整度和水平标高,盘角高度不宜超过5皮砖,并用线锤吊直修正。

(6)检查、抹防潮层完成基础:砖基础正墙结束(砌到±0.000以下60mm)时,应及时检查轴线位置,垂直度和标高,检查合格后做防潮层。防潮层的做法很多,若采用防水砂浆防潮,则防潮层的水平标高应经过测量,厚度不宜低于20mm,所用1:25水泥砂浆掺3%~5%水泥重量的防水剂。防潮层铺抹后待收水随即用铁抹子压光,即完成砖基础施工。

(二)应注意的操作要求和应进行的质量预控

1.防止基础墙身位移过大的操作要求

基础墙身位移过大的主要原因是大放脚两边收退不均匀,砌到基础墙身时,未拉线找出正墙的轴线和边线,或者砌筑时墙身垂直偏差过大。

解决此质量问题的操作要求如下:大放脚两边收退应用尺量收退,使其收退均匀,不得采用目测和砖块比量的方法。基础收退到正墙时必须复准轴线后砌筑,正墙还应经常对墙身垂直度进行检查,要求盘头角时每5皮砖吊线检查一次,以保证墙身垂直度。

2.防止墙面平整度偏差过大的操作要点

墙面平整度偏差过大的主要原因是因为一砖半以上的墙体未双面挂线砌筑,还有砖墙挂线时跳皮挂线,另外还有舌头灰未刮清所至。

其操作要点是:砖墙砌筑挂线应皮皮挂线不应跳皮挂线,一砖半以上墙必须双面挂线。砌筑还要随砌随清舌头灰,做到砖墙不碰线砌筑。

3.防止基础墙交圈不平的操作要求

基础墙交圈不平的主要原因有:水平未抄平,皮数杆木桩不牢固、松动,皮数杆立好后水平标高的复验工作不够,皮数杆不平引起基础交圈不平或者扭曲。

要解决这个质量问题,操作时应在每个立皮数杆的位置上抄好水平,立皮数杆的木桩应牢固、无松动,并且立好的皮数杆应全部复核检查符合后才可使用。

4.留槎与接槎的操作要求

基础砌体的转角处和交接处应同时砌筑,因此在基础大放脚摆底时应尽量安排使内外墙体同时砌筑。对不能砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎。砖砌体的斜槎长度不应小于高度的2/3。如临时间断处留斜槎确有困难时,除转角外也可留直槎,但必须做成阳槎,并加设拉结筋,拉结筋加设应符合施工规范要求和抗震规范要求。

5.防止水平灰缝高低和厚薄不匀的操作要求

这一问题主要反映在砖基础大放脚砌筑上,要防止水平灰缝高低和厚薄不匀问题产生,应做到盘角时灰缝均匀,每层砖要与皮数杆对平。砌筑要左右照顾,线要收紧,挂线过长时中间应进行腰线,使挂线平直。

第七章  砌筑难度较高的砌体

(一)砌6m以上清水墙的大角

准备工作→确定组砌方法→摆砖撂底→盘角留槎→检查角的垂直、兜方、游丁走缝→继续组砌到标高。

1)施工准备:由于6m以上高度的清水墙角要达到垂直平整、外观清晰美观的要求,因此砌筑前应认真做好施工准备。首先,必须对基层(底层墙基)进行放线的检查,例如轴线边线是否兜方,各墙角处的皮数杆在同一层标高是否一致。其次,应准备好必要的检测工具,例如托线板、线锤、靠尺、兜方尺以及挂线用的线板、定线器等。施工准备完成后才可摆砖撂底。

2)材料准备,清水墙对砖的外形质量比混水墙要求高。砖应达到尺寸准确,棱角方正,不缺不碎,砖的色泽还应一致;砂的粒径级配应符合中砂要求,应避免颗粒过大而使灰缝厚薄不匀,使外墙水平缝不均匀而失去美观。其他材料准备和砌一般砖墙相同。

3)操作准备:对基层的检查如发现不符合要求的应进行纠正。如第一皮砖的灰缝过大,则均应用C20细石混凝土找平至与皮数杆相吻合的位置。检查相配合的脚手架是否符合使用要求。随后进行砂浆拌制,砖块运到操作地点,轻装轻卸。

(2)确定组砌方法;一般清水墙的组砌形式是以外观达到美观为原则,大多采用满丁满条或梅花丁组砌形式。一般遵循山丁檐跑来盘角,同时要考虑七分头的位置是放在头一块还是放在第二块。整个的组砌必须与全部摆砖撂底结合考虑。

(3)摆砖撂底:摆砖是对角两边的延伸墙(山墙或檐墙)全部进行干摆砖,砖与砖之间空出竖向灰缝约1cm左右的宽度。摆砖时要考虑墙身上的窗口位置,窗间墙是否赶上砖的整数(俗称是否好活),如果安排不合适可以适当调整窗口位置1~2cm,达到使墙面摆砖合理。通过摆砖对砌墙(尤其是大角)做到心中有数。撂底工作在摆砖的基础上进行,关键要做到保证上部砌筑灰缝均匀适当。。

(4)墙角的砌筑:6m以上清水墙角砌筑的特点是高度高,垂直度、游丁走缝难以掌握,同时还影响檐墙和山墙砌筑的准确性。因此,砌好6m以上高度的清水墙角,除必须有熟练的基本功和运用所掌握的操作要领外,还要在操作中一丝不苟地认真检查。

清水墙大角应先砌筑1m高左右,在砌筑时挑选棱角方正和规格较好的砖砌筑。大角处用七分头一定要打制准确,其七分头长度应为180mm。有条件的可事先用砂轮锯切好。七分头

1.结构设计的过程(了解) 本文是送给刚接触结构设计及希望从事结构设计的新手的,其目的是使新手们对结构设计的过程以及结构设计所包括的内容有一个大致的了解,请前辈们不要见笑了,新人们有什么问题也可以在贴中提出来,大家共同讨论,共同进步.. 1,看懂建筑图 结构设计,就是对建筑物的结构构造进行设计,首先当然要有建筑施工图,还要能真正看懂建筑施工图,了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法,建筑物是一个复杂物体,所涉及的面也很广,所以在看建筑图的同时,作为一个结构师,需要和建筑,水电,暖通空调,勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后,作为一个结构师,这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了. 2,建模(以框架结构为例)(关键) 当结构师对整个建筑有了一定的了解后,可以考虑建模了,建模就是利用软件,把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来,然后再利用软件的计算功能进行适当的调整,使之符合现行规范以及满足各方面的需要.现在进行结构设计的软件很多,常用的有PKPM,广厦,TBSA等,大致都差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述,有兴趣的可以看看,每个软件的操作说明书(好厚好厚的,买起来会破产)。每个软件都差不多,首先要建轴网,这个简单,反正建筑已经把轴网定好了,输进去就行了,然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的确定需要一定的经验,作为新手,刚开始无法确定也没什么,随便定一个,慢慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念,柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用...不过建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网,作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易确定一点,主梁按1/8~1/12跨度考虑,次梁可以相对取大一点主次梁的高度要有一定的差别,这个规范上都有要求。而主次梁的布置就是一门学问,这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面.总的原则的要求传力明确,次梁传到主梁,主梁传到柱.力求使各部分受力均匀。还有,根据建筑物各部分功能的不同,考虑梁布置及梁高的确定(比如住宅,在房中间做一道梁,本来层就只有3米,一道梁去掉几十公分,那业主不骂人才怪...)。梁布完后,基本上板也就被划分出来了,当然悬挑板什么的现在还没有,需要以后再加上...,梁板柱布置完后就要输入基本的参数啦,比如混凝土强度啊,每一标准层的层高啊,板厚啊,保护层啊,这个每个软件设置的都不同,但输入原则是严格按规范执行.当整个三维线框构架完成,就需要加入荷载及设置各种参数了,比如板厚啊,板的受力方式啊,悬挑板的位置及荷载啊什么的,这时候模形也可以讲基本完成了,生成三维线框看看效果吧,可以很形象的表现出原来在结构师脑中那个虚构的框架. 计算过程就是软件对结构师所建模型进行导荷及配筋的过程,在计算的时候我们需要根据实际情况调整软件的各种参数,以符合实际情况及安全保证,如果先前所建模型不满足要求,就可以通过计算出的各种图形看出,结构师可以通过对计算出的受力图,内力图,弯矩图等等对电算结果进行分析,找出模型中的不足并加以调整,反复至电算结果满足要求为止,这时模型也就完全的确定了.然后再根据电算结果生成施工图,导出到CAD中修改就行了,通常电算的只是上部结构,也就是梁板柱的施工图,基础通常需要手算,手工画图,现在通常采用平面法出图了,也大大简化了图纸有利于施工. 当然,软件导出的图纸是不能够指导施工的,需要结构师根据现行制图标准进行修改,这就看每个人的绘图功底了,施工图是工程师的语言,要想让别人了解自己的设计,就需要更为详细的说明,出图前结构师要确定,别人根据施工图能够完整的将整个建筑物再现于实际中,这是个复杂的过程,需要仔细再仔细,认真再认真。结构师在绘图时还需要针对电算的配筋及截面大小进一步的确定,适当加强薄弱环节,使施工图更符合实际情况,毕竟模型不能完完全全与实际相符.最后还需要根据现行各种规范对施工图的每一个细节进行核对,宗旨就是完全符合规范,结构设计本就是一个规范化的事情.我们的设计依据就是那几十本规范,如果施工图中有不符合规范要求的地方,那发生事故,设计者要负完全责任的......总的来讲,结构施工图包括设计总说明,基础平面布置及基础大样图,如果是桩基础就还有桩位图,柱网布置及柱平面法大样图,每层的梁平法配筋图,每层板配筋图,层面梁板的配筋图,楼梯大样图等,其中根据建筑复杂程度,有几个到几十个结点大样图. 当然,一个人做如此复杂的事情往往还是会出错,也对安全不利,所以结构师在完成施工图后,需要一个校对人对整个施工图进行仔细的校对工作,校对通常比较仔细资格也比较老,水平也比较高,设计中的问题多是校对发现的,校对出了问题后返回设计者修改。修改完毕交总工审核,总工进一步发现问题返回设计者修改,通常修改完毕后的施工图,有错误的可能性就很低了,就是有错误,也对整个结构不会产生灾难性的后果...然后签完字,盖完出图章和注册章,拿去晒图吧... 5.联系单或设计变更 在建筑物的施工过程中,有时候实际情况与设计考虑的情况不符或,设计的施工难度过大,施工无法满足就需要设计变更,由甲方或施工队提出问题,返回设计修改,在施工过程中,设计也需要多次到工地现场进行检查,看施工是否是按照自己的设计意图来做的,不对的地方及时指出修改... 1. 地质报告看什么----- 1、先看清楚地质资料中对场地的评价和基础选型的建议,好对场地的大致情况有一个大概的了解; 2、根据地质剖面图和各土层的物理指标对场地的地质结构、土层分布、场地稳定性、均匀性进行评价和了解; 3、确定基础形式; 4、根据基础形式,确定地基持力层、基础埋深、土层数据等; 5、沉降数据分析; 6、是否发现影响基础的不利地质情况,如土洞、溶洞、软弱土、地下水情况.......等等。注意有关地下水地质报告中经常有这样一句“勘察期间未见地下水“,如果带地下室,而且场地为不透水土层,例如岩石,设计时必须考虑水压,因为基坑一旦进水,而水又无处可去,如果设计时未加考虑那就麻烦了。 2. 钢筋验收验什么 1钢筋数量与直径; 2钢筋锚固; 3 钢筋间距; 4 钢筋保护层; 5 箍筋弯钩; 6 后浇带钢筋; 7 拉结筋; 8 钢筋搭接长度及接头率; 9 钢筋接头部位; 10 钢筋合格证及试验报告。 3. 验槽到底该验什么 验槽是为了普遍探明基槽的土质和特殊土情况,据此判断异常地基的局部处理;原钻探是否需补充,原基础设计是否需修正,对自己所接受的资料和工程的外部环境进行确认。 1 地基土层是否是到达设计时由地质部门给的数据的土层,是否有差别,主要由勘察人员负责; 2 基础深度是否达设计深度,持力层是否到位或超挖,基坑尺寸是否正确,轴线位置及偏差、基础尺寸; 3 验证地质报告,有不相符的情况下协商解决,修改设计方案; 4 基坑是否积水,基底土层是否被搅动; 5 有无其他影响基础施工质量的因素(如基坑放坡是否合适,有无塌方) 4. 主体验收验什么--- 主体验收,结构工程师主要注意的内容有: 1、梁柱板尺寸定位是否设计要求,其成形质量如何,是否有蜂窝麻面等。还有是否有修补的痕迹,如果有,应询问修补的原因,是否对结构有影响。 2、预埋件是否准确埋设,插筋是否预留,雨水管过水洞是否留设准确,卫生间等设备是否按要求留设,对后封的洞板钢筋是否预留等。 3、砌体工程的砂浆是否饱满,强度是否够(可以用手扳一下),砌体的放样如何,是否平直,墙面是否平整。砌体中的构造柱是否设槎,框架梁下砌体是否密实,圈梁是否按要求设置。墙面的砂浆找平层厚度是否过厚。等等。 4、看看各层施工时的沉降记录如何,是否有过大的差异沉降。每层增加的沉降量,及各观测点间的沉降差如何。如有差异过大,首先加大观测密度。 5、查看施工记录,各种材料合格证,试件的强度检验报告等 5. 结构专业扩初说明包含什么 一、设计依据: 1.主要设计规范和规定 2. 岩土工程勘察 二、自然条件: 基本风压值、建筑物抗震设防烈度、建筑物抗震重要性分类、建筑物安全等级、场地土类型、地震作用、抗震措施、场地稳定性、场地土层描述。 三、基础 1.拟建建筑物地基基础设计等级;基础持力层。 2.拟建建筑物基础形式。 3.场地地下水对混凝土结构和钢筋混凝土中钢筋有无腐蚀性及措施。 四、上部结构形式及平面布置说明 五、材料 1.混凝土强度等级 2.隔墙材料 六、使用荷载标准值 七、计算方法和结果 1 计算软件 2 主要技术参数:自震周期、 层间位移、剪重比、总质量G。 6. 结构施工图主要画什么 1 结构设计说明; 2 基础平面图及详图:基础尺寸定位、暖沟图及基础留洞图; 3 ▲结构平面图及详图:主要包括模板图、现浇板的配筋(预制板的布置)、特殊节点详图、过梁布置、雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图、楼梯布置、板顶标高、梁布置及其编号、板上开洞洞口尺寸及其附加筋、屋面上人孔、通气孔位置及详图; 4柱配筋及详图; 5梁平面配筋图及详图; 6 楼梯详图; 7 墙、暗柱详图及构造; 8 圈梁、构造柱布置及其剖面详图; 9 非结构构件详图及构造。 7. 计算书内容主要有什么---- 一、 设计依据 1.执行的国家标准、部颁标准与地方标准; 2.资料:地质勘察报告、试桩报告、动测报告等; 3.应用的计算分析软件名称、开发单位。 二、 结构的安全等级: 砼结构、钢结构、桩基、天然地基等安全等级。 三、荷载取值 1.墙自重取值: (1)砼墙 (2) 围护外墙 (3) 内隔墙 (4) 活动隔断等效荷载 2.侧压力、水浮力计算、人防等效静载、底层施工堆载、支挡结构的地面堆载。 四、楼面(含地下室)、屋面荷载计算(推荐格式,括号中数值为推荐值) 1. 底层楼面 静载: (1) 砼板厚 mm,自重标准值 (kN/m2); (2) 面层厚度 mm,自重标准值 (kN/m2); (3) 底粉或吊顶(含吊挂灯具风管重) ,标准值(kN/m2);分项系数。 静载合计 标准值 (kN/m2) 活载: 施工活载标准值(kN/m2),分项系数。 2. 楼面荷载计算:按荷载标准层分别写。 一般楼面: 静载: (1) 砼板厚 mm,自重标准值 (kN/m2); (2) 面层厚度 mm,自重标准值 (kN/m2); (3) 底粉或吊顶(含吊挂灯具风管重) ,标准值(kN/m2);分项系数。 静载合计 标准值 (kN/m2) 活载: (1) 活载标准值 kN/m2,分项系数。 (2) 等效隔断 kN/m2,分项系数。 特殊楼面:机房、贮藏、库房等活载大的 逐项写出。 (3) 隔墙计算:q= kN/m2,hioxqi= kN/m 其中hio(净高) 不上人屋面: 静载: (1) 防水层,标准值 kg/m2,分项系数 (2) 保温层,标准值 kN/m2,分项系数 (3) 找平隔气层,标准值 kN/m2,分项系数 (4)屋面板,标准值 kN/m2,分项系数 静载合计: kN/m2 检修活载:标准值0.7kN/m2,分项系数 注:不上人的屋面活载平屋面建议标准值1.0kN/m2,斜屋面为0.5kN/m2。 上人屋面: 静载: 饰面,标准值 kN/m2,分项系数。 刚性面层(50厚),标准值 kN/m2,分项系数。 找平层,标准值 kN/m2,分项系数。 防水层,标准值 kN/m2,分项系数。 保温层,标准值 kN/m2,分项系数。 找平、隔气层,标准值 kN/m2,分项系数。 屋面板,标准值 kN/m2,分项系数。 吊顶或底粉,标准值 kN/m2,分项系数。 合 计: kN/m2 楼梯荷载计算: 静载: (1) 楼板自重标准值,分项系数。 (2) 饰面自重标准值,分项系数。 (3) 底粉自重标准值0.5kN/m2。 合 计: kN/m2 五、地基基础计算书 1. 天然地基 (1) 持力层选择,基础底面标高。 (2) 地基承载力设计值计算。 (3) 底层柱下端内力组合设计值(可以用平面图代替)。 (4) 基础底面积计算、地基变形计算 应归纳总底面积,总垂直荷载设计值,供校对用。 (5) 基础计算书:冲切、抗剪、抗弯计算。 2. 复合地基 (1) 静载试验值。 (2) 承载力设计值计算与选用值。 (3) 、(4)、(5)同天然地基。 3. 桩基 (1) 结构计算,取出柱底内力; (2)单桩承载力极限标准值计算(分别按钻孔计算) (3) 桩数计算 ;总桩数,总荷载设计值。 (4) 静载试验分析,桩位调整。 (5) 承台设计计算(冲切、剪切、抗弯) 六、地下室计算 1. 荷载计算 2. 内力分析:侧板、底板。 3. 配筋原则 (1) 强度控制顶板。 (2) 裂缝控制,结构自防水底板、周边墙板。 七、 电算部分 1 结构设计总信息 2 周期、振型、地震力 3 结构位移 4 轴压比与有效计算长度系数简图 5各层楼面及墙、梁荷载 6各层平面简图 7各层配筋简图 8层超筋超限输出信息 框架结构设计的要点和过程 1. 结构设计说明

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