時(shí)間：2023-03-17 18:08:22
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關(guān)鍵詞：砌體設(shè)計(jì)措施
具體內(nèi)容如下：
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明
主要是設(shè)計(jì)依據(jù)，抗震等級(jí)，人防等級(jí)，地基情況及承載力，防潮做法，活荷載值，材料等級(jí)，施工中的注意事項(xiàng)，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點(diǎn)，以及在施工圖中未畫(huà)出而通過(guò)說(shuō)明來(lái)表達(dá)的信息。如：正負(fù)零以下應(yīng)采用水泥砂漿，以上采用混合砂漿。等等。
2.各層的結(jié)構(gòu)布置圖，包括:
(1).預(yù)制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標(biāo)注預(yù)制板的塊數(shù)和類(lèi)型時(shí),不要采用對(duì)角線的形式。因?yàn)榇朔N方法易造成線的交叉,宜采用水平線或垂直線的方法,相同類(lèi)型的房間直接標(biāo)房間類(lèi)型號(hào)。應(yīng)全樓統(tǒng)一編號(hào)，可減少設(shè)計(jì)工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40,此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時(shí)從房間里面往外布板,盡量采用寬板,現(xiàn)澆板帶留在靠窗處,現(xiàn)澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。如果構(gòu)造上要求有整澆層時(shí),板縫應(yīng)大于60。整澆層厚50,配雙向φ6@250,混凝土C20。應(yīng)采用橫墻或橫縱墻(橫墻為主)混合承重方案，抗坍塌性能好。構(gòu)造柱處不得布預(yù)制板。建議使用PMCAD的人工布板功能布預(yù)制板，自動(dòng)布板可能不能滿(mǎn)足用戶(hù)的施工圖要求，僅能滿(mǎn)足定義荷載傳遞路線的要求。對(duì)樓層凈高很敏感、跨度超過(guò)6.9米或不符合模數(shù)時(shí)可采用SP板，SP板120厚可做到7.2米跨。
(2).現(xiàn)澆板的配筋(板上、下鋼筋，板厚尺寸)。盡量用二級(jí)鋼包括直徑φ10的二級(jí)鋼。鋼筋宜大直徑大間距，但間距不大于200,間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿(mǎn)足要求)?？缍刃∮?米的板上部鋼筋不必?cái)嚅_(kāi)，鋼筋也可不畫(huà)，僅說(shuō)明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類(lèi)型也不宜過(guò)多。頂層及考慮抗裂時(shí)板上筋可不斷，或50%連通，較大處附加鋼筋。一般磚混結(jié)構(gòu)的過(guò)街樓處板應(yīng)現(xiàn)澆，并且鋼筋雙向雙排布置。板配筋相同時(shí)，僅標(biāo)出板號(hào)即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個(gè)板號(hào)，將不相同的上部筋畫(huà)在圖上。當(dāng)板的形狀不同但配筋相同時(shí)也可編為一個(gè)板號(hào)。宜全樓統(tǒng)一編號(hào)。當(dāng)考慮穿電線管時(shí)，板厚≥120，不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板因電線管過(guò)多有可能要加大板厚。宜盡量用大跨度板，不在房間內(nèi)(尤其是住宅)加次梁。說(shuō)明分布筋為φ6@250，溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標(biāo)高不同時(shí)，板的上筋應(yīng)斷開(kāi)或傾斜通過(guò)?，F(xiàn)澆挑板陽(yáng)角加輻射狀附加筋(包括內(nèi)墻上的陽(yáng)角)。現(xiàn)澆挑板陰角的板下應(yīng)加斜筋。頂層應(yīng)建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應(yīng)每隔10～15米設(shè)一10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以采用非預(yù)應(yīng)力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應(yīng)現(xiàn)澆并加厚，并雙向雙排配筋，附加45度的4根16的抗拉筋。現(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動(dòng)生成，一可加快速度，二來(lái)盡量減小筆誤。自動(dòng)生成樓板配筋時(shí)建議不對(duì)鋼筋編號(hào)，因工程較大時(shí)可能編出上百個(gè)鋼筋號(hào)，查找困難，如果要編號(hào)，編號(hào)不應(yīng)出房間。配筋計(jì)算時(shí)，可考慮塑性?xún)?nèi)力重分布，將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數(shù)，將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數(shù)。值得注意的是，按彈性計(jì)算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人為放大。支承在外墻上的板的負(fù)筋不宜過(guò)大，否則將對(duì)磚墻產(chǎn)生過(guò)大的附加彎距。一般：板厚>150時(shí)采用φ10@200；否則用φ8@200。PMCAD生成的板配筋圖應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.單向板是按塑性計(jì)算的，而雙向板按彈性計(jì)算，宜改成一種計(jì)算方法。2.當(dāng)厚板與薄板相接時(shí)，薄板支座按固定端考慮是適當(dāng)?shù)?，但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。4.房間邊數(shù)過(guò)多或凹形板應(yīng)采用有限元程序驗(yàn)算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。板一般可按塑性計(jì)算，尤其是基礎(chǔ)底板和人防結(jié)構(gòu)。但結(jié)構(gòu)自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對(duì)防水要求嚴(yán)格的建筑,如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應(yīng)采用彈性計(jì)算。室內(nèi)輕隔墻下一般不應(yīng)加粗鋼筋，一是輕隔墻有可能移位，二是板整體受力，應(yīng)整體提高板的配筋。只有垂直單向板長(zhǎng)邊的不可能移位的隔墻，如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構(gòu)件，應(yīng)雙向雙排配筋。
(3).圈梁、構(gòu)造柱布置及其剖面詳圖。圈梁要澆圈閉合拉通，穿過(guò)中間走廊，并隔一定距離將截面加強(qiáng)。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墻樓梯、入口等處可能被截?cái)?，?yīng)在相應(yīng)位置附加一道并滿(mǎn)足搭接長(zhǎng)度。坡屋頂為雙層圈梁。單層空曠房屋層高超過(guò)4米宜在窗頂處增加一道圈梁。說(shuō)明圈梁、構(gòu)造柱縱筋的搭接及錨固長(zhǎng)度。構(gòu)造柱箍筋在上下端應(yīng)加密。說(shuō)明構(gòu)造柱生根何處，當(dāng)?shù)孛鏋閯傂缘孛鏁r(shí)，應(yīng)將構(gòu)造柱伸至基底。較大洞口兩側(cè)宜加構(gòu)造柱(2.4米以上)。構(gòu)造柱與下層相同的，可不標(biāo)構(gòu)造柱編號(hào)，但應(yīng)在圖中說(shuō)明。圈梁、構(gòu)造柱縱筋宜采用一級(jí)鋼筋。為減少圈梁受溫度變化的影響，和清水磚墻的立面效果，360外墻圈梁的外側(cè)宜有120磚墻。設(shè)置構(gòu)造柱后必須設(shè)置圈梁或暗圈梁。設(shè)置圈梁不一定設(shè)構(gòu)造柱。斜交磚墻的交接處應(yīng)增設(shè)構(gòu)造柱，且構(gòu)造柱間距不宜大于層高。建筑四角包括陰角，考慮到應(yīng)力復(fù)雜和應(yīng)力集中，應(yīng)增大截面和配筋。請(qǐng)參照《設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱多層磚房抗震技術(shù)規(guī)程JGJ/T13-94》
(4).過(guò)梁布置。核算圈梁下的高度是否足夠放預(yù)制過(guò)梁，如果不夠，則應(yīng)圈梁兼過(guò)梁或圈梁局部加高。盡量采用過(guò)梁與圈梁整澆方式。此法方便施工并對(duì)抗震有利。當(dāng)過(guò)梁與柱或構(gòu)造柱相接時(shí)，柱應(yīng)甩筋，過(guò)梁現(xiàn)澆。過(guò)梁配筋不得過(guò)小，以考慮地震時(shí)過(guò)梁上墻體出現(xiàn)裂縫不能形成拱的作用。當(dāng)有大梁壓在過(guò)梁上時(shí)，過(guò)梁一般用較大截面，兼梁墊用。過(guò)梁支承長(zhǎng)度改360，并應(yīng)驗(yàn)算過(guò)梁下砌體的局部承壓。360墻可用一120矩形過(guò)粱加一120帶挑沿過(guò)粱?，F(xiàn)澆過(guò)梁荷載取值參見(jiàn)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ3-88》
(5).雨蓬、陽(yáng)臺(tái)、挑檐布置和其剖面詳圖。注意：雨棚和陽(yáng)臺(tái)的豎板現(xiàn)澆時(shí)，最小厚度應(yīng)為80，否則難以施工。豎筋應(yīng)放在板中部。當(dāng)做雙排筋時(shí)，高度<900，最小板厚100；高度>900時(shí)，最小板厚120。陽(yáng)臺(tái)的豎板應(yīng)盡量預(yù)制，與挑板的預(yù)埋件焊接。雨棚和陽(yáng)臺(tái)上有斜的裝飾板時(shí)，板的鋼筋放斜板的上面，并通過(guò)水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側(cè)的封板可采用泰柏板封堵，鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接，不必采用混凝土結(jié)構(gòu)。陽(yáng)臺(tái)的門(mén)聯(lián)窗處窗臺(tái)應(yīng)使用輕體材料砌筑，方便以后裝修時(shí)鑿掉。挑板挑出長(zhǎng)度大于2米時(shí)宜配置板下構(gòu)造筋。挑板內(nèi)跨板上筋長(zhǎng)度應(yīng)大于等于挑板出挑長(zhǎng)度，尤其是挑板端部有集中荷載時(shí)。內(nèi)挑板端部宜加小豎沿，防止清掃時(shí)灰塵落下。當(dāng)頂層陽(yáng)臺(tái)的雨搭為無(wú)組織排水時(shí)，雨搭出挑長(zhǎng)度應(yīng)大于其下陽(yáng)臺(tái)出挑長(zhǎng)度100。挑板配筋應(yīng)有余地，并應(yīng)采用大直徑鋼筋，防止踩彎。挑板內(nèi)跨板跨度較小，跨中可能出現(xiàn)負(fù)彎距，應(yīng)將挑板支座的負(fù)筋伸過(guò)全跨。
(6).樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間，并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯，方便設(shè)計(jì)及施工，也較美觀。
(7).板頂標(biāo)高?？稍趫D名下說(shuō)明大多數(shù)的板厚及板頂標(biāo)高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外標(biāo)明。
(8).梁布置及其下的梁墊布置。也可在梁支座處將梁加寬至500來(lái)代替梁墊。
(9).板上開(kāi)洞(廚、廁、電氣及設(shè)備)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從洞邊錨入La即可。板上開(kāi)洞的附加筋，如果洞口處板僅有正彎距，可只在板下加筋；否則應(yīng)在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍，并注明用提高一級(jí)的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應(yīng)采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開(kāi)大洞，周邊不宜加梁，應(yīng)采用有限元程序計(jì)算板的內(nèi)力和配筋。板適當(dāng)加厚,洞邊加暗梁。
(10).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
(11).在平面圖上不能表達(dá)清楚的細(xì)節(jié)要加剖面，可在建筑墻體剖面做法的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)畫(huà)結(jié)構(gòu)詳圖。
3.基礎(chǔ)平面圖及詳圖:
(1).在墻下條基寬度較寬(大于2米，部分地區(qū)可能更窄)或地基不均勻及地基較軟時(shí)宜采用柔性基礎(chǔ)。應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)處基礎(chǔ)底面積雙向重復(fù)使用的不利因素，適當(dāng)加寬基礎(chǔ)。
(2).當(dāng)基礎(chǔ)上留洞、首層開(kāi)大洞的洞口寬度大于洞底至基底高度時(shí)，如要考慮洞口范圍內(nèi)地基的承載力，洞口下基礎(chǔ)應(yīng)做暗梁。或?qū)⒒A(chǔ)局部降低。
(3).素混凝土基礎(chǔ)下不必做墊層，但其內(nèi)有暗梁時(shí)應(yīng)注明底部鋼筋保護(hù)層厚為70，或做墊層。地下水位較高時(shí)或冬季施工時(shí)，不得做灰土基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)一般300厚。
(4).建筑地段較好，基礎(chǔ)埋深大于3米時(shí)，應(yīng)建議甲方做地下室。地下室底板，當(dāng)?shù)鼗休d力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可不再外伸。地下室內(nèi)墻可采用磚墻，外墻宜用混凝土墻。每隔30~40米設(shè)一后澆帶，并注明兩個(gè)月后用微膨脹混凝土澆注。不應(yīng)設(shè)局部地下室，且地下室應(yīng)有相同的埋深。地下室頂板應(yīng)考慮施工時(shí)材料堆積荷載。
(5).地面以下墻體如被管溝消弱較多，應(yīng)考慮抗震的不利影響，地下墻體宜加厚。
(6).抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)一定要分開(kāi)。
(7).新建建筑物基礎(chǔ)不宜深于周?chē)延谢A(chǔ)。如深于原有基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)間的凈距應(yīng)不少于基礎(chǔ)之間的高差的1.5至2倍。
(8).條形基礎(chǔ)偏心不能過(guò)大，柔性基礎(chǔ)必要時(shí)可作成三面支承一面自由板(類(lèi)似筏基中間開(kāi)洞)。一般情況下，基礎(chǔ)底部不應(yīng)因荷載的偏心而與地基脫開(kāi)。
(9).當(dāng)有獨(dú)立柱基時(shí)，獨(dú)立基礎(chǔ)受彎配筋不必滿(mǎn)足最小配筋率要求，除非此基礎(chǔ)非常重要，但配筋也不得過(guò)小。獨(dú)立基礎(chǔ)是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結(jié)構(gòu)。
(10).基礎(chǔ)圈梁在建筑入口處或底層房間地面下降處應(yīng)調(diào)低標(biāo)高。當(dāng)基礎(chǔ)圈梁頂標(biāo)高為-0.060時(shí)可取消防潮層。當(dāng)?shù)鼗痪鶆驎r(shí)基底應(yīng)增設(shè)一道基礎(chǔ)圈梁。
(11).基礎(chǔ)平面圖上應(yīng)加指北針。
(12).基礎(chǔ)底板混凝土不宜大于C30。
(13).在軟土地基上的建筑應(yīng)控制建筑的總沉降量，在地基較不均勻地區(qū)應(yīng)控制建筑的沉降差，磚混結(jié)構(gòu)對(duì)差異沉降很敏感。因建筑的實(shí)際沉降和計(jì)算值是有差異的，很難算準(zhǔn)，所以應(yīng)從構(gòu)造上入手，采用整體性強(qiáng)的基礎(chǔ)形式。
(14).可用JCCAD軟件自動(dòng)生成基礎(chǔ)布置和基礎(chǔ)詳圖。應(yīng)注意，在使用磚混抗震驗(yàn)算菜單產(chǎn)生的磚混荷載生成基礎(chǔ)圖時(shí)，其墻下荷載為整片墻的平均壓力，墻體各段的荷載差異較大時(shí)，荷載較大處的墻下基礎(chǔ)是不安全的，應(yīng)人工調(diào)整。生成的基礎(chǔ)平面圖名為JCPM.T，生成的基礎(chǔ)詳圖名為JCXT?.T
請(qǐng)參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎(chǔ)規(guī)程。
4.暖溝圖及基礎(chǔ)留洞圖:
(1).溝蓋板在遇到樓梯間和電線管時(shí)下降(500)，室外暖溝上一般有400厚的覆土。
(2).注明暖溝兩側(cè)墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時(shí)應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)度。
(3).基礎(chǔ)留洞大于400的應(yīng)加過(guò)梁，暖溝應(yīng)加通氣孔
(4).基礎(chǔ)埋深較淺時(shí)暖溝入口底及基礎(chǔ)留洞有可能比基礎(chǔ)還低，此時(shí)基礎(chǔ)應(yīng)局部降低。
(5).首層有門(mén)洞處不能用挑磚支承溝蓋板
(6).濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)暖溝做法不同于一般地區(qū)。應(yīng)按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設(shè)計(jì)。
(7).暖溝一般做成1200寬，1000的在維修時(shí)偏小。
5.樓梯詳圖:
(1).應(yīng)注意：梯梁至下面的梯板高度是否夠，以免碰頭，尤其是建筑入口處。
(2).梯段高度高差不宜大于20，以免易摔跤
(3).兩倍的梯段高度加梯段長(zhǎng)度約等于600。幼兒園樓梯踏步宜120高。
(4).樓梯折板、折梁陰角在下時(shí)縱筋應(yīng)斷開(kāi)，并錨入受壓區(qū)內(nèi)La，折梁還應(yīng)加附加箍筋
(5).樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同，注意樓梯板標(biāo)高與樓面板的銜接。
(6).樓梯梯段板計(jì)算方法：當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80～100，梯段板厚100～130，梯段板跨度小于4米時(shí)，應(yīng)采用1/10的計(jì)算系數(shù)，并上下配筋；當(dāng)休息平臺(tái)板厚為80～100，梯段板厚160～200，梯段板跨度約6米左右時(shí)，應(yīng)采用1/8的計(jì)算系數(shù)，板上配筋可取跨中的1/3～1/4，并不得過(guò)大。此兩種計(jì)算方法是偏于保守的。任何時(shí)候休息平臺(tái)與梯段板平行方向的上筋均應(yīng)拉通，并應(yīng)與梯段板的配筋相應(yīng)。
(7).注意當(dāng)板式樓梯跨度大于5米時(shí)，撓度不容易滿(mǎn)足。應(yīng)注明加大反拱。
6.梁、柱詳圖:
(1).梁上集中力處應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)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).折梁陰角在下時(shí)縱筋應(yīng)斷開(kāi)，并錨入受壓區(qū)內(nèi)La，還應(yīng)加附加箍筋
(3).梁上有次梁時(shí)，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。
(4).有圓柱時(shí)，地下部分應(yīng)改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數(shù)最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應(yīng)有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍，并按規(guī)范加密。角柱應(yīng)增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
(5).原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應(yīng)注意鋼筋間距要滿(mǎn)足要求，并與梁的斷面相應(yīng)。布筋時(shí)應(yīng)將縱筋等距，箍筋肢距可不等。
(6).梁高大于300，并與構(gòu)造柱相連接的進(jìn)深梁，在梁端1.5倍梁高范圍內(nèi)箍筋宜加密。端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡(jiǎn)支考慮，但梁端箍筋應(yīng)加密。
(7).考慮抗扭的梁，縱筋間距不應(yīng)大于300和梁寬，即要求加腰筋，并且縱筋和腰筋錨入支座內(nèi)La。箍筋要求同抗震設(shè)防時(shí)的要求。
(8).反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時(shí)宜做下挑沿。
(9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個(gè)都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時(shí)，注意要附加箍筋或吊筋。
(10).梁上開(kāi)洞時(shí)，不但要計(jì)算洞口加筋，更應(yīng)驗(yàn)算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。
(11).梁凈高大于500時(shí)，宜加腰筋，間距200，否則易出現(xiàn)垂直裂縫。挑梁出挑長(zhǎng)度小于梁高時(shí)，應(yīng)按牛腿計(jì)算。
(12).梁應(yīng)按層編號(hào)，如L-1-XX，1指1層，XX為梁的編號(hào)。
7.關(guān)于墻體問(wèn)題:樓梯間的墻體水平支撐較弱，頂層墻體較高，在8度和9度時(shí)，頂層樓梯間橫墻和外墻宜沿墻高每隔500設(shè)2φ6的通長(zhǎng)筋，9度時(shí)，在休息平臺(tái)處宜增設(shè)一鋼筋帶。頂層,為防止墻體裂縫,可采取如下措施:保溫層聚苯板由45加厚。為防止聚苯板在施工時(shí)被踩薄，可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高,縱筋直徑加大。架設(shè)隔熱層,不采用現(xiàn)澆板帶加預(yù)制板(為了解決挑檐抗傾覆)的方式。頂部山墻全部、縱墻端部（寬度為建筑寬度B/4范圍）在過(guò)梁以上范圍加鋼筋網(wǎng)片。構(gòu)造柱至洞口的墻長(zhǎng)度小于300時(shí)，應(yīng)全部做成混凝土的，否則難以砌筑。小截面的墻(<600)如窗間墻應(yīng)做成混凝土的。否則無(wú)法砌墻或受壓強(qiáng)度不夠。注意：在磚混結(jié)構(gòu)中(尤其是3層及以下)，可以取消部分橫墻，改為輕隔墻，以減輕自重和地震力，減小基礎(chǔ)開(kāi)挖，也方便以后的房間自由分隔，不必每道墻均為磚墻。多層砌體房屋的局部尺寸限值過(guò)嚴(yán)，一般工程難以滿(mǎn)足，在增設(shè)構(gòu)造柱后可放寬。
8.重點(diǎn)注意:
(1).抗震驗(yàn)算時(shí)不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)?、柔性理論?jì)算?？拐痱?yàn)算時(shí)應(yīng)特別注意場(chǎng)地土類(lèi)別。大開(kāi)間房屋，應(yīng)注意驗(yàn)算房屋的橫墻間距。小進(jìn)深房屋，應(yīng)注意驗(yàn)算房屋的高寬比。外廊式或單面走廊建筑的走廊寬度不計(jì)入房間寬度。應(yīng)加強(qiáng)垂直地震作用的設(shè)計(jì)，從震害分析，規(guī)范要求的垂直地震作用明顯不足。
(2).雨蓬、陽(yáng)臺(tái)、挑沿及挑梁的抗傾覆驗(yàn)算，挑梁入墻長(zhǎng)度為1.2L(樓層)、2L(屋面)。大跨度雨蓬、陽(yáng)臺(tái)等處梁應(yīng)考慮抗扭。考慮抗扭時(shí)，扭矩為梁中心線處板的負(fù)彎距乘以跨度的一半。
(3).梁支座處局部承壓驗(yàn)算(尤其是挑梁下)及梁下梁墊是否需要(6米以上的屋面梁和4.8米以上的樓面梁一般要加)。支承在獨(dú)立磚柱上的梁，不論跨度大小均加梁墊。與構(gòu)造柱相連接的梁進(jìn)行局部抗壓計(jì)算時(shí)，宜按砌體抗壓強(qiáng)度考慮。梁墊與現(xiàn)澆梁應(yīng)分開(kāi)澆注。局部承壓驗(yàn)算應(yīng)留有余地。
(4).由于某些原因造成梁或過(guò)梁等截面較大時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的最小配筋率。
(5).較高層高(5米以上)的墻體的高厚比驗(yàn)算,不能滿(mǎn)足時(shí)增加一道圈梁。
(6).樓梯間和門(mén)廳陽(yáng)角的梁支撐長(zhǎng)度為500，并與圈梁連接。
(7).驗(yàn)算長(zhǎng)向板或受荷面積較大的板下預(yù)制過(guò)梁承載力。
(8).跨度超過(guò)6米的梁下240墻應(yīng)加壁柱或構(gòu)造柱,跨度不宜大于6.6米，超過(guò)時(shí)應(yīng)采取措施。如梁墊寬小于墻寬，并與外墻皮平,以調(diào)整集中力的偏心。
(9).當(dāng)采用井字梁時(shí)，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不計(jì)。周邊一般加大截面的邊梁或構(gòu)造柱。
(10).問(wèn)清配電箱的位置，防止配電箱與洞口相臨，如相臨，洞口間墻應(yīng)大于360，并驗(yàn)算其強(qiáng)度。否則應(yīng)加一大跨度過(guò)梁或采用混凝土小墻垛，小墻垛的頂、底部宜加大斷面。嚴(yán)禁電線管沿水平方向埋設(shè)在承重墻內(nèi)。
(11).電線管集中穿板處，板應(yīng)驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度或開(kāi)洞。豎向穿梁處應(yīng)驗(yàn)算梁的抗剪強(qiáng)度。
(12).構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸出,否則應(yīng)驗(yàn)算是否能裝下。
(13).驗(yàn)算水箱下、電梯機(jī)房及設(shè)備下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。水箱不得與主體結(jié)構(gòu)做在一起。
(14).當(dāng)?shù)叵滤缓芨邥r(shí)，磚混結(jié)構(gòu)的暖溝應(yīng)做防水。一般可做U型混凝土暖溝，暖氣管通過(guò)防水套管進(jìn)入室內(nèi)暖溝。有地下室時(shí)，混凝土應(yīng)抗?jié)B，等級(jí)S6或S8，混凝土等級(jí)應(yīng)大于等于C25，混凝土內(nèi)應(yīng)摻入膨脹劑?；炷镣鈮?yīng)注明水平施工縫做法(階梯式、企口式或加金屬止水片)，一般加金屬止水片，較薄的混凝土墻做企口較難。
(15).上下層(含暖溝)洞口錯(cuò)開(kāi)時(shí)，過(guò)粱上墻體有可能不能形成拱，所以過(guò)粱所受荷載不應(yīng)按一般過(guò)粱所受荷載計(jì)算，并應(yīng)考慮由于洞口錯(cuò)開(kāi)產(chǎn)生的小墻肢的截面強(qiáng)度。
(16).突出屋面的樓電梯間的構(gòu)造柱應(yīng)向下延伸一層，不得直接錨入頂層圈梁。錯(cuò)層部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施。出屋面的煙筒四角應(yīng)加構(gòu)造柱或按97G329(七)P3地震區(qū)做法。女兒墻內(nèi)加構(gòu)造柱，頂部加壓頂。出入口處的女兒墻不管多高，均加構(gòu)造柱，并應(yīng)加密。錯(cuò)層處可加一大截面圈梁，上下層板均錨入此圈梁。
(17).磚混結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)應(yīng)設(shè)伸縮縫。高差大于6米和兩層時(shí)應(yīng)設(shè)沉降縫。
(18).在地震區(qū)不宜采用墻梁，因地震時(shí)可能造成墻體開(kāi)裂，墻和混凝土梁不能整體工作。如果采用，建議墻梁按普通混凝土梁設(shè)計(jì)。也不宜采用內(nèi)框架。
(19).當(dāng)建筑布局很不規(guī)則時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置，并采取相應(yīng)的構(gòu)造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結(jié)構(gòu)相連時(shí)(啞鈴狀)，此時(shí)中間很小的結(jié)構(gòu)的板應(yīng)按偏拉和偏壓考慮。板厚應(yīng)加厚，并雙層配筋。
(20).較大跨度的挑廊下墻體內(nèi)跨板傳來(lái)的荷載將大于板荷載的一半。挑梁道理相同。
(21).挑梁、板的上部筋，伸入頂層支座后水平段即可滿(mǎn)足錨固要求時(shí)，因鋼筋上部均為保護(hù)層，應(yīng)適當(dāng)增大錨固長(zhǎng)度或增加一10d的垂直段。
(22).應(yīng)避免將大梁穿過(guò)較大房間，在住宅中嚴(yán)禁梁穿房間。
(23).構(gòu)造柱不得作為挑梁的根。
9.常用磚墻自重(含雙面抹灰)：120墻：2.86，240墻：5.24，360墻：7.62，490墻：9.99KN/M2。
1．1地基與基礎(chǔ)根據(jù)甲方提供地質(zhì)資料，本工程辦公樓A座、B座、C座及通道1，2，3擬采用CFG樁復(fù)合地基，基礎(chǔ)底標(biāo)高為－12．10m;地基處理范圍:CFG樁的平面布置均在各樓座及通道內(nèi);經(jīng)地基處理后基底承載力特征值(fspk)應(yīng)大于350kPa;而地下車(chē)庫(kù)部分采用天然地基方案，基底持力層為③粉土層或③1層粉細(xì)砂。地基承載力特征值為fak=120kPa。經(jīng)計(jì)算，CFG樁樁徑取400，樁頂標(biāo)高為－12．570m，有效樁長(zhǎng)18m，樁端持力層為⑧層粉細(xì)砂層，樁端進(jìn)入持力層深度不小于1．0m。單樁承載力特征值大于600kN，施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0．5m。CFG樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20?；A(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)反復(fù)核算，我們?cè)谵k公樓A座、B座核心筒部分采用筏板基礎(chǔ)，其余部分為十字交叉柱下條形基礎(chǔ)。筏基部分的基底反力約245kPa，條基的基底反力約232kPa，兩者反力基本接近?；讟?biāo)高約為－12．10m，條基寬度為3．0m。辦公樓C座也采用柱下條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度為3．0m，基底標(biāo)高同A，B座，局部達(dá)到－14．0m。同樣基底反力為230kPa左右。通道1，2，3部分為筏板基礎(chǔ)，此處由于上部鋼結(jié)構(gòu)跨度大，柱下荷載相對(duì)較大，采用筏基后，基底反力均達(dá)346kPa左右，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。采用分層總和法沉降計(jì)算，辦公樓A座、B座、C座條形基礎(chǔ)及筏基的沉降量計(jì)算均小于50m。相鄰柱沉降差異及沉降總量計(jì)算均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。地下車(chē)庫(kù)部分采用天然地基，基礎(chǔ)寬度3．0m，基底標(biāo)高為－11．800m。在所有條形基礎(chǔ)與筏板之間及條形基礎(chǔ)之間設(shè)置鋼筋混凝土防水板，防水板厚350。設(shè)計(jì)時(shí)地下水位的浮力按5m的水位進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中防水板抗浮計(jì)算中已考慮枯水期的水位變幅1m。防水板經(jīng)計(jì)算構(gòu)造配筋已滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
1．2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)結(jié)構(gòu)分段。整個(gè)建筑我們采用上分而下不分的原則，在辦公樓A座、B座、C座及通道1，2，3在±0．000地面以下連為一體，在±0．000地面以上各相鄰單體之間設(shè)置防震縫，使得將整個(gè)看似復(fù)雜的連體高層建筑的計(jì)算將劃分為在±0．000嵌固的6個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算，避免了因樓座之間高位連接所形成的超限問(wèn)題。我們對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了包絡(luò)設(shè)計(jì)，即采用整體多塔分析與各單體的獨(dú)立計(jì)算。施工期間，在樓座與地下車(chē)庫(kù)之間設(shè)置用于沉降的后澆帶，沉降后澆帶在結(jié)構(gòu)主體完成后澆筑。C座因?yàn)殚L(zhǎng)度119．6m，屬于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮了一定的溫度應(yīng)力，在框架梁柱外側(cè)及屋面板面均設(shè)置一定數(shù)量的溫度筋，抵御溫度應(yīng)力，且C座辦公樓在長(zhǎng)度1/3位置設(shè)置用于溫度后澆帶，溫度后澆帶在地下室結(jié)構(gòu)完成后60d澆筑。2)結(jié)構(gòu)體系。本工程辦公樓A座、B座及C座均采用鋼筋混凝土框架—抗震墻的結(jié)構(gòu)形式;通道1，2，3采用鋼骨混凝土柱、鋼骨混凝土剪力墻、鋼梁的框架—抗震墻結(jié)構(gòu)形式;其中西側(cè)通道2、東側(cè)通道3跨度為20．9m，北側(cè)通道1為29．8m～37．3m。樓面、屋面采用鋼梁+鋼筋混凝土板的組合樓面體系。地下室采用鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)形式。3)建筑物抗震等級(jí)。上部:辦公樓A，B，C座，抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí)，框架等級(jí)為二級(jí);通道1，2，3抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí)，框架等級(jí)為二級(jí)(按鋼結(jié)構(gòu)考慮)。地下部分:辦公樓A，B，C座及通道1，2，3地下一層抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí)，框架等級(jí)為二級(jí);地下2層(含夾層)抗震墻抗震等級(jí)為二級(jí)，框架等級(jí)為三級(jí)。地下車(chē)庫(kù)抗震等級(jí)為三級(jí)。與主樓連接的相關(guān)范圍內(nèi)其抗震等級(jí)同主樓的相應(yīng)部位的抗震等級(jí)。對(duì)于地庫(kù)與主樓連接處的錯(cuò)層部位，我們采取了提高一級(jí)抗震等級(jí)的構(gòu)造措施進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足了規(guī)范要求。
2結(jié)構(gòu)分析及結(jié)果
1)本工程設(shè)計(jì)計(jì)算所采用的計(jì)算程序。采用《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件—SATWE》(2012年6月)進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析。2)主要計(jì)算結(jié)構(gòu)如下。辦公樓A，B座計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1，表2。
3設(shè)計(jì)總結(jié)
關(guān)鍵詞：高層建筑；超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)
1前言
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，為現(xiàn)代高層建筑向更高、體型更復(fù)雜，結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展提供了更大的可塑空間。通?？墒菇ㄖ镌谕回Q直線上，上部樓層布置住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層作商店、餐館等。以滿(mǎn)足綜合性的不同需要。本文所介紹的工程設(shè)計(jì)是一幢集辦公、休閑為一體的高檔辦公樓。
2工程概況
本工程位于益陽(yáng)市赫山區(qū)，建筑面積31000m2，地上21層，地下一層，總高度為83m。其中一層為大型商場(chǎng)，二層為餐廳，三層為娛樂(lè)場(chǎng)所，四層及以上為公寓和辦公樓。工程結(jié)構(gòu)形式采用框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓為超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)平面布置隨建筑變化而逐層變化，圖1為四層的結(jié)構(gòu)平面圖，樓層主、次梁均為預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。
3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)
混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在混凝土材料收縮和環(huán)境溫差的作用下發(fā)生的體積縮小變形從而增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于構(gòu)件的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件即開(kāi)裂。對(duì)此，現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定框架-剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫最大為45~55m。本結(jié)構(gòu)縱向長(zhǎng)度近159.6m，遠(yuǎn)超過(guò)上述規(guī)定，而且6個(gè)剪力筒大大增強(qiáng)其中間混凝土樓面水平側(cè)向約束。如增加兩道或三道結(jié)構(gòu)伸縮縫，必須采用從基礎(chǔ)到頂層增加雙梁雙柱來(lái)實(shí)現(xiàn)，這除了增加施工難度和成本之外，還大大影響了使用功能和建筑要求。設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決這一結(jié)構(gòu)超長(zhǎng)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，在結(jié)構(gòu)中預(yù)先產(chǎn)生壓應(yīng)力。使其抵消超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在季節(jié)溫差和混凝土收縮過(guò)程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。理論與實(shí)踐證明預(yù)應(yīng)力對(duì)控制超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是有效的。
預(yù)應(yīng)力除了可有效控制裂縫的作用之外，其主要作用是能有效抵抗豎向荷載并明顯降低構(gòu)件尺寸。經(jīng)初算,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)8.4m跨主梁的梁高可由原來(lái)普通鋼筋混凝土主梁的700mm降為500mm，次梁梁高可由600mm降為450mm，16.4m跨主梁的梁高可由1600mm左右降為900mm~
1100mm。這樣在保持凈層高不變的情況下，每層高度可降低200mm。經(jīng)綜合考慮決定采用預(yù)應(yīng)力方案，使樓層數(shù)量在建筑總高不變的情況下增加一層，從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。
為此，在設(shè)計(jì)中我們針對(duì)本工程的結(jié)構(gòu)形式和布置特點(diǎn)，確定了以下主要設(shè)計(jì)原則：
3.1為有效控制混凝土裂縫以及降低層高，結(jié)構(gòu)縱橫兩個(gè)方向的梁均布置預(yù)應(yīng)力筋；考慮到規(guī)范要求，采取有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，跨后澆帶的鎖縫預(yù)應(yīng)力筋采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。
3.2根據(jù)文獻(xiàn)[2]，混凝土中有效預(yù)應(yīng)力大于0.7Mpa，則可基本避免溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。所以間距為2.8m的主次梁均應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力，已達(dá)到在板中建立一定預(yù)壓力避免樓板開(kāi)裂的目的。
3.3后澆帶位置要合理，避免布置在側(cè)向剛度很大的構(gòu)件周?chē)悦庥绊憙蓚?cè)板帶的自由收縮。
3.4由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量和形式多樣，設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮采取相應(yīng)的構(gòu)造和施工措施來(lái)避免預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)可能造成混凝土開(kāi)裂。
4預(yù)應(yīng)力計(jì)算
4.1設(shè)計(jì)重點(diǎn)
a)4~6軸部分結(jié)構(gòu)地下一層至六層縱向均為8.4m跨的框架結(jié)構(gòu)，其中六樓為空中花園，七、八樓中空，到九、十層縱向成為連接兩邊塔樓的16.4m跨大梁板,其中十層為空中花園。按結(jié)構(gòu)整體計(jì)算結(jié)果配筋，并對(duì)兩層柱采取加強(qiáng)措施。另外施工時(shí)九層的支撐為兩層高，而且后澆帶的設(shè)置使地下一層至六層的A~C軸和E~F軸以及九、十層A~F軸在后澆帶未澆混凝土、鎖縫筋未張拉之前形成12.4m的大懸挑結(jié)構(gòu)。所以這些部位結(jié)構(gòu)的支撐均通過(guò)認(rèn)真計(jì)算確定并適當(dāng)加強(qiáng)。
b)如圖1所示，十層和十一層17~20/C~G軸之間是一個(gè)懸挑大網(wǎng)架，面積為25.2m×33.6m，矢高為一個(gè)樓層高度，通過(guò)大型預(yù)埋件固定在17、18、19、20、E、F、G梁柱節(jié)點(diǎn)上。在風(fēng)荷載的作用下支座對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的水平推拉力，十一層G點(diǎn)支座向外拉力最大，為1300kN。為了避免在梁柱節(jié)點(diǎn)預(yù)埋件處局部混凝土產(chǎn)生過(guò)大的集中應(yīng)力，在預(yù)埋件上鉆直徑20mm的孔，采用無(wú)粘結(jié)應(yīng)力筋對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行錨固,把支座拉力傳向遠(yuǎn)端框架結(jié)構(gòu)。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋不相干，基本走梁中直線，張拉控制應(yīng)力為0.6fptk。
c)二十層屋面設(shè)置了冷卻塔、擦窗機(jī)以及沿周邊7m高的廣告牌。所以本樓層荷載復(fù)雜，特別是廣告牌支座在風(fēng)荷載作用下，每個(gè)支座最不利彎矩為250kN·m，支座兩個(gè)支點(diǎn)間距為800mm則支點(diǎn)上下反復(fù)集中力約為300KN。支座間距為28m，對(duì)于16.8m跨大梁就有5個(gè)點(diǎn)落在梁中位置，荷載值很大。
針對(duì)以上所述的設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)緊密與建筑、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專(zhuān)業(yè)配合，均采取了相應(yīng)有效合理的設(shè)計(jì)措施。
4.2預(yù)應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)
材料強(qiáng)度等級(jí):混凝土C40，局部采用杜拉纖維C60混凝土;有粘結(jié)和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為1860高強(qiáng)低松弛鋼絞線，張拉控制應(yīng)力均為0.75fptk。
本工程采用SATWE以及PREC程序進(jìn)行抗裂驗(yàn)算以及配筋計(jì)算。根據(jù)規(guī)范要求:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)以及耐久性的要求。針對(duì)結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜性。對(duì)不同情況的構(gòu)件采取不同的控制標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）。
所有預(yù)應(yīng)力梁普通鋼筋基本采用對(duì)稱(chēng)配筋，其受壓區(qū)高度均小于0.35h0，縱向受拉鋼筋折算配筋率均不大于3％，符合規(guī)范要求。所有梁均進(jìn)行兩層托一層的施工工況以及樓面自重下一次張拉反拱工況的驗(yàn)算，均未開(kāi)裂。
5構(gòu)造設(shè)計(jì)
5.1后澆帶設(shè)置
如圖1所示，三道后澆帶把結(jié)構(gòu)分成長(zhǎng)度均為36m左右的四個(gè)區(qū)段，有效解決了側(cè)向剛度很大的剪力筒約束混凝土樓板自由收縮的問(wèn)題?；炷恋氖湛s隨時(shí)間而增長(zhǎng)，初期發(fā)展較快，兩周可完成全部收縮的1/4，一個(gè)月約可完成1/2，三個(gè)月完成60％～80％。在后澆帶澆筑之前，超長(zhǎng)板可視為一種能接近于自由變形的構(gòu)件，后澆帶選擇兩個(gè)月后而且氣溫低于主體結(jié)構(gòu)澆灌時(shí)氣溫澆灌，考慮豎向結(jié)構(gòu)（柱和墻）的約束影響，可認(rèn)為此時(shí)收縮變形已完成50％。穿越后澆帶的鎖縫預(yù)應(yīng)力筋在后澆帶混凝土達(dá)到100％強(qiáng)度時(shí)即可張拉。為增強(qiáng)后澆帶的抗裂性能，采用比原強(qiáng)度等級(jí)高一個(gè)等級(jí)的膨脹混凝土澆灌。
預(yù)應(yīng)力對(duì)于E～F軸段結(jié)構(gòu)從第三層就到17軸為止，則該區(qū)段15～16軸之間的后澆帶的作用不是很明顯。為加快施工進(jìn)度，從第六層開(kāi)始把該后澆帶取消，預(yù)應(yīng)力筋最長(zhǎng)55.4m。同時(shí)在16軸與剪力墻之間預(yù)留臨時(shí)施工后澆帶，以實(shí)現(xiàn)兩端張拉和避免拉裂混凝土。同理在C、E軸邊板設(shè)置200mm寬的臨時(shí)后澆帶，以防止4～6軸間的橫向次梁預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)把內(nèi)部結(jié)構(gòu)拉裂。
5.2錨具設(shè)計(jì)
由于荷載和結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力數(shù)量種類(lèi)很多，根據(jù)各種組合采用了單孔、4孔、6孔、9孔和12孔等多種型號(hào)的錨具。固定端采用了擠壓式錨具。因此本工程預(yù)應(yīng)力錨具及相關(guān)配筋種類(lèi)較多。
5.3張拉槽、后澆帶構(gòu)造設(shè)計(jì)
由于后澆帶或梁面張拉槽處需要采用變角張拉技術(shù)，而要實(shí)現(xiàn)變角張拉的操作，梁面普通鋼筋以及箍筋必須有足夠的間隔。如設(shè)計(jì)不作預(yù)先充分的考慮，必將帶來(lái)如截筋而無(wú)法補(bǔ)強(qiáng)等施工問(wèn)題，最終影響工程質(zhì)量。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)構(gòu)造復(fù)雜的地方進(jìn)行特殊處理，以保證施工質(zhì)量。
在梁后澆帶處或梁面張拉槽處，先按張拉變角塊所需的空間以及盡量少斷鋼筋的原則排好普通鋼筋，對(duì)割斷鋼筋采取增加相應(yīng)搭接筋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。后澆帶及梁面張拉槽處張拉端的詳細(xì)構(gòu)造設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖2和圖3）。
5.4張拉順序設(shè)計(jì)
根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，張拉各個(gè)區(qū)域分開(kāi)進(jìn)行，先張拉次梁，后張拉主梁。這主要由于先張拉主梁（特別是與次梁垂直的主梁），有可能會(huì)由于主梁反拱抬起未張拉的次梁，而導(dǎo)致后者的開(kāi)裂。預(yù)應(yīng)力筋張拉順序如下：
a）先沿著一個(gè)方向張拉縱向次梁，再返回張拉縱向主梁；
b）沿一個(gè)方向張拉橫向主、次梁；
c）橫向主梁由于中間16.4m跨所配的預(yù)應(yīng)力筋比兩邊兩短跨多，必須先張拉貫通全50.4m梁的預(yù)應(yīng)力筋，在兩邊短跨梁內(nèi)建立起預(yù)壓力，再?gòu)埨虚g其余預(yù)應(yīng)力筋。否則必定把兩邊短跨梁拉裂。
6結(jié)語(yǔ)
經(jīng)各方共同努力，本工程施工進(jìn)展順利，經(jīng)觀察沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，質(zhì)量?jī)?yōu)良。工程實(shí)踐表明：
6.1采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)和合理布置后澆帶是解決超常結(jié)構(gòu)混凝土開(kāi)裂的有效途徑。
6.2在高層中，施加預(yù)應(yīng)力能起承受主要豎向荷載而降低構(gòu)件尺寸的作用。所以在保持總高度不變的情況下，采用預(yù)應(yīng)力方案可以增加建筑物層數(shù)，從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
6.3預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，對(duì)同一幢建筑中的不同構(gòu)件，同一個(gè)構(gòu)件的不同工況都應(yīng)采取相應(yīng)不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
6.4預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)全面、深入考慮合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)和恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?、順序，這有利于指導(dǎo)施工各方配合，保證施工進(jìn)度和工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
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[3]陶學(xué)康.后張預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
(1)能源站的主要熱力設(shè)備是內(nèi)燃機(jī)、溴化鋰余熱機(jī)、直燃機(jī)。通過(guò)散熱設(shè)備完成冷卻系統(tǒng)的循環(huán)。散熱設(shè)備需要布置于室外，而室外地坪主要用于綠化，因此散熱設(shè)備只能放置于相鄰的樓宇C、D座屋面。C、D座高約50米，冷卻水管從地下負(fù)三層側(cè)墻穿出，通過(guò)C、D座豎井直通屋面小間，管路出小間后分配到各個(gè)散熱設(shè)備。管道豎井為框架結(jié)構(gòu)，管道支撐點(diǎn)通過(guò)H型鋼梁簡(jiǎn)支在豎井框架梁上，豎井總高約65m，管道支撐點(diǎn)分別設(shè)在0、5、9.2、13.2、17.2、21.2、25.2、29.2、33.2、37.2、41.2、45.2m等地方，單根鋼梁最大總荷載為36t。通過(guò)計(jì)算H型鋼梁的強(qiáng)度和穩(wěn)定，截面定為HM550X300。(2)冷卻水管出了屋面小間，通過(guò)屋面管架輸送到各個(gè)散熱設(shè)備。管架之間的距離是由管道的最小支撐點(diǎn)距離所決定的。管架選用門(mén)型支架，管道支撐點(diǎn)直接設(shè)在支架梁上。門(mén)架兩柱基礎(chǔ)相連做成一個(gè)整體性、剛度較好的整體條形基礎(chǔ)，在柱頂用通長(zhǎng)鋼梁連接，加強(qiáng)了管架上部結(jié)構(gòu)的整體剛度。型鋼選用軋制H型鋼，因?yàn)檐堉艸型鋼質(zhì)量向翼緣分布，在同等用鋼量的情況下，比工字鋼具有更大的抗彎模量。(3)管架宜采用1-2層的低層支架，主要原因?yàn)椋孩偕嵩O(shè)備回水靠重力自流，管路標(biāo)高直接決定散熱設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)高度，過(guò)高的管架會(huì)造成散熱設(shè)備的基礎(chǔ)加高，不僅增加基礎(chǔ)土建工程量，且加大了屋面荷載，勢(shì)必造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的浪費(fèi)。②相同數(shù)量、相同管徑的管路，低層管架相對(duì)高層管架，受風(fēng)荷載與地震荷載的影響小，按2層布置管架，與按5層布置管架傳到屋面板最大荷載對(duì)比如表1所示。
2屋面設(shè)備基礎(chǔ)
屋面散熱設(shè)備及管道總荷載達(dá)到約650t，屋面梁采用井字梁結(jié)構(gòu)，梁間距3m，屋面板厚為200mm。考慮冷塔等散熱設(shè)備屬于帶轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)設(shè)備，為提高樓頂住戶(hù)的舒適度，設(shè)計(jì)時(shí)增加了散熱設(shè)備基礎(chǔ)的剛度和配重，采用條形基礎(chǔ)，若設(shè)備設(shè)計(jì)安裝標(biāo)高大于條基高度，采用鋼筋混凝土短柱支撐設(shè)備地腳。
3結(jié)語(yǔ)
一：荷載的計(jì)算。荷載包括外部荷載（例如，風(fēng)荷載，雪荷載，施工荷載，地下水的荷載，地震荷載，人防荷載等等）和內(nèi)部荷載（例如，結(jié)構(gòu)的自重荷載，使用荷載，裝修荷載等等）上述荷載的計(jì)算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來(lái)進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。
二：構(gòu)件的試算。根據(jù)計(jì)算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種計(jì)算手冊(cè)上推薦的試算方法來(lái)初步確定構(gòu)件的截面。
三：內(nèi)力的計(jì)算，根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來(lái)進(jìn)行內(nèi)力的計(jì)算，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。
四：構(gòu)件的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對(duì)構(gòu)件的要求和限制（比如，軸壓比，剪跨比，跨高比，裂縫和撓度等等）來(lái)復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿(mǎn)足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿(mǎn)足要求為止。
施工圖設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容為：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，來(lái)最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來(lái)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。
3.各設(shè)計(jì)階段的基本方法：根據(jù)方案階段的主要內(nèi)容，其基本方法就是根據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的適用范圍和特點(diǎn)來(lái)確定結(jié)構(gòu)應(yīng)該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式，這要看規(guī)范中對(duì)于各種結(jié)構(gòu)形式的界定和工程的具體情況而定，關(guān)鍵是清楚各種結(jié)構(gòu)形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經(jīng)濟(jì)性。
在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段，就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的計(jì)算方法，以樓板為例，就有彈性計(jì)算法，塑性計(jì)算法及彈塑性計(jì)算法。所以選擇符合工程實(shí)際的計(jì)算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，是十分重要的。
在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果來(lái)用結(jié)構(gòu)語(yǔ)言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，同時(shí)還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對(duì)施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，才會(huì)是合理的結(jié)構(gòu)。
4.規(guī)范、手冊(cè)及標(biāo)準(zhǔn)圖集在具體工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)時(shí)必須要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會(huì)使用多種規(guī)范，在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時(shí)要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來(lái)確定，這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計(jì)方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中，給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原理，方法，一般規(guī)定和計(jì)算的算例以及用來(lái)直接選用的各種表格。這對(duì)于深刻理解和具體設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。我們推薦最好能參照設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)手算典型的結(jié)構(gòu)形式。
標(biāo)準(zhǔn)圖集是依據(jù)規(guī)范來(lái)制定的國(guó)家和省市地方統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計(jì)中常用的有，結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)采用：平法制圖（03G101-1），砌體中的鋼筋混凝土過(guò)梁采用：過(guò)梁（L03G303），磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用：L03G313，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用：L03G323，地溝及蓋板采用：02J331.需要說(shuō)明的是，在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)一定要根據(jù)具體工程的實(shí)際情況來(lái)酌情選用，必要時(shí)應(yīng)說(shuō)明選用的頁(yè)號(hào)和圖集號(hào)，不可盲目采用。
總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行始于足下，設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)基本的構(gòu)件算起，做到知其所以然，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并密切配合其它專(zhuān)業(yè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在工作中應(yīng)事無(wú)巨細(xì)，應(yīng)善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段，就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的計(jì)算方法，以樓板為例，就有彈性計(jì)算法，塑性計(jì)算法及彈塑性計(jì)算法。所以選擇符合工程實(shí)際的計(jì)算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，是十分重要的。
在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果來(lái)用結(jié)構(gòu)語(yǔ)言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，同時(shí)還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對(duì)施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，才會(huì)是合理的結(jié)構(gòu)。
4.規(guī)范、手冊(cè)及標(biāo)準(zhǔn)圖集在具體工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)時(shí)必須要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會(huì)使用多種規(guī)范，在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來(lái)確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時(shí)要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來(lái)確定，這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計(jì)方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中，給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原理，方法，一般規(guī)定和計(jì)算的算例以及用來(lái)直接選用的各種表格。這對(duì)于深刻理解和具體設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。我們推薦最好能參照設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)手算典型的結(jié)構(gòu)形式。
1．1支撐方式和支撐點(diǎn)選擇
由于相機(jī)采用全反射光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡的背部不參與光束傳輸，因此，常采用剛度較高的背部支撐方式。
1．2柔性支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在主鏡支撐結(jié)構(gòu)上減弱了個(gè)別方向上的剛度，引入了一定的柔性，以此來(lái)抵消反射鏡由于溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力和微小變形。柔性鉸鏈被廣泛應(yīng)用于支撐結(jié)構(gòu)的柔性設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其具有無(wú)機(jī)械摩擦、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、釋放自由度和靈敏度高等特點(diǎn)。柔性鉸鏈通過(guò)在某一方向上切開(kāi)一個(gè)柔性槽，以降低該方向上的剛度，體現(xiàn)其柔性，使其能夠產(chǎn)生微小變形，釋放熱應(yīng)力，只存在一個(gè)柔性槽的柔性鉸鏈被稱(chēng)為單向柔性鉸鏈，而在一般情況下，往往將多個(gè)柔性槽成組使用，即可實(shí)現(xiàn)在多方向上的柔性，達(dá)到釋放多個(gè)自由度的目的，將其稱(chēng)之為多層柔性鉸鏈。由于主鏡采用背部3點(diǎn)支撐方式，在反射鏡長(zhǎng)度方向上對(duì)稱(chēng)分布支撐點(diǎn)位置，基于半運(yùn)動(dòng)學(xué)安裝定位原理，每個(gè)柔性支撐結(jié)構(gòu)需要約束兩個(gè)方向的自由度，因此，采用3層組合式柔性鉸鏈，釋放4個(gè)方向的自由度，參考Bipod雙腳架設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)柔性支撐結(jié)構(gòu)，其分為兩個(gè)部分，上部分與反射鏡支撐孔粘接，下部分與支撐背板連接，上下兩部分通過(guò)螺釘連接。3個(gè)柔性鉸鏈對(duì)心安裝，便可以恰好約束鏡體6個(gè)方向的自由度，又不會(huì)因?yàn)檫^(guò)定位產(chǎn)生裝配應(yīng)力。支撐背板的作用是固定連接3個(gè)柔性支撐結(jié)構(gòu)，將反射鏡固定安裝在框架指定位置，因此采用高強(qiáng)度的加強(qiáng)筋與薄壁組合的結(jié)構(gòu)形式，組成多個(gè)結(jié)構(gòu)封閉的四邊形單元，以達(dá)到支撐背板高剛度的的要求。對(duì)比材料各項(xiàng)性能指標(biāo)，綜合考慮力學(xué)性能、熱性能、對(duì)空間環(huán)境的適應(yīng)性以及加工工藝性等因素，選用線脹系數(shù)經(jīng)過(guò)特殊匹配的Invar作為反射鏡柔性支撐結(jié)構(gòu)的材料，采用比剛度高、導(dǎo)熱性好、線脹系數(shù)低的高體份SiC/Al復(fù)合材料作為支撐背板的材料。
2鏡體輕量化設(shè)計(jì)
在反射鏡背部，布置一系列形狀規(guī)則的三角形輕量化孔，具有輕量化率較高、剛度好、“網(wǎng)格效應(yīng)”低、加工制造工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。為確定主鏡鏡體最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸，在反射鏡剛度最大和質(zhì)量最小之間取得最佳平衡，需要對(duì)鏡體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先建立反射鏡的有限元模型，分析其在1g重力作用下的變形，并提取鏡面最大變形結(jié)果，生成優(yōu)化過(guò)程中所需要的分析文件，然后，選擇優(yōu)化處理器，確定目標(biāo)函數(shù)為反射鏡質(zhì)量最小，狀態(tài)變量為1g重力作用下的鏡面最大變形結(jié)果，設(shè)計(jì)變量為反射鏡結(jié)構(gòu)尺寸參量，選擇背部3點(diǎn)支撐約束，指定優(yōu)化方法及循環(huán)控制方式，便可以進(jìn)行優(yōu)化分析。但是，在主鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，影響反射鏡鏡體質(zhì)量和剛度的結(jié)構(gòu)參量有很多，若都進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，會(huì)使設(shè)計(jì)變量增多，迭代次數(shù)增加，運(yùn)算效率降低，甚至導(dǎo)致無(wú)法收斂。由于各結(jié)構(gòu)尺寸的影響程度各不相同，可以首先分析各參量對(duì)鏡體質(zhì)量和1g重力條件下鏡面最大變形量的影響。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析之前，先確定影響較小的結(jié)構(gòu)尺寸參量，降低計(jì)算規(guī)模，再對(duì)影響較大的結(jié)構(gòu)尺寸參量進(jìn)行多變量?jī)?yōu)化。
3反射鏡組件有限元分析
對(duì)經(jīng)過(guò)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)后的主鏡組件進(jìn)行有限元分析，在建立結(jié)構(gòu)的有限元模型時(shí)，以六面體Hex6單元為主，以提高分析精度和效率。利用有限元分析軟件，分析得到主鏡組件在重力和溫度影響下的變化結(jié)果，F(xiàn)ig.8Thefirst-orderfrequencyofprimarymirror由分析結(jié)果可以看出，主鏡組件在重力和溫度變化作用下，表征面形變化的PV值和均方根(rootmeansquare，RMS)值，以及表征位置變化的位移值和轉(zhuǎn)角值均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，1階頻率為80．03Hz，滿(mǎn)足衛(wèi)星對(duì)載荷特征頻率大于60Hz的要求，因此，主鏡組件結(jié)構(gòu)具有較好的力學(xué)適應(yīng)性、溫度適應(yīng)性和動(dòng)態(tài)剛度。
4力學(xué)振動(dòng)試驗(yàn)
為了驗(yàn)證上述有限元分析結(jié)果的正確性，以及對(duì)實(shí)際加工裝配后的主鏡組件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有一個(gè)客觀評(píng)價(jià)，對(duì)主鏡進(jìn)行了1g正弦掃頻試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)構(gòu)的實(shí)Fig.9Vibrationtestofprimarymirror際模態(tài)，如圖9所示。振動(dòng)響應(yīng)曲線如圖10所示，縱坐標(biāo)表示對(duì)測(cè)點(diǎn)加速度響應(yīng)值Ma求以10為底的對(duì)數(shù)。從響應(yīng)曲線可以看出，主鏡組件的實(shí)際1階頻率為73．06Hz，動(dòng)態(tài)剛度較高，且與有限元分析誤差不到10%，說(shuō)明了有限元分析結(jié)果精度較高。Fig.10Responsecurveof1gsinusoidalvibration
5結(jié)論
1.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的定義
鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的主體結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在一般分為鋼框架結(jié)構(gòu)體系、鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系和輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。
1.2鋼結(jié)構(gòu)住宅的主要特點(diǎn)
一般情況下，在梁高相同的條件下，鋼結(jié)構(gòu)的開(kāi)間要比混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)間大50%左右，所以鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑布置可以更加靈活，為住宅空間的搭配提供了很大的自由度。這種大自由度與高建材強(qiáng)度的結(jié)合基本就是鋼結(jié)構(gòu)住宅的最大優(yōu)勢(shì)。通過(guò)該比較可以看出，雖然鋼結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用中造價(jià)成本較高，但是造價(jià)比和建筑重量等因素都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單純的混凝土結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的論證之后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用被通過(guò)，以下是該小區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)住宅的最終設(shè)計(jì)方案。
1.3鋼結(jié)構(gòu)住宅在河北省具體可行性
目前，河北省的建筑行業(yè)發(fā)展還比較粗放，要達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的要求，就必須進(jìn)行住宅的統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)化，鋼結(jié)構(gòu)住宅所需鋼材一般都是產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，符合建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)集群和保護(hù)環(huán)境節(jié)能減排的要求，能成為住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的有力推動(dòng)技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)住宅的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是施工工期較短和施工所需人員少，有效地節(jié)約了勞動(dòng)成本和勞動(dòng)力，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型做出了較大貢獻(xiàn)。
2鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中遇到的具體問(wèn)題以及解決策略
2.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)規(guī)范
根據(jù)2001年原國(guó)家建設(shè)部印發(fā)的《鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，鋼結(jié)構(gòu)住宅在初期設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該遵守以下規(guī)范。1）總體設(shè)計(jì)方面：鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑應(yīng)該滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、多樣化和通用化的原則，在鋼結(jié)構(gòu)住宅的各部分設(shè)計(jì)中應(yīng)該嚴(yán)格做到模數(shù)協(xié)調(diào)，在總體設(shè)計(jì)方面追求鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑、結(jié)構(gòu)、水電暖氣綜合設(shè)計(jì)的原則。2）平面設(shè)計(jì)方面：應(yīng)該充分體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系列化原則，充分適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，要做到標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化組合的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多樣模塊化以應(yīng)對(duì)多種建筑情況，考慮梁、柱、樓板等實(shí)際情況進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)，充分適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)住宅個(gè)性化、多樣化和可操作性的需要。3）豎向設(shè)計(jì)方面：樓板構(gòu)造的選型應(yīng)該充分考慮到受力、隔音和管線布置等要素來(lái)合理確定層高，在管線鋪設(shè)方面應(yīng)該盡量使用空閑的空間來(lái)集中鋪設(shè)管線，易于管線的維修管理等。4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面：圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該對(duì)抗震性能和連結(jié)性有較高的要求，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體應(yīng)該采用輕質(zhì)且高強(qiáng)的墻體，確保隔熱、保溫、隔音、防水、防火和防裂等各方面的綜合性能，對(duì)墻面涂料也要有較高的要求。
2.2鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)
一般情況下，鉸接點(diǎn)的形式較為簡(jiǎn)易，施工也較為方便，但是它會(huì)使梁跨中彎矩加大，從而增加建筑的鋼材用量，剛性節(jié)點(diǎn)形式復(fù)雜，但是對(duì)鋼材的利用有所節(jié)約，與之相比，半剛性節(jié)點(diǎn)由于其復(fù)雜的受力特性，應(yīng)用較為罕見(jiàn)。根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，在選用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行住宅建筑的企業(yè)中，半剛性節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用率僅為10%，說(shuō)明它的技術(shù)還需要進(jìn)一步提升。
2.3鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體材料的選用
鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是輕便、靈活，所以在墻體材料的選擇方面，要符合其特點(diǎn)，不適合采用黏土磚等質(zhì)量較大的材料，而應(yīng)該采用空心混凝土砌塊、加氣混凝土和壓型鋼板與輕質(zhì)保溫材料組成的符合墻體或者CS板、OSB板等。這些輕質(zhì)材料的防水和放滲透能力都比較好，保溫效果也很好，施工較為簡(jiǎn)便，作為建筑墻體的強(qiáng)度也足夠。在墻體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要注重對(duì)連接件的詳細(xì)參數(shù)有所規(guī)定，以減少施工的復(fù)雜程度，從另一個(gè)方面來(lái)說(shuō)，詳細(xì)的參數(shù)也有利于提高設(shè)計(jì)的精確性。
2.4鋼結(jié)構(gòu)建筑中的廚衛(wèi)設(shè)計(jì)
廚衛(wèi)設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有很重要的地位，其重要的原因是因?yàn)閺N衛(wèi)設(shè)計(jì)比較考研鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋼材防腐蝕和防水能力，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)防水比較實(shí)用，框架結(jié)構(gòu)體系要把衛(wèi)生間和廚房放到核心筒內(nèi)，其他的結(jié)構(gòu)體系則需要根據(jù)工程的實(shí)際情況來(lái)決定。
2.5鋼材的防火問(wèn)題
鋼結(jié)構(gòu)雖然有著各種優(yōu)點(diǎn)，但作為一種常見(jiàn)的金屬，它必須要考慮防火、防水和防腐蝕的問(wèn)題，鋼材的耐腐蝕性、耐熱性都比較差，一旦被熱源、腐蝕源或者水源靠近太長(zhǎng)時(shí)間，就極易產(chǎn)生問(wèn)題，對(duì)鋼材的承載能力產(chǎn)生一定的損傷。以一般的建筑用鋼材（Q235或a345）為例，在全負(fù)荷的狀態(tài)下，失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的溫度極值大約500℃，在300℃以上時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定危險(xiǎn)，如果在發(fā)生火災(zāi)的情況下，火場(chǎng)溫度大約800℃以上，鋼材結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到防火要求。鋼材防火措施中較為常用的是防火涂料或者在外面包裹混凝土等，而事實(shí)上這就喪失了鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢(shì)。合適的鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火措施可以分為主動(dòng)防火措施和被動(dòng)防火措施，主動(dòng)防火措施一般有防火探測(cè)和警報(bào)系統(tǒng)、消防噴淋系統(tǒng)（氣體、液體、泡沫滅火）、防火隔離區(qū)等，而被動(dòng)防火措施則主要利用各種技術(shù)對(duì)鋼材的防火性能進(jìn)行強(qiáng)化，一般情況下有以下幾種形式：使用外包保護(hù)層對(duì)鋼材進(jìn)行保護(hù)使其耐火性增加的外包法，外包法一般有實(shí)體外包（如混凝土外包）或者板材外包（如防火石膏板外包）等；利用膨脹材料使鋼材在受熱時(shí)材料產(chǎn)生膨脹，以形成一層耐火保護(hù)層；將鋼材設(shè)計(jì)成空心注水也是防火的良好方法，可是這種方法的造價(jià)和技術(shù)要求都比較高，不適合廣泛應(yīng)用；或者把鋼結(jié)構(gòu)屏蔽在耐火材料建造成的墻體中，但是這會(huì)導(dǎo)致建筑的有效使用面積有所減少。
2.6鋼材的防腐蝕和防水問(wèn)題
鋼材防腐蝕和防水的問(wèn)題重點(diǎn)都在于在某種環(huán)境下保護(hù)鋼材不受極端環(huán)境的影響，從而產(chǎn)生惡劣的形狀變化，所以?xún)烧咧g有一定互相參考的元素。鋼材本身在酸性或者化學(xué)氣霧的情況下容易受到腐蝕，從而影響建筑的質(zhì)量安全，在成本允許的情況下可以采取特殊耐候鋼，但更多的情況下，還是要采取一定措施來(lái)降低建筑成本。
3結(jié)語(yǔ)
