朱炳寅講座的聽課筆記.doc

 “總量控制，包絡(luò)設(shè)計”這八個字貫穿了培訓(xùn)的始終，是朱老師始終強調(diào)的。所謂總量控制，就是在進行梁配筋設(shè)計時，不要拘泥于計算出來的數(shù)值，非要配的比它大，在梁支座負筋處，可以適當(dāng)配小點（有利于實現(xiàn)強柱弱梁），但是跨中一定要配夠（配大百利而無一害），跨中與支座的總量要與計算的總量相當(dāng)（支座減少時，跨中要放大）。所謂包絡(luò)設(shè)計，就是在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，如果有不確定因素，應(yīng)按各種情況分別計算，取結(jié)果的最大值進行包絡(luò)設(shè)計。另外，“強柱弱梁，強剪弱彎，強節(jié)點弱構(gòu)件，強柱根”也是非常重要的基本原則。在設(shè)計過程中，通過各種措施，一定要保證實現(xiàn)這幾強幾弱的原則。應(yīng)“重概念，輕精度”，重視概念設(shè)計，而對于各種經(jīng)驗系數(shù)的取值，不要刻意非要取的非常精確，這是不實際的，也不可能。

 

1、荷載規(guī)范

1）第 4.1.1條汽車通道及停車庫荷載，它是直接作用在樓面上的等效荷載，僅可用于樓面板設(shè)計計算，用于樓面梁、柱、墻及基礎(chǔ)計算時應(yīng)按第4.1.2條要求折減。對雙向板樓蓋其板跨在不小6mx6m時才可以按規(guī)范取值。當(dāng)板跨小于規(guī)范的規(guī)定時，應(yīng)按荷載效應(yīng)相等的原則等效，不可以直接取用規(guī)范數(shù)值（當(dāng)板跨與規(guī)范限定數(shù)值差別不大時，當(dāng)進行近似計算時也可取規(guī)范數(shù)值）。用PKPM計算基礎(chǔ)時，同樣按規(guī)范的規(guī)定對等效荷載進行折減。

2）對消防車荷載，若不考慮板頂?shù)母餐梁穸葘ο�防車輪壓的影響而統(tǒng)一取用表中數(shù)值，當(dāng)?shù)叵率翼敯迕娓餐梁穸容^厚時，顯然是不合適的。在覆土厚度足夠時，可以降低表中消防車荷載（見表4.1.1-3）。（足夠的覆土層厚度是指汽車輪壓通過土層的擴散，交替和重疊，達到在某一平面近似均勻分布時的覆土層厚度。足夠的覆土厚度數(shù)值應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗確定，當(dāng)無可靠設(shè)計經(jīng)驗時，可按后軸輪壓的擴散面積不小于按荷重比例劃分的汽車投影面積確定（一般大于2.5m即可認為足夠）。

3）活荷載的折減與荷載類型、從屬面積和構(gòu)件類型有關(guān)。承擔(dān)的面積越大，其活荷載同時出現(xiàn)的概率就越小，一般說來次梁的從屬面積較小而主梁的從屬面積較大，且傳力途徑一般為板到次梁再到主梁。所以主梁的折減系數(shù)比次梁小。目前我們所用的大部分程序（如PKPM），沒有對活荷載分類的功能，也就不可能按規(guī)范要求折減。規(guī)范的本條要求原則上只適合于手算。當(dāng)程序取用表4.1.2的活荷載折減系數(shù)時，應(yīng)特別注意裙房與主樓整體計算的高層建筑，避免裙房部分按主樓的層數(shù)取用相應(yīng)的折減系數(shù)，同時應(yīng)注意計算樓層與實際樓層的區(qū)別，特別是計算樓層與實際樓層層數(shù)相差較多時（如錯層結(jié)構(gòu)等）。 

 

2、抗震規(guī)范

1）“三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)”和“兩階段設(shè)計步驟”：小震不壞（要求建筑結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下滿足承載力極限狀態(tài)驗算要求和建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形值），中震可修（要求建筑結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)淖冃文芰Γ�用結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計來實現(xiàn)），大震不倒（要求建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值）。

2）建筑結(jié)構(gòu)可以分區(qū)段、分部位、分構(gòu)件進行抗震設(shè)防分類，但抗震設(shè)防分類應(yīng)避免出線“頭重腳輕”的結(jié)果。

3）規(guī)范第3.1.3條確定地震作用和抗震措施時不是對本地區(qū)設(shè)防烈度的調(diào)整，而是對設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的提高或降低，它影響的只是地震作用的數(shù)值和抗震等級的確定。注意規(guī)范中與設(shè)防烈度相關(guān)的要求，指的是本地區(qū)設(shè)防烈度而非按3.1.3條調(diào)整過的烈度數(shù)值。

4）樓層扭轉(zhuǎn)位移比=樓層豎向構(gòu)件最大彈性水平位移/最大與最小水平位移的平均值。計算時采用剛性樓板假定，并考慮偶然偏心的影響（見高規(guī)4.3.5）。注意：此處不考慮水平地震作用的扭轉(zhuǎn)影響，即對結(jié)構(gòu)不進行扭轉(zhuǎn)耦連計算（u——à±5%；θE——à±0%），但是根據(jù)高規(guī)第3.3.2條與抗規(guī)第5.1.1條，兩本規(guī)范均規(guī)定計算結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)時均應(yīng)計入扭轉(zhuǎn)影響，目前PKPM新版本取消了扭轉(zhuǎn)耦連選項，計算均考慮其影響。對于彈性位移角，抗規(guī)第5.5.1條規(guī)定與高規(guī)第4.6.3條相同，且高規(guī)注釋中明確計算地震彈性位移角不考慮偶然偏心影響。

計算步驟：先勾選偶然偏心，計算出樓層扭轉(zhuǎn)位移比，然后對結(jié)果進行判斷，若小于1.2說明結(jié)構(gòu)規(guī)則，依此計算；若大于1.2小于1.4（1.5）說明結(jié)構(gòu)不規(guī)則，應(yīng)勾選“雙向地震”重新計算；若大于1.4（1.5）說明結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不規(guī)則，應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)布置。注意：新版SATWE對于“偶然偏心”和“雙向地震”是分開算的，不同時考慮，結(jié)果自動取偶然偏心和雙向地震的大值輸出。

5）框剪結(jié)構(gòu)中框架部分地震力調(diào)整系數(shù)（抗規(guī)6.2.13與高規(guī)8.1.4）：其實是二道防線的概念。由于剪力墻的剛度遠大于框架部分，剪力墻承擔(dān)大部分地震力，框架按其剛度分擔(dān)的地震力很小，若按此進行框架設(shè)計，則在剪力墻開裂后很不安全。因此，規(guī)范要求當(dāng)框剪結(jié)構(gòu)中各層框架總剪力（即第i層框架柱剪力之和）小于0.2Vo時，取0.2Vo與1.5Vfmax的較小值。注意：非抗震設(shè)計時，框架剪力不調(diào)整。對框架梁彎矩、剪力以及對框架柱的彎矩調(diào)整，取用與剪力調(diào)整相同的系數(shù)，不調(diào)整軸力。

6）梁端彎矩調(diào)幅系數(shù)：目的是降低梁端彎矩設(shè)計值，減輕強柱弱梁的壓力。梁端鋼筋配大不一定有利，還加大了（強）柱鋼筋的壓力；梁跨中鋼筋配大百利而無一害。當(dāng)跨中彎矩較大時，可將第二、三排鋼筋截面在支座處截斷，這樣易于滿足強柱弱梁的要求，但要注意長短跨的情況，可能支座彎矩起控制作用。梁設(shè)計彎矩放大系數(shù)：上下都放大。

7）地下室嵌固部位（抗規(guī)6.1.14）：根據(jù)地下室的樓層側(cè)向剛度與相鄰上部樓層側(cè)向剛度的比值r確定。當(dāng)r>=2時，上部結(jié)構(gòu)計算的固定端取在地下室頂面標(biāo)高；當(dāng)r<2時，可依次驗算地下二層及以下各層對首層的樓層側(cè)向剛度比，當(dāng)滿足>=2時，便可確定上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。

計算步驟：先不輸入地下室層數(shù)計算，根據(jù)r大小判斷地下室嵌固部位，然后輸入地下室層數(shù)重新計算。注意：當(dāng)上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位在地下一層的地面時，仍應(yīng)考慮地下室頂板對上部結(jié)構(gòu)實際存在的嵌固作用，應(yīng)取不同嵌固部位（地下一層的地面和地下室頂板頂面）分別計算，配筋取大值（即包絡(luò)設(shè)計）。

8）周期比：如果結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期與平動為主的第一振動周期之比不滿足規(guī)范要求（高規(guī)4.3.5），應(yīng)調(diào)整結(jié)構(gòu)布置。如果最大層間位移角θE≈[θE]，可以加大外圍構(gòu)件抗扭剛度（邊榀），這樣扭轉(zhuǎn)周期Tt降低，平動周期T1稍有降低；若θE＜＜[θE]，可以減小內(nèi)部構(gòu)件的剛度（開洞），這樣扭轉(zhuǎn)周期Tt不變，平動周期T1增大；優(yōu)先考慮后一種方案。

9）軸壓比：一般剪力墻及短肢剪力墻的軸壓比是在重力荷載代表值作用下產(chǎn)生的軸力設(shè)計值的軸壓比，其含義不同于框架柱的軸壓比（砼規(guī)6.3.7和高規(guī)6.4.2）。軸壓比指柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值，而抗震設(shè)計包括計算地震作用和不計算地震作用，計算地震作用時，取對應(yīng)重力荷載代表值的Nmax；不計算地震作用時，取無地震組合的軸力設(shè)計值Nmax。

10）對于抗震建筑，對整體結(jié)構(gòu)加強是沒有意義的；構(gòu)件與構(gòu)件之間可以有差異，加強構(gòu)件。中震彈性驗算：利用小震方法，放大水平地震影響系數(shù)，其結(jié)果比小震彈性結(jié)果放大約2.8倍；中震不屈服驗算：Sk<=Rk，采用強度標(biāo)準(zhǔn)值，對鋼結(jié)構(gòu)其結(jié)果比小震彈性結(jié)果放大約2.5倍。注意：中震彈性和中震不屈服計算時抗震等級取為四級。

11）抗震墻的約束邊緣構(gòu)件包括暗柱、端柱和翼墻（抗規(guī)6.4.7）。在剪力墻結(jié)構(gòu)中端柱不是柱，其抗震等級按墻取。剪力墻抗彎主要靠端柱，應(yīng)適當(dāng)加強。陰影區(qū)“箍筋”可理解為“以箍筋為主”，應(yīng)優(yōu)先考慮采用封閉箍筋，最后的一對縱筋之間無法設(shè)置箍筋時，可采用拉筋（遠離邊緣）；非陰影區(qū)“箍筋或拉筋”可理解為外圈由封閉箍筋組成，內(nèi)部可采用拉筋。

12）砌體：剛度大延性差，抗壓好抗拉差，通過構(gòu)造措施改善其抗震性能；砼：抗壓好抗拉差，加入鋼筋改善其延性。對砌體結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置約束邊緣構(gòu)件（圈梁，構(gòu)造柱）形成約束砌體，但不能任意加抗震墻或構(gòu)造柱。對墻中部的范圍，建議按墻長中間的1/3區(qū)域考慮，作為抗剪需要的構(gòu)造柱，宜配置在上述中部區(qū)域內(nèi)。墻中部設(shè)置構(gòu)造柱后，砌體由一般約束砌體變?yōu)榇u砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻；此外不應(yīng)在砌體墻中設(shè)置截面很大的鋼筋混凝土構(gòu)造柱。

13）鋼結(jié)構(gòu)：強度高，延性好，適于抗震，存在穩(wěn)定問題和防火問題。利用抗剪耗能（即利用節(jié)點域耗能），其抗震措施只跟高度、烈度等有關(guān)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：利用抗彎耗能，通過抗震等級來實現(xiàn)抗震措施。鋼框架支撐結(jié)構(gòu)破壞機理：耗能梁段（剪切變形）——節(jié)點域（剪切變形耗能）——框架（彎曲變形）——柱（彎曲變形）——連接（強）；鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)破壞機理：連梁（彎曲變形）——剪力墻——框架（彎曲變形）——柱（彎曲變形）——節(jié)點或連接（強）。 

 

3、高層規(guī)范

1）縱向剪力墻不能布置在邊緣，會引起溫度應(yīng)力。施工后澆帶（沉降后澆帶和伸縮后澆帶）并不直接減少溫度應(yīng)力，因而不能提高它對溫度應(yīng)力的耐受能力，后澆帶的作用在于減少混凝土的收縮應(yīng)力，通過后澆帶的板、墻鋼筋應(yīng)斷開搭接，以便兩部分的混凝土各自自由收縮，梁鋼筋可不斷開。結(jié)構(gòu)設(shè)計中也可采用補償收縮混凝土技術(shù)，在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的地方給予相應(yīng)較大的膨脹應(yīng)力補償。一般加強帶的寬度約2m，帶之間適當(dāng)增加水平鋼筋15%—20%（高規(guī)4.3.13）。

2）結(jié)構(gòu)計算時，完全考慮施工加載，邊支座效應(yīng)較大；不考慮施工加載中支座效應(yīng)較大，這是由于基礎(chǔ)不均勻沉降引起架越效應(yīng)造成的。要完全模擬施工逐層加載就要考慮結(jié)構(gòu)剛度的形成過程、考慮結(jié)構(gòu)自重及施工堆載的加載過程、考慮施工過程中的平層效應(yīng)，全面考慮各種因素是很困難的，目前的計算程序一般采用近似方法考慮上述因素的影響。ETABS采用了考慮前兩點的近似計算方法，SATWE在模擬施工的基礎(chǔ)上再采用經(jīng)驗調(diào)整處理法（即人為加大豎向構(gòu)件的軸向剛度，一般為10—100倍，可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的剛度情況確定），模擬基礎(chǔ)不均勻沉降及施工過程中的平層效應(yīng)對上部結(jié)構(gòu)的影響（高規(guī)5.1.9）。

3）少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)（高規(guī)6.1.7），設(shè)置少量剪力墻的目的在于滿足規(guī)范對框架結(jié)構(gòu)的位移限值要求。設(shè)計原則：I.全包絡(luò)設(shè)計：對剪力墻按框架—剪力墻協(xié)同工作計算，取相應(yīng)計算結(jié)果配筋設(shè)計；對框架按純框架結(jié)構(gòu)及框架—剪力墻結(jié)構(gòu)分別計算，取計算結(jié)果的較大值進行配筋設(shè)計。II.框架包絡(luò)設(shè)計、剪力墻構(gòu)造：對框架按純框架結(jié)構(gòu)及框架—剪力墻結(jié)構(gòu)分別計算，取計算結(jié)果的較大值進行配筋設(shè)計；剪力墻則按構(gòu)造配筋設(shè)計。III.框架包絡(luò)設(shè)計、剪力墻按現(xiàn)有截面的最大設(shè)計：對框架按純框架結(jié)構(gòu)及框剪結(jié)構(gòu)分別計算，取計算結(jié)果的較大值進行配筋設(shè)計；剪力墻按計算要求，當(dāng)剪力墻計算超筋時，按截面的最大配筋率配筋設(shè)計。

0<25% 帶少量剪力墻的框架結(jié)構(gòu)（Mw/Mo為傾覆力矩比）

25%<50% 強框架的框剪結(jié)構(gòu)（Mw取結(jié)構(gòu)底層或底部加強部位的Mw）

50%<75% 弱框架的框剪結(jié)構(gòu)

75%<1 帶少量框架的剪力墻結(jié)構(gòu)

注意：應(yīng)盡量采用體系明確的結(jié)構(gòu)體系，這樣會更節(jié)約。

4）錯層結(jié)構(gòu)（高規(guī)10.4.3）：建議當(dāng)樓層高度差大于樓層梁截面高度且大于600時，可確定為錯層，此處“樓層梁截面高度”為樓層梁的代表性截面高度，而非錯層處的樓層梁截面高度，當(dāng)樓面板變標(biāo)高處合用同一根梁時，一般不宜按錯層設(shè)計（可按錯層與非錯層計算，合理配筋），對結(jié)構(gòu)設(shè)計中大量局部降低（或抬高）的樓板可不按錯層計算，而通過適當(dāng)?shù)臉?gòu)造處理加強(設(shè)置加腋、加強周邊樓板等)。

5）要正確區(qū)分一般框支結(jié)構(gòu)和框支剪力墻結(jié)構(gòu)；對框支梁，框支柱的要求既適用于梁托墻情況也適用于梁上托柱情況；框支剪力墻結(jié)構(gòu)有特殊的加強措施（如控制底部大空間層數(shù)，抗震等級的提高等）；應(yīng)區(qū)分局部轉(zhuǎn)換和大面積轉(zhuǎn)換的情況，對局部轉(zhuǎn)換可采取局部加強的措施；轉(zhuǎn)換梁的防火等級不低于下部鄰柱的防火等級。