赵健 | 砖混结构设计详解
赵建
广州美术学院学术委员会主席，原广州美术学院副院长。
中国室内装饰协会副会长、中国美术家协会平面设计委员会副主任、中国高等教育学会设计专业委员会副主任。
2010年广州亚运会总体视觉形象及景观系统设计专家组组长、2011年深圳大运会总体视觉形象系统设计专家组组长、2010年上海世博会主题馆展览展示专家组成员。
砖混结构设计详解
1.结构设计说明
主要包括设计依据、抗震等级、人防等级、地基条件及承载力、防潮方法、活载值、材料等级、施工注意事项、详图选用、一般详图或节点、施工图中未画出但以说明形式表达的信息。例如：零度以下应使用水泥砂浆，零度以上应使用混合砂浆。等等。
2.各楼层结构布局，
包括：
（1）预制板的布置（板的选择、板缝的尺寸和配筋）。
标示预制板编号及型号时，不要用斜线，因此种方式易造成线条交叉，宜用横线或竖线。同一类型房间应直接标示房型号，整栋楼应统一编号，以减少设计工作量，方便施工人员看图。板缝尽量大，以40为宜，此种板缝可不加筋，也可加一道筋。从室内向室外铺板时，尽量用宽板，靠近窗户处留现浇板条，现浇板条宽度应≥200（考虑水暖竖管穿过板）。若结构要求满浇层，板缝应大于60，满浇层厚50，双向φ6@250，混凝土C20。 应采用横墙或横竖墙（以横墙为主）混合承重方案，抗倒塌性能好。结构柱处不得铺设预制板。建议使用PMCAD的手动排板功能布置预制板，自动排板可能无法满足用户施工图要求，只能满足定义荷载传递路线的要求。当楼层净高非常敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时，可以使用SP板。厚度为120的SP板可以实现7.2米的跨度。
（2）现浇板的配筋（上下层钢筋、板厚）。
尽量使用次级钢筋，包括φ10直径的次级钢筋。钢筋应采用大直径、大间距，但间距不宜超过200，间距尽量为200。（一般跨度小于6.6米的板裂缝即可满足要求）。跨度小于2米的板上部钢筋无需断开，也可省去钢筋，只说明钢筋为φ8@200两个方向双排。板上下部钢筋间距应相等，直径可以不同，但钢筋直径种类不宜过多。顶层且考虑抗裂时，板上部钢筋可以连续，也可以50%连接，较大处可加设附加钢筋。 砖混结构过街建筑的板一般应现浇，钢筋应双向双排布置。当板配筋相同时，只标板号。一般可将下部配筋相同、上部配筋部分相同的板划为一个板号，将不同的上部配筋画在图上。当板形状不同但配筋相同时，也可划为一个板号。宜对整栋建筑统一编号。当考虑过电线管时，板厚≥120，不采用薄板加垫层。电线管出管井处，可能因电线管过多，需增加板厚。宜尽量采用大跨度板，室内不加次梁（特别是住宅区）。 分布钢筋为φ6@250，受温度影响较大处可采用φ8@200。当板顶标高不同时，板上部钢筋应断开或斜穿。现浇悬挑板阳角处（包括内壁阳角处）应加径向附加钢筋。现浇悬挑板阴角处应在板下加斜向钢筋。建议甲方顶层采用现浇楼板，以利于防水，加强结构整体性，利于装饰悬挑的稳定。外露悬挑、雨棚、悬挑通廊应每隔10~15米留10mm接缝，钢筋应连续。
尽量采用现浇板，不采用预制板加整体浇筑层，卫生间方式可采用70厚度+10高差（取消垫层）。8米以下楼板可采用非预应力板。L、T型或十字形建筑平面内角附近楼板应现浇加厚，双向双排配筋，45度拉力筋4根16。现浇板配筋建议采用PMCAD软件自动生成，可加快速度，减少错别字。自动生成楼板配筋时建议不要对钢筋编号，因为工程大了可能编几百个钢筋编号，找不着，如果要编号，编号不能出空。 配筋计算时，可考虑塑性内力重分布，对板配筋乘以折减系数0.8~0.9，对板配筋乘以放大系数1.1~1.2。值得注意的是按弹性计算的双向板配筋为板若干部位的最大值，此配筋属保守配筋，不必人为放大。支在外墙上的板的负配筋不宜过大，否则会对砖墙产生过大的附加弯矩。一般：当板厚>150时，取φ10@200；反之，取φ8@200。PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点：1、单向板按塑性计算，双向板按弹性计算，建议改用一种计算方法。 2.厚板与薄板连接时，宜考虑薄板支座作为固定端，厚板不宜考虑，宜减小厚板支座配筋，增加跨中配筋。3.非矩形板应减小支座配筋，增加跨中配筋。4.边多或凹板多的房间配筋应采用有限元程序校核。
PMCAD生成的板配筋图为PM?.T。板一般可按塑性计算，特别是基础底板、人防结构。但对于自防水结构、不允许有裂缝、防水要求严格的建筑，如斜坡、平屋顶、柜体、卫生间、配电室等，应按弹性计算。室内轻质隔墙一般不宜加厚钢筋，一是轻质隔墙可能移位，二是板受力是整体受力，所以应整体提高板的配筋。只有垂直于单向板长边、不能移位的隔墙，如卫生间与其他房间之间的隔墙，才可以加厚钢筋。斜屋面板为局部受拉构件，应双向、两排加固。
(3) 圈梁、构造柱的布置及截面构造。
圈梁宜浇筑成封闭的圆环，穿过中间走廊，每隔一定距离加强截面。注意在外墙楼梯、入口等处可能切断圈梁（包括基础圈梁），在相应位置应增设附加梁并满足搭接长度。坡屋面为双层圈梁，单层开放式房屋层高若超过4米，宜在窗顶增设圈梁。圈梁搭接锚固长度及构造柱纵筋。构造柱箍筋应在上下端较密。构造柱扎根之处应说明。当地面为刚性地基时，构造柱应延伸至基底。较大的洞口两侧应增设构造柱（大于2.4米）。若构造柱与下层相同，可省略构造柱号，但应在图中说明。 圈梁、构造柱的纵向钢筋宜采用1级钢筋。为减少温度变化对圈梁的影响及露砖墙的立面效果，在360外墙圈梁外侧应有120砖墙。圈梁或隐圈梁必须在构造柱设置后设置，设置圈梁时不一定设置构造柱。在斜砖墙交汇处应增设构造柱，构造柱间距不宜大于层高。建筑的四个角部包括内角部，考虑到应力复杂程度及应力集中，宜采用较大的截面和配筋。具体可参考《钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规范JGJ/T13-94》
（4）门楣布置。
计算圈梁下高度是否足够安放预制过梁，如不够，应将圈梁当过梁或将圈梁局部垫高。尽量采用过梁、圈梁整体浇注的方法，此法施工方便，利于抗震。过梁与柱或构造柱连接时，应对柱进行配筋，过梁现浇。过梁配筋不能太少，要考虑地震时过梁上方墙体裂缝不能形成拱形的影响。当有较大的梁压在过梁上时，过梁一般采用较大的截面，起梁垫作用。过梁支撑长度改为360，应校核过梁下砌体的局部承载压力。360墙体可用120矩形过梁加120带悬臂的过梁。 现浇过梁荷载值参照《砌体结构设计规范》GBJ3-88
（5）雨篷、阳台、屋檐的布置及其详细剖面图。
注：雨棚、阳台竖板现浇时，最小厚度应为80，否则施工困难。竖向钢筋应置于板的中间。当采用双排配筋时，高度为900时，最小板厚为120。阳台竖板应尽量预制，并与悬挑板预埋件焊接。雨棚、阳台有斜装饰板时，板钢筋置于斜板上部，经水平悬挑板下部锚固入墙体圈梁内（即悬挑板有双筋）。两边封板可用太白板堵住，钢筋与太白板钢丝焊接，不需混凝土结构。 阳台门窗处的窗台宜采用轻质材料砌筑，以方便日后装修时凿毛。当悬挑板长度大于2米时，宜在板下配置结构钢筋，悬挑板内跨上的钢筋长度应大于或等于悬挑板悬挑长度，尤其在悬挑板端部有集中荷载时，应在内悬挑板端部加设小竖边，防止清扫时扬尘落下。顶层阳台雨棚为无组织排水时，雨棚悬挑长度应比下方阳台悬挑长度大100。悬挑板应留有配筋余地，并应采用大直径钢筋，防止弯曲。悬挑板内跨跨度较小，跨中可能出现负弯曲。 悬臂板支撑的负筋应延伸至整个跨度。
（6）.楼梯布局。
用X型斜线表示楼梯间，并标明楼梯间单独细部。尽量使用板式楼梯，方便设计施工，也更美观。
（7）板顶标高。
大多数板厚、板顶标高可在图纸名称下注明，厨房、卫生间等特殊场所应在其房间内单独标注。
(8).横梁布置及其下方的横梁垫布置。
或者，可以将梁在梁支撑处（而不是梁垫）加宽至 500。
（9）楼板上的开口（厨房、卫生间、电气和设备）的尺寸以及附加钢筋。附加钢筋不必锚固在楼板支撑中，可以从洞口边缘锚固到 La 中。
楼板孔洞附加配筋，若孔洞处楼板仅有正弯矩，则可只在楼板下附加配筋，否则，应在楼板上下均附加配筋。应以虚线标明有配筋的楼板范围，并注意浇筑高一级膨胀混凝土。浇筑前应采取有效的支护措施。住宅错层楼梯间楼板上开设的大孔洞，周边不宜加梁，应用有限元程序计算楼板内力及配筋，适当加厚楼板，孔洞周边加设隐梁。
（10）房屋内人孔、通风孔的位置及详图。
(11) 对于平面图上无法清楚表达的结构细部，应添加剖面图。可基于施工墙剖面图方法，绘制相应的结构细部。
3.基本平面图及详细图纸：
（1）当墙下条形基础宽度较宽（大于2米，有的地区可能更窄）或地基不平整、松软时，宜采用柔性基础。应考虑节点处基础底部面积双向重复利用的不利因素，适当加宽基础。
（2）当基础内留有洞口或首层开设的大洞口宽度大于洞底至底座的高度时，如要考虑洞口范围内基础的承载力，应在洞口下设暗梁，或将基础局部降低。
（3）素混凝土基础下不必做垫层，但若内部有暗梁时，底部钢筋保护层厚度应注明为70，或做垫层。地下水位较高或冬季施工时，不得做灰土基础。刚性基础一般为300厚。
（4）若建筑场地良好，地基深度大于3米，应建议甲方修建地下室。地基承载力达到设计要求时，地下室楼板可不再向外延伸。地下室内墙可采用砖墙，外墙宜采用混凝土墙。每隔30～40米应设置一条后浇带，并注意两个月后浇筑微膨胀混凝土。不应有局部地下室，地下室应深度一致。地下室顶板在施工时应考虑料堆荷载。
（5）当管沟对地面以下墙体造成明显削弱时，应考虑抗震的不利影响，并应加厚地下墙体。
（6）抗震缝、伸缩缝不必设置在地面以下。但沉降缝两侧墙体基础必须分开。
（7）新建建筑的基础不应深于周围已有的基础。 如果深于原有基础，则基础间的净距不应小于基础间高差的1.5至2倍。
（8）条形基础的偏心度不宜过大，必要时可将柔性基础做成三面支承、一面自由的板状（类似中间有孔的筏形基础）。一般情况下，不应因荷载偏心而使基础底部与基础脱离。
（9）当有独立柱基础时，除非基础十分重要，否则独立基础的抗弯配筋不需要满足最小配筋率的要求，但配筋不宜过少。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的一种结构。
（10）建筑入口处或底层房间地面标高下降处，应降低基础圈梁。当基础圈梁顶标高为-0.060时，可省去防潮层。当地基不平整时，应在基础处增设附加基础圈梁。
（11）基础平面图中应加设指南针。
（12）基础底板混凝土不宜大于C30。
（13）软土地基上建筑物的总沉降应加以控制。在地基不平整的地区，应控制建筑物的差异沉降。砖混结构对差异沉降十分敏感。由于建筑物的实际沉降与计算值有差异，难以准确计算，因此应从结构角度出发，采用整体性强的基础形式。
(14).可利用JCCAD软件自动生成基础平面图和基础详图。需要注意的是，利用砖混结构抗震计算菜单生成的砖混荷载生成基础图时，墙下荷载为整面墙的平均压力。当墙体不同截面荷载差异较大时，荷载较大的墙下基础不安全，应进行人工调整。生成的基础平面图命名为JCPM.T，生成的基础详图命名为JCXT?.T。具体可参考《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》及地方地基规范。
4、升温沟槽图及地基坑洞图：
（1）地沟盖板在遇到楼梯间、电气管道时，应下降500mm，室外采暖地沟一般有400mm的覆盖土。
（2）注明加热沟两侧墙体的厚度、材质。如加热沟较深，应进行强度验算。
（3）当基础孔大于400时，应加过梁，并在采暖槽内加设通风孔。
（4）当基础埋置较浅时，暖槽口及基础坑底可能低于基础，此时应将基础部分下放。
（5）当首层有门洞时，不能用砖来支撑沟盖
(6) 湿陷性黄土地区或膨胀土地区的升温槽方法与一般地区有所不同，应根据湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求进行设计。
（7）加热槽通常做成1200宽，1000太小，不便于维修。
5.楼梯细节：
（1）要注意梯梁到下方梯板的高度是否足够，避免撞到头部，特别是在建筑物的入口处。
（2）楼梯各节之间的高差不宜大于20°，以免发生跌倒事故。
（3）楼梯高度的两倍加上楼梯长度约等于600，幼儿园楼梯高度宜为120。
(4)楼梯折板、折梁内角位于底部时，应将纵向钢筋断开并锚固至受压区La内。折梁还应设置附加箍筋。
（5）楼梯的施工方法一般与楼面不同，要注意楼梯板标高与楼板的衔接。
（6）楼梯踏步的计算方法：当休息平台厚度为80～100，楼梯踏步厚度为100～130，楼梯踏步跨度小于4米时，应采用1/10的计算系数，并设置上、下层钢筋；当休息平台厚度为80～100，楼梯踏步厚度为160～200，楼梯踏步跨度在6米左右时，应采用1/8的计算系数，板上钢筋可按跨度的1/3～1/4设置，不宜过大。这两种计算方法都比较保守，任何时候，平行于休息平台和楼梯踏步方向的上层钢筋都应拉穿，并应与楼梯踏步钢筋相对应。
（7）注意当板式楼梯跨度大于5米时，挠度不易满足，应注意增加防拱装置。
6.梁、柱详图：
（1）梁上受力集中点应加设附加箍筋和吊杆，并应优先采用附加箍筋。梁上及水箱下小柱及支承在楼板上的梁，不需加设附加钢筋。
(2)当折梁内角位于底部时，应将纵向钢筋断开并锚固于受压区La内，还应增设附加箍筋。
（3）当梁上有次梁时，次梁不宜搭接在主梁支撑附近，否则应考虑次梁对主梁造成的扭转影响，或增设结构抗扭纵向钢筋和箍筋。
（4）当有圆柱时，地下部分应改为方柱，以方便施工。圆柱的纵筋数量至少应为8根，箍筋应采用螺旋箍筋，并注意端部应有一个半圆的水平截面。方柱的箍筋应采用十字形箍筋，并按规范要求加密。角柱的纵筋应增加，箍筋在整个柱高范围内应加密。幼儿园不宜采用方柱。
（5）柱的纵筋原则上宜采用大直径、大间距，但间距不宜大于200。梁的纵筋宜采用小直径、小间距，这样有利于抗裂，但要注意钢筋间距必须符合要求，并与梁的截面相对应。在布置钢筋时，纵筋宜等距布置，而箍筋间距可以不等距布置。
（6）高度大于300且与构造柱连接的深梁，梁端箍筋宜在梁高的1.5倍以内加密。端部与框架梁相交或弹性支撑在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋宜加密。
（7）对于有抗扭要求的梁，纵筋间距不宜大于300和梁宽，即需设置腰筋，并将纵筋和腰筋锚固在支座La上。对箍筋的要求与抗震要求相同。
（8）倒梁的楼板挂在梁下，楼板荷载宜由箍筋承担，或适当加大箍筋。当梁支撑偏心布置墙体时，宜做悬臂。
（9）悬挑梁宜采用等截面（外露的大悬挑梁除外）。与悬挑板不同，悬挑梁自重占总荷载的比例很小，做成变截面也不能有效减轻自重。变截面悬挑梁每根箍筋都不一样，施工难度大。变截面梁的挠度也比等截面梁大。当悬挑梁端部有次梁时，应注意加设箍筋或吊杆。
(10)当梁上开设有孔洞时，不仅应计算孔洞的配筋，还应验算孔洞下偏心受拉部分的裂缝宽度。一般情况下，除非抗剪承载力不足，悬臂梁根部不必加斜筋。该梁从结构上可保证不发生斜截面剪切破坏和弯曲破坏。
（11）当梁净高大于500时，宜增设腰筋，间距为200，否则易产生竖向裂缝。当悬挑梁的悬臂长度小于梁高时，应按牛腿计算。
（12）梁应按层编号，例如L-1-XX，其中1表示第1层，XX表示梁编号。
7、关于墙体问题：楼梯间墙体水平支撑薄弱，顶层墙体较高，在8、9度时，顶层楼梯间水平墙体及外墙沿墙高每500设置2φ6连续钢筋。在9度时，休息平台处应加设钢筋带。对于顶层，为防止墙体裂缝，可采取以下措施：保温层聚苯板由45加厚，为防止施工时聚苯板被踩扁变薄，可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高，纵向钢筋直径加大。设置保温层时，不采用现浇板带加预制板的方法（为解决悬挑檐口倾覆问题）。 顶部山墙及过梁以上纵墙端部（宽度为建筑宽度B/4范围）全部加设钢筋网。当构造柱至洞口长度小于300时，应采用混凝土，否则施工困难。小截面墙体（
8.注意事项：
（1）在地震计算期间，应特别注意的是，在较大的房屋中，应在地震计算过程中对刚性计算的距离，以确定对房屋的距离房间宽度不包括外部走廊或单面走廊的建筑物的宽度。
（2）遮阳篷，阳台，悬臂和悬臂横梁的反向计算。悬臂梁进入墙壁的长度为1.2升（地板）和2升（屋顶），应考虑在大型遮阳篷，阳台，阳台上的横梁等上半横向旋转时的横梁。
（3）在横梁支撑处（尤其是在悬臂梁下）的压力，以及在4.8米以上的6米高的屋顶梁和地板梁中所需的梁。直接有局部压力验证的空间。
（4）由于某些原因，当梁或的横截面较大时，应验证组件的最小加固比。
（5）检查较高地板的墙壁的高度比（超过5米）。
（6）楼梯和大厅角的支撑梁长度为500，并连接到环梁。
（7）验证纵向板或板块较大负载区域下的预制的轴承能力。
（8）对于超过6米的跨度，壁柱或结构柱应添加到240壁上。
（9）使用交叉束时，梁的死权大于平板的死权，并且梁的死权不能忽略。
（10）询问分布盒，以防止开口的隔壁。
（11）电管穿透板，应验证板的剪切强度，或者应打开孔。
（12）组件不得延伸到电梯轴，否则应验证是否可以安装它们。
（13）检查水箱，电梯室和设备下的结构强度。
（14）当地下水水平很高时，应该对砖结构结构的加热沟进行防水。在混凝土中，应在混凝土外墙上指示水平结构方法（踩踏，凹槽和金属水位）。
（15）当上层和下层的开口（包括加热沟）被交错时，上方的壁可能无法形成拱门，因此，不应根据一般的上的负载来计算的负载，并且应该考虑由一般的小壁成员造成的横截面成员。
（16）从屋顶伸出的电梯的结构柱应向下延伸一个地板，不应直接固定在顶部的环形仪上。无论入口和出口处的栏杆壁多么高，都应在交错位置增加结构柱，并增加密度。
（17）当砖结构结构的长度长时间时，应提供膨胀关节。
（18）壁梁不应在地震区域中使用，因为它们在地震期间可能会在墙壁上引起裂缝，并且如果使用的话，墙壁和混凝土梁不能像整体上起作用。
（19）当建筑物的布局非常不规则时，结构设计应根据建筑物的布局进行合理的结构排列，例如，当建筑计划是在两端的大型建筑物中，在中间的结构很小（哑铃形状）时，应根据厚度的倾向和 ，
（20）在具有较大跨度的悬臂走廊下，从墙壁中的横板转移的载荷将大于平板载荷的一半。
（21）当悬臂梁或平板的上部加固延伸到顶部支撑，水平截面符合锚固要求，因为加固的上部是保护层，应适当增加锚固长度，或者应添加10D垂直部分。
（22）避免将大型梁放在较大的房间中。
（23）结构柱不得用作悬臂梁的根。
9.普通砖墙的自重（包括双面抹灰）：120墙：2.86，240墙：5.24，360墙：7.62，490墙：9.99 kn/m2。
10.关于降水问题：当存在地下水时，应在图纸上注意降水措施，并应采取措施来防止周围的建筑物和结构无法正常使用（开裂和下沉），并且当降水可以停止时（由抗浮动的计算确定）。
11.设计普通的砖结构结构时，设计师还应掌握以下设计规范：建筑结构负载规格，地震抵抗规格，混凝土结构设计规格等。还应考虑当地建筑法规。
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