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底框结构设计中需要注意的问题

底框结构设计中需要注意的问题
底框结构设计中需要注意的问题

1前言

对于地震区需要抗震设防的多层商住建筑,底层为钢筋混凝土框架的大空间商店,上部为小开间砖房或砌块建筑。结构设计中有的未作纵横两方面的抗震验算(包括承载力和变形),有的仅作了横向底层框架的验算,而纵向却按一般连续梁计算。在构造上,有些设计忽视了在底层纵横方向设置一定数量的抗震墙,或只有横向抗震墙,使整幢建筑上刚下柔,或横刚纵柔;地震作用下即容易产生较大的弹塑性变形。如果框架柱箍筋间距太大,特别是在柱上、下端箍筋没有按规范要求进行加密时,其破坏就更加严重。此类建筑即使是全框架结构,从震害的调查来看,也有许多同样的破坏情况。抗震结构在总体布置上有两大忌:一是上部刚度大,底层仅有柱的鸡腿式建筑;二是平面刚度不均匀,产生大扭转的建筑。两者在设计上全是难以解决的问题。有足够剪力墙或有核心筒的建筑,对维持整体稳定有利,并很大程度上减弱框架的受力;对一般建筑尽可能做框剪结构,避免做纯框架结构,以节约建筑材料。

2常见问题

1)抗震设防不当

商住多层建筑近年来在中、小城市中很常见,即将一层作商场,然后在其上建造住宅或写字楼等建筑。此种结构形式实际计算属下柔上刚,对抗震极为不利,如果不加抗震墙,做成底层纯框架而上部砖混的结构,在地震区将存在一些问题。

除底层不设抗震墙外,此类建筑还有超高和超层问题。如某农贸市场设层高3.2m的“半地下室”1层(南面开敞,在地面以上,北面埋入土内),市场部分层高为6.5m,并在周边设置夹层(实际应算作两层,而其中间部分为1层,结构上按复式框架考虑),其上为6层2. 8m高的住宅,因此总高度达26.5m,总层数为8~9层,超过《建筑抗震设计规范(GB5 0011-2001)》(以下简称《抗规》)中此类建筑在七度地震区总高度≤22m和总层数≤7层的规定。而且由于商场在使用上的要求,框架梁的跨度及荷载都较大,使得梁的截面尺寸较大,而中间柱高度相对较高,从而使得梁的刚度较大,而按《抗规》要求,抗震结构体系中的混凝土构件,应避免剪切先于弯曲破坏,混凝土的压溃先于钢筋屈服,钢筋锚固粘结先于构件破坏,因此违背了“强剪弱弯、强柱弱梁和强节点”的设计准则。综观某县级市的多个农贸市场及其它大底盘的商住建筑,包括正在建设中的大底盘商住建筑,或多或少均存在上述问题,其设计思路仍然沿用非地震区的设计思路,如遇地震灾害,则上述大底盘建筑因结构上未设防或设防不当,其后果将变得非常严重。

2)建筑布置不合理

《抗规》第3.4.2条明确规定“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变”。但在实际工作中,建筑布置的合理性往往被忽视。目前的一些建筑设计,由于仍沿袭不设防时的设计思路,将抗震基本要求搁置一边,为片面追求建筑效果,将底层框架房屋平面上多

处凹进凸出,导致各部分质量极不均匀,建筑物外纵墙多处被人为割断,严重影响抗震刚度。此外,在立面上又设置了许多不利于抗震的装饰物,如某公寓女儿墙竟高达3m以上。,如果上述问题解决得不好,抗震设防问题就会越积越多,一旦发生大地震,代价将会十分惨重。

3)人为因素

抗震设防问题设计人一定要重视,应当严格遵守《抗规》的相关要求进行设计。在日常设计中注意下面的情况:

a)仔细理解规范的要求,搞清楚底框结构在地震时的破坏情况。上面几层砌体结构,由于开间小、横墙多,不仅重量大,侧移刚度也大,而底层框架侧移刚度比上层小得多。刚度的急剧变化使得在结构刚柔交接处,应力高度集中,在柱端产生塑性铰,并使房屋的变形集中发生在相对薄弱的底层。这种比较薄弱的底层或中间层,可称之为“软层”,对于这种“软层”在抗震设计中应引起足够重视。

b)底层框架一般为大空间的公共建筑,由于使用功能上的需要,在客观上给纵横抗震墙的布置带来了不少困难。

c)设计人有时未作详细计算,仅凭习惯上的概念,错误地认为底层框架的侧向刚度一定比砖房好,纵向框架侧向刚度一定比横向好,而实际上并非如此。

3防治措施

对于底层框架抗震墙的砖房,底层框架抗震墙和上部砖房部分均具有一定的抗震能力,但这两部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的,而且其过渡楼层的受力也比较复杂。为了使这类房屋的抗震设计满足“小震不坏”,“中震可修”和“大震不倒”的抗震设防目标,其防治措施可从以下几个方面进行考虑:

1)底层框架砖房的底层,不应采用纯框架结构。结构设计人员要及早介入建筑方案与初步设计,并和建筑工种与建设单位反复协商,在不影响或少影响功能的前提下,使纵横外墙、室内分隔墙等尽量对称,并均匀地在纵横两个方向设置一定数量的抗震墙,使上层与底层的纵横向侧移刚度比,能够满足规范要求。根据《砌体结构设计规范(GB50003-2001)》条文说明,底层设置一定数量抗震墙的框支墙梁房屋模型振动台试验表明,其抗震性能不仅不比同样层数的多层房屋低,甚至还要好些。所以,在底框结构中合理设置一些抗震墙是非常重要的。

2)底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构,对于具有薄弱底层的底层框架砖房,应考虑塑性变形集中的影响。另外,经分析知道提高软层的屈服强度可以减少软层塑性变形的集中。因此,底部剪力法对底层地震剪力要乘以一个1.2~l.5的增大系数。

3)底层框架砖房的剪力分配不能按照框架抗震墙的方法进行,因为底层框架砖房只有底层是框架抗震墙,且底层还有塑性变形,所以要采取双保险的办法。对抗震墙要使其承担全部剪力,对框架要按刚度比分配,不过要注意,在刚度计算时框架是按弹性计算的,而抗震墙开裂后刚度会退化。据有关试验数据得知,其刚度将下降到弹性刚度的20~30%。

4)底房框架柱应考虑地震的倾复力矩引起的附加轴力。

5)在底层框架砖房的上层,构造上仍应设置构造柱,并应每层设置圈梁,底层的顶板应为现浇或装配整体式楼盖。软层中的柱,特别是结构刚柔相接的地方,要避免出现塑性铰。

6)设计人员要转变设计思路,提高设计部门及设计人员的业务素质,尽快走出“不设防”的误区。要在严格执行《抗规》的前提下,在合理的平面布置上多做文章,同时设计单位可安排专人严把抗震设计关。

结构设计常识及规范

第一章材料 SPCC 一般用钢板,表面需电镀或涂装处理 SECC 镀锌钢板,表面已做烙酸盐处理及防指纹处理 SUS 301 弹性不锈钢 SUS304 不锈钢 镀锌钢板表面的化学组成------基材(钢铁),镀锌层或镀镍锌合金层,烙酸盐层和有机化学薄膜层. 有机化学薄膜层能表面抗指纹和白锈,抗腐蚀及有较佳的烤漆性. SECC的镀锌方法 热浸镀锌法: 连续镀锌法(成卷的钢板连续浸在溶解有锌的镀槽中 板片镀锌法(剪切好的钢板浸在镀槽中,镀好后会有锌花. 电镀法: 电化学电镀,镀槽中有硫酸锌溶液,以锌为阳极,原材质钢板为阴极. 1-2产品种类介绍 1.品名介绍 材料规格后处理镀层厚度 S A B C*D*E S for Steel A: EG (Electro Galvanized Steel)电气镀锌钢板---电镀锌 一般通称JIS 镀纯锌EG SECC (1) 铅和镍合金合金EG SECC (2) GI (Galvanized Steel) 溶融镀锌钢板------热浸镀锌 非合金化GI,LG SGCC (3) 铅和镍合金GA,ALLOY SGCC (4) 裸露处耐蚀性2>3>4>1 熔接性2>4>1>3 涂漆性4>2>1>3 加工性1>2>3>4

B: 所使用的底材 C (Cold rolled) : 冷轧 H (Hot rolled): 热轧 C: 底材的种类 C: 一般用 D: 抽模用 E: 深抽用 H: 一般硬质用 D: 后处理 M: 无处理 C: 普通烙酸处理---耐蚀性良好,颜色白色化 D: 厚烙酸处理---耐蚀性更好,颜色黄色化 P: 磷酸处理---涂装性良好 U: 有机耐指纹树脂处理(普通烙酸处理)--- ---耐蚀性良好,颜色白色化,耐指纹性很好A: 有机耐指纹树脂处理(厚烙酸处理)---颜色黄色化,耐蚀性更好 FX: 无机耐指纹树脂处理---导电性 FS: 润滑性树脂处理---免用冲床油 E: 镀层厚 1-4物理特性 膜厚---含镀锌层,烙酸盐层及有机化学薄膜层,最小之膜厚需0.00356mm以上. 测试方法有磁性测试(ASTM B499), 电量分析(ASTM B504), 显微镜观察(ASTM B487) 表面抗电阻---一般应该小于0.1欧姆/平方公分. 1- 5 盐雾试验----试片尺寸100mmX150mmX1.2mm, 试片需冲整捆或整叠铁材中取下,必须在镀烙酸盐后24小时,但不可超过72小时才可以用于测试,使用5%的盐水,用含盐的水汽充满箱子,试片垂直倒挂在箱子中48小时。 测试后试片的镀锌层不可全部流失,也不能看到底材或底材生锈,但是离切断层面6mm范围有生锈情况可以忽略。

框架结构设计步骤

砼框架结构设计手算步骤 一.确定结构方案与结构布置 1.结构选型是否选用框架结构应先进行比较。根据何广乾的模糊评判法,砼结构8~18层首选框剪结构,住宅、旅馆则首选剪力墙。对于不需要电梯的多层采用框架较多。 2.平面布置注意L,l,l’,B的关系。 3.竖向布置注意高宽比、最大高度(分A、B两大类,B类计算和构造有更严格的要求),力求规则,侧向刚度沿竖向均匀变化。 4.三缝的设置按规范要求设置,尽量做到免缝或三缝合一。 5.基础选型对于高层不宜选用独立基础。但根据国勤兄的经验,对于小高层当地基承载力标准值300kpa 以上时可以考虑用独基。 6.楼屋盖选型 高层最好选用现浇楼盖 1)梁板式最多的一种形式。有时门厅,会议厅可布置成井式楼盖,其平面长宽比不宜大于1.5,井式梁间距为2.5~3.3m,且周边梁的刚度强度应加强。采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度,宽度不超过柱宽50,最好不超过柱宽。 2)密肋梁方形柱网或接近方形,跨度大且梁高受限时常采用。肋梁间距1~1.5m,肋高为跨度的1/30~1/20,肋宽150~200mm。 3)无梁楼盖地震区不宜单独使用,如使用应注意可靠的抗震措施,如增加剪力墙或支撑。 4)无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m,板厚减薄降低层高,在高层中应用有一定技术经济优势。在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。 5)其他 二.初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级 1.柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。对于非抗震,按照轴心受压初定截面。对于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱)Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100~150为宜。为方便尺寸标注修改,边柱一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。 2.梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽通常为1/2~1/3梁高。其余见前述。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求,否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽,且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合,当必须偏置时,同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。 3.砼强度等级一级现浇不低于C30,其余不低于C20。 三.重力荷载计算 1.屋面及楼面永久荷载标准值分别计算各层 2.屋面及楼面可变荷载标准值 3.梁柱墙门窗重力计算 4.重力荷载代表值=自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量 可变荷载组合值系数:雪、屋面积灰为0.5,屋面活荷载不计,按实际考虑的各楼面活荷载为1。将各层代表值集中于各层楼面处。 四.框架侧移刚度计算 计算梁柱线刚度,计算各层D值,判断是否规则框架。分别计算框架纵横两个方向。 五.计算自振周期 T1=(0.6或0.7)X1.7Xsqrt(Ut) Ut___假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移。0.6或0.7为考虑填充墙的折减系数。对于带屋面局部突出的房屋,Ut应取主体结构顶点位移,而不是突出层位移。此时将

底框结构设计总结

底框结构注意问题 ▲ 底框结构上部砖混荷载? ●底框结构里程序自动会把上部砖混荷载传至底框,不用自己再加 ●用STAWE算底框是,砌体方面有一个选项: 1.按PM主菜单8算法; 2.有限元整体算法. 此处应该选1!!!有限元整体算法对底框不太准,只供参考(PKPM技术人员说的) ▲ sat-8计算底框时,结构体系选什么? ●引用《pkpm新天地》2004年第5期咨询台的信息: 计算砖混底框时,satwe第一项中的结构体系参数已经失效。 所以在计算底框时,satwe第一项中的结构体系参数无论选框架还是框剪结构都是无用的。▲ 底框建模问题: (1)建模时在底层砼抗震墙处我同时输入砼抗震墙和框架梁是否正确?有开洞的墙处我将洞口直接开到框架梁底,这样对吗? ●可以同时输入抗震墙和框架梁,框架梁作为边框梁。若是底部二层框架时,中间一层可以不用输入抗震墙。洞口可以直接开到框梁底。 (2)在PM楼层组装里面的设计参数里,总信息里结构主材应填什么?材料信息里主要墙体材料又该怎样填? ●在PM地设计参数应当填“底框”,结构主材可以填混凝土。在SATWE-8中的材料信息中应当填砌体。 (3)SATWE-8算完后,发现连梁超筋,而在墙洞上方有框梁,这是怎么回事? ●底框主梁直接可按规范要求计算,应考虑荷载直接作用在梁上,超筋就调整梁断面尺寸。(4)平法绘图时,应该将框架柱旁的墙肢与柱一起画配筋吗? ●既然柱与墙肢接在一起,那柱是构造边缘构件,应当查计算结果中抗震墙中的计算结果,按边缘构件配筋并画在一起。 ▲ 新规范中第7.1.8条1款要求底部框架-抗震墙房屋结构布置中,上部砌体抗震墙与底部框架梁或抗震墙对齐或基本对齐,在定量上如何把握? ●底框房屋是一种不利于抗震的结构类型。为提高其抗震能力,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中7.1.8条1款要求,上部砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙的轴线对齐或基本对齐,即大部分砌体抗震墙由下部的框架主梁或钢筋混凝土抗震墙支承,每单元砌体抗震墙最多有二道不落在框架主梁或钢筋混凝土抗震墙上,而是由次梁支托上部抗震墙。

PKPM框架结构步骤

一、执行PMCAD主菜单1,输入结构的整体模型 (一)根据建筑平、立、剖面图输入轴线 1、结构标准层“轴线输入” 1)结构图中尺寸是指中心线尺寸,而非建筑平面图中的外轮廓尺寸 2)根据上一层建筑平面的布置,在本层结构平面图中适当增设次梁 3)只有楼层板、梁、柱等构件布置完全一样(位置、截面、材料),并且层高相同时,才能归并为一个结构标准层 2、“网格生成”——轴线命名 (二)估算(主、次)梁、板、柱等构件截面尺寸,并进行“构件定义” 1、梁 1)抗震规范第6.3.6条规定:b≥200 2)主梁:h = (1/8~1/12) l ,b=(1/3~1/2)h 3)次梁:h = (1/12~1/16) l ,b=(1/3~1/2)h 2、框架柱: 1)抗震规范第6.3.1条规定:矩形柱bc、hc≥300,圆形柱d≥350 2)控制柱的轴压比 ——柱的轴压比限值,抗震等级为一到四级时,分别为0.7~1.0 ——柱轴力放大系数,考虑柱受弯曲影响, =1.2~1.4 ——楼面竖向荷载单位面积的折算值, =13~15kN/m2 ——柱计算截面以上的楼层数 ——柱的负荷面积

3、板 楼板厚:h = l /40 ~ l /45 (单向板) 且h≥60mm h = l /50 ~ l /45 (双向板) 且h≥80mm (三)选择各标准层进行梁、柱构件布置,“楼层定义” 1、构件布置,柱只能布置在节点上,主梁只能布置在轴线上。 2、偏心,主要考虑外轮廓平齐。 3、本层修改,删除不需要的梁、柱等。 4、本层信息,给出本标准层板厚、材料等级、层高。 5、截面显示,查看本标准层梁、柱构件的布置及截面尺寸、偏心是否正确。 6、换标准层,进行下一标准层的构件布置,尽量用复制网格,以保证上下层节点对齐。 (四)定义各层楼、屋面恒、活荷载,“荷载定义” 1、荷载标准层,是指上下相邻且荷载布置完全相同的层。 2、此处定义的荷载是指楼、屋面统一的恒、活荷载,个别房间荷载不同的留在PM主菜单3局部修改 (五)根据建筑方案,将各结构标准层和荷载标准层进行组装,形成结构整体模型,“楼层组装” 1、楼层的组装就遵循自下而上的原则。 2、楼层组装完成后整个结构的层数必然等于几何层数。 3、确定“设计参数”,总信息、地震信息、风荷载信息等。 二、执行PMCAD主菜单2,布置次梁楼板 1、此处次梁是指未在主菜单1布置过的次梁,对于已将其当作主梁在主菜单1布置过的梁,不得重复布置。 2、对楼梯间进行全房间开洞,“楼板开洞”

结构设计工程师常识问题

结构设计工程师常识问题 1.ABS的收缩率是多少? 2.收缩如何产生的? 3.什么是二级顶出? 4.怎样消除结合线? 5.保压有什么作用?增加保压能不能消除结合线? 6.插破和靠破有什么区别?请简单画出示意图. ABS是一种综合性能十分良好的树脂,无毒,微黄色,在比较宽广的温度范围内具有较高的冲击强度,热变形温度比PA、PVC高,尺寸稳定性好,收缩率在0.4%~0.8%范围内,若经玻纤增强后可以减少到0.2%~0.4%,而且绝少出现塑后收缩。 1.ABS的收缩率是多少?答:0.4%-0.7%,一般取0.5% 2.收缩如何产生的?答:塑料在成型时热胀冷缩产生的. 3.什么是二级顶出?答:一个产品脱模时采用两次顶出的方式脱模,第二次顶出就是二 级顶出. 4.怎样消除结合线?答:结合线是熔融树脂二道以上合流的部分形成的细线。解决的办 法有增加料温和模温,加大射压和射速,改善浇口大小等 5.保压有什么作用?增加保压能不能消除结合线?答:保压主要是防止塑料的成型的收 缩变形,我认为增加保压不能消除结合线. 6.插破和靠破有什么区别?请简单画出示意图.答:插破也叫插穿,靠破也叫碰穿,主要 区别是插穿是侧边相交得出孔位,碰穿是端面相碰或叫相交得出孔位 ABS ABS塑料 化学名称:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS) 用途:汽车配件(仪表板、工具舱门、车轮盖、反光镜盒等),收音机壳,电话手柄、大强度工具(吸尘器,头发烘干机,搅拌器,割草机等),打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪橇车等 比重:1.05克/立方厘米 燃烧鉴别方法:连续燃烧、蓝底黄火焰、黑烟、浅金盏草味 溶剂实验:环已酮可软化,芳香溶剂无作用 干燥条件:80-90℃2小时 成型收缩率:0.4-0.7% 模具温度:25-70℃(模具温度将影响塑件光洁度,温度较低则导致光洁度较低) 融化温度:210-280℃(建议温度:245℃) 成型温度:200-240℃ 注射速度:中高速度

建筑结构设计步骤

1、首先是柱网的布置,这一阶段你可以理解为概念设计,你要大概确定哪些位置需要布置柱,如果是某些对室内空间有要求的建筑,比如住宅,你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱,这一阶段你可以先不确定柱的尺寸,只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范,这个我在这里也很难说清楚,一般主要是首先在保证结构尽量规整(比如框架尽可能要形成闭合体系,就是围成一个矩形)的基础上,根据建筑的使用要求再进行调整(比如有的地方不能放柱)。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁,柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体,楼板跨度过大的地方要设置次梁,楼板开洞处板洞要用梁围合,梁不能凭空搭接,梁的两端要么搭在柱上,要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计,确实有规范可循,但主要靠经验,你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定,柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算,不会的话百度下很多的,比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取,我也不说多复杂了,主梁一般取1/10不到,次梁取1/12,梁宽你一般取200~350之间,高宽比最好不要大于2,主梁你可以外围的梁取250宽,中部的取300,次梁取200~250,比如一块7*9最边上的板,外部9米长的跨度部分取800*250,内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250,内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模,其实前面3点已经是在PKPM里建模做了,第四部主要是加荷载,比如墙的重量转化成梁上的线荷载,板上的面层转化成楼面恒载等等,具体不细说了。然后楼层组装,设定建筑的一些系数,最后去SATWE里计算,然程序自动给你配筋 5、出施工图了,用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础,地质报告看看好,系数设好,布基础、地梁,导荷载,然后自动计算,写了好多了也不细说了,主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。 一、起因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有 理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。 因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑

底框结构设计规范

底框结构设计规范 一. 一般规定 1. 根据《抗规》7.1.2表中所述底框结构上部砌体最小厚度为240mm房屋最高限值及层数:6,7度22m 7层;8度19m 6层;9度区不容许采用这种形式。 2. 底框层高不得大于4.5m。 3. 底部框架- 抗震墙房屋的结构布置,应符合下列要求: 1)上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐。 2)房屋的底部,应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙,并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。6、7 度且总层数不超过五层的底层框架-抗震墙房屋,应允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙,但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力;其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。 3)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 。 4)底部两层框架- 抗震墙房屋的纵横两个方向,底层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 。 5)底部框架- 抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基。 4. 底部框架-抗震墙房屋的框架和抗震墙的抗震等级,6、7、8度可分别按三、 二、一级采用。 5. 底框层砼等级不得低于C30。 二. 计算方法及要点 1. 计算方法:底部框架房屋可采用底部剪力法,并应按第2点规定调整地震作用效应。 2. 底部框架-抗震墙房屋的地震作用效应,应按下列规定调整: 1 )对底层框架- 抗震墙房屋,底层的纵向和横向地震剪力设计值均应乘以增大系数,其值应允许根据第二层与底层侧向刚度比值的大小在 1.2?1.5范 围内选用。 2)对底部两层框架-抗震墙房屋,底层和第二层的纵向和横向地震剪力设 计值亦均应乘以增大系数,其值应允许根据侧向刚度比在1.2?1.5范围内选用

pkpm结构设计详细步骤

PM操作步骤(第二题卓老师) ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标,进入PKPM主菜单 一、模块(PM整体结构建模与形成数据文件) (当前工作目录要自己先指定好路径) 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入,选择正交轴网 ②点击确定,布置如下 ③点击使用或两点直线命令,增加一条轴线 ④点击按TAP键成批输入,命名如下所示 2.楼层定义(布置柱子和梁) ①点击后点击 1)布置柱子出现柱布置菜单如下图所示,可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后,选 柱布置如下 2)梁布置 ④点击250*400200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置(次梁也用来布置) ⑥点击 3)偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4)复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1)第1标准层荷载输入

选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入 布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2)第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置m的梁间荷载 2)第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入m的荷载 4)楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息,出现如下对话框 ④单击风荷载信息,出现如下对话框 ⑤单击绘图参数,出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层,然后单击添加标准层,选则全部复制,同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层,然后对第二标准层进行修改如下图所示,对第三标准层进行修改,如下图所示 5.楼层组装 1) 2) ①保存退出

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f :(基本强度指标)以边长150mm 立方体试件,按标准方法制作养护28d ,标准试验方法(不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/s )测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系: cu f (150)=0.95cu f (100) cu f (150)=1.05cu f (200) 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量:在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线,该切线曲率即为原点弹性模量。表示为:E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量:连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线,K 点混凝土应力为σc (=0.5c f ),该割线(OK )的斜率即为变形模量,也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量:混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线,该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形:在应力长期不变的作用下,混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素:a. 内在因素,包括混凝土组成、龄期,龄期越早,徐变越大;b. 环境条件,指养护和使用时的温度、湿度,温度越高,湿度越低,徐变越大;c. 应力条件,压应力σ﹤0.5 c f ,徐变与应力呈线性关系;当压应力σ介于(0.5~0.8)c f 之间,徐变增长比应力快;当压应力σ﹥0.8 c f 时,混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响:a.使结构变形增加;b.静定结构会使截面中产生应力重分布;c.超静定结构引起赘余力;d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形:在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因:a.硬化初期,化学性收缩,本身的体积收缩;b.后期,物理收缩,失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素:a.混凝土组成和配比;b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度,以及凡是影响混凝土中水分保持的因素;c.构件的体表比,比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响:a.构件未受荷前可能产生裂缝;b.预应力构件中引起预应力损失;c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类,可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类,可分为a.热轧钢筋;b.热处理钢筋;c.冷加工钢筋(冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。) 6.钢筋的力学性能 物理力学指标:(1)两个强度指标:屈服强度,结构设计计算中强度取值主要依据;极限抗拉强度,材料实际破坏强度,衡量钢筋屈服后的抗拉能力,不能作为计算依据。(2)两个塑性指标:伸长率和冷弯性能:钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力;(2)二者具有相近的温度线膨胀系数;(3)在保护层足够的前提下,呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准:a.水准Ⅰ,半概率设计法,只对影响结构可靠度的某些参数,用数理统计分析,并与经验结合,对结构的可靠度不能做出定量的估计;b.水准Ⅱ,近似概率设计法,用概率论和数理统计理论,对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计,忽略了变量随时间的关系,非线性极限状态方程线性化;c.水准Ⅲ,全概略设计法,我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性:指结构在规定时间(设计基准期)、规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠性组成:安全性、适用性、耐久性。 可靠度:对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态:当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,具体表现:a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡;b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏;c.结构转变成机动体系;d.结构或构件丧失稳定;e.变形过大,不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,具体表现:a.由于外观变形影响正常使用;b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用;c.由于震动影响正常使用;d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后,其余部分不至于发生连续倒塌的状态。(破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中) 4.作用:使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为:永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用:在结构试用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

pkpm结构设计详细步骤

P M操作步骤(第二题卓老师) ?????????? ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 双击击如下图标,进入PKPM主菜单 一、模块(P M整体结构建模与形成数据文件) (当前工作目录要自己先指定好路径) 点击 1.布置轴网 ①点击轴网输入,选择正交轴网 ②点击确定,布置如下 ③点击使用或两点直线命令,增加一条轴线 ④点击按TAP 键成批输入,命名如下所示 2.楼层定义(布置柱子和梁) ①点击后点击 1)布置柱子出现柱布置菜单如下图所示,可进入柱截面定义、布置等 ②点然后 ③点击确定 选择500*500的柱后,选 柱布置如下 2)梁布置 ④点击250*400 200*300 选择250*400布置如下 ⑤点击选择200*300布置(次梁也用来布置) ⑥点击 3)偏心对齐 ⑦点击选偏心如下所示 4)复制标准层 ⑧点击添加两个标准层 3.荷载输入 1)第1标准层荷载输入 选择第一标准层 ①点击选择如下所示 ②荷载输入

布置9KN/m的荷载 布置5KN/m的荷载 2)第2标准层荷载输入 ①选择先布置9KN/m的梁间荷载 ②再布置 1.5KN/m的梁间荷载 2)第3标准层荷载输入 ①选择主菜单点击选择 ②点击选择输入1.5kn/m的荷载 4)楼面荷载的输入 ①点击添加如下 ②点击确定 4.设计参数 4.设计参数 ①单击“设计参数”出现如下对话框 ②点击 ③单击地震信息,出现如下对话框 ④单击风荷载信息,出现如下对话框 ⑤单击绘图参数,出现如下对话框 点击确定 ⑥单击楼层定义的换标准层,然后单击添加标准层,选则全部复制,同样的方法添加两个标准层 添加完两个标准层,然后对第二标准层进行修改如下图所示,对第三标准层进行修改,如下图所示5. 楼层组装 1) 2) ①保存退出 ②确定(pmcad 的第一部就完成了) 6. 全房间开洞、修改板厚、荷载修改 ①单击“应用”出现如下图标 保存退出

底框结构设计规范

底框结构设计规范 一、一般规定 1、根据《抗规》7、1、2表中所述底框结构上部砌体最小厚度为240mm,房屋最高限值及层数:6,7度22m 7层;8度19m 6层;9度区不容许采用这种形式。 2、底框层高不得大于4、5m。 3、底部框架-抗震墙房屋得结构布置,应符合下列要求: 1)上部得砌体抗震墙与底部得框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐。 2)房屋得底部,应沿纵横两方向设置一定数量得抗震墙,并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。6、7度且总层数不超过五层得底层框架-抗震墙房屋,应允许采用嵌砌于框架之间得砌体抗震墙,但应计入砌体墙对框架得附加轴力与附加剪力;其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。 3)底层框架-抗震墙房屋得纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度得比值,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。 4)底部两层框架-抗震墙房屋得纵横两个方向,底层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得比值,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。 5)底部框架-抗震墙房屋得抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基。 4、底部框架-抗震墙房屋得框架与抗震墙得抗震等级,6、7、8度可分别按三、 二、一级采用。 5、底框层砼等级不得低于C30。 二、计算方法及要点

1、计算方法:底部框架房屋可采用底部剪力法,并应按第2点规定调整地震作用效应。 2、底部框架-抗震墙房屋得地震作用效应,应按下列规定调整: 1)对底层框架-抗震墙房屋,底层得纵向与横向地震剪力设计值均应乘以增大系数,其值应允许根据第二层与底层侧向刚度比值得大小在1、2~1、5范围内选用。 2)对底部两层框架-抗震墙房屋,底层与第二层得纵向与横向地震剪力设计值亦均应乘以增大系数,其值应允许根据侧向刚度比在1、2~1、5范围内选用。 3)底层或底部两层得纵向与横向地震剪力设计值应全部由该方向得抗震墙承担,并按各抗震墙侧向刚度比例分配。 3、底部框架-抗震墙房屋中,底部框架得地震作用效应宜采用下列方法确定:1)底部框架柱得地震剪力与轴向力,宜按下列规定调整: a、框架柱承担得地震剪力设计值,可按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配确定;有效侧向刚度得取值,框架不折减,混凝土墙可乘以折减系数0、30,砖墙可乘以折减系数0、20。 b、框架柱得轴力应计入地震倾覆力矩引起得附加轴力,上部砖房可视为刚体,底部各轴线承受得地震倾覆力矩,可近似按底部抗震墙与框架得侧向刚度得比例分配确定。 2)底部框架-抗震墙房屋得钢筋混凝土托墙梁计算地震组合内力时,应采用合适得计算简图。若考虑上部墙体与托墙梁得组合作用,应计入地震时墙体开裂对组合作用得不利影响,可调整有关得弯矩系数、轴力系数等计算参数。 4、如底框中抗震墙采用嵌砌于框架之间得普通砖抗震墙,符合《抗规》第7、 5、6条得构造要求时,其抗震验算应符合下列规定: 1)底层框架柱得轴向力与剪力,应计入砖抗震墙引起得附加轴向力与附加剪力,其值可按下列公式确定:

PKPM建模步骤

PKPM建模步骤 常识:1KN相当于100KG物体的重量,10KPa约等于1t/m2(即1m2上1t重的物体产生的压强) 第一步:看建筑图 主要看轴线尺寸,柱位,墙的位置,楼梯的位置,建筑标高,室内外高差,层高,檐口的高度,看立面图确定层高,根据建筑平面图及使用功能确定荷载,根据建筑物的总高度确定抗震等级。 初步从建筑图中获取信息,估算外圈梁高,柱截面尺寸,板厚,以及确定要建模型的标准层数。一般情况下边柱和中柱尺寸做成一样。结构高度是建筑标高减去面层的高度。 梁的截面尺寸,宜符合下列要求:截面宽度不宜小于200mm;截面高宽比不宜大于4;净跨与截面高度之比不宜小于4(抗规6.3.1 第60页)。框架梁的经济跨度一般为6到8米。框架结构主梁截面高度可按主梁计算跨度的十五分之一到十分之一确定,主梁截面的宽度可取主梁高度的二分之一到三分之一。主梁比次梁至少高50mm。 当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。 尽量避免长高比小于4的短梁,采用时箍筋应全梁加密,梁上筋通长,梁纵筋不宜过大。 梁宽大于350时,应采用四肢箍。 柱的截面尺寸,宜符合下列要求:1.截面的宽度和高度,四级或不超过2层时不宜小于300mm,一二三级且超过2层时不宜小于400mm;圆柱的直径,四级或不超过2层时不宜小于350mm,一二三级且超过2层时不宜小于450mm。2.剪跨比宜大于2(简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a与截面有效高度h之比)。3.截面长边与短边的边长比不宜大于3。(抗规6.3.5 第61页)。 所有框架柱的配筋要进行优化归并,减少柱的种类和钢筋的种类,并且柱配筋每一侧至少要有1.2的放大系数,不能采用pkpm自动生成的结果。 板厚取值:取板跨短边1/35——1/40,一般现浇板厚取100mm,屋面板厚取120mm。异型板厚取110——150mm,一般取120mm。 开洞和板厚为零的区别:全房间开洞则板上无荷载;板厚为零则荷载仍然可以传递。 第二步:建立模型 建立工作目录,进入PKPM软件中的PMCAD,定轴网,布置梁柱。 第三步:荷载输入 楼梯间一般定义板厚为零 若勾选自动计算现浇楼板自重,则只需输入附加恒载即可,附加恒载,住宅取1.5KN/m2,商铺取2.5 KN/m2,楼梯取7 KN/m2。活载查荷载规范,一般民用住宅,宿舍,办公楼2KN/m2,食堂餐厅2.5KN/m2,非上人屋面0.5KN/m2,上人屋面2.5KN/m2,消防楼梯3.5KN/m2。 屋面恒载可取4KN/m2 楼梯间的导荷方式为对边导荷 梁上荷载主要是墙重及其他作用与梁上的荷载,自定义荷载数值,然后布置到梁上,梁上无活荷载 SATWE参数设置 混凝土容重考虑抹灰等,一般框架结构取26KN/m2,框剪结构取27KN/m2,纯剪力墙结构取28KN/m2 梁柱板保护层厚度:梁一般为25mm;柱一般为30mm;板一般为15mm。 一般认为计算振型个数应该大于9,多塔结构振型应该更多些,但应该注意一点,此处指定的

最新整理机械结构设计基础知识复习过程

机械结构设计基础知识 1前言 1.1机械结构设计的任务 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上,根据所确定的原理方案,确定并绘出具体的结构图,以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件,具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时,还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。所以,结构设计的直接产物虽是技术图纸,但结构设计工作不是简单的机械制图,图纸只是表达设计方案的语言,综合技术的具体化是结构设计的基本内容。 1.2机械结构设计特点 机械结构设计的主要特点有:(1)它是集思考、绘图、计算(有时进行必要的实验)于一体的设计过程,是机械设计中涉及的问题最多、最具体、工作量最大的工作阶段,在整个机械设计过程中,平均约80%的时间用于结构设计,对机械设计的成败起着举足轻重的作用。(2)机械结构设计问题的多解性,即满足同一设计要求的机械结构并不是唯一的。(3)机械结构设计阶段是一个很活跃的设计环节,常常需反复交叉的进行。为此,在进行机械结构设计时,必须了解从机器的整体出发对机械结构的基本要求 2机械结构件的结构要素和设计方法 2.1结构件的几何要素 机械结构的功能主要是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。 零件的功能表面是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 2.2结构件之间的联接 在机器或机械中,任何零件都不是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能和其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。 零件的相关分为直接相关和间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关和运动相关两类。位置相关是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这是靠床身导轨和主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。 多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链和精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。例如,轴毂联接见图1。 2.3结构设计据结构件的材料及热处理不同应注意的问题 机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺,结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。 设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

3.结构设计基本步骤、方法及相关概念

结构设计基本步骤、方法及相关概念 PKPMCAD 邹军 一、常用规范 建筑结构荷载规范 混凝土设计规范 建筑抗震设计规范 建筑地基设计规范 高层建筑混凝土结构技术规程 岩土工程勘察规范 二、基本资料及信息 1.建筑需求:建筑外观、平面布局及使用功能要求,建筑重要性。需要相应阶段的建筑图纸、审批文件。 2.使用荷载:一般民用建筑可查看可在规范,普通住宅、办公室为2.0kN/m2,阳台2.5kN/m2;电梯机房等效8kN/m2;消防车等效20kN/m2。 工业厂房需要业主提供文件,指定使用荷载。 3.风信息:(荷载规范、高规) a.基本风压:一般用50年一遇,深圳为0.75kN/㎡,对应风速约120公里 /小时;高度大于60米的结构,承载力计算用100年一遇的 风压,深圳为0.90 kN/㎡) b.地面粗糙度:一般城市市区可选C c.体型系数:一般建筑取1.3

d.基本周期:简单估算(0.1x楼层数),用于计算风振 e.其他相关概念: Wk=βzμsμzW0 用于主要承重结构 Wk=βgzμsμzW0 用于围护结构 风压高度变化系数, 风振系数(基本自振周期大于0.25s,高度大于30m且高宽 比大于1.5的房屋,考虑顺风向风振系数;横向 风软件没有考虑) 阵风系数:计算围护结构风荷载 群体效应:群集的高层建筑,相互间距较近时,风力相互 干扰,体型系数应增大。 4.地震信息:(抗震规范、高规) a.设防烈度:按设计基本地震加速度值划分,分为6度(0.05g)、7 度(0.10g)、7度(0.15g)、8度(0.20g)、8度(0.30g)、 9度(0.40g),具体取值由政府规定(可查抗规附表),。 深圳为7度(0.1g) b.设计地震分组:按震中的近、远划分,分为第1组、第2组、第3组。 深圳为第1组 c.场地土类别:按土层等效剪切波速和土层厚度划分,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ四类,大部分为Ⅱ类。由地质勘探部门提供。可以理 解为Ⅰ类场地土最结实,Ⅳ最差。 d.其他抗震相关概念: 抗震设防三水准:小震不坏、中震可修、大震不倒。

给初学者的建议-结构设计的过程

给初学者的建议-结构设计的过程 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) 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。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。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

结构设计基本知识及要点

结构设计基本知识

主要内容 1.结构设计基本知识简介 ?建筑结构体系及结构型式 ?框架结构 ?框架剪力墙结构 ?转换层结构 2.案例分析 ?案例一地铁螳螂山 ?案例二天津某住宅 ?案例三华润酒店 ?案例四平安中心投标 ?案例五住宅设计中经常与建筑需要协调的问题?案例六世纪中心

结构设计基本知识简介 结构型式: 按结构材料划分有: ?砌体结构(包括加构造柱圈梁) ?钢筋砼结构 ?钢结构 ?混合结构(钢管混凝土柱、型钢混凝土柱+钢梁) 结构体系: 框架结构、框架剪力墙体系,剪力墙体系,巨型框架、框架筒体结构、筒中筒结构体系等

结构体系的定义 框架结构体系 由梁(包括桁架)、柱等杆系组成的能承受垂直和 水平力作用的空间结构(可含少量墙肢)。剪力墙结构体系 主要由双向墙肢和连梁组成的空间结构(包括短肢 剪力墙和壁式框架结构)框架剪力墙体系由框架、剪力墙共同组成的结构体系,但以剪力墙 为主承受水平力。 一般由筒和板梁组成的结构,可分为内筒外框(或 筒体结构体系 称核心筒)、筒中筒、框架-核心筒和多筒体结构。 由密排柱及楼层上的裙梁构成的筒体称为框筒。 其他结构体系 以上体系以外的体系如板柱结构体系,悬挂结构 体系,侧向支撑体系,膜结构体系、空间网架等。

结构型式选择原 则 ) a) 结构体系与结构型式的合理选择是结构设计的重要环节。结构选型必须在建筑物的使用要求,工程特点,自然环境,材料供应,施工技术条件,抗震设防,地质地形等情况充分调查研究和综合分析的基础上进行,必要时还应做多方案比较,择优选用。基础上进行必要时还应做多方案比较择优选用。 b) 同结构单元中,钢筋砼结构不宜与砖砌体结构b)同一结构单元中钢筋砼结构不宜与砖砌体结构混合使用(混用是指平面方向的承力构件不同材料而言,而底层为钢筋砼框架,其上为砖砌体结构的而言而底层为钢筋砼框架其上为砖砌体结构的竖向布置不在列中)。在抗震要求时,不宜选用砌体结构 体结构。

结构设计基本流程

一、结构设计的内容和基本流程 结构设计的内容主要包括: 1.合理的体系选型与结构布置 2.正确的结构计算与内力分析 3.周密合理的细部设计与构造 三方面互为呼应,缺一不可。 结构设计的基本流程 二、各阶段结构设计的目标和主要内容 1.方案设计阶段 1)目标 确定建筑物的整体结构可行性,柱、墙、梁的大体布置,以便建筑专业在此基础上进一步深化,形成一个各专业都可行、大体合理的建筑方案。 2)内容: a.结构选型 结构体系及结构材料的确定,如混凝土结构几大体系(框架、框架—剪力墙、剪力墙、框架—筒体、筒中筒等)、混合结构、钢结构以及个别构件采用组合构件,等等。 b.结构分缝 如建筑群或体型复杂的单体建筑,需要考虑是否分缝,并确定防震缝的宽度。 c.结构布置 柱墙布置及楼面梁板布置。主要确定构件支承和传力的可行性和合理性。 d.结构估算 根据工程设计经验采用手算估计主要柱、墙、梁的间距、尺寸,或构建概念模型进行估算。

2.初步设计阶段 目标在方案设计阶段成果的基础上调整、细化,以确定结构布置和构件截面的合理性和经济性,以此作为施工图设计实施的依据。 2)内容 ①计算程序的选择(如需要); ②结构各部位抗震等级的确定; ③计算参数选择(设计地震动参数、场地类别、周期折减系数、剪力调整系数、地震调整系数,梁端弯矩调整系数、梁跨中弯矩放大系数、基本风压、梁刚度放大系数、扭矩折减系数、连梁刚度折减系数、地震作用方向、振型组合、偶然偏心等); ④混凝土强度等级和钢材类别; ⑤荷载取值(包括隔墙的密度和厚度); ⑥振型数的取值(平扭耦连时取≥15,多层取3n,大底盘多塔楼时取≥9n,n为楼层数); ⑦结构嵌固端的选择。 3)结构计算结果的判断 ①地面以上结构的单位面积重度是否在正常数值范围内,数值太小可能是漏了荷载或荷载取值偏小,数值太大则可能是荷载取值过大,或活载该折减的没折减,计算时建筑结构面积务必准确取值; ②竖向构件(柱、墙)轴压比是否满足规范要求:在此阶段轴压比必须严加控制;③楼层最层 间位移角是否满足规范要求:理想结果是层间位移角略小于规范值,且两个主轴方向侧向位移值相近;④ 周期及周期比;⑤剪重比和刚重比⑥扭转位移比的控制;⑦有转换层时,必须验算转换层上下刚度比 及上下剪切承载力比;等等 4)超限判别:确定超限项目(高度超限、平面不规则、竖向不连续、扭转不规则、复杂结构等)和超限程度是否需要进行抗震超限审查。结构计算中可能需要包括地震的多向作用、多程序验证、多模型包络、弹性时程分析、弹塑性时程分析、转换结构的应力分析、整体稳定分析,等。 a.性能化设计和性能目标的确定(如需) b.基础选型和基础的初步设计 如果是天然地基基础,需确定基础持力层、地基承载力特征值、基础型式、基础埋深、下卧层(强度、沉降)等;如果是桩基础,需确定桩型、桩径、桩长、竖向承载力特征值等等。并应注意是否存在液化土层、大面积堆载、负摩阻、欠固结土层等特殊问题。

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