魔卡少女樱作者:结构设计100问(一)

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/28 00:21:58

结构设计100问

2010-09-26 00:47:01来源:土木工程网收集整理

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问题1:楼梯间荷载建模过程中如何输入?
答案:方法1 在楼梯间板厚度定义为0,恒活载大小按楼梯间取,这种方法比较便捷快速
方法2 楼梯间直接全房间开洞,楼梯梁上算一半梯板荷载,注意在平台梁位置不要漏了集中荷载。
[设计问题]坡屋面如何建模?
答案:1.关于坡屋面的层高,应该算到坡屋面屋檐的位置,也有说应该算到坡屋面屋檐和屋脊的1/2位置.
2.建坡屋面的时候可以使用"上节点高"命令设置节点的高度,这样就可以更加直观的看到整个结构的形状,但要注意的问题是,虽然设置了节点高度,从立体模型看是坡屋面的效果,这样建的模和按平屋面建的模的计算结果是一样的.所以一定要把荷载计算清楚,不要掉了荷载!!

用tat计算小高层,需要控制哪些参数?是和satwe控制一样吗?
答案:TAT SATWE PMSAP 的OUT文本控制的参数基本差不多,不过在软件的实现操作输出上有些区别,我觉的高层建筑可以几个软件都计算一边,对结果做一个比较,取最合理的结果。
问题:框架结构计算时,梁柱箍筋间距如何考虑? 
答案:框架梁存在集中荷载,宜取为100;框架柱一般情况下不存在集中荷载,宜为200,但当框架柱计算长度范围内有集中荷载时,还是应该区别考虑的!
因为程序中考虑非加密区箍筋间距为200,这样就带来了这个问题!
但是取100和200所计算出的非加密区箍筋面积应该这样采用。
问题:独立基础变阶要演算抗剪,配筋按照抗弯计算,但是配筋有没有最小配筋率的问题??
答案:我觉得既然是抗弯构建,应该满足最小配筋率的问题,否则配筋没有意思(我自己认为的答案,资料上没有找到,请高手点拨)
问题3:长宽比大于2小于3的板宜按双向板计算,请问怎么计算,查表没有系数,我是说的手算,高手赐教,我等待回答

问题4: 如何确定柱截面,梁截面和楼板厚度
回答: 梁截面估算: 梁高与跨度的关系 主梁一般取为跨度的1/8~1/12 次梁一般取为跨度的1/12~1/15 悬挑梁一般取为悬臂长的1/6 梁宽 主梁 200,250,300…… 次梁 200…… 跨度较小的厨房和厕所可以取到120,150……
楼板厚度估算: 单向板:短边的1/35 双向板:短边的1/40 悬臂板:悬臂长的1/10 同时要遵守混凝土规范10.1.1中对板的最小厚度规定
一般的估柱截面的方法: A=(受荷面积*层数*12~15)/(fc*轴压比)轴压比一般取0.8(框架) 0.5(异框) f c--------柱混凝土抗压强度设计值 A--------柱的截面面积
用tat计算小高层,需要控制哪些参数?是和satwe控制一样吗?
求答案中...
(1)、TAT--它是一个空间杆件程序,对柱、墙、梁都是采用杆件模型来模拟的,特殊的就是剪力墙是采用薄壁柱原理来计算的,在它的单元刚度矩阵中多了一个翘曲自由度θ’,相应的力矩多了双力矩。因此,在用TAT程序计算框剪结构、剪力墙结构等含钢筋混凝土剪力墙的结构都要对剪力墙的洞口、节点做合理的简化,有点让实际工程来适应我们的计算程序的味道。作这种简化都是因为分析手段的局限所制。当然,在作结构方案时,对结构作这样的调整对建筑结构方案的简洁、合理有很大的好处。它的楼盖是作为平面内无限刚、平面外刚度为零的假设。在新版的TAT程序中,允许增设弹性节点,这种弹性节点允许在楼层平面内有相对位移,且能承担相应的水平力。增加了这种弹性节点来加大TAT程序的适用范围,使得TAT程序可以计算空旷、错层结构。 (2)、SATWE--空间组合结构有限元程序,与TAT的区别在于墙和楼板的模型不同。SATWE对剪力墙采用的是在壳元的基础上凝聚而成的墙元模型。采用墙元模型,在我们的工程建摸中,就不需要象TAT程序那样做那么多的简化,只需要按实际情况输入即可。对于楼盖,SATWE程序采用多种模式来模拟。有刚性楼板和弹性楼板两种。SATWE程序主要是在这两个方面与TAT程序不同。
问:PMCAD中若修改标准层平面布置(如增、删杆件)会影响已输入的荷载吗?
答:不会,在A菜单修改完存盘退出后,应执行一遍1,2菜单内容,并且进行“输入次梁楼板”菜单应选第二项进入。再进行3菜单看各杆件荷载值和分布,除一些因修改打断(长度有变化)的杆件上的荷载自动给删除外,其它杆件上的荷载均被保留。

            

   问:结构上多塔、错层的含义是什么?如果多塔楼之间层高不同能认为是错层吗?
答:结构设计上多塔、错层与日常习惯认为是有区别的,错层一般指结构中的竖向受力构件在某一层(或几层)没有与该层平面构件相连系而跨跃该层(或几层)延伸至上层,则认为有错层,多塔是指几栋建筑物或者底部几层,或者顶部几层(可能中部几层)平面构件(包括楼板)连在一起,其它各层结构自成体系,称为多塔楼结构。多塔楼之间层高不同的楼层只要不是连接部分的楼层,其本身是各自独立受力的,不能认为是错层。
问:有时更版后PMCAD与基础或TAT无法接力运行是什么原因?
答:由于PMCAD系列CAD软件数据共享有一定格式,软件更版一些模块作了功能的修改和补充,软件模块之间数据传递格式可能有所改变或补充,因此更版时必须将有关联的模块都进行更新,这样才能保证整体软件的数据互相连接,达到一体化运行(具体请在更版时向CAD工程部有关技术人员咨询)。另外盗版和从非正规途径拿来的软件是完全不可能达到上述要求的,软件的接力运行是不稳定的,并且会由于数据格式上的问题造成运算结果的错误。
问:在基础软件中如何获得上部结构传给基础荷载的标准值?
答:在JCCAD的“输入荷载”中选“荷载参数”在弹出窗口把恒、活荷载分项系数改为1;
在EF“信息输入”弹出窗口中把恒、活荷载分项系数改为1;ZJ的“上部荷载”中的组合信息窗口,把恒、活荷载分项系数改为1;BOX“荷载输入”菜单中的“荷载分项,组合,组合值系数”将恒、活分项系数改为1,即可。

问:我采用EF算基础与手算结果比较不一致,是什么原因?
答:EF与手算结果是不一致的,一是EF软件采用计算模型是以文克尔假定弹性地基梁计算,而手算一般用倒梁法模型;二是软件可以对底面积重复利用进行修正,而一般手算是不考虑的;三是对基梁上剪力墙考虑其约束作用影响;四是EF可考虑上部结构整体刚度对基础的影响;五是配筋计算考虑支座(柱)宽度影响,实际配筋值为距柱边B/3处(B为柱宽),同时折减弯距不大于最大弯距30%。
问:TAT与其它同类软件相比,其优势在什么方面?
答:TAT与其它同类软件都是采用三维空间杆系模型,然而TAT非常重视其深度开发。作为PKPM系列中的一个重要分析模块,共享整个软件包的数据库和集成化优势,TAT对多塔,错层等分析功能早已走向成熟,其活荷载不利布置已广泛用于多层复杂体形的内力分析,引入弹性节点功能,运用于空旷结构分析(如构筑物、塔架、体育场馆等)。另外,TAT具有对钢结构、钢砼混合结构的计算以及异形砼柱计算功能都深受广大设计工程师的欢迎。

问:在输入一个框架结构时,电梯井为砖墙或砼墙板围成,我该怎么输入?
答:应明确结构形式,框架结构不应将墙输入,只能将其简化为梁柱体系,但不要遗漏荷载。
问:如何获得砖混结构转至基础荷载?
答:请在PKCAD中执行第8次菜单“砖混坑震验算”,即可。
问:基础计算时,应如何考虑上部结构刚度的影响?
答PKPM系列CAD软件基础部分EF(弹性地基梁)、ZJ(桩基)均考虑上部结构刚度对基础计算影响,提供上部结构无穷刚模型;不考虑上部刚度模型;按TAT计算上部结构刚度模型。用户可根据工程实际选择计算。
问:TAT可分析楼层刚度不是无穷刚的情况吗?
答:可以,可考虑弹性节点,楼层分块无穷刚等设置。

问:在进行桩筏设计时,ZJ软件对桩沉降计算是否考虑群桩效应影响?
答:ZJ软件考虑群桩效应对沉降影响,向用户提供二种计算方法,“等代墩基法”和“沉降比法”。
问:采用ZJ软件进行布桩时应注意些什么?
答:采用满堂布桩时,应按桩实际受力分布布桩,在平面边,角部位的桩数应多于其它部位,布桩系数可参考《ZJ说明书》第88页,也可根据实际经验确定。非满堂布置或桩数较少的情况。桩应尽可能布置在墙或柱下面。对于桩间土承担部分上部荷载的问题,应按当地经验确定,一般可按承担10%考虑,但对可液化土,湿陷性土,欠固结土,新填土,有震陷可能的不良地基土均不考虑分担作用。若按土与桩弹性假设和上下部结构共同作用模型进行桩筏分析,软件要求输入板底土反力基床系数值,用户在“模型参数”窗口第二项输入板底(B2深)土极限阻力标准值时,软件会自动计算板底反力基床系数建议值供用户参考。

问:我们单位是乙级院,一般均设计多层结构,请问SATWE软件能适用于多层结构的设计吗?
答:SATWE软件也适用于多层结构的分析,但用户在使用时应特别注意以下两点:(1)高层结构的荷载组合与多层结构的荷载组合规则是不同的;(2)高层结构的配筋计算及构造要求亦与多层结构存在差异。因此,当用户使用SATWE分析多层结构时,有些参数的取值应慎重考虑,应按照规范要求作出适当调整。
问:TAT对墙中柱以及边框柱是怎样处理的?
答:TAT程序忽略了墙中柱,在TAT的配筋简图中没有出现墙中柱。TAT将边框柱简化成短厚墙肢,在配筋简图和配筋文件中都有体现。因而,TAT在进行柱归并后,归并库中没有这两类柱。如果要考虑柱对剪力墙的刚度贡献,请采用我部的SATWE程序。

问:在使用PK绘制施工图时,绘出圆柱配筋数大于计算出的配筋数是怎么回事?
答:在PK计算中,对于圆柱的计算按GBJ10-89第4.1.19条圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件公式计算,而在出施工图部分未作处理,仍按方柱处理,将平面内与平面外钢筋全部绘出,而导致这种情况。如出现此情况后,请将柱设定为不设置垂直于框架平面的钢筋即可。

问:对于托梁,墙中梁,墙上梁,墙中柱,边框柱这些构件在使用SATWE软件进行分析时,会不会导致分析结果失真?
答:不会。
对于转换大梁,SATWE根据墙元细分在其下边产生的出口节点信息,在托梁上相应的位置增加了这些节点来模拟托梁与剪力墙在接触面上变形协调的实际情况,并以这些节点为依据建立变形协调方程,较好的解决了托梁与剪力墙的内力分析问题。对于墙中梁和墙上梁考虑到梁的宽度一般不大,而大部分截面与剪力墙共用,所以软件未考虑这些梁的刚度。对于墙中柱,边框柱自动扣除了墙柱共用部分刚度影响,使结构刚度更为合理。
问:如何用PK计算井字梁?
答:将井字梁当作PK中的连梁进行计算是不合适的。实际上井字梁的受力比连梁要复杂。井字梁计算请采用我部的TAT或SATWE软件作三维空间分析,其结果才是准确的。
问:在PKPM软件WIN95版中,如何对屏幕画面进行移动?
答:可先将ScrollLock键打开,再使用上下左右四个方向键进行移动,或按住[ALT]键不放,再按上下左右四个方向键可达到同样的效果。
问:请问新版的SATWE软件中增加的刚性梁是何意义?
答:新版的SATWE软件中增加了刚性梁分析功能。这里的刚性梁具有如下特点:
1)刚性梁本身无自重,但可以承担外荷载;
2)刚性梁本身无变形,只随柱或墙发生平动或转动;
3)刚性梁的作用是正确的传递外荷载。
SATWE软件隐含规定:两端节点都在截面范围内的梁为刚性梁.当然,用户也可自定义刚性梁,即在PMCAD人机交互输入时,将构件的材料信息定义为1000即可。
问:在用PMCAD输入错层结构时,对于错层洞口应如何处理?
答:由于在输入错层结构时按两层或多层输入,层分得很细,往往从洞口中穿过,为了使计算正确,应把洞口上的墙梁按普通梁来输入。即在洞口两端加两个节点,在构件定义中定义墙梁,在墙梁的标高处输入墙梁即可。
问:在计算多塔结构时,应注意哪些问题?
答:1)在多塔结构中,每层有两块或更多的相互独立平动的楼板。每块楼板的平动与其它楼板无关,只是通过底盘有所影响。由于多塔的这种性质,决定了各塔的振动中的独立性.因此,为了使各塔均受到合理地震力,振型数不应小于12,如考虑藕联则应更多;2)在某一振型中,不能理解为某一塔的振动周期,而应理解为整个结构的周期,只是这个周期的振动以该塔为主。在多塔结构中,不存在严格的各塔独立的周期,而应理解为各振动对哪个塔贡献大,或该振型对哪个塔的反应大。

问:我们在使用PKPM系列软件的基础模块时,想将上部荷载的合力坐标与下部基础的形心坐标的对比图形打印出来,却发现该图形并未形成*.T文件。请问我该如何将其打印出来?
答:您可以将该图形先形成好,并将其显示方式调整好,再按下Ctrl+P组合键,即可进行打印操作,以后的版本将提供该图形文件。
问:在新版PKPM软件中,对托柱的梁在画图时如何处理?
答:梁托柱时,柱下梁是被柱分成几段来计算的。但在画施工图时,程序是将柱下的几段梁合成一段通长梁来画的。上部钢筋的断点及箍筋加密区等都按通长梁来设计,使之更为合理。
问:为什么JCCAD在绘独基详图时绘不出柱插筋?即使绘出的也不是联接TAT,PK绘框架柱的柱与断面配筋,而是程序自定义的钢筋根数规格与TAT,PK绘制的框架柱完全不同,不知何故?
答:这是因为在JCCAD中没有运行"上部构件"菜单里的"框架柱筋"子菜单造成的。该菜单是用来输入框架柱在基础上的插筋的。用户在点取该菜单后,用下一级子菜单中的"定义类别"和"柱筋布置"即可对各个柱子布上不同的插筋,并可通过"删除类别"和"柱筋删除"菜单作任意删除。如已经完成了TAT或PK的绘制柱施工图,这里就可自动读取相应的柱筋数据。

STS钢结构中的一些问题:
2-9STS中梁柱断面修改后形成TAT数据后,总是第一次的断面形状,改不过来。
2-9答:是操作问题,STS-1中断面修改后,必须进行执行数检和输入次梁楼板菜单,且在执行输入次梁楼板菜单时选择第二项。
2-10 STS用TAT计算后,能否将钢结构的应力打出来,以便于优化设计。
2-10答:钢构件的应力有输出,见TAT主菜单与‘计算结果的图形显示’中2、7项
5-1在厂房设计中,厂房顶采用轻钢结构而厂房的围护采用钢筋砼排架结构,能否同时计算绘图,排架柱及钢梁。
5-1答:可以同时计算,但目前由于钢—砼构件连接节点STS未设计,故不能同时绘图
11-2STS中柱脚节点及材料表均有错误,不知有何改进?
11-2答:请说明具体的错误信息,以便查核
12-1钢结构斜梁平面外计算长度如何考虑?是以支撑间距离还是以檩距距离为准?如檩条距2m,支撑6米,如何定?
12-1答:按规程,应为支撑间距,即6米
26-3STS里在输入平面内外计算长度后,输出结果时平面内外计算长度颠到?
26-3答:STS建模时,应正确输入平面内计算长度系数和平面外计算长度,输出结果和输入数据是一致的
82-6钢结构软件可以算圆弧形变截面梁吗?门式钢架可进行空间计算吗?
82-6答:目前不能,今年版本将增加PM的变截向梁建模和TAT的吊车荷载计算,到时可实现门式刚架空间计算。
82-7钢结构柱脚计算时,有无进行锚栓设计,如有的话,锚栓不同的材质,有不同的锚固要求,软件中有几种锚栓材质可选?
82-7答:STS中柱脚锚栓有Q235和16Mn两种材质,程序进行了锚栓的验算
结构PKPM
2-6 PMCAD输入的斜梁,转SATWE后为何无高差了?
2-6答:PMCAD输入的斜梁和错层梁,可以在PK计算和TAT计算中得到正确反映,和SATWE的接口将在今年做好。
3-3不知新版PKPM中考虑没有板上布置砖墙线荷载,或局部面荷载?
3-3答:PKPM目前还没有布置板上线荷载和局布面荷载功能。
3-4边框梁边有悬挑板时,此边框架好象没有考虑悬挑板给边框的扭矩作用?
3-4答:边框梁有悬挑板时,悬挑板对边框梁的扭转作用目前尚未考虑。
7-1框架梁宽度≥350mm时,要求采用四肢箍,而此时PK修改钢筋时只能有两根拉通,是否能改成4根?
7-1答:可以,拉通的根数可以改为任意根。
9-3在框架结构中,部分主梁上有砼墙,而上一层的梁搁在此砼墙上,问下一层搁墙的主梁能得到此墙传来的荷载吗?
9-3答:用SATWE计算梁将和其上的墙共同工作
15-1PMCAD的结构平面图,现浇板支座负筋长度不能归并。
15-1答:现在还没有加上板负筋长度归并功能
15-2PK绘图中梁的弯起筋是否考虑了抗剪作用?
15-2答:梁设立弯起钢筋后其梁端必须的箍筋面积相应减少
16-1 荷载规范中吊车组合最多考虑四台,PK计算中多跨多台吊车是否考虑了组合?如何考虑?
16-1答:每跨吊车荷载的最大,最小轮压和水平刹车力是由用户输入的,对多跨吊车竖向荷载按最不利的最多两跨考虑,吊车水平荷载不论是单跨还是多跨厂房均按吊车荷载中最不利得一跨考虑,有地震荷载组合时不再考虑水平刹车力。详见PK技术条件的吊车荷载分析和排架柱计算一节。
18-1 根据PK画出的框架梁弯矩包络图对梁截面配筋进行手算,得出的配筋量不管是支座还是跨中都比PK给出的配筋量大,怎么回事?
18-1答:梁的最大弯矩如果是抗震作用组合,将乘以承载力抗震调整系数γRE再去配筋。
20-1在PK中,当挑梁与框架主梁标高不相同时,挑梁钢筋不能修改,为什么?有没有解决办法?
20-1答:可以修改,用修改钢筋和配筋参数下的‘挑梁修改’菜单
22-1PK剪力包络图,柱的剪力的正负和方向是如何规定的?
22-1答:梁两端均以向上的剪力为正
24-1 某单跨排架的计算结果中,某些内力组合中,柱上端轴力大于柱下端轴力很多,请解释
24-1答:柱上端轴力大于其下端轴力时,两个轴力不在同一个组合中
25-2 平面法中画梁图,全楼归并后,如果画完一层后,修改好的梁的配筋并不能传至另一层,亦即相同号的梁在每一层都要修改,而原来DOS版中相同的梁号需修改一遍即可。
25-2答:修改后的钢筋只记录在被修改梁所在的层和所在的平面位置上,其它与此梁相同归并号的梁并未修改。

25-3 平面法中画梁图,立面改筋中,改梁下部钢筋,不能输入两种钢筋。如改梁下钢筋为2Φ20+2Φ22软件却认人4Φ22.。为什么?
25-3答:平法改筋时梁下钢筋是可以改为二种直径钢筋的
38-1为什么用框架计算,各种条件都达到要求,仍有裂缝发生,是否因给足裂缝要求过严?
38-1答:程序是按规范方法计算的梁裂缝宽度
38-2 梁断面配两到三排筋时,仍用双肢箍,纵筋固定问题如何解决,是否软件可自动增加到四肢箍。
38-2答:程序对宽≥350的梁设置四肢箍
43-3砖混抗震验算中,构造柱参加工作依据是规范中哪一条?
43-3答:依据《设置钢筋混凝土构造柱多层砖房抗震技术规程》(JGJ/T13-94)。
49-1框架柱配筋能否直接传给独立基础
49-1答:在框架绘图结束时,要选择保存钢筋数据,这样柱配筋可传给基础
62-1 刚才在回答计算基础所用的柱下内力的取值时,讲最好用TAT,SATWE计算出的结果,如果取PM计算的内力时要加大。请问要加大多少为好,是否要乘个系数。
62-1答:对于交叉地基梁,筏板基础等整体形式的基础,PM恒活一般可以直接用来设计基础,不用再放大,对柱下独立基础,PM恒活只传来竖向力,没有弯矩和剪力。可能使基础底面积偏小。固此最好采用TAT或SATWE荷载。
103-1框架柱配筋为什么用PK从两个方向分别计算结果,不一致,
103-1答:用PK的平面杆系,每一方向计算时,柱只得到该方向的钢筋面积,两个方向当然是不一样的,最后柱的配筋应是两方向分别取各方向计算结果。但用TAT、SATWE空间程序计算,可以同时得到柱两个方向的配筋。

   

104-1PKPM能否进行弧梁抗扭计算
104-1答:用TAT、SATWE可以进行弧梁抗扭计算。
105-1PM人机交互输入,顶部无柱节点的单跨梁可否输入双坡等截面曲梁,并进行计算绘图?
105-1答:可输入双坡等截面梁,但梁在立面如是曲梁,可将曲梁简化成折梁再输入。
109-2框架、不等跨框架支座负筋的断点长度以大跨为准,还是以小跨为准。
109-2答:梁支座筋伸出的长度,按配筋包络图和规范的要求结出,并保证角筋在全跨连通,全跨连通这一条肯定满足了某些早期构造手册的第一断点要按长跨计算的要求。
116-1请解释一下,PK钢筋表中箍筋高度为何有时扣除75?是否合理?(在双排筋时)这样在跨中无双排筋时扣75不合理,应扣50。
116-1答:梁上有次梁时,为保证次梁上部主筋的保护层厚度,箍筋上部要留出1倍保
护层厚度再加25毫米。如果用户不愿意这样做,可修改梁画图时的一参数,可由用户选择箍筋高度是梁高减50还是减75。
121-1任何PM的砖混计算,多层住宅的挑阳台引起外墙轴向力的增大考虑没有?(其M使外墙轴向力增大)
121-1答:挑阳台的轴向力在墙体承压计算中已考虑,但其弯矩引起的墙体局部承压验算未做,可用GJ来计算。
133-1新版PKPM中底部两层框架的计算有没有改进,其结果是否可用?从建筑图转到PMCAD能否详细说一下,最好能演示一下。
133-1答:PMCAD中砖混结构或底框结构的算法是规范规定的方法,现规范中没有作两层底框的算法,因为两层底框的工程实践较多,PMCAD把一层底框的算法推广到两层,因为超规范,就必须提示用户仅供参考(其实,目前任何声称可算两层底框的程序都是超规范的)。一般来说超规范的实践需另加措施并应有关部门批准.但是,在现修订的抗震规范征求意见稿中是允许两层底框结构的。
135-1有一底框上砖混结构(一层底框五层砖混)部分楼面有错层,在建模输入主梁时,按实际情况输入标高,输入次梁楼板时将楼板错层,最后形成PK文件计算底框时发现框架梁上受力很小,显然,上面砖混荷载未传下来,这是为什么?
135-1答:底框结构目前不能考虑错层。

      

136-1在PK画图中,用框架顶层柱筋向梁中锚固,而柱通常比梁宽,不易施工,而用梁中筋何柱中锚就易施工,是否有一参数来加以控制。
136-1答:有一参数由用户选择是:梁筋伸入柱或柱筋伸入梁。
136-2顶层梁,若用结构找坡,可否在绘图时,就予以考虑?
136-2答:结构找坡可输入斜梁或在PK中输入变高截面梁。
140-1PK交互式中可输连续梁,并单独计算出结果,但在模拟固端时,只能用断面大的柱代替。虽然这样与工程实际更接近,但静力手册中有固端梁的计算,能否以后的约束条件中专门加一个固端。
140-1答:用断面大的柱模拟固端应是满足工程实际计算要求的理想方法。
147-4框架的轴压比到底是用哪个轴力计算出来的?我们采用程序算出的轴力包络图算,结果轴压比超过规范规定允许值。
147-4答:轴压比是用抗震作用组合的最大轴力算出的,该值一般比轴力包络图上的轴
力最大值小
147-9同一个工程分别用PKPM、TAT计算梁柱配筋相差很大,尤其是梁的出入更大,(TAT则偏大好几个级别)
147-9答:用TAT计算时,如选择了活荷不利布置计算,就应将程序隐含的梁跨中弯距增大系数1.2改为1,否则梁下部配筋将偏大很多。
147-10PM平面配筋最好能够开发得能够自动调整的不乱,且不重叠。这样可减少调筋工作量。
147-10答:这很难做到,用户一般应该用程序提供的多种手段来调整布置平面楼板钢筋。
151-1砖混抗震验算挑梁直接输入还是加线荷载?
151-1答:作墙体抗震和承压计算时,挑梁可直接在交互输入中按主梁输入,但挑梁本身需由GJ软件计算。
151-2底框、上部砖混挑梁如何输入?底框框架梁上及非框架梁上墙体均为承重墙,TAT计算结果准否?
151-1答:挑梁输入同151-1。TAT计算结果不准,不能用。
154-3在PM建模时底层高度算至基顶如加1m,在LTCAD中层高如何改至原层高,否则梯段高度不对。
154-3答:可在楼梯主菜单1中将层高改为原层高。

TAT、SATWE
1-1SATWE比TAT适用范围更广,例如可以计算长墙肢和封闭墙肢而不用开计算洞,那么有SATWE程序就可以不用TAT程序吗?
1-1答:可以,但要注意两者不同的适用范围。
2-1SATWE中剪力墙小墙肢配筋为何总太大?长厚比<4的墙段按柱配筋,为何实际却按墙配?
2-1答:小墙肢按柱配筋,当墙长LW≤4*WT1或LW≤3*WT2或LW≤2*WT3时按柱配筋,
其中:
WT1:小于4倍墙厚按柱配筋的最小墙厚
WT2:小于3倍墙厚按柱配筋的最小墙厚
WT3:小于2倍墙厚按柱配筋的最小墙厚
2-8 柱下墙用墙元模型算时,梁高弯矩如图,似乎不合理,是否有误?
2-8答:图中结果不正常。正确结果在柱顶处梁上弯矩应为负值或小的正值。可能数据有误,需根据数据检查问题在哪。
3-1框支梁一边支座为柱,一边为梁时,由SATWE生成框支榀时,简图有梁处为什么无支座?
3-1答:此种情况不能用FEQ进行平面计算,用SATWE结果即可。
3-2由SATWE生成的框支梁荷载如何校核。
3-2答:可在SATWE荷载图中校核
10-1 用TAT或SATWE计算过后,用“画梁施工图”菜单画梁顶有高差时(如150mm),在施工图中未标注高差值?
10-1答:如在PM建模时按错层梁或斜梁输入,可在梁施工图中画出高差。
25-5 计算高层带有地下室,嵌固端应该怎么取?如果取±0.00,地下室无法计算,如果取地下室底板但考虑相对刚度,实际结构±0.00开始
25-5答:地下室计算要反映侧向土对其的嵌固作用,因此在TAT、SATWE中设有‘侧向土与地下室的相对刚度’,此系数反映了侧向土对地下室的约束程度,如取0则为没有嵌固,取10为完全嵌固,由于侧向土对地下室不能完全嵌固,应取≤10的数,如在软件中缺省为3,也可自己按经验取值。
25-6梁刚度放大系数并没有影响配筋结果,影响什么?
25-6答:梁刚度放大,使结构的刚度增大,则地震力会增大,周期会减少,在竖向力作用下的整体传力会有调整,而配筋,除非由构造所控制,一般会有变化,可仔细观察梁的内力包络。
27-5 TAT计算时,AB梁在A端的弯矩中,钢筋面积比梁CA在A端大很多。输入时AB梁按B端铰接输入。请问这是为何?
27-5答:首先AB梁跨较大,由于B端为铰接,则在A端会引起更大的弯距,CA梁的A端与AB梁的A端弯矩不平衡的部分成为主梁的扭矩。
40-1一般版本的TAT(非TAT-8)计算一般的多层框架是否可行?(如3~4层)有没有要注意的地方。
40-1答:可行,注意小于8层的结构程序已自动取为“要进行活荷载不利分布的计算”,并把它的梁跨中弯矩最大系数取1.0 。

    

81-1 底框计算时刚才你们说用PMCAD中地震抗震验算,接PK不能用TAT、SATWE,但在PKPM新天地有一期中说可用SATWE将总信息材料信息改为砌块,并在砌块信息中输入底框的层数,PKPM新天地叙述可行吗?
81-1答:规范规定砌体结构用基底剪力法计算,SATWE将砌体结构用空间模型计算,其内力结果供用户参考,但不能用SATWE计算底框结构的底框架梁,SATWE将底框梁与其上的砌体考虑为共同工作,使底框梁的弯矩比常规算法小很多,今后SATWE将作改进适应底框计算。

83-1多层框架,单层面积近3000m2首层拟设部分夹层(多块、独立)
问?①TAT、SATWE计算时可否做为一层输入,夹层面积如果过小,是否合适?②夹层平面中,双向无连接梁程序自动设定为贯通柱但单向有梁连接的柱。TAT、SATWE计算结果差异过大,为什么?
83-1答:夹层面积过小可作为荷载,这里取决于楼板的定义,双向有梁时TAT、SATWE均为有板,则为刚度无限大,可单向有梁,TAT仍认为有楼板,而SATWE不认为,故在TAT计算时,应把该点定义为弹性节点。

84-1 有框剪力墙结构,用SATWE计算后,剪力墙边上的柱配筋相当大,此计算结果是否合理,或者是否是与实际受力情况一致?
84-1答:边框柱应与其相联的剪力墙配筋综合采用,因边框柱和与其相连的剪力墙肢是分别配筋的,对柱配筋时如将二者相加可能偏大,用户可酌情处理。

85-1在同一层平面中,有几块互不相联的楼板,SATWE是否自动把本层各块楼板按分块无限刚计算?如果SATWE把各不相联的楼板按分块无限刚计算,那么定义多塔的意义何在(除了多塔的各塔层高可互不相同之外)?是否可以认为当几个塔的层高相同时,可以不定义为多塔,固程序能自动按楼板划分为分块无限刚计算?
85-1答:是,刚性楼板的块数与多塔不是同一个概念,一个塔中可以有多块刚性板和弹性板,输出位移时按塔数输出,此外,多塔结构与非多塔结构的风荷计算是不同的。


90-3为何与剪力墙相联的悬挑梁,SATWE计算的配筋比TAT计算的配筋要小很多?
90-3答:剪力墙的计算模型不同,对梁的约束程度不同,就具体情况,如梁与剪力墙平面外相联而没有其它支撑,这种情况应以SATWE更真实。

91-1 对砖混结构,SATWE对构造柱和砖墙两种不同材料的联接处,如何模拟和协调,其计算结果与实际结果有多大差异?即请问你们有否作过实验为证?
91-1答:未作过实验,SATWE计算砌体结构,是按有限元理论对砌体结构的一种模型简化,梁柱与墙在连接点处变形协调,墙与墙在交接线处变形协调。

93-1 为什么相同的标准层,(相同的柱、梁截面),上面输入的荷载相同,在TAT计算时某一根梁会超筋,而另一层相同位置上的那根梁不超筋。
93-1答:水平力(地震、风)对不同位置的构件的影响不同。

      

荷载(填充墙)折减问题:请问大家,结构计算中的梁上附加的荷载计算是否只计算填充墙的荷载呢?还是把窗门洞之类的的荷载折减去呢?但若后住户把窗洞或门洞塞了,在另一处开,荷载就不足了。
-----------我在做计算的时候,并不对门窗进行折减,这多少也为自己留下些安全度。只有遇到构件计算十分紧张的情况下(如梁高不够)才会考虑折减。还有一种情况就是出了什么问题(如梁有裂缝了),就应当按扣除门窗进行计算。至于门窗改动的问题,我倒认为可以这样,没有尊照设计的情况,出了问题并不在设计考虑的范筹之内。就假设明明是住宅,却去了做了仓库使用,去了问题设计当然不负责。这有个前提你在说明中已经了这一点。可以做如下说明:各房间的使用活载为多少;任何墙体的改动均应事先征得结构工程师的同意。
那么,外墙谁会填?:隔墙按轻质加气砌块算,荷载不会太大,拆填都方便,计算时保守一点没关系。
那么你也许会问门窗洞要大到多少才考虑折减?
--------除了大尺寸的门窗,我一般都不扣除门窗洞,这是放在自已口袋里的一点保障。
至于住宅里的墙体我想就不折减了吧,对有些公建开的窗较大,柱距也较大时我才考虑折减,连这个也扣,似乎有点过分。其实从定额的角度来看,只要梁板的配筋是适筋范围,对总体造价影响是不大的。
总之结构计算一般都要将计算结构人为放大,可以不扣除门窗洞口,反正都是要放大的。

      

      

恒荷载系数取值1.35和1.2怎么区分?
-------以恒荷荷载效应组合为主取1.35,以可变荷载效应组合为主取1.2,恒荷与可变比例多少时,才算恒荷荷载效应组合为主(怎么区分)?:
-------《荷载规范》3.2.5 基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用:
  1 永久荷载的分项系数:
  1)当其效应对结构不利时
  —对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2;
  —对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35;
  2)当其效应对结构有利时
  —一般情况下应取1.0;
  —对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
  2 可变荷载的分项系数:
  —一般情况下应取1.4;
  —对标准值大于4KN/m2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。
  注:对于某些特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定


在最近使用PKPM中的SATWE软件时发现,跨度相差很大的主梁与次梁,程序仍按交叉梁系考虑,如何正确判断大梁配筋的正确性?
答:将次梁两端铰接,再重新计算,大梁配筋应该不会有问题。不过这样做工作量太大了。


问题 门架支撑设置常犯错误
答案 1 屋盖支撑宜设置在端开间或者第二开间,当设置在第二开间时,第一开间相应位置应设置刚性系杆。同时柱间支撑应该随屋盖支撑走以组成空间稳定体系。
2 温度区端部不宜设置柱下支撑。

 

问题:预埋螺栓深度与螺栓直径有什么具体要求,在哪里可以查询到具体规范,谢谢!

答:详见混凝土规范10.9.7


问:框架结构在竖向荷载作用下,柱的刚度增大,梁端弯矩增大还是减少?
答:增大。可以用极限的思想解释,当柱的刚度无穷大时,框架梁可视为两端固支,两端弯矩为最大值;当柱的刚度为0时,框架梁可视为两端简支,两端弯矩为0。可见,竖向荷载作用下,框架柱刚度增大,梁端弯矩增大。


温度缝,地震缝的设置问题

规范上只说了各结构类型中的设置间距,却没有声明宽度。
在框架结构中,伸缩缝,沉降缝不宜大于50mm,抗震缝不得小于70mm,建筑高度12米以上每增加5米,缝宽增加25mm,(抗震图籍上,本人记得不准,请查核)
但是,在抗震设防地区,温度缝的设置应按抗震缝设置。

恒荷载系数取值1.35和1.2怎么区分?
-------以恒荷荷载效应组合为主取1.35,以可变荷载效应组合为主取1.2,恒荷与可变比例多少时,才算恒荷荷载效应组合为主(怎么区分)?:
-------《荷载规范》3.2.5 基本组合的荷载分项系数,应按下列规定采用:
  1 永久荷载的分项系数:
  1)当其效应对结构不利时
  —对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2;
  —对由永久荷载效应控制的组合,应取1.35;
  2)当其效应对结构有利时
  —一般情况下应取1.0;
  —对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,应取0.9。
  2 可变荷载的分项系数:
  —一般情况下应取1.4;
  —对标准值大于4KN/m2 的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。
  注:对于某些特殊情况,可按建筑结构有关设计规范的规定确定

桩基础问题
问题1 桩间距一般为多少?
回答 桩间距和采用的桩类型有关现在我们采用预制桩为多,以静压预制桩为例,一般桩间距不宜小于3倍d,我们通常采用3.5d 有时候作单厂排架结构,弯矩很大这时弯矩起到主要作用,我们可以适当加大桩间距,以起到抗拔作用。

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问题:网架结构在PKPM中如何导荷
答案:在PKPM中,可按正常建模,梁用虚梁代替,并设板厚,柱顶可设为铰接计算


问题:pkpm中关于中梁刚度放大系数该如何取?
答案:现浇楼面和装配整体式楼面的楼面板作为梁的有效翼缘形成T形截面,提高了楼面梁的刚度,结构计算时应予考虑。当近似以梁刚度增大系数考虑时,应根据梁翼缘尺寸和梁截面尺寸的比例予以确定。通常现浇楼面的边框架梁可取1.5,中框架梁可取2.0;有现浇面层的装配式楼面梁的刚度增大系数可适当减少。当框架梁截面较小而楼板较厚或者梁截面较大而楼板较薄时,梁刚度增大系数可能超出1.5-2.0的范围。


问题:框支剪力墙有限元分析时,程序中如何从SATWE、TAT等空间结构计算结果导荷载至单榀的平面结构中的,在选取切榀范围时应注意哪些事项?
程序仅按结构层给出顶部和底部内力,该内力是否为该柱间的最大内力?
答案:FEQ主要针对框支剪力墙结构中框支榀的二次分析,当次梁承托剪力墙时,不能用FEQ分析。所以应注意以下几点:
(1) 只能分析主梁承托的框支榀;
(2)在截取计算榀时,最好全轴线截取,以减少与整体分析时的误差;
(3)在截取层数时,只能截取框支层上部不超过4层。因为在整体分析时,框支托梁的竖向刚度要远小于落地墙的轴向刚度,竖向荷载按刚度分配后,使托梁承担的荷载远小于托梁上部的总荷载,所以取转换梁上部3-4层,计算得到的托梁的内力才有参考价值;
(4)转换层结构的整体分析,应选用墙元、壳元模型(SATWE),这样FEQ在传递荷载时更为准确;
(5) FEQ主要计算框支托梁配筋、剪力墙加强部位的配筋,其他部位、构件的配筋应参考整体分析的结果。

 

手把手交你如何做结构设计  推荐人:jf112805  太经典了不能不转!可以指导我们的设计工作,查缺补漏,提高我们的工作水平网友 土木人网:此贴献给正在做结构毕业设计的土木人!

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.
2.计算
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.
3.绘图
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.
4.校对审核出图
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。

计算书内容主要有什么----主要作者gyz0
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
  主要是设计依据,抗震等级,人防等级,地基情况及承载力,防潮抗渗做法,活荷载值,材料等级,施工中的注意事项,选用详图,通用详图或节点,以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等等。
  
2. 各层的结构布置图,包括:
  (1).预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号,可减少设计工作量,也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60。整浇层厚50, 配双向φ6@250, 混凝土C20。纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。地下车库由于防火要求不可用预制板。框架结构不宜使用长向板,否则长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板,自动布板可能不能满足用户的施工图要求,仅能满足定义荷载传递路线的要求。对楼层净高很敏感、跨度超过6.9米或不符合模数时可采用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。
  
  (2).现浇板的配筋(板上、下钢筋,板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸。尽量用二级钢包括直径φ10(目前供货较少)的二级钢,直径≥12的受力钢筋,除吊钩外,不得采用一级钢。钢筋宜大直径大间距,但间距不大于200,间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开,钢筋也可不画,仅说明钢筋为双向双排φ8@200。板上下钢筋间距宜相等,直径可不同,但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断,或50%连通,较大处附加钢筋,拉通筋均应按受拉搭接钢筋。板配筋相同时,仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号,将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。应全楼统一编号。当考虑穿电线管时,板厚≥120,不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板,因电线管过多有可能要加大板厚至180(考虑四层32的钢管叠加)。宜尽量用大跨度板,不在房间内(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ6@250,温度影响较大处可为φ8@200。板顶标高不同时,板的上筋应分开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括内墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下宜加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板,以利防水,并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10~15米设一10mm的缝,钢筋不断。尽量采用现浇板,不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚,双向双排配筋,并附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成,一可加快速度,二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号,因工程较大时可能编出上百个钢筋号,查找困难,如果要编号,编号不应出房间。配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,按此配筋是偏于保守的,不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大,否则将对梁产生过大的附加扭距。一般:板厚>150时采用φ10@200;否则用φ8@200。PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点:1.单向板是按塑性计算的,而双向板按弹性计算,宜改成一种计算方法。2.当厚板与薄板相接时,薄板支座按固定端考虑是适当的,但厚板就不合适,宜减小厚板支座配筋,增大跨中配筋。3.非矩形板宜减小支座配筋,增大跨中配筋。4.房间边数过多或凹形板应采用有限元程序验算其配筋。PMCAD生成的板配筋图为PM?.T。板一般可按塑性计算,尤其是基础底板和人防结构。但结构自防水、不允许出现裂缝和对防水要求严格的建筑, 如坡、平屋顶、橱厕、配电间等应采用弹性计算。室内轻隔墙下一般不应加粗钢筋,一是轻隔墙有可能移位,二是板整体受力,应整体提高板的配筋。只有垂直单向板长边的不可能移位的隔墙,如厕所与其他房间的隔墙下才可以加粗钢筋。坡屋顶板为偏拉构件,应双向双排配筋。
  
  (3).关于过梁布置及轻隔墙。现在框架填充墙一般为轻墙,过梁一般不采用预制混凝土过梁,而是现浇梁带。应注明采用的轻墙的做法及图集,如北京地区的京94SJ19,并注明过梁的补充筋。当过梁与柱或构造柱相接时,柱应甩筋,过梁现浇。不建议采用加气混凝土做围护墙,装修难做并不能用在厕所处。
  
  (4).雨蓬、阳台、挑檐布置和其剖面详图。注意:雨棚和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工。竖筋应放在板中部。当做双排筋时,高度<900,最小板厚100;高度>900时,最小板厚120。阳台的竖板应尽量现浇,预制挡板的相交处极易裂缝。雨棚和阳台上有斜的装饰板时,板的钢筋放斜板的上面,并通过水平挑板的下部锚入墙体圈梁(即挑板双层布筋)。两侧的封板可采用泰柏板封堵,钢筋与泰柏板的钢丝焊接,不必采用混凝土结构。挑板挑出长度大于2米时宜配置板下构造筋,较长外露挑板(包括竖板)宜配温度筋。挑板内跨板上筋长度应大于等于挑板出挑长度,尤其是挑板端部有集中荷载时。内挑板端部宜加小竖沿,防止清扫时灰尘落下。当顶层阳台的雨搭为无组织排水时,雨搭出挑长度应大于其下阳台出挑长度100,顶层阳台必须设雨搭。挑板配筋应有余地,并应采用大直径大间距钢筋,给工人以下脚的地方,防止踩弯。挑板内跨板跨度较小,跨中可能出现负弯距,应将挑板支座的负筋伸过全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但当钢筋直径大于等于12时是难以施工的,应另加筋。

(5).楼梯布置。采用X型斜线表示楼梯间,并注明楼梯间另详。尽量用板式楼梯,方便设计及施工,也较美观。
  (6).板顶标高。可在图名下说明大多数的板厚及板顶标高,厨厕及其它特殊处在其房间上另外标明。
  (7).梁布置及其编号,应按层编号,如L-1-XX,1指1层,XX为梁的编号。柱布置及编号。
  (8).板上开洞(厨、厕、电气及设备)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定锚入板支座,从洞边锚入La即可。板上开洞的附加筋,如果洞口处板仅有正弯距,可只在板下加筋;否则应在板上下均加附加筋。留筋后浇的板宜用虚线表示其范围,并注明用提高一级的膨胀混凝土浇筑。未浇筑前应采取有效支承措施。住宅跃层楼梯在楼板上所开大洞,周边不宜加梁,应采用有限元程序计算板的内力和配筋。板适当加厚, 洞边加暗梁。
  (9).屋面上人孔、通气孔位置及详图。
  (10).在平面图上不能表达清楚的细节要加剖面,可在建筑墙体剖面做法的基础上,对应画结构详图。

 

基础平面图及详图:
  (1).在柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。
  (2).当基础下有防空洞或枯井等时,可做一大厚板将其跨过。
  (3).混凝土基础下应做垫层。当有防水层时,应考虑防水层厚度。
  (4).建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸以利于防水。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。
  (5).地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。
  (6).抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝,连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。
  (7).新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。
  (8).独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的柱做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底板的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。
  (9).采用独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础,方便施工。
  (10).独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。
  (11).底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。
  (12).考虑到一般建筑沉降为锅底形、结构的整体弯曲和上部结构和基础的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向基础梁的底筋也应拉通。
  (13).基础平面图上应加指北针。
  (14).基础底板混凝土不宜大于C30,一是没用,二是容易出现裂缝。
  (15).可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT?.T。
  (16).基础底面积不应因地震附加力而过分加大,否则地震下安全了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。

 

请参照《建筑地基基础设计规范GBJ7-89》和各地方的地基基础规程。

4. 暖沟图及基础留洞图:
  (1).沟盖板在遇到电线管时下降(500),室外暖沟上一般有400厚的覆土。
  (2).注明暖沟两侧墙体的厚度及材料作法。暖沟较深时应验算强度。
  (3).洞口大于400时应加过梁,暖沟应加通气孔。
  (4).基础埋深较浅时暖沟入口底及基础留洞有可能比基础还低,此时基础应局部降低。
  (5).湿陷性黄土地区或膨胀土地区暖沟做法不同于一般地区。应按湿陷性黄土地区或膨胀土地区的特殊要求设计。
  (6).暖沟一般做成1200宽,1000的在维修时偏小。
  
5. 楼梯详图:
  (1).应注意:梯梁至下面的梯板高度是否够(楼梯平台的结构下缘至人行通道的垂直高度不应低于2.0m),以免碰头,尤其是建筑入口处。楼梯平台净宽不得小于楼梯梯段净宽,且不应小于1.2m。
  (2).踏步高度不宜大于0.2m,以免易摔跤
  (3).两倍的踏步高度加踏步宽度约等于600。幼儿园楼梯踏步宜120高。
  (4).楼梯折板、折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,折梁还应加附加箍筋
  (5).楼梯的建筑做法一般与楼面做法不同,注意楼梯板标高与楼面板的衔接。
  (6).楼梯梯段板计算方法:当休息平台板厚为80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米时,应采用1/10的计算系数,并上下配筋相同;当休息平台板厚为80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度约6米左右时,应采用1/8的计算系数,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并且不得过大。此两种计算方法是偏于保守的。任何时候休息平台与梯段板平行方向的上筋均应拉通,并应与梯段板的配筋相应。梯段板板厚一般取1/25~1/30跨度。
  (7).注意当板式楼梯跨度大于5米时,挠度不容易满足。应注明加大反拱或增大配筋。
  (8).当休息平台板为悬挑板时,其内部的楼梯梯段板负筋应大于休息平台板的板上筋,长度也应大于平台板筋。
  (9).楼层处的休息平台板的配筋应与楼层板统一考虑配筋,主要是板的负筋。

 

6.梁详图:
  (1).梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。可在结构设计总说明处画一节点,有次梁处两侧各加三根主梁箍筋,荷载较大处详施工图。
  (2).当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,并宜小于1/3柱宽。
  (3).折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋
  (4).梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。(此条是从弹性计算角度出发)。当采用现浇板时,抗扭问题并不严重。
  (5).原则上梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下部纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。
  (6).端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。
  (7).考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。
  (8).反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。
  (9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。
  (10).梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。
  (11).梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。
  (12).挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算或按深梁构造配筋。
  (13).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。
  (14).扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。相对来讲,增大钢筋更经济,钢筋加大一倍,挠度减小60%左右,同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大,如果上筋不小于下筋,挠度减小20%。
  (15).框架梁高取1/10~1/15跨度,扁梁宽可取到柱宽的两倍。扁梁的箍筋应延伸至另一方向的梁边。

(16).当一宽框架梁托两排间距较小的柱时,可加一刚性挑梁,两个柱支承在刚性挑梁的端头。
  (17).梁宽大于350时,应采用四肢箍。
  
7. 柱详图:
  (1).地上为圆柱时,地下部分应改为方柱,方便施工。圆柱纵筋根数最少为8根,箍筋用螺旋箍,并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍,并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。
  (2).原则上柱的纵筋宜大直径大间距,但间距不宜大于200。
  (3).柱内埋管,由于梁的纵筋锚入柱内,一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗的管。管截面面积占柱截面4%以下时,可不必验算。柱内不得穿暖气管。
  (4).柱断面不宜小于450X450,混凝土不宜小于C25,否则梁纵筋锚入柱内的水平段不容易满足0.45La的要求,不满足时应加横筋。异型柱结构,梁纵筋一排根数不宜过多,柱端部纵筋不宜过密,否则节点混凝土浇筑困难。当有部分矩形柱部分异型柱时,应注意异型柱的刚度要和矩形柱相接近,不要相差太大。
  (5).柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制,减小断面尺寸。
  (6).尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。
  (7).考虑到竖向地震作用,柱子的轴压比及配筋宜留有余地。
  (8).独立柱上或柱的中部(半层处)有挑梁时,挑梁长度应有限制。

在用PKPM软件计算梁柱时,应尽量采用TAT或SATWE三维软件。相对平面框架PK来讲,第一,计算结果更接近实际受力状态,如地震力或风力是按抗侧移刚度分配,而不是按框架的楼面从属面积,还如从框架柱出挑的梁和从次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)发生下沉变形,内力重分布,从框架柱出挑的挑梁配筋将较大。第二,快速方便,三维软件整体计算,不必生成单榀框架,再人工归并,可整楼归并。第三,TAT或SATWE还可以进行井式梁的计算,由于PKPM软件计算梁时仅按矩形计算,而井式梁的断面较小,有可能超筋,此时可取出弯距再按T型梁补充计算,不必直接加大梁高。在绘制施工图时,较大直径的钢筋连接宜用机械连接取代焊接,造价相差不大,但机械连接可靠并易于检查。机械连接接头位置可任意,但一次截断的钢筋不大于50%,接头位置应错开70d。
  
8. 重点注意或设计原则:
  (1).抗震验算时不同的楼盖及布置(整体性)决定了采用刚性、刚柔、柔性理论计算。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时,尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系,但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计,从震害分析,规范给出的垂直地震作用明显不足。
  (2).雨蓬不得从填充墙内出挑。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。
  (3).框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。
  (4).由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。
  (5).出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。
  (6).框架结构中的电梯井壁宜采用粘土砖砌筑,但不能采用砖墙承重。应采用每层的梁承托每层的墙体重量。梯井四角加构造柱,层高较高时宜在门洞上方位置加圈梁。因楼电梯间位置较偏,梯井采用混凝土墙时刚度很大,其它地方不加剪力墙,对梯井和整体结构都十分不利。
  (7).建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等。
  (8).柱子轴压比宜满足规范要求。
  (9).当采用井字梁时,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不计。周边一般加大截面的边梁。
  (10).过街楼处的梁上筋应通长,按偏拉构件设计。
  (11).电线管集中穿板处,板应验算抗剪强度或开洞形成管井。电线管竖向穿梁处应验算梁的抗剪强度。
  (12).构件不得向电梯井内伸出, 否则应验算是否能装下。电梯井处柱可外移或做成L型柱。
  (13).验算水箱下、电梯机房及设备下结构强度。水箱不得与主体结构做在一起。
  (14).当地下水位很高时,暖沟应做防水。一般可做U型混凝土暖沟,暖气管通过防水套管进入室内暖沟。有地下室时,混凝土应抗渗,等级S6或S8,混凝土等级应大于等于C25,混凝土内应掺入膨胀剂。混凝土外墙应注明水平施工缝做法,一般加金属止水片,较薄的混凝土墙做企口较难。
  (15).采用扁梁时,应注意验算变形。
  (16).突出屋面的楼电梯间的柱为梁托柱时应向下延伸一层,不宜直接锚入顶层梁内,并且托梁上铁应适当拉通。错层部位应采取加强措施。女儿墙内加构造柱,顶部加压顶。出入口处的女儿墙不管多高,均加构造柱,并应加密。错层处可加一大截面梁,上下层板均锚入此梁。
  (17).等基底附加压力时基础沉降并不同。
  (18).应避免将大梁穿过较大房间,在住宅中严禁梁穿房间。
  (19).当建筑布局很不规则时,结构设计应根据建筑布局做出合理的结构布置,并采取相应的构造措施。如建筑方案为两端较大体量的建筑中间用很小的结构相连时(哑铃状),此时中间很小的结构的板应按偏拉和偏压考虑。板厚应加厚,并双层配筋。
  (20).较大跨度的挑梁下柱子内跨梁传来的荷载将大于梁荷载的一半。挑板道理相同。
  (21).挑梁、板的上部筋,伸入顶层支座后水平段即可满足锚固要求时,因钢筋上部均为保护层,应适当增大锚固长度或增加一10d的垂直段。
  
  9.常用轻隔墙(加气块或陶粒)自重(含双面抹灰):150墙:1.66,200墙:1.98,250墙:2.30,300墙:2.62 KN/M2。泰柏板:1.10 KN/M2。
  
  10.关于降水问题:当有地下水时,应在图纸上注明采取降水措施,并采取措施防止周围建筑及构筑物因降水不能正常使用(开裂及下沉),及何时才能停止降水(通过抗浮计算决定)。
  
  11. 进行框架结构设计时,设计人员还应掌握如下设计规范:建筑结构荷载规范、抗震规范、混凝土结构设计规范等。并应考虑当地地方性的建筑法规。设计人员应熟悉当地的建筑材料的构成、货源情况、大致造价及当地的习惯做法,设计出经济合理的结构体系。
  
  12. 关于绘图:
  (1).一般钢筋粗线宽度为.45, 距边界线1,圆点直径为.6。
  (2).应注意墙身剖面、连梁剖面、墙出挑梁的水平筋位置。
  (3).注意一、二级钢是否加弯钩,二级钢的断点一般不加45度直钩,除非不能表达清楚。
  (4).字高应为2.5,3.5,5,7,10,14, 高宽比:0.8。在图面中,一般英文字高取2.5或3.5, 汉字取3.5或5,在说明处多用7。当多个数字一样时,个数在前,如11X280=3080。

 

结构设计的“四项基本原则”

刚柔相济,多道防线,抓大放小,打通关节
1、刚柔相济
合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。最后,专家们达成难以准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。道也许都是相通的。
想想看,人应该是刚多一点好还是柔多一点好呢?思考的哲人们对此各抒已见,力求给出处世的灵丹妙方。总的来讲,做人太刚和太柔都不受推崇。过份刚强者,应变能力差,难以找到共同受力的合作者,便要我行我素,要鹤立鸡群,即使面对任何突然袭来的恶势力,亦敢于硬顶硬撞而不留变通的余地,这种时候必须有足够的刚度才能立于不败,否则一旦后继乏力,油尽灯枯就会发生脆性破坏,导致伤痕累累、体无完肤的灭顶之灾。在盛赞这种刚气之余,却鲜有人能够或者愿意完全去做到,英雄的眼泪大抵只有英雄自己能体味。人们唯有感叹道:精神可嘉,方法难取!
世人处世多以“柔”为本,退一步海阔天空,和为贵。柔者易于找到共同受力的构件以协同消化和抵抗外力。但过柔亦为人所不耻。因为“柔”必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形,甚至会导致立足不稳而失去根本。处世极为圆滑者,八面玲珑,见风使舵,整日上窜下跳,左右逢源,活得游刃有余,这种柔得无形,表面上着实不容易受到伤害,骨子里却难免有“似我非我”的疑问,弄不好会个性丧失、面目全非,可能还免不了要背上奴颜婢膝的骂名。
所以古人在长期的实践后发现了中庸之道最适合生存。用现代的话来讲大意是做人最好既有原则性又有灵活性,也就是刚柔相济。刚是立足之本,必要刚度不能少,如此方能控制变形在可以忍受的范围内,才不会失掉本质的东西;柔为护身之法,血肉之躯刚度毕竟有限,要学会以柔克刚,不断提高消化转换外力的能力,有时候,牺牲一点变形来抵抗突然到来的摧毁力是必要的,也是值得的,但应以不失去自我为度。
只可惜“道可道,道难行”。不是想刚就能刚,想柔便得柔的,刚柔相济只是理想中的“模糊结构”,每个人的组成材料千差万别,生存的地基也不尽相同,所受的外力更难统一定性。如此的差异下,企望哲人们找到统一的、万无一失的处世良方实在勉为其难。不过,每个人如果都能给自己多一点时间,去思考一下适合于自身的结构体系,想必这世界会有另一番光景。
2、多道防线
安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是不存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,第二道防线能顶住吗?或者能顶住多少?还有没有第三、第四道防线?
人生也应该是多道设防的吧。毕竟,谁能坚信在一棵树上永远吊不死,或者谁又愿意在一棵树上吊死呢?再好的汽车,都会有一个备胎在后面。一辈子平平安安、无灾无难的人实在很幸运。而每当看到饱经沧桑、历尽苦难的人尽力呵护甚至溺爱他们的子女时,也总有一股暧流涌入我的心中。可怜天下父母心,他们不希望自己的不幸际遇在下一辈去重演的!张开陈旧而温暖的大伞,他们时时设防,企图让子女在暴风雨来临时免受伤害。能有这样的父母作为人生的第一道防线是该知足了。但进一步想想,这第一道防线就已经足够了吗?父母是否也该注意到去督促和帮助子女学会构筑人生的第二、第三道防线呢?因为大多时候,最终陪我们走完一生路程的,可能不会是别人,不会是父母,而只有自己啊。
记得有个同行朋友,在精心做完一个建筑的结构设计之后对我说,他煞费苦心地设计了一道又一道的防线来抵抗可能出现的地震破坏,真希望来一场地震检验一下他的成果,可接着他又说心底里有点害怕地震真会到来。我对此很有同感:想一想,最好还是没有检验的机会吧,因为安全的储备能够名副其实,永远处于储备状态才是我们设计者的心愿。类似地,培养一个人坚强,当然决不是希望他去遭受磨难的,而是让他具有化解磨难的能力而已,如果能平平安安岂不更好?只是,我们千万千万不能放弃培养一个人变得坚强起来的努力。
偶尔在报上会读到百折不挠者,他们象坚不可摧的建筑,无数次风雨雷电、天崩地裂之后依然立在那里,让人肃然起敬。但我并不赞成“经历磨难越多越伟大”的观点,我以为我们的生命真的不需要用磨难来证明些什么:生命原来可以不伟大的,但应当快乐,所以我们要努力使其免遭伤害,因为生命只有一次。我想到的只是,虽然生命历程中最好没有任何灾难,但是抵抗灾难的防线却是越多越好,我们宁愿这些防线一辈子都用不上,可谁又会认为建立这些防线就是多余、是空费时间和精力呢?就象建筑结构的安全储备,用不上可不等于没有用的!
我忽然乱想一通。战争来了人们寒暄:“还活着呢?”饥饿日子人们关心:“吃饱了吗?”混乱之后人们调侃:“捞了多少?”竞争年代人们试探:“何时下岗?”什么时候,人们会笑问:“防线准备好了没有?”是呀是呀,奔跑时常回头看看备胎是否带上,啊喔。

所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。不同类型的构件相接处,同一构件截面改变之处,是关节。广义上,诸如结构错层之处,体量改变之处,转换层亦是关节。关节无处不在,因为结构体系乃是变化的统一。外力突然袭来之时,对于单一的构件,力量的传递简明,因而容易控制。对于复杂的结构体系,关节的复杂性难于预测和控制,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但因关节的普遍存在,力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断,破坏由此而发生。历次灾害表明,从节点开始破坏的建筑占了相当大的比例。所以理想的结构体系当然是浑然一体的----也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。中医上云:“通则不痛,痛则不通”,结构就象一个人,气穴若不能畅通,症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中,“刚柔相济”,“多道防线”,“抓大放小”是设计概念中的战略问题,但要想得让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。
如何打通关节?在设计概念里,要解决的是外力在结构体系内重分配的问题,要确保力量是按照各构件的刚度大小进行分配的,避免出现不合理的集中,最终达致静态的平衡。因结构形本为“静”,灭于“动”中。所有 “动” 的因素对于结构均为不利。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间,构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏,结构变成机动,“动”即是死,即为终结。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。
对比由构件与构件组成的静态“结构体系”, 来看看由人与人组成的动态的“社会体系”,这一静一动之间,实在有异曲同工之妙。
社会体系既是由动态的人组成,变化乃是其常态。如果把变化亦称为关节的话,这种关节是无形的,或者称为动态的。社会的存在和发展,关键在于“动”字,因为其形本为“动”,灭于“静”中,“静”即是死,即为终结。同样的,打通关节的方法是要解决各种各样的,诸如情感、金钱、地位等等的重分配的问题,要确保这种分配是按某种合理、有效的规则来进行的,避免形成集中而不畅,以期达到动态的平衡。任何静态--也许是强制性的静态,出现了对社会都是不利的。打通关节的目的是使社会永远处在动态之中。无论是思想意识、还是行为举止,一旦被限制,一旦处于停滞,出现静态的死角,社会必将有症结和隐患。是以对于任何动态异端,治理者只能以合理之规则加以疏导,不可强其静止,不可逆之堵之,如此方为长治久安。
其实处理和成就世间万物,必须使动为动,静为静,才能平衡;必须动者动之,静者静之,才能持久;必须知其本源,施以规则,顺之导之,才能达至繁荣昌盛。一切的一切,以顺应自然为始,达到平衡为终,诸多规则,只是手段,只为平衡,只为畅通。

 

 

漫谈结构工程师的基本素质

以下是我根据自己的工作实践的自我总结,希望能对刚刚参加工作的毕业生有点益处。
对于一个合格的结构工程师来说,最基本的素质之一就是自信和自学的能力,具体地说,就是要不断地完善“真、善、美”的自身修养。真,就是从实际出发,诚恳、实用、合理,不夸大,不缩小。善,就是以人为本,助人为乐,积极主动地与建筑、水电、暖通等专业配合,积极主动地和甲方、施工、监理单位合作完成工程建设。美,就是形式美观大方、自然简洁,语言优美动人,内容表达准确到位,做到一针见血、入木三分。
在这里,我想特别就自信,谈谈对一个刚刚参加工作的毕业生的重要性。每个毕业生都应该有这种自信,那就是经过了大学的刻苦学习,我已经在理论上具备了做好结构设计工作的基本知识和能力。只要我们在工作中灵活运用基本理论,不断地学习和运用规范,不断地向有经验的工程师学习请教,脚踏实地,我们很快就可以感受到结构设计工作的无穷乐趣和无限魅力。如果我们可以相信自己,我们的大脑就会转动起来,产生无限的能量。但是如果我们否定自己,那么我们就怎么也找不到好的方法来解决问题。有了自信,并不是盲目自大,而是要更谦虚乐观。
对于一个合格的结构工程师来说,一定还要具备理论和实践相结合的素质,也就是要坚持实践→方法→认识→理论→实践的不断循环的过程。只要我们投身到实践中去,在实践中运用和完善理论,就可以很快地使自己成为一个真正合格的结构工程师。一个结构工程师要有一种荷载的意识,也就是荷载的传递和抵抗的概念。我们要认真地学习、理解和运用规范。对于规范,我们要遵守,但不必盲从。我们应该以规范为指导,创造性地去解决实际问题,关键是要真正地提高我们自身的技术水平和业务能力,鼓励自己的责任感和事业心。因此,对于一个刚刚参加工作的毕业生来说,首先要花大量的时间来学习规范,不要怕烦,用你学过的理论知识来理解规范,有疑问就要多方请教,反复思考。总之,理论是根,规范是本,两者相辅相成,在实践中检验理论和规范,在实践中发展理论和规范。
对于一个合格的结构工程师来说,一定还要具备从整体和大局着眼,从小处入手的素质。什么叫从整体和大局着眼呢?1、三性统筹:可靠性、适用性(先进性)、经济性加以统一的辩正考虑,以可靠地满足工作性能为基准,反对不切实际的强调先进,反对不讲求经济效益。2、四位一体:建筑、结构、水电、暖通要有机地配合,各得其所,发挥专长。3、多方兼顾:勘察、设计、施工、管理、使用、维护、保养要全面地综合分析,贯穿到整个建筑物中去。4、要把人的因素考虑进去,从施工过程和实际使用中的各种不同情况都加以综合考虑,要为用户服务,为使用者着想。5、要有上部结构和地基基础共同作用的概念分析。6、上部结构要有空间整体的分析模型和计算简图。7、要考虑建筑物所在位置和周围建筑物及环境不同而引起的变化,同一建筑物在不同的地区会有不同的受力状态和整体模型。
从小处入手,就是要正确处理好荷载的取值和分布情况,正确选择结构构件,正确处理连接锚固的构造要求,细致地解决局部的各种详图等等。还要有分解的概念,不仅仅是分解成单个的具体结构构件,更重要的是采用温度缝、沉降缝、防震缝分解成一个个规则的结构单元,满足合理结构的要求。

结构设计安全度专题讨论综述
1、关于可靠度设计理论
可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准,要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系,在安全度的表达形式上互不相同,给设计或教学都造成不便,80年代用可靠度理论率先加以统一。但是,对规范采用可靠度理论,以及这一理论能否将各种结构的安全度都统一在同一体系中,专家们持不同意见:
(1)认为我国规范采用了先进的可靠度理论,用失效概率度量结构的可靠性,通过将抗力和作用效应相互独立。将随机过程化为随机变量并以经验为校准点,成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中,这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡,是国际上大势所趋;多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。可靠度理论一样重视经验,可靠度取值用校准法确定。(2)认为可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段,但在应用上还有其局限性,理论本身也有一些方面未能突破,比如结构可靠度分析的三个约束条件:将抗力与作用效应分离,将随机过程变为随机变量,以及将截面承载力的安全指标β作为结构的可靠指标,随着认识的发展都值得质疑。用概率可靠度理论需要进行大量数据统计,但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题,规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。概率可靠度理论会有意或无意地简化、忽略本应考虑但又无法用这一理论处理的因素,如一定程度的人为失误以及社会。经济因素等。可靠度理论强调三个正常,即正常设计、正常施工和正常使用,但正常和不正常有时不易界定。匆忙地将可靠度理论推广于各种规范,会带来一些不必要麻烦,比如地基基础规范中,地基承载力强度的设计值竟比标准值还高,抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度耦合,其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。以及材料强度不确定性的总和,而前者又难以估计,这时勉强采用可靠度设计往往徒有形式而无实效。有的专家指出,水工结构的大坝设计目前只有苏联用可靠度理论,其它国家都用安全系数k大坝在不同工作条件下的温度。渗透压力很难用统计确定,影响坝基稳定的地基软弱夹层及其分布也很难凭少数钻孔取样确定其统计特性,所以用可靠度理论估计不了坝体的安全度。将可靠度理论用于铁路工程结构规范要确定火车的荷载谱,现在花了很大力气已取得上万条荷载谱,统计出了50年最大可能荷载,可是今后铁路上的火车荷载及其变化,更多地由铁路部门指令所确定,与那些统计多不相关。
(3)认为分项多安全系数设计方法要比可靠度方法更为灵活实用。在确定安全系数时,同样可以利用可靠度理论一起作分析,最后选定合适的系数值。鉴于现行建筑结构设计规范已经采用了可靠度理论,不足之处可继续改进,而其设计公式的表达形式又与分项多安全系数基本相似,所以也不必再回到老路上去。现行可靠度设计规范中的分项系数,其含义可以模糊些,考虑更多的经验因素,这在可靠度理论中也是说得过去的。规范采用可靠度理论应采取实事求是的态度,能用的尽量用,尚不成熟的将来再用,不宜用行政手段一刀切去追求“统一”。
(4)认为可靠度理论是美国专家于40年代最早提出的,这方面的研究工作和成果也远远超过我们,可是到现在为止,他们大部分的重要规范都还没有用可靠度方法。在西方,主张可靠度理论用于规范的主要是可靠度理论家们的观点,搞工程实践的人多持反对或怀疑态度。所请国际标准《结构可靠性总原则》,主要也是一些理论工作者提出的、是参考性的,并无约束力。前不久,曾长期担任过美国混凝上设计规范ACI-318委员会主席的国际著名学者Siess教授,就在《Concrete lnternational》杂志上谈了为什么不用可靠度设计理论的见解。可靠度理论是否己完善到可以用于规范的程度,这个问题在国际上是有争论的。确定工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础,但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。所以在可靠度用于规范这一点上,我们大可不必去争天下先。建筑结构设计规范还是用安全系数方法好,对于工程设计人员来说用分项安全系数表达安全度要比可靠指标β更直观。更明白。可靠指标虽然有一个相应的失效概率,可是这个所谓的失效概率其实也不是真实的,但在一定程度上可用于相对比较。
2、多大的安全度才算够
多大的安全度才算够?这是一个探讨已久的国际性课题。所谓“安全”,包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行,即所谓的“强度”和“功能”二原则,结构安全度还应保证结构有修复的可能,加上“可修复”则为三原则。与国际上一些通用标准相比,我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,有的偏低较多。由于不同标准对安全度的表示方法不一样,所采用的抗力计算公式也不一致,要准确估计不同标准之间安全程度的差异比较困难。有的专家认为,我国规范与欧洲模式规范相比,可靠度只是偏低一些,并在可接受的范围内;另有专家认为,我国规范的安全度要比欧美规范低20%~40%;也有专家认为,如果再考虑到荷标准值的差异,对于有些建筑物楼层,安全储备相差远不止40%。解放后,我国结构设计安全度历次变更,现在的安全度低于50年代。
确定结构的安全储备或安全度水平,应考虑到国家和社会的经济、技术水平,结构的生命周期,结构的功能需求,以及增加安全度与增加费用之间的关系。在当前历史条件下,如何对规范的设计安全度进行调整,专家们有不同的见解:
(1)认为现行规范的设计安全度在总体上是合适的,只要施工质量保证,设计不出错误,安全程度已能满足要求。所以不必作出全面的变更,个别地方有不够的,则可作局部修补。规范对安全度的要求只是最低值,设计人员完全可以根据不同的工程对象,必要时采用高于规范规定的数值。我国是发展中的国家,还是要尽量提倡节约,即使在美国,省钢也是受表扬的。我国规范中的构造要求,并非都比外国低。有的已经超过。外国大企业在北京买了按我国规范设计的大楼,说明我国规范不是进不了国际市场。现在对安全度进行讨论,应注意不要引起误导,以为规范安全度不够而在设计中盲目加大构件截面,造成不必要的浪费。

(2)认为现行规范安全度与国际相比虽然偏低,但使用十年来已成功建成约100亿m2的建筑物,实践已经证明,现行规范安全度是可以接受的,这是重要的经验,不能轻易放弃。但考虑到客观形势变化,国家经济实力增强和住宅制度改革现状,可以将现行设计可靠度水平适当提高一点,这样投入不大,却对国家总体和长远利益有利。
(3)认为设计安全度应大幅度提高。由于环境变了,对结构功能和安全程度的需求增强了,比如现在出现事故造成的损失已非昔日可比。规范要适应从计划经济体制到市场经济体制的转变,从短缺经济年代的影响下走出来。现在,建筑物商品化,结构造价在建筑物售价中的比例愈来愈低,用相对较少的钱换得更为可靠和更为好用的房子,应属合理消费,为此而多用一些钢筋也属合理使用,说不上有违节约。如果既不要国家出钱,又能刺激生产,也不浪费资源,就不要限制合理消费,限制对商品高质量和高标准的追求。所谓“大幅度”提高,只是一个宏观估计。我国幅员广阔,各地经济发展很不平衡,提高幅度可区别对待。经济发达的大城市,建筑物功能要求和售价都高,设计安全度应相对高些。
(4)认为设计安全度水平应尽量与国际接轨,比如混凝土结构能够与美国混凝土学会(ACI)的规范接近。即使达到相同的安全度水平,由于施工和材料的管理水平尚与国外有较大差距,结构的实际安全储备仍会偏低。我国现行规范的低安全度水平是历史条件造成的,在60年代初编制我国混凝土规范时,对当时工程事故频繁状况,不少专家曾提出增大安全度,但限于当时政治形势和经济状况而未能实现。现在条件变了,安全度应该提高。