引論:我們?yōu)槟砹?3篇結(jié)構(gòu)設計論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
1.結(jié)構(gòu)設計說明
主要是設計依據(jù),抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節(jié)點,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如:正負零以下應采用水泥砂漿,以上采用混合砂漿。等等。
2.各層的結(jié)構(gòu)布置圖,包括:
(1).預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標注預制板的塊數(shù)和類型時,不要采用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉,宜采用水平線或垂直線的方法,相同類型的房間直接標房間類型號。應全樓統(tǒng)一編號,可減少設計工作量,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,板縫應大于60。整澆層厚50,配雙向φ6@250,混凝土C20。應采用橫墻或橫縱墻(橫墻為主)混合承重方案,抗坍塌性能好。構(gòu)造柱處不得布預制板。建議使用PMCAD的人工布板功能布預制板,自動布板可能不能滿足用戶的施工圖要求,僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數(shù)時可采用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)。盡量用二級鋼包括直徑φ10的二級鋼。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足要求)。跨度小于2米的板上部鋼筋不必斷開,鋼筋也可不畫,僅說明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋。一般磚混結(jié)構(gòu)的過街樓處板應現(xiàn)澆,并且鋼筋雙向雙排布置。板配筋相同時,僅標出板號即可。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板號,將不相同的上部筋畫在圖上。當板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。宜全樓統(tǒng)一編號。當考慮穿電線管時,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。說明分布筋為φ6@250,溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標高不同時,板的上筋應斷開或傾斜通過。現(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋(包括內(nèi)墻上的陽角)。現(xiàn)澆挑板陰角的板下應加斜筋。頂層應建議甲方采用現(xiàn)澆樓板,以利防水,并加強結(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、挑廊應每隔10~15米設一10mm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應力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應現(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軟件自動生成,一可加快速度,二來盡量減小筆誤。自動生成樓板配筋時建議不對鋼筋編號,因工程較大時可能編出上百個鋼筋號,查找困難,如果要編號,編號不應出房間。配筋計算時,可考慮塑性內(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筋不宜過大,否則將對磚墻產(chǎn)生過大的附加彎距。一般:板厚>150時采用φ10@200;否則用φ8@200。PMCAD生成的板配筋圖應注意以下幾點:1.單向板是按塑性計算的,而雙向板按彈性計算,宜改成一種計算方法。2.當厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當?shù)模癜寰筒缓线m,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)過多或凹形板應采用有限元程序驗算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。板一般可按塑性計算,尤其是基礎底板和人防結(jié)構(gòu)。但結(jié)構(gòu)自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對防水要求嚴格的建筑,如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應采用彈性計算。室內(nèi)輕隔墻下一般不應加粗鋼筋,一是輕隔墻有可能移位,二是板整體受力,應整體提高板的配筋。只有垂直單向板長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,穿過中間走廊,并隔一定距離將截面加強。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墻樓梯、入口等處可能被截斷,應在相應位置附加一道并滿足搭接長度。坡屋頂為雙層圈梁。單層空曠房屋層高超過4米宜在窗頂處增加一道圈梁。說明圈梁、構(gòu)造柱縱筋的搭接及錨固長度。構(gòu)造柱箍筋在上下端應加密。說明構(gòu)造柱生根何處,當?shù)孛鏋閯傂缘孛鏁r,應將構(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,可不標構(gòu)造柱編號,但應在圖中說明。圈梁、構(gòu)造柱縱筋宜采用一級鋼筋。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。設置構(gòu)造柱后必須設置圈梁或暗圈梁。設置圈梁不一定設構(gòu)造柱。斜交磚墻的交接處應增設構(gòu)造柱,且構(gòu)造柱間距不宜大于層高。建筑四角包括陰角,考慮到應力復雜和應力集中,應增大截面和配筋。請參照《設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱多層磚房抗震技術(shù)規(guī)程JGJ/T13-94》
(4).過梁布置。核算圈梁下的高度是否足夠放預制過梁,如果不夠,則應圈梁兼過梁或圈梁局部加高。盡量采用過梁與圈梁整澆方式。此法方便施工并對抗震有利。當過梁與柱或構(gòu)造柱相接時,柱應甩筋,過梁現(xiàn)澆。過梁配筋不得過小,以考慮地震時過梁上墻體出現(xiàn)裂縫不能形成拱的作用。當有大梁壓在過梁上時,過梁一般用較大截面,兼梁墊用。過梁支承長度改360,并應驗算過梁下砌體的局部承壓。360墻可用一120矩形過粱加一120帶挑沿過粱。現(xiàn)澆過梁荷載取值參見《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GBJ3-88》
(5).雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。注意:雨棚和陽臺的豎板現(xiàn)澆時,最小厚度應為80,否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時,高度<900,最小板厚100;高度>900時,最小板厚120。陽臺的豎板應盡量預制,與挑板的預埋件焊接。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時,板的鋼筋放斜板的上面,并通過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)。陽臺的門聯(lián)窗處窗臺應使用輕體材料砌筑,方便以后裝修時鑿掉。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下構(gòu)造筋。挑板內(nèi)跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度,尤其是挑板端部有集中荷載時。內(nèi)挑板端部宜加小豎沿,防止清掃時灰塵落下。當頂層陽臺的雨搭為無組織排水時,雨搭出挑長度應大于其下陽臺出挑長度100。挑板配筋應有余地,并應采用大直徑鋼筋,防止踩彎。挑板內(nèi)跨板跨度較小,跨中可能出現(xiàn)負彎距,應將挑板支座的負筋伸過全跨。
(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,方便設計及施工,也較美觀。
(7).板頂標高。可在圖名下說明大多數(shù)的板厚及板頂標高,廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。
(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來代替梁墊。
(9).板上開洞(廚、廁、電氣及設備)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,并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞,周邊不宜加梁,應采用有限元程序計算板的內(nèi)力和配筋。板適當加厚,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清楚的細節(jié)要加剖面,可在建筑墻體剖面做法的基礎上,對應畫結(jié)構(gòu)詳圖。
3.基礎平面圖及詳圖:
(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宜采用柔性基礎。應考慮節(jié)點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素,適當加寬基礎。
(2).當基礎上留洞、首層開大洞的洞口寬度大于洞底至基底高度時,如要考慮洞口范圍內(nèi)地基的承載力,洞口下基礎應做暗梁。或?qū)⒒A局部降低。
(3).素混凝土基礎下不必做墊層,但其內(nèi)有暗梁時應注明底部鋼筋保護層厚為70,或做墊層。地下水位較高時或冬季施工時,不得做灰土基礎。剛性基礎一般300厚。
(4).建筑地段較好,基礎埋深大于3米時,應建議甲方做地下室。地下室底板,當?shù)鼗休d力滿足設計要求時,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米設一后澆帶,并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。不應設局部地下室,且地下室應有相同的埋深。地下室頂板應考慮施工時材料堆積荷載。
(5).地面以下墻體如被管溝消弱較多,應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縫。但沉降縫兩側(cè)墻體基礎一定要分開。
(7).新建建筑物基礎不宜深于周圍已有基礎。如深于原有基礎,其基礎間的凈距應不少于基礎之間的高差的1.5至2倍。
(8).條形基礎偏心不能過大,柔性基礎必要時可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。一般情況下,基礎底部不應因荷載的偏心而與地基脫開。
(9).當有獨立柱基時,獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求,除非此基礎非常重要,但配筋也不得過小。獨立基礎是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結(jié)構(gòu)。
(10).基礎圈梁在建筑入口處或底層房間地面下降處應調(diào)低標高。當基礎圈梁頂標高為-0.060時可取消防潮層。當?shù)鼗痪鶆驎r基底應增設一道基礎圈梁。
(11).基礎平面圖上應加指北針。
(12).基礎底板混凝土不宜大于C30。
(13).在軟土地基上的建筑應控制建筑的總沉降量,在地基較不均勻地區(qū)應控制建筑的沉降差,磚混結(jié)構(gòu)對差異沉降很敏感。因建筑的實際沉降和計算值是有差異的,很難算準,所以應從構(gòu)造上入手,采用整體性強的基礎形式。
(14).可用JCCAD軟件自動生成基礎布置和基礎詳圖。應注意,在使用磚混抗震驗算菜單產(chǎn)生的磚混荷載生成基礎圖時,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,荷載較大處的墻下基礎是不安全的,應人工調(diào)整。生成的基礎平面圖名為JCPM.T,生成的基礎詳圖名為JCXT?.T
請參照《建筑地基基礎設計規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎規(guī)程。
4.暖溝圖及基礎留洞圖:
(1).溝蓋板在遇到樓梯間和電線管時下降(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。暖溝較深時應驗算強度。
(3).基礎留洞大于400的應加過梁,暖溝應加通氣孔
(4).基礎埋深較淺時暖溝入口底及基礎留洞有可能比基礎還低,此時基礎應局部降低。
(5).首層有門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)。應按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設計。
(7).暖溝一般做成1200寬,1000的在維修時偏小。
5.樓梯詳圖:
(1).應注意: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、折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區(qū)內(nèi)La,折梁還應加附加箍筋
(5).樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同,注意樓梯板標高與樓面板的銜接。
(6).樓梯梯段板計算方法:當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小于4米時,應采用1/10的計算系數(shù),并上下配筋;當休息平臺板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時,應采用1/8的計算系數(shù),板上配筋可取跨中的1/3~1/4,并不得過大。此兩種計算方法是偏于保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通,并應與梯段板的配筋相應。
(7).注意當板式樓梯跨度大于5米時,撓度不容易滿足。應注明加大反拱。
6.梁、柱詳圖:
(1).梁上集中力處應附加箍筋和吊筋,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).折梁陰角在下時縱筋應斷開,并錨入受壓區(qū)內(nèi)La,還應加附加箍筋
(3).梁上有次梁時,應避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應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,地下部分應改為方柱,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,但應注意鋼筋間距要滿足要求,并與梁的斷面相應。布筋時應將縱筋等距,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,梁端支座可按簡支考慮,但梁端箍筋應加密。
(7).考慮抗扭的梁,縱筋間距不應大于300和梁寬,即要求加腰筋,并且縱筋和腰筋錨入支座內(nèi)La。箍筋要求同抗震設防時的要求。
(8).反梁的板吊在梁底下,板荷載宜由箍筋承受,或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。
(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,注意要附加箍筋或吊筋。
(10).梁上開洞時,不但要計算洞口加筋,更應驗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,宜加腰筋,間距200,否則易出現(xiàn)垂直裂縫。挑梁出挑長度小于梁高時,應按牛腿計算。
(12).梁應按層編號,如L-1-XX,1指1層,XX為梁的編號。
7.關(guān)于墻體問題: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,頂層樓梯間橫墻和外墻宜沿墻高每隔500設2φ6的通長筋,9度時,在休息平臺處宜增設一鋼筋帶。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。架設隔熱層,不采用現(xiàn)澆板帶加預制板(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)在過梁以上范圍加鋼筋網(wǎng)片。構(gòu)造柱至洞口的墻長度小于300時,應全部做成混凝土的,否則難以砌筑。小截面的墻(<600)如窗間墻應做成混凝土的。否則無法砌墻或受壓強度不夠。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,減小基礎開挖,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嚴,一般工程難以滿足,在增設構(gòu)造柱后可放寬。
8.重點注意:
(1).抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛?cè)帷⑷嵝岳碚撚嬎恪?拐痱炈銜r應特別注意場地土類別。大開間房屋,應注意驗算房屋的橫墻間距。小進深房屋,應注意驗算房屋的高寬比。外廊式或單面走廊建筑的走廊寬度不計入房間寬度。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規(guī)范要求的垂直地震作用明顯不足。
(2).雨蓬、陽臺、挑沿及挑梁的抗傾覆驗算,挑梁入墻長度為1.2L(樓層)、2L(屋面)。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。
(3).梁支座處局部承壓驗算(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)造柱相連接的梁進行局部抗壓計算時,宜按砌體抗壓強度考慮。梁墊與現(xiàn)澆梁應分開澆注。局部承壓驗算應留有余地。
(4).由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構(gòu)件的最小配筋率。
(5).較高層高(5米以上)的墻體的高厚比驗算,不能滿足時增加一道圈梁。
(6).樓梯間和門廳陽角的梁支撐長度為500,并與圈梁連接。
(7).驗算長向板或受荷面積較大的板下預制過梁承載力。
(8).跨度超過6米的梁下240墻應加壁柱或構(gòu)造柱,跨度不宜大于6.6米,超過時應采取措施。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).當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁或構(gòu)造柱。
(10).問清配電箱的位置,防止配電箱與洞口相臨,如相臨,洞口間墻應大于360,并驗算其強度。否則應加一大跨度過梁或采用混凝土小墻垛,小墻垛的頂、底部宜加大斷面。嚴禁電線管沿水平方向埋設在承重墻內(nèi)。
(11).電線管集中穿板處,板應驗算抗剪強度或開洞。豎向穿梁處應驗算梁的抗剪強度。
(12).構(gòu)件不得向電梯井內(nèi)伸出,否則應驗算是否能裝下。
(13).驗算水箱下、電梯機房及設備下結(jié)構(gòu)強度。水箱不得與主體結(jié)構(gòu)做在一起。
(14).當?shù)叵滤缓芨邥r,磚混結(jié)構(gòu)的暖溝應做防水。一般可做U型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內(nèi)暖溝。有地下室時,混凝土應抗?jié)B,等級S6或S8,混凝土等級應大于等于C25,混凝土內(nèi)應摻入膨脹劑。混凝土外墻應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)洞口錯開時,過粱上墻體有可能不能形成拱,所以過粱所受荷載不應按一般過粱所受荷載計算,并應考慮由于洞口錯開產(chǎn)生的小墻肢的截面強度。
(16).突出屋面的樓電梯間的構(gòu)造柱應向下延伸一層,不得直接錨入頂層圈梁。錯層部位應采取加強措施。出屋面的煙筒四角應加構(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,并應加密。錯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)的長度較長時應設伸縮縫。高差大于6米和兩層時應設沉降縫。
(18).在地震區(qū)不宜采用墻梁,因地震時可能造成墻體開裂,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計。也不宜采用內(nèi)框架。
(19).當建筑布局很不規(guī)則時,結(jié)構(gòu)設計應根據(jù)建筑布局做出合理的結(jié)構(gòu)布置,并采取相應的構(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(啞鈴狀),此時中間很小的結(jié)構(gòu)的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚,并雙層配筋。
(20).較大跨度的挑廊下墻體內(nèi)跨板傳來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足錨固要求時,因鋼筋上部均為保護層,應適當增大錨固長度或增加一10d的垂直段。
(22).應避免將大梁穿過較大房間,在住宅中嚴禁梁穿房間。
(23).構(gòu)造柱不得作為挑梁的根。
篇2
屋面散熱設備及管道總荷載達到約650t,屋面梁采用井字梁結(jié)構(gòu),梁間距3m,屋面板厚為200mm。考慮冷塔等散熱設備屬于帶轉(zhuǎn)動振動設備,為提高樓頂住戶的舒適度,設計時增加了散熱設備基礎的剛度和配重,采用條形基礎,若設備設計安裝標高大于條基高度,采用鋼筋混凝土短柱支撐設備地腳。
篇3
一:荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,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)和準永久值系數(shù)等來進行不同工況下的組合計算。
二:構(gòu)件的試算。根據(jù)計算出的荷載值,構(gòu)造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。
三:內(nèi)力的計算,根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進行內(nèi)力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。
四:構(gòu)件的計算。根據(jù)計算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對構(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)來復核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。
施工圖設計階段的內(nèi)容為:根據(jù)上述計算結(jié)果,來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。
3.各設計階段的基本方法: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來確定結(jié)構(gòu)應該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式,這要看規(guī)范中對于各種結(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)濟性。
在結(jié)構(gòu)計算階段,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)定的具體的計算方法來進行詳細的結(jié)構(gòu)計算,規(guī)范上的方法有多種,關(guān)鍵是結(jié)合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結(jié)構(gòu)設計的前提,是十分重要的。
在施工圖設計階段,就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結(jié)構(gòu)計算的要求,同時還要符合規(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)設計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結(jié)構(gòu),才會是合理的結(jié)構(gòu)。
4.規(guī)范、手冊及標準圖集在具體工作中的應用:結(jié)構(gòu)設計的準則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標準圖集。在進行不同結(jié)構(gòu)型式的設計時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使用多種規(guī)范,在一個工程確定了結(jié)構(gòu)形式后,首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規(guī)范》確定建筑在抗震設防方面的規(guī)定和要求,在荷載的取值時要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定,這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設計方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設計規(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)設計規(guī)范》的規(guī)定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》和《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定;在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準》的要求。
在各種結(jié)構(gòu)設計手冊中,給出了該結(jié)構(gòu)形式設計的原理,方法,一般規(guī)定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設計各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導作用。我們推薦最好能參照設計手冊來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。
標準圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設計標準和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標準圖集。設計中常用的有,結(jié)構(gòu)繪圖時采用:平法制圖(03G101-1),砌體中的鋼筋混凝土過梁采用:過梁(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.需要說明的是,在選用標準圖集時一定要根據(jù)具體工程的實際情況來酌情選用,必要時應說明選用的頁號和圖集號,不可盲目采用。
總之,結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)的,全面的工作。需要扎實的理論知識功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴肅認真負責的工作態(tài)度。千里之行始于足下,設計人員要從一個個基本的構(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,并密切配合其它專業(yè)來進行設計。在工作中應事無巨細,應善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓。
在結(jié)構(gòu)計算階段,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)定的具體的計算方法來進行詳細的結(jié)構(gòu)計算,規(guī)范上的方法有多種,關(guān)鍵是結(jié)合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結(jié)構(gòu)設計的前提,是十分重要的。
在施工圖設計階段,就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結(jié)構(gòu)計算的要求,同時還要符合規(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)設計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結(jié)構(gòu),才會是合理的結(jié)構(gòu)。
4.規(guī)范、手冊及標準圖集在具體工作中的應用:結(jié)構(gòu)設計的準則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標準圖集。在進行不同結(jié)構(gòu)型式的設計時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使用多種規(guī)范,在一個工程確定了結(jié)構(gòu)形式后,首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規(guī)范》確定建筑在抗震設防方面的規(guī)定和要求,在荷載的取值時要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定,這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設計方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設計規(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)設計規(guī)范》的規(guī)定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》和《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定;在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準》的要求。
篇4
2新結(jié)構(gòu)的設計方案
基于以上兩種油進出管結(jié)構(gòu)存在的問題,在綜合考慮儲罐的地基沉降、油品流動速度和流動狀態(tài)等因素的基礎上提出新型油進出管結(jié)構(gòu)型式,具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。該種結(jié)構(gòu)分為兩段,第一段管徑與進口相等;第二段為擴散部分,設置帶小孔的擴散管和防沖擋板;兩段之間不采用焊接方式連接,僅需兩段的中心線對齊即可,這樣油品在通過第一段,可順利流至第二段,通過擴散管和防沖板的作用降低流速。同時油進出管內(nèi)伸為0.4D(D為儲罐內(nèi)徑),且不應大于10m。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點:
2.1設置有擴散管和防沖擋板,可以有效降低油品的流速,避免產(chǎn)生靜電;
2.2第一段與第二段不進行焊接,當發(fā)生地基沉降時,不會對罐壁產(chǎn)生拉力,避免油進出管與罐壁焊接部位產(chǎn)生過大的應力;
2.3油進出管內(nèi)伸為0.4D,可使出口盡量靠近罐中心,不使罐內(nèi)介質(zhì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動;
2.4同時,油進出管內(nèi)伸不超過10m,當擴散管直徑較大時,可有效避免油進出管與罐底發(fā)生碰撞。
3結(jié)語
3.1油進出管設計應考慮地基沉降作用,避免地基沉降使油進出管對罐壁產(chǎn)生過大拉力;
3.2油進出管設計應考慮油品出口流速過大引起的摩擦靜電;
3.3油進出管設計應使罐內(nèi)油品流動平穩(wěn),避免形成油品旋轉(zhuǎn)運動;
篇5
箱涵的各部分構(gòu)件受彎矩、剪力和軸力三種內(nèi)力作用,在進行配筋計算時根據(jù)不同部位所受上述三種內(nèi)力的大小采用不同的公式進行配筋計算。根據(jù)受力分析,本文箱涵各構(gòu)件按偏心受壓構(gòu)件計算。偏心受壓構(gòu)件計算方法參見《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62—2004)及參考文獻[2]。本文根據(jù)內(nèi)力計算結(jié)果,分別對箱涵各構(gòu)件跨中及端點進行強度及配筋計算,經(jīng)計算箱涵頂板、底板和側(cè)壁受力鋼筋采用16@150均可滿足要求,其余鋼筋按構(gòu)造配置即可。
3基底應力計算
地基反力的分布與箱涵的跨徑及地基等條件有關(guān),本涵洞尺寸較小,為簡化計算,假定地基反力按均勻分布。式中,N為短期效應組合在基底產(chǎn)生的豎向力,M為作用短期效應組合產(chǎn)生的水平力和豎向力對基底重心軸的彎距,W為基礎底面偏心方向面積抵抗矩,A為1m箱帶基底面積。由計算結(jié)果可知箱涵的地基承載力滿足要求。
篇6
主樓超限內(nèi)容[3]為:1)超過B級適用高度15%;2)2層局部挖空樓板,形成躍層柱。根據(jù)超限情況,確定主樓抗震性能目標為C級,多遇地震下滿足第1水準,設防地震下滿足第3水準,罕遇地震下滿足第4水準,具體構(gòu)件抗震性能目標如表2所示,并要求結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下最大層間位移角不超過1/100。本工程2012年6月已通過廣東省超限委員會的超限高層建筑專項審查。
3計算分析
3.1小震彈性反應譜分析小震彈性反應譜分析采用SATWE及MIDASBuilding軟件。沿X,Y向輸入地震波,安評譜計算的基底剪力大于規(guī)范譜的計算結(jié)果,故采用安評譜進行分析。考慮偶然偏心,采用剛性樓板假定,主樓周期折減系數(shù)為0.9,連梁剛度折減系數(shù)取0.7,嵌固端取地下室頂板,分析模型包含3層屋頂架構(gòu),共46層。主要分析結(jié)果見表3,從表3可以看出,兩種軟件計算結(jié)果比較吻合,各項指標均符合高規(guī)[4]和廣東省高規(guī)[5](層間位移角限值為1/565)的要求。SATWE軟件計算的層間位移角曲線見圖4,樓層抗剪承載力比值曲線見圖5。
3.2小震彈性時程分析小震彈性時程分析仍采用SATWE軟件,采用2條天然波(Oakwh波、Sanfern波)及1條安評波。分析結(jié)果見表4。由表4可知,X,Y向單條地震波計算所得基底剪力最小值占CQC法計算結(jié)果的百分比分別為84%,78%,X,Y向3條地震波計算所得基底剪力平均值占CQC法計算結(jié)果的百分比分別為85%,86%,符合高規(guī)[4]的相關(guān)規(guī)定。
3.3中震分析中震分析采用SATWE軟件,連梁剛度折減系數(shù)仍取0.7,不考慮構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)及與抗震等級相關(guān)的內(nèi)力調(diào)整系數(shù),材料強度中震彈性取設計值,中震不屈服取標準值,其余輸入?yún)?shù)(考慮偶然偏心、周期折減系數(shù)、雙向輸入地震力)同小震分析。配筋較大的第10層墻、柱、梁的配筋見表5,其中各構(gòu)件編號見圖3(b)。由表5可知,墻柱配筋取小震分析結(jié)果即可滿足中震分析要求,梁的配筋取小震和中震分析的較大值。首層典型剪力墻抗剪承載力見表6。由表6可知,剪力墻抗剪承載力有很大富余。由表5,6可知,各構(gòu)件均符合抗震性能目標的要求。
3.4大震動力彈塑性時程分析
3.4.1基底剪力和層間位移角采用MIDASBuilding進行大震動力彈塑性時程分析,梁柱鉸特性值均采用武田三折線模型(考慮剛度退化修正),剪力墻采用纖維單元模擬,并采用施工圖的實配鋼筋。采用小震彈性時程分析的3條地震波,峰值加速度均為220cm/s2,持續(xù)時間均為30s,地震波的時間間距為0.02s。主要分析結(jié)果見表7,層間位移角響應見圖6。由表7可知,大震動力彈塑性時程分析的基底剪力與小震彈性時程分析的基底剪力的比值的平均值為3.53(X向)、3.78(Y向),滿足高規(guī)[4]要求,同時也說明結(jié)構(gòu)耗能良好。Sanfern波作用下結(jié)構(gòu)響應最大,X,Y向的最大層間位移角分別為1/195,1/189,均小于高規(guī)[4]限值1/100的要求。由圖6可知,X向?qū)娱g位移角呈彎剪型,Y向?qū)娱g位移角呈剪切型,主樓X向采用弱連梁連接的雙筒,比Y向有較好的耗能機制和耗能次序。
3.4.2結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系損傷情況取結(jié)構(gòu)響應最大的1條天然波(Sanfern波)X向地震作用下的結(jié)果進行分析。由圖7,8可知,在罕遇地震作用下,塔樓結(jié)構(gòu)主要抗側(cè)力構(gòu)件沒有發(fā)生嚴重破壞,大部分連梁和框架梁屈服耗能,框架柱未屈服,底部加強區(qū)墻體少量進入抗彎屈服狀態(tài),墻體未出現(xiàn)剪切屈服,這說明結(jié)構(gòu)是“梁鉸破壞”機制。計算結(jié)果還表明,結(jié)構(gòu)的耗能機制和耗能次序為:弱連梁耗能屈服強連梁及框架梁耗能屈服核心筒部分抗彎耗能屈服框架柱部分開裂。這說明結(jié)構(gòu)是通過弱連梁和框架梁的屈服作為第1道耗能防線,雙核心筒作為第2道耗能防線,框架柱作為第3道耗能防線,實現(xiàn)了良好的耗能機制,有效保護了豎向構(gòu)件,延緩了主體結(jié)構(gòu)的損傷。由圖9可知,弱連梁延性系數(shù)大部分在0.5~3.5之間,極少部分在3.5~5之間,弱連梁仍具有較大變形能力,可以承受豎向荷載作用,結(jié)構(gòu)整體和各類構(gòu)件還有較大的彈塑性變形能力儲備。
3.5無梁樓蓋的屈曲分析本工程設5層地下室,為滿足在相同凈空要求的前提下能有效減小建筑層高,同時也能夠減少土方開挖量,地下3層~地下1層地下室樓蓋采用無梁樓蓋體系,板厚270mm,柱帽厚550mm。由于埋深較深,土的側(cè)壓力和水壓力較大,故采用SAP2000軟件(V15.2.1版)對地下3層無梁樓蓋(圖10)進行屈曲分析。取恒載G+活載L作為初始荷載,屈曲荷載工況為:(Kaγh1+γwh1)h。其中Ka為靜止土壓力系數(shù);γ為土的浮容重;γw為水容重;h1為計算點深度;h為地下室層高。屈曲模態(tài)見圖11。計算結(jié)果表明,第1階屈曲模態(tài)特征值為54.1,第2階屈曲模態(tài)特征值為62.5,第3階屈曲模態(tài)特征值為72.3。由此可見屈曲模態(tài)特征值遠大于10,無梁樓蓋穩(wěn)定性有足夠的安全儲備。
3.6抗震構(gòu)造加強措施根據(jù)主樓超限內(nèi)容及計算分析的結(jié)果,采取如下的抗震構(gòu)造加強措施:1)全樓抗震等級按一級采用,適當提高核心筒剪力墻分布筋的配筋率。2)對于連接雙核心筒的弱連梁,其承載力為抗彎控制,抗剪承載力富余較大,同時配置加強箍筋及橫向拉筋,提高該處連梁的變形能力。3)底部第2層由于建筑雙層柱廊要求,結(jié)構(gòu)樓板縮進,形成邊框柱跨兩層高。柱計算長度l為14m,l/b(b為柱寬)為8.5>4,為中長柱,其穩(wěn)定系數(shù)接近于1,具有很好的延性。為了提高1~2層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度及水平承載力,采取了加大底部兩層墻體厚度和加大邊框柱截面的措施。4)工程無豎向不規(guī)則,無抗剪承載力突變,無樓層質(zhì)量不均勻,除頂部局部平面不規(guī)則外無平面不規(guī)則;無扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,除個別樓層外,其余樓層的扭轉(zhuǎn)位移比均在1.2以內(nèi);通過改變柱尺寸、剪力墻厚度、采用剪力墻開洞口等方式逐步縮短剪力墻長度,使結(jié)構(gòu)剛度由下至上逐漸均勻減小,不出現(xiàn)剛度突變。5)工程雙筒的連梁配筋取小震作用下兩端剛接和兩端鉸接的較大值。
篇7
結(jié)構(gòu)設計的階段大體可以分為三個階段,結(jié)構(gòu)方案階段,結(jié)構(gòu)計算階段和施工圖設計階段。方案階段的內(nèi)容為:根據(jù)建筑的重要性,建筑所在地的抗震設防烈度,工程地質(zhì)勘查報告,建筑場地的類別及建筑的高度和層數(shù)來確定建筑的結(jié)構(gòu)形式(例如,磚混結(jié)構(gòu),框架結(jié)構(gòu),框剪結(jié)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu),筒體結(jié)構(gòu),混合結(jié)構(gòu)等等以及由這些結(jié)構(gòu)來組合而成的結(jié)構(gòu)形式)。確定了結(jié)構(gòu)的形式之后就要根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式的特點和要求來布置結(jié)構(gòu)的承重體系和受力構(gòu)件。
結(jié)構(gòu)計算階段的內(nèi)容為:2.1荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,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)和準永久值系數(shù)等來進行不同工況下的組合計算。2.2構(gòu)件的試算。根據(jù)計算出的荷載值,構(gòu)造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。2.3內(nèi)力的計算。根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進行內(nèi)力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。2.4構(gòu)件的計算。根據(jù)計算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對構(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)來復核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。
施工圖設計階段的內(nèi)容為:根據(jù)上述計算結(jié)果,來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。
3各設計階段的基本方法
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來確定結(jié)構(gòu)應該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式,這要看規(guī)范中對于各種結(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)濟性。
在結(jié)構(gòu)計算階段,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)定的具體的計算方法來進行詳細的結(jié)構(gòu)計算,規(guī)范上的方法有多種,關(guān)鍵是結(jié)合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結(jié)構(gòu)設計的前提,是十分重要的。
在施工圖設計階段,就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結(jié)構(gòu)計算的要求,同時還要符合規(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)設計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結(jié)構(gòu),才會是合理的結(jié)構(gòu)。
4規(guī)范、手冊及標準圖集和計算機在具體工作中的應用
結(jié)構(gòu)設計的準則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標準圖集。在進行不同結(jié)構(gòu)形式的設計時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使用多種規(guī)范,在一個工程確定了結(jié)構(gòu)形式后,首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》,《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規(guī)范》確定建筑在抗震設防方面的規(guī)定和要求,在荷載的取值時要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定,這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設計方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設計規(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)設計規(guī)范》的規(guī)定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》和《鋼筋機械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定;在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準》的要求。
在各種結(jié)構(gòu)設計手冊中,給出了該結(jié)構(gòu)形式設計的原理,方法,一般規(guī)定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設計各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導作用。推薦最好能參照設計手冊來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。
標準圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設計標準和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標準圖集。設計中常用的有,結(jié)構(gòu)繪圖時采用:平法制圖(03G101-1),砌體中的鋼筋混凝土過梁采用:過梁(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。需要說明的是,在選用標準圖集時一定要根據(jù)具體工程的實際情況來酌情選用,必要時應說明選用的頁號和圖集號,不可盲目采用。
計算機在結(jié)構(gòu)設計設計中起著極其重要的作用,現(xiàn)在工程中已經(jīng)很少用手來繪制施工圖,絕大部分的圖紙是靠計算機來完成的。這就需要設計者要精通設計軟件和軟件的計算原理。現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設計中用到的軟件種類很多,其中以中國建筑科學研究院的PKPM最為普及,當然還有很多應用CAD,天正,廣夏結(jié)構(gòu)等等。
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目前設計院結(jié)構(gòu)設計軟件以PKPM為主,由于軟件的使用,導致多數(shù)設計人員的基本設計理論知識淡化,過度依賴于軟件設計,而對軟件設計的基本原理關(guān)注較少,所設計圖紙中多以軟件結(jié)果為主,很少進行較為深入的修正。
1.軟件固有的不足與缺陷
在繪制施工圖時,多數(shù)設計人員會直接把梁端下部鋼筋全部錨固于節(jié)點處或全部貫通節(jié)點,沒有進行必要的截斷修正處理,這種做法一會導致結(jié)構(gòu)的配筋量增多費用加大,二會使結(jié)構(gòu)在地震時處于危險的狀態(tài),主要是因為在結(jié)構(gòu)設計時要用“強柱弱梁”的理念來引導設計,規(guī)范也有相關(guān)規(guī)定,但是在設計時,軟件的處理方式卻跟我們想要的結(jié)果有一定的差異,設計軟件會選取柱中心點的彎矩作為梁端彎矩的計算值,而實際梁端彎矩為柱內(nèi)側(cè)彎矩值,軟件選擇裂縫控制配筋會對計算值進行一次放大,軟件系統(tǒng)自動配筋時又會對計算值進行一次放大(1.1倍),根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2010)11.4.1-11.4.5條規(guī)定柱端彎矩設計值為梁端彎矩乘大于1的倍數(shù),而此處的梁端彎矩為計算值,并非實際的配筋值,軟件給出的結(jié)果是梁端部的配筋偏大,這樣就導致了實際配筋時無法達到“強柱弱梁”的設計效果,抗震結(jié)構(gòu)早就引入了“強柱弱梁”的延性理念,但是實際效果卻差強人意,如汶川地震框架結(jié)構(gòu)破壞,該破壞模式很大一部分原因就是設計缺陷——梁端部配筋上沒有處理好。設計人員應該利用自己的專業(yè)理論知識去彌補軟件的不足和缺陷。
2.計算參數(shù)的選取
PKPM結(jié)構(gòu)分析需補充的SATWE參數(shù)有10項:總信息、風荷載信息、地震信息、活荷載信息、調(diào)整信息、設計信息、配筋信息、荷載組合、地下室信息和砌體結(jié)構(gòu),每一項都對應一些參數(shù)的設置,這些參數(shù)都會在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的造價和安全儲備,設計時應該綜合在安全儲備和經(jīng)濟性上做一些對比分析,才能取得較好的綜合效益。結(jié)構(gòu)截面配筋圖繪制前也有參數(shù)設置,這些參數(shù)的選取對結(jié)構(gòu)造價也不可忽略,如:樓層梁、柱歸并系數(shù)等。
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2.1軸承
傳統(tǒng)的同步電動機結(jié)構(gòu)是采用座式滑動軸承,電動機機座與端罩及軸承同裝在一個底板上,兩軸承中心的軸向距離為2000mm(圖3)。而采用端蓋滑動軸承后兩軸承中心的軸向距離壓縮為1770mm。通過本次改進,采用滾動軸承后的兩軸承中心的軸向距離壓縮到了1297mm。
2.2集電環(huán)
對用戶要求集電環(huán)防護等級為IP23的同步機,原來設計的集電環(huán)為下端采用支架承托和上端用螺桿拉緊聯(lián)合固定形式(到機座端面距離為850mm)。在本電動機設計時改變大型同步機集電環(huán)的支撐形式,在電動機端蓋上加工止口,并設計了高度為100mm的連接環(huán),實行過渡連接(集電環(huán)端面到機座端面距離為650)。由于連接環(huán)的高度有限,原用軸承測溫元件WZP-280體積大,考慮到安裝特別困難,設計時改用體積小,經(jīng)濟實惠的端面熱電阻WZPM-201來檢測軸承溫度。改進集電環(huán)連接形式后,安裝方便,電動機結(jié)構(gòu)因此而更加緊湊。
2.3連接環(huán)
設計連接環(huán)時,在保證連接環(huán)與軸承外蓋不干涉的情況下,考慮用戶給軸承加脂以及排脂時的空間、方便安裝軸承測溫和把合螺絲,所以連接環(huán)的圓周設計為輻射筋、周邊為敞開的形式。
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建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)的安全,而施工圖的設計質(zhì)量又是整個工程質(zhì)量的基礎,一份高質(zhì)量的施工圖是工程建設質(zhì)量保證的前提。但是目前施工圖紙的質(zhì)量遠沒有人們所想象的那么精確和完善。通過在多項建筑結(jié)構(gòu)設計施工圖的設計及審查中發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)設計中存在比較常見的問題有:超長結(jié)構(gòu)與基礎設計、板面設置溫度應力筋及梁筏基礎板筋位置等問題。
1有關(guān)超長結(jié)構(gòu)與基礎設計
混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范第91111條中規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55m,而71112條則規(guī)定當采取后澆帶分段施工,專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的,伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。工程實例中超過55m就設置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應控制房屋長度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢?筆者認為這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應力。按本人在廣東省地區(qū)所做的工程實例經(jīng)驗,多層房屋長度超過55m但在75m以內(nèi)時,采取設置施工后澆帶及相應的構(gòu)造加強措施后,不設置伸縮縫是可行的,這在許多工程竣工使用多年后也已得到證實,多個工程(比如有40m×72m的四層廠房,10m×72m的九層教學樓,2m×65m的九層宿舍,還有長達近100m的三層商業(yè)建筑等)均未產(chǎn)生嚴重的裂縫。但在結(jié)構(gòu)設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調(diào)整。首先是長向板鋼筋應雙層設置,并適當加強后澆帶處的梁板配筋;而兩端梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強,以抵抗溫度應力帶來的推力;另外,超長結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應,我們在設計中也必須對角部結(jié)構(gòu)進行加強。當框架結(jié)構(gòu)超過75m時,筆者認為必須采取特殊的措施才能不設置伸縮縫,譬如說采用預加應力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過75m的結(jié)構(gòu),必須對溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應施加預應力,這在許多工程實例中應用的效果也是眾目共睹的。如果對超長結(jié)構(gòu),不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應按規(guī)范要求設置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當還是不影響觀瞻的。目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求,一般均設置地下室。基礎則采用樁筏基礎。如何對樁進行合理選型,將對整個地下室設計的經(jīng)濟性產(chǎn)生重要影響。
2防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞
預防或減少不均勻沉降的危害,可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如:避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置;避免立面體形變化過大;將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元;加強上部結(jié)構(gòu)和基礎的剛度;同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。應該引起重視的是:對高層建筑來說,由于需要一定的埋置深度,從經(jīng)濟的角度考慮,基礎一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式,此時應保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當土層有較大起伏時,應使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中,并應考慮可能產(chǎn)生的液化影響。
3從結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求
3.1從結(jié)構(gòu)計算角度,看結(jié)構(gòu)計算應注意的問題:
避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符,基礎底板上多算或少算土重。底框砌體結(jié)構(gòu)驗算時就應注意:底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu),對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu),應考慮塑性變形集中的影響,通常對底層地震剪力乘以1.2—1.5的增大系數(shù);底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替;雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨巾彎矩未進行調(diào)整,將使計算值偏小對電算結(jié)果的正確性進行正確評價。
3.2從構(gòu)造角度看應注意的問題:
注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。嚴格按照規(guī)范要求,保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風散熱措施。按抗震構(gòu)造要求設置的構(gòu)造柱,應在整個建筑物高度內(nèi)上下對準貫通,上至女兒墻壓頂,下伸人基礎圈梁,或伸人室外地面以下500毫米,構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。
4剪力墻設計
布置:剪力墻布置必須均勻合理,使整個建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合,且X,Y兩向的剛重比接近。在結(jié)構(gòu)布置應避免一字形剪力墻,若出現(xiàn)則應布置成長墻(h/w>8)應避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上,若無法避免,則剪力墻相應部位應設置暗柱,當梁高大于墻厚的215倍時,應計算暗柱配筋,轉(zhuǎn)角處墻肢應盡可能長,因轉(zhuǎn)角處應力容易集中,有條件兩個方向均應布置成長墻;規(guī)范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍以下為短墻,大于8倍則為普通墻,這就引起高厚比為719倍及811倍的兩種墻的受力特性截然不同,而配筋亦大相徑庭,這顯得比較機械而不合理,因此筆者建議布置長墻時高厚比能大于9。超級秘書網(wǎng)
5結(jié)束語
以上幾點是對設計中經(jīng)常出現(xiàn)的幾個問題的理解。在今后的設計過程中,設計者要把提高設計質(zhì)量作為終身奮斗的目標,應以規(guī)范為依據(jù),不斷總結(jié),因為安全才是人民利益的根本所在,使我們的設計更經(jīng)濟合理。
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單層輕型門式剛架結(jié)構(gòu)是指以輕型焊接H形鋼(等截面或變截面)、熱軋H形鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實腹式門式剛架或格構(gòu)式門式剛架作為主要承重骨架,用冷彎薄壁型鋼(槽形、Z形等)做檁條、墻梁;以壓型金屬板(壓型鋼板、壓型鋁板)做屋面、墻面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、巖棉、礦棉、玻璃棉等作為保溫隔熱材料并適當設置支撐的一種輕型房屋結(jié)構(gòu)體系。
在目前的工程實踐中,門式剛架的梁、柱多采用焊接H形變截面構(gòu)件,單跨剛架的梁柱節(jié)點采用剛接,多跨者大多剛接和鉸接并用;柱腳可與基礎剛接或鉸接;圍護結(jié)構(gòu)多采用壓型鋼板;保溫隔熱材料多采用玻璃棉。
1單層輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的特點和設計中的注意事項
1.1單層輕型門式剛架結(jié)構(gòu)相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有以下特點:
(1)質(zhì)量輕
圍護結(jié)構(gòu)采用壓型金屬板、玻璃棉及冷彎薄壁型鋼等材料組成,屋面、墻面的質(zhì)量都很輕。根據(jù)國內(nèi)工程實例統(tǒng)計,單層輕型門式剛架房屋承重結(jié)構(gòu)的用鋼量一般為10~30kg/m2,在相同跨度和荷載情況下自重僅約為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的1/20~1/30。由于結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,相應地基礎可以做得較小,地基處理費用也較低。同時在相同地震烈度下結(jié)構(gòu)的地震反應小。但當風荷載較大或房屋較高時,風荷載可能成為單層輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的控制荷載。
(2)工業(yè)化程度高,施工周期短
門式剛架結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件和配件多為工廠制作,質(zhì)量易于保證,工地安裝方便;除基礎施工外,基本沒有濕作業(yè);構(gòu)件之間的連接多采用高強度螺栓連接,安裝迅速。
(3)綜合經(jīng)濟效益高
門式剛架結(jié)構(gòu)通常采用計算機輔助設計,設計周期短;原材料種類單一;構(gòu)件采用先進自動化設備制造;運輸方便等。所以門式剛架結(jié)構(gòu)的工程周期短,資金回報快,投資效益相對較高。
(4)柱網(wǎng)布置比較靈活
傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式由于受屋面板、墻板尺寸的限制,柱距多為6米,當采用12米柱距時,需設置托架及墻架柱。而門式剛架結(jié)構(gòu)的圍護體系采用金屬壓型板,所以柱網(wǎng)布置不受模數(shù)限制,柱距大小主要根據(jù)使用要求和用鋼量最省的原則來確定。
1.2設計中的注意事項
(1)由于門式剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度較小,結(jié)構(gòu)的整體剛度較弱,因此設計時應考慮運輸和安裝過程中要采取的必要措施,防止構(gòu)件發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。
(2)要重視支撐體系和隅撐的布置,重視屋面板、墻面板與構(gòu)件的連接構(gòu)造,使其能參與結(jié)構(gòu)的整體工作。
(3)組成構(gòu)件的桿件較薄,設計中應考慮對制作、安裝、運輸?shù)囊蟆?/p>
(4)設計中應充分考慮銹蝕對結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面削弱的影響。
(5)門式剛架的梁柱多采用變截面桿件,梁柱腹板在設計時考慮利用屈曲后的強度,所以塑性設計不再適用。
(6)設計中對輕型化帶來的后果必須注意和正確處理,比如風力可使輕型屋面的荷載反向等。
2結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置
2.1結(jié)構(gòu)形式
門式剛架的結(jié)構(gòu)形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨,按屋面坡脊數(shù)可分為單脊單坡、單脊雙坡、多脊多坡。屋面坡度宜取1/20~1/8。單脊雙坡多跨剛架,用于無橋式吊車的房屋時,當剛架柱不是特別高且風荷載也不是很大時,依據(jù)“材料集中使用的原則”,中柱宜采用兩端鉸接的搖擺柱方案。門式剛架的柱腳多按鉸接設計,當用于工業(yè)廠房且有橋式吊車時,宜將柱腳設計成剛接。門式剛架上可設置起重量不大于3t的懸掛吊車和起重量不大于20t的輕、中級工作制的單梁或雙梁橋式吊車。
2.2結(jié)構(gòu)布置
2.2.1剛架的建筑尺寸和布置。
門式剛架的跨度宜為9~36m,當柱寬度不等時,其外側(cè)應對齊。高度應根據(jù)使用要求的室內(nèi)凈高確定,宜取4.5~9m。門式剛架的合理間距應綜合考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求等因素,一般宜取6m、7.5m、9m。縱向溫度區(qū)段小于300m,橫向溫度區(qū)段小于150m(當有計算依據(jù)時,溫度區(qū)段可適當放大)。
2.2.2檁條和墻梁的布置
檁條間距的確定應綜合考慮天窗、通風屋脊、采光帶、屋面材料、檁條規(guī)格等因素按計算確定,一般應等間距布置,但在屋脊處應沿屋脊兩側(cè)各布置一道,在天溝附近布置一道。側(cè)墻墻梁的布置應考慮門窗、挑檐、雨蓬等構(gòu)件的設置和圍護材料的要求確定。
2.2.3支撐和剛性系桿的布置
(1)在每個溫度區(qū)段或分期建設的區(qū)段中,應分別設置能獨立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。
(2)在設置柱間支撐的開間,應同時設置屋蓋橫向支撐,以構(gòu)成幾何不變體系。
(3)端部支撐宜設在溫度區(qū)段端部的第一或第二個開間。柱間支撐的間距應根據(jù)房屋縱向受力情況及安裝條件確定,一般取30~45m,有吊車時不宜大于60m。
(4)當房屋高度較大時,柱間支撐應分層設置;當房屋寬度大于60m時,內(nèi)柱列宜適當設置支撐。
(5)當端部支撐設在端部第二個開間時,在第一個開間的相應位置應設置剛性系桿。
(6)在剛架的轉(zhuǎn)折處(邊柱柱頂、屋脊及多跨剛架的中柱柱頂)應沿房屋全長設置剛性系桿。
(7)由支撐斜桿等組成的水平桁架,其直腹桿宜按剛性系桿考慮。
(8)剛性系桿可由檁條兼做,此時檁條應滿足壓彎構(gòu)件的承載力和剛度要求,當不滿足時可在剛架斜梁間設置鋼管、H型鋼或其他截面形式的桿件。
(9)當房屋內(nèi)設有不小于5t的吊車時,柱間支撐宜用型鋼;當房屋中不允許設置柱間支撐時,應設置縱向剛架。
3剛架設計
3.1荷載及荷載組合
3.1.1永久荷載
永久荷載包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力荷載,如屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構(gòu)件和剛架自重等。
3.1.2可變荷載
可變荷載包括屋面活荷載(設計屋面板和檁條時應考慮施工和檢修集中荷載,其標準值為1KN)、屋面雪荷載和積灰荷載、吊車荷載、地震作用、風荷載等。
3.1.3荷載組合
荷載組合一般應遵從《建筑結(jié)構(gòu)荷載設計規(guī)范》GB50009-2002的規(guī)定,針對門式剛架的特點,《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102:98給出下列組合原則:
(1)屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮,應取兩者中較大值。
(2)積灰荷載應與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時考慮。
(3)施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮。
(4)多臺吊車的組合應符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載設計規(guī)范》的規(guī)定。
(5)當需要考慮地震作用時,風荷載不與地震作用同時考慮。
3.2剛架內(nèi)力和側(cè)移計算
3.2.1內(nèi)力計算
對于變截面門式剛架,應采用彈性分析方法確定各種內(nèi)力,只有當剛架的梁柱全部為等截面時才允許采用塑性分析方法。變截面門式剛架的內(nèi)力通常采用桿系單元的有限元法(直接剛度法)編制程序上機計算。地震作用的效應可采用底部剪力法分析確定。
根據(jù)不同荷載組合下的內(nèi)力分析結(jié)果,找出控制截面的內(nèi)力組合,控制截面的位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面。控制截面的內(nèi)力組合主要有:
(1)最大軸壓力Nmax和同時出現(xiàn)的M及V的較大值。
(2)最大彎矩Mmax和同時出現(xiàn)的N及V的較大值。
(3)最小軸壓力Nmin和相應的M及V,出現(xiàn)在永久荷載和風荷載共同作用下,當柱腳鉸接時M=0。
3.2.2側(cè)移計算
變截面門式剛架的柱頂側(cè)移應采用彈性分析方法確定,計算時荷載取標準值,不考慮荷載分項系數(shù)。如果最后驗算時剛架的側(cè)移剛度不滿足要求,需采用下列措施之一進行調(diào)整:放大柱或(和)梁的截面尺寸,改鉸接柱腳為剛接柱腳;把多跨框架中的個別搖擺柱改為上端和梁剛接。
3.3剛架柱和梁的設計
(1)梁柱板件的寬厚比限值和腹板屈曲后的強度利用。(主要包括梁柱板件的寬厚比限值驗算、腹板屈曲后強度利用驗算、腹板的有效寬度驗算等內(nèi)容)
(2)剛架梁柱構(gòu)件的強度驗算。
(3)梁腹板加勁肋的配置。(梁腹板應在中柱連接處、較大固定集中荷載作用處和翼緣轉(zhuǎn)折處設置橫向加勁肋)
(4)變截面柱在剛架平面內(nèi)的計算長度確定。
(5)變截面柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算。
(6)變截面柱在剛架平面外的整體穩(wěn)定計算。
(7)斜梁和隅撐的強度和穩(wěn)定性計算。
(8)節(jié)點設計。(包括斜梁與柱的連接及斜梁拼接、柱腳設計、牛腿設計、搖擺柱與斜梁的連接構(gòu)造等內(nèi)容)
4輔屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計
4.1壓型鋼板設計
(1)壓型鋼板材料的選擇可根據(jù)建筑功能、使用條件、使用年限和結(jié)構(gòu)形式等因素考慮,鋼板基板的材料有Q215鋼和Q235鋼,工程中多用Q235-A鋼。
(2)壓型鋼板的截面形式較多,根據(jù)波高的不同,一般分為低波板、中波板和高波板。波高越高,截面的抗彎剛度就越大,承受的荷載也就越大。
(3)壓型鋼板的強度和撓度可取單槽口的有效截面按受彎構(gòu)件計算。計算內(nèi)容包括壓型鋼板腹板的剪應力計算、支座處腹板的局部受壓承載力計算、撓度限值驗算等。
(4)壓型鋼板尚應滿足其他相關(guān)構(gòu)造規(guī)定。
4.2檁條設計
(1)檁條的截面形式可分為實腹式和格構(gòu)式兩種。當檁條跨度不大于9m時,應優(yōu)先選用實腹式檁條。
(2)檁條屬于雙向受彎構(gòu)件,在進行內(nèi)力分析時應沿截面兩個形心主軸方向計算彎矩。
(3)檁條應進行強度計算、整體穩(wěn)定計算、變形計算。
(4)檁條尚應滿足其他相關(guān)構(gòu)造規(guī)定。
4.3墻梁、支撐設計
(1)墻梁一般采用冷彎卷邊槽鋼,有時也可采用卷邊Z形鋼。
(2)墻梁在其自重、墻體材料和水平風荷載作用下,也是雙向受彎構(gòu)件。
(3)墻梁應盡量等間距設置,在墻面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿處應設置一道墻梁。為減少豎向荷載作用下墻梁的豎向撓度,可在墻梁上設置拉條,并在最上層墻梁處設斜拉條將拉力傳至剛架柱。
(4)墻梁可根據(jù)柱距的大小做成跨越一個柱距的簡支梁或兩個柱距的連續(xù)梁。
(5)門式剛架結(jié)構(gòu)中的交叉支撐和柔性系桿可按拉桿設計,非交叉支撐中的受壓桿件及剛性系桿按壓桿設計。
(6)剛架斜梁上橫向水平支撐的內(nèi)力,根據(jù)縱向風荷載按支承于柱頂?shù)乃借旒苡嬎悖⒂嬋胫螌π绷浩饻p少計算長度作用而承受的力,對于交叉支撐可不計入壓桿的受力。
(7)剛架柱間支撐的內(nèi)力,應根據(jù)該柱列所受縱向風荷載按支承于柱腳的豎向懸臂桁架計算,并計入支撐對柱起減少計算長度而應承受的力,對于交叉支撐可不計壓桿的受力。當同一柱列設有多道柱間支撐時,縱向力在支撐間可平均分配。
5小結(jié)
綜上所述,輕型門式剛架結(jié)構(gòu)設計應遵守以下原則:
篇12
1.2廚房區(qū)廚房區(qū)位于車廂的右側(cè)后部,由箱體、車載冰箱、清水水箱、污水水箱、水龍頭、洗菜盆等專業(yè)設備組成。箱體縫隙采用防水密封膠進行密封防水滲漏。廚房用水使用12V的水泵將水送往水龍頭,而污水直接儲存在污水水箱,方便集中清理。
1.3衛(wèi)浴區(qū)衛(wèi)浴區(qū)在車廂左側(cè)后部,主要安裝一臺車載便攜式座便器。座便器本身自帶污水存儲盒,可以集中處理污水。
2供電系統(tǒng)
為保證旅居車的強弱電的供給,加裝了一臺12V轉(zhuǎn)220V1500W正弦波轉(zhuǎn)換器和12V輔助免維護鉛酸蓄電池。為節(jié)省用電,旅居車的各種燈均采用發(fā)熱量小、安全、節(jié)能的LED燈作為光源。為保證用電安全,對電纜采用絕緣護套防護且將其牢固的固定在車體上,所有用電設備均進行接地保護并設有電路斷電器。
3溫度控制系統(tǒng)
因其車內(nèi)空間沒有想應變大,采用原車自帶的暖風機可以保證車內(nèi)溫度,為監(jiān)測車內(nèi)溫度在車內(nèi)加裝溫度傳感器并通過顯示屏顯示。
篇13
2.1結(jié)構(gòu)選型
從結(jié)構(gòu)造價、施工便捷性角度出發(fā),選用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu);因為項目均為住宅,從建筑使用空間角度考慮,不希望出現(xiàn)突出室內(nèi)的柱、跨房間梁等,因此結(jié)構(gòu)體系選擇剪力墻結(jié)構(gòu)體系。砼強度等級豎向構(gòu)件C50~C30,水平構(gòu)件C35~C30。
2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)劣性分析
規(guī)則點式因其平面規(guī)則、高寬比最小,為結(jié)構(gòu)最優(yōu);板式因進深小,且屋頂構(gòu)架高(如圖6)為結(jié)構(gòu)最差;不規(guī)則點式則介于二者之間。
2.3建筑結(jié)構(gòu)的高寬比
規(guī)則點式平面的寬度容易得到,但板式和不規(guī)則點式的平面較為復雜,在此參照廣東省實施《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2002)補充規(guī)定3.2.2條:“…當建筑平面非矩形時,可取平面的等效寬度B=3.5r,r為建筑平面(不計外挑部分)最小回轉(zhuǎn)半徑。”[1]。的宏觀控制,如果高寬比過大,就會對結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面的設計和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性的控制帶來不小的挑戰(zhàn)。
2.4水平荷載作用下結(jié)構(gòu)基底剪力分析
3個項目地震基底剪力有無安評相差6%~34%(不規(guī)則點式超高層對地震力敏感),因此結(jié)構(gòu)計算均采用安評值;Y向風工況基底剪力比地震工況基底剪力部分大22%~85%,由此可見,該場地水平荷載尤其是風荷載較大。
3結(jié)構(gòu)體系的變形分析及布置原則
3.1通過結(jié)構(gòu)試算,變形控制工況,結(jié)構(gòu)弱軸方向的荷載控制工況全部為風荷載工況;風荷載與建筑體型密切相關(guān)而與結(jié)構(gòu)主體關(guān)聯(lián)性較小(僅風振相關(guān)),而地震荷載與結(jié)構(gòu)剛度、周期、自重等息息相關(guān),因此應把握水平荷載的類型在結(jié)構(gòu)體系布置時采取不同的措施。
3.2剪切變形與彎曲變形抗側(cè)力剛度較弱的結(jié)構(gòu)體系(比如框架結(jié)構(gòu)),其水平力作用下的變形以剪切變形為主,抗側(cè)力剛度較強的結(jié)構(gòu)體系(比如剪力墻結(jié)構(gòu)),其水平力作用下的變形以彎曲變形為主,框-剪體系則介于二者之間,整體彎曲變形主要體現(xiàn)在豎向構(gòu)件在傾覆彎矩作用下的拉壓變形,因此對于剪力墻結(jié)構(gòu),要加強關(guān)鍵位置(離剛心較遠且整體性較好的位置)的豎向構(gòu)件軸向剛度,就可提高整體抗彎剛度,減小彎曲變形,控制樓層最大層間位移角。
3.3剪力滯后效應“剪力滯后效應在結(jié)構(gòu)工程中是一個普遍存在的力學現(xiàn)象,小至一個構(gòu)件,大至一棟超高層建筑,都會有剪力滯后現(xiàn)象,具體表現(xiàn)是:在某一局部范圍內(nèi),剪力所能起的作用有限,所以正應力分布不均勻”[3]。剪力滯后效應會降低整體抗彎剛度;如果要減少剪力滯后效應,應加強結(jié)構(gòu)體系整體性特別是加強關(guān)鍵豎向構(gòu)件(或筒體)之間的連接。
3.4結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系布置原則經(jīng)過4.1~4.3的分析,結(jié)構(gòu)布置原則如下:①找出關(guān)鍵位置的豎向構(gòu)件并予以加強(提高整體抗彎剛度,原理類似于加強工字鋼的翼板)。②盡量對齊縱、橫向墻置,加強整體性,減小剪力滯后效應(原理類似于設計工字鋼的腹板)③對抗側(cè)力剛度幫助不大的構(gòu)件以承受豎向荷載為主來設計,以合理低限設計結(jié)構(gòu)斷面,減輕結(jié)構(gòu)自重。通過加強關(guān)鍵位置的豎向構(gòu)件和減小剪力滯后效應形成高效抗側(cè)力體系,從而實現(xiàn)以較小代價達到結(jié)構(gòu)需求的抗側(cè)剛度的設計目的。另外,從建筑使用功能的角度出發(fā),剪力墻布置做如下建議:①優(yōu)先考慮樓、電梯井,分戶墻位置,可減少被轉(zhuǎn)換的概率。②布置在樓、電梯井盡量形成筒體,筒體內(nèi)墻從底部開始就采用最小斷面至頂,降低建筑公攤。
4結(jié)構(gòu)體系的布置要點與結(jié)構(gòu)計算模型、參數(shù)的處理
4.1布置要點
4.1.1板式住宅
X向:利用周圈凸窗設計高連梁、提高整體剛度。Y向:南北向離剛心較遠位置設置厚墻、大斷面柱(如圖7中涂黑部分的豎向構(gòu)件),利用樓電梯井形成筒體;加強南北向連接;盡量對齊剪力墻。
4.1.2規(guī)則點式住宅
建筑外周圈剪力墻體通過凸窗位置高連梁圍成筒體,內(nèi)部樓電梯間圍成筒體;加強內(nèi)外筒體連接。
4.1.3不規(guī)則點式住宅
建筑外周圈剪力墻體盡量滿布,周圈凸窗位置均設計為高連梁;離剛心較遠位置設置筒體并適當加厚墻體(如圖9中涂黑部分的豎向構(gòu)件)。
4.2結(jié)構(gòu)計算模型中部分構(gòu)件、參數(shù)的處理。
4.2.1連梁:計算模型處理方式分兩種,墻上開洞方式和按普通梁方式,按墻上開洞方式輸入計算則軟件一般按殼單元處理,按普通梁方式輸入則軟件一般按桿單元處理,前者的力學模型更貼切實際情況,整體性比后者大甚至大很多,因此在結(jié)構(gòu)計算模型中連梁盡量按墻上開洞方式輸入。
4.2.2連梁剛度折減系數(shù):風荷載工況下取1.0,地震工況取0.5~0.7。
4.2.3帶邊框柱剪力墻:傳統(tǒng)軟件將剪力墻作殼單元處理(不考慮面外剛度),邊框柱作桿單元處理,在承受垂直于剪力墻方向彎矩時未考慮剪力墻的有利作用而全部由邊框柱承擔,會造成邊框柱設計不合理,解決辦法是讀出內(nèi)力手算復核或采用能考慮剪力墻的有利作用的軟件。
4.2.4位移比對層間位移角的影響:當樓層層間位移角不滿足規(guī)范要求時,不要盲目去做加法,應該分析是由于整體剛度不足造成還是扭轉(zhuǎn)造成,如果是扭轉(zhuǎn)造成則調(diào)整剛心位置去解決,如果是整體剛度不足(位移比已很小)則應再加強整體剛度。
5豎向構(gòu)件的設計與優(yōu)化
在主體結(jié)構(gòu)的砼用量中,板式超高層住宅剪力墻所占的砼體積比例一般在2/3左右,點式超高層一般也占到50%以上,同時剪力墻中邊緣構(gòu)件的用鋼量又占到整個剪力墻用鋼量的2/3左右,因此整個結(jié)構(gòu)體系設計是否經(jīng)濟重點在于剪力墻以及其邊緣構(gòu)件的設計是否合理;剪力墻在設計中注意問題如下:
(1)多布長墻少布短肢墻,在優(yōu)化墻體時先考慮優(yōu)化墻厚,后考慮優(yōu)化墻長;設置的厚墻、端柱在通過了層間位移角最大樓層后應及時收斷面。
(2)在結(jié)構(gòu)電算模型初步定案后,應在圖中畫出邊緣構(gòu)件范圍并推敲其合理性,修改完成后再反饋到電算模型中。
(6)端柱的含鋼率較剪力墻高,如結(jié)構(gòu)經(jīng)濟指標要求較高,則要把端柱斷面設計至合理低限。
(4)組合墻、邊框柱、端柱應按照合并的組合墻截面進行配筋。
(5)在約束邊緣構(gòu)件區(qū)域,計算體積配箍率時考慮墻身水平筋伸入邊緣構(gòu)件作箍筋,優(yōu)化配筋同時提高墻體的整體性;在構(gòu)造邊緣構(gòu)件區(qū)域,暗柱箍筋除采用封閉箍外,內(nèi)部采用拉鉤隔一拉一,在優(yōu)化配筋的同時使其與約束邊緣構(gòu)件區(qū)域承載力有所差別,形成多道防線。
6結(jié)構(gòu)經(jīng)濟指標、結(jié)構(gòu)的建筑適用性評估
在結(jié)構(gòu)初步設計階段,結(jié)構(gòu)體系定案后應及時評估結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和適用性,避免后面返工:
6.1結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性評估在地震烈度7.5度,風荷載較大地區(qū),建筑物高寬比以及結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對結(jié)構(gòu)經(jīng)濟指標的影響較大,以上三棟建筑的砼單方指標比值為1:0.72:0.89;鋼筋單方指標比值為1:0.78:0.92;三個項目的經(jīng)濟指標均在可以接受的范圍內(nèi)。
6.2結(jié)構(gòu)對建筑空間的適用性評估
(1)板式住宅:除少數(shù)北面外墻較厚外(500~600mm),其余墻體厚度在第3層以上均不大于200mm,除凸窗外,梁高不大于450,梁寬不大于200,在高寬比超規(guī)范很多、水平荷載很大的地區(qū)達到了結(jié)構(gòu)與建筑在使用空間上的基本和諧統(tǒng)一。
(2)規(guī)則點式住宅:除底層墻厚300~400外,標準層以250,200厚度為主,除凸窗位置外,其余主梁高不大于570;滿足建筑要求。
(3)不規(guī)則點式住宅:除底層及三個控制彎曲變形的角部墻厚為300~400外,標準層以250,200厚度為主,除凸窗位置外,其余主梁高不大于570;滿足建筑要求。
7結(jié)論
本文以三棟具體的超高層住宅建筑為例,總結(jié)出廈門杏林灣這一水平荷載較大地區(qū)超高層住宅結(jié)構(gòu)設計的流程:
(1)在水平荷載大、高寬比大情況下,通過加強關(guān)鍵位置豎向構(gòu)件和減小剪力滯后效應形成高效抗側(cè)力體系,實現(xiàn)以較小代價達到結(jié)構(gòu)需求抗側(cè)剛度的目的。
(2)通過第(1)點布置出合理的結(jié)構(gòu)體系后,還應在結(jié)構(gòu)計算模型、電算參數(shù)的處理方面抓住重點,使其符合實際情況;最后落實到具體的每個結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設計上來。