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建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)析 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件

發(fā)布時(shí)間:2020-02-15 來源: 短文摘抄 點(diǎn)擊:

  建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)全面的工作,需要扎實(shí)的理論知識(shí),靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。作為設(shè)計(jì)人員,要掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程,保證設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的安全,還要善于總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)。本文對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意的事項(xiàng)進(jìn)行闡述。
  
  結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)而言之就是用結(jié)構(gòu)語(yǔ)言來表達(dá)建筑師及其它專業(yè)工程師所要表達(dá)的東西。用基礎(chǔ)、墻、柱、梁、板、樓梯、大樣細(xì)部等結(jié)構(gòu)元素來構(gòu)成建筑物的結(jié)構(gòu)體系,包括豎向和水平的承重及抗力體系。把各種情況產(chǎn)生的荷載以最簡(jiǎn)潔的方式傳遞至基礎(chǔ)。
  
  1.結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段大體可以分為三個(gè)階段,結(jié)構(gòu)方案階段,結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)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(shè)防烈度,工程地質(zhì)勘查報(bào)告,建筑場(chǎng)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(diǎn)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(jì)算階段的內(nèi)容為:首先,荷載的計(jì)算。荷載包括外部荷載(例如,風(fēng)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(jì)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(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。其次,構(gòu)件的試算。根據(jù)計(jì)算出的荷載值,構(gòu)造措施要求,使用要求及各種計(jì)算手冊(cè)上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。再次,內(nèi)力的計(jì)算,根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進(jìn)行內(nèi)力的計(jì)算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。最后,構(gòu)件的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對(duì)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(fù)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。
  
  2.進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
 。1)關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板挑板的陽(yáng)角問題。1)陽(yáng)角面積在整個(gè)基礎(chǔ)底面積中所占比例極小,可砍成直角或斜角;2)如果底板鋼筋雙向雙排,且在懸挑部分不變,陽(yáng)角不必加輻射筋。
 。2)關(guān)于箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板問題從結(jié)構(gòu)角度來講,如果能出挑板,能調(diào)勻邊跨底板鋼筋,特別是當(dāng)?shù)装邃摻钔ㄩL(zhǎng)布置時(shí),不會(huì)因邊跨鋼筋而加大整個(gè)底板的通長(zhǎng)筋,較節(jié)約;出挑板后,能降低基底附加應(yīng)力,當(dāng)基礎(chǔ)形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時(shí),加挑板就可能采用天然地基;能降低整體沉降,當(dāng)荷載偏心時(shí),在特定部位設(shè)挑板,還可調(diào)整沉降差和整體傾斜;窗井部位可以認(rèn)為是挑板上砌墻,不宜再出長(zhǎng)挑板。雖然在計(jì)算時(shí)此處板并不應(yīng)按挑板計(jì)算。當(dāng)然此問題并不絕對(duì),當(dāng)有數(shù)層地下室,窗井橫隔墻較密,且橫隔墻能與內(nèi)部墻體連通時(shí),可靈活考慮;當(dāng)?shù)叵滤缓芨,出基礎(chǔ)挑板,有利于解決抗浮問題;從建筑角度講,取消挑板,可方便柔性防水做法。
 。3)關(guān)于梁、板的計(jì)算跨度一般的手冊(cè)或教科書上所講的計(jì)算跨度,如凈跨的1.1倍等,這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在應(yīng)用日廣的寬扁梁中是不合適的。梁板結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單點(diǎn)講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時(shí),應(yīng)將計(jì)算長(zhǎng)度取至梁中心,選梁中心處的彎距和梁厚,及梁邊彎距和板厚配筋取二者大值配筋。(借用臺(tái)階式獨(dú)立基礎(chǔ)變截面處的概念)柱子也可認(rèn)為是超大截面梁,所以梁配筋時(shí)應(yīng)取柱邊彎距。削峰是正常的,不削峰才有問題。
 。4)基坑開挖時(shí),摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時(shí),應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí),相對(duì)受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲(chǔ)備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。
 。5)抗震縫應(yīng)加大,經(jīng)統(tǒng)計(jì),按規(guī)范要求設(shè)的防震縫在地震時(shí)有40%發(fā)生了碰撞。故應(yīng)增大抗震縫間距。
 。6)關(guān)于回彈再壓縮基坑開挖時(shí),摩擦角范圍內(nèi)的坑邊的基底土受到約束,不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨(dú)立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計(jì)算沉降時(shí),應(yīng)按基底附加應(yīng)力計(jì)算。當(dāng)基坑很大時(shí),相對(duì)受到較小約束,如箱基,計(jì)算沉降時(shí)應(yīng)按基底壓力計(jì)算,被坑邊土約束的部分當(dāng)做安全儲(chǔ)備,這也是計(jì)算沉降大于實(shí)際沉降的原因之一。
 。7)主梁有次梁處加附加筋:一般應(yīng)優(yōu)先加箍筋,附加箍筋可認(rèn)為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側(cè)補(bǔ)上,象板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但不應(yīng)絕對(duì)。規(guī)范說的清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載,應(yīng)全部由附加橫向鋼筋承擔(dān)。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時(shí),應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時(shí),如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當(dāng)主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對(duì)不大主梁也可不加附加筋?偟脑瓌t,當(dāng)主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產(chǎn)生的剪力時(shí),主梁可不加附加筋。梁上集中力,產(chǎn)生的剪力在整個(gè)梁范圍內(nèi)是一樣,所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對(duì)主梁截面、荷載較小時(shí),也可滿足。
 。8)一般情況下,懸挑梁宜做成等截面,尤其出挑長(zhǎng)度較短時(shí)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(gè)都不一樣,加大施工難度。變截面梁的撓度也大于等截面梁。當(dāng)然,外露的大挑梁,可適當(dāng)變截面,使感官效果好些。
 。9)當(dāng)建筑大多數(shù)房間較小,而僅一兩處房間較大時(shí),如按大房間確定基礎(chǔ)板厚會(huì)造成浪費(fèi),而按小房間確定則造成配筋困難,當(dāng)承載力能滿足要求時(shí),可在大房間中部墊聚苯卸載,按小房間確定基礎(chǔ)板厚。
  
  3.結(jié)語(yǔ)
  總之,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)、全面的工作,需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底,靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行,始于足下。設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)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(jìn)行設(shè)計(jì),在工作中應(yīng)事無巨細(xì),善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。
  
  參考文獻(xiàn)
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 。ㄗ髡邌挝唬捍筮B建源建筑設(shè)計(jì)研究院遼寧莊河116400)

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