結構設計心得

2022-01-01 07:03:50 字數 3007 閱讀 2553

一、結構設計理論水平

結構概念及結構模型,在以前的印象中,結構荷載的傳遞為:樓板——次梁——主梁——柱——基礎,但是其他詳細的構件,例如對獨立基礎的受力進行分析的話,應該用什麼模型來分析及進行計算還沒有準確的概念,後來才知道,可以把基礎當作乙個倒置的懸挑結構來分析,應該考慮基礎受彎、受剪、抗衝切的效能。

從這個事例推廣開來,大到整個建築的結構,小到乙個構件的受力分析,首先需要明確乙個建築的結構型式及主要受力的構件,對建築結構作個整體的分析,哪些構件是主要的承力構件,然後對每個構件進行承載能力極限狀態計算、正常使用極限狀態的驗算。極限承載力的計算包括正截面和斜截面的受彎、受壓、受拉的計算,當然在實際的設計當中,要根據具體的受力情況確定大、小偏心的受壓、受拉,不同的受力形式選擇不同的計算方法;對於斜截面應該進行受剪承載力的計算。除此之外,對受到比較大的集中荷載的構件應該進行抗衝切計算,有的需要進行區域性受壓的計算,對於跨度比較大的構件,需要考慮截面抗扭計算。

根據例項表明,結構遭到破壞主要的原因有:1、荷載漏算、少算;2、不滿足規範的構造要求,3、結構的受力鋼筋承載能力與實際荷載相差太多。其中主要是抗彎、抗剪能力不足。

任何乙個構件的計算都有乙個基本的計算公式,就是《混凝土結構設計規範》中規定的「承載能力極限狀態計算」和「正常使用極限狀態驗算」中的公式,不論是後面講到的梁、板、柱的計算,或者是基礎、懸挑結構等的計算公式,都是有這幾個公式考慮實際受力進行的放大係數、調整係數或改變表達方式等來計算的。不管是後面的《建築地基基礎設計規範》,《建築抗震設計規範》還是《高層建築混凝土結構技術規程》都是這樣,對於高層、抗震設計放大係數應用的更多。

結構的模型,例如板,根據實驗證明,跨中板帶承受的彎矩只占板所有彎矩的1/3,梁上板帶承受的彎矩要佔2/3, 但是板的受力還是以跨中彎矩為主。

二、構件的選型

在規範中,或是給出的參考書中,梁、板、柱的選型都給出了乙個範圍,這就需要在設計當中根據構件的受力特性來進行取值。例如主梁為多跨連梁的話,截面高度為h=(1/14~1/8)l,選用的時候1/14與1/8截面高度相差很大,這就需要根據具體情況來選擇係數,對於承受荷載大、產生的彎矩大的地方,選取的係數應該靠近1/8,反之則靠近1/14,設計方便,一般選擇1/10。

對於獨立基礎的尺寸選擇,軸心受壓就取a=n/fc,事實上完全軸心受壓的很少,絕大多數是偏心受壓並附加有彎矩的基礎,這樣就需要把軸心受壓計算的面積放大乙個係數1.2~1.4。

而對於柱截面的選擇,一般的應該取a=(1.2~1.4)n/fc,有係數是因為柱不可能完全達到100%的承受能力,必須留有餘地。如果規定了軸壓比,則有a=n/µnfc。

還有一些構件需要考慮使用什麼材料和型式。例如電梯基坑,考慮基坑位於地面以下,這就需要考慮地下水、附近土壓力、安裝工藝等要求,則需要基坑底部有抗滲、抗衝切的要求,設計的時候需要在地面以下用混凝土澆注。

三、pkpm軟體應用

pkpm軟體是結構設計的乙個重要工具,在來公司之前,我接觸過這個軟體,但是很多具體的細節還不是很清楚,很多功能還是沒有使用過。通過在這裡學習,我知道結構設計時的荷載、構件的截面、構件的配筋資訊、構件的受力資訊在什麼地方,知道圖紙審查需要輸出的資料。

但是pkpm軟體的東西太理論化了,直接用來施工,給施工帶來很多不便,需要進行調整。調整的原則是根據計算得出的配筋資訊,能歸併的盡量歸併,使能拉通的鋼筋盡量拉通,這樣有利於結構整體的剛度。對於構造上的要求一定要保證滿足,例如,整榀框架需要在上部設定兩根通長的角筋。

梁的鋼筋最好採取小直徑小間距,這樣有利於抗裂。對於相差不大的配筋可以歸併,是施工當中減少鋼筋種類,使配筋簡單明瞭。

但是使用pkpm軟體需要特別注意的地方是構造要求的短柱需要全柱加密等的資訊,軟體並不能自動的全部給出,需要設計人員在後期的繪圖中自己新增上去;對於框架結構,需要在樓梯房間的四周設定柱,在填充牆中設定構造柱。

結構施工圖中的構件定位是很重要的,在施工圖中一定要和建築圖配合,根據外觀的需要,來決定梁柱的定位。對於次梁等在pkpm中不能顯示軸線的構件,必須在後期的施工圖繪製中新增上去。

四、工程繪圖

工程繪圖,需要體現簡單明瞭、勻稱、豐滿、美觀的要求。這就需要一套工程圖紙使用的字型樣式和大小要一致,尺寸線之間的距離要一致,尺寸數字大小要一致且大小符合規範和實用,圖框的大小要適中,圖示的字型、大小要一致。對於用pkpm自動生成的圖紙,要根據需要改變字型樣式,符合美觀的要求。

1、設計坡屋頂時,梁配筋後,必須自校梁底標高,算出其淨高,看是否滿足要

求,特別是樓梯等入口處。

2、設計坡屋面時,屋脊(陽角、陰角)處,梁可適當減小,當板跨較小時,可以

不設梁,否則可能影響使用,淨高不足,再者,也會造成看上去影響美觀。

3、樓梯柱(中間平台作用處)應該全程加密,因為該柱為短柱。

4、對於迎水面保護層為50mm的混凝土牆,應在50mm內增設φ8@150雙層雙向

的鋼筋網片,以減少混凝土的收縮裂縫。

5、對於樑高的取值,應該考慮建築空間的需求,要和建築協商好淨高要求。

6、寫字樓、商場等8m跨樑,取300x800的梁不好,應取350x700,對於一些大

跨度公鍵,梁寬應適當加大,應取300以上,最好取350、400,因為:

①梁寬加寬,抗剪有利,符合「強剪弱彎」的原則。

②350寬的梁,用四肢箍可以使箍筋直徑減小。

③主梁加寬,有利於次梁鋼筋的錨固。

7、對於柱的大小,應該盡量做到按軸壓比控制,軸壓比相差不宜大於0.2,當建

築有要求時,應和建築協商好該問題。

8、對於高層建築,頂層板考慮到剛度突變很大,宜加厚到150mm,應充分分析

計算結果,判斷結構型別。

9、梁配筋時,應充分考慮梁的錨固長度,特別是次梁,應盡量滿足圖集要求。

10、板配筋時,應注意ⅰ級、ⅱ級鋼的區別(是否有彎鉤),以及板厚不同時,

千萬注意不能把鋼筋拉通。

11、畫大樣圖時,一定要對照建築大樣圖和立面圖,以達到建築的裡面要求。

12、梁配筋時,應注意腰筋的設定,單側腰筋應大於 0.1%bhw。

13、柱配筋時,應同時滿足配筋率、箍筋、主筋、角筋、最小體積配筋率的要

求。14、後澆帶應按新規範加強。

15、高層建築中,樓板開大洞後,宜按jgj3-2002第4.3.8條加強。

16、剪力牆牆肢截面高度不宜大於8m,否則應開結構洞。

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