建筑结构设计计算步骤探讨

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混凝土梁的自重和荷载计算规程

混凝土梁的自重和荷载计算规程

混凝土梁的自重和荷载计算规程混凝土梁是建筑结构中常见的承载元素,其自重和荷载计算是设计中的重要环节。

在本文中,我将深入探讨混凝土梁的自重和荷载计算规程,并分享我的观点和理解。

一、混凝土梁的自重计算规程自重是指混凝土梁自身重量产生的荷载,其计算可以通过以下步骤进行:1. 确定混凝土的密度:混凝土的密度是自重计算的基本参数,常用的混凝土密度为2400 kg/m³。

在实际计算中,根据混凝土配合比确定其密度。

2. 计算梁截面的体积:混凝土梁的自重与其截面的体积有关,可以通过梁截面的几何形状计算得到。

3. 计算混凝土梁的自重:自重计算公式为自重 = 密度× 体积。

需要注意的是,自重计算通常只考虑混凝土自身重量,而不考虑其他附加物质,例如钢筋、预应力材料等。

二、混凝土梁的荷载计算规程除了自重荷载外,混凝土梁还需要考虑外部荷载作用在其上,一般包括以下几种荷载:1. 建筑荷载:建筑荷载是指建筑物本身的重量和使用过程中产生的荷载,例如人员活动荷载、设备荷载等。

其计算根据相关规范和标准进行,一般以单位面积的荷载作用于梁上。

2. 雪荷载和风荷载:根据地理位置和气候条件,混凝土梁还需要考虑雪荷载和风荷载的作用。

雪荷载和风荷载的计算通常根据当地的设计规范进行,考虑建筑物的高度、形状和地理位置等因素。

3. 响应荷载:响应荷载是指与混凝土梁振动有关的荷载,例如动力荷载和地震荷载。

这些荷载的计算需要根据结构的振动特性和土壤的动力特性进行。

在荷载计算中,需要根据设计要求和规范的要求,对不同类型的荷载进行合理的组合和计算,以保证混凝土梁的安全性和稳定性。

三、观点和理解在混凝土梁的自重和荷载计算过程中,我认为以下几点需要特别关注:1. 准确的参数选择:在计算中,需要准确选择混凝土的密度和相关荷载参数,以保证计算结果的准确性和可靠性。

不同密度和荷载参数的选择可能导致结果的差异,因此需要仔细选择。

2. 安全性和可靠性的考虑:混凝土梁的自重和荷载计算必须满足设计要求和规范的要求,以保证其安全性和可靠性。

建筑结构设计计算步骤参数确定分析

 建筑结构设计计算步骤参数确定分析

建筑结构设计计算步骤参数确定分析建筑结构是一个涉及多学科知识的领域,其中结构设计计算是整个建筑过程中至关重要的一步。

本文将围绕建筑结构设计计算步骤、参数的确定和分析展开讨论。

一、结构设计计算步骤结构设计计算是建筑设计的重要组成部分,建筑结构设计计算步骤通常包括以下内容:1.确定设计荷载:设计荷载是结构计算的基础,荷载分为静载和动载两种。

静载包括自重、建筑材料及构件重量、实用荷载等,动载包括风载、地震荷载等。

2.材料选择:材料的选择直接影响建筑结构的强度和稳定性。

常见的材料包括钢材、混凝土、木材等。

3.结构分析:结构分析是建筑结构设计计算的核心步骤,其目的是确定结构受力状态和结构强度。

常见的结构分析方法包括弹性分析和弹塑性分析。

4.设计结构构件:设计结构构件是根据结构分析结果确定构件的几何形状、尺寸和布置方式。

设计过程需要考虑结构构件的强度、刚度、稳定性等因素。

5.校核设计:校核设计是确保设计结果符合结构安全和稳定性要求的步骤。

在校核设计中,通常会进行结构强度、刚度和稳定性的分析。

二、参数的确定和分析在建筑结构设计计算过程中,参数的确定和分析是关键环节。

参数的确定通常有以下几个方面:1.确定荷载值:荷载值的确定直接影响结构的安全性和稳定性。

确定荷载值需要考虑建筑类型、设计用途、场地条件等多方面因素。

2.确定材料性能:不同材料的性能不同,如强度、韧性、抗裂性等。

根据建筑结构的实际情况,应选择相应材料并确定其性能参数。

3.确定结构分析方法:结构分析方法的选择取决于建筑结构的复杂程度、受力情况和工程需求。

常用的结构分析方法包括有限元方法、力法、位移法等。

4.确定结构构件的尺寸和布置:结构构件的尺寸和布置需要根据受力及使用要求进行合理设计。

尺寸过大过小、布置不合理都会影响建筑的稳定性。

5.确定校核设计方法:校核设计方法的选择需要根据结构的实际情况和需求。

校核设计过程中需要考虑的因素包括强度、稳定性、刚度和振动等。

简述建筑结构设计计算步骤

简述建筑结构设计计算步骤

简述建筑结构设计计算步骤摘要:《混凝土结构设计规范》及《抗震设计规范》对建筑结构设计提出了很高的要求,结构计算是复杂多样,因此不可能一次完成,而应当从整体到局部、分层次完成。

主要计算过程可以分为四步进行:整体参数计算,整体合理性计算,构件优化计算和抗震性能验算。

关键字:建筑结构设计计算步骤结构可靠度抗震建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有许多阐述,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了很高的要求,使结构设计不可能一次完成。

如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。

以satwe软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,主要计算过程可以分为四步进行:整体参数计算,整体合理性计算,构件优化计算和抗震性能验1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。

但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。

这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。

1.1振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。

该值取值如果太小就不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果就容易不正确;取值太大,就可能使计算结果发生畸变。

1.2最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。

设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发现该角度绝对值大于15度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。

1.3结构基本周期是计算风荷载的重要指标。

设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。

建筑结构荷载计算与分析

建筑结构荷载计算与分析

建筑结构荷载计算与分析1. 引言建筑结构荷载计算与分析是设计工程中的基础性问题,它的准确性直接关系到建筑物的安全性和可靠性。

在本文中,将介绍建筑结构荷载计算与分析的常见方法和步骤,以及土木工程师在实践中需要考虑的因素。

2. 荷载种类在进行结构荷载计算与分析时,需要考虑多种荷载,包括:2.1. 永久荷载:包括建筑物的自重、固定设备的重量等;2.2. 活荷载:包括人员、家具、设备等在建筑物上施加的临时荷载;2.3. 风荷载:建筑物在暴风天气中所受的风压力;2.4. 地震荷载:地震力对建筑物所施加的荷载。

3. 荷载计算方法根据荷载种类的不同,可以采用不同的计算方法:3.1. 永久荷载的计算可通过对建筑物各部分的材料重量进行计算得出;3.2. 活荷载可以通过建筑物用途、人员数量、设备重量等因素进行合理估计;3.3. 风荷载的计算可根据建筑物的高度、形状、风速等参数,采用规范中的公式计算得出;3.4. 地震荷载的计算涉及到土壤特性、建筑物底部的刚度等因素,并采用地震响应谱等方法进行分析。

4. 荷载分析步骤在进行荷载计算与分析时,以下是一般的步骤:4.1. 确定建筑物的几何形状和结构类型;4.2. 根据建筑物的功能和用途,确定适用的荷载标准和规范;4.3. 计算各种荷载及其组合,得到结构所受的总荷载;4.4. 进行结构分析,包括静力分析和动力分析;4.5. 对结构的强度、刚度等进行评估,确保结构的设计满足安全要求和使用要求。

5. 结构荷载计算中的考虑因素在进行结构荷载计算与分析时,需要考虑以下因素:5.1. 材料的强度和可靠性;5.2. 结构的初始状态和变形;5.3. 结构的界面效应和连接方式;5.4. 结构的荷载路径和响应特性。

6. 荷载计算与分析软件为了更高效地进行结构荷载计算与分析,土木工程师常常借助计算机软件,如:6.1. SAP2000:用于建筑结构的静力和动力分析;6.2. ETABS:用于建筑结构的模型建立和分析;6.3. STAAD.Pro:用于建筑结构的三维分析和设计。

建筑结构静力计算手册

建筑结构静力计算手册

建筑结构静力计算手册引言:建筑结构静力计算是建筑设计中的重要环节,它是确保建筑物在正常使用情况下具有足够的强度和稳定性的关键步骤。

本手册将介绍建筑结构静力计算的基本概念、原理、方法和步骤,并以具体案例进行说明,旨在帮助建筑设计师和结构工程师更好地进行建筑结构静力计算。

一、概念和原理1.1建筑结构静力学概述1.2结构几何模型建筑结构的几何模型是指在计算过程中用来代替实际结构的简化模型。

它可以是二维平面模型或三维空间模型,常用的几何模型包括梁、柱、板、墙等。

1.3结构受力分析结构受力分析是根据结构的几何模型和受力边界条件,利用力的平衡原理和材料力学等基本原理计算结构的内力和变形。

1.4结构稳定性分析结构稳定性分析是为了保证建筑物在外力作用下不会产生失稳现象,需要对结构的整体稳定性进行分析。

常见的稳定性分析方法包括弹性稳定分析、弹塑性稳定分析等。

二、方法和步骤2.1结构模型的建立根据建筑物的实际情况和设计要求,建立适当的几何模型,包括梁、柱、板、墙等。

2.2外力的计算和确定根据建筑物的使用功能和相应的标准规范,计算和确定外力的大小、方向和作用位置。

2.3内力的计算和分析根据结构模型和外力的作用情况,采用截面法、弯矩法、力法等方法计算和分析结构的内力。

2.4结构的强度计算根据结构的几何形状、材料力学性能和内力情况,计算结构的强度,包括抗弯、抗剪、抗压、抗拉等。

2.5结构的稳定性分析根据外力和内力,采用弹性稳定性分析、弹塑性稳定性分析等方法进行结构的稳定性分析。

2.6结构的合理化设计根据计算和分析的结果,对结构进行优化和合理化设计,使结构在强度和稳定性方面达到设计要求。

三、具体案例分析以一栋多层住宅建筑为例,进行结构静力计算手册的具体案例分析。

包括建筑物的平面和立面平衡分析,结构模型的建立,外力和内力的计算,结构的强度计算和稳定性分析等。

结论:本手册介绍了建筑结构静力计算的基本概念、原理、方法和步骤,并通过具体案例进行了说明。

建筑结构分析与计算

建筑结构分析与计算

建筑结构分析与计算建筑结构是指建筑物的骨架,负责承受和传递荷载,并保持稳定的力学系统。

在建筑设计过程中,结构工程师需要进行结构分析与计算,以确保建筑物具有足够的强度和稳定性。

本文将介绍建筑结构分析与计算的一般方法和步骤。

一、荷载计算在进行结构分析之前,首先需要计算建筑物所承受的荷载。

荷载可以分为恒载、活载、风荷载、地震荷载等。

恒载是指长期作用于建筑物的荷载,如自重、设备重量等;活载是指短期作用于建筑物的荷载,如人员、家具、雪等;风荷载和地震荷载是外部环境作用于建筑物的荷载。

通过对荷载进行逐级计算和累加,可以得到建筑物所承受的总体荷载。

二、结构分析结构分析是指利用力学原理和数学方法,计算和分析建筑结构的内力和变形。

常用的结构分析方法有静力分析、弹性分析和非线性分析等。

静力分析是最常用的方法,适用于简单的结构和小荷载情况。

弹性分析考虑结构的变形,适用于复杂结构和大荷载情况。

非线性分析考虑结构的非线性特性,适用于特殊情况,如地震作用下的结构。

三、结构计算结构计算是指根据结构分析的结果,计算和确定结构的尺寸、截面和材料等。

结构计算需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等要求。

根据结构的形式和材料的特性,可以采用不同的设计方法和理论。

常用的结构计算方法有弹性设计、极限状态设计和可靠性设计等。

四、结构验算结构验算是指对结构设计的合理性和安全性进行验证和检查。

通过结构验算可以确保结构满足设计要求,并具有足够的安全保障。

常用的结构验算方法有强度验算、刚度验算和稳定性验算等。

强度验算是指根据结构的内力和材料的强度,判断结构的承载能力。

刚度验算是指根据结构的变形和刚度,判断结构的稳定性和使用性能。

稳定性验算是指根据结构的稳定条件,判断结构的倾覆和偏转情况。

五、结构优化结构优化是指通过调整结构的形式、尺寸和材料等,使结构具有更高的效益和经济性。

在结构设计过程中,可以通过优化方法和工具,对结构进行参数优化和拓扑优化等。

参数优化是指通过调整结构的参数,以满足设计要求和约束条件。

建筑结构设计计算步骤

建筑结构设计计算步骤

2 确 定 整 体 结 构 的 合 理 性
整 体结构 的科 学性 和 合理 性 是 新规 范特 别 强 调 的 内容 。新 规 范用 于控 制结 构 整 体性 的 主要 指 标 主要 有 : 期 比 、 周 位移 比 、 刚度 比、 间受 剪 承载 层 力之比、 刚重 比 、 重 比等 。 ( ) 期 比是 控 制 结 剪 1周
Z a g Yz h n i u,Di u n J
( tl ri l eina dPa ntueo e o g ag H ri 5 0 0C i ) Me l g a D s n lnIs t f i nj n , abn1 04 h a au c g it H l i n
言 , 型数 的多少 于结 构 层数 及 结 构 自由度有 关 , 振
当结构 层数 较 多 或 结 构 层 刚 度 突 变 较 大 时 , 型 振
体现 最不 利地 震 作 用 方 向 的影 响 。 ( ) 构 基本 3结 周期 是计 算风 荷载 的重 要 指标 。设计 人 员如 果 不 能事 先 知道其 准确值 , 以保 留软 件 的缺省 值 , 可 待
果 的 , 须首 先确定 其合 理 取值 , 必 才能 保 证后 续计 算 结果 的正 确 性 。( ) 型 组 合 数 是 软 件 在 做 抗 1振 震 计算 时考虑 振型 的数量 。该 值 取值 太 小 不能 正 确 反映模 型 应 当考 虑 的 振 型 数 量 , 计 算 结 果 失 使 真; 取值 太大 , 仅 浪 费 时 间 , 可 能 使 计 算 结 果 不 还
发生畸变。《 高层建筑混凝土结构技术规程》 .. 51 1 2条规定 , 震 计 算 时 , 考 虑 平 扭藕 联 计 算 3— 抗 宜
结 构 的扭 转效 应 , 振型数 不宜 小 于 1 , 多塔 结构 5对 的振型 数不 应 小 于 塔 楼 的 9倍 , 计 算 振 型 数 应 且 使 振 型参 与 质 量 不 小 于 总 质 量 的 9 % 。一 般 而 0

建筑结构的荷载计算与设计

建筑结构的荷载计算与设计

建筑结构的荷载计算与设计在建筑工程中,荷载计算与设计是一个至关重要的环节。

合理的荷载计算与设计可以保证建筑结构的安全可靠性,确保建筑在使用寿命内不发生破坏或倒塌的风险。

本文将从建筑结构的荷载类型、荷载计算方法、设计原则等方面进行探讨。

一、荷载类型建筑结构的荷载可以分为静荷载和动荷载两类。

静荷载主要包括重力荷载、温度荷载、风荷载、地震荷载等。

重力荷载是由于建筑本身产生的自重引起的,需根据建筑的设计载荷标准进行计算。

温度荷载是由于温度变化引起的结构应力和变形,需要根据气候条件和建筑材料的热膨胀系数进行计算。

风荷载是由气流对建筑物表面产生的压力引起的,需根据气候条件和建筑物的形状、高度等参数进行计算。

地震荷载是由地震引起的地面运动对建筑物产生的作用力,需根据地震烈度和建筑物所处地区的地震区划等因素进行计算。

动荷载主要包括人员荷载、设备荷载、施工荷载等。

人员荷载是指建筑物内部工作人员或使用人员集中在某一区域产生的荷载,需根据人员数量和密度进行计算。

设备荷载是指建筑物内部的设备设施所产生的荷载,需根据设备的重量和分布进行计算。

施工荷载是指建筑施工过程中所施加的临时荷载,需根据具体的施工情况进行计算。

二、荷载计算方法荷载计算是建筑结构设计的关键步骤之一,其准确性直接影响到结构的安全可靠性。

荷载计算的方法主要有经验公式法和理论计算法两种。

经验公式法是根据历史数据和经验总结得出的一种计算方法,适用于一些简单的建筑结构。

例如,在某一地区的平均风速和建筑物高度之间可以通过经验公式得出风荷载大小,但需要注意的是,由于不同地区的环境条件、建筑形状等存在差异,经验公式法计算出的荷载只能作为初步设计的依据,还需要进行进一步的校核。

理论计算法是通过建立结构的数学模型,根据物理学和力学原理进行计算的方法。

这种方法需要进行大量的参数输入和计算步骤,相对较为复杂,但能够获得更加准确的荷载计算结果。

常用的理论计算方法包括有限元法、塑性分析法等。

建筑结构设计整体结构合理性计算探讨

建筑结构设计整体结构合理性计算探讨
断 :从 计 算 书 中 找 出所 有 扭 转 系 数 大 于 05的 平 动 周 期 . . 按 周 期 值 从 大 到 小 排 列 。 同理 . 所 有 平 动 系 数 大 于 05的 平 将 .
动 周 期 值 从 大 到小 排 列 ; ) 一 周 期 的 判 断 : 列 队 中 选 出 2第 从 数 值 最 大 的 扭 转 ( 动 ) 期 . 看 软 件 的 “ 构 整 体 宅 间 振 平 周 查 结
2 位 移 比
指 楼 层 竖 向构 件 的 最 大 水 平 位 移 和 层 化 移 与本 楼 层
平 均 值 的 比值 。位 移 比 ( 问 位 移 比 ) 控 制 结 构 扭 转 效 应 层 是 的 参 数 。 主 要 为 控 制 结 构 竖 向规 则 性 , 免 形 成 扭 转 , 结 以 对 构 产 生 不 利 影 响 。 结 构 是 否 规 则 、 称 , 面 内刚 度 分 布 是 对 平
整 体 结 构 合理 性 要 求 建 筑 及 其 抗 侧 力 结 构 的 平 面 布 置 宜规则 、 均 、 称 , 结 构 受 力 明 确 , 力 直 接 , 应 具 有 对 使 传 并
良好 的 整 体 性 ; 筑 的 立 面 和 竖 向 剖 面 宜 规 则 、 匀 . 免 建 均 避 有 过 大 的外 挑 和 内 收 : 构 的 侧 向 刚 度 下 大 上 小 . 渐 均 匀 结 逐 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 小 , 免 抗 侧 力结 构 的 侧 向 刚 度 和 承 载 力 突 变 等 。整 避 体 结 构 的科 学 性 和 合 理 性 是 新 规 范 特 别 强 调 的 内 容 ,新 规
整 平 面 布 置来 改 善 , 一般 是 整 体 性 的 , 部 小 调 整 往 往 收 效 局 甚 微 一 总的调 整原 则 是 要 加 强 结 构 外 圈 , 者 削 弱 内筒 。也 或 就 是 说 . 期 比不 是 要 求 结 构 足 够 结 实 , 是 要 求 结 构 承 载 周 而 力布 局 合 理 , 制 结 构 抗 扭 刚 度 不 能 太 弱 。 限

住建部建筑工程计算

住建部建筑工程计算

住建部建筑工程计算建筑工程计算是在住建部的指导下进行的,其目的是确保建筑结构的合理性、安全性和稳定性。

本文将从建筑工程计算的背景、计算方法以及相关要素等方面进行详细探讨。

1.背景建筑工程计算作为建筑设计和施工的前提,具有重要的意义。

随着社会经济的发展和建筑行业的不断进步,建筑工程计算也在不断发展和完善。

住建部在制定建筑工程计算相关标准的同时,也积极推动计算方法的创新和应用,以满足建筑工程的需求。

2.计算方法建筑工程计算通常包括以下几个方面的内容:(1)结构设计计算:根据建筑的用途和荷载要求,以及结构材料的特性,使用相关的计算方法,确定结构的尺寸、形态和布局。

(2)承载力计算:计算结构在正常使用和极限状态下的承载能力,以确保建筑在各种荷载情况下的安全性和稳定性。

(3)变形计算:计算结构在荷载作用下的变形情况,以确定结构的变形控制措施和形变限值。

(4)地震计算:计算结构在地震作用下的响应,以确保建筑在地震情况下的抗震安全性。

(5)风载计算:计算结构在风作用下的响应,以确保建筑在风灾情况下的安全性。

3.相关要素建筑工程计算涉及到多个要素,下面将重点介绍一些重要的要素:(1)荷载:指施加在建筑结构上的各种力和力矩,包括常见的恒载、活载、风载、地震作用等。

(2)构件强度:指构件所能承受的力和力矩的极限值,可以根据材料的特性和相关的标准确定。

(3)结构稳定性:指结构在受力作用下的整体稳定性,包括抗弯稳定、抗压稳定、抗扭稳定等。

(4)变形控制:指结构在荷载作用下的变形情况,通过设计合理的变形控制措施,确保变形在可接受范围内。

(5)材料特性:指结构所采用的材料的力学特性,包括强度、刚度、抗震性能等。

总结:住建部建筑工程计算是建筑设计和施工过程中必不可少的环节,通过合理、科学的计算方法,可以确保建筑结构的安全性和稳定性,提高建筑质量和抗灾能力。

在实际操作中,需要综合考虑荷载、构件强度、结构稳定性、变形控制和材料特性等要素,以满足建筑工程的实际需求。

土建结构计算项目顺序

土建结构计算项目顺序

土建结构计算项目顺序一、力学分析土建结构计算项目的第一步是进行力学分析。

在进行设计之前,需要计算建筑物所受的各种载荷,例如自重、风载、地震载、温度变化等。

通过对这些载荷的分析,可以确定建筑物的各个构件所受的力学作用,为后续的设计提供基础。

力学分析的内容包括结构体系的选型、荷载的计算、构件的内力分析等。

其中,结构体系的选型是指确定建筑物的整体结构形式,包括框架结构、桁架结构、悬索结构等。

荷载的计算是指根据建筑物的功能和使用条件,计算建筑物所受的各种静载和动载。

构件的内力分析是指根据荷载计算的结果,对建筑物各个构件的内力进行分析,确定构件的设计方案。

二、结构设计结构设计是土建结构计算项目的核心环节。

在完成力学分析后,需要根据建筑物的结构要求和设计参数,对建筑物各个构件进行设计。

结构设计的内容包括构件的截面尺寸、材料选用、连接方式等。

在进行结构设计时,需要考虑构件所承受的力学作用,保证构件的强度、刚度和稳定性。

同时,还需要考虑结构的整体性和协调性,确保建筑物的结构能够整体协同工作,满足使用要求。

三、结构详图编制结构详图编制是土建结构计算项目的下一个环节。

在完成结构设计后,需要将设计方案转化为具体的施工图纸,以供施工人员按照图纸进行施工。

结构详图的内容包括各个构件的具体尺寸、形式和连接方式,以及构件的布置和施工要点等。

通过结构详图编制,可以确保施工过程中各个构件的准确布置和连接,保证施工质量。

四、材料选型和采购材料选型和采购是土建结构计算项目的重要环节之一、在进行结构设计和详图编制时,需要根据设计要求和技术标准,选定合适的材料进行施工。

材料选型的内容包括结构材料的种类、规格和性能要求等。

在进行材料选型时,需要考虑材料的强度、耐久性、防火性等特性,以满足建筑物的使用要求。

同时,还需要考虑材料的供应渠道和价格,保证施工材料的质量和成本。

五、施工图纸审核施工图纸审核是土建结构计算项目的最后一个环节。

在完成结构详图的编制后,需要对施工图纸进行审核,确保图纸的准确性和完整性。

建筑结构设计方法

建筑结构设计方法

建筑结构设计方法建筑结构设计是建筑行业中至关重要的一环,它涉及到建筑物的安全性、稳定性和耐久性等方面。

在设计过程中,工程师需要综合考虑建筑物的功能需求、材料特性和环境条件等因素,以确保建筑物能够承受各种力的作用并保持稳定。

本文将探讨几种常见的建筑结构设计方法。

一、力学分析法力学分析法是建筑结构设计中最基础的方法之一。

它基于牛顿力学定律,通过对建筑物所受力的分析,确定结构的受力状态和应力分布。

在力学分析法中,工程师会考虑建筑物的自重、荷载、温度变化等因素,并使用数学模型和计算方法来预测结构的行为。

通过力学分析法,可以确定建筑物的结构形式、尺寸和材料等参数。

二、有限元分析法有限元分析法是一种数值计算方法,它将建筑结构划分为许多小的有限元单元,通过对这些单元的力学行为进行分析,得出整个结构的应力和变形情况。

有限元分析法具有较高的精度和灵活性,可以模拟各种复杂的结构行为,如非线性、动力学和热力学等。

该方法广泛应用于大型和特殊结构的设计中,如高层建筑、桥梁和隧道等。

三、试验方法试验方法是建筑结构设计中不可或缺的一部分。

通过在实验室或现场进行物理试验,可以验证和修正理论计算结果,并获取结构的实际性能。

试验方法可以用于评估材料的强度和刚度,以及结构的承载能力和振动特性等。

在试验方法中,工程师需要选择适当的试验装置和测量设备,并进行数据分析和结果解释。

四、结构优化方法结构优化方法是一种通过调整结构形式和参数,以达到最优设计目标的方法。

在结构优化中,工程师需要明确设计目标,例如最小重量、最小变形或最大刚度等,并使用数学模型和优化算法来搜索最佳解。

结构优化方法可以帮助工程师在设计中找到最经济和最有效的方案,提高结构的性能和可靠性。

综上所述,建筑结构设计方法是建筑行业中必不可少的一部分。

在设计过程中,工程师需要综合运用力学分析法、有限元分析法、试验方法和结构优化方法等多种方法,以确保建筑物的安全性和稳定性。

随着科学技术的不断发展,建筑结构设计方法也在不断演进和创新,为建筑行业的发展提供了强有力的支撑。

建筑结构设计计算步骤探讨

建筑结构设计计算步骤探讨

对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计
算 分 四步较 为科 学 。
设 一个振 型数 计 算后 考 察有 效 质 量系数 是否 大
1 .完 成整 体 参 数 的 正确 设 定
计 算 开始 以前 ,设计 人 员首 先 要根 据新 规范 的具体 规 定 和软件 手 册 对参 数 意义 的 描述 ,以及
响。
断: 从列队中选出数值最大的扭转 ( 平动) 周期,
查 看软件 的 “ 构整体 空 间振 动简 图”,看 该周 结 期值所对 应 的振 型 的空间 振动 是否 为整 体振动 ,
如果其 仅仅 引起 局部 振动 ,则 不 能作 为第一 扭转 ( 平动 )周期 ,要 从队 列 中取 出下一 个周 期进行
1 3结构基 本 周期 .
结构基本 周期 是计 算风 荷载 的重 要指 标 。设 计 人员如 果不能 事先 知道其 准确 值 ,可 以保 留软 件 的缺省值 ,待 计 算后从 计算 书 中读 取其值 ,填
入 软件 的 “ 结构基 本周 期 ”选项 ,重 新 计算 即
可。
考 察 ,以此类推 ,直到 选 出不仅 周 期值较 大而且 其 对应 的振型为 结构整 体 振动 的值 即为 第一扭 转 ( 平动 )周 期 :3周 期 比计 算 :将第一 扭转周 )
型的数量 。该值取值太小不能正确反映模型应当 考虑的振型数量,使计算结果失真 ;取值太大, 不仅浪费时间, 还可能使计算结果发生畸变。 高 < 层建筑混凝土结构技术规程》5 1 1 2 . . 条规定, 抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构 的扭转效
最大地震力作用方 向是指地震沿着不同方 向作用 ,结构地震反映的大小也各不相 同,那么 必然存在某各角度使得 结构地震反应值最大的 最 不利地震作用方 向。设计软件可 以自动计算出 最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人

建筑结构常规计算步骤

建筑结构常规计算步骤

建筑结构常规计算步骤1.结构设计初步计算结构设计初步计算是建筑结构设计中的第一个步骤。

它是根据建筑的用途、布置和受力状况,初步确定结构体系、结构形式和结构材料,并进行初步计算。

在该步骤中需要进行以下计算:-确定设计荷载:根据建筑的功能、用途和规模,确定设计荷载,包括恒载、可变荷载等。

-计算建筑物的尺寸和荷载分布:通过确定建筑物的空间尺寸、布置和建筑系统,计算建筑物的尺寸和荷载分布。

-选择结构材料:根据建筑的类型和要求,选择合适的结构材料,如混凝土、钢筋混凝土、钢结构等。

-确定结构体系和结构形式:根据建筑的受力特点和要求,确定合适的结构体系和结构形式,并进行初步计算。

2.内力计算内力计算是结构设计的核心步骤之一、在这一步骤中,需要计算建筑结构在各个截面上的内力分布和大小,包括弯矩、剪力和轴力等。

-建立结构模型:首先,需要建立结构的有限元模型,将结构分解为若干个单元,并建立节点和单元之间的连接关系。

-针对每个单元,计算受力情况:根据建筑物的荷载和边界条件,通过有限元分析方法,计算每个单元的受力情况。

-计算构件截面上的内力:根据每个单元受力情况,计算构件截面上的内力,如弯矩、剪力和轴力等。

3.校核与验算校核与验算是为了验证结构的安全性和可行性,需要进行强度校核、刚度验算和稳定性验算等。

-强度校核:根据结构设计规范,对结构的构件(如柱、梁、墙等)进行强度校核,以确保结构满足承载力要求。

-刚度验算:根据结构设计规范,对结构的刚度进行验算,以确保结构满足变形限值的要求。

-稳定性验算:根据结构设计规范,对结构的稳定性进行验算,以确保结构在荷载作用下不发生失稳现象。

4.优化设计在校核与验算的基础上,可以进行优化设计,以满足经济性、美观性和可施工性的要求。

-结构形式优化:根据建筑的功能、用途和空间布置的要求,对结构的形式进行优化,以提高结构的经济性和美观性。

-结构材料优化:根据结构受力状况和建筑要求,对结构材料进行优化选择,以提高结构的经济性和可施工性。

建筑工程中的结构分析与设计

建筑工程中的结构分析与设计

建筑工程中的结构分析与设计建筑结构是指建筑物中承载和传递荷载的一种体系,其稳定性和安全性对于建筑物的性能至关重要。

在建筑工程中,结构分析与设计是一个重要的步骤,它涉及到计算和确定建筑结构的尺寸、形状和材料,以确保其在服役状态下能够承担各种荷载。

1. 结构分析结构分析是对建筑结构进行力学计算和分析的过程。

它通过应用静力学和动力学原理来确定结构在负载作用下的受力和变形情况。

在进行结构分析时,通常会采用有限元法或者其他数学方法来建立结构模型,并计算结构的应力、应变和位移等参数。

在结构分析过程中,首先需要收集建筑物的荷载信息,包括恒定荷载和变动荷载。

恒定荷载包括自重、建筑材料的重量等,而变动荷载包括风荷载、雪荷载、地震荷载等。

根据不同的荷载组合,可以计算出结构在不同工作状态下的受力情况。

2. 结构设计结构设计是根据结构分析的结果,确定建筑结构尺寸、形状和材料的过程。

在进行结构设计时,需要考虑结构的强度、刚度和稳定性等方面的要求,以确保结构在使用寿命内能够承担各种荷载,并满足安全性和可行性的要求。

结构设计通常分为两个阶段:初步设计和细部设计。

初步设计阶段包括确定结构的整体形式和尺寸,以及选择合适的结构材料。

细部设计阶段则涉及到具体的材料和构件的尺寸、布置和连接等细节。

在进行结构设计时,需要考虑结构的高效性和经济性。

即尽量减少材料的使用量和工程的成本,同时保证结构的可靠性和安全性。

3. 结构分析与设计的工具和方法在建筑工程中,结构分析与设计需要借助各种工具和方法来进行。

其中,计算机辅助工程软件是不可缺少的工具。

例如,有限元分析软件可以用于建立结构模型,进行分析和计算;结构设计软件可以辅助设计师进行结构尺寸和材料的选择。

此外,还有一些经验设计方法和规范可供参考。

例如,国家和地区的建筑设计规范可以为结构设计提供指导和限制;经验公式和数据手册可以用于快速估算结构参数。

4. 结构分析与设计的挑战在建筑工程中,结构分析与设计面临着一些挑战。

建筑工程的结构设计步骤

建筑工程的结构设计步骤

建筑工程的结构设计步骤1.需求分析和规划:结构设计始于对建筑物的需求和规划的分析。

这包括对建筑物用途、预算、地理条件、施工期限等的了解,并与建筑师进行沟通,确保结构设计符合建筑的整体要求。

2.初步设计:根据需求分析和规划,进行建筑结构的初步设计。

这一步骤通常包括选择合适的结构体系、确定结构类型(如框架结构、桁架结构等),以及进行初步的尺寸和荷载计算。

3.结构分析:在初步设计的基础上,进行结构的详细分析。

这包括对结构的强度、刚度、稳定性等进行计算和评估。

通过使用结构分析软件和数学模型,评估结构的性能和安全性,并进行必要的优化。

4.结构设计:根据结构分析的结果,进行结构的具体设计。

这包括制定结构荷载、进行细致的尺寸和截面设计、选择合适的建筑材料,并通过计算和验证来确保结构的安全性和可行性。

5.施工图设计:基于结构设计的结果,制定详细的施工图纸。

这些图纸包括结构的平面布置、截面细节、连接方式等,以供施工人员进行实际施工。

6.施工过程中的技术支持:结构设计师在施工过程中需提供必要的技术支持,包括解答施工中遇到的问题、监督结构的施工质量,并确保结构按照设计要求进行施工。

7.结构检测和验收:结构设计完成后,需进行结构检测和验收。

这包括对结构的质量、强度、刚度等进行检测,并评估结构是否符合相关规范和标准。

8.结构的使用和维护:完成结构的建设后,需要确保结构的正确使用和定期的维护,以保证结构的安全性和可持续性。

这包括加强结构的监测、提供必要的维护措施,并进行定期的结构检测和维护。

9.结构的改进与更新:随着时间的推移,建筑结构可能需要进行改进和更新,以适应新的需求和技术。

结构设计师需要根据实际情况进行重新设计和评估,以提高结构的性能和可持续性。

3D3S结构计算探讨

3D3S结构计算探讨

3D3S结构计算探讨3D3S结构计算是指在建筑工程中对三维钢结构进行力学分析和计算的过程。

这个过程主要用于确定钢结构的受力状态、设计要素和结构强度等,以确保结构的安全可靠。

本文将探讨3D3S结构计算的基本原理、软件工具以及应用实例等方面。

首先,我们来了解一下3D3S结构计算的基本原理。

3D3S结构计算主要依靠有限元分析方法和三维结构模型进行。

有限元分析是一种数值计算方法,可以将连续结构离散成有限个简单元素,在每个单元上进行数学计算,得到整个结构的力学特性。

而建立三维结构模型可以更直观地展示结构的几何形态和受力分布等信息。

在进行3D3S结构计算之前,需要进行结构的初步布置设计。

这就是确定结构的总体形态、基本布置以及所需的梁柱数量和位置等。

基于这些信息,可以建立起一个初步的三维结构模型,并在此基础上进行力学分析和计算。

在进行力学分析和计算时,需要明确结构的边界条件和荷载。

边界条件包括结构的支座位置和约束条件等,而荷载包括自重荷载、活载荷载以及其他特殊荷载等。

这些信息在进行力学计算时会被考虑在内,以得到结构在不同荷载下的受力情况。

在进行力学计算时,可以利用一些专业的计算软件进行。

目前市面上有许多钢结构计算软件可以选择,比如 SAP2000、ANSYS、STAAD.Pro等。

这些软件具有较强的计算能力和专业的分析功能,可以帮助工程师进行钢结构的力学分析和计算。

除了计算软件,近年来还出现了一些基于云计算的在线计算平台。

这些平台具有更强的计算能力和更方便的使用方式,可以大大提高计算效率和准确性。

此外,这些平台还提供了更加全面的计算结果分析,帮助工程师更好地理解和评估设计方案。

在实际的应用中,3D3S结构计算被广泛应用于各种建筑工程项目中。

它可以用于分析和计算各类结构,包括桥梁、大跨度屋盖结构、高层建筑等。

通过3D3S结构计算,工程师可以根据结构的受力情况,确定合理的材料使用、梁柱尺寸以及支撑方式等,以确保结构的安全可靠性。

高层建筑结构设计计算分析探讨

高层建筑结构设计计算分析探讨
之间 , 因此, 在 设计 中对于框 支柱 变形的控 制情况较 为理想 。 当进 行框 支柱 的剪力设计时 , 剪压 比的大小 不得超过0 . 1 5 , 跟根 据配筋 情况 确定 设计值 , 同时要乘 以1 . 1 的放大 系数。 柱 内的纵向配筋率低于 1 . 2 %, 而箍
2 . 结构 设 计技 术要 点 ( 1 ) 在 建筑结 构设 计 中, 应 当充分 考虑到结 构构 件的竖 向荷 载所 产生的竖 向变形 。 鉴于对 于承受较大 竖向荷载 的构件 , 其 会产生相应的 轴 向变形 , 当构件承受一定量 轴 向变形后, 会导 致连 续梁的 受弯状态 出 现不 同程 度的变 化, 尤其是 会明显减小连 续梁 中间支座 的负弯矩 。 另外 对于预 制构件 的下料 长度, 也应 当考虑到轴 向变形 的影响 , 设计人 员应 根据轴 向变形 的数值 , 对下料 长度进行 适当的调整。 ( 2 ) 在建 筑结构 的设计中, 应 当要考虑水平荷载的 作用。 尤其是对 于高层建 筑结 构来说 , 构件在 竖 向荷 载作用下 ( 如 恒载 、 活载) 会产生
全性 情况下, 还需 要考虑 到工程成 本 的要 求。 因此 , 对于 结构 设计人员 难以进行贯通 , 简体局部变 形部位 的竖 向荷 载相对较 大, 因此在设 计基 来说 , 需 要不断 结合工程 实践经 验, 针对不同结构 类型情况而采 取有效 础板 厚时, 考虑增加 筒体 四周 的板厚 , 其值取为1 . 5 m, 而其他部位 的板 的合理设 计方案 , 采取 相适应的结构 设计方法。 厚则取为1 . O m。 在本工程 中是采 用软 件进行 基础的计算 的, 计 算时基础 采用的计算 模型 为弹性 地基 梁板, 为了确保计算结构 的精确度 , 应 特别 注意各种先进技 术资料 的收集和整理 。 3 . 3 框 支层结构 的设计 ( 1 ) 框支柱 的设 计。 鉴于控 制框支柱 的轴压 比为0 . 6 , 本工程所 采 用的 框支 柱截面 形式 有多种, 为1 3 0 0 × 1 3 0 0 或1 3 0 0 × 2 3 0 0 等几 种红 形 式。 在设计 中, 通过 相应 的计算可知 , 全部 的框支 柱在 受力方面都较 为 合理 , 没有出现异常 的情况 , 轴压 比均满足低于0 . 6 的要求, 在O . 4 1 0 . 5 2

6米跨度梁高计算

6米跨度梁高计算

6米跨度梁高计算摘要:一、引言二、6 米跨度梁的基本概念1.梁的定义2.6 米跨度的意义三、6 米跨度梁的高计算方法1.混凝土梁高计算2.钢结构梁高计算四、6 米跨度梁高的影响因素1.梁的材料2.梁的截面形状3.梁的受力情况五、实际工程应用中的6 米跨度梁高计算1.设计原则2.设计步骤六、总结正文:一、引言在我国的建筑工程中,梁作为建筑结构的重要组成部分,其设计和计算一直是工程技术人员关注的焦点。

其中,6 米跨度梁由于其广泛的应用和特殊的结构特性,其高计算问题尤为重要。

本文将对6 米跨度梁的高计算进行详细探讨。

二、6 米跨度梁的基本概念1.梁的定义:梁是建筑结构中一种承受弯曲和剪切荷载的构件,通常用于跨越空间,将上部结构的荷载传递至下部结构。

2.6 米跨度的意义:6 米跨度是指梁在水平方向上的最大距离,这个参数反映了梁的跨越能力,是梁的重要结构特性。

三、6 米跨度梁的高计算方法1.混凝土梁高计算:通常采用规范中的计算公式,考虑梁的材料特性、截面形状、受力情况等多方面因素。

2.钢结构梁高计算:与混凝土梁类似,但在计算时还需考虑钢梁的截面模量、屈曲模量等因素。

四、6 米跨度梁高的影响因素1.梁的材料:不同的材料具有不同的弹性模量,从而影响梁的刚度和高度。

2.梁的截面形状:不同的截面形状会影响梁的抗弯性能和剪力分布,进而影响梁高。

3.梁的受力情况:梁所承受的荷载类型、大小和方向都会影响梁的高度计算。

五、实际工程应用中的6 米跨度梁高计算1.设计原则:在实际工程设计中,应根据梁的材料、截面形状、受力情况等因素,综合考虑,合理确定梁高。

2.设计步骤:首先,根据工程需要确定梁的跨度;然后,根据规范和设计原则计算梁高;最后,结合施工条件和预算要求,对梁高进行调整。

六、总结6 米跨度梁的高计算是建筑结构设计中的重要环节,需要综合考虑多种因素,才能得到合理的设计结果。

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新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。

如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。

以SATWE软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。

1.完成整体参数的正确设定计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。

但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。

这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。

(1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。

该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。

《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。

一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。

振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x,y向的有效质量系数是否大于0.9。

具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9,若小于0.9,可逐步加大振型个数,直到x,y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。

必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。

例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3倍。

如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。

(2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。

设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发祥该角度绝对值大于15度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。

(3)结构基本周期是计算风荷载的重要指标。

设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。

上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来,正确设置,否则其后的计算结果与实际差别很大。

2.确定整体结构的合理性整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。

新规范用于控制结构整体性的主要指标主要有:周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。

(1)周期比是控制结构扭转效应的重要指标。

它的目的是使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理,使结构不至出现过大的扭转。

也就是说,周期比不是要求就构足够结实,而是要求结构承载布局合理。

《高规》第4.3.5条对结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比的要求给出了规定。

如果周期比不满足规范的要求,说明该结构的扭转效应明显,设计人员需要增加结构周边构件的刚度,降低结构中间构件的刚度,以增大结构的整体抗扭刚度。

设计软件通常不直接给出结构的周期比,需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转(平动)周期。

以下介绍实用周期比计算方法:1)扭转周期与平动周期的判断:从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期,按周期值从大到小排列。

同理,将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列;2)第一周期的判断:从列队中选出数值最大的扭转(平动)周期,查看软件的“结构整体空间振动简图”,看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动,如果其仅仅引起局部振动,则不能作为第一扭转(平动)周期,要从队列中取出下一个周期进行考察,以此类推,直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转(平动)周期;3)周期比计算:将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。

(2)位移比(层间位移比)是控制结构平面不规则性的重要指标。

其限值在《建筑抗震设计规范》和《高规》中均有明确的规定,不再赘述。

需要指出的是,新规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作出的,如果在结构模型中设定了弹性板,则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”,以便计算出正确的位移比。

在位移比满足要求后,再去掉“对所有楼层强制采用刚性楼板假定的选择,以弹性楼板设定进行后续配筋计算。

此外,位移比的大小是判断结构是否规则的重要依据,对选择偶然偏心,单向地震,双向地震下的位移比,设计人员应正确选用。

(3)刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。

根据《抗震规范》和《高规》的要求,软件提供了三种刚度比的计算方式,分别是剪切刚度,剪弯刚度和地震力与相应的层间位移比。

正确认识这三种刚度比的计算方法和适用范围是刚度比计算的关键:1)剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定;2)剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构;3)地震力与层间位移比是执行《抗震规范》第3.4.2条和《高规》4.3.5条的相关规定,通常绝大多数工程都可以用此法计算刚度比,这也是软件的缺省方式。

(4)层间受剪承载力之比也是控制结构竖向不规则的重要指标。

其限值可参考《抗震规范》和《高规》的有关规定。

(5)刚重比是结构刚度与重力荷载之比。

它是控制结构整体稳定性的重要因素,也是影响重力二阶效的主要参数。

该值如果不满足要求,则可能引起结构失稳倒塌,应当引起设计人员的足够重视。

(6)剪重比是抗震设计中非常重要的参数。

规范之所以规定剪重比,主要是因为长期作用下,地震影响系数下降较快,由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。

而对于长周期结构,地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用,但采用振型分解法时无法对此作出准确的计算。

因此,出于安全考虑,规范规定了各楼层水平地震力的最小值,该值如果不满足要求,则说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位,必须进行调整。

除以上计算分析以外,设计软件还会按照规范的要求对整体结构地震作用进行调整,如最小地震剪力调整、特殊结构地震作用下内力调整、0.2Q0调整、强柱弱梁与强剪弱弯调整等等,因程序可以完成这些调整,就不再详述了。

3 对单构件作优化设计前几步主要是对结构整体合理性的计算和调整,这一步则主要进行结构单个构件内力和配筋计算,包括梁,柱,剪力墙轴压比计算,构件截面优化设计等。

(1)软件对混凝土梁计算显示超筋信息有以下情况:1)当梁的弯矩设计值M大于梁的极限承载弯矩Mu时,提示超筋;2)规范对混凝土受压区高度限制:四级及非抗震:ξ≤ξb二、三级:ξ≤0.35(计算时取AS ’=0.3 AS)一级:ξ≤0.25(计算时取AS ’=0.5 AS)当ξ不满足以上要求时,程序提示超筋;3)《抗震规范》要求梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率2.5%,当大于此值时,提示超筋;4)混凝土梁斜截面计算要满足最小截面的要求,如不满足则提示超筋。

(2)剪力墙超筋分三种情况:1)剪力墙暗柱超筋:软件给出的暗柱最大配筋率是按照4%控制的,而各规范均要求剪力墙主筋的配筋面积以边缘构件方式给出,没有最大配筋率。

所以程序给出的剪力墙超筋是警告信息,设计人员可以酌情考虑;2)剪力墙水平筋超筋则说明该结构抗剪不够,应予以调整;3)剪力墙连梁超筋大多数情况下是在水平地震力作用下抗剪不够。

规范中规定允许对剪力墙连梁刚度进行折减,折减后的剪力墙连梁在地震作用下基本上都会出现塑性变形,即连梁开裂。

设计人员在进行剪力墙连梁设计时,还应考虑其配筋是否满足正常状态下极限承载力的要求。

(3)柱轴压比计算:柱轴压比的计算在《高规》和《抗震规范》中的规定并不完全一样,《抗震规范》第6.3.7条规定,计算轴压比的柱轴力设计值既包括地震组合,也包括非地震组合,而《高规》第6.4.2条规定,计算轴压比的柱轴力设计值仅考虑地震作用组合下的柱轴力。

软件在计算柱轴压比时,当工程考虑地震作用,程序仅取地震作用组合下的的柱轴力设计值计算;当该工程不考虑地震作用时,程序才取非地震作用组合下的柱轴力设计值计算。

因此设计人员会发现,对于同一个工程,计算地震力和不计算地震力其柱轴压比结果会不一样。

(4)剪力墙轴压比计算:为了控制在地震力作用下结构的延性,新的《高规》和《抗震规范》对剪力墙均提出了轴压比的计算要求。

需要指出的是,软件在计算断指剪力墙轴压比时,是按单向计算的,这与《高规》中规定的短肢剪力墙轴压比按双向计算有所不同,设计人员可以酌情考虑。

(5)构件截面优化设计:计算结构不超筋,并不表示构件初始设置的截面和形状合理,设计人员还应进行构件优化设计,使构件在保证受力要求的德条件下截面的大小和形状合理,并节省材料。

但需要注意的是,在进行截面优化设计时,应以保证整体结构合理性为前提,因为构件截面的大小直接影响到结构的刚度,从而对整体结构的周期、位移、地震力等一系列参数产生影响,不可盲目减小构件截面尺寸,使结构整体安全性降低。

4. 满足规范抗震措施的要求在施工图设计阶段,还必须满足规范规定的抗震措施要求。

《混凝土规范》、《高规》和《抗震规范》对结构的构造提出了非常详尽的规定,这些措施是很多震害调查和抗震设计经验的总结,也是保证结构安全的最后一道防线,设计人员不可麻痹大意。

(1)设计软件进行施工图配筋计算时,要求输入合理的归并系数、支座方式、钢筋选筋库等,如一次计算结果不满意,要进行多次试算和调整。

(2)生成施工图以前,要认真输入出图参数,如梁柱钢筋最小直径、框架顶角处配筋方式、梁挑耳形式、柱纵筋搭接方式,箍筋形式,钢筋放大系数等,以便生成符合需要的施工图。

软件可以根据允许裂缝宽度自动选筋,还可以考虑支座宽度对裂缝宽度的影响。

(3)施工图生成以后,设计人员还应仔细验证各特殊或薄弱部位构件的最小纵筋直径、最小配筋率、最小配箍率、箍筋加密区长度、钢筋搭接锚固长度、配筋方式等是否满足规范规定的抗震措施要求。

规范这一部分的要求往往是以黑体字写出,属于强制执行条文,万万不可以掉以轻心。

(4)最后设计人员还应根据工程的实际情况,对计算机生成的配筋结果作合理性审核,如钢筋排数、直径、架构等,如不符合工程需要或不便于施工,还要做最后的调整计算。

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