结构的计算步骤
建筑物的结构计算方法介绍
建筑物的结构计算方法介绍在建筑设计和施工中,结构计算是至关重要的环节。
它涉及到建筑物的安全、经济和持久性。
下面,我们将详细介绍建筑物的结构计算方法。
一、静力计算方法静力计算方法是基于静力荷载作用的建筑物结构计算方法。
这种方法主要考虑建筑物在静力荷载作用下的内力和变形。
通过这种方法,可以确定建筑物的承载能力和稳定性。
静力计算方法主要包括以下步骤:1. 确定结构体系和受力状态,包括荷载类型、大小和作用位置;2. 建立结构计算简图,包括结构的几何形状、支承条件和材料特性;3. 计算结构内力和变形,包括弯矩、剪力和轴力等,以及位移和挠度;4. 对计算结果进行校核和调整,确保结构安全性和稳定性。
二、弹性分析方法弹性分析方法是一种基于弹性力学原理的结构计算方法。
这种方法主要考虑建筑物在各种外力作用下的弹性响应。
通过这种方法,可以预测建筑物的振动、位移和应力等响应。
弹性分析方法主要包括以下步骤:1. 确定结构体系和受力状态,包括地震、风载和车辆等作用;2. 建立结构弹性力学模型,包括杆系模型、有限元模型等;3. 进行弹性分析,包括模态分析、响应谱分析和时程分析等;4. 对计算结果进行校核和调整,确保结构安全性和稳定性。
三、塑性分析方法塑性分析方法是一种基于塑性力学原理的结构计算方法。
这种方法主要考虑建筑物在超过其承载能力时发生的塑性变形。
通过这种方法,可以预测建筑物的极限承载能力和倒塌过程。
塑性分析方法主要包括以下步骤:1. 确定结构体系和受力状态,包括地震、爆炸和车辆等作用;2. 建立结构塑性力学模型,包括弹塑性模型、损伤模型等;3. 进行塑性分析,包括极限承载能力分析和倒塌过程分析等;4. 对计算结果进行校核和调整,确保结构安全性和稳定性。
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。
钢结构的计算方法
钢结构计算(我的计算方法,仅供参考)1、先算预埋件:以套计算以吨位计算:长度×该规格的理论重量2、钢柱:柱底板、节点板、牛腿并入钢柱,高强螺栓以套计算,理论重量×长度×榀数翼缘板=(钢柱顶标高-柱底板板底标高)*翼缘板宽度*翼缘板的理论重量腹板=(钢柱顶标高-柱底板板底标高)*(此腹板截面高度-两块翼缘板厚度)*腹板的理论重量3、钢梁:节点并入钢梁,高强螺栓以套计算4、檩条:C型:理论重量×(单根总长度+两端各加0.4)×根数Z型:理论重量×(各轴线段搭接+搭接长度)×根数檩托板计算,并入钢梁,普通螺栓以套计算具体详见节点图5、隅撑:长度=(钢梁的高度h+檩条的高度之和)×√2,理论重量×长度×个数包含节点板普通螺栓以套计算6、系杆:轴线间长度×理论重量,包含节点板普通螺栓以套计算7、拉条:直拉条=(檩条间距+两端各加50mm)×该规格的理论重量斜拉条=√(檩条间距的平方+水平距离的平方)×该规格的理论重量撑杆=檩条间距×该规格的理论重量普通螺母以套计算,一根拉条有两个螺母8、水平支撑:斜长=(开间长度a2+进深长度b2)的算数平方根,重量=长度×该规格的理论重量包含节点板普通螺栓以套计算9、柱间支撑:(同水平支撑)10、圆钢理论重量=0.00617*d2钢板理论重量=7.85*t角钢理论重量(kg/m)=0.00795* t*(2 b-t)或者可以查五金手册〕圆管理论重量(kg/m)=0.02466*壁厚*(钢管直径-壁厚)槽钢理论重量(kg/m) =(h+2b- 2t)*t*0.00785〕。
混凝土结构计算书
混凝土结构计算书混凝土结构是一种广泛应用于建筑工程中的结构形式,具有良好的承载能力和耐久性。
在设计和施工过程中,为了确保结构的安全和稳定,需要进行混凝土结构的计算。
本文将介绍混凝土结构计算的基本原理和步骤,并对其中的一些关键要点进行详细解析。
一、混凝土结构计算的基本原理混凝土结构的计算是通过对结构的静力学和材料力学进行分析,来确定结构的受力状态和变形情况。
在计算过程中,需要考虑结构的荷载作用、材料的力学性能和结构的几何形状等因素,以确保结构在使用和设计寿命内具有足够的安全性和稳定性。
二、混凝土结构计算的步骤1. 确定结构的荷载:根据建筑物的用途和规模,确定结构所受的荷载类型和大小。
常见的荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。
2. 确定结构的几何形状:根据建筑物的布置和功能需求,确定结构的几何形状和尺寸。
包括结构的平面布置、柱、梁、板等的截面形状和尺寸。
3. 确定材料的力学性能:根据混凝土和钢筋的材料特性,确定其力学性能参数,如混凝土的抗压强度、钢筋的屈服强度等。
4. 进行静力学分析:根据结构的几何形状、荷载和材料性能,进行静力学分析,确定结构的受力状态和内力大小。
5. 进行构件设计:根据结构的受力状态和内力大小,进行构件的尺寸和配筋设计。
根据混凝土和钢筋的受力性能,确定构件的尺寸和配筋要求,以确保构件的受力性能满足设计要求。
6. 进行整体稳定性分析:对整个结构进行整体稳定性分析,以确保结构在荷载作用下的整体稳定性。
包括对结构的抗侧扭、抗倾覆、抗滑移等进行分析。
三、混凝土结构计算的关键要点解析1. 混凝土强度的确定:混凝土的抗压强度是混凝土结构计算中的重要参数。
根据混凝土的设计强度等级和强度检验结果,确定混凝土的抗压强度。
2. 钢筋的选取:钢筋在混凝土结构中起到增强混凝土受力能力的作用。
根据结构的受力状态和要求的变形性能,选取合适的钢筋种类和截面积。
3. 构件的尺寸设计:在进行构件的尺寸设计时,需要考虑构件的受力性能、施工工艺和经济性等因素。
建筑工程的结构计算
基于大量数据建立的结构计算模型,能够更好地反映结构的真实行为。通过机器学习算法,可以从大量数据中提取有用的信息,优化结构设计和分析过程。
绿色建筑的结构设计应注重节能减排,通过优化结构和材料选择,降低建筑物的能耗和排放。同时,结构计算也应考虑建筑物的环境影响,如对自然资源的利用和对生态系统的保护。
汇报人:可编辑
2024-01-03
建筑工程的结构计算
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Contents
目录
建筑工程结构计算概述建筑工程结构计算的主要内容建筑工程结构计算的常用方法建筑工程结构计算的案例分析建筑工程结构计算的未来发展
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建筑工程结构计算概述
结构计算是建筑工程中一项重要的环节,主要涉及对建筑结构的受力分析、内力计算和稳定性评估。
要点一
要点二
详细描述
离散元法常用于模拟具有大量离散化单元的复杂系统,如土壤和岩石的力学行为。在建筑工程中,它可以用于分析结构的稳定性、地震响应和破坏机制等问题。离散元法能够提供对结构内部应力和变形的详细信息,有助于深入了解结构的性能和安全性。
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建筑工程结构计算的案例分析
总结词:高层建筑的结构计算需要考虑多种因素,如风载、地震作用、建筑高度等,以确保建筑的安全性和稳定性。
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建筑工程结构计算的常用方法
有限元法是一种将连续的求解域离散为有限个小的、相互连接的单元,通过这些单元的集合来逼近整个求解域的数值方法。
有限元法广泛应用于各种工程领域,如结构分析、流体动力学和热传导等。它通过将复杂的结构或系统分解为更简单的子系统,使得数值计算变得可行。在建筑工程中,有限元法用于分析结构的应力、应变和位移等参数,以评估结构的稳定性和安全性。
总结词
04-讲义:1.3 结构的计算简图
第三节结构的计算简图工程实际结构十分复杂,完全按照原结构的实际情况进行力学分析是不可能的,也是没必要的。
因此,为了便于计算,在对实际结构进行力学计算之前,必须对其加以简化,在保证能反映结构主要受力和变形特征的前提下,略去一些次要因素,这样会大大简化计算。
这种经合理简化,能反映原结构基本受力和变形特性的简化力学模型,称为结构的计算简图。
结构计算简图的选取是力学分析的基础,其确定原则主要考虑以下两点:一是计算简图要尽可能符合实际情况,即计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形特征;二是计算简图要尽可能简单,对结构的内力和变形影响较小的次要因素,可以较大程度地简化甚至忽略,使计算大大简化。
对于一个实际结构来说,根据上述原则得到的计算简图可能不止一个。
这就要求要有一定的结构计算经验,并且要善于比较各个不同因素的相对重要性,抓住主要矛盾,准确而果断地选定结构的计算简图。
在一些比较复杂的情况中,为了适应不同精度要求,对于同一结构还可以采用不同的计算简图。
例如,在初步选定杆件截面时,可以采用比较简单粗糙的计算简图,而在最后计算时则采用比较复杂精确的计算简图。
将实际杆件结构简化为计算简图,一般可从以下六个方面进行逐一简化。
一、结构体系的简化实际工程结构都是由各部分相互连接形成的一个空间整体,以承受各个方向可能出现的荷载,也就是说实际工程结构都是空间结构。
但在大多数情况下,这种空间结构通常可忽略一些次要的空间约束而将其看成是多个平面结构的组合,从而将其简化成平面结构来计算。
图1-5 单层厂房结构体系的简化(a)单层厂房空间示意图(b)厂房平面结构图1-5(a)为一钢筋混凝土单层厂房结构空间示意图。
屋架和柱都是预制的,屋架与柱的连接是通过将屋架端部和柱顶的预埋钢板进行焊接实现的。
屋架上铺有屋面板。
厂房结构是由一系列由屋架、柱和基础组成的结构(图中阴影部分),沿厂房的纵向有规律地排列起来,再由屋面板等纵向构件连接形成的空间结构。
《结构力学》第1章:结构的计算简图
超静定结构分析方法
力法
力法是以多余约束力为基 本未知量,通过建立和求 解力法方程来求解超静定 结构的方法。
位移法
位移法是以节点位移为基 本未知量,通过建立和求 解位移法方程来求解超静 定结构的方法。
混合法
混合法是结合力法和位移 法的优点,同时以多余约 束力和节点位移为基本未 知量进行求解的方法。
超静定结构计算简图绘制
明确计算目的
在绘制结构计算简图之前,需要明确计算的目的 和要求,从而确定需要简化的结构和保留的细节 。
保持结构几何不变性
在简化结构时,需要保持结构的几何不变性,即 简化后的结构在几何形状上应与原结构保持一致 。
合理简化结构
在绘制结构计算简图时,需要对结构进行合理的 简化,忽略对计算结果影响较小的细节,突出主 要受力构件和节点。
01
深入研究结构力学的基本原理和方法,为结构计算简图的发展
提供坚实的理论基础。
推动技术创新与应用
02
鼓励和支持新技术、新方法的研究与应用,提高结构计算简图
的精度和效率。
加强人才培养与交流
03
重视结构力学领域的人才培养和技术交流,推动行业技术的不
断进步和发展。
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机械工程中的应用
确定机械零件的承载能力和变形特性
通过结构计算简图,可以对机械零件进行受力分析,从而确定零件在不同荷载作用下的承载能力 和变形特性,为机械设计和制造提供依据。
优化机械设计方案
利用结构计算简图,可以对不同的机械设计方案进行比较和分析,从而选择最优的设计方案,提 高机械的可靠性和经济性。
未来展望与挑战
展望
未来结构计算简图将更加注重实时性、动态性和可视化,能够更好地模拟实际结 构的受力情况和变形过程,为工程设计和施工提供更加可靠的依据。
二级结构师辅导结构设计计算步骤
二级结构师辅导结构设计计算步骤
一、结构设计计算步骤:
1.确定设计要求:根据结构的功能要求、经济性和施工条件确定设计要求和结构的类型;
2.了解结构的工况:了解结构所处的环境和基础条件以及结构的使用条件;
3.分析计算结构的基本参数:确定满足设计要求的结构的基本参数,包括构件的截面尺寸、墙体的厚度、材料的型号、荷载的类别及作用方向等;
4.确定结构的位移要求:根据结构的功能及使用环境,确定各个构件的位移限值;
5.确定结构的稳定控制要求:根据结构的特征及经济性要求,确定结构的稳定方式和防火要求;
6.确定构件的抗震要求:根据结构的工况及经济性要求,确定构件的抗震要求;
7.计算结构各种荷载的变形:根据结构的类型及荷载的型式,计算结构的变形以确定在承受正常荷载时所受的构件应力情况;
8.计算抗震荷载及构件应力:根据抗震要求,计算抗震荷载以确定在承受地震荷载时的构件应力情况;
9.确定结构的稳定性:根据结构的数据及受力状况确定结构的整体稳定性;。
结构计算步骤实例
结构设计1.1 设计资料1.工程名称:邵阳县石齐中学教学楼楼设计。
2.工程概况:建筑面积为3040m2,主体五层,结构形式为框架结构层高3.6m,室内外高差为0.45m。
3.地质条件:土层分布为:a层:杂填土和腐殖土,厚约0.6m ;b层:褐色粘土,厚约0.6~5.5m ;c层:岩石,5.5m以下,4.基本风压W=0.35kN/m2,地面粗躁程度为B类,地基承载力标准值为270kpa。
1.2 结构设计方案及布置框架结构具有建筑平面布置灵活,室内空间大的优点,本次设计的教学楼采用钢筋混凝土框架结构。
它是由梁,柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。
墙体只给围护和隔断作用。
按结构布置不同,框架结构可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置方案。
本次设计的教学楼采用横向承重方案,竖向荷载主要由横向框架承担,楼板为现浇混凝土楼板,横向框架还要承受横向的水平风载。
在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接,这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架,承受平行于房屋纵向的水平风荷载。
1.3 结构缝的设置在结构总体布置中,为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响,可以设置沉降缝、伸缩缝将结构分成若干独立的单元。
当房屋既需要设沉降缝,又需要设伸缩缝,沉降缝可以兼做伸缩缝,两缝合并设置。
其沉降缝和伸缩缝均应该符合建筑规范要求,并进可能做到多缝合一。
1.4 框架计算单元的确定3.4.1 计算单元一榀计算框架的选取如图1.1所示。
图1.1 框架计算单元简图1.4.2 框架梁、柱截面尺寸估算1 计算单元取相邻两个柱距的1/2宽作为计算单元,如上图阴影所示。
2 框架几何尺寸(1)框架截面尺寸(a)横向框架梁h=(1/8~1/14)l=(1/8~1/14)×6600=471~825mm;取h=600mm;b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×600=200~300mm;取b=300mm;取b×h=300mm×600mm。
结构的计算简图
刚结点的特征是结点对与之相连的各杆件的转 动有约束作用,转动时各杆间的夹角保持不变,杆 端除产生轴力和剪力外,还产生弯矩,同时某杆件 上的弯矩也可以通过结点全部传递给其它杆件,如 图15.2(b)所示。
组合结点是由两种不同的结点组合而成的一种 结点,这种结点的一部分具有铰结点的特征,而另 一部分具有刚结点的性质。如图15.2(c)所示。
15.1.1.3 支座的简化
结构构件与其支承物间的连接装置就是支座。在 对支座简化时,一般忽略支座与构件接触面间摩擦以 及接触面大小的影响,认为支座与杆件是以一支承点 (即反力的合力作用点)连接起来的。
支座根据实际构造和约束特点可分为以下几种。 (1) 固定铰支座(简称铰支座) 如图15.3(a)所示的结构,预制柱插入杯形基础, 四周用沥青麻丝填实。
【例15.1】现浇整体式框架结构的结构体系的简化。
如图15.1(a)所示的框架结构是由横向框架和纵向框架 组成的空间结构,要精确计算其内力是十分困难的。为了 简化计算通常忽略它们之间的空间联系,而将空间结构体 系简化为横向和纵向平面框架计算,并取出具有代表性的 一榀或几榀框架作为计算单元。
一般可取纵向边框架、纵向中框架、横向边框架和横 向中框架共四榀作为计算单元。如图15.1(b)、(c)所示。
图15.1
15.1.1.2 结点的简化
结构中,把各个杆件连接在一起的区域称为结点, 通常根据其实际构造和结构受力特点,分为铰结点、 刚结点和组合结点三种。
铰结点的特点是与铰相连的各杆件可以分别绕该 铰做自由转动,不存在结点对杆的约束,即由于转动 在杆端不会产生力矩,也不会传递力矩,只能传递轴 力和剪力,一般用小圆圈表示,如图15.2(a)所示。
(2) 可动铰支座
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。
结构计算步骤、计算结果查看
结构计算步骤、结果查看摘要:本文总结了用pkpm进行结构计算时的步骤及控制要点,总结了混凝土梁、混凝土柱、异性柱、墙柱及墙梁的计算结果说明,最后总结了局部坐标轴下构件内力正向示意图。
本文总结于深圳建筑设计院黄警顽编写的“抗震结构设计计算问题(2006.06)”、pkpm 说明书及网上论坛。
共6页。
2012-1-10----2012-1-291.结构计算时的步骤及控制要点:1.1如果结构竖向较规则,第一次试算时,可只建一个结构标准层,待结构的周期比,位移比,剪重比,刚度比等满足要求后,再添加其它标准层,这样可以减小建模过程中重复修改,加快建模速度。
1.2.先由周期和剪重比判断是刚了还是柔了,再做加减法+调整结构布置。
2.Satwe计算结果查看+内力方向2.1.混凝土梁:其中:As1、As2、As3为梁上部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm2);Asm1、Asm2、Asm3表示梁下部(负弯矩)左支座、跨中、右支座的配筋面积(cm2);Asv表示梁在Sb范围内的箍筋面积(cm2),取抗剪箍筋Asv与剪扭箍筋Astv的大值;Ast表示梁受扭所需要的纵筋面积(cm2);Ast1表示梁受扭所需要周边箍筋的单根钢筋的面积(cm2)。
G,TV分别为箍筋和剪扭配筋标志。
2.1.1.梁配筋计算说明:a:对于配筋率大于1%的截面,程序自动按双排筋计算;此时,保护层取60mm。
b:当按双排筋计算还超限时,程序自动考虑压筋作用,按双筋方式配筋。
c:各截面的箍筋都是按用户输入的箍筋间距计算的,并按沿梁全长箍筋的面积配箍率要求控制。
若输入的箍筋间距为加密区间距,则加密区的箍筋计算结果可直接参考使用,如果非加密区与加密区的箍筋间距不同,则应按非加密区箍筋间距对计算结果进行换算。
若输入的箍筋间距为非加密区间距,则非加密区的箍筋计算结果可直接参考使用,如果加密区与非加密区的箍筋间距不同,则应按加密区箍筋间距对计算结果进行换算。
SAP2000结构计算的基本步骤0912
1.确定结构计算的计算简图和相关原始 数据
(1)结构所采用的材料(钢材或钢筋混凝土) (2)截面形式(矩形或圆形) (3)荷载类型 (4)结构分析类型(静力或动力)
见下面三跨连续梁的示例。
连续梁分析
三跨连续梁 两次超静定
荷载工况:
1 均布荷载
2 温度差 t 50 C
3 最右边的支座下沉0.1m 箱形截面
8 2
E 2.110 kN / m
连续梁分析
一次超静定
荷载工况:
1 均布荷载
2 温度差 t 50 C
3 最右边的支座下沉0.1m 箱形截面
8 2
E 2.110 kN / m
连续梁分析
静定结构
荷载工况:
1 均布荷载
2 温度差 t 50 C
3 最右边的支座下沉0.1m 箱计算模型 (1)选择计算量纲(即单位) (2)从SAP2000→文件→新模板→梁
1.在对话框中输入跨数、跨长(步骤1)
2.可对坐标点编辑(步骤2、3)
去掉中间的多余支座
3.定义单元的材料特性 →定义→材料→STELL→修改/显示材料
步骤:用鼠标选中欲施加的单元或结点,点击定义菜 单,按工况逐一进行。 选中对象→定义菜单→结点(或框架)→荷载类型
(1)施加全梁的均布荷载的步骤如下
(2)施加单元的温度荷载
(3)施加支座移动的影响
三个荷载工况输入完毕
9.点击结构分析菜单,求解线性方程组
10.点击显示菜单,绘制内力图
满跨均布荷载计算简图、变形图、弯矩图及剪力图
温度作用下的变形图、弯矩图及剪力图
支座移动下的变形图、弯矩图及剪力图
4.定义单元的截面特性 →定义→框架截面→Add Box/Tube→添加新特性
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。
结构力学(1-2-1)--1-2结构力学计算简图及简化要点
结构的计算简图及简化要点Computing Models of Structures and the Main Point of Their Simplification 1.2 结构的计算简图及简化要点教学目标:教学内容:n 结构体系的简化 n 杆件的简化n 杆件间连接的简化n 结构与基础间连接的简化n 荷载的简化n 材料性质的简化n 了解简化原则。
n 理解杆件、结点、支座、荷载等的简化方法。
1. 定义与原则结构计算简图的定义:用一个简化的图形来代替实际结构选取计算简图的原则:反映实际 便于计算空间结构平面结构计算简图2. 简化方法Ø杆件的简化Ø杆件间连接的简化Ø结构与基础间连接的简化Ø荷载的简化计算简图Ø 杆件简化杆件——用轴线表示;杆件连接区——用结点表示;杆长——用结点间的距离表示;荷载——作用点移到轴线上。
计算简图Ø 杆件间连接的简化杆件间连接区简化为结点(铰结点和刚结点)(1) 铰结点(Hinge joint):被连接的杆件在连接处不能相对移动,但可相对转动。
(2) 刚结点(Rigid joint)被连接的杆件在连接处既不能相对移动,又不能相对转动。
预埋钢板焊缝柱屋架柱计算简图梁2. 简化方法Ø 结构与基础间连接的简化结构与基础的连接区简化为支座(support)按受力特征,一般简化为以下四种情况:(1) 滚轴支座(2) 铰支座(3) 定向支座(4) 固定支座(1) 滚轴支座梁 砖墙F y 被支承的部分可以转动和水平移动,但不能竖向移动。
计算简图:用一根支杆表示。
砖墙 (2) 铰支座梁被支承的部分可以转动,但不能移动。
计算简图:用两根相交的支杆表示。
F y F x(3) 定向支座M被支承的部分不能转动,但可以沿一个方向平行滑动。
计算简图:用两根平行支杆表示。
Fy(4) 固定支座M被支承的部分完全被固定。
计算简图:按图表示。
结构计算步骤及控制点计算步骤
6.竖向构件轴压比比控制
7.剪力墙的局部稳定控制
8.梁柱节点核心区抗剪承载力验算
4.绘制施工图
结构构造
抗震构造措施
1.钢筋最大最小直径限制
2.镐筋最大最小间距要求
3.最小配筋配箍率要求
4重要部位的加强和明显不合理部份局部调整。
5.按总刚分析;
6.短肢墙多时定为短肢墙结构
1.振型组合数→有效质量参予系数>0.9吗?→否则增加
2.最大地震力作用方向角→θ0-θm>150?→是,输入θ0=θm,附加方向角θ0=0.
3.结构自振周期,输入值与计算值相差>10%时,按计算值改输入值.
4.查看三维振型图,确定裙房参予整体计算范围→修正计算简图
2.层位移比控制; [ΔUm/ΔUa,Um/ Ua]≤1.2→否,按双向地震重算
3.侧向刚度比控制;要求见后;不满足时程序自动定义为薄弱层.
4.层受剪承载力控制; Qi/Qi+1<[0.65(0.75)]?否,修改结构布置
0.65(0.75)≤Qi/Qi+1<0.8?→否,强制指定为薄弱层;(注:括号中数据B级高层)
5.短肢墙墙承担的抗倾覆力矩比例<40%?→是,改为一般剪力墙结构
短肢墙墙承担的抗倾覆力矩比例>50%?→是,规范不许,修改设计
6.框剪结构框架承担抗倾覆力矩>50%?→是,框架抗震等级按框架结构定;若为多层结构,可定义为框架结构定义抗震等级和计算,抗震墙作为次要抗侧力构件,其抗震等级可降一级。[11]
2.计算二
(一次或多次)
判定整结构的合理性(平面和竖向规则性控制)
1.地震方向角θ0=0,θm;
2.单(双)向地震+平扭耦连;
(完整版)建筑结构常规计算步骤
计算步骤 1、建模
步骤目标 建模或计算条件
控制条件及处理
几何荷载模型 整体建模 1、 地震方向角
1、 符合原结构传力关系; 2、符合原结构的边界条件; 3、符合采用程序的假定条件。 1、 振型组合数:有效质量参与系数>0.9,否则增加振型数量
方向角与整体坐标系夹角绝对值θ≥15°, 对称输入附加方向角±θ
2、取消强制性全 3、构件正截面承载力验算
楼强制性刚性 4、构件最大配筋率控制
定义需要的弹 5、纯弯和偏心构件受压区高度限制
性板
6、竖向构件轴压比控制
3、总刚分析 7、剪力墙的局部稳定控制
3、计算三 构件优化
3、计算三
构件优化
4、对特殊构件人 8、梁柱节点核心区抗剪承载力验算
工指定
9、轴压比
计算步骤
+平扭耦连 3、结构自振周期,按计算修正
3、不考虑 偶然偏心
4、查三维振型图,确定裙房参与整体计算范围, 修正计算简图
4、不强制
5、短肢剪力墙承担基倾覆力矩比例(40%~50%),
全楼刚性隔板
<40%为一般剪力墙结构;> 50%增加剪力墙数量及长度
5、总刚分析 6、框架-剪力墙结构框架承担的倾覆力矩
步骤目标
建模或计算条件
控制条件及处理
1、钢筋直径限制 2、钢筋间距限制 3、最小配筋率 4、重要部位的加强和明显不合理部分的局部调整
4、绘制 施工图
结构构造
抗震构造 延 性破坏构造
4、强制
7、位移角
全楼刚性隔板
5、侧刚分析
6、按计算一的结
2、计算二
整体结构的合 理性
果确定的结构 体系
结构综合计算手册
结构综合计算手册第一章引言结构工程是一门综合性的学科,涉及到建筑物的力学、材料、力学计算等多个方面。
为了确保结构的安全性和稳定性,在设计和施工过程中需要进行各种计算。
本手册旨在提供一个全面、系统的结构综合计算指南,帮助工程师和技术人员有效完成结构计算工作。
第二章结构计算基础2.1 结构力学原理结构计算的基础是结构力学原理。
结构力学包括静力学和动力学两个方面。
静力学研究结构在平衡状态下受力的关系,而动力学研究结构在受到外界力作用时的响应。
2.2 结构材料和荷载特性结构材料是决定结构性能的关键因素之一。
常用的结构材料包括钢材、混凝土和木材等。
在进行结构计算时,需要考虑材料的强度、刚度和稳定性等各种性质。
同时,荷载特性也是结构计算不可忽视的因素,包括静态荷载和动态荷载等。
2.3 结构计算方法结构计算方法包括解析方法和数值计算方法。
解析方法主要应用于简单结构的计算,通过解析解得到结构的受力状况。
数值计算方法适用于复杂结构的计算,通过数值模拟和迭代计算来获取结构的响应。
第三章结构计算步骤3.1 结构建模与分析结构建模是结构计算的第一步,将实际结构转化为计算模型。
建模包括选择适当的单元类型、确定节点位置和连杆关系等。
建模完成后,可以进行结构的静力和动力分析,计算出结构产生的受力情况。
3.2 受力计算与设计在受力计算与设计阶段,根据结构的受力情况求解内力和应力。
对于钢结构,需要计算各个构件的截面尺寸和抗弯承载力。
对于混凝土结构,需要计算构件的配筋和受力性能。
3.3 结构稳定性分析结构稳定性是指结构在受到外界力作用时不发生失稳和破坏的能力。
常见的稳定性问题包括屈曲、扭转和侧扭等。
稳定性分析可以通过解析方法和数值计算方法进行。
3.4 结构优化设计结构优化设计的目标是在满足结构强度和稳定性要求的前提下,尽可能减少结构的材料消耗和重量。
常见的优化设计方法包括材料优化、截面优化和形状优化等。
第四章结构计算实例4.1 钢结构计算实例以某钢结构框架为例,介绍钢结构计算的具体步骤和方法。
结构的计算简图
(1)铰结点 铰结点的特征是所连各杆都可以绕结点自由转动,
即在结点处各杆之间的夹角可以改变。
(2)刚结点 刚结点的特征是所连各杆不能绕结点作相对转
动,即各杆之间的夹角在变形前后保持不变。
●当一个结点同时具有以上两种结点的特征时, 称为组合结点,即在结点处有些杆件为铰接,同时也 有些杆件为刚性连接。
建筑力学
结构的计算简图
结构的计算简图
1.1 结构计算简图的概念
工程中结构的实际构造比较复杂,其受力及变形情 况也比较复杂,完全按照结构的实际工作状态进行分析往 往是困难的。因此,在进行力学计算前,必须先将实际结 构加以简化,分清结构受力、变形的主次,抓住主要因素, 忽略一些次要因素,将实际结构抽象为既能反映结构的实 际受力和变形特点又便于计算的理想模型,称为结构的计 算简图。
建筑力学
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1.2 杆件结构的简化
1. 结构的简化
结构的简化包括两方面的内容:一个是结构体系 的简化,另一个是结构中杆件的简化。结构体系的简 化是把有些实际空间整体的结构,简化或分解为若干 平面结构;杆件则用其轴线表示,直杆简化为直线, 曲杆简化为曲线。
2. 结点的简化
结构中各杆件间的相互连接处称为结点。结点 可简化为以下两种基本类型。
这样就可不考虑结构整体的空间作用,把一个 空间结构简化为若干个彼此独立的平面结构来进行 分析、计算。
2) 构件的简化。 立柱因上下截面不同, 可用粗细不同的两段轴线 表示。屋架因其平面内刚 度很大,可简化为一刚度 为无限大的直杆。
3) 结点与支座的简化。 屋架与柱顶通常采用 螺栓连接或焊接,可视 为铰结点。立柱下端与 基础连接牢固,嵌入较 深,可简化为固定端支 座。
4) 荷载的简化。
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结构计算步骤
一:前期准备工作:
1:拿到建筑方案后,根据建筑物的使用功能,依据高层规范第四章以及抗震规范的有关内容,(建筑物的最大适用高度、建筑物的高宽比、以及细部尺寸等,错层、连体、加强层、转换层登几种不利得结构形式中最多采用两种。
)选择安全、经济、合理的结构形式。
框架、框剪、剪力墙、混合结构以及筒体等。
2:进行计算前的前期准备工作,仔细研读地质报告,必要时通过多方讨论采用合理得基础形式。
防震缝、伸缩缝、沉降缝的划分是否合理。
(注意防震缝需要计算确定)明确结构计算的一些参数如:设防烈度、抗震等级、修正后的基本风压(在基本风压标准值的基础上需要调整)、各个不同功能的活荷载的取值。
二:进行运算阶段:
1:先取一个标准层的轴线,按照结构的需要做一些调整,使之满足结构建模需要,完成之后。
将其导入结构建模pkpm中,完成轴线建模。
2:在导入之后的轴线上建梁、柱、墙等,建模时一定要准确无误不能有偏移.
3:将标准层的荷载加上,然后将所有的标准层进行组装,组装完成之后将所有的计算参数调整好,将调整好的标准层复制一个文件,作为最终的计算模型。
4:通过一系列的运算后,结合调整梁、柱、剪力墙等截面的厚度,
长度、偏心、位置等。
使之满足结构合理性的一系列指标。
刚心与质心是否重合、位移比、刚度比、承载力之比、周期比、刚重比、剪重比、周期值要适中,不能过大或者过小,过大则结构太柔不安全,过小则结构太刚不经济。
尽量满足第一周期为平动,不要为扭转。
以及结构薄弱层等等的调整。
5:将调整后的标准层用tssd,将标准层的结构布置图画出来,将截面尺寸标出来。
然后做成块,放在建筑图上,仔细核对定位、偏心以及门窗洞口等是否有打架的地方。
与建筑不一致的地方互相调整。
6:将调整后的结构布置图的截面尺寸、定位等修改到先前的复制的模型中。
这样标准层的建模基本就调整完毕。
7:将所有的标准层见到模型上去,然后复制一个文件,在进行所有的运算,调整之后,使之满足所有合理的结构参数。
8:将最终的结构条件输入到未经过运算的最初的完整的模型中,进行运算。
三:出图阶段:
首先利用tssd的数据画平面图命令,将每个自然层模板图一次画出。
进行必要的调整。
将轴线及轴线标注做成一个块或者图层。
使用时方便插入。
在单独做每一层结构平面布置图。
并且完善好。
1:板的出图:
经过运算后在pkpm中将板的钢筋图画出,在出板之前将能拉通的钢筋,在板图中先行拉通。
在出板图时同时将下列计算书同时转出,板的弯矩、剪力、裂缝、挠度、计算面积、实配钢筋、面积校核。
以
备手调配筋、核查之用。
在将pkpm的.T文件转成.dwg之前,将钢筋的编号以简洁的字体来代换。
在pkpm中将钢筋及字体转成tssd通用的字体及图层,将调整好的标准层插入到配筋图中。
在配筋图中进行钢筋的归并,检查钢筋的配筋面积裂缝挠度等的检查。
板的钢筋画法板顶负筋采用原位标注,板底采用平法标注。
2:梁的出图:
在pkpm中将梁的图按照归并系数取0,或者很小的数0.1,不选择根据裂缝宽度选择配筋。
在出图时钢筋的标注可以选择按照纵横向分开标注,另外不要忘记标注梁的吊筋和附加箍筋。
在出梁的图时一并将梁的挠度、裂缝、计算面积、实际配筋、实际配筋率、配筋比例、satwe中的计算结果第2、3、5、6一并转出来。
还有几个satwe中的word文件一并弄出来。
问同事打计算书时候的批处理命令如何使用。
然后对着配筋面积仔细核对,修改。
可以运用编号命令,核对有无编号重复,以及可以刷字体的功能。
3:框架柱的出图:先用tssd把平面结构布置图画出来,然后柱子、和剪力墙等在单独画结构大样图。
框架柱尺寸用探索者标注。
对角柱与边柱进行双片压验算。
剪力墙也可以用tssd进行编号。
另外:在将基本的东西做完之后应该分好图层,按部就班的将所有的图纸完善。