建筑结构设计计算步骤
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。
混凝土框架结构设计手算步骤
一.确定结构方案与结构布置1.结构选型是否选用框架结构应先进行比较。
根据何广乾的模糊评判法,砼结构8~18层首选框剪结构,住宅、旅馆则首选剪力墙。
对于不需要电梯的多层采用框架较多。
2.平面布置注意L,l,l’,B的关系。
3.竖向布置注意高宽比、最大高度(分A、B两大类,B类计算和构造有更严格的要求),力求规则,侧向刚度沿竖向均匀变化。
4.三缝的设置按规范要求设置,尽量做到免缝或三缝合一。
5.基础选型对于高层不宜选用独立基础。
但根据国勤兄的经验,对于小高层当地基承载力标准值300kpa以上时可以考虑用独基。
6.楼屋盖选型高层最好选用现浇楼盖1)梁板式最多的一种形式。
有时门厅,会议厅可布置成井式楼盖,其平面长宽比不宜大于1.5,井式梁间距为2.5~3.3m,且周边梁的刚度强度应加强。
采用扁梁高度宜为1/15~1/18跨度,宽度不超过柱宽50,最好不超过柱宽。
2)密肋梁方形柱网或接近方形,跨度大且梁高受限时常采用。
肋梁间距1~1.5m,肋高为跨度的1/30~1/20,肋宽150~200mm。
3)无梁楼盖地震区不宜单独使用,如使用应注意可靠的抗震措施,如增加剪力墙或支撑。
4)无粘结预应力现浇楼板一般跨度大于6m,板厚减薄降低层高,在高层中应用有一定技术经济优势。
在地震区应注意防止钢筋端头锚固失效。
5)其他二.初步确定梁柱截面尺寸及材料强度等级1.柱截面初定分抗震和非抗震两种情况。
对于非抗震,按照轴心受压初定截面。
对于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(边柱),1.2(等跨中柱),1.25(不等跨中柱)Ge=12~15kN/m2 a为轴压比fc为砼抗压强度设计值F为每层从属面积n为层数。
框架柱上下截面高度不同时,每次缩小100~150为宜。
为方便尺寸标注修改,边柱一般以墙中心线为轴线收缩,中柱两边收缩。
柱截面与标号的变化宜错开。
2.梁截面初定梁高为跨度的1/8~1/14,梁宽通常为1/2~1/3梁高。
建筑施工临时结构的设计及计算,建议收藏!
1.简述几种大临结构的设计计算1.1简述几种大临结构的设计计算1.2大临结构设计计算思路(1)定初步方案:•定布置形式•定尺寸•定材料•定截面等(2)分析计算:•传力路径•概念性分析判断•简化成计算简图•手算•电算(3)优化方案:•整体布置是否需要优化•细节处理是否合理•材料性能是否充分利用目的:1.3支架设计计算概述(1)支架的设计计算的一般过程:•1.对上部结构进行分析•2.纵向布置•3.横向布置•4.支架地基基础布置•5.初步选择钢材型号及材料•6.手算初步方案是否合理•7.电算各构件受力情况•8.不断优化确定方案(2)支架设计荷载•钢筋砼自重取25-26kn/m3,竹胶板取1.0kpa,钢模取2kpa,施工活载取2.5kpa,振捣砼产生的荷载取2kpa.(3)荷载组合分项系数•永久荷载取1.2,活荷载取1.4.(4)材料强度•依据《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》相关规定取值(5)支架各构件允许长细比•主要受压构件取150,次要受压构件取200.(6)支架各构件最大变形限值•支架受载后挠曲的杆件,其弹性挠度为相应结构计算跨度的1/4001.4挂篮计算概述(1)挂篮主要组成构件•主桁架:主要受力结构,由桁架片构成两组,可用贝雷钢架、万能杆件或大型型钢等拼成•悬吊系统:将荷载从底模传到主桁上,常采用钻有销孔的钢带或精轧螺纹钢。
•锚固系统与平衡重:防止挂篮行走和浇筑砼时倾覆失稳,稳定性系数不小于2。
•行走系统•工作平台•底模架(2)挂篮的设计要求•挂篮长度和横截面:长度应按悬臂浇筑最大的分段长度决定。
横截面布置由桥梁宽度和截面形式决定。
•挂篮要满足强度、刚度、稳定性的要求。
•挂篮与悬浇梁段砼的重量比<0.5,挂篮的最大变形<20mm(一般轻型挂篮比较难做到)。
()(3)计算围堰时一般需要考虑的荷载•水土压力:砂土地基采用水土分算,粘土或粉土地基采用水土合算。
•水流力、波浪力•其他作用力:施工车辆荷载、基坑周边的超载、风荷载等1.5围堰计算概述2.简介midas有限元程序2.1Midas/Civil软件介绍2.3Midas/Civil帮助文件Midas系列软件是以有限元为理论基础开发的分析和设计软件。
建筑设计中的结构计算方法
建筑设计中的结构计算方法一、介绍建筑设计中的结构计算方法是工程师和建筑师在设计和建造建筑物的过程中必不可少的一项技术。
结构计算方法是建筑设计的核心,它使设计者能够对各种建筑形式的结构和力学性能进行科学和可靠的计算和预测。
本文旨在介绍建筑设计中的结构计算方法。
二、结构计算方法的概述在建筑设计中,结构计算方法是根据结构理论、力学分析和计算机辅助设计技术实现的。
其中,结构理论是建筑结构计算的基础,而力学分析是建筑结构计算的核心。
建筑设计师需要根据建筑物的用途、场地、气候、建筑材料等因素进行结构计算,保证建筑物的安全性和稳定性。
三、结构计算方法的应用在建筑设计中,结构计算方法的应用非常广泛。
其主要应用有以下几个方面:(一)框架结构计算方法框架结构是建筑设计中最常用的结构类型之一,它主要由柱子和梁组成。
建筑设计师需要根据建筑物的用途和结构要求,使用力学分析和计算机辅助设计方法进行框架结构计算。
通过这些计算,设计师可以确定框架结构的大小、尺寸和材料等参数,以保证框架结构的安全性和稳定性。
(二)钢结构计算方法钢结构是一种较为新颖的建筑结构类型,它具有重量轻、刚度大、耐久性好等优点,被广泛应用于高层建筑、大跨度建筑、体育场馆等领域。
钢结构的计算方法主要使用钢结构设计规范等相关标准进行计算,以确保钢结构的强度、稳定性和安全性。
(三)混凝土结构计算方法混凝土结构是一种常用的建筑结构类型,它主要由钢筋混凝土构件组成。
混凝土结构的计算方法主要使用混凝土结构设计规范等标准进行计算,以确保混凝土结构的强度、稳定性和安全性。
(四)地基基础计算方法地基基础是建筑物的承载体,它的安全性和稳定性对建筑物的安全性和稳定性影响很大。
地基基础的计算方法主要使用地基基础设计规范等相关标准进行计算,以确保地基基础的强度、稳定性和安全性。
四、结语建筑设计中的结构计算方法是建筑设计师必备的技术之一,它可以帮助设计师在设计和建造建筑物时保证其结构的安全性和稳定性。
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。
普通框架结构手算计算书
普通框架结构手算计算书引言随着人们对建筑物要求的不断提高,建筑结构设计和计算的重要性也愈加凸显。
为了保证建筑物的安全、稳定和经济,设计师和工程师需要通过手算计算来确定建筑物的结构框架。
本文将介绍普通框架结构的手算计算方法。
框架结构的基本原理框架结构是一种常用的建筑结构形式。
它由许多直线构成的平面结构构成,通常由水平梁和斜向斜杆交叉形成的框架组成。
这些框架支撑着建筑物的重量,并将其传递到基础上。
在计算框架结构时,需要考虑以下几个因素:1.荷载:即施加在结构上的重量、压力和力量。
2.抗荷能力:即结构能够承受的最大荷载。
3.支撑系统:包括支撑建筑物的柱子和地基。
4.框架构件:支撑建筑物的梁、斜杆、钢柱等构件。
通过考虑这些因素,设计师和工程师可以计算出框架结构的尺寸、形状和材料,以确保它们能够支撑预期的荷载,并满足安全、稳定和经济的要求。
框架结构的手算计算方法步骤一:确定荷载在进行框架结构的计算之前,需要先确定建筑物的荷载。
荷载可以分为永久荷载和可变荷载。
永久荷载是建筑物永久存在的荷载,如自重、墙体、地板等。
可变荷载则是建筑物在使用过程中所产生的荷载,如人流、家具等。
步骤二:确定荷载系数荷载系数是指在计算荷载时所使用的系数。
通常,使用不同的荷载系数计算永久荷载和可变荷载。
根据建筑物的类型和用途,应选择合适的荷载系数。
步骤三:分析结构在确定荷载及荷载系数后,需要对结构进行分析。
分析可以使用弹性力学原理,根据材料性质和支撑条件,计算出结构的应力、形变等参数。
步骤四:计算构件尺寸在分析结构后,需要计算结构构件的尺寸。
计算可以根据弹性力学原理,根据给定的荷载、荷载系数和结构应力情况,来确定构件的尺寸。
步骤五:校核设计在计算完构件尺寸后,需要进行校核设计。
校核设计是指对结构进行验证,确保其能够承受设计荷载,并满足安全、稳定和经济的要求。
步骤六:编制计算书最后,需要编制计算书,记录计算过程、结果和等相关信息。
计算书是一份重要的文档,可以用于审核、验收和备案等用途。
建筑结构设计方案计算步骤探讨
[建筑结构设计计算步骤探讨作者:杨星赵兵简介:新规范对建筑结构设计提出了更高的要求,结构计算更加复杂多样,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。
每步计算中又包含多次试算,在上一步计算取得合理结果以后,方可进行下一步计算,以便使结构计算过程科学化,提高设计工作效率。
关键字:建筑结构设计计算步骤探讨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。
简述结构设计的主要步骤
简述结构设计的主要步骤结构设计是工程设计中非常重要的一环,它涉及到建筑、机械、电子等多个领域。
结构设计的主要步骤如下:1. 定义设计目标和约束条件在进行结构设计之前,我们需要明确设计的目标和约束条件。
例如,我们需要设计一座桥梁,目标是能够承受特定的负荷和使用寿命,约束条件包括预算、现场条件等。
2. 确定结构类型和荷载根据设计目标和约束条件,我们需要选择合适的结构类型和荷载。
例如,对于桥梁,我们可以选择梁桥、拱桥、悬索桥等结构类型,荷载包括自重、行车荷载、风荷载等。
3. 进行初步设计在确定结构类型和荷载后,我们需要进行初步设计。
这个阶段需要确定结构的尺寸、材料、连接方式等。
初步设计需要满足设计目标和约束条件,并考虑结构的可行性和施工难度。
4. 进行详细设计在初步设计完成后,我们需要进行详细设计。
这个阶段需要考虑更加细节的问题,例如结构的受力分析、疲劳寿命、可靠性等。
详细设计需要满足设计目标和约束条件,并考虑结构的安全性和经济性。
5. 进行结构优化在进行详细设计后,我们可以根据实际情况进行结构优化。
例如,我们可以通过改变结构的尺寸或材料来达到更好的性能。
结构优化需要考虑设计目标和约束条件,并尽可能提高结构的性能和经济性。
6. 编制设计图纸在完成结构设计后,我们需要编制设计图纸。
设计图纸需要包括结构的平面图、立面图、剖面图、节点图等。
设计图纸需要满足设计目标和约束条件,并按照相关标准和规范进行编制。
7. 进行结构计算和验算在完成设计图纸后,我们需要进行结构计算和验算。
结构计算需要考虑结构的受力、变形、疲劳等问题,验算需要验证结构是否满足设计目标和约束条件,并按照相关标准和规范进行验算。
8. 进行施工图设计在完成结构计算和验算后,我们需要进行施工图设计。
施工图需要包括结构的构造图、节点图、钢筋图等。
施工图需要满足设计目标和约束条件,并按照相关标准和规范进行编制。
结构设计是一个复杂而又重要的过程,需要综合考虑多个因素。
简述建筑结构设计的主要步骤和流程
简述建筑结构设计的主要步骤和流程一、前期准备。
1.1了解项目需求。
咱得先搞清楚这个建筑是干啥用的呀。
是住人的住宅呢,还是办公的写字楼,或者是个大商场啥的。
这就好比咱们做饭得先知道吃的人爱吃啥一样,这是个基础。
要是住宅,那就要考虑居住的舒适度,房间布局要合理;要是商场,就得有宽敞的空间,方便人逛来逛去。
1.2收集资料。
这一步可不能马虎。
收集地质勘查报告就像给建筑打地基之前先摸摸地底下的脾气。
看看这块地是软是硬,有没有啥特殊情况,像地下溶洞之类的,那可就像隐藏在暗处的“炸弹”。
还有当地的气候条件也得知道,要是经常刮大风下大雨,建筑的抗风防雨能力就得加强,总不能风一吹就倒雨一淋就漏吧,那可成了“豆腐渣工程”了。
二、结构选型。
2.1分析各种结构体系的优缺点。
框架结构就像搭积木,灵活性比较好,空间分割方便,就像一个百变金刚。
但是在抵抗侧向力方面可能就有点弱。
剪力墙结构呢,就像一堵坚强的墙,在抵抗水平力方面很厉害,但是内部空间改动就没那么容易了,有点“顽固不化”。
咱们得根据项目的具体要求来权衡利弊,挑出最合适的结构体系。
2.2确定结构体系。
综合考虑了各种情况之后,就像在一群候选人里挑出最适合当领导的那个一样,确定结构体系。
这时候心里就得有个谱,这个结构体系要能撑起整个建筑,就像脊梁骨撑起人的身体一样。
三、结构计算。
3.1确定荷载。
这里面的荷载可复杂了。
恒载就像建筑本身的体重,是个固定的值,像楼板、梁柱这些结构构件的自重。
活载呢,就像来来去去的客人,时有时无,像人的重量、家具的重量之类的。
风荷载和地震荷载就像两个捣蛋鬼,不知道什么时候就来捣乱,必须得考虑进去,不然真遇到情况了,建筑可就“摇摇欲坠”了。
3.2结构分析与设计。
这一步就像是给建筑做个体检。
用各种计算软件或者手算方法,算出结构构件的内力和变形。
就像看看人的骨头能承受多大的压力,肌肉能拉伸多长一样。
然后根据计算结果来确定梁柱的尺寸、配筋等等,确保每个构件都能各司其职,就像一个团队里的每个成员都做好自己的工作一样。
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。
建筑工程的结构设计步骤是什么-图文
建筑工程的结构设计步骤是什么-图文一,看懂建筑图结构设计,就是对建筑物的结构构造进行设计,首先当然要有建筑施工图,还要能真正看懂建筑施工图,了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法,建筑物是一个复杂物体,所涉及的面也很广,所以在看建筑图的同时,作为一个结构师,需要和建筑,水电,暖通空调,勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。
在看懂建筑图后,作为一个结构设计人员,这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了.二,建模(以框架结构为例)1.三维建模当结构师对整个建筑有了一定的了解后,可以考虑建模了,建模就是利用软件,把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来,然后再利用软件的计算功能进行适当的调整,使之符合现行规范以及满足各方面的需要.现在进行结构设计的软件很多,常用的有PKPM,广厦,TBSA等,大致都差不多。
这里不对软件的具体操作做过多的描述,有兴趣的可以看看,每个软件的操作说明书。
每个软件都差不多,首先要建轴网,这个简单,反正建筑已经把轴网定好了,输进去就行了,然后就是定柱截面及布置柱子。
柱截面的大小的确定需要一定的经验,作为新手,刚开始无法确定也没什么,随便定一个,慢慢再调整也行。
柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念,柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用...不过建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网,作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易确定一点,主梁按1/12跨度考虑,次梁可以相对取大一点主次梁的高度要有一定的差别,这个规范上都有要求。
而主次梁的布置就是一门学问,这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面.总的原则的要求传力明确,次梁传到主梁,主梁传到柱.力求使各部分受力均匀。
还有,根据建筑物各部分功能的不同,考虑梁布置及梁高的确定。
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。
建筑结构设计与计算方法
随着环保意识的提高,绿色建筑设计理念越来越受到重视。绿色建 筑设计旨在减少对环境的负面影响,提高建筑的可持续性。
节能设计
节能设计是绿色建筑设计的重要方面,包括采用高效保温材料、优 化建筑布局、利用可再生能源等措施,降低建筑能耗。
生态化设计
生态化设计强调与自然环境的和谐共生,例如利用自然通风、采光、 雨水收集等技术,减少对环境的负担。
大跨度结构建筑设计案例
鸟巢、水立方、国家大剧院等。这些大跨度结构建筑设计案例中,需要考虑的因素包括结 构形式、材料选择、施工方法等。
大跨度结构设计的挑战与未来发展
随着科技的不断进步,大跨度结构设计的技术和材料也在不断更新,未来大跨度结构将更 加注重智能化设计、绿色环保等方面的需求。
特殊环境下的建筑结构设计案例
高层建筑是指高度超过一定范围(一般为40米)的建筑,其结构设计需
要考虑风、地震等水平荷载和竖向荷载的影响,同时还要考虑建筑物自
重和楼面活荷载等因素。
02
高层建筑结构设计案例
上海中心大厦、迪拜塔、台北101等。这些高层建筑结构设计案例中,
需要考虑的因素包括结构体系、抗风抗震设计、材料选择、施工方法等
。
混凝土是一种复合材料,由骨料、水泥、水和添加剂混合而成,具有 较高的抗压强度和良好的耐久性。
02
混凝土的抗压强度是其重要的特性之一,可以通过不同的配合比和养 护条件进行调整。
03
混凝土具有良好的塑性和流动性,易于浇筑和成型,适用于各种建筑 结构和构件。
04
混凝土的耐久性较好,但易受腐蚀和环境因素的影响,需要采取相应 的保护措施。
经济性
结构设计应考虑经济性,在满足安全性和使用功能的前提 下,合理选用材料和结构体系,降低工程成本。
建筑物围护结构设计中的计算方法
建筑物围护结构设计中的计算方法建筑物围护结构是建筑物最重要的组成部分之一,对于建筑物的安全性、美观性、节能性等方面都有着重要的影响。
围护结构的设计不仅需要考虑结构强度、抗震等方面的问题,还需要考虑到建筑物的功能用途、气候条件、建筑材料等因素。
为了确保围护结构设计的正确性,需要运用灵活的计算方法来指导设计。
1、设计中的计算方法1.1结构设计工作流程建筑物围护结构的设计过程可划分为方案设计阶段和详细设计阶段两个阶段。
方案设计阶段是根据建筑物的功能、特殊要求、环境要求和材料条件等因素,在保证结构安全、抗震和可行性的前提下,进行方案设计的阶段。
详细设计阶段是在方案设计的基础上进行各种结构计算,确定结构尺寸、材料用量和构造方式等。
详细设计阶段一般包括以下步骤:1.2计算方法建筑物围护结构的计算方法主要包括材料计算、受力计算、稳定性计算、抗震计算等。
下面分别介绍这几种计算方法。
1.2.1材料计算材料计算的主要目的是根据建筑物外荷载和设计要求,计算出围护结构所需的材料用量,包括砖、混凝土、钢筋等。
主要计算方法为:1、砖墙面积计算。
计算砖墙面积时,需考虑墙的厚度、高度、长度和开孔处的面积等因素。
2、混凝土计算。
混凝土的设计强度等级主要根据建筑物的结构形式、荷载大小、材料种类和砂石料的来源等决定。
混凝土用量主要根据建筑物的设计尺寸、墙体厚度、板厚等参数来计算。
3、钢筋计算。
钢筋计算是根据混凝土强度和设计要求,计算钢筋的直径、间距等参数,以确保混凝土的受力性能。
1.2.2受力计算受力计算是指根据建筑物的外荷载,计算出围护结构所受到的力的大小和方向。
主要计算方法为:1、重力荷载计算。
重力荷载主要包括建筑物自重、屋面荷载和承重墙荷载等。
重力荷载的计算一般按规范进行,确保墙体的安全稳定。
2、风荷载计算。
风荷载是建筑物所受到的侧向力,主要计算建筑物面积、气压系数和墙体高度等参数。
3、抗震计算。
抗震计算要求围护结构在地震等自然灾害发生时能够良好的承载力,主要计算结构的刚度、周期和地震反应力等参数。
建筑结构计算与设计方法
建筑结构计算与设计方法在建筑学领域中,结构计算和设计是非常重要的一环。
它们涉及到建筑物的稳定性、承重能力以及耐久性等方面,直接影响着建筑物的安全性和可靠性。
本文将就建筑结构计算和设计方法进行探讨,以期为读者提供一些有益的参考。
一、结构计算方法1. 静力计算方法静力计算方法是结构计算中最常用的方法之一。
它基于牛顿第二定律和材料的本构关系,通过求解平衡条件和应力平衡方程,计算各个结构构件的内力和变形。
静力计算方法适用于简单的结构体系,如梁、柱等。
2. 动力计算方法动力计算方法是针对结构在地震或其他动力荷载作用下的响应特性而提出的。
它将结构视为一个多自由度的系统,通过求解结构的固有振动频率和振型,进而得到结构对地震动的响应。
动力计算方法通常包括模态分析和时程分析等。
3. 束、板、壳结构的解析法对于某些具有特殊几何形状的结构,如悬索桥、拱桥等,常规的静力和动力计算方法可能不太适用。
此时可以采用束、板、壳结构的解析法进行计算,通过建立适当的数学模型和求解方法,得到结构的内力和变形。
二、结构设计方法1. 构件设计构件设计是指根据结构计算的结果,确定构件的形状、尺寸和材料等,以满足强度、刚度和稳定性的要求。
构件设计需要考虑到材料的强度特性、构件的受力状态以及施工工艺等因素。
常见的构件设计包括梁、柱、墙等。
2. 整体结构设计整体结构设计是指将各个构件组合在一起,形成一个相互协调、相互支撑的整体结构系统。
整体结构设计需要考虑结构的拆解方式、连接方式以及整体的平衡稳定性。
同时还需要考虑到荷载的传递路径、结构的变形控制等因素。
3. 基础设计基础设计是建筑结构设计中至关重要的一环。
良好的基础设计能够保证结构的稳定性和耐久性。
基础设计包括浅基础和深基础两种形式,需要根据场地地质条件、建筑物的荷载特性等因素进行选择和设计。
三、计算与设计的辅助工具在现代建筑设计中,计算机软件和数值计算方法已经成为结构计算和设计的重要辅助工具。
框架结构计算步骤
框架结构设计步骤(参考)结构设计应按实际条件,妥善处理好建筑设计、建筑施工等项要求之间的关系。
具体设计内容和步骤如下:1、结构方案的选择①主体结构方案:主体采用纯框架结构;②基础方案:主体框架部分基础可选用独立基础、钢筋混凝土柱下条形基础或桩基础;③主要构件方案:主体框架部分梁、柱、板及楼梯等构件均采用现浇钢筋混凝土;2、结构布置:①框架柱平面布置,定位轴线划分和变形缝位置;②基础平面布置;③连梁、圈梁、过梁和基础梁的布置。
3、结构计算:按任务书的要求进行手算和电算,并加以比较。
(1)选取梁、柱等构件截面尺寸,确定框架的计算简图,计算相对线刚度,并在计算简图上标注;(2)计算荷载,并分别绘出恒载、活载和风载作用下的受荷简图,;(3)选取一榀有代表性的框架,先验算轴压比,若轴压比不符,则调整柱截面尺寸,后进行荷载作用下内力分析及计算:①恒载作用下内力分析及计算:采用弯矩二次分配法或分层法;②竖向活载作用下内力分析及计算:采用弯矩二次分配法或分层法;③风载作用下内力分析及计算:采用D法(4)荷载组合及内力组合①可能出现的荷载效应组合;②控制截面的内力组合。
为保证框架安全可靠,需找出梁、柱各控制截面中的最不利内力。
对于梁要组合出各控制截面中的最大正弯矩,最小负弯矩及相应的剪力,最大剪力与相应的弯矩。
对于柱的控制截面,需要组合下列四组内力:A、最大正弯矩M max及相应的轴向力N;B、最小负弯矩M minx及相应的轴向力N;C、最大轴向力N max及相应的弯矩M;D、最小轴向力N minx及相应的弯矩M。
框架柱通常采用对称配筋,故前两组可合并为弯矩绝对值最大的内力组|M|max及相应的轴向力N。
内力组合注意事项:①在进行内力组合时,风荷载分别考虑左风和右风;活荷载不考虑最不利布置(按各跨满布)。
②若梁的支座截面不出现正弯矩,则不必计算该截面的M max及相应的V,若梁的跨中截面不出现负弯矩,则不必计算该截面M min 及相应的V。
建筑结构设计实例计算方法
建筑结构设计实例计算方法我折腾了好久建筑结构设计实例计算方法,总算找到点门道。
就说刚开始的时候吧,我是真的瞎摸索。
我看着那些结构设计的图纸和要求,心里直发慌,就像一个小学生面对一堆完全看不懂的高等数学题似的。
我最早尝试的方法呢,就是按照书上的公式,一个一个硬套。
比如说计算梁的配筋,我把梁上的荷载算出来,根据弯矩、剪力那些公式一步一步计算。
可是,我老是搞混一些参数的取值。
有一次在计算建筑物风荷载的时候,我把基本风压的取值搞错了,结果整个计算都是错的。
这就像你炒菜的时候盐和糖放反了,那炒出来的东西肯定不对味啊。
后来,我就想到得建立一套自己的计算流程表。
从结构整体的荷载计算开始,像什么恒载、活载、风载、地震力这些,都一一列清楚。
每计算完一个部分,就在旁边打个勾,确保自己没有遗漏。
这就好比你整理衣柜,按衣服的类型一件一件整理好,就不容易乱了。
我也试过用软件来辅助计算。
现在有很多建筑结构设计的软件,像PKPM之类的。
这软件一开始我都不会操作,参数设置看得我眼花缭乱的。
我有一次设置混凝土的强度等级的时候,不小心填错了数值,结果计算出来的柱截面尺寸小得离谱。
这就告诉我啊,用软件也得特别小心,每个参数都得弄明白是什么意思才能填。
在计算框架结构的内力分配的时候,我可是费了好大的劲。
尤其是在考虑梁和柱的线刚度比的时候,刚开始我完全不理解这个比值对内力分配的影响。
我就画了好多简单的框架模型,手动去计算不同线刚度比下的内力,就像在做小学的找规律题目一样。
慢慢地,我就摸着点门道了。
还有一个得注意的地方是抗震设计的计算。
这部分很复杂,有各种抗震等级下的构造要求。
我常常搞不清楚在什么情况下要采用某种抗震构造措施。
所以我就整理了一个小本子,把不同抗震等级对应的所有重要构造要求都写下来,计算的时候对照着看。
我也不敢说我现在掌握了所有的计算方法,但这些实际的尝试过程中的经验和教训,我觉得对新手来说应该有帮助。
在做建筑结构设计实例计算的时候,一定要耐心细心,每一个数字、每一个步骤都很重要。
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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
计算 后 从计算 书 中读 取 其值 , 人软 件 的“ 构 基 填 结 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 , 确设 置 , 则其 后 的 正 否 计算 结 果与实 际差 别很 大 。
计 算 开始 以前 , 计 人 员首 先 要 根 据 新 规 范 设 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 , 软 件 初 始 参 数 和 特 殊 构 件 进 对
行 正确设 置 。但有 几个 参 数 是关 系 到整 体 计算 结
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 , 计 人 员 如 发 现 该 设 角度 绝对 值大 于 1 5度 , 应将 该 数 值 回填 到软 件 的 “ 平力 与整 体 坐标 夹 角 ” 项 里 并 重 新 计 算 , 水 选 以
摘 要: 本文 主要讲述建筑结构设计计算步骤 。 关键词 : 结构可靠度 ;配筋构造 ; 周期 比; 轴压 比
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Ca c a i n S e f Bu l i t uc ur lDe i n lul to t ps o id建 筑 结构 设 计 规 范 在结 构 可 靠度 、 计 设 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 , 则 性 作 出 了更 高 的 要 规 求 , 结 构设 计 不 可 能 一 次完 成 。如 何 正 确 运用 使 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 。
好, 其最 大值 不能超过 结构 的 总 自由度数 。( ) 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 , 么 必 然 存 在 那 某个 角度使 得 结构地 震 反应 值 最 大 的最 不利 地震
1 完 成 整体 参 数 的正 确 设 定
09 . 。具体操 作 是 , 先 根据 工 程 实 际情 况及 设计 首
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 , 构 的 振 型 组 合 数 并 不 是 越 大 越 结
第 3 卷 0
第 2 期
黑 龙 江 冶 金
V 13 0. 0 Jn ue
No 2 .
201 0年 6月
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2 0 10
建 筑 结 构 设 计 计 算 步 骤
张逸 足 , 邸 军
( 黑龙 江省 冶金 设计规 划 院 ,哈尔滨
Absr c : i ril o u e n b id n tu tr e in a ac lto tps t a t Th sa tce f c s so u l i g sr cu e d sg nd c lu ai n se .
Ke W o d : tu t r l ei bl y y r s S r cu a r l i t ;R if r e n t cu e y l h n;A il o r s in r t a i en o c me ts t r ;C ce t a u r xa mp e s a i c o o