浅谈结构设计流程

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1、浅谈结构设计流程浅谈结构设计流程摘要摘要：关于建筑结构设计中的基本问题和初步设计时构件的截面定义和出图时易出现的问 题 关键字：关键字：结构布置、截面选择 从设计说明中了解以下问题： 、建筑要求的结构形式 、建筑确定的使用功能 、建筑确定的设防烈度，抗震等级等 、与荷载相关的建筑做法 、建筑专业针对结构的相关要求 一.结构布置 1。柱网选择： 1）与建筑配合确定柱网尺寸，适宜柱距。 2）平面对齐，立面连续。 2。截面选择： 1）柱：最小截面尺寸及截面高宽比，轴压比，框架梁纵筋锚固，长细比，结构位移 框架柱截面估算： 高与宽一般可取（1/101/15）层高。并可按下列方法初步确定。 1。按轴压比

2、要求 又轴压比初步确定 框架柱截面尺寸时，可按下式计算： N = N/Acfc 式中 N - 框架柱的轴压比 Ac -框架柱的 截面面积 f c-柱混凝土抗压强度设计值 N-柱轴向压力设计值 柱轴向压力设计值可初步按下式估算柱轴向压力设计值可初步按下式估算: N = gQSN12 式中: g -竖向荷载分项系数 Q-每个楼层上单位面积的竖向荷载,可取(框架：q=1214KN/m2；砖混教室： q=16Kn/m2; 砖混住宅：q=15kn/m2; 框剪：q=1314kn/m2; 纯筒体：q=1416kn/m2)S-柱一层的荷载面积 N-柱荷载楼层数 1-考虑水平力产生的附加系数,风荷载或四级抗震

3、时 1=1.05,三一级抗震时 1=1.051.15 2-边角柱轴向力增大系数,边柱 2 =1.1,角柱 2 =1.2 -柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,可取为 0.70.8 以上计算方法结果偏大！以上计算方法结果偏大！ 框架柱轴压比 N 的限值宜满足下列规定: 抗震等级为一级时, 轴压比限值 0.7 抗震等级为二级时, 轴压比限值 0.8 抗震等级为三级时, 轴压比限值 0.9 抗震等级为四级及非抗震时, 轴压比限值 1.0 类场地上较高的高层建筑框架柱,其轴压比限值应适当加严,柱净高与截面长边尺寸之比小小 于于 4 时时,其轴压比限值按上述相应数值减小其轴压比限值按上述相应数值减

4、小 0.05。 此外，高层建筑框架柱的最小尺寸 hc 不宜小于 400mm,柱截面宽度 bc 不宜小于 350mm,柱 净 高与截面长边尺寸之比宜大于 4。 一般的估柱截面的方法：一般的估柱截面的方法： A=（受荷面积（受荷面积*层数层数*1215）/（fc*轴压比）轴压比） 轴压比一般取轴压比一般取 0.8(框架框架) 0.5(异框异框) f c-柱混凝土抗压强度设计值柱混凝土抗压强度设计值 A-柱的截面面积柱的截面面积 2).圆柱在抗震的情况下最小直径不宜小于 350mm. 2）梁：高跨比，截面高宽比，最小截面尺寸 主梁一般取为跨度的 1/81/12 次梁一般取为跨度的 1/121/15

5、悬挑梁一般取为悬臂长的 1/6 梁宽 主梁 200，250，300 次梁 200 跨度较小的厨房和厕所可以取到 120，150 3）板： 楼板厚度估算： 单向板：短边的 1/35 双向板：短边的 1/40 悬臂板：悬臂长的 1/12 同时要遵守混凝土规范 10.1.1 中对板的最小厚度规定 二。pm 建模 （1） 建模计算前的前处理要做好。比方荷载的计算要准确，不能估计。要完全根据建筑 做法或使用要求 来输入。 （2）在进行结构建模的时候，要了解每个参数的意义，不要盲目修改参数，修改时要有依 据。 （3）在计算中，要充分考虑在满足技术条件下的经济性。不能随意加大配筋量或加大构件 的截面。这一点

6、要作为我们的设计理念之一来重视。 （4）梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改，这都要有依据可循（可根据验算 简图等资料） 。 具体有以下集中修改或注意事项： a、梁： 1、梁的标高（是否确定梁底标高及梁上翻等问题） 2、梁的支座负筋不能太疏，要人为加密。 3、梁的跨数要核对。 4、尽量减少钢筋的种类和级差（2 级） 5、有雨蓬等外挑构件处的梁要加强（可以将此处的箍筋加密、设置抗扭钢筋等措施） 6、钢筋在梁中的放置必须满足净距要求，特别是梁上部钢筋的净距（1.5d 或 30mm） 7、碰到电算结果的井字梁（有主次关系）处，要分清主次关系，在主要梁支座处标出支座 筋 8、搁在边梁上的连梁等

7、，在靠边梁处的支座筋不宜过大，宜减小，从而减少对边梁的扭矩 9、有主次梁关系，从梁截面上也有区别，次梁适当放小。 b、柱： 1、满足轴压比要求（0.9） 2、大跨度的厂房等，柱子截面宜选用长方柱。 3、构造柱的设置（细查规范建筑抗震设计规范P72） c、板： 1、负筋不宜选用过细的钢筋，可以用较大直径的钢筋代替，可避免施工时被踩下；较大直 径钢筋不宜过疏，否则受力不力或容易开裂。 2、在结构平面图中须注明标高及板剖面图。 3、屋面板的钢筋须全部拉通。 4、板配筋要表达清楚，不能让施工人员猜测。 5、在结构平面图中，注明雨蓬、阳台、檐口等位置及尺寸，并画出大样。 d、基础： 1、不能将深基础与浅

8、基础混用。 2、基础荷载计算时，千万别漏算荷载（包括底层墙体荷载重量等） 3、基础（包括地梁、承台等）的标高要满足上部管线的通过，一般其上预留 300mm。详解一：PMCAD 楼层组装中的设计参数分别包括：总信息材料信息地震信息风荷载信息绘图参数首先是总信息结构体系：根据项目的结构选形 结构主材：根据结构形式选择 结构重要系数：根据建筑的安全等级可以确定。 混凝土结构设计规范3.2.1 保护层厚度：根据混凝土等级和使用环境 此栏目基本上根据项目的实际情况，查询相关的规范，就 OK这个信息有没有必要设？好象要用到的都可以在后面的模块中输入啊其次是材料信息 简要说明一下，这里的墙主要指的是混凝土墙

9、（剪力墙） ，选择纵向，横向钢筋的等级，以 及分布间距和配筋率（这些都在抗震规范 6.4 中有详细的说明） ，然后是梁、柱钢筋的选择， 这些取值决定后面 PKPM 计算中钢筋的各项参数，一般受力钢筋取为 HRB335，构造类钢筋 为 HPB235，容重，如果无特殊要求就不用改了详细介绍地震信息的参数设置1.设计地震分组：在抗规后面的附录 A 中有全国各城市的地震分组信息，找到项目所在城市， 如果没有，参照以前该地区项目设计的设计说明中应该包括此信息 2.地震烈度：同上 3.场地类别：场地类别根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类，我们应该能够 在地质勘察报告中找到项目的场地分类信息 4

10、.框架抗震等级：在抗震规范表 6.1.2 中查询 5.剪力墙抗震等级：同上 6.计算振型个数：振型个数不是简单的与结构的层数相关。对一般规则结构，结构振型的个 数在刚性楼板假定的情况下，是结构层数的 3 倍，即每层 3 个，两个平动振型和一个转动振 型。 本人的做法是：对于一般工程，不少于 9 个。但如果是 2 层的结构，最多也就是 6 个，随着 层数的增加而增加，但一般不超过 15 个 7.周期折减系数：周期折减系数与填充墙的长度、位置、数量有关，这里仅仅介绍我个人的 做法 框架结构：0.60.8；框剪结构：0.70.9；剪力墙结构：0.91.0风荷载信息1.基本风压：按照荷载规范附录 D.

11、4 中附表 D.4 给出的 50 年一遇的风压采用，但不得小 于 0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适 当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。 2.地面粗糙类别：按照新的荷载规范，将地面粗糙类别分为 A、B、C、D 四类，其中其中 A、B 类的有关参数不变，C 类指有密集建筑群的城市市区，新增添的 D 类，是指有密集建 筑群且有大量高层建筑的大城市市区 3.体型系数：同样在荷载规范中，风荷载章节有详细说明，不同的是这里可以根据建筑沿高 度体型的变化分别输入体形系数，如果是简单建筑，就不用了，主要是针对复杂形式和高层 中裙房的变化这些需要考虑多

12、体型系数PMCAD 中的参数设置是体现一个设计者对规范的熟悉程度，当然，很多人习惯的在这里是 一路 OK 就过去了，我当初也是只知道大致去怎么设置，知其然而不知其所以然，不过现在 想想，如果以这些参数为问题去看规范，一步一步的拓展开，很快就涉及到了设计中最常用 的规范内容了，为了培养一个好的设计习惯，我还是建议大家做这一步的时候，填写每个空 白框架或者选择每一个参数的时候，都问问自己：“为什么”，知识就是慢慢积累的！震型那里好像会计算出来好几种吧 貌似老师说过计算出来以后第一个和后边的比值有个要求的 如果不满足就要重新修改模型 是不是啊 那个要求是什么？应该是“有效质量系数”，在 TAT 或

13、SATWE 计算后应大于 90%，振型数才能算取的足够多。关于结构的安全等级，我想补充一点，银狐没有说得那么详细，很多人也不够重视，其实这 是强规 安全等级破坏后果建筑物类型结构安全系数 一级很严重重要的建筑物1.1 二级严重一般的建筑物1.0 三级不严重次要的建筑物0.9 使用年限 100 年以上的建筑物，重要系数不小于 1.1 使用年限 50 年以上的建筑物，重要系数不小于 1.0 使用年限 5 年及以下的建筑物，重要系数不小于 0.9 建筑物中各类结构构件的使用阶段的安全等级，要与整个结构的安全等级相同我想证实一下，究竟是哪个比哪个小于 0.9？应该是扭动周期/平动周期6m 时，修 正公

14、式必将给出过大的承载力值，出于对基础沉降方面的考虑，此时宜按 6m 考虑。另一方面，当 b3m 时，根据沙土地基的静载荷资料表明，按实际值计算的结果偏小许多，所 以地基规范又规定，当基底宽度小于 3m 时按 3m 考虑。 （二）承载力深度修正 静载荷实验又表明：地基承载力随埋深 d 显线形增加趋势，即深度修正系数将增大。实际 上，如果埋深 d 越大，那么基础以上的土可做边载考虑，基底处土体所受到的上覆压力越 大，使基础产生失稳和破坏的荷载也越大，也就是说，埋深越大，地基承载力越高。值得 注意的是，深度修正系数是根据同样宽度但埋深不同的载荷板实验，得出随埋深增大而承 载力增长的规律确定的。但由于

15、载荷板实验的埋深有限，所以得出的规律也只能在有限的 范围内运用。有些根据直径为 200300mm 的小载荷板所做的实验结果表明：同样存在 着一个约 4d 左右的临界深度，超过此值时，承载力的增长规律不明显。所以在有些地区 确定大直径桩的承载力时，由于静载荷实验的困难，就套用天然地基承载力再加上深度修 正的办法得出桩的端承力，对此必须慎重对待，务必不超过当地的经验值。参数选择（请右键另存为查看）4.5 土的容重 浮容重：浮容重的定义是单位体积的土体重减去同体积的水重(即浮力)，而不是仅仅减去 孔隙水重6.修正用基础埋置深度 根据地质报告和回填土方案，对设计的基础埋置深度进行修正。拉梁承担弯矩比例在框架计算中不要填 0，应该填 0.25-0.5，这样基础底板尺寸要小一些。 造价经济些