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1、结构设计规范学习笔记一、 CECS102:2002门式钢架轻型房屋钢结构技术规程1. 适用范围:起重量不大于20t的A1A5工作级别的吊车和3t悬挂式起重机的单层厂房。(P7-1.0.2)2. 安全等级:对一般的门式钢架安全等级取二级,当设计年限为50年的,结构承重性系数取1.0;当设计年限为25年的,结构承重性系数取0.95.(P12-3.1.3)3. 抗震效应:门式钢架的地震作用效应采用底部剪力法分析确定,抗震验算时结构阻尼比取0.05。(P13-3.1.6)4. 当采用压型钢板时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取0.5KN/M2(注:对于受荷水平投影面大于60M2的钢
2、架构件,屋面竖向均布活荷载可取不小于0.3KN/M2(P13-3.2.2)5. 荷载效应组合原则:5.1屋面局部活荷载与屋面雪荷载不同时考虑,应取两者中的大值。5.2 积灰荷载与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑。5.3 施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑。5.4 风荷载不与地震荷载同时考虑。(P13-3.2.5) 6.单层门式钢架的柱顶位移限值:无吊车:采用轻型钢墙板时h/60,当采用砌体墙时h/100;有桥式吊车时:吊车有驾驶室h/400,无驾驶室时h/180;7.受弯构件挠度与跨度的笔直。门钢斜梁:仅支撑压型钢板屋面和冷弯型钢檩条L/180;有吊顶的L/
3、240;有悬挂起重机的L/400。檩条:仅支撑压型钢板屋面的L/150;尚有吊顶L/240;压型钢板屋面:L/150;8.水平挠度:墙体L/100; 墙梁:只支承压型钢板墙L/100;支承砌体墙L/180且mm注:6,7,8中悬臂梁按照悬臂梁悬挑长度的2倍计算跨度。(P17-3.4.2)9.主钢架的构造:主钢架的腹板厚度不得小于4mm(P18-3.5.1.1)10.构件的长细比:受压构件的长细比限值。主要构件180,其他构件、支撑和隅撑220.。受拉构件的长细比:桁架(静载或间接动载350,动载250);吊车梁或吊车梁桁架以下的柱间支撑300)。其他之城(张紧的圆钢或是钢绞支撑除外)400.注
4、:在风荷载和永久荷载组合作用下的受压构件其长细比不宜大于250.(P18-3.5.2)11.门式钢架柱脚联接形式门式钢架柱脚连接形式多按铰接设计,通常为平板底座,设一对或两对地脚螺栓。当用于工业厂房且有5T以上桥式吊车的情况时应设置成刚接。(P19-4.1.4)12屋面坡度门钢的屋面坡度宜取1/81/20,在雨水较多的地区宜取大值。(P20-4.1.5)13.门钢的几何尺寸门钢的跨度宜采用936米,当边柱宽度不等时宜取外边齐。门钢的平均高度宜采用4.59米,当有桥吊时不宜大于12米。柱间距宜宜采用69米,挑檐长度以取0.51.2米。(P20-4.2.2)14.门钢的平面布置门式钢架温度区间(伸
5、缩缝间距),应符合下列规定:纵向温度区段不应大于300m,横向温度区段不应大于150m山墙可以采用门式钢架。门钢的外墙,当抗震设防烈度为7度或8度的时候不得采用嵌砌砌体。(P21-4.4)15.支撑布置在设置柱间支撑的开间,屋面应同时设置横向支撑,以组成几何不变体系(P22-4.5.1.2)屋面横向支撑已设置在温度区间端部的第一或第二开间,当端部支撑设置在第二开间的时候第一开间的相应位置应设置成刚性支撑。柱间支撑的设置:当无吊车时宜取3045m;当有吊车时宜设置在温度区间的中部,当温度区段较长时应设置在三分点处且长度不宜大于60m。当建筑物宽度大于60m时,在内列柱宜适当增加柱间支撑。在钢架转
6、折处(柱和屋面梁处)应沿厂房全长设置刚性系杆。由支撑斜杆组成的水平桁架,其腹杆应按刚性系杆考虑。(P22-4.5.2)当设有起重量不小于5t的桥式吊车时,柱间支撑宜采用型钢支撑,在温度区间吊车梁以下位置不宜设置柱间刚性支撑。P22-4.5.5)16.构件设计构件的最大宽厚比:工字型截面构件受压翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比,不应大于,工字型截面梁、柱腹板的计算高度hw与其厚度tw之比,不应大于,其中fy为钢材的屈服强度。(P27-6.1.1)17.檩条跨度大于9m时宜采用格构式构件,并验算受压翼缘的稳定性。(P37-6.3.1)18支撑设计门钢屋面中的交叉支撑和柔性系杆可按照拉杆设计,非交
7、叉支撑中的受压杆杆件及刚性系杆应按受压设计。(P40-6.5.1)19.屋面板及墙面板当屋面板上开设直径大于300mm的圆洞或边长大于300mm的方洞时,宜根据计算采用次结构加固。不宜在屋脊开洞。屋面板上不宜通长大面积开孔,切开孔应均匀。墙板自重宜直接传至地面。(P41-6.6)20.节点端板:与斜梁联接的柱翼缘部分应与端板等厚度。当端板上两对螺栓的最大间距大于400mm时应在端板的中部增设一对螺栓。(P45-7.2.7)21.柱脚锚栓柱脚锚栓的直径不宜小于24mm,且应采用双螺母。锚栓的端部应设置弯钩或是锚板(P49-7.2.18)二、 GB50017-2003钢结构设计规范1.强条:本规范
8、中第1.05、3.1.23.1.5、3.2.1、3.3.3、3.4.1、3.4.2、8.1.4、8.3.6、8.9.3、8.9.5、9.1.3为强条。2.安全等级: 工业与民用建筑钢结构一般采用二级。(P19-3.1.3)3.吊车梁:计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲劳和挠度时,吊车荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台吊车确定。(P20-3.1.6)4.结构的重要性系数:对设计使用年限为25年的结构构件,不应小于0.95.注:当轻钢屋面仅有一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m2,屋面均布活荷载标准值应取0.3KN/M2(P20-3.2.1)。5.内力分析:框架结构可采用一阶弹性分析(P
9、21-3.2.8)。6.承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证。对焊接结构尚具有碳含量合格保证。焊接承重结构及非焊接的承重结构采用的钢材还应具有冷弯实验的合格保证。(P23-3.3.3)。 7.对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度在0-20°时,Q235钢和Q345钢应具有0°的冲击韧性的合格保证。对于Q390和Q420钢应具有-20°的冲击韧性的合格保证。当结构温度低于-20°时,对于Q235钢和Q345钢应具有-20°的冲击韧性的合格保证。对于Q390和Q420钢应具
10、有-40°的冲击韧性的合格保证。对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材也应具有常温的冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于-20°时,对于Q235钢和Q345钢应具有0°的冲击韧性的合格保证,对于Q390和Q420钢应具有-20°的冲击韧性的合格保证。注:吊车起重量不小于50t的中级工作制吊车梁,对于钢材冲击韧性的要求应与需要验算疲劳的构件相同。(P23-3.3.4)。8.对于露天工作且对耐腐蚀有特殊要求的、或在腐蚀性气态和固态介质作用下的承重结构,宜采用耐候钢。(P24-3.3.7)。9.厚度小于8mm的钢材不应采用超声波探伤来确定焊缝等级(P27-3.
11、4.1注2)。10.计算长度单层厂房框架下端刚性固定的阶型柱,在框架平面内的计算长度:1) 单阶柱(P62-5.3.4)。11.构造要求梁的端部支撑加劲肋的下端,按端面承压强度设计值进行计算时,应刨平顶紧,其中凸缘加劲板的伸长长度不得大于其厚度的2倍(P93-8.4.12)插入式柱脚中,钢柱插入混凝土基础杯口的最小深度dm按照下表取用,但不宜小于500mm,也不宜小于吊装时钢柱长度的1/20预埋入混凝土构件的埋入式柱脚,其混凝土保护层厚度以及外包式柱脚,外包混凝土的厚度均不应小于180mm。钢柱的埋入部分和外包部分均宜在柱的翼缘上设置圆柱头栓钉,其直径不得小于16mm,水平及竖向中心距不得大于
12、200mm。埋入式柱脚在埋入部分的顶部应设置水平加劲或是隔板。(P94-8.4.16)PKPM中附加质量的问题附加重量什么情况下输入?这项是什么意思?发表于 2013/06/06 由 pkpm 在结构计算中,部分重量本身并不向主刚架传递竖向力,但是在水平地震时,由于其和主刚架有可靠的拉结,这部分质量产生的水平地震力需要有主结构承担,此时,该重量对结构的水平地震作用力就不可忽略。程序对于该部分的质量的处理是通过输入附加质量来实现的。比如像一层围护砖墙这样的自承重体系,自重直接传递给基础,不对结构产生竖向力,而在地震下与主结构的相互作用又不可忽略,此时应作为附加重量输入。附加质量的集中方式一般按“
13、就近集中”原则,如单层没有吊车的厂房,可以把一半的墙高重量输入到柱顶节点。还有像门式刚架三维建模二维分析时,在生成纵向榀数据时也会在柱顶生成附加质量。这是因为纵向榀主要计算的是结构在水平力作用下的抗侧能力和支撑内力,所以只需要将屋面的恒活折算成重力荷载代表值,作为附加质量加在结构上即可。而像吊车梁桥架重量这些,程序在计算时已自动考虑其重量并求得其相关的地震力。1.结构中有吊车2.墙板是比较重而且跟结构搭接在计算地震作用时,需要考虑吊车的起重量和板的重量,这部分重量就在附加重量里面输入。分别加到牛腿和柱顶上。通过支座反力设计基础:基础计算有他的要求:这教科书上有说明的;铰接柱基础,肯定是选轴力最
14、大的那个组合;刚接柱基础:选弯矩最大的那个组合,同时也要验算弯矩不是最大,但是轴力也很小的组合;刚接柱基础,弯矩控制基础底板面积; 3D3S的工具箱有独立基础设计出图功能,可以直接读取模型的支座反力,可以从所有组合中自动选出最不利组合进行基础设计;此时需要勾选“考虑所有组合”这个选项; 3D3S模型在计算时会生成一个*。基础这个文件,用3D3S工具箱做独立基础时,从工具箱打开该文件,选择相应的支座节点即可读入对应支座节点的支座反力;三、SATWE参数设置注意点:1.水平力与整体坐标夹角处理意见:可以先取初始值“0°”satwe在计算
15、书WZQ.out中输出最不利方向角如果这个角度与主轴夹角大于±15°,应该将该角度输入重新计算。2.裙房层数高规4.8.6条:“抗震设计时,与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶部上、下各一层应适当加强抗震构造措施。”10.6.4条规定:“抗震设计时,多塔楼之间裙房连接体的屋面梁应加强;塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、剪力墙,从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内,柱纵向钢筋的最小配筋率应适当提高,柱箍筋宜在裙楼屋面内的上、下层的范围内全高加密。剪力墙宜按照7.2.16条的规定设置约束边缘构件。3.转换层抗规3.4.3条中规定:竖向抗侧力构件不
16、连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.251.5的增大系数。高规10.2.6条规定:“带转换层的高层建筑结构,其薄弱层的地震剪力应按本规程第5.1.14条的规定乘以1.15的增大系数。PKPM中转换层的楼号从地下室算起。4.地下室层数当上部结构与地下室共同分析的时候,通过该参数屏蔽地下室部分的风荷载,并提供地下室外围回填土约束作用数据。5墙元细分最大控制长Satwe进行有限元分析时,对于较长的剪力墙,程序要将其细分为一系列的小壳元,为保证精度,小壳元的边长不得大于规定的限值,其限定范围为1.05.0.一般工程可取初始值2.0,框支剪力墙结构可取1.51.6.对所有楼层强制采用刚性
17、楼板假定。高规5.1.5条规定,进行高层建筑内力与位移计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性。操作要点:可以讲用户定义的弹性楼板强制定义为刚性楼板参与计算。如果设立了弹性楼板或楼板开大洞,在计算位移周期等控制参数时,应选择该项,将弹性楼板强制为刚性楼板参与计算,以满足规范要求的计算条件;计算完成后应去掉该选项,以弹性楼板方式进行配筋和其他方面的计算。如未定义弹性楼板或是楼板开大洞,一般不选择此项,避免出现异常情况。7.墙元侧向节点信息初始值为内部节点。对于多层结构,由于剪力墙相对较少,工程规模相对较小,可选“出口节点“。对于高层结构,剪力墙相对较多,工程规模相对较大,可选“内部节点“8.墙
18、梁转框架梁的控制跨高比(0为不转)抗规6.1.8条,“一二级抗震墙的洞口连梁,跨高比不宜大于5,且梁截面高度不宜小于400mm“。高规7.1.8条,“剪力墙开洞形成的跨高比小于5的连梁,应按本章有关规定进行设计。当跨高比不小5时宜按照框架梁进行设计。操作要点:输入控制框架梁的最大跨高比,如保留初始值0,表示用墙上开洞法输入的全部梁都是墙梁。9.结构材料信息型钢混凝土结构和钢管混凝土结构属于钢筋混凝土结构,不是钢结构。10.结构体系高规4.1.1条,高层钢筋混凝土结构可以采用框架、剪力墙、框架-剪力墙结构、筒体、板柱-剪力墙结构体系。补充知识:10.1框架结构:设防烈度现浇结构(米)装配结构(米
19、)9度25不用8度45257度55356度6050不设防6050钢筋混凝土结构20层,钢结构30层。结构体系补充知识:1)抗震墙的平面布置:沿结构平面主轴线方向布置。不宜布置单肢墙每个方向沿两条以上相距较远的轴线设置抗震墙。抗震墙的布置位置:竖向荷载较大处;平面形状变化或楼盖水平刚度剧变处。楼梯电梯间及楼板较大洞口两侧。抗震墙应避开需要开大洞口的墙体位置。在独立结构单元端部,抗震墙距外墙8米。防震缝两侧不宜设成对的抗震墙。纵向抗震墙不宜设在独立结构单元的两侧。抗震墙宜用“L、H、T、口型。2)抗震墙在竖向布置:上下对齐,顶底连续顶层大空间中段的抗震墙宜在三层内逐渐减少减薄。抗震墙分段减薄,双面
20、收进,每次减薄50100,且25%的墙厚。一个独立的结构单元内,沿每一主轴方向不小于3片。抗震墙的间距和楼盖的长宽比:楼盖类别非抗震6度、7度8度9度LL/BLL/BLL/BLL/B现浇605504403302装配整体503.5403302.5-11.恒活荷载计算信息:高规5.1.9条规定:高层建筑进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙轴向变形易考虑施工过程的影响。施工过程的模拟可以适当简化分析。l 不计算恒活荷载:不计算竖向力l 一次性加载:采用整体刚度模型,按一次加载方式计算竖向力。l 模拟施工加载1:在实际施工过程中竖向荷载逐层施加、逐层找平,下层的变形对上层基本没有影响,连梁的调节作用也不
21、大。l 模拟施工加载3:本种方法更符合实际情况。几种模式的用途:不计算恒活荷载:仅用于研究分析一次性加载:主要用于多层结构、钢结构和有上传荷载(例如吊柱)的结构。模拟施工加载1:适用于多高层结构。模拟施工加载2:仅可用于框筒结构向基础软件传递荷载(不要传递刚度)模拟施工加载3:适用于多高层无吊车结构,更符合工程实际情况,推荐使用。12.施工次序:采用广义楼层方式建模的三塔大底板模型,由于各楼层打破了从低到高的排列次序,出现若干楼层同时施工的情况,必须人为指定施工顺序。13.风荷载计算信息通常选择初始项:计算风荷载14.地震作用计算信息抗规5.5.1条:“8度、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时
22、的高层建筑应计算竖向地震作用”。高规3.3.2条:“8度、9度抗震设计时,高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。高规10.2.6条“8度抗震设计时转换构件尚应考虑竖向地震的影响。高规10.5.2条“8度抗震设计时,连体结构的连接体应考虑竖向地震荷载的影响”。操作要点:不计算地震作用:用于抗震设防烈度6度以下地区的建筑(6度甲类建筑和6度四类场地的高层建筑除外)。、计算水平地震作用:用于抗震设防烈度7度、8度地区的多高层建筑,及6度甲类建筑和6度四类场地的高层建筑。计算水平和竖向地震作用:用于抗震设防烈度9度地区的高层建筑,8度和9度地区大跨度和长悬臂结构,8度地区带有连体和转换结构
23、的高层建筑。解释:8(9)度地区大跨度结构是指跨度不小于24(18)米,长悬臂构件是指悬臂板不小于2(1.5)米,悬臂梁不小于6(4.5)米。15.地面粗糙度的类别A类是指近海海面和海岛、海岸、湖岸以及沙漠地区。B类是指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区C类是指由密集建筑群的城市市区。D类是指有密集建筑群且房屋比较高的城市市区。16.修正后的基本风压:荷规7.1.2条规定:“基本风压应按照本规范附录D.4附表中的50一年一遇风压采用,但不得小于0.3KN/M²高规3.2.2条规定:“对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压应按照100年重现期的风压值采
24、用。注:如果没有100年的风压表,可以按照50年最大的1.1倍取用。17.结构基本周期(主要用于计算结构的风振系数)高规3.2.6条,“对比比较规则的结构,也可以采用比较近似公式计算;框架结构T1=(0.080.1)n,框架-剪力墙、框架核心筒结构T1=(0.060.08)n,剪力墙结构和筒中筒结构T1=(0.050.06)n,n表示结构层数。操作要点:在完成一次计算后,将计算书WZQ.OUT中的结构第一平动周期值输入重算。18.各段体形系数高规3.2.5条,“计算主体结构的风荷载效应时,风荷载体形系数s可按下列规定进行计算:1) 圆形平面建筑取0.82) 正多边形及截角三角形平面建筑,由下式
25、计算 式中n为多边形的边数。3) 高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.34) 下列建筑取1.4AV、Y、弧形、双十字型、井字形平面建筑。BL、槽型和高宽比H/B大于4的十字形平面建筑。C高宽比H/B大于4,长宽比L/B不大于1.5的矩形,鼓型平面建筑。注:程序中一个建筑物最多分三段设定体形系数。分段时只考虑上部结构(地上部分)。操作:初始值分段数为1,第一段最高层号为结构总层数,第一段体形系数为1.3.19.结构规则信息抗规5.2.3条规定,“规则结构不进行耦联计算时,平行于地震作用方向的两个榀,起地震作用效应应乘以增大系数。”20.考虑偶然偏心对于高层建筑结构,通常选择考虑
26、偶然偏心。抗规中3.4.2条中的平面不规则多层建筑,也应考虑偶然偏心的影响。21.当建筑结构的质量和刚度明显不对称、不均匀时应选择“考虑双向地震作用”。22.计算振型个数高规5.1.3“抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不应小于15.程序实现:计算后查看计算书WZQ.OUT,检查X和Y两个方向的有效质量系数是否大于0.9,如都大于0.9则表示振型数取够了,否则应增加振型个数重新计算。经验:通常振型数取不小于3,且取3的倍数。必须保证有效质量系数大于0.923.活荷重力荷载代表值组合系数。抗规按等效均布荷载计算的楼面荷载:藏书库、档案库0.8,其他民用建筑0.5.24.周期折减
27、系数高规3.3.17 当非承重墙体为填充砖墙时,高层建筑结构的计算自振周期折减系数,可按下列规定取值:框架结构取0.60.7框架-剪力墙结构取0.70.8剪力墙结构取0.91.0如采用轻质填充材料,折减系数应按照实际情况不折减或是少折减。25.结构阻尼比抗规5.1.5条“除有专门的规定外,建筑结构的阻尼比取0.05“高规3.3.8条“除有专门的规定外,钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比取0.05“抗规8.2.2条“钢结构在多遇地震下的阻尼比,对不超过12层的钢结构可采用0.035,对超过12层的钢结构可采用0.02,在罕遇地震下的分析,2可采用0.05“程序操作:钢筋混凝土结构可取0.05,钢结构
28、取0.02,混合结构取0.03.26.柱、墙、基础活荷载折减系数荷规4.1.2条 活荷载按楼层的折减系数计算截面以上的层数123456892020总活荷载的折减系数1.00.850.70.650.60.5527.梁活荷不利布置最高层号高规5.1.8条“高层建筑结构内力计算中,当楼面活荷载4KN/M2,应考虑楼面活荷载不利布置引起的梁弯矩的增大。28.梁端负弯矩的调幅系数高规5.2.3中 装配整体式框架梁端负弯矩调幅系数可取0.70.8,现浇框架梁端可取0.80.9.程序内定钢梁为不调幅梁,如需对钢梁调幅,可以在特殊构件设置时定义。实际工程中对悬挑梁的梁端负弯矩不调幅。29.梁活荷载内力放大系数
29、一般工程建议该系数取1.11.2,如已输入梁活荷载不利布置楼层数则填1。30.梁扭矩折减系数对于现浇楼板结构,采用刚性楼板假定时,折减系数取值范围0.41.0,初值为0.4.31.连梁刚度折减系数抗规6.2.13条规定:“抗震墙连梁的刚度可以折减,折减系数不宜小于0.5.注:通常将两端都与剪力墙相连接,且与剪力墙轴线夹角不大于25°,跨高比小于5的短跨梁定义为连梁。通常6,7度地区连梁刚度折减系数可以取0.7,8,9度地区可以取0.5,非抗震设防地区或和风荷载控制为主的地区不折减或是少折减。32.中梁刚度放大系数高规楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取1.32.0程序实现:对没有开大洞
30、的现浇楼板应考虑梁刚度增大系数。通常现浇楼板的中部框架梁刚度放大系数可取1.52.0对无现浇层的装配式结构楼面梁、板柱结构等代梁刚度不应放大。33.剪力墙加强区起算层号抗规6.1.10“抗震墙(筒体)墙肢的底部加强部位可取地下室顶板以上H/8,加强范围应延伸到地下一层。底部框架-抗震墙结构和楼层较少的多层结构,如果不需要设置剪力墙加强区,可以输入一个较大的数值。34.托墙梁刚度放大系数托墙梁刚度放大系数一般取100左右。设计信息:梁柱重叠部分简化为刚域大截面柱和异形柱在设计时应考虑该项混凝土结构可以不考虑该项,但是钢结构应考虑。在WMASS.OUT文件中输出。36.钢柱计算长度系数按有侧移进行
31、计算通常钢结构已选择有侧移,但是在不考虑地震和风荷载时可以不选择。注:钢结构是否考虑侧移应计算两次:如楼层间杆件最大位移小于1/1000,宜设置为无侧移。如楼层间杆件最大位移在1/10001/300之间,钢柱的计算长度系数取值为1.如楼层间杆件的最大位移大于1/300,宜设置为有侧移。37.混凝土柱的计算长度系数不选择此项:混规7.3.11-2对现浇楼盖底层柱计算长度取1.0H,顶层柱取1.25H。选择此项,程序自动选择。注意:由于选择此项程序增加了自动判断功能,所以建议在操作时选择此项。柱计算长度系数修改后应立即退出,不要再执行参数定义和数据检查,否则柱长度系数又恢复成初始值。38.梁保护层
32、厚度程序中的保护层厚度是指钢筋中心线到构件外表面的尺寸。规范中的保护层厚度是指钢筋外边到构件外边的尺寸。39.钢构件净毛面积的比值根据钢构件上螺栓孔的布置情况,如全焊接为1,螺栓连接宜小于1,该参数的取值范围为0.51.40.柱配筋计算原则1)单偏压计算双偏压验算(推荐)2)双偏压计算调整个别配筋偏大的柱。3)考虑双向地震时,考虑单偏压计算。41.墙竖向分布筋配筋率剪力墙水平分布筋不论加强区还是非加强区,间距一般取100200mm,初始值为100mm。剪力墙竖向分布筋的配筋率取值范围0.15%1.2%,初始值为0.3%。42.结构底部NSW层墙的竖向分布筋配筋率。规范规定:“应采取有效措施提高
33、钢筋混凝土的延性。底部加强部位四角宜设置钢柱或带芯柱的边缘构件。筒体底部加强部位的分布筋最小配筋率不宜小于6%,筒体一般部位的分布筋最小配筋率不宜小于0.3%。43.荷载分项系数荷规3.2.5条规定:1)永久荷载分项系数当期效应对结构不利时-对由可变荷载效应控制的组合,应取1.2-对永久荷载效应控制的组合,应取1.35.44.竖向地震作用分项系数除工程特殊需要外一般不需要改初始值。45.温度、吊车、特殊风荷载分项系数,在一般民用工程中一般不考虑。地下室信息46.回填土对地下室约束刚度比取值为0,表示基础回填土对结构没有约束取正数,基础回填土对结构有约束,取值越大约束作用越强,取值范围16.取负
34、数m,则m层以下地下室嵌固,但必须满足规范要求的嵌固刚度比条件。操作要点:为了确定地下室有无嵌固部位,通常计算两次。(1) 第一次计算,将地下室层数填0或回填土的约束刚度填比填0,考察地下室有无层间刚度比大于2的楼层。(2) 地下室层间刚度比有大于2的,将回填土约束刚度填为负数,进行后续计算。如没有刚度比大于2的,回填土约束刚度比填16的正数进行后续计算。Satwe特殊构件与特殊荷载设置连梁可以通过剪力墙开洞或设定的跨高比限值,有程序自动识别为连梁;也可以在此由命令直接定义框架梁为连梁。程序不能自动搜索转换梁等特殊梁,必须由设计人员制定。程序可以根据规范的规定,对某些特殊结构的特殊构件自动提高
35、抗震等级,但人工设定优先于程序设定。1.特殊柱2.弹性板弹性板菜单可以设定三类弹性楼板弹性楼板6,程序考虑板平面内和平面外的刚度,主要用于板柱结构和厚板转换结构。弹性楼板3,假定楼板平面内无限刚,程序考虑楼板平面外的刚度,主要用于厚板转换结构。弹性膜,假定楼板平面外刚度为0,程序考虑楼板平面内的刚度,主要用于空旷结构和楼板开大洞形成的狭长板带,连体多塔结构的连接楼板,框支剪力墙结构的转换层楼板等。注:未设定弹性楼板,程序默认为刚性楼板,假定楼板平面内无限刚,楼板平面外刚度为0,刚性板假定适用于大多数工程。弹性楼板设定是以房间为单元设定的,用光标点取房间内的任意一点,房间内显示一个带数字的圆圈(
36、数字是板厚),就表示该楼板已设定为弹性楼板。SATWE对楼板做的4种假定:假定楼板整体平面内无限刚,适用于多数常规结构。假定楼板分块平面内无限刚,适用于多塔和错层结构。假定楼板分块平面内无限刚,并有弹性板相连,适用于楼板局部开大洞形成狭长板带,连体多塔结构的连接体楼板。假定楼板为弹性,适用于板柱结构、厚板转换结构和框支剪力墙转换结构等。3.非荷载作用现规范不要求直接计算非荷载作用,而强调用构造措施解决。4.多塔结构补充定义除广义楼层组装模型外,多塔结构必须进行多塔定义,否则程序按单塔分析。将出现错误。多塔定义时,围区线应当准确从各塔缝隙间通过(特别是带缝多塔结构),防止出现某个构件属于两个塔,
37、或某个构件不属于任何塔,或定义空塔等情况出现。各塔楼的编号应当按照塔楼的高度,从高往低依次排序。带缝的多塔结构应定义风荷载遮挡边。程序定义最多定义10个塔用广义方式建立的多塔结构模型,多塔属性已经定义,不必再进行定义。5.其他信息设定选择satwe前处理菜单第8,9,10页,可以设定构件计算长度系数,水平风荷载查询与修改、指定0.2Q0调整系数等注意:这几项参数修改后,应直接退出前处理菜单进行后续计算,不要再执行第1、7项,否则修改的参数全部丢失。、Satwe结构内力与配筋计算1.层刚度比见从入门到精通P112页层刚度比计算。一般来讲,常规工程选择第三种方法计算刚度比,对复杂高层建筑建议多用集
38、中方法计算。具体可以见高规附录E.0.2。2.地震作用分析方法(1)侧刚度分析方法,适用于采用楼板平面内无限刚假定的普通建筑和采用楼板分块平面内无限刚假定的多塔建筑。优点是速度快,当定义有弹性楼板或有不与楼板相连接的构件时,其计算是近似的。(2)总刚分析法,适用于分析有弹性楼板或是楼板开大洞的复杂建筑结构。优点:方法精度高,适用范围广。但是计算量较大3.位移比A级高的高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2,不应大于该楼层的1.5被;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层的1.4倍。位移比包含两项内容:楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移
39、的比值。楼层竖向构件的最大层间位移与平均层间位移的比值。WDIDP.OUT注意:如果在模型中设置了弹性楼板或是楼板开大洞,应计算两次,第一次抗震计算时选择(对所有楼板强制使用刚性楼板假定),计算位移比。第二次应在位移比满足要求后,不选择该项以弹性楼板假定进行配筋计算。对体育场馆、工业建筑、空旷结构、错层、越层等竖向构件高度不一致的,采用强制刚性楼板假定会带来较大误差,不宜强行进行位移比控制。当结构层间位移角很小,例如一般结构弹性位移角小于规定限制的1/2,负责结构和高层结构弹性位移角小于规定限制的1/3,位移比可以适当放宽,如放大20%。位移比不满足要求的原因:结构平面不规则,刚度分布不均匀,
40、上下层刚度偏心较大。4.层间最大位移与层高之比(层间位移角)也应在刚性楼板的假定下计算。5.周期比定义,高规4.3.5条规定,结构扭转的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85.周期比不能再计算书中直接查到,但在周期、振型、地震力(WZQ.OUT)文件中给出了计算周期比的原始数据。周期比计算方法:划分平动振型和扭转振型,考察各振型时平动系数还是扭转系数占主导地位(最好大于0.8,至少也要大于0.5),区分各振型时平动振型还是扭转振型。该例子中514为扭转、其余为平动。比值为0.1708/0
41、.5854=0.2918满足规范要求。注意:在结构符合刚性楼板假定时,周期比计算应在刚性楼板假定的情况下进行。对于不适应刚性楼板假定的复杂高层建筑结构,不已考虑周期比控制。对于多塔大底盘结构,各个塔楼已分别计算周期比。周期比调整原则:1) 结构抗侧力构件的布局是否均匀对称。2) 增加结构周边的刚度增加周边柱、剪力墙的截面和数量。增大周边梁的高度、楼板的厚度在楼板外伸端凹槽处设置连接梁或是连接板。加强转角窗周边构件的截面和强度,包括剪力墙暗柱,窗间墙、楼板等,特别是增设暗梁。减小周边剪力墙洞口3)降低结构中部的刚度结构中部剪力墙上开洞中部核心筒开结构洞再填充5.层间刚度比高规4.4.2规定,“抗
42、震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%,或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。高规附录E.0.2条规定“当转换层设置在三层及三层以上时,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。抗规附录E.2.1,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2注意:WMASS.out中如果输出各楼层的放大系数均为1,说明没有薄弱层。6.层间受剪承载比层间受剪承载力在WMASS.OUT中输出,需设计人员自行判断。7.剪重比剪重比是抗震设计中非常重要的参数,剪重比在WZQ.OUT(周期、振型、地震力)中输出,各塔的地震剪力为VX,VY。若结构剪重比不满足规范要求,建议先不
43、选择程序自动调整,首先应考察剪重比原始值,若与规范要求相差较大,应优化设计方案,改进结构布局、调整结构刚度;当剪重比与规范要求相差不大时,在选择该项自动调整剪力,以完全满足规范要求。正确计算剪重比,必须选择最够的振型个数使有效质量系数大于0.9地下室由于受到回填土的约束作用,可以不考虑剪重比的调整。8.刚重比他是控制结构整体稳定的重要指标刚重比在WMASS.OUT(结构设计信息)中输出。刚重比不满足要求,通常应考虑调整结构的高宽比。9.地震作用调整边榀构件地震作用效应调整抗规5.2.3条“规则结构不进行扭转耦联计算时平行于地震作用的两个边榀,起地震作用效应应乘以相应的增大系数。一般情况下,短边
44、按照1.15倍采用,长边可按1.05倍采用。当扭转刚度较小时,宜按不小于1.3倍考虑。Satwe软件自动计算,不必考虑该条。校验数据1.柱双偏压验算方法Satwe整体分析时采用单偏压计算,建议应进行双偏压验算。方法:执行satwe软件第四项<分析结构图形和文本显示>,选择<柱钢筋修改及双偏压验算>,显示钢筋验算对话框2剪力墙组合配筋验算方法在图形文件中增加了第15项<剪力墙组合配筋修改及验算>。梁施工图设计1.钢筋层与标准层的不同 标准层用于建模,钢筋层用于出图2.梁施工图参数设置<主筋优选直径>:选择纵筋的基本原则是尽量使用用户设定的优选直径钢
45、筋,尽量不配多于两排的钢筋。<柱筋截面不宜超过柱截面的1/20>注意:一般来说,把支座改为连通后梁的构造是偏安全的。JCCAD软件基础设计1.地质资料输入地质资料应包括:建筑物场地各个勘测孔的平面坐标、孔头标高、水头标高、竖向土层标高及各层土的物理力学指标。注意:对桩基础,特别是摩擦桩基础,地质资料需要输入每层土的全部五个参数:压缩模量、重度、状态参数、内摩擦角和粘聚力对无桩基础有沉降计算要求时,仅需要输入压缩模量一个参数。基础设计不采用桩基础又不需要计算沉降时,可以不输入地质资料。基础参数设置提高篇1.两类次梁的分析比较按主梁方式输入次梁,简称“主次梁”,按次梁方式输入次梁,简称
46、“次次梁”,该两类梁的建模、分析、配筋、用法等方面均有不同。主次梁增加节点数、次次梁不增加节点数。主次梁要划分房间,所以在进行配筋时一般不采用逐间配筋或自动布筋。PKPM中不能输入二级以上次梁。次次梁相交必须是正交。对于大量规矩的房间宜布置次次梁,对于不规则的房间、楼梯间和卫生间等需要划分房间时宜布置主次梁。对于大跨度的井字梁,不论是否由主次梁之分,均应作为主次梁布置。且应检查调整全部梁支座为连通。2.虚梁定义:截面为100mmX100mm的混凝土梁,软件自动识别为虚梁。虚梁的定义和布置方法与普通梁相同。虚梁的作用:引导有限元分析程序划分单元和确定网格边界。以下情况无论新、老版软件都必须比值虚
47、梁板柱-剪力墙结构、厚板转换结构、无梁楼盖结构等进行有限元分析计算时;回字形无梁楼板出现复连通域时应用复杂楼板有限元计算程序SLABCAD计算分析时。3.屋面对重要的复杂的、多变的坡屋顶当坡屋顶计算对整体结构分析具有举足轻重的影响时,建议采用PMSAP软件进行计算分析。坡屋顶斜板的配筋计算及施工图绘制,仍由PMSAP绘制,其可以正确计算斜钢筋的实际长度,但屋脊处钢筋的搭接关系需要人工处理。坡屋顶设计注意事项圆弧斜梁建模时应先增加节点,改圆弧梁为直线折梁,在改变折梁上节点高,以折现斜梁代替圆弧梁设计。4.斜杆设计注意事项1)satwe软件默认钢结构的斜杆为铰接,混凝土的斜杆为刚接。需要特别注意复
48、核。5.柱计算长度的分析讨论Satwe如何考虑柱计算长度刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱,其计算长度L0(见后)一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,各层柱的框架结构L0(见后)不选择该项软件执行7.3.11-2条,按照现浇楼盖类型确定柱的计算长度,即底层柱为1.0,其余各层为1.25.选择该项,程序自动判别水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的比例,当大于75%时,按7.3.11-3条的公式计算柱的计算长度,否则仍按底层柱为1.0,其余各层为1.25.软件未考虑工业厂房排架柱的计算长度取值,需用户按规范7.3.11-1取用。越层柱的判断原则:既不与楼板相连又不与梁相连的柱为越层柱。
49、6.软件对特殊情况的处理为避免按照公式计算的柱计算长度过大或是过小造成设计不合理,程序内定了计算长度的上下限值:混凝土柱上限值为2.5,且底层柱不小于1.0,上层柱不小于1.25;钢结构上限值为6;斜柱(斜杆)的计算长度直接取1.0,且未考虑其对约束刚度比的影响。7.连梁的概念需要注意的是:一端支撑在剪力墙上,一端支撑在框架柱上的梁不作为连梁考虑。支撑在两道垂直剪力墙上的梁,也不作为连梁考虑。剪力墙连梁的设计:跨高比小于2.5,作为连梁设计 跨高比大于2.5小于5,由设计人员酌情考虑,如按连梁分析宜将satwe计算参数<墙元细分最大控制长度>填入较小的数(最小为1.0) 跨高比大于
50、5,作为框架梁设计。连梁超筋的解决办法:连梁刚度折减系数取较小的之,但不应小于0.5连梁按铰接处理连梁中部设置水平缝。连梁设计应注意的问题:当连梁跨高比不大于2时,宜配置交叉暗撑;当连梁跨高比不大于1时,应配置交叉暗撑 。高规7.1.10规定,“不宜将楼面主梁支撑在剪力墙之间的连梁上。当有个别楼层的个别主梁支撑在连梁上时,可以在satwe特殊构件定义中将梁端定义为铰接,并采取相应的构造措施。老庄第三期初级班框架结构选型1.梁的刚度是与梁的截面相关的框架结构的抗震原则2.多道防线,框架无多道防线,只能是均衡性原则,刚度,电梯布置3、梁耗能原则,动势能转换,强柱弱梁、强剪弱弯4、砼都有的,扭转原则
51、5、填充墙原则,最好是柔性接头、砼填充墙,窗间墙的短柱混凝土柱有轴压比的要求,钢结构没有(但是李国强先生提了一下尽量不要超过0.7)6.构件截面的估算框架梁:连续梁高度可按照1/15-1/18跨度估算,截面宽度取高度的1/3-1/2。次梁:单跨1/81/12,连续1/15框架柱:1)预估横、活荷载下的柱设计内力值: 1.3X 荷载面积 X (恒标准值+活标准值)913KNx1.25x(柱子所分担荷载面积)2)非抗震设计时:Ac=N/fc 3)抗震设计时: Ac=PN/(fc),P 为边柱 1.3,内柱 1.2钢结构的填充墙最好采用柔性隔板。梁的高度还有考虑门窗洞口的高度7. 对于层建筑主要受到
52、竖向荷载的作用,关键参数柱距大小关系到基础承担荷载的范围,从而受地基承载力的制约,柱距同时影响到框架梁跨度,梁跨影响到层高,层高又影响到刚度,刚度变化会导致地震力发生变化,柱距还会影响到水平构件的布置,水平构件布置不同可能会影响到竖向振动的频率,遇到有设备基础的厂房可能发生共振等等。8.对于微震厂房需要做防震沟。一般防振沟的宽度应大于60cm,沟深应为地面波波长的1/4,防振沟深度应在被保护建筑物基础深度的两倍以上,防振沟的长度应大于保护目标沿道路方向的长度。防振沟内最好不填充物体而保持空气层,但实际中较难实现,通常是填充砂砾、矿渣或其他松散材料。防振沟内如被填充坚实,或者被灌满水将会失去隔振
53、作用。如:锻造车间,尽量能够不必或少用锻锤,选择锻锤设备时,必需采取减振、防振、隔振等措施(加阻尼器、弹簧根底、橡胶缓冲垫、设备基础周围设防振沟等)。当能量大于105J时,可采用无砧座锤。如:打桩,打桩对环境的破坏作用除了挤压还有振动,设置防振沟是一种有效办法。在被保护目标与打桩工作面之间,挖一定深度和宽度的沟,沟的做法按保护程度不同而不同。具体做法有:打两排钢板桩,中间土体挖空一定深度;打一排钢板桩,挖沟填砂;不打钢板桩,只挖沟填砂;只挖沟,不填砂等。防振沟还可减少局部土体的挤动。9.做钢结构最好是算一下竖向震动频率是否满足舒适度的要求。10. 第二原则:次梁不抵抗水平荷载,但是其布置影响主
54、梁的刚度,主框架梁、次框架梁墙体下一般都需要设置墙体,仅在轻质隔墙墙体厚度、长度、高度均比较小时,才允许以板内加粗钢筋的形式处理。对于框架结构,建筑轴网距离的一般在 810 米。地下室轴网一般7.5米。一般十字最省,井子梁经济,大板观感比较好。11. 不可预知的板上荷载工业厂房未知因素较,推荐使用方案 (井字梁) 管线布置如管线 X 向布置,推荐方案 (十字梁),次梁和次框架梁可同高单跨框架要避免。12面水(需要做防水的混凝土板的厚度)250mm。13.次梁悬挑必须要拉通布置。框架梁悬挑支座处。框架抗震设计原理1. 就水平地震影响系数最大值,其众值烈度,基本烈度和罕遇烈度之间的比例关系为1:2
55、.8:55.5左右。小震是指小于基本1.55度,中震,大震大于1度。2.保证框架的1/550,剪力墙的1/1000变形3.模板和配筋1.梁配筋抗震承载力调整系数:动荷载作用下的一种材料提高系数。混规7.2条梁纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%抗剪超筋就是指剪压比超,需要加大截面。当剪压比大于0.15的时候,梁的强度和刚度有明显的退化现象,此时再增加箍筋用量,也不能发挥作用,因此对梁柱的截面尺寸有所要求。当梁端的纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时,表中的箍筋最小直径应增大2mm2.梁箍筋加密区长度箍筋肢距:一级抗震,不宜大于200和箍筋直径20倍的大值;二、三级抗震,不宜大于250和箍筋直径20倍的大值;四级抗震不宜大于300mm。3.框架梁一般不用搭接,一般用焊接 比较省钢筋和箍筋。4.工程上一般大于等于350以上都用4肢箍。5.腰筋,高度大于450时需要在梁的两个侧面配置腰筋截面面积不应小于腹板截面面积的0.1%。其间距不宜大于200mm。6. 检验纵向钢筋配筋率有没有大于2%的,如有查看箍筋是否需要增大直径7.位于梁下部或是梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加钢筋(箍筋或吊筋)承担。8. 吊筋:1)吊筋需成对配置。单肢吊筋受力不均匀,多肢则无必要;2)吊筋的底部一般应放置在主梁底筋的二排筋位置,绝不应置于紧贴次梁的底部;3)梁高h800mm时,吊筋45º弯曲
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