正确应用CAD软件提高建筑结构设计质量doc9

1、.精品资料网cnshu25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座：.；精品资料网cnshu 专业提供企管培训资料正确运用CAD软件提高建筑构造设计质量 随着计算机硬件技术的开展和建筑构造分析实际的日臻完善,计算机辅助设计(CAD) 系统在建筑设计领域得到越来越广泛的运用。尤其是近年来高层建筑构造分析实际的逐渐成熟,极大地推进了我国高层建筑的开展。在众多的构造分析软件中,平面框排架计算与绘图软件PK既是独立的计算和绘图软件,又作为PKPM系列其它高层分析程序的接口软件,是构造工程师非常熟习的。其它如构造平面计算机辅助设计PMCAD、剪力墙构造计算机辅助设计JLQ ,以薄壁杆件实际为根底的高层建筑

2、构造三维分析程序TAT,以及以墙元实际为根底的高精度空间有限元分析程序SATWE等。我们经过近十年的实际运用,中国建筑科学研讨院PKPMCAD 工程部开发的PKPM系列微机建筑工程CAD 系统,是一套比较优秀的建筑设计软件,而且涉及的内容比较全面,它是集建筑APM) 、构造、设备(水WPM、暖HPM、电EPM、空调CPM) ,概预算(STAT) 和施工于一体的大型CAD 设计系统,各个模块之间既可进展数据转换、接口,又可单独运用。其中构造平面辅助设计软件PMCAD、框排架计算及施工图绘制软件PK、高层空间分析软件TAT和根底设计软件JC2CAD 等可组成一个高效率的构造分析、计算及绘图系统。下

3、面主要引见这些构造软件运用过程中容易出现的问题及设计时应留意的事项。1 设计中存在的问题我们在设计中及与其它设计单位交往的过程中发现,虽然采用了CAD ,但在构造施工图中出现了许多概念性的错误和计算错误,有些错误能够会导致严重的后果。究其缘由是由于许多构造设计人员并未接受过系统的专业知识学习,虽然初步掌握了一些建筑构造设计软件的运用才干,但是缺乏对整体构造概念的认识,过分置信计算机分析结果而出现构造计算模型与实践建筑物的较大差别;或由于软件技术条件认识不清而导致错误的计算结果。为此,本文就近几年来发现的这些问题及其缘由,结合PKPM软件的运用作一些简单的分析,以便提高建筑构造的设计质量。111

4、 超规范设计导致构造存在平安隐患超规范设计问题对中小设计院来说是禁而未绝的问题。虽然建立主管部门三令五申的强调,但是由于缺乏有效的管理手段和约束机制,有的地方设计审查流于方式,或对设计图纸的审查只限于对建筑外型的审查,使得一些超规范设计变成了屹立于城市街头的建筑物。当然,超规范设计有设计单位客观上的缘由,也有的是客观上呵斥的。超规范设计的问题主要表如今几个方面:(1) 砖混构造层数和高度超规范问题。在(GBJ11289) (以下简称“抗规) 中,多层砌体房屋由高度和层数两个目的控制,普通以为,超越其中的一个控制目的即是超规范设计。近年来,一些抗震设防地域所建砖混建筑物相继出现8 层带半地下室砖

5、混住宅。严厉地讲,按“抗规第51112 条规定,带半地下室住宅房屋的高度和层数应从地下室地面算起,也就是说,8 层带半地下室建筑的实践层数应为9 层。(2) 底层框架砖房超规范设计问题。底层框架砖房除存在上述高度和层数超规范问题以外,还存在底层框架本身的设计超规范问题。“抗规所谓的底层框架是指底层为框架- 抗震墙承重的构造,且宜采用钢筋混凝土抗震墙,但抗震烈度为6 度和7 度地域可采用嵌砌于框架之间的砖墙。根据了解的情况,有些工程底层框架虽有抗震墙但截面面积明显缺乏。一些工程竟采用底层纯框架构造,而且在抗震区总层数到达8 层。并有1 托7、2 托6、甚至3 托5 的底层纯框架方式出现,并且在实

6、践工程中底层有限的几片砖墙还经常是按填充墙来思索。这种构造方式大都出如今临街的住宅设计中,尤其近年来在房地产开发商所建的商品房中居多,这种构造方式的建筑在地震中的表现是非常脆弱的。所以,一旦有地震发生,其后果将是非常严重的。(3) 旧房改造设计中的超规范问题。某些过去设计建造的房屋在建立当时该地域的抗震设防烈度低于现行的设防烈度,或由于建筑时的资料所限,其抗震才干较差,已属于抗震加固对象,而某些设计单位未进展加固设计而进展了加层设计,有的加层设计还超越现行规范要求。在加层施工中原构造有不同程度的破坏,加层设计对该建筑的抗震性能来说无疑是雪上加霜。调查发现,导致超规范设计的主要缘由有如下几方面:

7、一是某些设计人员遵照规范的认识淡薄,对规范规定模糊不清、学习不够,甚至有些构造设计人员从来没有思索过规范的要求。二是建筑设计的人员构造概念模糊,从建筑设计方案阶段呵斥构造设计是超规范的,而又片面地强调所谓的建筑方式等要求,使构造难以满足规范要求。三是某些建立单位由于从投资的限制、土地利用率等方面出发而提出不满足规范要求的构造方式,而设计部门为得到工程的设计义务故意违反规范规定,有的设计单位指点为了眼前的利益,迫使设计人员进展超规范设计,四是设计审查部门迁就建立单位的意图,使超规范设计在某些地方合法化甚至成为不成文的地方规范和习惯作法。笔者以为,设计规范作为国家制定的规程是指点建筑设计的纲领,作

8、为建筑设计任务者,在任何时候都不该当违反。112 过分依赖计算机分析结果,忽视抗震概念和构造设计在实践工程中,不同程度地存在着忽视抗震概念设计和构造设计的问题。例:某6 度抗震区建筑,设计为6 层带半地下室砖混住宅,上部构造布置均匀规整,但是上部作为主要承重和抗震墙体的内纵墙却没有根底,而是坐落于地下室的内横墙上,也就是说,上部6 层墙体的线荷载,变为集中荷载(点) 传于地下室横墙上,这种构造的传力道路是最为不利的。再如:某6 层砖混构造商品楼,下部3 层为商业网点,上部3 层为住宅,初看起来好象并无不妥,但是下部1 层均为贯穿整个进深的单间门市部,开间为3 0003 900 mm ,实践上就

9、是1 层只需横墙而没有纵墙,这样的建筑其纵向的抗震才干很小,是不可以按砖混构造来设计的。其设计者以为按砖混构造设计,层数及高度均不超规范,构造是可行的。殊不知它的抗震性能是极差的,是不能满足抗震要求的。建筑物抗震设计包括三部分内容,即概念设计、构造设计和构造计算。众所周知,地震是一种复杂的自然景象,我们对建筑物的地震破坏机理还不非常清楚,对地震的破坏景象也只是停留在感性认识阶段,建筑物抗震计算的原理只是一种近似方法。所以,我们在进展建筑物抗震设计时,一定要遵照“抗规提出的抗震设计原那么和抗震设计构造要求来正确运用CAD 软件提高建筑构造设计质量进展设计,例如底层框架构造上部的砖房的构造措施比多

10、层砖房的构造措施要严厉一些,要求构造柱的纵向钢筋不宜小于414 ,箍筋间距不宜大于200mm 等,不能按砖房的抗震措施来设计,也不能单凭计算结果来判别构造的可靠性,象上述的两个例子,构造的静力计算是没有问题的,而纵向抗震才干明显缺乏。113 对软件技术条件不清,导致计算和绘图结果错误每一种计算实际都有它的假定条件,每一个软件的编制都符合特定的技术条件,我们熟习的PKPM系列软件也不例外,假设没有很好地了解软件技术条件便不能很好地利用软件来处理实践问题。一些对构造概念不很清楚的设计人员能够会过分地置信计算机而出现严重的设计错误。6 层砖混构造,其中第6 层为大空间会议室,而且第6 层沿纵墙外挑1

11、200 mm。也就是说,第6 层的屋面、墙体等荷载最终传于5层的外跳梁上,而挑梁向内的平衡长度不够或挑梁上的平衡荷载缺乏,显然挑梁的抗倾覆才干缺乏。设计者以为:挑梁的计算数据是由PMCAD 软件生成的,其配筋是经过PK软件计算的,计算结果没有问题。其实,由于设计者对软件技术条件不明,在操作时有荷载漏项,导致计算结果错误。 2 设计中应留意的问题211 构造平面辅助设计软件PMCAD 的运用PMCAD 是PKPM系列软件的中心模块,是建筑与构造衔接的接口软件,也是构造平面设计软件,在这个模块中建立的构造模型应力求准确,可以反响构造的实践情况。(1) 交互式构造模型的建立。构造模型中一切的构件均在

12、此项操作中输入,该当留意的是:凡是构造布置方式及构件尺寸和荷载不同的构造层均应描画为不同的构造规范层,对于上下层柱变截面情况用构件相对于节点的偏心描画,留意在节点过密的时候墙体及梁布置的延续性。在布置过两个或更多的规范层后,不能运用图案编辑菜单对某一层或某一部分拖动或平移,由于一切的节点位置都是用相对于原点的位置描画的,拖动或平移会呵斥上下层节点错位。全楼的组装必需是自下而上的规范层组装,不能把后一个规范层组装于前一个规范层之前。填充墙不能作为墙体输入。在此输入的荷载值应是荷载规范值,不是设计值。(2) PK文件的生成。对于砖混构造,按连梁生成的墙梁的PK文件,在没有进展砖混抗震验算时梁上没有

13、上部墙体及以上层楼板传来的荷载。底框砖房的底层框架梁不可以用生成连梁的方法生成PK文件,否那么会引起框架上地震荷载的漏项,而用PK所画的梁施工图其节点构造不满足“抗规要求。在此项操作中生成的连梁PK文件应翻开修正支座情况,主要是根据实践情况修正梁与柱的铰接还是固接。在此菜单生成的框架PK文件应翻开修正梁惯性矩增大系数和梁端弯矩调幅系数,否那么PK软件按梁混凝土弹性任务配筋,使支座钢筋偏大而跨中钢筋偏小。212 平面框排架计算及绘图软件PK的运用PK是PKPM系列软件的重要组成部分,不但可以单独运用,而且还可以和SATWE、TAT等模块结合使(1) 框架绘图。有时计算结果显示梁柱超筋时,往往可以

14、经过绘图,但是要留意此时的绘图结果有时是错误的,其显示的配筋情况能够比计算小得多,必需修正计算数据文件后,梁柱计算都不超筋时其绘图结果才是可信的。另外,在修正钢筋操作中对梁钢筋进展了通长修正后,一定要对所构成的施工图进展检查,使显示结果与绘图结果不一致。(2) 留意审查每一个柱的轴压比信息。PK软件对柱的超筋控制是以最大配筋率来控制的,有时虽然软件未显示柱的超筋信息,但并不能阐明我们所选的柱截面是适宜的。213 独立根底及条形根底设计软件JCCAD 的运用(1) 对砖混构造而言,普通应在荷载组合中参与经PM2CAD 软件进展砖混抗震计算后的荷载。(2) 对框架构造而言,普通应计入经PK软件计算的PK荷载,并在PK荷载中计入地震荷载组合,并经纵横两个方向的验算后确定根底选用的合理值,或计入经TAT、SATWE 计算的荷载组合。假设只经PM恒、活荷载计算,那么结果在地震区会明显偏小。(3) 对弹性地基梁及筏板根底的计算还应留意以下几个方面: 应根据现场勘探情况利用软件对地基进展验算; 应根据地基及设计情况不同选用适当的地基刚度系数; 根据上部构造及场地情况,选取适当的根底方式和计算方法;经过反复地试算,最后确定较为适宜的梁截面和翼缘宽度。普通以为,假设我们确定了一种梁截面或翼缘厚度时,加大或减小其截面尺寸都会