構件設計首先是材料的選擇. 比較常用的是Q235和Q345. 當強度起控制作用時,可選擇Q345; 穩定控制時,宜使用Q235.通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理. 經濟考慮,也可以選擇不同強度鋼材的焊接組合截面(翼緣Q345,腹板Q235). 另外,焊接結構宜選擇Q235B或Q345B。
當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。部分軟件可以將不通過的構件,從給定的截面庫里選擇加大一級自動重新驗算,直至通過,如sap2000等。這是常說的截面優化設計功能之一,它減少了很多工作量。 但是,我們至少應注意兩點:
1.軟件在做構件(主要是柱)的截面驗算時,計算長度系數的取定有時會不符合規范的規定.目前所有的程序都不能完全解決這個問題。所以,尤其對于節點連接情況復雜或變截面的構件,我們應該逐個檢查.
2.當上面第(三)條中預估的截面不滿足時,加大截面應該分兩種情況區別對待。
(1) 強度不滿足,通常加大組成截面的板件厚度,其中,抗彎不滿足加大翼緣厚度,抗剪不滿足加大腹板厚度。
(2) 變形超限,通常不應加大板件厚度而應考慮加大截面的高度,否則會很不經濟。
使用軟件的前述自動加大截面的優化設計功能,很難考慮上述強度與剛度的區分,實際上,除常用于網架設計外,其他結構形式常常并不合適。
(七) 節點設計
連接節點的設計是鋼結構設計中重要的內容之一.在結構分析前,就應該對節點的形式有充分思考與確定.有時出現的一種情況是,最終設計的節點與結構分析模型中使用的形式不完全一致,如果你不能確信這種不一致帶來的偏差差在工程許可范圍內(5%),就必須避免。 按傳力特性不同,節點分剛接,鉸接和半剛接. 初學者宜選擇可以簡單定量分析的前兩者.常用的參考書[2]有豐富的推薦的節點做法及計算公式.
連接的不同對結構影響甚大.比如,有的剛接節點雖然承受彎矩沒有問題,但會產生較大轉動, 不符合結構分析中的假定. 會導致實際工程變形大于計算數據等的不利結果.
連接節點有等強設計和實際受力設計兩種常用的方法, 初學者可偏安全選用前者.設計手冊[2]中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供設計者查用,比較方便. 也可以使用結構軟件的后處理部分來自動完成.
具體設計主要包括以下內容:
1.焊接: 對焊接焊縫的尺寸及形式等,規范有強制規定,應嚴格遵守. 焊條的選用應和被連接金屬材質適應.E43對應Q235,E50對應Q345. Q235與Q345連接時,應該選擇低強度的E43,而不是E50.
焊接設計中不得任意加大焊縫. 焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近.其他詳細內容可查規范關于焊縫構造方面的規定.
2.栓接:
鉚接形式,在建筑工程中,現已很少采用.
普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結構部位使用.
高強螺栓,使用日益廣泛.常用8.8s和10.9s兩個強度等級.根據受力特點分承壓型和摩擦型.兩者計算方法不同. 高強螺栓最小規格M12. 常用M16~M30. 超大規格的螺栓性能不穩定,應慎重使用。
自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接. 在低層墻板式住宅中也常用于主結構的連接. 難以解決的是自攻過程中防腐層的破壞問題。
3.連接板: 需驗算栓孔削弱處的凈截面抗剪等. 連接板厚度可簡單取為梁腹板厚度加4mm,則除短梁或有較大集中荷載的梁外,常不需驗算抗剪。
4.梁腹板: 應驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪.承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓.
5.節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序等。構件運到現場無法安裝是初學者長犯的錯誤。此外,還應盡可能使工人能方便的進行現場定位與臨時固定。
6.節點設計還應考慮制造廠的工藝水平. 比如鋼管連接節點的相貫線的切口可能需要數控機床等設備才能完成.
(八) 圖紙編制
鋼結構設計出圖分設計圖和施工詳圖兩階段,設計圖由設計單位提供,施工詳圖通常由鋼結構制造公司根據設計圖編制,有時也會由設計單位代為編制。由于近年鋼結構項目增多和設計院鋼結構工程師缺乏的矛盾,有設計能力的鋼結構公司參與設計圖編制的情況也很普遍。
1.設計圖: 是提供制造廠編制施工詳圖的依據. 深度及內容應完整但不冗余. 在設計圖中,對于設計依據、荷載資料(包括地震作用)、技術數據、材料選用及材質要求、設計要求(包括制造和安裝、焊縫質量檢驗的等級、涂裝及運輸等)、結構布置、構件截面選用以及結構的主要節點構造等均應表示清楚,以利于施工詳圖的順利編制,并能正確體現設計的意圖。主要材料應列表表示。
2.施工詳圖:又稱加工圖或放樣圖等.深度須能滿足車間直接制造加工.不完全相同的另構件單元須單獨繪制表達,并應附有詳盡的材料表.
設計圖及施工詳圖的內容表達方法及出圖深度的控制,目前比較混亂,各個設計單位之間及其與鋼結構公司之間不盡相同。 初學者可參考他人的優秀設計并參考相關的工具書[3],并依據規范規定編制。
一. 確定結構方案與結構布置 1. 結構選型 是否選用框架結構應先進行比較。根據何廣乾的模糊評判法,砼結構 8~18 層首選框剪結構, 住宅、旅館則首選剪力墻。對于不需要電梯的多層采用框架較多。 2. 平面布置 注意 L,l,l’,B 的關系。 3. 豎向布置 注意高寬比、最大高度(分 A、B 兩大類,B 類計算和構造有更嚴格的要求) ,力求規則, 側向剛度沿豎向均勻變化。 4. 三縫的設置 按規范要求設置,盡量做到免縫或三縫合一。 5. 基礎選型 對于高層不宜選用獨立基礎。但根據國勤兄的經驗,對于小高層當地基承載力標準值 300kpa 以上時可以考慮用獨基。 6. 樓屋蓋選型 高層最好選用現澆樓蓋 1) 梁板式 最多的一種形式。有時門廳,會議廳可布置成井式樓蓋,其平面長寬比不宜大于 1.5,井式梁 間距為 2.5~3.3m,且周邊梁的剛度強度應加強。采用扁梁高度宜為 1/15~1/18 跨度,寬度不超過柱寬 50, 最好不超過柱寬。 2) 密肋梁 方形柱網或接近方形, 跨度大且梁高受限時常采用。 肋梁間距 1~1.5m, 肋高為跨度的 1/30~1/20, 肋寬 150~200mm。 3) 無梁樓蓋 地震區不宜單獨使用,如使用應注意可靠的抗震措施,如增加剪力墻或支撐。 4) 無粘結預應力現澆樓板 一般跨度大于 6m,板厚減薄降低層高,在高層中應用有一定技術經濟優勢。 在地震區應注意防止鋼筋端頭錨固失效。 5) 其他 二. 初步確定梁柱截面尺寸及材料強度等級 1. 柱截面初定 分抗震和非抗震兩種情況。對于非抗震,按照軸心受壓初定截面。對于抗震,Ac=N/(a*fc) N=B*F*Ge*n B=1.3(邊柱) ,1.2(等跨中柱) ,1.25(不等跨中柱) Ge=12~15kN/m2 a 為軸壓比 fc 為砼抗 壓強度設計值 F 為每層從屬面積 n 為層數。框架柱上下截面高度不同時,每次縮小 100~150 為宜。為方便 尺寸標注修改,邊柱一般以墻中心線為軸線收縮,中柱兩邊收縮。柱截面與標號的變化宜錯開。 2. 梁截面初定 梁高為跨度的 1/8~1/14,梁寬通常為 1/2~1/3 梁高。其余見前述。對于寬扁梁首先應注意 滿足撓度要求,否則存在梁板協調變形的復雜內力分析問題。梁凈跨與截面高度之比不宜小于 4。框架梁 寬不宜小于 1/2 柱寬,且不小于 250mm。框架梁的截面中心線宜與柱中心線重合,當必須偏置時,同一平 面內的梁柱中心線間的偏心距不宜大于柱截面在該方向的 1/4。 3. 砼強度等級 一級現澆不低于 C30,其余不低于 C20。 三. 重力荷載計算 1. 屋面及樓面永久荷載標準值 分別計算各層 2. 屋面及樓面可變荷載標準值 3. 梁柱墻門窗重力計算 4. 重力荷載代表值=自重標準值+可變荷載組合值+上下各半層墻柱等重量 可變荷載組合值系數:雪、屋面積灰為 0.5,屋面活荷載不計,按實際考慮的各樓面活荷載為 1。將各層代 表值集中于各層樓面處。 四. 框架側移剛度計算 計算梁柱線剛度,計算各層 D 值,判斷是否規則框架。分別計算框架縱橫兩個方向。 五. 計算自振周期 T1=(0.6 或 0.7)X1.7Xsqrt(Ut) Ut___假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載而算得的結構頂點位移。0.6 或 0.7 為考慮 填充墻的折減系數。對于帶屋面局部突出的房屋,Ut 應取主體結構頂點位移,而不是突出層位移。此時將 突出層重力荷載折算到主體結構的頂層。 Ge=Gn+1(1+1.5h1/H)+G n+2(1+1.5(h1+h2)/H) 分別計算縱橫框架。 六. 風荷載作用下彈性位移驗算 對于框架結構應將所得的分布風荷載按靜力等效的原則化為樓面處的集中荷載,以便于內力計算。由水平 集中風荷載計算內力及位移(D 值法) ,檢查是否滿足層間位移及頂點位移要求。如不滿足,應返回修改梁 柱截面尺寸強度等級。應分別計算縱橫向框架內力位移。 七. 多遇地震作用下彈性位移驗算 40m 以下采用底部剪力法等計算水平地震作用,T1>1.4Tg 時考慮頂部附加地震作用。計算各質點水平地震 作用。水平地震作用下位移驗算。檢查是否滿足彈性位移限制,如不滿足應返回修改梁柱截面尺寸強度等 級。D 值法分別計算縱橫向框架內力位移。 八. 豎向荷載作用下框架內力計算 活荷載不利布置。當活荷載與恒載之比不大于 1 時可按滿布考慮,跨中彎矩乘 1.1~1.2 系數予以調整。常用 彎矩分配法計算縱橫向框架內力。對計算出的內力進行彎矩調幅。 九. 內力組合 60m 及 9 度以下幾種組合方式 1. 1.2 恒+1.4 活 2. 1.2 恒+0.9*1.4(活+風) 3. 1.35 恒+1.0 活 4. 1.2 恒+1.3 地震水平力 通常 1.2 恒+1.4 風 不起控制作用 十. 豎向荷載作用下樓屋蓋設計 十一. 梁柱截面配筋 節點構造 框架柱首先驗算軸壓比,剪跨比,如不滿足要求應調整截面和等級。柱端 彎矩設計值的調整(梁柱節點,柱腳彎矩節點調整) ,以符合強柱弱梁;柱端剪力值調整以符合強剪弱彎; 角柱地震作用效應調整以抗扭轉引起角柱內力增大。梁抗彎截面設計取抗震和非抗震彎矩大值進行配筋。 注意跨中彎矩不小于 1/2(按簡直梁計算的跨中彎矩) 。梁的斜截面設計注意驗算截面尺寸是否符合要求。 十二. 基礎設計 十三. 罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算 7 度區豎向不規則,3,4 類場地考慮。7~9 度樓層屈服強度系數小于 0.5 時的框架結構應進行薄弱層的抗震 變形驗算。其余見規程。12 層以下有簡化計算方法。如不滿足變位角限值,應重新調整梁柱截面配筋。所 謂豎向不規則即為下層剛度小于上層相鄰的 70%,承載力小于上層 80% 新的建筑結構設計規范在結構可靠度、設計計算、配筋構造方面均有重大更新和補充,特別 是對抗震及結構的整體性,規則性作出了更高的要求,使結構設計不可能一次完成。如何正 確運用設計軟件進行結構設計計算, 以滿足新規范的要求, 是每個設計人員都非常關心的問 題。以 SATWE 軟件為例,進行結構設計計算步驟的討論,對一個典型工程而言,使用結 構軟件進行結構計算分四步較為科學。 1.完成整體參數的正確設定計算開始以前,設計人員首先要根據新規范的具體規定和 軟件手冊對參數意義的描述, 以及工程的實際情況, 對軟件初始參數和特殊構件進行正確設 置。但有幾個參數是關系到整體計算結果的,必須首先確定其合理取值,才能保證后續計算 結果的正確性。這些參數包括振型組合數、最大地震力作用方向和結構基本周期等,在計算 前很難估計,需要經過試算才能得到。 (1)振型組合數是軟件在做抗震計算時考慮振型的數量。該值取值太小不能正確反映 模型應當考慮的振型數量,使計算結果失真;取值太大,不僅浪費時間,還可能使計算結果 發生畸變。《高層建筑混凝土結構技術規程》5.1.13-2 條規定,抗震計算時,宜考慮平扭藕 聯計算結構的扭轉效應,振型數不宜小于 15,對多塔結構的振型數不應小于塔樓的 9 倍, 且計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的 90%。一般而言,振型數的多少于結構層 數及結構自由度有關,當結構層數較多或結構層剛度突變較大時,振型數應當取得多些,如 有彈性節點、多塔樓、轉換層等結構形式。振型組合數是否取值合理,可以看軟件計算書中 的 x,y 向的有效質量系數是否大于 0.9.具體操作是,首先根據工程實際情況及設計經驗預 設一個振型數計算后考察有效質量系數是否大于 0.9,若小于 0.9,可逐步加大振型個數, 直到 x,y 兩個方向的有效質量系數都大于 0.9 為止。必須指出的是,結構的振型組合數并 不是越大越好,其最大值不能超過結構得總自由度數。例如對采用剛性板假定得單塔結構, 考慮扭轉藕聯作用時,其振型不得超過結構層數的 3 倍。如果選取的振型組合數已經增加 到結構層數的 3 倍,其有效質量系數仍不能滿足要求,也不能再增加振型數,而應認真分 析原因,考慮結構方案是否合理。 (2)最大地震力作用方向是指地震沿著不同方向作用,結構地震反映的大小也各不相 同, 那么必然存在某各角度使得結構地震反應值最大的最不利地震作用方向。 設計軟件可以 自動計算出最大地震力作用方向并在計算書中輸出,設計人員如發祥該角度絕對值大于 15 度,應將該數值回填到軟件的“水平力與整體坐標夾角”選項里并重新計算,以體現最不利地 震作用方向的影響。 (3)結構基本周期是計算風荷載的重要指標。設計人員如果不能事先知道其準確值, 可以保留軟件的缺省值,待計算后從計算書中讀取其值,填入軟件的“結構基本周期”選項, 重新計算即可。 上述的計算目的是將這些對全局有控制作用的整體參數先行計算出來, 正確設置, 否則 其后的計算結果與實際差別很大。 2.確定整體結構的合理性整體結構的科學性和合理性是新規范特別強調內容。 新規范用 于控制結構整體性的主要指標主要有:周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛 重比、剪重比等。 (1)周期比是控制結構扭轉效應的重要指標。它的目的是使抗側力的構件的平面布置 更有效更合理,使結構不至出現過大的扭轉。也就是說,周期比不是要求就構足夠結實,而 是要求結構承載布局合理。《高規》第 4.3.5 條對結構扭轉為主的第一自振周期 Tt 與平動 為主的第一自振周期 T1 之比的要求給出了規定。如果周期比不滿足規范的要求,說明該結 構的扭轉效應明顯,設計人員需要增加結構周邊構件的剛度,降低結構中間構件的剛度,以 增大結構的整體抗扭剛度。 設計軟件通常不直接給出結構的周期比, 需要設計人員根據計算書中周期值自行判定第 一扭轉(平動)周期。以下介紹實用周期比計算方法:1)扭轉周期與平動周期的判斷:從 計算書中找出所有扭轉系數大于 0.5 的平動周期,按周期值從大到小排列。同理,將所有平 動系數大于 0.5 的平動周期值從大到小排列;2)第一周期的判斷:從列隊中選出數值最大 的扭轉(平動)周期,查看軟件的“結構整體空間振動簡圖”,看該周期值所對應的振型的空 間振動是否為整體振動,如果其僅僅引起局部振動,則不能作為第一扭轉(平動)周期,要 從隊列中取出下一個周期進行考察, 以此類推, 直到選出不僅周期值較大而且其對應的振型 為結構整體振動的值即為第一扭轉(平動)周期;3)周期比計算:將第一扭轉周期值除以 第一平動周期即可。 (2)位移比(層間位移比)是控制結構平面不規則性的重要指標。其限值在《建筑抗 震設計規范》和《高規》中均有明確的規定,不再贅述。需要指出的是,新規范中規定的位 移比限值是按剛性板假定作出的, 如果在結構模型中設定了彈性板, 則必須在軟件參數設置 時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”,以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求 后,再去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定的選擇,以彈性樓板設定進行后續配筋計算。 此外,位移比的大小是判斷結構是否規則的重要依據,對選擇偶然偏心,單向地震,雙 向地震下的位移比,設計人員應正確選用。 (3)剛度比是控制結構豎向不規則的重要指標。根據《抗震規范》和《高規》的要求,軟 件提供了三種剛度比的計算方式, 分別是剪切剛度, 剪彎剛度和地震力與相應的層間位移比。 正確認識這三種剛度比的計算方法和適用范圍是剛度比計算的關鍵:1)剪切剛度主要用于 底部大空間為一層的轉換結構及對地下室嵌固條件的判定;2)剪彎剛度主要用于底部大空 間為多層的轉換結構;3)地震力與層間位移比是執行《抗震規范》第 3.4.2 條和《高規》 4.3.5 條的相關規定, 通常絕大多數工程都可以用此法計算剛度比, 這也是軟件的缺省方式。 (4)層間受剪承載力之比也是控制結構豎向不規則的重要指標。其限值可參考《抗震 規范》和《高規》的有關規定。 (5)剛重比是結構剛度與重力荷載之比。它是控制結構整體穩定性的重要因素,也是 影響重力二階效的主要參數。該值如果不滿足要求,則可能引起結構失穩倒塌,應當引起設 計人員的足夠重視。 (6)剪重比是抗震設計中非常重要的參數。規范之所以規定剪重比,主要是因為長期 作用下,地震影響系數下降較快,由此計算出來的水平地震作用下的結構效應可能太小。而 對于長周期結構, 地震動態作用下的地面加速度和位移可能對結構具有更大的破壞作用, 但 采用振型分解法時無法對此作出準確的計算。因此,出于安全考慮,規范規定了各樓層水平 地震力的最小值,該值如果不滿足要求,則說明結構有可能出現比較明顯的薄弱部位,必須 進行調整。 除以上計算分析以外, 設計軟件還會按照規范的要求對整體結構地震作用進行調整, 如 最小地震剪力調整、特殊結構地震作用下內力調整、0.2Q0 調整、強柱弱梁與強剪弱彎調整 等等,因程序可以完成這些調整,就不再詳述了。 3 對單構件作優化設計前幾步主要是對結構整體合理性的計算和調整,這一步則主要 進行結構單個構件內力和配筋計算, 包括梁, 柱, 剪力墻軸壓比計算, 構件截面優化設計等。 (1)軟件對混凝土梁計算顯示超筋信息有以下情況:1)當梁的彎矩設計值 M 大于梁 的極限承載彎矩 Mu 時,提示超筋;2)規范對混凝土受壓區高度限制: 四級及非抗震:ξ≤ξb 二、三級:ξ≤0.35( 一級: ξ≤0.25( 計算時取 AS ’=0.3 AS 計算時取 AS ’=0.5 AS ) ) 當 ξ 不滿足以上要求時,程序提示超筋;3)《抗震規范》要求梁端縱向受拉鋼筋的最 大配筋率 2.5%,當大于此值時,提示超筋;4)混凝土梁斜截面計算要滿足最小截面的要 求,如不滿足則提示超筋。 (2)剪力墻超筋分三種情況:1)剪力墻暗柱超筋:軟件給出的暗柱最大配筋率是按 照 4%控制的,而各規范均要求剪力墻主筋的配筋面積以邊緣構件方式給出,沒有最大配筋 率。所以程序給出的剪力墻超筋是警告信息,設計人員可以酌情考慮;2)剪力墻水平筋超 筋則說明該結構抗剪不夠,應予以調整;3)剪力墻連梁超筋大多數情況下是在水平地震力 作用下抗剪不夠。 規范中規定允許對剪力墻連梁剛度進行折減, 折減后的剪力墻連梁在地震 作用下基本上都會出現塑性變形,即連梁開裂。設計人員在進行剪力墻連梁設計時,還應考 慮其配筋是否滿足正常狀態下極限承載力的要求。 (3)柱軸壓比計算: 柱軸壓比的計算在《高規》和《抗震規范》中的規定并不完全一樣, 《抗震規范》第 6.3.7 條規定,計算軸壓比的柱軸力設計值既包括地震組合,也包括非地震 組合,而《高規》第 6.4.2 條規定,計算軸壓比的柱軸力設計值僅考慮地震作用組合下的柱 軸力。軟件在計算柱軸壓比時,當工程考慮地震作用,程序僅取地震作用組合下的的柱軸力 設計值計算; 當該工程不考慮地震作用時, 程序才取非地震作用組合下的柱軸力設計值計算。 因此設計人員會發現, 對于同一個工程, 計算地震力和不計算地震力其柱軸壓比結果會不一 樣。 (4)剪力墻軸壓比計算:為了控制在地震力作用下結構的延性,新的《高規》和《抗 震規范》對剪力墻均提出了軸壓比的計算要求。需要指出的是,軟件在計算斷指剪力墻軸壓 比時,是按單向計算的,這與《高規》中規定的短肢剪力墻軸壓比按雙向計算有所不同,設 計人員可以酌情考慮。 (5)構件截面優化設計:計算結構不超筋,并不表示構件初始設置的截面和形狀合理, 設計人員還應進行構件優化設計,使構件在保證受力要求的德條件下截面的大小和形狀合 理,并節省材料。但需要注意的是,在進行截面優化設計時,應以保證整體結構合理性為前 提,因為構件截面的大小直接影響到結構的剛度,從而對整體結構的周期、位移、地震力等 一系列參數產生影響,不可盲目減小構件截面尺寸,使結構整體安全性降低。 4. 滿足規范抗震措施的要求在施工圖設計階段, 還必須滿足規范規定的抗震措施要求。 《混凝土規范》、《高規》和《抗震規范》對結構的構造提出了非常詳盡的規定,這些措施 是很多震害調查和抗震設計經驗的總結, 也是保證結構安全的最后一道防線, 設計人員不可 麻痹大意。 (1)設計軟件進行施工圖配筋計算時,要求輸入合理的歸并系數、支座方式、鋼筋選 筋庫等,如一次計算結果不滿意,要進行多次試算和調整。 (2)生成施工圖以前,要認真輸入出圖參數,如梁柱鋼筋最小直徑、框架頂角處配筋 方式、梁挑耳形式、柱縱筋搭接方式,箍筋形式,鋼筋放大系數等,以便生成符合需要的施 工圖。軟件可以根據允許裂縫寬度自動選筋,還可以考慮支座寬度對裂縫寬度的影響。 (3)施工圖生成以后,設計人員還應仔細驗證各特殊或薄弱部位構件的最小縱筋直徑、 最小配筋率、最小配箍率、箍筋加密區長度、鋼筋搭接錨固長度、配筋方式等是否滿足規范 規定的抗震措施要求。規范這一部分的要求往往是以黑體字寫出,屬于強制執行條文,萬萬 不可以掉以輕心。 (4)最后設計人員還應根據工程的實際情況,對計算機生成的配筋結果作合理性審核, 如鋼筋排數、直徑、架構等,如不符合工程需要或不便于施工,還要做最后的調整計算
1.結構設計的過程(了解)??
本文是送給剛接觸結構設計及希望從事結構設計的新手的,其目的是使新手們對結構設計的過程以及結構設計所包括的內容有一個大致的了解,請前輩們不要見笑了,新人們有什么問題也可以在貼中提出來,大家共同討論,共同進步..??1,看懂建筑圖??
結構設計,就是對建筑物的結構構造進行設計,首先當然要有建筑施工圖,還要能真正看懂建筑施工圖,了解建筑師的設計意圖以及建筑各部分的功能及做法,建筑物是一個復雜物體,所涉及的面也很廣,所以在看建筑圖的同時,作為一個結構師,需要和建筑,水電,暖通空調,勘察等各專業進行咨詢了解各專業的各項指標。在看懂建筑圖后,作為一個結構師,這個時候心里應該對整個結構的選型及基本框架有了一個大致的思路了.??2,建模(以框架結構為例)(關鍵)??
當結構師對整個建筑有了一定的了解后,可以考慮建模了,建模就是利用軟件,把心中對建筑物的構思在電腦上再現出來,然后再利用軟件的計算功能進行適當的調整,使之符合現行規范以及滿足各方面的需要.現在進行結構設計的軟件很多,常用的有PKPM,廣廈,TBSA等,大致都差不多。這里不對軟件的具體操作做過多的描述,有興趣的可以看看,每個軟件的操作說明書(好厚好厚的,買起來會破產)。每個軟件都差不多,首先要建軸網,這個簡單,反正建筑已經把軸網定好了,輸進去就行了,然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的確定需要一定的經驗,作為新手,剛開始無法確定也沒什么,隨便定一個,慢慢再調整也行。柱子布置也需要結構師對整個建筑的受力合理性有一定的結構理念,柱子布置的合理性對整個建筑的安全與否以及造價的高低起決定性作用...不過建筑師在建筑圖中基本已經布好了柱網,作為結構師只需要對布好的柱網進行研究其是否合理.適當的時候需要建議建筑更改柱網.當布好了柱網以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相對容易確定一點,主梁按1/8~1/12跨度考慮,次梁可以相對取大一點主次梁的高度要有一定的差別,這個規范上都有要求。而主次梁的布置就是一門學問,這也是一個涉及安全及造價的一個大的方面.總的原則的要求傳力明確,次梁傳到主梁,主梁傳到柱.力求使各部分受力均勻。還有,根據建筑物各部分功能的不同,考慮梁布置及梁高的確定(比如住宅,在房中間做一道梁,本來層就只有3米,一道梁去掉幾十公分,那業主不罵人才怪...)。梁布完后,基本上板也就被劃分出來了,當然懸挑板什么的現在還沒有,需要以后再加上...,梁板柱布置完后就要輸入基本的參數啦,比如混凝土強度啊,每一標準層的層高啊,板厚啊,保護層啊,這個每個軟件設置的都不同,但輸入原則是嚴格按規范執行.當整個三維線框構架完成,就需要加入荷載及設置各種參數了,比如板厚啊,板的受力方式啊,懸挑板的位置及荷載啊什么的,這時候模形也可以講基本完成了,生成三維線框看看效果吧,可以很形象的表現出原來在結構師腦中那個虛構的框架.?