1. 结构设计的概念及内容:
结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素。包括基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容由上可知为:基础的设计。上部结构的设计和细部设计。
2. 结构设计的阶段:
结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。
结构计算阶段的内容为:一:荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。二:构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。三:内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。三:构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。
施工图设计阶段的内容为:根据上述计算结果,来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。
3. 各设计阶段的基本方法:
根据方案阶段的主要内容,其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式,这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定,关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。
在结构计算阶段,就是根据方案阶段确定的结构形式和体系,依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算,规范上的方法有多种,关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法,以楼板为例,就有弹性计算法,塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提,是十分重要的。
在施工图设计阶段,就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求,同时还要符合规范中的构造要求,最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构,才会是合理的结构。
4. 规范、手册及标准图集在具体工作中的应用:
结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范,但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范,在一个工程确定了结构形式后,首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性;然后再根据《中国地震动参数区划图》 ,《建筑抗震设防分类标准》 《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求,在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定,这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面,涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定;涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定;在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。
在各种结构设计手册中,给出了该结构形式设计的原理,方法,一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。
标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有,结构绘图时采用:平法制图(03G101-1),砌体中的钢筋混凝土过梁采用:过梁(L03G303),砖混结构抗震构造详图采用:L03G313,钢筋混凝土结构抗震构造详图采用:L03G323,地沟及盖板采用:02J331。需要说明的是,在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用,必要时应说明选用的页号和图集号,不可盲目采用。
总之,结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下,设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细,应善于反思和总结工作中的经验和教训。
PKPM结构设计使用心得 9pt 10pt 11pt 12pt 13pt 15pt
以下为本人集多年PKPM使用心得所写,可能有不对之初,敬请原谅!如果你愿意把你的一些心得与大家共享,请告诉我。 要想PKPM没有错误,很难,最好的办法就是别用她。如果做结构设计,不太可能不用PKPM,所以,最好不做这行,做“三陪”比这行轻松。
1.在PM中如果有定义错层梁的话,如果错层高差太大,会导致TAT检查出现“有多余节点,必须删除”的错误。
2.如果斜杆高度大于层高,可能会导致TAT数据检查出现“有水平支撑,无法计算”的错误。
3.如果定义的工作目录名太长,可能会导致一系列问题,例如:.T文件无法转换为.dwg文件。
4.PKPM生成的.dwg文件字体是两边对齐,在\PKPM的安装目录\cfg\中有ET.lsp程序,可以在AUTOCAD中调用,将文字改为左对齐、右对齐,居中等格式。
5.在PKPM系统中,输入楼板厚度的唯一作用是计算楼板配筋,别无他用。对于TAT或SATWE,因为已经假设了楼板在平面内无限刚,平面外刚度为零,楼板厚度对于刚度计算不起作用。所以大家使用TAT或SATWE时,应考虑该假定的合理性。
6.在PKPM.ini文件中定义了斜杆竖向约束作用,如果斜杆变形或应力较大,大家应慎重取值考虑。
7.关于错层,PKPM中,如果楼板相错500以上,一般要按错层考虑。错层时,应在PM中按两个标准层进行输入,TAT和SATWE会自动形成错层数据。如果按一层输入并考虑错层影响,应该在TAT或SATWE中,定义弹性节点等措施。
8.关于节点太近,如果在PKPM输入时,不进行轴线简化,在节点较多较密的情况下,程序会提示节点太密(小于150)。此时应进行轴线简化调整,使上下节点尽量对齐。哪怕相近节点不在同一层,也会对后面的计算产生影响。
9.关于斜梁、斜杆及斜柱,PKPM中,斜柱、支撑均按斜杆考虑,斜梁和普通梁一样,承受弯矩而无剪力。
10.特殊梁、柱、支撑定义,采用异或方式,即原有属性再次定义则取消原属性。举例:一下端铰接支撑要想定义为两端铰接,应该先再次定义下端铰接,此时上下端均为刚接,然后定义两端铰接。11.TAT输出的构件内力正负号说明:
TAT输出的构件内力,其正向的取值一般是遵循右手螺旋法则,但为了读取、识别的方便和需要,TAT在输出的内力作了如下处理:
(1)梁的右端弯矩加负号,则在识别梁正负弯矩时,上表面受拉为负弯矩、下表面受拉为正弯矩;
(2)柱、墙肢、支撑的下端轴力加负号,则在识别它们的正负轴力时,受拉为正轴力、受压为负轴力;
(4) 柱、墙肢、支撑的上端弯矩加负号,则在识别它们的正负弯矩时,右边或上边受拉正弯矩、左边或下边受拉为负弯矩。
STS钢结构
2-9 STS中梁柱断面修改后形成TAT数据后,总是第一次的断面形状,改不过来。
2-9答:是操作问题,STS-1中断面修改后,必须进行执行数检和输入次梁楼板菜单,且在执行输入次梁楼板菜单时选择第二项。
2-10 STS用TAT计算后,能否将钢结构的应力打出来,以便于优化设计。
2-10答:钢构件的应力有输出,见TAT主菜单与‘计算结果的图形显示’中2、7项
5-1 在厂房设计中,厂房顶采用轻钢结构而厂房的围护采用钢筋砼排架结构,能否同时计算绘图,排架柱及钢梁。
5-1答:可以同时计算,但目前由于钢—砼构件连接节点STS未设计,故不能同时绘图
11-2 STS中柱脚节点及材料表均有错误,不知有何改进?
11-2答:请说明具体的错误信息,以便查核
12-1 钢结构斜梁平面外计算长度如何考虑?是以支撑间距离还是以檩距距离为准?如檩条距2m,支撑6米,如何定?
12-1答:按规程,应为支撑间距,即6米
26-3 STS里在输入平面内外计算长度后,输出结果时平面内外计算长度颠到?
26-3答:STS建模时,应正确输入平面内计算长度系数和平面外计算长度,输出结果和输入数据是一致的
82-6 钢结构软件可以算圆弧形变截面梁吗?门式钢架可进行空间计算吗?
82-6答:目前不能,今年版本将增加PM的变截向梁建模和TAT的吊车荷载计算,到时可实现门式刚架空间计算。
82-7 钢结构柱脚计算时,有无进行锚栓设计,如有的话,锚栓不同的材质,有不同的锚固要求,软件中有几种锚栓材质可选?
82-7答:STS中柱脚锚栓有Q235和16Mn两种材质,程序进行了锚栓的验算
100-1希望PM与STS软件能接口,因为有很多甲方需要做钢结构和混凝土两种方案做经济比较,现在因PM、STS不能接口,这给设计人员增加了不少工作量。
100-2 希望LT软件与STS软件接口,让LT软件直接读取楼梯网格,这样节省很多时间。
100-3 希望STS软件或PK等软件能画半钢结构这种类型,因半钢结构现在越来越多。
152-1 STS和PMCAD数据通用,(绘钢架图时经用STS)(TAT对下砼上钢归并不能分段)
152-3 STS的砼部分柱无法绘图
152-3答:STS的砼构件可在PK中绘图
建筑APM
65-1 APM生成剖面图后,在标图名时应标“1-1剖面图”。而实际标注时却在左侧多出一些无用的字样,“…视线方向1-1的面图1:100",不知新版是否注意到这一问题.。
65-1答:新版程序(2000年2月)已解决
68-1 APM同一网格处对于底层有台阶时,在布置散水时,为什么不能自行分开?即散水在有台阶处穿过?
68-1答:由于建模时未做散水与其它构件的相交处理,且台阶布置的情况较多,若处理散水则过于复杂。由于台阶在散水之上,渲染时可挡住散水,但在画平面施工图时应将多余线条删除。
69-1 注意:灰度彩色方式可能大面积涂覆背景,打印时,颜色不易调整(如全部线条均为红色)或背景为黑色。
69-1答:在使用彩色方式打印时,应先使用下拉菜单中的背景颜色项将背景设为白色(15),再打印。
69-2 无法标注或查询弧弧间距,(画施工平面图)
69-2答:查询弧弧间距时请先将提示区拉大,大于三行显示,则可以看到查询的结果。
69-3 有时无法标注图名,即无法使用‘图名’此命令
69-3答:未查出原因,请发现此问题的用户给我们例题。
69-4 生成后平面图中,窗户外线未画出
69-4答:当在交互输入时窗户布置时的标高为0时为落地窗,平面图中将不画窗户外线。
69-5 点取修改字符,有时需修改几次才能改正,特别是画施工网络图时
69-5答:是否在同一位置有多个相同字符
72-1 APM里四坡屋面上开考虑窗怎样画
72-1答:APM现在的版本没有现成的开老虎窗,请用斜板拼一下。
73-2 APM建筑软件:镜像复制部分图后,被复制方的节点删除不了,有什么方法删除?在绘制图低时,图的比例希望能够任意调整,但APM似乎没有这个功能,如果能在绘图初期就能显示比例图框之间的关系,就可以避免出现比例不当,(过大或过小)影响图面效果,不知APM能否做这栏的改进?
73-2答:99年7月版程序已可以删除复制后的节点。APM在绘制施工图时,如平面、立面、剖面等都有一调整比例尺功能,并显示图的范围和图框的范围,用户可参考此范围调整比例。
68-3 剖面、立面中,标注标高时对于挑檐,雨蓬的标高无。
68-3答:立、剖面施工图中新增的任意标高功能可解决此问题。
88-1 顶层有阁楼的坡(黑色部分)屋面如何进入PM主菜单A建立层
88-1答:可对阁楼部分单做一层,按斜梁输入。



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