结构计算讲解
毕业设计指导
1.1 前期工作总结 1.2 后期工作安排 1.3 楼屋盖系统结构计算 1.4 框架主体结构计算 1.5 部分易错点提醒
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1.1 前期工作总结
建筑设计严重滞缓,直接影响后续进度!!! 设计成果表达欠规范,后续阶段还要坚持改图! 目前本组同学还未真正投入到毕业设计中来,对 老师的要求敷衍了事!这必将影响到最终能否如期 答辩及成绩!
以加气砼砌块墙双面摸灰为例:
(外墙300mm厚,内墙200mm厚,摸灰 20mm)
考虑到组砌时在洞口处混砌部分粘土砖,按照8:2混砌比 例计算砌体容重:
砌体容重: 8×0.8 +19×0.2=10.2kN/m3 外墙: 0.3×10.2 +0.02×20=3.46kN/m2 内墙: 0.2×10.2 +0.02×20=2.44kN/m2
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单向板好学不好算 双向板难学却好算
主梁 次梁
柱子
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双向板楼盖设计 按弹性理论设计 1、单块板:
根据不同的边支撑情况,查表即可。
2、多跨连续板:
Ⅰ、恒载满布,
活载存在不利布置: ①要使abcd区格
a
d
板跨中出现最大正弯
矩,活载布置为:棋
b
c
盘格式。 13
②要使某板边出现最大负弯矩,如ab边:
28 20 20 25 17
重量 KN(m2)
0.56 0.6 0.4 3.0 0.34 4.90
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防水楼面做法(有防水层)
楼面做法
厚度
(mm)
防滑地砖面层
10
1:4水泥砂浆结合层 30
C20细石砼找坡
60
聚胺脂防水涂层
2
1:3水泥砂浆找平层 20
钢筋混凝土楼板
120
板底20厚粉刷抹平
20
楼面恒载标准值
了解建筑构造做法(楼、屋面及墙面) 收集结构设计的基本条件 了解其他相关专业对结构的要求
5
建筑构造做法——楼面、屋面
楼面做法
一般楼面做法(铺地砖)——用于普通房间
办公、住宅等
高级楼面做法(铺石材)——用于高级装修
走廊、门厅、电梯厅、楼梯间等
防水楼面做法(有防水层)
卫生间、浴室等
双向板经济跨度:4~6m;
次梁的经济跨度:4~6m;
主梁的经济跨度:5~8m;
10
《规范》规定: Ⅰ、长短边之比≤2时,应按双向板设计; Ⅱ 、长短边之比<3时,宜按双向板设计; Ⅲ 、长短边之比≥ 3时,可按单向板设计。
板厚度的确定方法:合理跨高比及规范规定的各类型板的 最小厚度; 我的原则是宜厚不宜薄,取l/30;
风荷载体型系数 风振系数
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作用在框架上的风荷载
Bi:框架柱受风面宽度(m); hj:框架本层层高(m); hj+1:框架上层层高(m);
PWj
hj+ 1h
j
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框架结构在竖向荷载作用下的近似计算
弯矩二次分配法
对六层以下无侧移的框架,此法较为方便。具体步骤: (1)首先计算框架各杆件的线刚度及分配系数; (2)计算框架各层梁端在竖向荷载作用下的固定
38
39
40
框架梁截面惯性矩增大系数 两边有楼板 一边有楼板
现浇楼面
Ib=2.0I0
装配整体式楼面 Ib=1.5I0
Ib=1.5I0 Ib=1.2I0
为了简化计算,本例框架梁截面惯性矩增大系
数 均采用1.2。
41
半边结构
42
43
44
(4)弯矩分配与传递
首先将各节点的分配系 数填在相应方框内,将 梁的固端弯矩填写在框 架横梁相应的位置上。
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荷载计算
竖向荷载
恒载Gk 可变荷载(活载) Qk
按负荷面积折减 Wk Ek 活载最不利布置
水平荷载
风荷载Wk 地震作用(偶然作用)
Ek
Gk
Qk Qk
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竖向荷载
恒载导算
按照建筑专业给定的做法计算
一般楼面做法(铺地砖)
高级楼面做法(铺石材)
防水楼面做法(有防水层)
简易楼面做法(水泥砂浆面层)
2
1.2 后期工作安排
目前毕业设计已进入第6周,全组同学应该进
入结构计算及计算书的编制学习阶段中。力争在第
10周前完成全部的结构计算及计算书的编制。这里
包括:
1、结构方案的确定;
2、楼屋盖系统的计算(板、楼梯、一榀多跨连
续梁;
3、框架结构竖向荷载内力分析;
4、框架结构水平荷载内力分析;
5、梁、柱控制截面内力组合;
度1.2。
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计算模型
程序方法
空间协同分析方法 杆件有限元方法 三维杆件—薄壁杆件空间分析方法 有限元或有限条方法 应用广泛,特别是平面不规则、体型复杂的结构。
简化方法(近似计算)
平面结构协同分析
广泛用于由平面抗侧力结构组成、布置较为规则的结构。
平面刚架模型 近似假定能基本反映实际情况 计算结果有一定精度,方便、适用
100
1:3水泥砂浆找平层
20
1:6水泥焦渣找坡
80
钢筋混凝土楼板
120
板底20厚粉刷抹平
20
屋面恒载标准值
容重 (KN/m3)
12 20 4 20 15 25 17
重量 KN(m2)
0.05 0.4 0.4 0.4 1.2 3.0 0.34 5.80
30
墙体荷载
墙体荷载一般先导算为平米容重,再根据各层层高 导算为作用在梁上的线荷载。
板底20厚粉刷抹平
20
屋面恒载标准值
容重 (KN/m3)
20 20 12 20 4 20 15 25 17
重量 KN(m2)
0.2 0.5 0.05 0.4 0.4 0.4 1.2 3.0 0.34 6.50 29
非上人屋面
屋面做法
厚度
(mm)
SBS改性沥青防水卷材
4
1:3水泥砂浆找平层
20
聚苯保温板
容重 (KN/m3)
20 20 25 12 20 25 17
重量 KN(m2)
0.2 0.6 1.5 0.02 0.4 3.0 0.34 6.06 27
简易楼面做法(水泥砂浆面层)
楼面做法
厚度
(mm)
1:1.5水泥砂浆面层 20
1:2.5水泥砂浆底层 10
钢筋混凝土楼板
120
板底20厚粉刷抹平 20
17
0.34
楼面恒载标准值
4.34
以下各种楼(屋)面做法及墙体做法均为华北地区某工程
实际做法,其它地区参照当地实际做法。
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高级楼面做法(铺石材)
楼面做法
厚度
(mm)
石材面层
20
1:4水泥砂浆结合层 30
1:3水泥砂浆找平层 20
钢筋混凝土楼板
120
板底20厚粉刷抹平
20
楼面恒载标准值
容重 (KN/m3)
楼面恒载标准值
容重 (KN/m3)
20 20 25 17
重量 KN(m2)
0.4 0.2 3.0 0.34 4.0
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上人屋面
屋面做法
厚度
(mm)
地砖
10
1:4水泥砂浆结合层
25
高分子防水卷材
4
1:3水泥砂浆找平层
20
聚苯保温板
100
1:3水泥砂浆找平层
20
1:6水泥焦渣找坡
80
钢筋混凝土楼板
120
纯框架体系 抗震设计的框架结构,不应 采用部分由砌体承重的混合形式。框架结 构中的楼、电梯间及局部突出屋顶的电梯 机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承17
柱网尺寸的适宜范围
内廊式柱网 常为对称三跨(A+B+A):
A—边跨跨度(房间进深):常为6m、6.6 m、 6.9m
B—中间跨为走廊,跨度常为2.4m、2.7m、 3.0m
梁净跨与截面高度之比宜大于4
(避免形成深梁,以抗剪为主,脆性破坏)
考虑强度与刚度的需要,取值如下: 19
柱截面尺寸
构造要求
柱的截面高度不宜小于300mm
小于300mm时,其承载力折减20%。
在纵横两个方向上不宜相差过大。
矩形柱边长比不宜超过1.5,一般采用方形柱。
柱净高与截面高度之比不宜小于4
若某层墙体净高为3m,则作用在梁上的线荷载导算为:
外墙: 3.46kN/m2×3=10.38 kN/m 31
内墙: 2.44kN/m2×3=7.32 kN/m2
框架结构上的竖向荷载
框架结构上的活荷载不利布置
32
框架结构上的竖向荷载
B
B
A
C
C
C
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框架结构上的竖向荷载
34
风荷载
基本风压,按全国基本风压分布图采用,≥0.30kN/m2 风压高度变化系数
对着书本讲例题! 15
1.4 框架结构分析流程
结构布置 计算模型 荷载计算
内力及位移计算
变形验算 截面设计 构造要求
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结构布置原则
结构体系
双向抗侧力体系 框架结构只能承受自身 平面内的水平力,因此框架应沿建筑的两 个主轴双向设置,形成双向梁柱抗侧力体 系。
刚接体系 除个别部位外,框架的梁柱应 采用刚接,以增大结构刚度和整体性;抗 震设计时不宜采用单跨框架。
3、对于异形板、楼板开大洞、承托隔墙大跨板, 应按实际形状及实际荷载布置情况进行有限元补充 计算,可采用理正5.62中单块异形板进行计算。计 算时注意应准确输入局部荷载。