結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)

構(gòu)造專業(yè)根底學(xué)問(wèn)建筑構(gòu)造的一般概念1、建筑構(gòu)造是指建筑物中由假設(shè)干個(gè)根本構(gòu)件根據(jù)確定組成規(guī)則、通過(guò)正確的連接方式所組成的可以承受并傳遞各種作用的空間受力體系〔又稱骨架〕。2、房屋構(gòu)造的根本構(gòu)件主要有板、梁、墻、柱、根底等。二、構(gòu)造的分類1、按所用材料分類：混凝土構(gòu)造、砌體構(gòu)造、鋼構(gòu)造、木構(gòu)造2、按承重體系分類：框架構(gòu)造、剪力墻構(gòu)造、框架-剪力墻構(gòu)造、筒體構(gòu)造、排架構(gòu)造、網(wǎng)架構(gòu)造、殼體構(gòu)造、懸索構(gòu)造3、按施工方法分類：現(xiàn)澆構(gòu)造、裝配式構(gòu)造、裝配整體構(gòu)造等構(gòu)造設(shè)計(jì)根本步驟、方法及相關(guān)概念一、常用標(biāo)準(zhǔn)建筑構(gòu)造荷載標(biāo)準(zhǔn)混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)建筑地基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高層建筑混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)二、根本資料及信息1．建筑需求：建筑外觀、平面布局及運(yùn)用功能要求，建筑重要性。需要相應(yīng)階段的建筑圖紙、審批文件。22；電梯機(jī)房等效82；消防車等效202。工業(yè)廠房需要業(yè)主供給文件，指定運(yùn)用荷載。3．風(fēng)信息：〔荷載標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)〕a.根本風(fēng)壓：一般用50一遇，深圳為0.75㎡,對(duì)應(yīng)風(fēng)速約120公里/小時(shí)；高度大于60米的構(gòu)造，承載力計(jì)算用100一遇的風(fēng)壓，深圳為0.90㎡〕b.地面粗糙度：一般城市市區(qū)可選Cd.根本周期：簡(jiǎn)潔估算〔0.1x樓層數(shù)〕，用于計(jì)算風(fēng)振e.其他相關(guān)概念：風(fēng)壓高度變更系數(shù)，風(fēng)振系數(shù)〔根本自振周期大于0.25s，高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋，考慮順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù)；橫向風(fēng)軟件沒(méi)有考慮〕陣風(fēng)系數(shù)：計(jì)算圍護(hù)構(gòu)造風(fēng)荷載群體效應(yīng)：群集的高層建筑，互相間距較近時(shí)，風(fēng)力互相干擾，體型系數(shù)應(yīng)增大。4．地震信息：〔抗震標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)〕〕〕〕〕〕〕，具體取值由政府規(guī)定(可查抗規(guī)附表)，?！砨.設(shè)計(jì)地震分組：按震中的近、遠(yuǎn)劃分，分為第1組、第2組、第3組。深圳為第1組c.場(chǎng)地土類別：按土層等效剪切波速和土層厚度劃分，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四類，大部分為Ⅱ類。由地質(zhì)勘探部門供給?？梢岳斫鉃棰耦悎?chǎng)地土最堅(jiān)實(shí)，Ⅳ最差。d.其他抗震相關(guān)概念：抗震設(shè)防三水準(zhǔn)：小震不壞、中震可修、大震不倒?？拐鹪O(shè)計(jì)二階段：第一階段設(shè)計(jì)為承載力設(shè)計(jì)：用小振動(dòng)參數(shù)、構(gòu)造按彈性計(jì)算，用分項(xiàng)系數(shù)組合進(jìn)展構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算，通過(guò)概念設(shè)計(jì)及抗震構(gòu)造滿意大震不倒。第二階段為彈塑性變形驗(yàn)算。大部分建筑可只進(jìn)展第一階段設(shè)計(jì)。抗震設(shè)防分類：按建筑重要性劃分，分為甲、乙、丙、丁四類，具體規(guī)定見(jiàn)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)。甲類最重要，丁類為次要建筑，大部分為丙類。設(shè)計(jì)根本地震加速度：50設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期超越概率10％的地震加速度設(shè)計(jì)取值。地震作用計(jì)算方法：底部剪力法、振型分解反響譜、彈性動(dòng)力時(shí)程分析、彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析。重力荷載代表值：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值＋可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值×組合系數(shù)，組合系數(shù)軟件默認(rèn)取0.5，對(duì)于庫(kù)房應(yīng)取0.8、可變荷載按實(shí)際狀況計(jì)算時(shí)組合系數(shù)應(yīng)取1.0。抗震等級(jí)：根據(jù)烈度、構(gòu)造類型、房屋高度〔室外地面到主要屋面板〕確認(rèn)，確認(rèn)烈度時(shí)還要考慮抗震設(shè)防分類及場(chǎng)地土類別。構(gòu)件設(shè)計(jì)原則：強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎。5．地質(zhì)勘察報(bào)告：由構(gòu)造設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程具體狀況提出勘察要求，甲方托付勘察單位進(jìn)展勘察，勘察單位提交勘察報(bào)告。一般包括一下內(nèi)容:勘察目的、任務(wù)要求和根據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；擬建工程概況；勘察方法和勘察工作布置；場(chǎng)地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其勻整性；各項(xiàng)巖土性質(zhì)指標(biāo)，巖土的強(qiáng)度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力的建議值；地下水的埋藏狀況、類型、水位及其變更；土和水對(duì)建筑材料的腐蝕性；場(chǎng)地穩(wěn)定性、不良地質(zhì)評(píng)價(jià)；根底形式舉薦；圖表：勘察點(diǎn)平面布置圖、土層剖面圖、探孔柱狀圖、巖層等高線等。深圳地區(qū)巖土分布狀況：填土、花崗巖殘積土、強(qiáng)風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖、微風(fēng)化巖。一般花崗巖殘積土可作為自然地基的持力層，承載力200多。三、構(gòu)造選型根據(jù)建筑高度、建筑需求、經(jīng)濟(jì)等確定。1.單層廠房以前均承受鋼筋混凝土排架構(gòu)造，如今大都承受輕型門式鋼架2.多層承受鋼筋混凝土框架架構(gòu)、磚混構(gòu)造，廣東地區(qū)根本不用磚混構(gòu)造，住宅多承受異型柱框架構(gòu)造3．大跨度構(gòu)造考慮預(yù)應(yīng)力、網(wǎng)殼4.一般高層承受鋼筋混凝土框剪構(gòu)造、短肢剪力墻構(gòu)造、剪力墻構(gòu)造。5.超高層〔100米以上〕承受型鋼混凝土、鋼－混凝土的框剪構(gòu)造，或框筒、剪力墻構(gòu)造、筒中筒構(gòu)造。四、構(gòu)造布置1.平面布置：確定柱、剪力墻的位置a.平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，并應(yīng)具有良好的整體性不規(guī)則類型定義凹凸不規(guī)則:構(gòu)造平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板部分不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變更，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯(cuò)層b．平面長(zhǎng)度太長(zhǎng)或樓層高度相差太大，要進(jìn)展分縫或設(shè)置后澆帶。2.豎向布置：建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，構(gòu)造的側(cè)向剛度宜勻整變更，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上漸漸減小，防止抗側(cè)力構(gòu)造的側(cè)向剛度和承載力突變不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，部分收進(jìn)的程度向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件〔柱、抗震墻、抗震支撐〕的內(nèi)力由程度轉(zhuǎn)換構(gòu)件〔梁、桁架、厚板等〕向下傳遞樓層承載力突變:抗側(cè)力構(gòu)造的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的)80%五、構(gòu)件截面估算1．柱截面估算a．柱豎向軸力估算柱承受樓層數(shù)柱子附屬面積豎向面荷載，可按下面估算框架構(gòu)造：12-16〔輕質(zhì)磚〕、14-18〔粘土磚〕框剪構(gòu)造：15-18〔輕質(zhì)磚〕、17-20〔粘土磚〕筒體、剪力墻構(gòu)造：18-22一般集體宿舍、一般住宅取大值，辦公取小值。廠房另行考慮b．柱軸力調(diào)整〔考慮程度荷載〕=αβNα中柱α＝1、邊柱α＝、角柱α＝1.2β地震程度力作用對(duì)柱軸力的放大系數(shù)七度抗震：β、八度抗震：β=1.10c．柱截面面積估算≥(a*)軸壓比一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，短柱減0.05砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值估算柱軸力設(shè)計(jì)值d．柱截面寬高根據(jù)受彎確定，中柱可按各向軸跨比估算，通常<42．梁截面估算a.主梁〔〕：梁高h(yuǎn)取1/8至1/12的梁跨；b.懸挑梁〔〕：1/6的梁跨；c.次梁〔〕：1/12至1/18的梁跨；2~3.3．板截面估算a.單向板：板厚取1/30的板跨；a.雙向板：板厚取1/30至1/40的板跨；c.懸挑板：1/10板跨；六、豎向恒載計(jì)算1．樓面荷載〔2〕a.混凝土板厚〔米〕X2532〕b.板面〔砂漿、瓷磚/木板/等〕、板下吊頂。通常樓面可按12考慮，屋面可按2～32考慮。c.板上隔墻：按實(shí)際荷載折算，一般輕質(zhì)隔板可按12考慮，輕質(zhì)砌體2～32考慮2．梁〔剪力墻〕上隔墻荷載〔〕a.墻厚〔米〕X容重X高度：粘土磚183，水泥空心磚103，粉煤灰輕渣空心砌塊7～833。b.墻面裝飾厚度〔雙面〕X容重X高度墻面裝飾層厚單面通常為0.02m，混合砂漿容重173。扣去洞口部分墻體荷載，加上門窗自重。梁墻上荷載可取等效均布荷載。3．墻柱梁外表裝飾荷載通常將混凝土容重取大一點(diǎn)〔283〕來(lái)考慮，不再另外計(jì)算。七、構(gòu)造計(jì)算〔上部構(gòu)造〕根據(jù)運(yùn)用的軟件不同，具體方法步驟不同，先駕馭我們的、及．〔一〕建模詳見(jiàn)建模常見(jiàn)問(wèn)題及處理建議、運(yùn)用手冊(cè)〔二〕計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)運(yùn)用手冊(cè)〔三〕軟件運(yùn)算〔四〕計(jì)算書1.構(gòu)造平面布置簡(jiǎn)圖〔“接生成數(shù)據(jù)〞圖形檢查〕2．荷載平面布置簡(jiǎn)圖〔平面荷載顯示校核〕3．根本參數(shù)等4．位移5．地震6．各層配筋簡(jiǎn)圖7．各層梁裂縫、撓度平面簡(jiǎn)圖〔梁平法施工圖〕8．各層板配筋面積簡(jiǎn)圖〔畫構(gòu)造平面圖〕七、結(jié)果分析〔計(jì)算結(jié)果〕〔一〕原始輸入數(shù)據(jù)檢查〔〕1.檢查各參數(shù)是否正確。2．檢查質(zhì)量〔荷載〕a.檢查各樓層單位面積質(zhì)量〔1×恒＋折減系數(shù)X活〕，及“荷載校核〞比照，防止荷載丟失。b.檢查“荷載校核〞××活〕，及閱歷值比照，推斷荷載是否合理。〔二〕構(gòu)造整體分析1.程度位移限制〔〕a.層間位移角〔不考慮間或偏心〕限制：框架構(gòu)造1/550框架－剪力墻、框架－核心筒、板柱－剪力墻1/800筒中筒、剪力墻1/1000框支層1/1000多、高層鋼構(gòu)造1/300b.位移比〔考慮間或偏心〕限制：最大位移〔層間位移〕及平均位移〔平均層間位移〕之比：A級(jí)高度建筑〔一般多高層屬于此類〕：不宜大于1.5(抗震標(biāo)準(zhǔn))不宜大于1.2，不應(yīng)大于1.5(高規(guī))B級(jí)高度建筑、困難高層構(gòu)造、混合構(gòu)造：不宜大于1.2，不應(yīng)大于1.4(高規(guī))2.抗震限制〔〕〕。假設(shè)少于90％，增加計(jì)算振型數(shù)。b.周期：標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有周期大小的限制，根據(jù)閱歷估算，推斷是否合理，假設(shè)周期太大，則說(shuō)明構(gòu)造剛度太柔。c.周期比：變更為主第一周期及平動(dòng)為主第一周期之比A級(jí)高度建筑不應(yīng)大于0.9，平動(dòng)變更斷定：根據(jù)平動(dòng)、變更系數(shù)大小斷定，假設(shè)平動(dòng)系數(shù)越大，則平動(dòng)所占的能量越多，一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)該系數(shù)大于0.5時(shí)可認(rèn)為以該振動(dòng)為主。第一周期的斷定：不要想當(dāng)然認(rèn)為排在第一的就是第一周期，應(yīng)留意剔除部分振動(dòng)產(chǎn)生的周期。具體可看該振型對(duì)底部剪力的奉獻(xiàn)，第一振型的奉獻(xiàn)應(yīng)是最大的。d.剪重比：該層地震作用總剪力/該層及其上部重力荷載代表值之和〕7度根本周期小于3.5s的構(gòu)造為0.016。軟件對(duì)小于最小值的會(huì)自動(dòng)調(diào)整放大。3.構(gòu)造豎向規(guī)則〔〕〔1〕.樓層側(cè)向剛度比a.一般樓層〔剛度用“地震剪力/層間位移〞計(jì)算〕抗規(guī)3.4.2-3.4.3、高規(guī)5.1.14規(guī)定：該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%，該層地震剪力應(yīng)乘以1.15的放大系數(shù)。軟件會(huì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，自動(dòng)乘以放大系數(shù)。b.首層轉(zhuǎn)換構(gòu)造〔剛度用“剪切剛度〞計(jì)算〕高規(guī)附錄E.0.1規(guī)定：上下層剛度比宜接近1，抗震設(shè)計(jì)不應(yīng)大于2，非抗震設(shè)計(jì)不大于3。c.轉(zhuǎn)換層數(shù)大于1層構(gòu)造〔剛度用“剪彎剛度〞計(jì)算〕高規(guī)附錄E.0.2規(guī)定：上下部等效剛度比宜接近1，抗震設(shè)計(jì)不應(yīng)大于1.3，非抗震設(shè)計(jì)不大于2。〔2〕樓層層間受剪承載力抗規(guī)3.4.3.2-2規(guī)定：不應(yīng)小于相鄰上一層的65％。4.構(gòu)造抗傾覆驗(yàn)算〔〕抗傾覆彎矩/傾覆彎矩>15.構(gòu)造重力二階效應(yīng)〔〕高規(guī)5.4.1.1、5.4.1.2規(guī)定：剛重比剪力墻、框剪、筒體(H2∑)≥2.7(1)框架構(gòu)造*∑≥20，()不滿意要求時(shí)，要考慮重力二階效應(yīng)。6.構(gòu)造整體穩(wěn)定〔〕高規(guī)5.4.4規(guī)定：剛重比應(yīng)滿意一下規(guī)定剪力墻、框剪、筒體(H2∑)≥1.4(1)框架構(gòu)造*∑≥10，()構(gòu)造專業(yè)及其他專業(yè)協(xié)作常遇到的問(wèn)題一：建筑1：建筑專業(yè)須給出室內(nèi)最小凈高的要求，一般不得少于2.2米，留意在計(jì)算時(shí)因建筑面層產(chǎn)生的計(jì)算錯(cuò)誤，地面承受地暖時(shí)一般面層為100，一般做法為50，構(gòu)造的梁高在做出初步計(jì)算后建筑最好核對(duì)一下。〔100/50〕≥2200。2：樓梯凈高應(yīng)留意核對(duì)，梯梁、梯段板處的高度，需結(jié)合梯梁以及主體構(gòu)造梁、柱及樓梯平面、剖面綜合考慮；還要留意梯板厚度，建筑所畫梯板及構(gòu)造板厚往往不一樣；3：留意外墻窗高度須結(jié)合構(gòu)造探討，特殊留意在同一墻面有橫向線條時(shí)的狀況。4：建筑細(xì)部須表達(dá)清楚，特殊留意的一些部位就是：地下室層高變更構(gòu)造梁卻沒(méi)有適時(shí)變更造成門口高度不夠；風(fēng)井部位詳圖不具體造成構(gòu)造表達(dá)不清楚；留意一些挑梁、挑板、線腳、開洞的具體標(biāo)注。5在地下車庫(kù)設(shè)置的集水坑,不要出現(xiàn)坑體容積被構(gòu)造根底放腳占用的狀況,集水坑內(nèi)的設(shè)備無(wú)法正常安裝。一旦遇到這種狀況,應(yīng)盡量設(shè)法將集水坑的位置改動(dòng)到根底放腳外,假設(shè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)則只能重新選擇集水坑的位置。6：明確電梯門洞的大小，電梯廠家一般要求電梯門洞口高度2200，是指的建筑完成面至洞口梁底的尺寸。7±相對(duì)海拔高程、室內(nèi)外高差、室外是否要填土〔涉及到基坑開挖深度，地下室露天頂板的標(biāo)高及荷重計(jì)算〕。8樓層構(gòu)造標(biāo)高及建筑標(biāo)高的互相關(guān)系〔建筑面層荷重〕。9樓層運(yùn)用功能具體分布、樓層孔洞位置及尺寸〔確定樓層構(gòu)造布置10地下室防水做法〔防水層材料類別〕，地下室底板集水坑位置及尺寸。11樓梯編號(hào)及其定位尺寸〔梯板長(zhǎng)寬度以確定樓梯的構(gòu)造型式〕。12電梯地坑深度、消防梯集水坑位置及深度〔涉及根底或承臺(tái)型式〕。13自動(dòng)扶梯平面位置、長(zhǎng)度、寬度、起始梯坑平面尺寸及深度〔確定其支承條件和衡量樓層凈高尺寸〕。14地下室斜車道坡長(zhǎng)，車道出入口部高度〔確定坡道的支承條件，出入口處是否需要做反梁〕。15電梯門旁或門頂指示燈設(shè)置位置及尺寸〔確定剪力墻予留孔洞〕。16大廚房地面做法〔確定構(gòu)造層降低或承受建筑找平墊高〕。17屋面坡度做法〔承受構(gòu)造找坡或是建筑找坡〕。18屋面水池平面位置及尺寸〔確定合理的支承條件〕。19天棚吊頂做法〔全部吊頂或部分吊頂或不吊頂需做平板構(gòu)造〕。20外墻門窗口尺寸及立面做法〔確定外圍梁高及窗框做法〕。21外墻飾面材料〔確定圍護(hù)構(gòu)造材料品種〕。22室內(nèi)間隔墻布置狀況〔固定的或是靈敏隔斷以確定樓面等效荷載〕。二：電氣1：建筑家具的布置干脆影響電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)，一旦家具進(jìn)展調(diào)整需要告知電氣專業(yè)。2：各種功能的建筑組件需要電氣專業(yè)協(xié)作時(shí)須供給應(yīng)電氣專業(yè)，如：可視對(duì)講門的位置及個(gè)數(shù)，紅外感應(yīng)小便斗的設(shè)置，建筑大堂高度，門斗、雨篷的設(shè)置等；3：留