結(jié)構(gòu)設(shè)計概念與操作教學(xué)講義

結(jié)構(gòu)設(shè)計——概念和操作主講人：陳朝暉博士高級工程師

至未來的結(jié)構(gòu)工程師“構(gòu)件”工程師？設(shè)計軟件“高級”操作員？結(jié)構(gòu)工程師!結(jié)構(gòu)設(shè)計的三個階段與三個層次

三個階段方案設(shè)計階段初步設(shè)計階段施工圖設(shè)計階段三個層次結(jié)構(gòu)選型與布置結(jié)構(gòu)計算分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計

一、結(jié)構(gòu)選型與布置

為什么強調(diào)“概念設(shè)計”？從桿件的基本受力狀態(tài)看材料的強度利用效率從截面布置看材料的剛度利用效率結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的原則多、高層建筑結(jié)構(gòu)布置的原則對標準、規(guī)范、規(guī)程應(yīng)有的理解

2.材料的強度利用效率

軸心受拉：材料強度最充分利用軸心受壓：材料強度較充分利用彎曲剪切：材料強度不能充分利用扭轉(zhuǎn)：材料強度不能充分利用3.材料的剛度利用效率

材料集中使用原則二維構(gòu)件優(yōu)于一維構(gòu)件三維構(gòu)件優(yōu)于二維構(gòu)件4.結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的原則

全面考慮原則功能協(xié)調(diào)原則實際出發(fā)原則精益求精原則減輕自重原則空間作用原則合理受力原則全面考慮原則建筑、結(jié)構(gòu)與施工方面的考慮使用、功能、美觀、技術(shù)和經(jīng)濟方面的考慮整體、局部和它們間的關(guān)系功能協(xié)調(diào)原則

與建筑功能協(xié)調(diào)與設(shè)備功能協(xié)調(diào)與施工工藝協(xié)調(diào)實際出發(fā)原則

當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件與抗震設(shè)防烈度當(dāng)?shù)氐馁Y金、原材料、設(shè)施等未來使用的實際需要精益求精原則

多方案考慮，敢于否定自己的初步設(shè)想，不“從一而終”，要“擇優(yōu)取勝”能否？值否？應(yīng)否？減輕自重原則

輕質(zhì)高強材料高效結(jié)構(gòu)型式合理結(jié)構(gòu)布置空間作用原則結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面外剛度平面結(jié)構(gòu)與平面外構(gòu)件的聯(lián)系構(gòu)件間的相互作用體系間的相互作用合理受力原則

均勻受力優(yōu)于集中受力空間作用優(yōu)于平面作用超靜定優(yōu)于靜定傳力簡潔優(yōu)于傳力曲折軸向應(yīng)力優(yōu)于彎曲應(yīng)力5.多、高層建筑結(jié)構(gòu)布置的原則

高度與高寬比限值平面布置豎向布置豎向交通空間與結(jié)構(gòu)的配合平面布置規(guī)則性平面宜簡單、規(guī)則平面長度不宜過長突出部分宜減小凹角部分應(yīng)采取加強措施對稱性核心筒位置要居中或?qū)ΨQ抗震墻沿房屋周邊布置（較大抗扭剛度和抗傾覆能力）豎向布置立面變化要均勻避免“柔弱”底層頂層大廳的改善豎向交通空間與結(jié)構(gòu)的配合是否利用樓梯間、電梯間作為抗側(cè)力體系？樓梯間位置與柱網(wǎng)布置關(guān)系電梯間位置與柱網(wǎng)布置關(guān)系樓梯間位置與柱網(wǎng)布置關(guān)系電梯間位置與柱網(wǎng)布置關(guān)系6.對標準、規(guī)范、規(guī)程的理解

獻給不盲從規(guī)范而尋求利用自然規(guī)律的工程師——林同炎大師《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》二、結(jié)構(gòu)計算分析

計算能力的培養(yǎng)工作作風(fēng)的培養(yǎng)結(jié)構(gòu)計算書的總體要求

計算能力的培養(yǎng)結(jié)構(gòu)電算能力

掌握常用計算軟件PKPM、SATWE、ETABS、SAP2000等了解計算軟件的原理軟件參數(shù)的選擇和對分析結(jié)果的判斷能力

結(jié)構(gòu)手算能力《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》地基與基礎(chǔ)、擋土墻、樓板、樓梯等變形驗算、裂縫寬度驗算等

工作作風(fēng)的培養(yǎng)認真負責(zé)、一絲不茍面面俱到、絕無漏項積累經(jīng)驗、提高素養(yǎng)

結(jié)構(gòu)計算書的總體要求

計算書的內(nèi)容完整性要求計算軟件的適用性要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點的計算要求

計算書的內(nèi)容完整性要求輸入的結(jié)構(gòu)總體計算總信息、周期、振型、地震作用、位移、結(jié)構(gòu)平面簡圖、荷載平面簡圖、配筋平面簡圖；地基計算、基礎(chǔ)計算、人防計算、擋土墻計算、水池計算、樓梯計算等內(nèi)容

計算軟件的適用性要求

所使用的軟件應(yīng)通過有關(guān)部門的鑒定計算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行工程建設(shè)標準的規(guī)定，若有特殊處理的內(nèi)容，應(yīng)闡述其特殊處理的依據(jù)。計算模型的建立、必要的簡化計算和處理，應(yīng)符合工程的實際情況。所采用的計算軟件的計算假定和力學(xué)模型，應(yīng)符合工程實際。復(fù)雜結(jié)構(gòu)進行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時，應(yīng)采取不少于兩個不同的力學(xué)模型的軟件進行計算，并應(yīng)對其計算結(jié)果進行分析比較。所有計算機的計算結(jié)果，應(yīng)經(jīng)分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設(shè)計。

如何“調(diào)”整體結(jié)構(gòu)的計算輸入?yún)?shù)要慎重如何分析計算結(jié)果從源頭查起檢查自振周期觀察振型曲線與位移曲線審視配筋變化規(guī)律查閱超筋超限信息重視突變信息結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點的計算要求

結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有足夠的承載能力，滿足規(guī)范、規(guī)程有關(guān)承載力極限狀態(tài)的設(shè)計規(guī)定。結(jié)構(gòu)連接節(jié)點及變截面懸臂構(gòu)件的各截面承載力應(yīng)滿足規(guī)范、規(guī)程的要求。重視“第二極限狀態(tài)”的驗算

三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計重視構(gòu)造細節(jié)與相關(guān)專業(yè)配合能力圖紙表達清晰重視非荷載效應(yīng)加強關(guān)鍵部位

重視非荷載效應(yīng)溫度效應(yīng)混凝土的收縮與徐變加強關(guān)鍵部位底層柱角柱頂層柱轉(zhuǎn)換梁、柱懸臂構(gòu)件四、深圳福建興業(yè)銀行大廈

本工程深圳福建興業(yè)銀行大廈，地下3層，地上28層，總高106.5m，總建筑面積45044m2，由深圳大學(xué)建筑設(shè)計研究院設(shè)計。該工程2002年11月結(jié)構(gòu)封頂、2003年8月竣工投入使用?！罢蔡煊印蓖聊竟こ檀螵勅珖鴥?yōu)秀結(jié)構(gòu)設(shè)計一等獎

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