如何選擇合理的結(jié)構(gòu)模型與參數(shù)始終是困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的難題,今天就分享某大型設(shè)計(jì)院總共的25條設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)......
1、周期折減系數(shù)
框架結(jié)構(gòu):廠房和磚墻較少的民用建筑,取0.80~0.85,磚墻較多的民用建筑取0.6~0.7,(一般取0.65)。
框架-剪力墻結(jié)構(gòu):填充墻較多的民用建筑取0.7~0.80,填充墻較少的公共建筑可取大些(0.80~0.85)。
剪力墻結(jié)構(gòu):取0.9~1.0,有填充墻取低值,無填充墻取高值,多數(shù)取平均值0.95比較保險(xiǎn)
2、地震作用計(jì)算中,在GE計(jì)算時(shí),活荷質(zhì)量折減系數(shù)和活荷載代表值的組合系數(shù):
(1)活荷質(zhì)量折減系數(shù):是指計(jì)算地震作用(地震力)計(jì)算時(shí),計(jì)算質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量(恒+活×活荷質(zhì)量折減系數(shù))用到的一個(gè)折減系數(shù)。
(2)、活荷載代表值的組合系數(shù):是指計(jì)算地震作用(地震力)計(jì)算時(shí),計(jì)算重力代表值(豎向荷載)的一個(gè)折減系數(shù),直接用于豎向力(恒、活)作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。與上述活荷質(zhì)量折減系數(shù)區(qū)別不大,因?yàn)椋杭热恢亓ΓㄘQ向力)考慮了多少活載,在計(jì)算地震力時(shí)也應(yīng)考慮多少活載,兩者是有相關(guān)性的,一般兩者取值一樣,最新版的SATWE已取消了一個(gè)系數(shù),僅填一個(gè)即可:
廠房:均取0.7,倉庫應(yīng)取大值(0.8~1.0),倉庫超載可能極大,取1.0較穩(wěn)妥。
民用建筑按規(guī)范:一般情況取0.5,藏書庫、檔案庫取0.8。
按實(shí)際荷載輸入情況(例如:專業(yè)廠房按實(shí)際荷載輸入),計(jì)算取1.0。
具體可參考準(zhǔn)永久值系數(shù),最小一般取0.5,當(dāng)活載較大時(shí),此系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果影響很大,應(yīng)慎重取值。
3、活荷載組合系數(shù)ψc:
是指多個(gè)可變荷載同時(shí)作用的組合系數(shù),如:“γG恒+γW風(fēng)+ψcγQ活”組合中的系數(shù)。
備注:
活荷載重力代表值組合系數(shù)ψE與活荷載組合系數(shù)ψQ上述所代表的意義具有類似又有區(qū)別,類似的地方:兩者都可理解為組合系數(shù),活荷載組合系數(shù)ψc是與風(fēng)、吊車等其他可變荷載的組合,活荷載重力代表值組合系數(shù)ψE也是組合系數(shù),它是地震作用組合。不同之處,活荷載組合系數(shù)ψc最小0.7;活荷載重力代表值組合系數(shù)ψE,一般民用建筑為0.5,屋面可不考慮,相當(dāng)于準(zhǔn)永久值系數(shù),一般的民用建筑,這兩者取值是不一樣的,多數(shù)是:ψc=0.7,ψE=0.5。藏書庫、通風(fēng)機(jī)房、電梯機(jī)房:ψc=0.9,ψE=0.8,對(duì)于通用廠房的工業(yè)建筑,現(xiàn)在基本約定俗成取0.7,這樣就與ψc相同了。另外一點(diǎn),在地震作用計(jì)算中,質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量計(jì)算也用到活荷載重力代表值系數(shù)ψE(活荷載質(zhì)量折減系數(shù))。
4、樓層活載折減系數(shù)
是指樓層活載同時(shí)滿載可能性的一種折減,主要有兩類:A-梁;B-墻柱基礎(chǔ)。梁的折減比較復(fù)雜,一般不折減。對(duì)于墻、柱、基礎(chǔ)的折減,SATWE又分為兩部分:a-墻和柱;b-基礎(chǔ)。主要要注意:
(1)通用廠房不折減(包括基礎(chǔ)),施工圖審查所的理由:因?yàn)闊o依據(jù)。專業(yè)廠房可根據(jù)《荷載規(guī)范》附錄對(duì)號(hào)入座,對(duì)不上號(hào)就不要折減。
(2)民用建筑:計(jì)算樓面梁:折減系數(shù)取值比較復(fù)雜,偏于安全,不折減。
計(jì)算墻、柱、基礎(chǔ),可按規(guī)范折減。偏于安全,建議:計(jì)算墻和柱時(shí),不折減;計(jì)算基礎(chǔ)才折減。
(3)、在使用SATWE或其他軟件時(shí),有選用“折減”時(shí),應(yīng)注意以下問題:
A、程序的折減系數(shù)僅適用于規(guī)范表4.1.1第1(1)項(xiàng),具體是:住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、托兒所、幼兒園。
B、表4.1.1第1(2)~7項(xiàng)按規(guī)范第4.1.2條第2款的規(guī)定:同樓面梁折減,最多折0.9,偏安全,建議不作折減。
C、表4.1.1第8項(xiàng),車道或車庫:單向板布置-0.5;雙向板布置-0.8。
D、沿豎向建筑功能不同時(shí)(例如:下半部為商場、上半部為住宅),其折減系數(shù)應(yīng)特殊調(diào)整:根據(jù)荷載和層數(shù)進(jìn)行加權(quán)、綜合、對(duì)比計(jì)算才能確定,對(duì)于建筑功能復(fù)雜的情況,計(jì)算過程復(fù)雜,偏于安全,不折減。
E、在pmcad退出時(shí),如果梁荷載要折減,必須執(zhí)行“荷載豎向?qū)Ш?rdquo;,在JCCAD中“荷載參數(shù)”將“自動(dòng)按樓層折減活荷載”打“√”,否則,折減系數(shù)可能無效。
F、在計(jì)算梁時(shí),如果采用了折減系數(shù),在計(jì)算墻、柱、基礎(chǔ)時(shí)不能再折減,即,只能折減一次。
5、樓梯板荷載應(yīng)按兩對(duì)邊單向?qū)Ш桑付▽?dǎo)荷方向,傳到TL梁,否則TL配筋偏小。
6、蹲式衛(wèi)生間應(yīng)考慮蹲位墊高的重量,建議:根據(jù)蹲位墊高部分的面積計(jì)算其重量(按墊砂土高200mm、約4.0KN/m2),再分?jǐn)倿檎g均布荷載(分?jǐn)偤蠹s2.0KN/m2),一般含板(100厚)自重取6KN/m2(4KN/m2+2KN/m2)。
7、帶有雨篷的梁,應(yīng)計(jì)入雨篷荷載。
8、結(jié)構(gòu)建模的原始數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確:
(1)填充墻重量應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算,門窗洞折減用乘折減系數(shù)的方式誤差太大,建議準(zhǔn)確計(jì)算。
(2)挑梁的荷載沒必要人為加大,按實(shí)際計(jì)算,在配筋時(shí),再適當(dāng)加大挑梁配筋。
(3)能在PM定義的參數(shù),盡可能在PM內(nèi)定義,否則,設(shè)計(jì)可能出錯(cuò),例如:鋼筋等級(jí)問題,雖然計(jì)算能按SATWE定義的強(qiáng)度計(jì)算,但繪圖是按PM定義的鋼筋等級(jí)。又如:框架或剪力墻抗震等級(jí),在SATWE定義可能是無效的,以PM內(nèi)定義的抗震等級(jí)為準(zhǔn),這一點(diǎn)應(yīng)特別注意。其它參數(shù)(地震參數(shù)、風(fēng)載參數(shù))會(huì)“駐留”在“缺省值”內(nèi),在做新工程時(shí),應(yīng)逐一檢查總信息的“缺省值”,避免產(chǎn)生“致命”的錯(cuò)誤。08網(wǎng)絡(luò)版數(shù)據(jù)拷貝到其它機(jī)子計(jì)算時(shí),計(jì)算參數(shù)會(huì)改變(恢復(fù)到原始缺省值狀態(tài)),應(yīng)注意。
(4)屋面樓梯間必須設(shè)多塔:雖然屋面樓梯間設(shè)與不設(shè)多塔,對(duì)抗震計(jì)算影響不大,但對(duì)于風(fēng)載影響較大,因?yàn),PKPM導(dǎo)算風(fēng)載是按結(jié)構(gòu)構(gòu)件最外側(cè)圍合面積算得,這樣存在著風(fēng)載多算或少算。例如:屋面左右端各設(shè)一個(gè)樓梯間,如不設(shè)多塔,Y向風(fēng)載按最左邊構(gòu)件(邊梁或角柱)到最右邊構(gòu)件(邊梁或角柱)圍成的面積計(jì)算迎風(fēng)面。對(duì)于X向,如果兩樓梯間投影重疊,迎風(fēng)面只計(jì)算兩面,實(shí)際上有四面。
(5)在設(shè)置“多塔”時(shí),應(yīng)將較大較高塔設(shè)為第1塔,依次類推,最后一塔最小。
(6)梁或柱截面改變,會(huì)影響梁柱線剛度比,從而改變梁內(nèi)力,如梁或柱截面有改變,最好再重算一下,改變數(shù)量較多時(shí),有關(guān)計(jì)算參數(shù)也應(yīng)再核對(duì)。
9、坡屋面建模,坡屋面層無需再設(shè)虛柱,坡屋面層與平屋面層的公共封口梁,只要在平屋面層設(shè),在坡屋面層設(shè)為100X100的虛梁,但公共封口梁上的“網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)”應(yīng)一一對(duì)應(yīng),方可正確導(dǎo)荷。
10、柱計(jì)算長度:
按砼規(guī)范(7.3.11-3)計(jì)算砼柱計(jì)算長度系數(shù): 是應(yīng)特別注意越層柱的計(jì)算長度:當(dāng)有梁與柱相連時(shí),PKPM均將梁作為柱的側(cè)向支點(diǎn),當(dāng)梁僅為純挑梁時(shí),PKPM也錯(cuò)誤地將梁作為柱的側(cè)向支點(diǎn),此時(shí),應(yīng)注意修改柱的計(jì)算長度。
11、關(guān)于結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題:
解決辦法:
對(duì)于多層結(jié)構(gòu),加大周邊構(gòu)件,加大外墻柱和框架梁截面,盡量減小中柱柱截面。
對(duì)于高層,剪力墻盡可能布置在靠近周邊,但應(yīng)注意:在兩端山墻或靠近山墻,可布置Y向剪力墻,盡量不要布置X向剪力墻,如在兩端山墻或靠近山墻布置X向布剪力墻,會(huì)影響結(jié)構(gòu)在X向自由伸縮,造成X向梁板開裂。
12、關(guān)于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)0.2Q問題:
程序最大的放大系數(shù)為2,當(dāng)需要的放大系數(shù)大于2時(shí),應(yīng)采用人工修改放大系數(shù)為2。軟件編制的觀點(diǎn)是:需要的放大系數(shù)大于2時(shí),說明剪力墻偏剛(或者說框架偏柔),設(shè)計(jì)人應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整結(jié)構(gòu)布置:當(dāng)層間位移角較小,可將剪力墻減小,框架不變;當(dāng)層間位移角較大,加強(qiáng)框架梁柱截面,剪力墻不變。在調(diào)整時(shí),還應(yīng)注意框架、剪力墻承擔(dān)的傾覆力矩變動(dòng)情況。08版放大系數(shù)大于2時(shí)也會(huì)自動(dòng)調(diào)整,但是,當(dāng)放大系數(shù)大于2時(shí),如同前述,說明剪力墻偏剛(或者說框架偏柔),應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行調(diào)整。
13、關(guān)于懸挑結(jié)構(gòu)的邊梁再挑板的問題:
懸挑結(jié)構(gòu)上再挑板,未考慮挑板對(duì)懸挑梁產(chǎn)生的附加彎矩,甚至漏算挑板荷載。
有幾種處理辦法:
(1)、不輸挑板,在邊梁上輸入挑板傳來的恒(g*Lt)、活載(q*Lt),另外在挑梁端附加由“再挑板”產(chǎn)生的附加彎矩,恒:M附加=g*Lt2/2*(L1+L2)、活:M附加=q*Lt2/2*(L1+L2),在輸入附加彎矩時(shí),應(yīng)注意附加彎矩方向和正(+)、負(fù)(-)號(hào)。挑板本身配筋另行補(bǔ)充計(jì)算。這種處理辦法,挑梁和邊梁配筋均正確。挑板本身配筋另行補(bǔ)充計(jì)算。
(2)、輸挑板,在邊梁上不再輸入挑板傳來的恒(g*Lt)、活載(q*Lt),但在挑梁端應(yīng)附加由“再挑板”產(chǎn)生的附加彎矩,否則,挑梁配筋計(jì)算錯(cuò)誤。挑梁端附加彎矩同上。挑板本身配筋可直接計(jì)算。這種處理辦法,挑梁和邊梁配筋均正確。挑板本身配筋不必另行補(bǔ)充計(jì)算。
(3)、挑板周邊附加輸入虛梁(100X100),在邊梁上不再輸入挑板傳來的恒(g*Lt)、活載(q*Lt),也不另外在挑梁端附加由挑板產(chǎn)生的附加彎矩,這種處理辦法,挑梁配筋均正確,但邊梁配筋計(jì)算錯(cuò)誤,挑板本身配筋計(jì)算也是錯(cuò)誤,挑板本身配筋應(yīng)另行補(bǔ)充計(jì)算,邊梁也應(yīng)另行計(jì)算,比較麻煩。
結(jié)論:推薦采用第(2)種方法。
14、薄弱層問題。Ratx1 和Raty1均應(yīng)大于0.6/0.70=0.857,規(guī)范沒有要求,《省暫規(guī)》要求層間抗側(cè)剛度比不小于0.60,換算后,Ratx1 和Raty1均應(yīng)大于0.6/0.70=0.857,如果Ratx1或Raty1小于0.857,請(qǐng)?jiān)俨镽atx和Raty的倒數(shù)是否大于0.6,如果大于0.60,說明也滿足《省暫規(guī)》要求,可不再調(diào)整結(jié)構(gòu)布置,當(dāng)然,如果Ratx和Raty的倒數(shù)是0.6~0.7之間,還屬于存在薄弱層,底層地震力還得放大1.15。如果層剛比不滿足或者為了消除薄弱層,可采取有以下辦法:
(1)這個(gè)問題主要是層高差異太大引起的,為了解決這個(gè)問題,基礎(chǔ)淺埋(柱網(wǎng)上均布設(shè)基礎(chǔ)梁,并盡量淺埋)。
(2)提高底層砼標(biāo)號(hào),當(dāng)一層層高較大時(shí),一、二柱截面和砼強(qiáng)度等級(jí)可以且必須同時(shí)變化。
(3)在滿足側(cè)移、軸壓比、梁筋錨固、二層柱柱筋不太大(不大于底層柱筋)的前提下,二層及二層以上柱截面盡量小。
(4)上述(2)、(3)一般不同時(shí)使用,但在層高變化大時(shí),可以且應(yīng)該同時(shí)使用。
(5)三、四層柱截面也應(yīng)比二層再減小,使得Ratx1 (或Raty1)是一層與二層的0.7倍控制,避免Ratx1 (或Raty1)是一層與二~四層(上面3層)平均值的0.8倍控制的情況出現(xiàn),如果二~四層柱等截面、相同層高,那么,就會(huì)出現(xiàn)了一層與二~四層(上面3層)平均值的0.8倍控制,即使二~四層柱有些變截面,一般也是一層與二~四層(上面3層)平均值的0.8倍控制。
(6)必要時(shí),可減少二~四層梁截面,特別是第二~四層(結(jié)構(gòu)層)荷載比第一結(jié)構(gòu)層小,可以且應(yīng)該這樣做。
15、關(guān)于連梁輸入方式的問題:
連梁輸入有兩種方式:
方法1:在剪力墻開洞處兩端各加一節(jié)點(diǎn),連梁按普通梁輸入。
方法2:在剪力墻上開洞,使得形成所要的連梁,。
兩種方式比較如下:
兩者計(jì)算結(jié)果基本沒有可比性,配筋差異太大,為了盡可能符合實(shí)際情況,按以下原則:
A、當(dāng)跨高比≥5時(shí),按梁計(jì)算連梁,構(gòu)造按框架梁。
B、當(dāng)跨高比≤2.5時(shí),一般按連梁(墻開洞),但是當(dāng)梁高<400時(shí),宜按梁,否則,連梁被忽略不計(jì)。
C、當(dāng)跨高比:2.5≤L/h≤5且梁高<400時(shí),應(yīng)按梁,否則,連梁被忽略不計(jì)。
D、采用墻開洞設(shè)連梁比較方便,可自動(dòng)轉(zhuǎn)換,但是經(jīng)轉(zhuǎn)換,與按梁輸入的計(jì)算結(jié)果也沒有可比性,也有很大的差異,原因可能是梁的剛度調(diào)幅系數(shù)和現(xiàn)澆梁剛度放大的問題,PKPM正對(duì)此問題進(jìn)行修改。
E、當(dāng)梁高<300時(shí),按墻開洞的連梁會(huì)被忽略,即無連梁,一般梁應(yīng)≥400,盡量不要出現(xiàn)梁高<400的情況。
按照不同的輸入方式,計(jì)算結(jié)果比較:
方法1:在剪力墻開洞處兩端各加一節(jié)點(diǎn),連梁按普通梁輸入。
方法2:在剪力墻上開洞,使得形成所要的連梁,并轉(zhuǎn)化為框架梁。根據(jù)連梁剛度折減系數(shù)不同,又分兩種情況:
方法2-a:連梁剛度折減系數(shù)0.7。
方法2-b:連梁剛度折減系數(shù)由0.7改為1.0。
剪力墻:方法2-a,主筋最大,方法2-b,主筋次之,方法1,主筋最小。
梁: 方法2-a,主筋最小,方法2-b,主筋次之,方法1,主筋最大。
無論是墻還是梁,方法2-b和方法1,計(jì)算結(jié)果比較接近。
由于同一結(jié)構(gòu),有些連梁需轉(zhuǎn)換,有些不需轉(zhuǎn)換,無法統(tǒng)一將連梁剛度折減系數(shù)由0.7改為1.0,因此,跨度大、受荷從屬面積的連梁(應(yīng)轉(zhuǎn)換為框架梁)計(jì)算配筋偏小,此時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加該梁的配筋。目前,PKPM正在對(duì)連梁轉(zhuǎn)換功能修改,以后就可能不會(huì)出現(xiàn)連梁轉(zhuǎn)換為框架梁計(jì)算配筋偏小的問題。
17、由剪力墻開洞相成的連梁,當(dāng)跨高比大于5時(shí),宜按框架梁處理,這里面包含兩個(gè)意思:一是梁的剛度不折減(隱含要求提高),二是構(gòu)造要求可按框架梁配筋(隱含要求降低)。支承較大梁的連梁,計(jì)算時(shí),此連梁剛度不能折減(不可先屈服),一般應(yīng)避免連梁支承其它梁。
18、關(guān)于地梁是否按一層參與計(jì)算問題:
(1)、地梁按一層(尤其是地梁未設(shè)為地下層),梁柱配筋均增大,而且增大較多,不經(jīng)濟(jì)。
(2)、地梁作為一層(層高1m),地梁層柱截面和強(qiáng)度同真正一層,地梁層柱配筋很。(gòu)造配筋),但是柱的水平剪力較大,尤其是地梁荷載較大時(shí)又采用樁基礎(chǔ),樁基抗水平難于滿足要求。
(3)、地梁作為一層,地震作用的底層放大系數(shù)(《抗規(guī)》第6.2.3條)未能體現(xiàn)真正一層,可能存在不安全,如確需要將地梁作為一層,也必須將地梁層作為地下室。
(4)、上述計(jì)算比較,雖然設(shè)置地梁層時(shí),梁柱配筋大,但不排除特殊情況。
因此,建議地梁層不要按一層計(jì)算,因?yàn)榇嬖趦煞N情況:要么不經(jīng)濟(jì),要么偏不安全,如需按一層參與主體計(jì)算,應(yīng)將地梁層設(shè)為地下室。但是,對(duì)于基礎(chǔ)埋深較大(相當(dāng)于一層高),地梁宜作為一層計(jì)算,此時(shí),柱網(wǎng)上應(yīng)全部設(shè)地梁。
19、關(guān)于吊車問題:目前設(shè)計(jì)項(xiàng)目吊車在30噸以下,比較常見有電動(dòng)葫蘆、懸掛吊車、電動(dòng)單梁、橋式吊車:
(1)電動(dòng)葫蘆:單根工字鋼掛在上層梁底,有兩種型式:一種是梁預(yù)留水平孔,穿螺栓,通過連接件將吊車梁吊在上層梁底;另一種是上層梁底預(yù)埋螺栓,直接將吊車梁鎖在梁底,當(dāng)上層梁梁高不相同時(shí),通過吊桿調(diào)節(jié)。
(2)懸掛吊車:有兩道吊車梁,運(yùn)行方式類似普通吊車,吊車梁連接方式類似電動(dòng)葫蘆的吊車梁,比較少用。
(3)電動(dòng)單梁、橋式吊車:吊車梁均設(shè)在柱牛腿上,但兩者有很大區(qū)別,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確采用何種吊車,所選吊車應(yīng)滿足使用需要:
A、電動(dòng)單梁:小車是掛在吊車架下方運(yùn)行,與橋式吊車相比,吊車總重小,凈空要求小,價(jià)格便宜,在相同牛腿標(biāo)高情況下,起吊高度小。2、5、10噸均有。
B、橋式吊車:在吊車架上面運(yùn)行,與電動(dòng)單梁相比,吊車總重大,凈空要求大,價(jià)格較高,運(yùn)行比較平穩(wěn),在相同牛腿標(biāo)高情況下,起吊高度高。一般用于10噸以上,但5、10噸也有,業(yè)主有要求時(shí),2、3噸吊車也有用橋式。
在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:
由于吊車差異較大,在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確采用何種吊車,所選用的吊車應(yīng)有業(yè)主確認(rèn)(最好是書面),主要有:設(shè)置范圍、臺(tái)數(shù)、吊車型式、吊重、起吊高度、工作級(jí)別。根據(jù)確定的吊車要求,計(jì)算牛腿標(biāo)高和建筑總高:牛腿標(biāo)高主要通過起吊高度、吊車梁高度推算得來;建筑總高主要通過吊車梁梁面標(biāo)高、軌道高度、吊車凈空、屋面梁梁高和檁條高(砼結(jié)構(gòu)是框架梁高)等確定。一旦吊車梁型式確定,在設(shè)計(jì)、施工、安裝過程中,不得隨意修改(電動(dòng)單梁與橋式吊車不可相互替換)。如確需修改吊車型式,整個(gè)結(jié)構(gòu)需重新設(shè)計(jì),千萬不要隨意答應(yīng)甲方:電動(dòng)單梁與橋式可互換修改!
(4)、吊車制動(dòng)梁設(shè)置問題:2、3、5噸不設(shè),10噸~30噸,可設(shè)可不設(shè),國家標(biāo)準(zhǔn)圖是沒有設(shè),但時(shí),習(xí)慣上,10噸以上宜設(shè)制動(dòng)梁。設(shè)制動(dòng)梁的吊車運(yùn)行會(huì)平穩(wěn)些,吊車梁用鋼梁較少,但增加了制動(dòng)梁,總用鋼梁不一定省,建議15噸以上設(shè)制動(dòng)梁。
(5)、有吊車的廠房設(shè)計(jì),應(yīng)先初步進(jìn)行吊車梁計(jì)算、確定吊車梁截面,確定吊車荷載偏心距和吊車梁對(duì)柱牛腿產(chǎn)生的荷載,再進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)計(jì)算。
20、關(guān)于大跨度單層廠房計(jì)算問題:
(1)“純鋼構(gòu)廠房”和“砼柱+鋼”梁這兩種:如果沒有夾層,采用STS平面剛架(或排架)很容易設(shè)計(jì)計(jì)算,要注意的是與吊車有關(guān)的問題:柱腳剛接、凈空和牛腿長度長度。
(2)多層廠房+鋼屋蓋:樓層梁和樓層以下的柱,按SATWE計(jì)算結(jié)果,鋼屋蓋及頂層柱采用單榀框排架的計(jì)算結(jié)果,單榀計(jì)算宜將下面樓層結(jié)構(gòu)一并計(jì)算,即:三維建模→形成單榀框排架→修改、補(bǔ)充單榀框排架(風(fēng)載修改、鉸接點(diǎn)設(shè)置、計(jì)算長度定義、計(jì)算參數(shù)修改、基礎(chǔ)計(jì)算參數(shù)填補(bǔ))→計(jì)算。鋼和混凝土的混合結(jié)構(gòu)應(yīng)采用STS建模,方便后續(xù)的剛架、排架自動(dòng)生成和計(jì)算。
(3)帶夾層廠房:這類建筑計(jì)算比較麻煩,一般應(yīng)采用STS三維建模,再形成單榀框(排)架,這樣做,才不至于漏算荷載,才能考慮夾層部分對(duì)整榀框(排)架的影響。這類結(jié)構(gòu)是按SATWE整體計(jì)算為準(zhǔn),還是按單榀框(排)架為準(zhǔn)?可以說,這兩種方法計(jì)算結(jié)果沒用可比性,一般來說,采用SATWE整體計(jì)算,配筋會(huì)比較大,當(dāng)夾層比例較大(或整層),夾層按SATWE的計(jì)算結(jié)果。當(dāng)夾層比例較小時(shí),空間協(xié)同性較弱,用SATWE的計(jì)算,其結(jié)果不真實(shí),此外,小夾層作為一層建模,許多柱被“砍成”兩段,采用SATWE整體計(jì)算誤差也較大,因此,用單榀計(jì)算結(jié)果相對(duì)合理些。但是,如果夾層都按單榀計(jì)算比較麻煩,而且還有許多次梁要單獨(dú)算,因此,一般也采用SATWE的計(jì)算結(jié)果,當(dāng)然,柱配筋應(yīng)按單榀計(jì)算結(jié)果復(fù)核一下。至于屋面梁以單榀計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)?傊,帶有小夾層的結(jié)構(gòu)計(jì)算比較麻煩,難于準(zhǔn)確計(jì)算,遇到該類工程,可召集幾人共同商量一下。
(4)、基礎(chǔ)計(jì)算:無夾層或夾層面積較小,對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ),建議直接采用STS接力計(jì)算,對(duì)于樁基,可采用其它程序計(jì)算,但應(yīng)注意多工況計(jì)算。多層廠房宜采用JCCAD。嚴(yán)禁只進(jìn)行一工況的計(jì)算。
(5)、鋼柱柱腳:早期輕鋼廠房采用1.2m高砼柱,這種做法可省些鋼材,砼短柱有利于抵抗叉車等碰撞。但是,這種做法不美觀、占用較多的使用面積(尤其是剛接柱腳),建議將柱腳設(shè)在-0.3~-0.40,將柱腳的加勁肋也埋在地下。
(6)地梁設(shè)置:縱向一般要設(shè)地梁,特別是有柱間支撐開間必須設(shè)。
(7)柱為砼柱時(shí),中柱柱頂縱向宜設(shè)一道砼框架梁,即:縱向各柱列均宜各設(shè)置一榀框架。
21、輕鋼屋面荷載:風(fēng)載較大地區(qū),輕鋼結(jié)構(gòu)常由“恒+風(fēng)”組合控制的,因此,恒載不宜偏大輸入,一般地,剛架計(jì)算取0.15~0.20KN/m2,檁條計(jì)算取0.10~0.15KN/m2,如有吊掛荷載,宜按“活載”;吊頂可按“恒載”,但不要偏大,必要時(shí),可部分歸為“活載”。
有氣樓時(shí),應(yīng)考慮氣樓重和氣樓側(cè)面受風(fēng)面的傳來的風(fēng)載。
22、鋼結(jié)構(gòu)建筑檁條(墻梁)計(jì)算:
(1)、檁條(墻梁)采用連續(xù)型可省些,盡量用Q345鋼。
(2)、由于開門開窗的關(guān)系,有些墻梁會(huì)形成單跨或2、3跨,這些非標(biāo)準(zhǔn)跨數(shù)的墻梁應(yīng)另行計(jì)算。
(3)窗頂墻梁受風(fēng)面積可能較大(窗較高時(shí)),該墻梁應(yīng)另算,必要時(shí)采用槽鋼(只能按簡支計(jì)算)。
(4)、屋面連續(xù)檁條風(fēng)載有兩種情況:“邊+中”和“角+邊”,注意按“角+邊”計(jì)算不一定偏于安全,即使檁條間距相同,兩種情況也均要算。
(5)、大門的槽鋼門框也應(yīng)計(jì)算,可參照“墻梁”計(jì)算,主要區(qū)別是:單跨、不計(jì)拉條作用、檁距按門高。
23、樓板對(duì)梁剛度影響,中梁可考慮梁兩側(cè)各3倍板厚的影響,對(duì)此,梁的剛度放大系數(shù)為:
中梁:
梁慣性矩放大系數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的影響、取值原則:
1)、梁慣性矩取值偏大,對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果影響:
(1)、水平荷載(地震力和風(fēng)載)作用下:結(jié)構(gòu)整體剛度變大,自振周期變小,地震力變大;風(fēng)載變小;由于結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度提高較明顯,一般情況下,結(jié)構(gòu)側(cè)移是變小。柱和梁端風(fēng)載彎矩變小,地震彎矩變化不能確定。
(2)、豎向荷載(恒、活載)作用下:梁/柱線剛度比變大,梁端彎矩減小,梁跨中彎矩變大,柱和梁端偏于不安全。
2)、梁慣性矩放大系數(shù)按照上述實(shí)際計(jì)算結(jié)果為宜,不要人為取太大,也不要取太小。取值原則:
(1)、以大多數(shù)框架梁為準(zhǔn),且以主框架梁為主,見下文(2)。
(2)、由于Y向(柱b邊)常按計(jì)算配筋(Mx比My大),X向(柱h邊)常按構(gòu)造配筋,取值以Y向框架梁為主。
(3)、對(duì)于次梁,單跨梁和各跨等截面連續(xù)梁,梁內(nèi)力與梁慣性矩?zé)o關(guān),對(duì)于各跨不等截面連續(xù)梁,雖然梁內(nèi)力與梁慣性矩有關(guān),但是,梁高變化不大、梁寬一般不變,梁慣性矩放大系數(shù)變化不大,例如梁高400~600(次梁常用梁高),次梁慣性矩放大系數(shù)變化不超過5%,各跨等截面連續(xù)梁內(nèi)力與梁慣性矩放大系數(shù)取值關(guān)系不大,在梁慣性矩放大系數(shù)取值時(shí),不用考慮次梁截面。
結(jié)論:中梁慣性矩放大系數(shù)取1.5為宜。
24、關(guān)于單跨框架:
(1)、框剪結(jié)構(gòu)允許有單跨框架。
(2)、框架結(jié)構(gòu)允許應(yīng)有部分單跨框架,但應(yīng)有一些多跨框架,橫向:多跨框架的間距控制在15m以內(nèi)?v向:應(yīng)有兩榀拉通。滿足這些要求,可按普通框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確需不能滿足,就應(yīng)采取加強(qiáng)措施。
(3)、單跨框架加強(qiáng)措施:
A、丙類:最低要求是抗震措施(含構(gòu)造措施)提高一級(jí);必要時(shí),地震作用也提高一級(jí)。
B、乙類:最低要求是地震作用提高一級(jí),抗震措施(含構(gòu)造措施)已比丙類提高一級(jí),不一定再提高一級(jí);比較重要工程,抗震措施(含構(gòu)造措施)再提高一級(jí),或者僅構(gòu)造措施再提高一級(jí)。
提高措施可僅對(duì)單跨方向的框架,另一向是多跨時(shí),多跨方向的框架可不必提高。
25、關(guān)于砼柱、鋼屋面結(jié)構(gòu)計(jì)算:
(1)單層建筑:山墻可設(shè)一榀砼框架、不設(shè)鋼梁,砼框架梁面設(shè)預(yù)埋件用于焊接檁托板,砼框架梁梁面坡度和標(biāo)高同中間榀鋼梁?v向采用框架,縱向中柱柱頂也應(yīng)設(shè)梁,使之形成一榀縱向框架。結(jié)構(gòu)計(jì)算宜采用單榀框架(山墻榀和縱向框架)和排架(中間榀鋼梁砼柱)計(jì)算。如果采用SATWE計(jì)算,柱腳內(nèi)力和配筋會(huì)偏大,尤其是單層建筑,確需采用SATWE計(jì)算,屋面應(yīng)采用坡屋面,且設(shè)為0樓板,并考慮屋面風(fēng)吸力,中間榀鋼梁還得按單榀排架計(jì)算。
(2)多層建筑(僅屋面為鋼屋面、其它層為砼框架):采用SATWE計(jì)算,鋼梁采用單榀排架復(fù)核。其它一些做法同單層。