结构设计小结

结构设计小结 | 楼主 | 2017-10-15 13:05:19 共有3个回复
  1. 1结构设计小结
  2. 2船舶结构与设计考点小结
  3. 3结构设计知识小结

比如计算振型数取的倍数高层建筑应至少取个,梁的标高是否确定梁底标高及梁上翻等问题,尽量减少钢筋的种类和级差级,搁在边梁上的连梁等在靠边梁处的支座筋不宜过大宜减,相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。

结构设计小结2017-10-15 13:03:37 | #1楼回目录

i. 设计小结

作为刚接触结构设计的新手,在这儿整理下是自己的一点设计心得体会,算是对自己的小结,望对大家有所裨益,内容大概如下..一,看懂建筑图

结构设计,说到底就是为建筑服务的——通过梁柱墙板这些结构构件来实现和满足建筑的使用设计要求,所以首先当然要有建筑施工图,还要能真正看懂建筑施工图,了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法,设计严格按照建筑来,这要求我们绘图一定要对照建筑来布置我们的梁板柱。

二,建模(关键)

当你对整个建筑有了一定的了解后,可以考虑建模了,一般建筑在建筑图中基本已经布好了柱网,咱们只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易确定一点,主梁按1/8~1/12跨度考虑,次梁可以相对取小一点,记住主次梁的高度要有一定的差别。原则是要求传力明确简捷,力求使各部分受力均匀。还有,主要建筑空间不宜露出梁、柱、剪力墙等构件的棱角,构件断面、配筋设计在满足建筑功能(层高、净高、间距等)及外观效果要求基础上切忌过分保守。(如必须露梁一般先选厨厕等次要房间,再选客厅,卧室内露梁须征得负责人同意)。 梁板柱布置完后就要输入基本的参数,根据不同的结构体系和结构类型,应依据规范和实际情况调整软件的各种参数,以符合实际情况及安全保证。比如:计算振型数,取3的倍数,高层建筑应至少取9个。

三.计算结果分析

一定要对主要参数作控制,比如:剪重比、周期比(以扭转为主的基本周期与第一平动周期之比)、位移比(最大弹性层间位移与层间平

均位移之比),满足规范基本要求。

四.绘图

先将生成的PL图做成块罩到建筑图上看是否对的上!!!

梁、柱、板等电算结束后要进行大量的调整和修改,这都要有依据可循(可根据验算简图等资料)。 具体有以下集中修改或注意事项:a、梁:

1、梁的标高(是否确定梁底标高及梁上翻等问题)

2、梁的支座负筋不能太疏,要人为加密。

3、梁的跨数要核对。

4、尽量减少钢筋的种类和级差(≤2级)

5、有雨蓬等外挑构件处的梁要加强(可以将此处的箍筋加密、设置抗扭钢筋等措施)

6、钢筋在梁中的放置必须满足净距要求,特别是梁上部钢筋的净距(≥1.5d或30mm)

7、连续跨梁配钢筋时,支座两侧的钢筋直径尽可能相同,以便钢筋穿过支座,避免两侧不同的钢筋都在支座锚固,造成节点钢筋过密,影响节点混凝土浇灌筑。

8、搁在边梁上的连梁等,在靠边梁处的支座筋不宜过大,宜减小,从而减少对边梁的扭矩

9、有主次梁关系,从梁截面上也有区别,次梁适当放校

b、柱:

1、满足轴压比要求(≤0.9)

c、板:

1、负筋不宜选用过细的钢筋,可以用较大直径的钢筋代替,可避免施工时被踩下;较大

直径 钢筋不宜过疏,否则受力不力或容易开裂。

2、在结构平面图中须注明标高及板剖面图。

3、屋面板的钢筋须全部拉通。

4、注意留洞

5、在结构平面图中,注明雨蓬、阳台、檐口等位置及尺寸,并画出大样。

d、基础: 注意归并系数

。地基基础设计时,确定基础面积或桩数量,上部的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值

五. 重点注意或设计原则:

(1).抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时,尽量加剪力墙,可大大改善结构的抗震性能。

(2).雨蓬不得从填充墙内出挑。大跨度雨蓬、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时,扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。(3).框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。但为施工方便一般同等级

(4).由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时,应验算构件的最小配筋率。

(5)梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%;当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,箍筋直径应增大2mm。

(6)沿梁全长顶面和底面的配筋,一二级不应少于214,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三四级不应少于212。

(7).建筑长度宜满足伸缩缝要求,否则应采取措施。如:增大配筋率,通长配筋,改善保温,铺设架空层,加后浇带等。(8).柱子轴压比宜满足规范要求。

(9) 尽量避免短柱,短柱箍筋应全高加密,短柱纵筋不宜过大。(10)楼梯要注意是否碰头!!

六. 关于绘图:

(1).一般钢筋粗线宽度为300mm, 距边界线1000mm,圆点直径为800mm。

(2).应注意墙身剖面、连梁剖面、墙出挑梁的水平筋位置。(3).注意一、二级钢是否加弯钩,二级钢的断点一般不加45度直钩,除非不能表达清楚。

(4).结构字体为TSSD,1:100的图幅字高应为300 高宽比:0.7.

概念错误比计算错误“更可怕”。概念错了就全错了,往往没救,而且下次还会错。计算错了往往是局部错,好补救,下次就不会错了。

船舶结构与设计考点小结2017-10-15 13:03:16 | #2楼回目录

《船体强度与结构设计》

一、非计算题部分:

填空、判断、选择及简答涉及知识点:

1、作用在船体结构上的载荷,按载荷随时间变化的性质,

可分为:不变载荷、静变载荷、动变载荷、冲击载荷。

2、船舶重量曲线的绘制方法:梯形法、围长法、库尔求莫夫法。

3、静力等效原则:

(1)保持重量的大小不变,这就是说要使近似分布曲线所围的面积等于该项实际重量;

(2)保持重量重心的纵向坐标不变,即要使近似分布曲线所围的面积形心纵坐标与该项重量的重心纵坐标相等;

(3)近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。

最终,应使重量曲线所围的面积等于全船的重量,该面积的形心纵向坐标与船舶重心的纵向坐标相同。

4、静波浪弯矩与剪力的计算:

船舶由静水进入波浪时,重量曲线p(x)并未改变,但水线面发生了变化,从而导致浮力的重新分布。波浪下浮力曲线相对静水状态的浮力增量是引起静波浪剪力和弯矩的载荷。由此可知,静波浪弯矩与船型、波浪要素(波形、波长和波高)以及船舶与波浪的相对位置有关。 由于船型多由船舶性能和使用要求决定,因此,对给定船型的静波浪弯矩,其大小主要取决于波浪要素以及波浪和船舶的相对位置。

坦谷波理论:

1)二维波的剖面是坦谷曲线形状。

2)波长λ:两相邻波峰或波谷之间的水平距离。

3)波高h:由波谷底到峰顶的垂直距离。

4)坦谷波曲线形状特点:波峰陡峭,波谷平坦,波浪轴线上下的剖面积不相等。

5、为了进行总纵强度校验,首先要确定对那些剖面进行计算。显然仅需对可能出现最大弯曲应力的剖面进行计算,这些剖面称为危险剖面或计算剖面。由总纵弯曲力矩曲线可知,最大弯矩一般在船中0.4倍船长范围内,所以计算剖面一般应是此类范围内的最弱剖面——含有最大的舱口或其它开口的剖面,如机舱、货舱开口剖面。此外,一般还要对下述强度最弱剖面进行计算:船体骨架式改变处剖面、上层建筑端壁处剖面、主体材料分布变化处剖面以及由于重量分布特殊可能出现相当大的弯矩值的某些剖面。

6、折减系数:

(1)为什么折减

(2)怎样折减

7、四类纵向强力构件(P68)

8、在载荷模型化时应考虑如下问题:

1)确定作用于结构上的载荷工况;

2)确定计算载荷的性质(不变载荷、静变载荷、动变载荷和冲击载荷)与载荷类型(经常性荷重、偶然性荷重);

3)确定载荷大小,并决定施加在哪些构件上;

4)确定载荷的组合和搭配。

9、集装箱船为什么进行扭转强度计算(大开口船舶特点):

舱口宽度已达到、甚至超过船宽的80%,舱口长度达到舱壁间距的90%,大大超过普通货船,从而使船体扭转刚度严重削弱,其扭转强度的重要性已上升到与总纵强度同等的地位。

10、衡量型材剖面内材料分布合理程度的指标有:剖面利用系数和比面积。

11、增加不对称剖面型材最小剖面模数最有效的办法是:

(1)增加腹板高度;

(2)腹板高度不变,增加小翼板的剖面积。

12、型材剖面设计的目标函数及约束条件(见P196)

13、波浪剪力和弯矩的计算步骤。(P8~10)

名词解释涉及知识点:

1、船体梁——在船体总纵强度计算中,将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁,称之为船体

梁。

2、浮力曲线——船舶在某一装载情况下,描述浮力沿船长分布状况的曲线。

3、载荷曲线——船舶在某一计算状态下,描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的

曲线。

4、船体极限弯矩——在船体剖面内离中和轴最远点的刚性构件中引起的应力达到结构材料屈

服极限(受拉伸时)或构件的临界应力(受压缩时)的总纵弯曲力矩。

5、骨架带板——船体结构中绝大多数骨架都是焊接在钢板上的,当骨架受力发生变形时,与

它连接的板也一起参加骨架抵抗变形。因此,为估算骨架的承载能力,也应

当把一定宽度的板计算在骨架剖面中,即作为它的组成部分来计算骨架梁的

剖面积、惯性矩和剖面模数等几何要素,这部分板称为带板或附连翼板。

6、端点效应——由于水平剪力对上层建筑的偏心作用,将使上层建筑向主体弯曲相反的方向

弯曲,即引起了侧壁的纵向应变,使剖面发生歪斜。由于它与主体弯曲引起

的纵向应变相反,从而减少了弯曲应力,这种倾向越接近端部越厉害,称之

为~。

7、强力上层建筑——上层建筑能100%有效地参加总纵弯曲。

8、轻型上层建筑——上层建筑不能100%有效地参加总纵弯曲。

二、计算题部分:

1、习题1.3;

2、分布在三个理论站距内的重量;

3、船体剖面模数计算及第一次近似总纵弯曲应力;

4、型材最小剖面模数、比面积计算(列表法)

结构设计知识小结2017-10-15 13:04:45 | #3楼回目录

梁刚度放大的主要目的是为了考虑在刚性楼板假定下楼板刚度对结构的贡献。刚性楼板假定总是假定楼板平面内无线大,这种情况下楼板的刚度是无法考虑到主题结构中的。因此规范规定通过采用梁刚度放大的方法,来近似考虑楼板刚度对结构的贡献。从这一点来讲,梁的刚度放大并非是为了在计算量的内力和配筋时,将楼板作为梁的翼缘,按T型梁设计,以达到降低梁的内力和配筋的目的,而仅仅是为了近似考虑楼板刚度对结构的影响。

比如对于某工程,中梁和边梁的刚度放大系数取1.在刚性楼板的假定下,计算出的结构周期比较长,位移比较大,层间位移角不够。为了考虑楼板刚度对结构的影响,将中梁放大系数取为2.0,边梁取为1.5,经过计算结果的周期和位移均有所减少,且其层间位移角满足要求。但梁的内力与乘以放大系数前相比却有多提高,配筋有所增大,有的梁则有可能超筋。这时梁的内力和配筋仍可以采用乘以放大系数前的计算结果,这是因为考虑楼板刚度对结构的贡献主要是为了进一步挖掘楼板刚度的潜力,使结构的周期和位移更真实一些。而梁的刚度不放大,其本身承载力仍能满足在各种荷载组合下的设计要求,就不会存在安全隐患。

建议:只有计算位移时,才考虑刚度放大系数,计算内力时不考虑,是因为梁的刚度放大后,其内力增大,配筋增加,从而使其承载力得到提高。而对于大多数柱子而言,其配筋面积仍为构造配筋,承载力并没有增加,这样就使结构存在由强柱弱梁向强梁弱柱转换的趋势。即便框架柱是计算配筋,但由于梁的刚度增加很多,是内力更多的分配给框架梁,从而造成框架柱内力减小,配筋减小,承载力降低,更有可能由强柱弱梁转化为强梁弱柱,对抗震更加不利。因此针对此参数,建议位移计算和内力计算分别进行。

《高规》JGJ3-2016第5.2.4条规定,高层建筑结构楼面梁受扭计算中未考虑楼盖对梁扭转的约束作用时,可对梁的计算扭矩乘以折减系数予以折减,一般可取梁扭矩折减系数为0.4(当梁的两边没有楼板时扭矩折减系数为1,当一边有楼板时扭矩折减系数可取0.7)。梁扭矩折减系数应根据梁周围楼盖的情况确定。 当楼面采用刚性板假定时,程序会考虑楼板的约束作用读取用户输入的梁扭矩折减系数;当楼面采用弹性板假定时或者梁两边一侧为刚性板另一侧为弹性板时,程序对该梁不考虑扭矩折减系数。

梁扭矩折减系数对分析结果没有影响,只影响设计结果。

扭矩为什么要折减?因为在实际工程中板的扭矩传到梁上使梁产生弯矩,而梁的抗扭很差,一般会开裂将弯矩释放,所以梁扭矩要折减。当梁两端无板时折减系数为1,因为本来就没有扭矩折不折减无所谓。

在PKPM模型中,次梁与主梁的连接是铰接的形式,按照次梁的方式来输入,这样对结构整体刚度以及位移无贡献,但是在实际中混凝土要想做到铰接是比较难的,所以在实际建模中对于次梁还是按照主梁的方式进行输入,这是符合实际情况的。对最终的结果影响不大。高层建筑底部的剪力较大,因此地震时,底部先出现破坏,汶川地震可以发现,而剪切破坏是脆性破坏,弯曲破坏是延性破坏,为了防止大震不倒,因此必须保证强剪弱弯,就是底部在大震时保证是弯曲破坏,而不是剪切破坏,因此人为控制底部的破坏模式就成为关键,这就是设计时,人为加大底部的抗剪承载力,避免发生剪切破坏,同时抗弯承载力不加大,就是为了使其大震时,出现弯曲破坏,这就是为何底部弯矩不放大的原因,通过底部加强,主要是为了提高底部混凝土的极限变形能力,耗散地震能量,防止大震不倒,而主要不是提高底层的抗震承载力。因为约束边缘构件的箍筋能够提高混凝土的极限压应变,提高延性,剪力墙两端的约束边缘构件相当于边框,约束混凝土,提高混凝土的变形能力。

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