結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

時(shí)間:2023-04-02 04:06:32

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結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

篇1

1.1地基與基礎(chǔ)根據(jù)甲方提供地質(zhì)資料,本工程辦公樓A座、B座、C座及通道1,2,3擬采用CFG樁復(fù)合地基,基礎(chǔ)底標(biāo)高為-12.10m;地基處理范圍:CFG樁的平面布置均在各樓座及通道內(nèi);經(jīng)地基處理后基底承載力特征值(fspk)應(yīng)大于350kPa;而地下車庫(kù)部分采用天然地基方案,基底持力層為③粉土層或③1層粉細(xì)砂。地基承載力特征值為fak=120kPa。經(jīng)計(jì)算,CFG樁樁徑取400,樁頂標(biāo)高為-12.570m,有效樁長(zhǎng)18m,樁端持力層為⑧層粉細(xì)砂層,樁端進(jìn)入持力層深度不小于1.0m。單樁承載力特征值大于600kN,施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。CFG樁混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)反復(fù)核算,我們?cè)谵k公樓A座、B座核心筒部分采用筏板基礎(chǔ),其余部分為十字交叉柱下條形基礎(chǔ)。筏基部分的基底反力約245kPa,條基的基底反力約232kPa,兩者反力基本接近?;讟?biāo)高約為-12.10m,條基寬度為3.0m。辦公樓C座也采用柱下條形基礎(chǔ),基礎(chǔ)寬度為3.0m,基底標(biāo)高同A,B座,局部達(dá)到-14.0m。同樣基底反力為230kPa左右。通道1,2,3部分為筏板基礎(chǔ),此處由于上部鋼結(jié)構(gòu)跨度大,柱下荷載相對(duì)較大,采用筏基后,基底反力均達(dá)346kPa左右,滿足設(shè)計(jì)要求。采用分層總和法沉降計(jì)算,辦公樓A座、B座、C座條形基礎(chǔ)及筏基的沉降量計(jì)算均小于50m。相鄰柱沉降差異及沉降總量計(jì)算均滿足設(shè)計(jì)要求。地下車庫(kù)部分采用天然地基,基礎(chǔ)寬度3.0m,基底標(biāo)高為-11.800m。在所有條形基礎(chǔ)與筏板之間及條形基礎(chǔ)之間設(shè)置鋼筋混凝土防水板,防水板厚350。設(shè)計(jì)時(shí)地下水位的浮力按5m的水位進(jìn)行設(shè)計(jì),其中防水板抗浮計(jì)算中已考慮枯水期的水位變幅1m。防水板經(jīng)計(jì)算構(gòu)造配筋已滿足設(shè)計(jì)要求。

1.2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)結(jié)構(gòu)分段。整個(gè)建筑我們采用上分而下不分的原則,在辦公樓A座、B座、C座及通道1,2,3在±0.000地面以下連為一體,在±0.000地面以上各相鄰單體之間設(shè)置防震縫,使得將整個(gè)看似復(fù)雜的連體高層建筑的計(jì)算將劃分為在±0.000嵌固的6個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元進(jìn)行計(jì)算,避免了因樓座之間高位連接所形成的超限問(wèn)題。我們對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了包絡(luò)設(shè)計(jì),即采用整體多塔分析與各單體的獨(dú)立計(jì)算。施工期間,在樓座與地下車庫(kù)之間設(shè)置用于沉降的后澆帶,沉降后澆帶在結(jié)構(gòu)主體完成后澆筑。C座因?yàn)殚L(zhǎng)度119.6m,屬于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮了一定的溫度應(yīng)力,在框架梁柱外側(cè)及屋面板面均設(shè)置一定數(shù)量的溫度筋,抵御溫度應(yīng)力,且C座辦公樓在長(zhǎng)度1/3位置設(shè)置用于溫度后澆帶,溫度后澆帶在地下室結(jié)構(gòu)完成后60d澆筑。2)結(jié)構(gòu)體系。本工程辦公樓A座、B座及C座均采用鋼筋混凝土框架—抗震墻的結(jié)構(gòu)形式;通道1,2,3采用鋼骨混凝土柱、鋼骨混凝土剪力墻、鋼梁的框架—抗震墻結(jié)構(gòu)形式;其中西側(cè)通道2、東側(cè)通道3跨度為20.9m,北側(cè)通道1為29.8m~37.3m。樓面、屋面采用鋼梁+鋼筋混凝土板的組合樓面體系。地下室采用鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)形式。3)建筑物抗震等級(jí)。上部:辦公樓A,B,C座,抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí),框架等級(jí)為二級(jí);通道1,2,3抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí),框架等級(jí)為二級(jí)(按鋼結(jié)構(gòu)考慮)。地下部分:辦公樓A,B,C座及通道1,2,3地下一層抗震墻抗震等級(jí)為一級(jí),框架等級(jí)為二級(jí);地下2層(含夾層)抗震墻抗震等級(jí)為二級(jí),框架等級(jí)為三級(jí)。地下車庫(kù)抗震等級(jí)為三級(jí)。與主樓連接的相關(guān)范圍內(nèi)其抗震等級(jí)同主樓的相應(yīng)部位的抗震等級(jí)。對(duì)于地庫(kù)與主樓連接處的錯(cuò)層部位,我們采取了提高一級(jí)抗震等級(jí)的構(gòu)造措施進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì),滿足了規(guī)范要求。

2結(jié)構(gòu)分析及結(jié)果

1)本工程設(shè)計(jì)計(jì)算所采用的計(jì)算程序。采用《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件—SATWE》(2012年6月)進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析。2)主要計(jì)算結(jié)構(gòu)如下。辦公樓A,B座計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1,表2。

3設(shè)計(jì)總結(jié)

篇2

1.1貼楦及要求

中國(guó)的童鞋分為小童(3~6歲)、中童(7~12歲)和大童(12歲以上),大童的尺碼已接近成年人,一般按成年人的尺碼進(jìn)行設(shè)計(jì),但在童鞋設(shè)計(jì)時(shí),要區(qū)分小童和中童。在設(shè)計(jì)小童鞋時(shí),一般選用26碼作為基本碼;如果設(shè)計(jì)中童鞋時(shí),一般選用32碼(法碼)作為基本碼。而本次設(shè)計(jì)是以小童鞋為例,所以選用26碼楦作為標(biāo)準(zhǔn)楦,數(shù)據(jù)也選用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),即它的楦底樣長(zhǎng)為166mm、跖圍為165mm。目前,貼楦絕大多數(shù)是采用美紋紙貼楦法,而在進(jìn)行沙灘涼鞋的幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),基本都采用貼全楦法,即在貼楦時(shí),有三條美紋紙豎向貼(先貼一條背中線,再在兩側(cè)各貼一條),接著其他采用橫向貼法,且每條美紋紙都有1/2的重合(見(jiàn)圖2)。

1.2標(biāo)劃“三點(diǎn)一線”和口門、后幫控制線

用鉛筆在已貼美紋紙的楦頭上,將背中線、后弧線、楦底中心線畫出,并找到外腰邊沿凸度點(diǎn)O,過(guò)點(diǎn)O作背中線的垂線OH,即為口門控制線。取OH的中點(diǎn)E和后跟高度點(diǎn)C(26碼的后跟高度為45mm),用軟尺直線連接CE,即為后幫高度控制線(見(jiàn)圖3)。

1.3設(shè)定各部位點(diǎn)

各部位點(diǎn)的設(shè)定,見(jiàn)圖4。(1)鞋幫總臉長(zhǎng)的設(shè)定鞋幫總臉長(zhǎng)沒(méi)有固定的數(shù)據(jù),主要視鞋的風(fēng)格類型和分割比例而定,同時(shí)兼顧美觀和穿著的舒適性。本款式?jīng)鲂偰橀L(zhǎng)點(diǎn)設(shè)在腳彎點(diǎn)與跗骨點(diǎn)之間,一般是楦底樣長(zhǎng)的65%,即166mm×65%≈108mm;以楦底前端點(diǎn)I沿背中線向后量取長(zhǎng)為108mm處,定為J點(diǎn),線段JI即為鞋幫總臉長(zhǎng)。(2)內(nèi)懷最前點(diǎn)的設(shè)定全空式?jīng)鲂膬?nèi)懷最前點(diǎn)主要根據(jù)款式類型而定,一般設(shè)計(jì)在大腳趾后端點(diǎn)的前方。根據(jù)本款式特點(diǎn),內(nèi)懷最前點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在楦底樣長(zhǎng)的85.5%處,即以楦底后端點(diǎn)K為起點(diǎn),直線量取142mm(166mm×85.5%≈142mm)與楦底邊沿交叉點(diǎn)P,即為內(nèi)懷最前點(diǎn)。(3)外懷最前點(diǎn)的設(shè)定全空式?jīng)鲂耐鈶炎钋包c(diǎn),也是根據(jù)款式類型而定,一般設(shè)計(jì)在小腳趾后端點(diǎn)的前方。根據(jù)本款式特點(diǎn),外懷最前點(diǎn)一般設(shè)計(jì)在楦底樣長(zhǎng)的83.1%處,即以楦底后端點(diǎn)K為起點(diǎn),直線量取138mm(166mm×83.1%≈138mm)與楦底邊沿交叉點(diǎn)S,即為外懷最前點(diǎn)。(4)后幫高度的設(shè)定后幫高度主要根據(jù)款式、后跟造型和穿著的舒適性而定。本款式是帶有后帶的涼鞋,且后帶中包有海綿,因此,這樣的后幫高度要略高于正常的后跟高度點(diǎn)。通常是占楦底樣長(zhǎng)的28.9%,即166mm×28.9%≈48mm。以楦底后端點(diǎn)K沿后弧線向上量取長(zhǎng)為48mm處,定為M點(diǎn),線段KM的長(zhǎng)度即為后幫高度。

1.4設(shè)定部位線條與造型

各部位線條與造型的設(shè)定,決定了本款式的美觀度和一定的舒適度(舒適度還與楦型有關(guān)),因此在幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中此步驟非常關(guān)鍵。各部位線條和形狀見(jiàn)圖4或圖5。(1)A—前幫內(nèi)側(cè)面的形狀設(shè)定本款式的前幫內(nèi)側(cè)面,是一條帶形狀,可設(shè)計(jì)成直條形,但這樣設(shè)計(jì)會(huì)過(guò)于簡(jiǎn)單,不是很美觀,所以將它設(shè)計(jì)成下大上小的造型,這樣做會(huì)有線條的美感,以及與B部件結(jié)合的非常流暢,不會(huì)那么呆板。大小要考慮B部件的數(shù)據(jù),因?yàn)锽部件的材質(zhì)是織帶,它的寬度數(shù)據(jù)是固定的幾種,有15、18、20、25mm等規(guī)格。在本款中選擇18mm或20mm(本文選擇20mm)規(guī)格比較合適,因?yàn)樘?,不夠大方,美觀度不好;太大,感覺(jué)過(guò)于臃腫。因?yàn)樯隙诉B接B部件,所以選擇22mm的寬度;下端要比上端大一些,選擇28mm。(2)B—前幫外側(cè)面的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)上面已經(jīng)介紹過(guò),B部件的寬度選擇,這里不作過(guò)多表述。而它的長(zhǎng)度與E部件有關(guān),因?yàn)锽部件沒(méi)有內(nèi)里,它通過(guò)對(duì)折后固定在A部件上,形成環(huán)套,E部件從中穿過(guò)。所以與穿過(guò)B部件處的E部件寬度有關(guān)。(3)C、D—裝飾片的造型設(shè)計(jì)鞋用的裝飾件品種繁多,有裝飾花、金屬扣件、圖案裝飾等。而本款式的裝飾件采用的是金屬扣件與皮料裝飾搭配使用,使裝飾不會(huì)過(guò)于單調(diào)。此裝飾件由3個(gè)部件組成,分別是C、D部件和“D”字形的金屬扣。而C、D部件首先起到固定金屬扣的作用,附帶裝飾的效果。因此,C、D部件連接金屬扣處的寬度以D字扣的內(nèi)徑為準(zhǔn),而另一端設(shè)計(jì)成半邊D字形的造型,使整個(gè)裝飾看起來(lái)更協(xié)調(diào)、美觀。本款式的D字扣的內(nèi)徑選用16mm,根據(jù)裝扣件原則,皮料要比扣件內(nèi)徑略小一點(diǎn),所以C、D部件與金屬扣連接處的寬度設(shè)為14mm。C部件的另一端設(shè)計(jì)的要大一些,因?yàn)镃部件的位置剛好在腳背上,視覺(jué)效果很明顯,所以選用3顆鉚釘去固定,這樣飾看起來(lái)會(huì)更大氣,它的寬度設(shè)為20mm,長(zhǎng)度設(shè)為30mm。而D部件的另一端設(shè)計(jì)的稍大一些即可,因?yàn)镈部件的位置在后方,裝飾效果不很明顯,所以用一顆鉚釘固定便可,它的寬度設(shè)為16mm,長(zhǎng)度設(shè)為22mm。(4)E—中幫面的線條設(shè)定在中幫面的設(shè)計(jì)中,主要配合整個(gè)鞋幫的造型和美觀度,但對(duì)于涼鞋來(lái)講,還要考慮有盡可能多的部位,同時(shí)不影響穿著的舒適度。本款式的中幫面造型中有一部分屬于前幫面,它直接順延到中幫面上,最終形成一個(gè)“Y”的造型。在前幫這個(gè)部分,它的寬度要與前幫內(nèi)腰面相協(xié)調(diào),因?yàn)榕cB部件有一個(gè)鑲套的連接,它的尺寸要比A部件設(shè)計(jì)的小一些,所以在鑲接處的寬度設(shè)為20mm,幫腳處設(shè)為24mm。在中幫面部分的寬度要比前幫面的略寬一些,設(shè)為26mm。鞋口處的線條用截面的方法去設(shè)計(jì),即固定內(nèi)外懷鞋底處定位點(diǎn),再用軟尺繞楦型一周,直接畫直線便可。前幫部分與中幫部分直接將線條順延起來(lái),形成“Y”字形的整體。在中幫面的外腰部分,沒(méi)有設(shè)計(jì)成直接到幫腳處,為了使穿著更方便,將此處設(shè)計(jì)成開口裝置,用魔術(shù)貼(俗稱毛刺)作為活動(dòng)開口。開口的下方連接著F—后腰面部件,中幫面與F部件有一部分重疊。重疊部分的長(zhǎng)度設(shè)為38mm,因?yàn)樘L(zhǎng),沒(méi)必要,太短,魔術(shù)貼粘不住。中幫面的分割處離幫腳處約5mm,這樣設(shè)計(jì)可以使后腰面隱藏起來(lái),感覺(jué)像是沒(méi)有分割,是一個(gè)整體,會(huì)有比較好的視覺(jué)效果。(5)F—后腰面的形狀設(shè)定在本款設(shè)計(jì)中,后腰面屬于隱藏部位,且在中幫面的下方,所以它的尺寸與線條主要順延中幫的線條設(shè)計(jì),只是在上端做成倒角,保證穿著的舒適性就可以了。因此,后腰面的上端寬度設(shè)為26mm,幫腳處設(shè)為30mm。(6)G—后跟條帶帶的造型設(shè)計(jì)對(duì)于涼鞋后跟條帶的設(shè)計(jì),主要考慮保證穿著時(shí)的跟腳,及保護(hù)中后幫面的造型不易變形。最常用的尺寸為20mm(寬)×25mm(長(zhǎng))。因?yàn)檫@樣的長(zhǎng)度和寬度就可以滿足需求,尺寸太小,會(huì)不好入腳;太大,無(wú)法起到讓穿著更跟腳的作用,也是一種浪費(fèi)。

2幫面樣版的制作

2.1展平樣版

在幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,樣版的制作方法有很多種,有美紋紙貼楦法、牛皮紙貼楦法和比楦法等。而本文將介紹的是最常用的美紋紙貼楦法。鞋楦是一個(gè)三維立體的造型,而幫面樣版是一個(gè)二維平面圖形。因此在制作幫面樣版之前必須有一個(gè)立體向平面轉(zhuǎn)化的過(guò)程,即展平處理。經(jīng)過(guò)展平處理而得到的樣板,稱之為展平樣板。另外,每一塊幫面樣版都可以根據(jù)展平而制得,所以展平樣版也稱之為母版。具體步驟如下:(1)將已進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美紋紙割去多余部分,在后跟條帶上沿后弧線方向割開,再將美紋紙撕下,并展平在準(zhǔn)備好的紙板上。從背中線部分向兩側(cè)逐漸展開、貼平,盡可能不產(chǎn)生褶皺(見(jiàn)圖6)。(2)在幫腳處加7mm,后弧線斷開處的兩側(cè)加2.5mm,然后再將各線條修順暢,并割下。(3)在幫腳處用分規(guī)畫一條距邊5mm的線,然后在這條線上,取一些點(diǎn)(間距為5mm)并沖孔,作為線縫工藝操作時(shí)的縫線定位點(diǎn)。(4)在幫面裝飾片的固定位置處,刻出槽線,用于制作裝飾片的樣版和定位。這樣就完成了展平樣板的制作(見(jiàn)圖7)。

2.2凈樣版

(1)A—前幫內(nèi)側(cè)面先在紙板上畫出前幫內(nèi)側(cè)面的輪廓線和幫腳的縫線定位點(diǎn)以及縫線的槽位線,并將此輪廓線割下,再在樣板中間處刻一道槽線,作為縫假線的定位線,并做上內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪。這樣就可以得到前幫內(nèi)側(cè)面的凈樣板(見(jiàn)圖8)。(2)B—前幫外側(cè)面因?yàn)榍皫屯鈧?cè)面使用的材料是織帶,它有固定的寬度,之前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)已選擇寬度為20mm,所以先割取一條寬度為20mm的條帶,然后在這條帶上做一對(duì)折線,將展平樣板B部件的外輪廓一端,對(duì)準(zhǔn)條帶的對(duì)折線,然后畫下與A的分割線和縫合線,最后放出8mm的壓茬量,再沿著對(duì)折線對(duì)折,并剪去多余的條帶,即可得到前幫外側(cè)面的凈樣板(見(jiàn)圖9)。(3)C—前裝飾片在紙板上先畫出前裝飾片的輪廓線,然后在離前裝飾片與金屬扣件連接處3mm(因?yàn)榻饘倏凼怯泻穸鹊模懦鲞@3mm可抵消扣件厚度對(duì)樣板的影響)遠(yuǎn)的地方做一條中心線,作為前裝飾片的對(duì)折線,做出一個(gè)等腰三角形(底邊長(zhǎng)為8mm,邊長(zhǎng)為12mm),以此三角形的頂點(diǎn)作為鉚釘定位點(diǎn),用內(nèi)徑為2.0mm的沖子沖孔,將紙板沿對(duì)折線對(duì)折,并割出其輪廓線,展開后將兩側(cè)按線條走向順延減小,長(zhǎng)度為超過(guò)第一個(gè)鉚釘定位孔8mm,剪去多余樣板,在對(duì)折線上打兩個(gè)定位孔,這樣即可得到前裝飾片的凈樣板(見(jiàn)圖10)。(4)D—后裝飾片方法同前裝飾片的制作,只是在設(shè)定鉚釘定位點(diǎn)時(shí),將3個(gè)點(diǎn)改成1個(gè)點(diǎn)即可,這個(gè)點(diǎn)距離底邊8mm左右,以便可得到后裝飾片的凈樣板(見(jiàn)圖11)。(5)E—中幫面先在板紙上畫出中幫面的輪廓線和裝飾片的定位點(diǎn),以及幫腳處的線縫定位孔,然后將線條修順,將外懷后側(cè)的兩個(gè)圓形倒角畫好,后側(cè)鞋口處放3mm翻縫工藝量,在內(nèi)懷處沖出后跟條帶的定位點(diǎn),在幫腳處沖出的線縫定位點(diǎn),然后再用內(nèi)徑為2.0mm的沖子沖出裝飾片的定位點(diǎn),最后割出輪廓線,做上內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪,即可得到中幫面的凈樣版(見(jiàn)圖12)。(6)F—后腰面先在板紙上畫出后腰面的輪廓線和幫腳處的線縫定位孔,然后將線條修順,將上端的兩個(gè)圓形倒角畫好,再?zèng)_出后跟條帶的定位點(diǎn),并在幫腳處沖出的線縫定位點(diǎn),再做出毛刺定位線,最后割出輪廓線,即可得到后腰面的凈樣版(見(jiàn)圖13)。(7)G—后跟條帶先在板紙上畫出一條中心線,將展平樣版的內(nèi)側(cè)后跟條帶的后端線對(duì)準(zhǔn)此中心線,畫出后跟條帶的輪廓線,再將展平樣版的外側(cè)后跟條帶的后端線對(duì)準(zhǔn)此中心線,畫出后跟條帶的輪廓線,在上端鞋口處放3mm的翻縫工藝量,在兩端各放8mm的壓茬工藝量,并刻出槽線,最后割出外層輪廓線,在內(nèi)懷做上內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪,在中心線的上端剪出一個(gè)牙剪,下端打一個(gè)標(biāo)志點(diǎn),這樣即可得到后跟條帶的凈樣版(見(jiàn)圖14)。

2.3劃料樣版

劃料樣板是在幫面的凈樣版基礎(chǔ)上放出折邊量和壓茬量,再除去槽線和定位點(diǎn)的樣版。因此,將幫面樣版外輪廓線畫在紙板上,如果遇到是折邊工藝的,這個(gè)邊放4.5~5mm;如果是壓茬工藝的,這個(gè)邊放8mm;其它工藝的保持不變,割去外輪廓線,即可得到劃料樣版。

3內(nèi)里樣版的制作

一般情況下,內(nèi)里樣版是根據(jù)幫面的展平樣版來(lái)制作的,但分節(jié)式內(nèi)里除外。而分節(jié)式內(nèi)里一般都根據(jù)各組合的幫面來(lái)制作。本款式沙灘涼鞋采用的是分節(jié)式內(nèi)里,所以選用幫面樣版來(lái)制作內(nèi)里樣版。

3.1前幫里

先在紙板上畫出前幫內(nèi)側(cè)面的輪廓線和槽線,在幫腳處向里縮條線3mm,在兩側(cè)各放出3mm,又在上端以槽線為基準(zhǔn)放5mm,作為沖里量,然后割出輪廓線,作出內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪,即可得到前幫里的樣版(見(jiàn)圖15)。

3.2中幫里

在紙板上先畫出中幫面的輪廓線,在兩邊的幫腳處各向里縮條線3mm,在前端和外側(cè)面放出3mm的沖里量,后端不變,然后割出輪廓線,作出內(nèi)懷標(biāo)志的牙剪、翻縫標(biāo)志點(diǎn)和(魔術(shù)貼)毛面的定位點(diǎn),即可得到中幫里的樣版(見(jiàn)圖16)。

3.3后幫里

在紙板上畫出后腰面的輪廓線,在幫腳處向里縮條線3mm,其余部分放出3mm作為沖里量,然后割出輪廓線,即可得到后幫里的樣版(見(jiàn)圖17)。

3.4后跟條帶里

將后跟條帶樣版放在紙板上畫出輪廓線,在兩端處各縮回3mm,在下端放出3mm的沖里量,即可得到后跟條帶里樣版(見(jiàn)圖18)。

3.5(魔術(shù)貼)毛面和刺面

將中幫里與(魔術(shù)貼)毛面鑲接的部位輪廓線畫在紙板上,然后在后端縮回5mm,割出輪廓線即可得到毛面的樣版。制作(魔術(shù)貼)刺面的樣版時(shí),先將后腰面的輪廓線和刺面的定位線畫在紙板上,在前后兩端各縮回2mm,割下輪廓線后,修順?biāo)膫€(gè)圓角,便可得到刺面的樣版(見(jiàn)圖19)。

4定位版的制作

在制作定位版之前,要進(jìn)行貼楦操作,只是貼楦主要是貼楦底板。貼楦完成后,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),在楦底邊沿做上各個(gè)幫腳處的定位標(biāo)志,再將楦底樣版揭下來(lái),展平在紙板上,修順輪廓線并刻下。用分規(guī)向內(nèi)縮回5mm,畫一圈線,然后將楦底邊沿上所做的各個(gè)幫腳處的定位標(biāo)志線順延至此線,再剪去各定位處凹槽里的量,便可得到定位版(見(jiàn)圖20)。

5問(wèn)題分析

(1)鞋幫不伏楦鞋幫不伏楦分兩種情況,原因有所不同,處理方法也有所變化。第一,如果鞋幫出現(xiàn)歪扭現(xiàn)象,從而導(dǎo)致不伏楦,很有可能是在制作展平樣版時(shí),沒(méi)有順延美紋紙的方向展平,強(qiáng)行拉動(dòng)美紋紙,偏離自然蹺度太多。或者在做定位版的時(shí)候發(fā)生了偏差,從而導(dǎo)致定位不準(zhǔn)。第二,如果是因?yàn)樾瑤吞蠖鴮?dǎo)致鞋幫不伏楦,可能是因?yàn)椴牧咸』蜓由煨蕴笏?。也可能是制作樣版時(shí)放余量太大,或美紋紙被拉伸了太多。如果是材料問(wèn)題,只需改變復(fù)合材料或增加復(fù)合材料便可。如果是樣版問(wèn)題,則必須修改樣版。(2)鞋幫太緊,無(wú)法線縫這個(gè)問(wèn)題比較簡(jiǎn)單,最有可能是因?yàn)橹谱鳂影鏁r(shí),沒(méi)有加放余量或加放余量太小。又或者材料太厚或幾種材料復(fù)合后太厚。如果厚度沒(méi)問(wèn)題,材料延伸性也正常,那就要調(diào)整樣版了。(3)(魔術(shù)貼)毛、刺外露,蓋不住毛、刺外露,可能是在設(shè)計(jì)時(shí)刺的大小已經(jīng)超出了毛覆蓋的范圍。如果設(shè)計(jì)沒(méi)有問(wèn)題,那就是中幫面的樣版制作得太小了。

6結(jié)束語(yǔ)

篇3

【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土;石油化工;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1引言

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備諸多優(yōu)勢(shì),比如:受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重輕等,在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具備很優(yōu)越的應(yīng)用價(jià)值。在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要明確方法,遵循《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》等[1]。此外,還有必要通過(guò)構(gòu)件的實(shí)際受力情況,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化??傊捎谛弯摶炷辆邆浜芎玫膽?yīng)用價(jià)值,所以對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行探討意義重大。

2工程實(shí)例分析

在石油化工焦化裝置中,焦炭塔框架屬于核心構(gòu)筑物,操作重量大,裝置支座位置及井架總高度偏高,通常情況下會(huì)有焦溜槽以及樓梯間附帶。整體結(jié)構(gòu)體系較復(fù)雜,設(shè)計(jì)存在一定難度。以某煉油廠為例,其工程延遲焦化裝置焦炭塔框架屬于兩塔結(jié)構(gòu),焦炭塔單塔自重達(dá)4300kN(430t),塔外徑為9690mm,單塔最大高度為41.3m。水焦工況最大操作介質(zhì)為3040t,滿焦工況焦炭量達(dá)到1150t。該工程所處場(chǎng)地在地面上10m位置的基本風(fēng)壓為0.5kN/m2,地面粗糙度為B類,抗震設(shè)防裂度為7度,工程場(chǎng)地設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g[2]。從框架設(shè)計(jì)來(lái)看屬正常,但在結(jié)構(gòu)空間利用方面提出了一些基本建議:(1)盡可能控制主要構(gòu)件截面,使整體平面布置的需求得到有效滿足;(2)確保塔體下方具備充足的空間,能夠設(shè)置冷焦水過(guò)濾器1臺(tái)和別的附屬操作框架;(3)在塔體下方框架位置,有必要對(duì)全封閉設(shè)備操作房進(jìn)行合理設(shè)置;(4)確保型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠合理、科學(xué)地應(yīng)用,進(jìn)而發(fā)揮型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的作用。

3型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的選擇以及模型的計(jì)算

3.1結(jié)構(gòu)選擇

對(duì)于上述工程的焦炭塔框架設(shè)備支承部分來(lái)說(shuō),為典型的塔型設(shè)備基礎(chǔ),即:兩塔板式框架聯(lián)合塔基礎(chǔ),一共有3層,高為27m,縱向連續(xù)兩跨2.5m×2,橫向?yàn)閱慰?2.5m,出焦井架標(biāo)高為27~117m,屬中心支撐鋼結(jié)構(gòu)框架。

3.2模型計(jì)算

在設(shè)計(jì)中,所使用的是有限元分析軟件STRAT,在利用該軟件進(jìn)行計(jì)算過(guò)程中需由經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員操作,以確保計(jì)算值的精準(zhǔn)性。同時(shí),在焦炭框架選擇上,選擇高聳組合結(jié)構(gòu),在建模分析過(guò)程中,有必要對(duì)下部混凝土框架和上部鋼結(jié)構(gòu)的共同作用充分考慮,以此有效模擬結(jié)構(gòu)的具體情況。對(duì)于完整的焦炭塔框架模型來(lái)說(shuō),需具備:①混凝土框架柱;②井架鋼結(jié)構(gòu)梁;③混凝土框架梁。此外,利用厚殼單元模擬混凝土頂板,利用薄殼單元模擬設(shè)備塔體。

4荷載組合與截面設(shè)計(jì)

4.1荷載組合分析

根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,對(duì)焦炭塔框架設(shè)計(jì)需根據(jù)承載能力極限狀態(tài)最不利的效應(yīng)組合加以設(shè)計(jì)。因此,兩塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的荷載組合為:(1)正常操作工況下:1.2永久荷載+1.0×1.3×(介質(zhì)荷載+活荷載)+1.4×風(fēng)荷載;(2)停產(chǎn)之前:1.2永久荷載+1.0×1.3×(介質(zhì)荷載+活荷載)+1.4×風(fēng)荷載;(3)停產(chǎn)檢修工況下:1.2永久荷載+1.0×1.3×活荷載+1.4×風(fēng)荷載;(4)地震作用下:1.2×[永久荷載+0.5×(介質(zhì)荷載+活荷載)]+1.3×水平地震荷載+1.4×0.2×風(fēng)荷載[3]??傊?,需合理分析荷載組合,以此為進(jìn)一步截面設(shè)計(jì)以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。

4.2截面設(shè)計(jì)分析

截面框架柱、框架梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下:1)框架柱設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)初始階段,如果外在條件全部一致,為了使框架柱截面的尺寸得到有效保證,可選擇2種框架柱截面尺寸,通常會(huì)選擇1個(gè)大柱尺寸,即:2500mm×2500mm規(guī)模;同時(shí)選取1個(gè)小柱尺寸,即:1800mm×1800mm規(guī)模,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,采取對(duì)比的方法最終選擇適合本工程結(jié)構(gòu)的合理尺寸。在外在條件一致時(shí),大柱和小柱模型需采取分別進(jìn)行計(jì)算的方法。由于會(huì)受到框架柱截面尺寸差異的影響,進(jìn)而使結(jié)構(gòu)剛度存在很大的差異。針對(duì)此類情況,需要利用地震組合工況控制好設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,小柱模型在剛度上偏小,在柔性上較好,基于同樣風(fēng)載或者地震條件作用之下,結(jié)構(gòu)內(nèi)力偏小,便于為構(gòu)件截面設(shè)計(jì)提供有利的條件。2)框架梁設(shè)計(jì)。對(duì)于框架梁來(lái)說(shuō),因受到工藝設(shè)計(jì)需求的影響,加之標(biāo)高相對(duì)明確,使得調(diào)整的空間偏小。在梁截面上,一般選取為1500mm×2500mm。在對(duì)梁截面剛度進(jìn)行合理增多的條件下,能夠使框架柱的反彎點(diǎn)位置得到有效控制,進(jìn)而使框架梁設(shè)計(jì)彎矩的要求得到有效滿足?;诳蚣芰簝?nèi)部對(duì)H型鋼進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠和框架柱內(nèi)型鋼柱之間組合成為內(nèi)框架體系,從而使結(jié)構(gòu)的整體性得到有效提升[4]。此外,框架頂板屬于設(shè)備的支座層,起到承載塔體荷載的作用,在頂板中間部位需設(shè)置型鋼斜梁,并采取STRAT計(jì)算結(jié)果提取內(nèi)力,對(duì)厚板配筋進(jìn)行計(jì)算??偨Y(jié)起來(lái),在設(shè)置斜梁的條件下,能夠使頂板的受力得到有效改善,同時(shí)使傳力路線得到有效簡(jiǎn)化。

5結(jié)語(yǔ)

本次研究結(jié)合實(shí)際工程案例,對(duì)型鋼混凝土在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。在了解工程實(shí)例的條件下,需選擇合理的型鋼混凝土結(jié)構(gòu),并通過(guò)模型的計(jì)算,進(jìn)一步分析荷載組合,然后在截面設(shè)計(jì)過(guò)程中,注重框架柱的設(shè)計(jì)和框架梁的設(shè)計(jì)??傊?,對(duì)于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),對(duì)型鋼和混凝同受力的特性加以應(yīng)用的條件下,使混凝土的抗壓性能以及型鋼的抗彎性能得到有效展現(xiàn),進(jìn)而使結(jié)構(gòu)的延展性得到有效提升。此外,在合理應(yīng)用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的條件下,能夠提升結(jié)構(gòu)空間的利用效率,進(jìn)而使實(shí)際生產(chǎn)需求得到有效滿足。

作者:冉艷華 單位:中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司

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篇4

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題分析

引言

建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全,而施工圖的設(shè)計(jì)質(zhì)量又是整個(gè)工程質(zhì)量的基礎(chǔ),一份高質(zhì)量的施工圖是工程建設(shè)質(zhì)量保證的前提。但是目前施工圖紙的質(zhì)量遠(yuǎn)沒(méi)有人們所想象的那么精確和完善。通過(guò)在多項(xiàng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖的設(shè)計(jì)及審查中發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在比較常見(jiàn)的問(wèn)題有:超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋及梁筏基礎(chǔ)板筋位置等問(wèn)題。

1有關(guān)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第91111條中規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55m,而71112條則規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工,專門的預(yù)加應(yīng)力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的,伸縮縫間距可適當(dāng)增大。這兩條使我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中較難把握。工程實(shí)例中超過(guò)55m就設(shè)置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應(yīng)控制房屋長(zhǎng)度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢?筆者認(rèn)為這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應(yīng)力。按本人在廣東省地區(qū)所做的工程實(shí)例經(jīng)驗(yàn),多層房屋長(zhǎng)度超過(guò)55m但在75m以內(nèi)時(shí),采取設(shè)置施工后澆帶及相應(yīng)的構(gòu)造加強(qiáng)措施后,不設(shè)置伸縮縫是可行的,這在許多工程竣工使用多年后也已得到證實(shí),多個(gè)工程(比如有40m×72m的四層廠房,10m×72m的九層教學(xué)樓,2m×65m的九層宿舍,還有長(zhǎng)達(dá)近100m的三層商業(yè)建筑等)均未產(chǎn)生嚴(yán)重的裂縫。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對(duì)梁柱配筋進(jìn)行概念上的調(diào)整。首先是長(zhǎng)向板鋼筋應(yīng)雙層設(shè)置,并適當(dāng)加強(qiáng)后澆帶處的梁板配筋;而兩端梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強(qiáng),以抵抗溫度應(yīng)力帶來(lái)的推力;另外,超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng),我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也必須對(duì)角部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)超過(guò)75m時(shí),筆者認(rèn)為必須采取特殊的措施才能不設(shè)置伸縮縫,譬如說(shuō)采用預(yù)加應(yīng)力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過(guò)75m的結(jié)構(gòu),必須對(duì)溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力,這在許多工程實(shí)例中應(yīng)用的效果也是眾目共睹的。如果對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu),不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當(dāng)還是不影響觀瞻的。目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求,一般均設(shè)置地下室?;A(chǔ)則采用樁筏基礎(chǔ)。如何對(duì)樁進(jìn)行合理選型,將對(duì)整個(gè)地下室設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要影響。

2防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

預(yù)防或減少不均勻沉降的危害,可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面加以控制。諸如:避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置;避免立面體形變化過(guò)大;將體形復(fù)雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個(gè)單元;加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度;同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)并埋置于同一土層中等一系列措施。應(yīng)該引起重視的是:對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō),由于需要一定的埋置深度,從經(jīng)濟(jì)的角度考慮,基礎(chǔ)一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式,此時(shí)應(yīng)保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當(dāng)土層有較大起伏時(shí),應(yīng)使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中,并應(yīng)考慮可能產(chǎn)生的液化影響。

3從結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求

3.1從結(jié)構(gòu)計(jì)算角度,看結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題:

避免荷載計(jì)算的錯(cuò)誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實(shí)際計(jì)算不符,基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。底框砌體結(jié)構(gòu)驗(yàn)算時(shí)就應(yīng)注意:底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu),對(duì)具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮塑性變形集中的影響,通常對(duì)底層地震剪力乘以1.2—1.5的增大系數(shù);底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡(jiǎn)單地按框架抗震墻的方法。連續(xù)板計(jì)算不能簡(jiǎn)單地用單向板計(jì)算方法代替;雙向板查表計(jì)算時(shí),不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨巾彎矩未進(jìn)行調(diào)整,將使計(jì)算值偏小對(duì)電算結(jié)果的正確性進(jìn)行正確評(píng)價(jià)。

3.2從構(gòu)造角度看應(yīng)注意的問(wèn)題:

注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設(shè)計(jì)中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時(shí)具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。嚴(yán)格按照規(guī)范要求,保證鋼筋在各個(gè)部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長(zhǎng)度,材料選用也必須滿足強(qiáng)度要求。為了防止屋面溫度應(yīng)力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風(fēng)散熱措施。按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱,應(yīng)在整個(gè)建筑物高度內(nèi)上下對(duì)準(zhǔn)貫通,上至女兒墻壓頂,下伸人基礎(chǔ)圈梁,或伸人室外地面以下500毫米,構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

4剪力墻設(shè)計(jì)

布置:剪力墻布置必須均勻合理,使整個(gè)建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合,且X,Y兩向的剛重比接近。在結(jié)構(gòu)布置應(yīng)避免一字形剪力墻,若出現(xiàn)則應(yīng)布置成長(zhǎng)墻(h/w>8)應(yīng)避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上,若無(wú)法避免,則剪力墻相應(yīng)部位應(yīng)設(shè)置暗柱,當(dāng)梁高大于墻厚的215倍時(shí),應(yīng)計(jì)算暗柱配筋,轉(zhuǎn)角處墻肢應(yīng)盡可能長(zhǎng),因轉(zhuǎn)角處應(yīng)力容易集中,有條件兩個(gè)方向均應(yīng)布置成長(zhǎng)墻;規(guī)范中對(duì)普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍以下為短墻,大于8倍則為普通墻,這就引起高厚比為719倍及811倍的兩種墻的受力特性截然不同,而配筋亦大相徑庭,這顯得比較機(jī)械而不合理,因此筆者建議布置長(zhǎng)墻時(shí)高厚比能大于9。超級(jí)秘書網(wǎng)

5結(jié)束語(yǔ)

以上幾點(diǎn)是對(duì)設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題的理解。在今后的設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)者要把提高設(shè)計(jì)質(zhì)量作為終身奮斗的目標(biāo),應(yīng)以規(guī)范為依據(jù),不斷總結(jié),因?yàn)榘踩攀侨嗣窭娴母舅?使我們的設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)合理。

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篇5

1.1本項(xiàng)目的基本情況

本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)??傆玫孛娣e17062.13m2,總建筑面積82351.57m2(其中地下建筑面積為12829.25m2,地上建筑面積為69522.32m2)。另外本工程設(shè)計(jì)使用年限為50年,結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),抗震設(shè)防類別為丙類。

1.2場(chǎng)地自然條件

(1)風(fēng)荷載:基本風(fēng)壓按50年重現(xiàn)期取0.8kN/m2,地面粗糙度B類。(2)本工程設(shè)計(jì)地震分組為第一組,抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.1g,地類別為Ⅲ類,屬于中軟場(chǎng)地土。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1地基基礎(chǔ)

由于業(yè)主未提供詳細(xì)地質(zhì)資料,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)待業(yè)主提供詳細(xì)地質(zhì)資料后確定。本院根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn),本工程擬采用樁基礎(chǔ)。

2.2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑使用功能的要求并結(jié)合本工程的特點(diǎn),本工程結(jié)構(gòu)形式為:1~3棟采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu);4棟采用剪力墻結(jié)構(gòu),其中剪力墻及框架抗震等級(jí)均為二級(jí)。本工程混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50~C30,鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋。

2.3PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件分析

在本次湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。具體來(lái)講本設(shè)計(jì)所采用的計(jì)算機(jī)程序?yàn)橹袊?guó)建筑科學(xué)研究院PKPM-SATWE,版本型號(hào)是2010版,這也是在目前設(shè)計(jì)院住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為常用的一款軟件,并且該轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果較為可靠。本次住宅的結(jié)構(gòu)采取較為常用的框架加剪力墻結(jié)構(gòu),目前這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的高層住宅設(shè)計(jì)中被廣泛的應(yīng)用,這種形式結(jié)合了框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),具有受力穩(wěn)定,造價(jià)相對(duì)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。同樣的為了保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,在住宅建筑的-1~3層對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)。整體結(jié)構(gòu)的嵌固位置為地下室的頂板。每個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)在計(jì)算的過(guò)程中都會(huì)對(duì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)估,提前計(jì)算其所受的荷載,并在設(shè)計(jì)過(guò)程中采取相應(yīng)的措施。在本次住宅小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)于五十年一遇的大風(fēng),預(yù)估的基本風(fēng)壓值為Wo=0.8kN/m2,建筑物地面的粗糙程度按照B類設(shè)計(jì),以一號(hào)住宅樓為例,其承載風(fēng)荷載效應(yīng)時(shí)的放大系數(shù)為1.1,最終建筑物的體型系數(shù)采取1.4來(lái)進(jìn)行計(jì)算。其次,對(duì)于地震災(zāi)害中的受力,在建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)中也是應(yīng)當(dāng)考慮的,本項(xiàng)目的所處的地質(zhì)環(huán)境要求建筑物按照Ⅶ度抗震烈度進(jìn)行設(shè)防,所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中按照其相應(yīng)的抗震烈度設(shè)防地震分組為第一組,場(chǎng)地的類別為三類,建筑物的抗震設(shè)防類別為丙類,并且需要考慮在地震作用下構(gòu)的偏心問(wèn)題,以及雙向地震作用力的問(wèn)題。在地震作用下:計(jì)算振型個(gè)數(shù)為15,重力荷載代表值的活載組合值系數(shù)為0.5,周期折減系數(shù)為0.75,結(jié)構(gòu)的阻尼比為5%,特征周期Tg為0.45,地震影響系數(shù)最大值為0.08。具體來(lái)講混凝土框架的抗震等級(jí)為二級(jí),剪力墻的抗震等級(jí)為二級(jí),綜合來(lái)講其抗震結(jié)構(gòu)措施為二級(jí)設(shè)計(jì)。最后在計(jì)算的過(guò)程中還需要對(duì)一些系數(shù)進(jìn)行調(diào)整和修改:梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85;梁活荷載內(nèi)力放大系數(shù)為1;梁扭矩折減系數(shù)為0.4;托墻梁剛度增大系數(shù)為1;實(shí)配鋼筋超筋系數(shù)為1.15;連梁剛度折減系數(shù)為1.0(注:風(fēng)荷載控制),0.6(地震荷載控制);梁剛度放大系數(shù)按2010規(guī)范取值;并且柱配筋的計(jì)算按照雙偏壓來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3本工程的結(jié)構(gòu)計(jì)算

本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū),在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程中采用的活載標(biāo)準(zhǔn)值按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB5009-2012),取值見(jiàn)表1。

4展望

對(duì)于實(shí)際的居住區(qū)工程來(lái)說(shuō),好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是整個(gè)項(xiàng)目成功的關(guān)鍵所在,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以使形體優(yōu)美的建筑得以成為現(xiàn)實(shí),更是為建設(shè)的設(shè)計(jì)者提供新的構(gòu)思機(jī)會(huì),因?yàn)楹侠淼慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常與美學(xué)的要求不謀而合。所以本文通過(guò)對(duì)實(shí)際項(xiàng)目結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程中的地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件分析等重要步驟的解析,探討住宅小區(qū)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的關(guān)鍵點(diǎn),對(duì)居住小區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了驗(yàn)證,希望可以對(duì)實(shí)際的居住區(qū)的建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一些靈感。

作者:潘偉朝 單位:廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院有限公司

參考文獻(xiàn)

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1.1載體設(shè)計(jì)

1.1.1載體材料目前催化器使用的載體有陶瓷載體和金屬載體。要求三元催化器載體具有高的幾何表面積、強(qiáng)度和氧化阻抗等,低的熱容量、壓力降和熱膨脹系數(shù),以及有效的廢氣熱轉(zhuǎn)換,且易于涂覆。圖1示出陶瓷載體和金屬載體的起燃溫度比較圖。從圖1可以看出,陶瓷載體具有較好的起燃特性,排放控制效果也較好[2]。

1.1.2載體結(jié)構(gòu)陶瓷載體采用高目數(shù)及薄壁結(jié)構(gòu)能取得較好的凈化效果。圖2示出載體有效催化面積與目數(shù)的關(guān)系。載體目數(shù)增加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率有一些影響,設(shè)計(jì)目標(biāo)是盡量減少其對(duì)功率的影響,并達(dá)到排放要求。通過(guò)理論分析和試驗(yàn)研究,選用600cpsi/4mil結(jié)構(gòu),能夠達(dá)到理想的效果。

1.1.3載體封裝設(shè)計(jì)方案的選擇主要從發(fā)動(dòng)機(jī)艙空間大小、底盤空間布置、排放要求及成本控制進(jìn)行考慮。在載體的選擇上應(yīng)盡量考慮采用圓形的載體,因?yàn)槠錃饬鞣植嫉木鶆蛐?、催化劑的利用率、背壓及封裝工藝性都是最好的,但有時(shí)由于空間位置的關(guān)系還必須采用橢圓形或者跑道形載體?,F(xiàn)有的載體封裝方式分為蚌殼式、壓入式和捆綁式,如圖3所示。不同封裝方式的底座平均壓力也不相同,如圖4所示。因增壓器存在,催化器布置較為困難,催化器的布置較靠后,同時(shí)受空間限制,前級(jí)載體較小,前級(jí)背壓可能會(huì)較高,很多情況下前級(jí)采用金屬載體。金屬載體背壓與熱容小,無(wú)需封裝,可以直接焊端錐,相同催化器空間可獲得更大的載體體積。

1.2貴金屬涂層和涂覆工藝

1.2.1貴金屬涂層貴金屬的配比和用量對(duì)排放有較大影響。一般貴金屬量越大,排放效果越好。手動(dòng)及自動(dòng)擋的載體涂層配比,如表1所示。

1.2.2涂覆工藝除了基本的設(shè)計(jì)外,還需借助隔離涂層技術(shù),控制涂層成分的布置,保持催化器活性和耐久性。對(duì)于貴金屬,特別是Rh,要避免因與氧化物(氧化鈰)發(fā)生有害反應(yīng)而生成低性能合金(如Pd-Rh),從而避免固態(tài)失活物(如鋁酸鹽)的形成,改善堿土的促進(jìn)作用。采用特別的隔離涂層工藝,不僅使原子級(jí)的催化劑工程技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),使貴金屬以原子態(tài)散布在特殊基層金屬氧化物載體上,而且對(duì)貴金屬功能有特別促進(jìn)作用,可避免形成低性能合金,避免貴金屬與基層金屬氧化物生成化合物[4]。

2催化器模態(tài)分析

對(duì)該機(jī)型催化器前級(jí)進(jìn)行模態(tài)振動(dòng)分析。圖5示出本機(jī)型催化器前級(jí)各危險(xiǎn)點(diǎn)分布,表2示出前級(jí)中各危險(xiǎn)點(diǎn)的分析數(shù)值。根據(jù)催化器前級(jí)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的實(shí)際安裝狀態(tài),對(duì)其安裝點(diǎn)進(jìn)行約束及載荷加載,其約束位置,如圖5中紅圈部分所示。確定催化器約束點(diǎn)后對(duì)催化器進(jìn)行模態(tài)分析,主要為了保證計(jì)算后的催化器模態(tài)高于發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)模態(tài)(大約在240Hz),避免與發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生共振而造成催化器損壞。同時(shí)為了觀察前級(jí)催化器殼體在工作中的變化,一般對(duì)前6階模態(tài)進(jìn)行計(jì)算,如圖6所示,用于殼體設(shè)計(jì)的參考。經(jīng)過(guò)分析,在工作狀態(tài)下其頻率在2600Hz以上,主要表現(xiàn)為空腔部分的徑向呼吸模態(tài)。

3排氣系統(tǒng)CFD分析

3.1物理邊界的確定圖7示出催化器原始三維幾何模型。通過(guò)抽取流體外殼及拉伸進(jìn)出口邊界,確定其物理邊界。

3.2CFD物理模型及網(wǎng)格劃分圖8示出對(duì)排氣系統(tǒng)建立的物理模型。各部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全按照實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建,外部結(jié)構(gòu)在不影響計(jì)算結(jié)果的情況下進(jìn)行了適當(dāng)簡(jiǎn)化。采用切割體網(wǎng)格對(duì)排氣系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分,主要由六面體網(wǎng)格構(gòu)成,在保證計(jì)算精度的同時(shí)節(jié)約計(jì)算時(shí)間。

3.3初始參數(shù)及條件計(jì)算工況:排氣管的流量為0.13kg/s,排氣入口溫度1173K(900℃)。

3.4邊界條件設(shè)置1)入口邊界:溫度為1173K,將入口氣流設(shè)定為均勻分布且沿入口軸線方向流動(dòng),介質(zhì)為空氣(因無(wú)確定的尾氣物性數(shù)據(jù),用空氣近似代替),氣體流量為估算值0.13kg/s;2)出口邊界:經(jīng)過(guò)前期的模擬試算表明,在較低壓力狀況下,出口壓力的設(shè)置對(duì)排氣系統(tǒng)的壓力損失沒(méi)有影響,對(duì)流出出口區(qū)域采用壓力邊界的形式,壓力設(shè)置為500Pa;3)多孔介質(zhì):尾氣在催化劑載體內(nèi)是沿其孔道徑向流動(dòng),因此,催化劑載體按各向異性多孔介質(zhì)處理,即流體流經(jīng)載體時(shí)只有沿軸向的速度和壓力損失。表3示出排氣系統(tǒng)背壓計(jì)算結(jié)果。由表3可以看出,連接管段壓力損失約占一半,對(duì)背壓的貢獻(xiàn)最大,是需要改進(jìn)的主要地方。圖9示出排氣系統(tǒng)背壓分布圖,如圖9紅框所示,這部分彎管是管段壓力損失的主要來(lái)源,也是優(yōu)化的主要目標(biāo)區(qū)域。圖10示出排氣系統(tǒng)背壓局部圖。圖10中紅框部分為壓力損失較大的區(qū)域:前級(jí)催化器收縮端接口部分。

3.5流動(dòng)不均勻性指數(shù)氣流在載體截面上的流動(dòng)均勻性影響到氣體在催化劑載體中的停留時(shí)間,對(duì)催化劑的催化效率有很大影響。同時(shí),流動(dòng)均勻能有效減少壓力損失。圖11示出載體端面氣流分布圖。在這里,用催化劑載體截面上流體速度不均勻度指數(shù)D來(lái)評(píng)價(jià)在催化器截面上流動(dòng)的均勻程度。D越小,表示流動(dòng)越均勻,D越大,流動(dòng)分布越不均勻。取催化劑載體入口端1cm處計(jì)算,得出:前后級(jí)催化載體不均勻指數(shù)分別為:0.252,0.431。

3.6優(yōu)化方案結(jié)合優(yōu)化工作,進(jìn)行綜合改進(jìn),改變進(jìn)口段實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡,增加管徑,將后端催化器擴(kuò)張管和收縮管改為錐形,如圖12所示。

3.7改進(jìn)結(jié)果圖13示出催化器優(yōu)化后排氣背壓分布圖,其計(jì)算結(jié)果,如表4所示。經(jīng)計(jì)算,改進(jìn)后排氣背壓降低28.9-22.9=6kPa,前后級(jí)載體流動(dòng)不均勻性指數(shù)分別為:0.385,0.266??梢钥闯?,改進(jìn)后前載體內(nèi)流動(dòng)不均勻性略有升高,后載體不均勻性下降。圖14示出優(yōu)化后載體端面氣流分布圖。從圖14可以看出,通過(guò)優(yōu)化,載體端面流場(chǎng)分布明顯改善。

4結(jié)論

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關(guān)鍵詞:異形柱短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代住宅建筑要求大開間,平面及房間布置靈活、方便,室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞、不露梁等。異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地滿足現(xiàn)代住宅建筑的要求,因而逐漸得到了推廣應(yīng)用。目前,現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范或規(guī)程中尚未給出有關(guān)異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的條款,因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中常會(huì)遇到一些規(guī)范或規(guī)程尚未論及的問(wèn)題,需要設(shè)計(jì)人員積累經(jīng)驗(yàn),利用正確的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本文旨在對(duì)異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題進(jìn)行探討,提出個(gè)人看法,供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員參考

1異形柱結(jié)構(gòu)型式及其計(jì)算

異形柱結(jié)構(gòu)型式有異形柱框架結(jié)構(gòu)、異形柱框架—剪力墻結(jié)構(gòu)和異形柱框架—核心筒結(jié)構(gòu)。

異形柱結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)決定了其受力性能、抗震性能與矩形柱結(jié)構(gòu)不同。由于異形柱截面不對(duì)稱,在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來(lái)的影響不容忽視。因此,對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)按空間體系考慮,宜優(yōu)先采用具有異形柱單元的計(jì)算程序進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。因異形柱和剪力墻受力不同,所以計(jì)算時(shí)不應(yīng)將異形柱按剪力墻建模計(jì)算。

當(dāng)采用不具有異形柱單元的空間分析程序(如TBSA5.0)計(jì)算異形柱結(jié)構(gòu)時(shí),可按薄壁桿件模型進(jìn)行內(nèi)力分析。

對(duì)異形柱框架結(jié)構(gòu),一般宜按剛度等效折算成普通框架進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。當(dāng)剛度相等時(shí),矩形柱比異形柱的截面面積大。一般,比值(A矩/A異)約在1.10-1.30之間[1]。因此,用矩形柱替換后計(jì)算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱,建議用比值(A矩/A異)對(duì)軸壓比計(jì)算值加以放大后再用于異形柱。

對(duì)有剪力墻(或核心筒)的異形柱結(jié)構(gòu),由于異形柱分擔(dān)的水平剪力很小,由此產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力基本可以忽略,為簡(jiǎn)化計(jì)算,可按面積等效或剛度等效折算成普通框架—剪力墻(或核心筒)結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力與位移分析。按面積等效更能反映異形柱軸壓比的情況,且面積等效計(jì)算更為簡(jiǎn)便。但應(yīng)注意,按面積等效計(jì)算時(shí),須同時(shí)滿足下面兩式:

(1)A矩=A異;(2)b/h=(Ix異/Iy異)1/2

式中,A矩、A異——分別為矩形柱和異形柱的截面面積;

b、h——分別為矩形截面的寬和高;

Ix異、Iy異——分別為異形柱截面x、y向的主形心慣性矩。

一般,按面積等效計(jì)算時(shí),矩形柱的慣性矩比異形柱的小。但對(duì)有剪力墻(或核心筒)的異形柱結(jié)構(gòu),計(jì)算分析表明[2],按面積等效與按剛度等效的計(jì)算結(jié)果是接近的。

異形柱的截面設(shè)計(jì),可根據(jù)上述方法得出的內(nèi)力,采用適合異形柱截面受力特性的截面計(jì)算方法進(jìn)行配筋計(jì)算。

2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)及其計(jì)算

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。其計(jì)算模型、配筋方式和構(gòu)造要求均同于普通剪力墻結(jié)構(gòu)。在TAT、TBSA中,只需按剪力墻輸入即可,而且TAT、TBSA更適合用來(lái)計(jì)算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。TAT、TBSA所用的計(jì)算模型都是桿件、薄壁桿件模型,其中梁、柱為普通空間桿件,每端有6個(gè)自由度,墻視為薄壁桿件,每端有7個(gè)自由度(多一個(gè)截面翹曲角,即扭轉(zhuǎn)角沿縱軸的導(dǎo)數(shù)),考慮了墻單元非平面變形的影響,按矩陣位移法由單元?jiǎng)偠染仃囆纬煽倓偠染仃?,引入樓板平面?nèi)剛度無(wú)限大假定減少部分未知量之后求解,它適用于各種平面布置,未知量少,精度較高。但是,薄壁桿件模型在分析剪力墻較為低寬、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜(如有轉(zhuǎn)換層)時(shí),也存在一些不足,主要是薄壁桿件理論沒(méi)有考慮剪切變形的影響,當(dāng)結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜時(shí)變形不協(xié)調(diào)。而短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于肢長(zhǎng)較短(一般為墻厚的5-8倍),本身較高細(xì),更接近于桿件性能,所以,用TAT、TBSA計(jì)算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地反映結(jié)構(gòu)的受力,精度較高。

對(duì)設(shè)有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu),一般都只是將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地,其于剪力墻框支。框支剪力墻是受力面向受力點(diǎn)過(guò)渡,由于薄壁桿件的連接處是點(diǎn)連接,所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞。因此,帶有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先采用墻元模型軟件(如SATWE)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)然,從整體上的內(nèi)力(特別是下部支承柱的內(nèi)力)分布情況來(lái)看,如果將剪力墻加以適當(dāng)?shù)奶幚?,還是可以用TAT、TBSA對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算的[3]。

3異形柱的受力性能及其軸壓比控制

天津大學(xué)的試驗(yàn)研究結(jié)果表明[4]:異形柱的延性比普通矩形柱的差。軸壓比、高長(zhǎng)比(即柱凈高與截面肢長(zhǎng)之比)是影響異形柱破壞形態(tài)及延性的兩個(gè)重要因素。

異形柱由于多肢的存在,其剪力中心與截面形心往往不重合,在受力狀態(tài)下,各肢產(chǎn)生翹曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力。由于剪應(yīng)力,使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫,即產(chǎn)生腹剪裂縫,導(dǎo)致異形柱脆性明顯,使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。

作為異形柱延性的保證措施,必須嚴(yán)格控制軸壓比,同時(shí)避免高長(zhǎng)比小于4(短柱)??刂浦孛孑S壓比的目的,在于要求柱應(yīng)具有足夠大的截面尺寸,以防止出現(xiàn)小偏壓破壞,提高柱的變形能力,滿足抗震要求。廣東《規(guī)程》按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ11—89)中所規(guī)定的柱子軸壓比降低0.05取用(按截面的實(shí)際面積計(jì)算);天津《規(guī)程》則根據(jù)箍筋間距與主筋直徑之比、箍筋直徑及抗震等級(jí)共同確定,其要求比廣東《規(guī)程》嚴(yán)格,例如,對(duì)s/d=5、4(即箍筋間距s=100mm,縱筋直徑d分別為20mm、25mm的情況),箍筋直徑dv=8mm,抗震等級(jí)為三級(jí)的L形截面,其軸壓比限值分別為0.60,0.65。異形柱是從短肢剪力墻向矩形柱過(guò)渡的一種構(gòu)件,柱肢截面的肢厚比(即肢長(zhǎng)/肢寬)不大于4。《高規(guī)》(JGJ3—91)第5.3.4條,“抗震設(shè)計(jì)時(shí),小墻肢的截面高度不宜小于3bw”,“一、二級(jí)剪力墻的小墻肢,其軸壓比不宜大于0.6”。根據(jù)上述分析,為便于應(yīng)用,建議在6度設(shè)防區(qū),對(duì)于異形柱框架結(jié)構(gòu),L形截面柱的軸壓比不應(yīng)超過(guò)0.6(按截面的實(shí)際面積計(jì)算,下同),T形截面柱的的軸壓比不應(yīng)超過(guò)0.65,十字形截面柱的軸壓比不應(yīng)超過(guò)0.8;對(duì)于異形柱框架—剪力墻(或核心筒)結(jié)構(gòu),由于框架是第二道抗震防線,所以框架柱的軸壓比限值可放寬到0.65(L形)、0.70(T形)、0.90(+字形),但對(duì)于轉(zhuǎn)換層下的支承柱,其軸壓比仍不應(yīng)超過(guò)0.60。

短柱在壓剪作用下往往發(fā)生脆性的剪切破壞,設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)短柱。根據(jù)高長(zhǎng)比不宜小于4,在梁高為600mm的前提下,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.0m時(shí),異形柱的最大肢長(zhǎng)可為600mm;底層層高為4.2m時(shí),肢長(zhǎng)可為900mm。

4短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度及框支柱

在現(xiàn)代高層住宅的地下室和下部幾層,由于停車和商業(yè)用房需較大空間,就得通過(guò)轉(zhuǎn)換層來(lái)實(shí)現(xiàn)。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,一般都只將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地,其于剪力墻框支。

據(jù)研究表明[5],“框支剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí),轉(zhuǎn)換層附近層間位移角及內(nèi)力分布急劇突變,內(nèi)力的傳遞僅靠轉(zhuǎn)換層一層樓板的間接傳力途徑很難實(shí)現(xiàn);轉(zhuǎn)換層下部的‘框支’結(jié)構(gòu)易于開裂和屈服,轉(zhuǎn)換層上部幾層墻體易于破壞。這種結(jié)構(gòu)體系不利于抗震。高烈度區(qū)(9度及9度以上)不應(yīng)采用;8度區(qū)可以采用,但應(yīng)限制轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度,可考慮不宜超過(guò)3層;7度區(qū)可適當(dāng)放寬限制。”因此,建議在6度抗震設(shè)防區(qū),短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度不宜超過(guò)5層,避免高位轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換層上下的層剛度比γ宜接近1,不宜超過(guò)2。轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí),宜同時(shí)控制轉(zhuǎn)換層下部“框支”結(jié)構(gòu)的等效剛度(即考慮彎曲剪切和軸向變形的綜合剛度),使EgJg與EcJc接近。EgJg為剪力墻結(jié)構(gòu)的等效剛度,剪力墻結(jié)構(gòu)高度取框支層的總高度,其平面和層高與轉(zhuǎn)換層上部的剪力墻結(jié)構(gòu)相同;EcJc為轉(zhuǎn)換層下部“框支”結(jié)構(gòu)的等效剛度。研究表明[5],“控制轉(zhuǎn)換層下部‘框支’結(jié)構(gòu)的等效剛度對(duì)于減少轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角和內(nèi)力突變是十分必要的,效果也很顯著?!?/p>

規(guī)范對(duì)框支柱的內(nèi)力、軸壓比、配筋等的要求都嚴(yán)于普通柱。框支剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí),如何定義框支柱,涉及到安全與經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題。根據(jù)圣維南原理,局部處理的影響只限于局部范圍,所以當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高(如高位轉(zhuǎn)換)時(shí),除轉(zhuǎn)換層附近樓層的內(nèi)力較復(fù)雜外,下面的結(jié)構(gòu)受到的影響很小,應(yīng)與普通框架結(jié)構(gòu)基本一樣,不必按框支柱處理。文獻(xiàn)[6]計(jì)算了兩個(gè)28層的結(jié)構(gòu),一為內(nèi)筒外框架結(jié)構(gòu),一為內(nèi)筒外框支結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層設(shè)在18層。計(jì)算結(jié)果表明,轉(zhuǎn)換層下二層的內(nèi)力影響很大,下三層的內(nèi)力誤差最大為15%,下五層的內(nèi)力已比較接近(最大誤差小于10%),下八層的內(nèi)力已基本一樣(最大誤差小于5%)。這說(shuō)明框支柱只需在五層范圍內(nèi)加以考慮,其它層的柱子按普通框架柱處理即可。因此,建議當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置不超過(guò)五層時(shí),轉(zhuǎn)換層下的各層柱均按框支柱處理;當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置超過(guò)五層時(shí),轉(zhuǎn)換層下相鄰的五層柱按框支柱處理,而其它層的柱按普通框架柱處理。由于高位轉(zhuǎn)換對(duì)抗震不利,所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免高位轉(zhuǎn)換。

5短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)及概念設(shè)計(jì)

振動(dòng)臺(tái)模擬地震試驗(yàn)結(jié)果表明[7],建筑平面外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng),建筑平面外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢會(huì)首先開裂;在地震作用下,高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)將以整體彎曲變形為主,底部的小墻肢,截面面積小且承受較大的豎向荷載,破壞嚴(yán)重,尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴(yán)重;在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,由于墻肢剛度相對(duì)減小,使連梁受剪破壞的可能性增加。因此,在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)這些薄弱環(huán)節(jié),更應(yīng)加強(qiáng)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施。例如,短肢剪力墻在平面上分布要力求均勻,使其剛度中心和建筑物質(zhì)心盡量接近,以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng);適當(dāng)增加建筑平面外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢厚度(宜取250mm,對(duì)底部的小墻肢根據(jù)需要可取用300mm),加強(qiáng)墻肢端部的暗柱配筋,嚴(yán)格控制墻肢截面的軸壓比不超過(guò)0.6,以提高墻肢的承載力和延性;高層結(jié)構(gòu)中連梁是一個(gè)耗能構(gòu)件,連梁的剪切破壞會(huì)使結(jié)構(gòu)的延性降低,對(duì)抗震不利,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意對(duì)連梁進(jìn)行“強(qiáng)剪弱彎”的驗(yàn)算,保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞;短肢剪力墻宜在兩個(gè)方向均有梁與之拉結(jié),連梁宜布置在各肢的平面內(nèi),避免采用“一”字形墻肢;短肢剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋應(yīng)符合規(guī)范要求;等。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用

引言

隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輔助程序的普及,在某些工程師設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生有一種現(xiàn)象—重應(yīng)用而輕概念、重計(jì)算而輕構(gòu)造。如何正確的把握概念、合理的應(yīng)用概念,一定程度上決定著一個(gè)工程設(shè)計(jì)的成敗。下面針對(duì)幾個(gè)常遇的概念應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行具體分析。

一、抗震設(shè)計(jì)中“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”不是剛柱柔梁

不能片面的理解為:大截面、多配筋,一味地加大截面和配筋,容易把框架結(jié)構(gòu)最重要的抗震原則—延性破壞,變成脆性破壞,反而更不利。正確的概念是:結(jié)構(gòu)在中震下允許某些構(gòu)件先屈服,出現(xiàn)塑性鉸,使結(jié)構(gòu)剛度降低、塑性變形加大,當(dāng)塑性鉸達(dá)到一定數(shù)量時(shí),由于結(jié)構(gòu)自震周期延長(zhǎng),雖然結(jié)構(gòu)承受的地震作用不再增加或增幅較小,但結(jié)構(gòu)變形卻迅速增加。為了使抗震結(jié)構(gòu)能維持承載能力而又具有較大的塑性變形能力,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”,保證主要耗能部位具有延性的設(shè)計(jì)原則。通過(guò)控制受壓區(qū)高度、最小配筋率、梁上部和下部縱筋的比例關(guān)系以及梁端箍筋配置要求來(lái)保證梁端塑性鉸區(qū)有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;通過(guò)各種內(nèi)力調(diào)整系數(shù),來(lái)保證“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”,具體涵義是調(diào)整梁端負(fù)筋、箍筋、梁底縱筋與柱縱筋、箍筋的相對(duì)比例關(guān)系,使結(jié)構(gòu)在地震作用下梁端塑性鉸較普遍、較早出現(xiàn),柱端塑性鉸較少、較晚出現(xiàn)。通過(guò)塑性耗能,避免在較強(qiáng)地震作用下的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷和更強(qiáng)地震作用下發(fā)生危及人身安全的局部或整體失效。在這里,梁端負(fù)筋、箍筋、梁底縱筋與柱縱筋、箍筋的之間的合理比例關(guān)系,成了決定結(jié)構(gòu)在較強(qiáng)或更強(qiáng)地震作用下破壞模型的關(guān)鍵因素。

二、工業(yè)建筑的樓面設(shè)計(jì)的活荷載合理取值

據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)》,民用建筑的樓面活荷載及相關(guān)參數(shù)取值遵照4.1節(jié)規(guī)定,工業(yè)建筑的樓面活荷載及相關(guān)參數(shù)取值遵照4.2節(jié)規(guī)定執(zhí)行。工業(yè)建筑的樓面活荷載,它的特點(diǎn)是沒(méi)有像民用建筑的樓面活荷載那樣的荷載折減系數(shù)?;詈奢d在傳遞過(guò)程中的折減,是以樓面均布活荷載在。也就是說(shuō)——合理的計(jì)算步驟根據(jù)“附錄C”,按照板、次梁、主梁(柱和基礎(chǔ))各構(gòu)件來(lái)取三次相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值分別計(jì)算,同時(shí)注意組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)與民用建筑要求的區(qū)別。

三、樓梯的荷載輸入和計(jì)算模型

框架結(jié)構(gòu)建筑中,當(dāng)局部有電梯間、占總面積比例較小時(shí),不宜做混凝土井筒,更不能用砌體承重,避免體系上的混淆。目前,一般整體設(shè)計(jì)時(shí)采用兩種方式輸入樓梯荷載。一種是樓梯間樓板厚度輸入0,恒荷載折算后取7.0kN/m2左右,活荷載視具體使用功能而定;第二種是在半層平臺(tái)梁下立小柱,此處按集中力輸入荷載,比較真實(shí)地模擬了實(shí)際受力。第一種方式的問(wèn)題是:樓梯間周邊框架梁由三邊受集中力變成四邊受均布力(一邊框架梁為半層平臺(tái)處不受力);因總荷載大致相等,造成了三邊框架梁上荷載偏小,計(jì)算撓度和裂縫偏??;當(dāng)集中荷載對(duì)梁起控制作用時(shí),梁的斜截面抗剪計(jì)算與均布荷載下的公式不同,箍筋配置值和范圍均有區(qū)別。第二種方式應(yīng)注意,平臺(tái)小立柱截面一般小于300mm,強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以強(qiáng)度折減系數(shù)0.8,立柱及平臺(tái)梁端部應(yīng)配足夠的負(fù)筋,以抵抗實(shí)際存在的彎矩。立柱下主框架梁也因?yàn)樾×⒅拇嬖?,使其在沿梁長(zhǎng)方向產(chǎn)生彎矩、在垂直方向產(chǎn)生扭矩,計(jì)算中沒(méi)考慮,構(gòu)造應(yīng)加強(qiáng)配筋。

四、地下連梁(地框梁)的設(shè)置

基礎(chǔ)埋深較大時(shí),常設(shè)地下連梁承底層墻的自重和減小結(jié)構(gòu)層高度。為了簡(jiǎn)化計(jì)算,常在結(jié)構(gòu)計(jì)算模型中按多一層框架梁設(shè)計(jì),此時(shí)較易出現(xiàn)短柱,有幾種處理方法:①形成短柱后,嚴(yán)格按抗震規(guī)范計(jì)算其強(qiáng)度配筋等,并應(yīng)同時(shí)建立兩個(gè)計(jì)算模型:一個(gè)是有地框梁模型,考慮地下土體實(shí)際的約束作用,模型中的二層柱之計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)應(yīng)為1.25~1.0之間;二是取消地框梁層計(jì)算一次,實(shí)際建筑一層柱配筋取二者包絡(luò)值,并短柱箍筋全高加密,建筑一層以上樓層梁、柱配筋取有地框梁模型實(shí)配。②地下連梁下移至基礎(chǔ)頂面,此時(shí)是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的基礎(chǔ)拉梁,作用是平衡柱底彎矩。承受墻體自重,僅為了計(jì)算出圖的方便而仍按多一層的框架模型考慮。此時(shí)應(yīng)改變計(jì)算模型中的二層柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),由1.25改為1.0左右,基礎(chǔ)連梁考慮彎矩和軸向拉力后一般構(gòu)造配筋;不必理會(huì)軟件提示的底層柱抗剪不足問(wèn)題。③參照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第8.2.6條的高杯口基礎(chǔ)做成高頸現(xiàn)澆基礎(chǔ),高頸至地下連梁頂處,高頸剛度大于柱剛度4倍以上(非線剛度)。此時(shí)宜按正常模型計(jì)算,一層柱底至高頸處,注意按地基規(guī)范復(fù)核高頸配筋。

五、輕鋼人字梁混凝土排架結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型

當(dāng)鋼梁采用人字梁時(shí),鋼梁在豎向作用下,對(duì)柱產(chǎn)生水平推力,在豎向力和水平力綜合作用下,人字鋼架彎曲變形不可忽略,已不能有效傳遞水平作用力,此時(shí)排架柱的聯(lián)系構(gòu)件實(shí)質(zhì)上是鉸接彈簧。排架柱的計(jì)算模型為下端固接、上端彈性連接,較水平為剛性桿的排架模型變形較大,受力較難量化分析。筆者建議,盡量少采用這種結(jié)構(gòu)體系;當(dāng)采用時(shí),柱宜短、梁跨宜小,每側(cè)柱的內(nèi)力計(jì)算及配筋可采用較保守的懸臂模型單獨(dú)進(jìn)行。

六、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的作用組合

按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2008年版)》第4.2節(jié)要求,一般多層建筑是不需要地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算的。當(dāng)?shù)鼗M(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算時(shí),且地基持力層或下臥層為軟土層時(shí):因?yàn)榇_定基底面積時(shí)采用了地震作用組合,可能基底面積受其控制,在沉降計(jì)算中又不含地震作用組合,此時(shí)應(yīng)復(fù)核準(zhǔn)永久組合下的基礎(chǔ)的沉降差值是否滿足規(guī)范要求,避免在常態(tài)下基礎(chǔ)沉降不均。:

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1.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

通常來(lái)說(shuō),一般剪力墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)規(guī)模較大,可實(shí)際厚度較小。因此,這種特點(diǎn)也決定了剪力墻結(jié)構(gòu)的具體形狀以及承受能力的大小。其中,剪力墻結(jié)構(gòu)的組織形狀相似于板狀,自身具備了較高的承受能力,與柱子的受力程度非常相似。然而,在其他方面上,這兩者有著十分明顯的差異。并且,剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中不可或缺的核心部分,設(shè)計(jì)人員在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),不僅要充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)固有的承載力大和平面內(nèi)剛度大的優(yōu)點(diǎn),還應(yīng)該按照不同場(chǎng)所要求,設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,使其發(fā)揮最大化的使用性能。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

(1)雖然實(shí)體墻與截面剪力墻在某些方面,有著較大的差異??墒?,這兩者的開通面積與不開通面積是基本相同的。并且,這種剪力墻結(jié)構(gòu)形式在發(fā)生變化時(shí),也是呈現(xiàn)了曲線狀態(tài),是一種固定不變的形態(tài)。

(2)即使剪力墻開口不大,但因?yàn)榧袅﹂_通面積已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了規(guī)定范圍。所以,此時(shí)的剪力墻結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的是彎曲狀態(tài),并且無(wú)任何的阻擋點(diǎn),從而導(dǎo)致其位置和形態(tài)均發(fā)生了不同程度的變化。

2.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的厚度和長(zhǎng)度的選取

剪力墻墻肢截面的高度就是剪力墻墻肢的長(zhǎng)度,這個(gè)長(zhǎng)度一般不應(yīng)超過(guò)8m。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)確保剪力墻結(jié)構(gòu)的延性,為了避免脆性的剪切破壞,可將高寬比大于2的細(xì)高剪力墻設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻。但是有的墻體長(zhǎng)度很長(zhǎng),為了確保墻體的高寬比值大于2,就要采取開設(shè)洞口的方法將長(zhǎng)墻分成均勻的、長(zhǎng)度較小的連肢墻,而其洞口則最好采用約束彎矩比較小的弱連梁。

3.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的原則

設(shè)計(jì)人員在對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該遵守相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則,真正做好考察工作,堅(jiān)決不可以采用盲目的設(shè)計(jì)方法。只有這樣,才能確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范性,這也是保證建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性的重要表現(xiàn)。

3.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

一般情況下,為了防止安全隱患的發(fā)生,減輕建筑結(jié)構(gòu)的自身重量,設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,可以采用減少剪力墻布置的方法。但是,這種設(shè)計(jì)形式有一個(gè)必要的前提條件,那就是短肢剪力墻的力矩必須保持在規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)。同時(shí)還可以應(yīng)用大開間的剪力墻結(jié)構(gòu),以此來(lái)提高建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,充分保證樓層剪力系數(shù)的安全性,并從一定程度上,大大降低了工程造價(jià)成本。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議

我們知道,剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞將會(huì)對(duì)建筑工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。而這種建筑結(jié)構(gòu)形式因?yàn)榫邆漭^高的強(qiáng)度以及良好的延展性的優(yōu)點(diǎn),因此得到了十分廣泛的應(yīng)用,充分發(fā)揮了自身的有效價(jià)值。但是,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,由于建筑工程存在很多的不確定性,當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化狀態(tài)時(shí),常常會(huì)受到一些外力因素的破壞,使得剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能遭到了一定的影響,同時(shí)也大大降低了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下,剪力墻結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是具備了十分理想的承載能力。并且,在剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分,也擁有著較大的平面內(nèi)剛度,這就充分保障了建筑物的安全性。另外,在建筑內(nèi)部的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,石柱與房梁都是隱蔽起來(lái)的,有效的提高了建筑室內(nèi)的美感。但是,剪力墻結(jié)構(gòu)也存在著較大的缺陷,無(wú)法為人們提供更多的可利用空間,經(jīng)常會(huì)給人們的日常生活造成許多的不便。通過(guò)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明是剛韌性較強(qiáng)的剪力墻,在地震發(fā)生時(shí),房屋所受到的損壞是最小的。但是,建筑設(shè)計(jì)人員一定要注意將其控制在合理的范圍內(nèi),不允許其隨意的擴(kuò)散發(fā)展。從而確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量和效率。其次,由于剪力墻結(jié)構(gòu)成本費(fèi)用較高,這無(wú)疑會(huì)對(duì)建筑工程建設(shè)成本上造成一定的壓力。因此,建筑企業(yè)要采取及時(shí)有效的解決對(duì)策,盡可能減少工程成本的浪費(fèi),促剪力墻結(jié)構(gòu)能夠正常運(yùn)行。

5.結(jié)束語(yǔ)

篇10

要想有效實(shí)現(xiàn)混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo),就一定要明確兩者之間的區(qū)別?;炷量蚣芫哂凶灾卮蟆偠却?、震害明顯、密閉性好、整體性好、抗壓性好、不易受外界侵蝕等特點(diǎn);鋼結(jié)構(gòu)具有自重小、延性好、耐火性差、密閉性差、易受外界侵蝕等特點(diǎn)?;炷量蚣芘c鋼結(jié)構(gòu)均是借助傳統(tǒng)力學(xué)和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行受力計(jì)算的,同時(shí)在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候,均需要設(shè)置多道抗震防御體系,這樣才可以保證結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性;在進(jìn)行管理的時(shí)候,無(wú)論是混凝土框架還是鋼結(jié)構(gòu),均需要管理人員具備相應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)與技能,對(duì)施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)、隱患、質(zhì)量問(wèn)題等進(jìn)行預(yù)防與處理,保證施工的順利完成。當(dāng)然,兩者之間也存在著明顯的區(qū)別:首先,材質(zhì)方面。混凝土框架主要就是由鋼筋與混凝土構(gòu)成,自重非常大;鋼結(jié)構(gòu)主要是由鋼構(gòu)件連接組成,自重比較小。其次,震害結(jié)果。根據(jù)相關(guān)資料顯示,混凝土框架震害主要表現(xiàn)為裂縫,局部倒塌,很少出現(xiàn)整棟樓倒塌的情況;鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下,經(jīng)常發(fā)生失穩(wěn)、扭曲、變形的情況,并且因?yàn)檎w性比較差,因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,定要對(duì)整體性進(jìn)行充分的考慮。最后,施工管理方面。在實(shí)際施工中,對(duì)于相同面積的施工,鋼結(jié)構(gòu)要比混凝土框架施工快;在現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候,混凝土框架施工需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支模澆筑,進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件工廠加工的情況不多,而鋼結(jié)構(gòu)需要在工廠加工很多的預(yù)制構(gòu)件,之后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行相應(yīng)的安裝與焊接。除此之外,針對(duì)工程造價(jià)而言,鋼結(jié)構(gòu)也要比混凝土框架低一些,在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí),可以根據(jù)市場(chǎng)情況,進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。

2加建工程的現(xiàn)狀

我國(guó)加建設(shè)計(jì)起步比較晚,與世界先進(jìn)國(guó)家之間存在著一定的差距。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,加建工程得到了很大的發(fā)展空間,并且在我國(guó)各地都開展了一些舊房挖潛、改造、加建等工程,并且在上海、重慶、廣州、貴陽(yáng)、昆明等地都將舊房改造工程列入到了城市規(guī)劃項(xiàng)目當(dāng)中,頒布了相應(yīng)的文件與規(guī)章制度。由此可以看出,我國(guó)加建工程得到了很大的發(fā)展空間。1)由以往的單個(gè)房屋加建發(fā)展為成片住宅區(qū)的加建工程;2)各種新材料、新工藝應(yīng)用到了加建工程當(dāng)中;3)輕鋼結(jié)構(gòu)加建技術(shù)得到了深入的分析與研究,并且在加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

3鋼結(jié)構(gòu)加建的優(yōu)缺點(diǎn)

開展鋼結(jié)構(gòu)加建工程的時(shí)候,具有以下優(yōu)點(diǎn):1)節(jié)約土地,提高土地面積的使用效率,縮短建設(shè)工期;2)因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的自重比較輕,因此,加建部分的荷載作用對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響非常小,不需要單獨(dú)對(duì)地基進(jìn)行加固處理,這樣不僅可以減少工作量,還可以縮短工期,節(jié)省部分施工成本;3)鋼結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的多樣性,在進(jìn)行加建的時(shí)候,可以充分發(fā)揮空間的優(yōu)勢(shì),降低對(duì)原建筑結(jié)構(gòu)的影響;4)鋼結(jié)構(gòu)加建的適用范圍比較廣,不僅可以對(duì)房屋建筑進(jìn)行加建,還可以對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行加建,因此,在建筑加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然,其也存在著一些缺點(diǎn):1)在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加建之后,其整體建筑結(jié)構(gòu)就會(huì)呈現(xiàn)一種上柔下剛、上輕下重的質(zhì)量與剛度分布,導(dǎo)致建筑整體性較差,缺乏一定的抗震性能;2)鋼結(jié)構(gòu)耐久性較差,在進(jìn)行加建的時(shí)候,需要進(jìn)行防腐、防火等措施的考慮,這樣就會(huì)增加一些建筑材料的使用,此時(shí)不僅會(huì)涉及到原材料的質(zhì)量問(wèn)題,還要考慮原材料的成本問(wèn)題,因此,存在著一定的不足。

4混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1)樓板設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)樓板的時(shí)候,現(xiàn)階段一般選用的都是現(xiàn)澆灌技術(shù)。目前,現(xiàn)澆灌技術(shù)是樓板設(shè)計(jì)中最為常用與有效的方法,在采用此種方式進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候,可以有效提高建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性、牢固性與安全性。同時(shí),在鋼結(jié)構(gòu)施工中,此種方法可以對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行靈活的處理與調(diào)整,根據(jù)實(shí)際情況,提出有效的解決辦法,保證樓板設(shè)計(jì)與施工的順利進(jìn)行,確保建筑工程的整體施工質(zhì)量。2)梁設(shè)計(jì)。在進(jìn)行梁設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要結(jié)合國(guó)際設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際設(shè)計(jì)情況,制定合理、科學(xué)的鋼構(gòu)設(shè)計(jì)要求:首先,在進(jìn)行梁設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要保證其截面寬度不會(huì)低于200mm,同時(shí)寬度與高度之間的比值不要超過(guò)4。其次,在梁設(shè)計(jì)中必然要使用一些鋼筋,對(duì)其使用鋼筋也要進(jìn)行一定的規(guī)定,保證梁結(jié)構(gòu)具有一定的硬度與抗震性能,進(jìn)而確保建筑工程整體結(jié)構(gòu)的牢固性與安全性。最后,在設(shè)計(jì)扁梁的時(shí)候,一定要保證梁中線和柱中線重合,采用雙向布置結(jié)構(gòu)。同時(shí)對(duì)扁梁進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算與設(shè)計(jì),保證其結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性,增強(qiáng)建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。3)柱設(shè)計(jì)。在進(jìn)行柱設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要保證其截面符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):通常情況下,柱截面寬度與高度均不可低于300mm,柱直徑一定要超過(guò)350mm,截面短邊與長(zhǎng)邊的比值不可以超過(guò)3,柱縱向鋼筋配比不可以低于0.2%等。在設(shè)計(jì)柱的時(shí)候,一定要嚴(yán)格遵照以上要求,這樣才可以保證柱設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性,同時(shí)增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,保證建筑工程施工的順利完成。4)基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計(jì)。在進(jìn)行基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要綜合考慮各方面的因素,結(jié)合建筑負(fù)荷、結(jié)構(gòu)形式、施工狀況等,加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性,使其達(dá)到建筑工程整體設(shè)計(jì)要求。針對(duì)設(shè)計(jì)不合理、不符合要求的部分,一定要進(jìn)行相應(yīng)的修改,保證其設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性,這樣才可以保證建筑工程整體的施工質(zhì)量。

5結(jié)語(yǔ)