广厦纯砖混和底框结构设计心得.docx

1 纯砖混和底框结构设计1.1 砖混总体信息的合理选取1.1.1 结构计算总层数设置包含框架平面和砖混平面的结构计算平面总层数,结构计算平面可以是包含承台上拉接地梁的基础层、地下室平面层、上部结构平面层和天面结构层，结构层号从1开始到结构计算总层数。最后生成的结构施工图是按建筑层编号，在平法和梁柱表版的配筋系统中，可在“主菜单枛参数控制信息枛施工图控制”中设置建筑二层对应结构录入的第几层来实现结构层号到建筑层号的自动转化。1.1.2 绘图窗口X向和Y向最大尺寸。绘图窗口总体坐标的原点在窗口的左下角，根据所设置的X和Y向最大尺寸CAD可自动控制绘图窗口的大小，输入轴网时，使整个轴网系统离绘图窗口的左边和下边保持一定距离。当结构平面比较小时，X和Y向最大尺寸可设小一些，使右上角的空白减小；当结构平面比较大，超出当前绘图窗口，X和Y向最大尺寸可设大一些，使结构平面缩进绘图窗口。此种情况在第一标准层并且还没有输入第二标准层平面数据时，点按按钮窗口的“显示全图”，录入系统自动调整使结构平面在绘图窗口正中，且周边留有一定空白，所以工程师一般不用设置这两参数。1.1.3 结构形式=0则所有结构平面为框架、框剪或剪力墙结构平面，=1则所有结构平面为砖混平面，=2则底下为框架结构平面，上面为砖混平面。1.1.4 抗震烈度取6、7、8或9，只影响砖混平面的抗震验算，对底框结构平面，必须在相对应的结构分析程序的总体信息中设置抗震烈度。1.1.5 楼面刚度类别刚性：1；刚柔性：2；柔性：31.1.6 墙体自重为砌块自重，若考虑抹灰的重量可增加自重数值。1.1.7 砌体材料（1：砖；2：砼小；3：砼中；4：煤灰）根据砌体所用材料，分别选择砖及空心砖、砼小型空心砌块、砼中型空心砌块、粉煤灰中型空心砌块等。计算时区别在于他们的抗剪强度和抗压强度。1.1.8 构造柱是否参与工作（是：1；否：0）当选择1时，将按《广厦建筑结构CAD系统说明书》附录七第9条根据砼构造柱截面积求出墙段的折算截面积来计算承载力，此时结构应隔开间或每开间设置构造柱；当选择0时，将不考虑构造柱实际截面积，而只根据构造柱数量来考虑承载力是否提高10%。1.1.9 底层框架层数当结构形式为2（即底框）时，输入底框层数，层数可大于一，当此设置超规范时，CAD结果只起参考作用。1.1.10 悬臂梁导荷至旁边砖墙上比例和悬臂梁导荷至构造柱上比例。砖混平面所有的梁都作为次梁输入，悬臂次梁上的荷载由构造柱、悬臂梁两边砖墙和与悬臂梁同方向的砖墙三方按设定的比例承担，工程师根据经验设定。1.1.11 考虑墙梁作用上部荷载折减系数分为无洞口墙梁折减系数和有洞口墙梁折减系数。当输入的墙梁荷载折减系数小于1.0时，软件在导荷时，将对上部砖墙传递给框架梁的均布恒载和活荷载乘以该折减系数，折减掉的均布荷载将按集中荷载作用在两端柱子上。当梁上墙体无洞口时，按无洞口墙梁折减系数折减；当梁上墙体有一个洞口时，按有洞口墙梁折减系数折减；当梁上墙体洞口大于等于2个时，荷载不折减。1.1.12 采用水泥砂浆（采用：1；不采用：0）各类砌体，当用水泥砂浆砌筑时，其抗压强度设计值调整系数为0.85，抗剪强度设计值调整系数为0.75，但对粉煤灰中型实心砌块抗剪强度调整系数为0.5。1.1.13 底框计算程序广厦采用所指定的空间分析程序计算底框部分的内力和配筋，砖混平面竖向恒活载自动导荷到底框顶部构件上。1.2 计算模型的合理简化1.2.1 砖混平面的标准层划分砖混平面每一结构层的抗震验算、受压验算、轴力和剪力都不同，所以CAD要求录入时每一砖混平面必须划分为一个标准层，框架部分只要求平面布置和荷载一样的就可划分同一标准层。1.2.2 砖混平面悬臂梁的输入砖混平面所有的梁都作为次梁输入，悬臂次梁有两种输入方法，第一种方法是采用“建悬臂梁”按钮利用同方向的次梁向外延伸，第二种方法是采用“距离次梁”，利用与悬臂次梁垂直的砖墙往一侧方向挑出悬臂次梁，当单跨悬臂时常采用第二种方法，计算时按单跨悬臂次梁计算，对于伸入部分的构造做法请工程师在梁通用图中加以统一说明即可。1.2.3 砖混基础的处理砖混基础一般采用条基，材料可以是毛石和混凝土等，根据广厦楼板次梁砖混计算中显示的底层大片墙体平均轴力（蓝色数据）人工计算基础大小，光盘中DWG子目录下提供毛石基础的剖面大样提供给工程师参考使用。1.2.4 内框结构的模型简化一般内框结构的抗震由砖墙承担，梁与柱主要承担竖向荷载的作用，可考虑把内框结构平面简化成砖混平面，梁作为次梁在CAD中按连续次梁自动计算其内力和配筋，并且考虑活--------------------------------------------------------------------------------------------2 SS设计2.1 SS总体信息的合理选取2.1.1 结构计算总层数设置包含框架平面和砖混平面的结构计算平面总层数,结构计算平面可以是包含承台上拉接地梁的基础层、地下室平面层、上部结构平面层和天面结构层，结构层号从1开始到结构计算总层数。最后生成的结构施工图是按建筑层编号，在平法和梁柱表版的配筋系统中，可在“主菜单枛参数控制信息枛施工图控制”中设置建筑二层对应结构录入的第几层来实现结构层号到建筑层号的自动转化。2.1.2 绘图窗口X向和Y向最大尺寸。绘图窗口总体坐标的原点在窗口的左下角，根据所设置的X和Y向最大尺寸CAD可自动控制绘图窗口的大小，输入轴网时，使整个轴网系统离绘图窗口的左边和下边保持一定距离。当结构平面比较小时，X和Y向最大尺寸可设小一些，使右上角的空白减小；当结构平面比较大，超出当前绘图窗口，X和Y向最大尺寸可设大一些，使结构平面缩进绘图窗口。此种情况在第一标准层并且还没有输入第二标准层平面数据时，点按按钮窗口的“显示全图”，录入系统自动调整使结构平面在绘图窗口正中，且周边留有一定空白，所以工程师一般不用设置这两参数。2.1.3 X和Y向地震荷载作用（考虑：1；不考虑：0）SS在地震力计算中，采用考虑扭转影响的层模型侧向刚度来进行地震分析，没有考虑耦联。在非抗震区不考虑地震作用，此时工程师检查框架抗震等级是否设为4级，在生成施工图时构造要求受抗震等级控制。2.1.4 连梁刚度折减系数（0.55-1.0）连梁刚度折减系数，主要是指那些两端与剪力墙相连的梁，由于梁两端所在的点刚度往往很大，连梁得到的内力相应就会很大，所以很可能出现超筋。根据以往的实验依据，在连梁进入塑性状态后，允许其卸载给剪力墙，而剪力墙的承载力往往较高，因此这样的内力重分布是允许的，取0.55--1.0。2.1.5 梁刚度增大系数（1.0-2.0）主要考虑现浇板对梁的作用，楼板和梁一起按照T形截面梁工作，而计算时梁截面取矩形，因此可以考虑梁的刚度放大，预制楼板结构，板柱体系的等代梁结构该系数不能放大，该系数对连梁不起作用。2.1.6 梁弯矩增大系数（1.0-1.3）空间分析难以考虑活荷载的最不利分布，当活荷载的影响较大时，为了弥补主梁跨中和支座弯矩偏小而设该放大系数，一般工程取1.2。2.1.7 梁扭矩折减系数（0.4-1.0）考虑楼板对主梁的约束作用，在计算配筋时，无条件对梁的组合扭矩进行折减，一般取0.8。2.1.8 结构安全等级（1、2、3）根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构应按下表划分为三个安全等级。设计时应根据具体情况，选用适当的安全等级。建筑结构的安全等级安全等级 破坏后果 建筑物类型一级 很严重 重要的建筑物二级 严重 一般的建筑物三级 不严重 次要的建筑物注：承受恒载为主的轴心受压柱、小偏心受压柱，其安全等级应提高一级。结构构件的承载力设计表达式为：结构构件的承载力设计表达式为：2.1.9 梁端弯矩调幅系数通过调整使梁端负弯矩减少，并增加跨中弯矩，使梁上下配筋均匀一些，一般工程取1.0，当梁端为柱或墙且为负弯矩时调幅，当梁端为正弯矩时不调幅。悬臂梁不调幅。2.1.10 鞭梢小楼层数顶层小塔楼在动力分析中会引起很大的鞭梢响应，结构高振型对其影响很大，所以在有小塔楼的情况下，按规范所取的振型数之地震力往往偏小，给设计带来不安全因素。在取得足够的振型后，也宜对顶层小塔楼的内力作适当放大，放大系数为1.5。注意：如果小塔楼的层数大于两层，则振型应取再多些，直至再增加振型数后对地震力影响很小为止。2.1.11 近远地震标志地震影响系数曲线与特征周期有关，而特征周期则根据场地类别和近震、远震，应按下表采用。?特征周期值（S）近、远震 场 地 类 别\I \II \III \IV近震 0.20 0.30 0.40 0.65远震 0.25 0.40 0.55 0.852.1.12 振型数振型数小于等于框架结构总层数，当总层数为1时，振型数取1，一般工程取3个振型以上，对顶部有小塔楼、转换层等结构形式应取得多些。2.1.13 框架和剪力墙抗震等级墙柱梁板的最小配筋率和最小体积配筋率等构造要求受抗震等级控制，准确选取抗震等级将保证生成施工图时合理的构造控制。2.1.14 活载组合值系数（0.5-1.0）计算地震作用时，求重力荷载代表值要考虑活载的组合系数，它对竖向荷载作用下的内力计算无影响，一般的民用建筑取0.5，公共建筑取0.8。2.1.15 周期折减系数（0.6-1.0）周期折减系数主要用于框架、框架剪力墙或框架筒体结构。由于框架有填充墙（指砖），在早期弹性阶段会有很大的刚度，因此会吸收较大的2.2.2 剪力墙的洞口处理由于SS为薄壁柱模型，墙上开洞不影响刚度，因此，对刚度影响大的洞口，可用录入系统“连梁开洞”功能开洞，同时上部用深梁连接，对刚度影响小的洞口，不用输入。2.2.3 转换层结构的处理由于上下使用功能的变化，产生上下结构层布置的不同，设计中把前一结构层定义为转换层，转换层和转换层前的标准层输入同一般工程，转换层后的标准层输入步骤如下:1) 进入转换层后一标准层，跨层拷贝数据同前一标准层。2) 先删除无用的墙柱梁，再删除多余的轴网，（至少应留下一个轴网用于定位新轴网，等以后再删除）。3) 根据老轴网位置，布置新轴网，布置墙柱梁板。4) 标准层输入同一般工程输入。5) 选择“主菜单枛工程枛生成SS计算数据”，录入系统自动形成上下节点对应关系，若有警告，进行错误处理。6) 因为形成上下节点对应关系时，录入系统自动改变了转换层数据，所以工程师须进入转换层，选择“主菜单枛数据检查”，进行数据检查，处理出现的警告。转换层结构模型的合理性与上下节点寻找方法有很大关系，准确的上下节点对应关系保证合理的上下传力，录入系统生成SS计算数据时作如下处理：1) 上节点为矩形、圆形、异形柱和单肢剪力墙，自动以其形心找下节点，若找不到，并且该点落在主梁上，此主梁自动分断和布置一虚柱，自动处理相关墙柱梁板的变化。2) 多肢剪力墙寻找下节点方法。若上下层薄壁柱为一对一关系，则无问题。若为一对多，则应对传力进行简化，保证传力正确性。如可用“连梁开洞”功能将上层一个薄壁柱分割为多个薄壁柱，使传力明确。一般情况下，程序以上层薄壁柱的形心或内点找下层节点，该点为上层薄壁柱对应的下节点。3) 对框支梁内力计算要准确，应采用平面有限元计算的方法，此功能待广厦进一步开发。2.2.4 剪力墙端柱的处理在框剪结构中，剪力墙带端柱很常见，带端柱剪力墙不但能提高自身的承载能力，也能解决与梁的连接、锚固等问题。工程师在录入系统中分别布置剪力墙和矩形柱，采用“连梁开洞”，在剪力墙与柱间布置深梁,梁长要大于剪力墙厚度，梁宽度等于剪力墙墙宽,梁高等于半层高或层高。在Autocad等图形编辑中，修改剪力墙施工图，端柱配筋等于矩形柱配筋。2.2.5 柱墙上下偏心当遇到柱墙上下有偏心时，程序将自动在上柱的下端加一水平刚域.刚域的存在对结构整体刚度有较大的影响，尤其是遇到转换层结构等上下偏心较大的时候，更应慎重，处理不当会给计算带来较大的误差。刚域从另一个角度上理解就是人为地把某根柱、墙所受的力传递到一指定点，并加上附加力（如轴力产生的附加弯矩等），这样的强制传递会产生一定的误差。剪力墙采用薄壁杆件原则，翘曲自由度是反映剪力墙变形的主要因素，但一旦通过刚域则上层剪力墙的翘曲变形传不过来，则亦会产生误差。因此，在使用SS程序中，用户在处理剪力墙模型时，对剪力墙开洞应尽量对齐，减少上下偏心。2.2.6 梁柱的偏心连接在实际工程中，梁柱偏心连接，SS计算时梁自动把柱形心作为连接点，没有考虑梁对柱产生的偏心弯矩，一般工程偏心弯矩对计算影响不大，主要是梁柱节点构造要加强处理。2.2.7 建筑物顶部小塔楼的处理。当建筑物顶部有多个塔楼时，原则上说，由于程序采用了刚性楼板假定，则对多个塔楼的情况应按多塔模型计算，因为两塔楼之间的变形不协调。但对于层数小于3层的顶部多塔结构来说，由于塔楼的独立变形对整体结构影响不大，且自身变形也小，因此把不同塔楼的同一层看在是整体协调变形，应对主体结构的计算影响不大，而自身虽有误差，但塔楼之间的相对变形小，在计算后做适当放大，可保证设计。2.2.8 大底盘多塔结构SS适用于单塔结构，对多塔结构只能象顶部塔楼一样简化处理，建议多塔结构采用广厦结构计算SSW进行计算。2.2.9 错层结构错层结构主要是有跨层柱的计算问题，如第2层结构平面到第3层结构平面有一柱为跨层柱。若采用SS计算，在录入系统中第2层结构平面仍布置该柱，无梁相连，计算时满足第2层平面无限刚的要求，近似计算跨层柱，工程师在施工图还应人工修改跨层柱钢筋，这种计算方法不适合高度太大的跨层柱，建议采用广厦结构计算SSW计算跨层柱。2.2.10 挡土墙的处理因为挡土墙主要用于抗侧向力，与抗纵向力的剪力墙不同，当地下室同上部结构一起计算时，应作简化，与梁相连的挡土墙处布矩形柱，矩形柱间用深梁来模拟挡土墙，这样其他梁柱计算准确，工程师人工进行计算挡土墙部分内力和配筋。2.2.11 恒、活载问题程序中将恒、活荷载分开。荷载组合中也按规范要求，对恒载，其效应对结构不利时，分项系数取1.2；对结构有利时，分项系数取1.0。对活荷载，分项系数取1.4, 活荷载只-------------------------------------------------------------------------------------------5.各层信息的合理选取5.1 划分标准层在纯砖混和底框结构中，每层砖混平面的抗震和受压验算都不同，所以要求每一砖混平面必须划分为不同的标准层，框架或框剪结构中，剪力墙柱梁板的尺寸、位置和荷载相同的结构平面划分为同一标准层，其中同一标准层中剪力墙柱的截面可变化。5.2 设置层高单塔无错层结构的层高在“主菜单\\选项\\各层信息输入\\设置层高”中设置，多塔错层结构的层高在“主菜单\\选项\\多塔错层信息\\设置下\\层和层高”中设置同时在此指定有多塔或错层标志。当基础承台上的拉接梁作为第一标准层输入时，可粗略从承台底到梁顶距离作为首层高度。广厦选筋原理梁底筋：1.本梁跨最大正配筋面积+抗扭纵筋（1/3或1/2）2.框架梁满足：抗 震 等 级 底 筋 面 积1 >=0.5负筋面积2 >=0.5负筋面积3 >=0.3负筋面积4 >=0.3负筋面积3.悬臂梁底筋的根数和直径(根据跨长和梁宽)按构造处理，大于1/4负筋。4.框架梁一、二级抗震等级钢筋直径>=14mm三、四级抗震等级钢筋直径>=12mm5.悬臂梁梁下端跨中弯起筋：跨长>=2000mm时,加两条弯起筋。跨长(mm) 钢筋直径(mm)＝2000 18<=2500 20<=3000 22其它 25左右伸出长度：梁高－50mm框架梁的负筋：1.采用贯通筋时：贯通筋 梁宽<=180 全部负筋贯通<=300 贯通筋>=1/3负筋>300 贯通筋>=1/4负筋2.不贯通时：架立筋面积>=1/4负筋 直筋>=143.当梁宽为350mm时：可以采用贯通筋+2D14(跨长<