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结构设计全过程结构设计是一个系统化的工程过程,旨在确保建筑物或构筑物在满足功能需求的同时具备安全性、经济性和耐久性。以下是结构设计全过程的简要介绍:
1.项目策划与需求分析:根据建筑功能和业主需求,明确结构类型(如框架、剪力墙等)、荷载条件(恒载、活载、风载、地震作用等)及环境因素(温度、腐蚀等)。同时,确定设计规范和标准。
2.概念设计:基于初步需求,制定结构方案。考虑建筑形式、材料选择、构件布置及受力特点,优化整体布局以实现合理传力路径。此阶段注重创新与可行性平衡。
3.详细设计与计算:利用专业软件或手算方法进行具体分析。包括静力分析(内力、位移)和动力分析(抗震性能),校核构件强度、刚度及稳定性是否符合规范要求。
4.施工图绘制:将设计方案转化为详细的施工图纸,包含平面布置图、配筋图、节点详图等内容,并注明尺寸、标高、材料等级等信息,为施工提供依据。
6.施工配合与验收:在施工阶段提供技术支持,解决现场问题;参与竣工验收,确认实际效果与设计目标一致。
通过以上步骤,结构设计师能够完成从构思到实施的完整过程,保障工程项目顺利推进并达到预期质量水平。
基础平面图及详图: (1).在柱下扩展基础宽度较宽(大于4米)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。 (2).当基础下有防空洞或枯井等时,可做一大厚板将其跨过。 (3).混凝土基础下应做垫层。当有防水层时,应考虑防水层厚度。 (4).建筑地段较好,基础埋深大于3米时,应建议甲方做地下室。地下室底板,当地基承载力满足设计要求时,可不再外伸以利于防水。每隔30~40米设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。 (5).地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。 (6).抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝,连接处应加强。但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。 (7).新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。如深于原有基础,其基础间的净距应不少于基础之间的高差的1.5至2倍,否则应打抗滑移桩,防止原有建筑的破坏。建筑层数相差较大时,应在层数较低的基础方格中心的区域内垫焦碴来调整基底附加应力。 (8).独立基础偏心不能过大,必要时可与相近的柱做成柱下条基。柱下条形基础的底板偏心不能过大,必要时可作成三面支承一面自由板(类似筏基中间开洞)。两根柱的柱下条基的荷载重心和基础底板的形心宜重合,基础底板可做成梯形或台阶形,或调整挑梁两端的出挑长度。 (9).采用独立柱基时,独立基础受弯配筋不必满足最小配筋率要求,除非此基础非常重要,但配筋也不得过小。独立基础是介于钢筋混凝土和素混凝土之间的结构。面积不大的独立基础宜采用锥型基础,方便施工。 (10).独立基础的拉梁宜通长配筋,其下应垫焦碴。拉梁顶标高宜较高,否则底层墙体过高。 (11).底层内隔墙一般不用做基础,可将地面的混凝土垫层局部加厚。 (12).考虑到一般建筑沉降为锅底形、结构的整体弯曲和上部结构和基础的协同作用,顶、底板钢筋应拉通(多层的负筋可截断1/2或1/3),且纵向基础梁的底筋也应拉通。 (13).基础平面图上应加指北针。 (14).基础底板混凝土不宜大于C30,一是没用,二是容易出现裂缝。 (15).可用JCCAD软件自动生成基础布置和基础详图。生成的基础平面图名为JCPM.T,生成的基础详图名为JCXT?.T。 (16).基础底面积不应因地震附加力而过分加大湖南××发电厂扩建工程2×600mw火电机组主厂房建筑工程施工组织设计,否则地震下安全了而常规情况下反而沉降差异较大,本末倒置。
6.梁详图: (1).梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。可在结构设计总说明处画一节点,有次梁处两侧各加三根主梁箍筋,荷载较大处详施工图。 (2).当外部梁跨度相差不大时,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。当梁底距外窗顶尺寸较小时,宜加大梁高做至窗顶。外部框架梁尽量做成外皮与柱外皮齐平。梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽,并宜小于1/3柱宽。 (3).折梁阴角在下时纵筋应断开,并锚入受压区内La,还应加附加箍筋 (4).梁上有次梁时,应避免次梁搭接在主梁的支座附近,否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭,或增加构造抗扭纵筋和箍筋。(此条是从弹性计算角度出发)。当采用现浇板时,抗扭问题并不严重。 (5).原则上梁纵筋宜小直径小间距,有利于抗裂,但应注意钢筋间距要满足要求,并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距,箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁,上、下部纵筋均应采用同直径的,尽量不在支座搭接。 (6).端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁,梁端支座可按简支考虑,但梁端箍筋应加密。 (7).考虑抗扭的梁,纵筋间距不应大于300和梁宽,即要求加腰筋,并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。 (8).反梁的板吊在梁底下,板荷载宜由箍筋承受,或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。 (9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同,挑梁的自重占总荷载的比例很小,作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋,每个都不一样,难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承载力不足。对于大挑梁,梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。 (10).梁上开洞时,不但要计算洞口加筋,更应验算梁洞口下偏拉部分的裂缝宽度。梁从构造上能保证不发生冲切破坏和斜截面受弯破坏。 (11).梁净高大于500时,宜加腰筋,间距200,否则易出现垂直裂缝。 (12).挑梁出挑长度小于梁高时,应按牛腿计算或按深梁构造配筋。 (13).尽量避免长高比小于4的短梁,采用时箍筋应全梁加密,梁上筋通长,梁纵筋不宜过大。 (14).扁梁宽度不必过大,只要钢筋能正常摆下及受剪满足即可。因为在挠度计算时,梁宽对刚度影响不大,加宽一倍,挠度减小20%左右。相对来讲,增大钢筋更经济,钢筋加大一倍,挠度减小60%左右,同时梁的上筋应大部分通长布置,以减小混凝土徐变对挠度的增大,如果上筋不小于下筋,挠度减小20%。 (15).框架梁高取1/10~1/15跨度,扁梁宽可取到柱宽的两倍。扁梁的箍筋应延伸至另一方向的梁边。