结构设计的主要步骤有:结构方案的确定、结构荷载的选定、结构分析计算、绘制施工图样。
(1)结构方案的确定。依据其他专业条件图、建筑使用功能、所处环境条件、地质勘察报告、相关设计规范等,确定工程的结构设计方案。
(2)结构计算。结构方案确定以后,才能搭建结构模型进行结构分析计算。本书以PKPM结构系列软件为例,重点介绍建筑工程的结构建模、计算、数据分析等过程。当采用计算机进行结构计算时,应在计算书中注明所采用的计算机软件的名称及代号,计算机软件必须经过审定(或鉴定)才能在工程设计中推广应用,电算结果应经分析校审认可。
1)进行荷载统计。以民用建筑为例,在一般民用建筑物的结构设计中,经常进行统计的荷载有:
①每一标准层的楼面恒载和活载(kN/m2)。
恒载:楼板自重、楼面/屋面做法自重、吊顶自重、楼板上固定隔断墙自重、特殊工艺所需设备的自重。
活载:根据《建筑结构荷载规范》确定楼面/屋面活荷载、风荷载、雪荷载。
②每一层的梁上荷载(kN/m)。
恒载:轻质填充墙的线荷载、墙体抹灰自重、墙体保温做法的自重、外墙装修做法的自重等。
活载:根据《建筑结构荷载规范》确定工业与民用建筑楼面活荷载、屋面活荷载。
起重机荷载:根据起重量、起重机型号确定起重机的竖向荷载和水平荷载。
风荷载、雪荷载:根据《建筑结构荷载规范》确定建筑物的风荷载和雪荷载。(www.daowen.com)
③每一标准层框架柱上荷载(kN)。当建筑需要采用轻钢网架屋顶、轻钢雨篷等构造,应计算节点荷载。在进行结构计算时,应把节点荷载输入。节点荷载输入时,是按恒荷载输入还是按活荷载输入,由设计人员按照具体情况自行确定。
2)模型检查。当建模完成,统计完所需计算的荷载以后,就可以采用PKPM结构系列软件进行计算。
(3)绘制结构施工图样。当结构计算分析完成后,对混凝土结构可使用墙梁柱软件绘制墙、梁、柱施工图,接JCCAD软件绘制基础施工图,用LTCAD软件绘制楼梯施工图;对钢结构可用STS软件绘制钢结构施工图。施工图样内容包括:
1)结构设计总说明。包括工程概述、设计依据、主要设计条件、结构选用材料、结构构造、结构计算采用软件、建筑结构构件的制作、运输、安装、防腐防火等要求的介绍。
2)结构计算书。专业软件的计算总信息、构件平面、荷载平面、配筋及应力平面、结构的变形、变位、挠度图等。
3)图纸目录。
4)基础平面图。包括基础平面图、基础大样详图、暖气沟详图、电梯坑详图、轻质隔墙基础详图等。
5)结构配筋平面图。包括柱配筋详图、梁配筋详图、楼板配筋详图、剪力墙配筋详图、楼梯配筋详图等。
6)钢筋混凝土构件详图。包括按平法绘制的墙梁柱施工图或按立面画法绘制的墙梁柱构件详图、雨篷配筋详图、挑檐配筋详图、次梁节点处附加横向钢筋和吊筋详图等。
7)其他图样。
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