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绘图员的日子（四）框架的自我修养

发布于：2015-02-26 13:08:26 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

记得第一次接触框架结构设计，是在周sir的指导下进行，可惜那段时间的我很是焦躁，一直在忙着其他的事情，毕设的整个流程就这样匆匆过去，可惜了周sir的良苦用心，事后一直后悔不已。周sir是我遇着的第一位专业导师，接触的时间不长，但不知不觉，自觉对专业的热情高涨。曾经多少次想重回周sir的课堂，不管讲什么，听什么，都会有不同的收获…呵呵，又犯二了！
如今再次进行框架设计，已不再手算，其实手算是最能体现功底的过程，不过在某些时候我们都成了时代的懒人。

关键词：异形柱；挡墙；底板；大样；平衡
一、异形柱（与常规框架结构的不同）
异形柱截面的厚度不应小于200mm，肢高不应小于500（HF项目首选L500x200）
此类结构相对常规框架，建筑功能使用更受欢迎，但伴随着结构付出了一定的代价。具体体现在抗震等级、抗震计算及构造措施等方面：
1、框架、框剪结构抗震等级提高一级；
2、各项比值要求更高（轴压比、位移比等）
3、内力和位移计算时，可假定楼板在起自身平面内为无限刚性，并在设计中采取措施保证平面内的整体刚度；
4、异性柱有其自身的配筋特点（配筋率、箍筋要求等）

二、挡墙（一层地下室）
计算原理：边界、荷载 and 模型
挡墙边界一般简化为三种情况：a、顶端固结（暂时未接触）；b、顶端简之；c、顶端自由。底端一般假定为固结。
通过Morgain对侧边有边界情况的对比分析，可大致将挡墙划分为1m板带进行计算，即可以采用墙柱小工具进行设计（裂缝也可控制）。但对顶端自由这种情况分析误差较大，不建议采用1m板带进行分析，通过sap2000校核，端柱是能提供一定的约束（铰固视情况而定）
水土分算地下水位取室外地坪以下1m（强度计算），地下水位取室外地坪以下1.5m（裂缝计算），当然这个视具体情况而定。
室外堆载取10kN/m2 有消防车时取20kN/m2
耐久性规范及地下室防水规范规定C不小于50mm，但是计算裂缝时取C=30mm。其算法有变化：C取30，但相应的墙厚减20。
配筋率按高规中对地下室的要求，不少于1.5%，间距不大于150mm。

三、底板
对于底板的计算，pkpm给出两种方法（SALBCAD和JCCAD），但一般更倾向于SLABCAD。
板柱结构或厚板转换层构，在pmcad中建模时应输入虚梁或等代梁（高度与板厚相同），对于虚梁和等代梁，程序进行有限元分析时将不计及刚度。
底板计算主要考虑水浮力作用，水位取室外地坪以下1m：
F=(3-1)X10=20kN/m2 P=F-D=20-0.25*25=14kN/m2(向上)
建模就不多说，傻瓜式处理而已！slabcad主要考虑网格的划分和结果的判断。其实任何一个工程计算都是这样的一个过程，模型的简化建立方法以及对结果的分析认定。
这点认识从F君那收益良多，结构学习时他阐述了关于slabcad中的一些注意事项:划分网格的取法及计算弯矩的取值。其实这些都需要慢慢的实践摸索才能真正理解大面积板块的工作原理。

四、大样
刚开始接触大样是在重庆实习时，几栋洋房的设计基本在屈sir的指导下完成，其中包括了屋面的一些做法大样，但当时做这些事时差不多快要离开了，所以也没细究其精要，更多的是直接拷贝别人的，嘿嘿！
HF项目，应该感谢L君对我的照顾，将他负责的一大部分，直接分给我来完成（除了基础部分），跟着F君做项目，说实话很享受，真正的师傅带徒弟的过程。当然更多的是敬佩他专业功底扎实，虽然话不多但平易近人，虽不甚熟悉但毫不保留的教诲，我想这应该是一个专业负责人的修养吧！
大样的画法，自觉十分艺术，每一根钢筋的排布和截断都有理可究。图集规范是依据，弯折布图显内功。J君，F君和C姐的勘误和指导，让我初识大样的面目，哪里需布筋，哪里弯折，直锚弯折多长，何谓互锚，都是一个绘图匠应熟知的。
五、平衡
结构是平衡的艺术，结构设计就是模拟结构的真实受力变形。实事求是，用合理的方法去定性＋定量分析，明白结构的力学行为是宗旨。结构设计中概念设计很重要，比如结构布置讲究连续性、直接性以及均匀性；结构设计本质是变形协调，力靠变形来反映，变形缘于力的作用，而整个过程的连续有效，说明了协调的重要性。
设计中始终不变的几个角色无非是强度，刚度，延性，配筋。而贯穿始终的此般，配筋、刚度及力流三者不是独立而是互相影响的。配筋是刚度、力流的最直接体现，配筋也可以一定程度的影响刚度的大小及力流的分布。刚度可以改变力流的分布，然后通过结构布置与配筋去实现。力流之间的协调是结构设计的本质，其背后是概念设计，通过概念设计去改变力流的传递，去协调各种矛盾，从而做到结构的效率、优美、功能三者的平衡统一。
异形柱的计算和构造要求，挡墙的计算原理和配筋艺术，底板的网格划分和计算取值，大样那乱七八糟的弯勾，都是平衡协调的要求与体现。平衡是门艺术，懂或者不懂，它都存在于你的指尖。
结构学而思……

2015.2.21
珠海

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