手把手教你结构设计(入门到熟练)
1.结构设计的过程(了解)
本文是送给刚接触结构设计及希望从事结构设
计的新手的,其目的是使新手们对结构设计的过
程以及结构设计所包括的内容有一个大致的了解,
请前辈们不要见笑了,新人们有什么问题也可以
在贴中提出来,大家共同讨论,共同进步
..
1,看懂建筑图
结构设计,就是对建筑物的结构构造进行设计
首先当然要有建筑施工图,还要能真正看懂建筑
施工图,了解建筑师的设计意图以及建筑各部分
的功能及做法,建筑物是一个复杂物体,所涉及
的面也很广,所以在看建筑图的同时,作为一个
结构师,需要和建筑,水电,暖通空调,勘察等
各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂
建筑图后,作为一个结构师,这个时候心里应该
对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思
路了
.
2,建模(以框架结构为例)(关键)
当结构师对整个建筑有了一定的了解后,可以
考虑建模了,建模就是利用软件,把心中对建筑
物的构思在电脑上再现出来,然后再利用软件的
计算功能进行适当的调整,使之符合现行规范以
及满足各方面的需要
.现在进行结构设计的软件很
多,常用的有
PKPM,广厦,TBSA 等,大致都
差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述,
有兴趣的可以看看,每个软件的操作说明书(好
厚好厚的,买起来会破产)。每个软件都差不多,
首先要建轴网,这个简单,反正建筑已经把轴网
定好了,输进去就行了,然后就是定柱截面及布
置柱子。柱截面的大小的确定需要一定的经验,
作为新手,刚开始无法确定也没什么,随便定一
个,慢慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对
整个建筑的受力合理性有一定的结构理念,柱子
布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的
高低起决定性作用
...不过建筑师在建筑图中基本
已经布好了柱网,作为结构师只需要对布好的柱
网进行研究其是否合理
.适当的时候需要建议建筑
更改柱网
.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次
梁 的布 置
. 梁 截面 相对 容易 确定 一点 ,主 梁按
1/8~1/12 跨度考虑,次梁可以相对取大一点主次
梁的高度要有一定的差别,这个规范上都有要求。
而主次梁的布置就是一门学问,这也是一个涉及
安全及造价的一个大的方面
.总的原则的要求传力
明确
,次梁传到主梁,主梁传到柱.力求使各部分
受力均匀。还有,根据建筑物各部分功能的不同,
考虑梁布置及梁高的确定(比如住宅,在房中间
做一道梁,本来层就只有
3 米,一道梁去掉几十
公分,那业主不骂人才怪
...)。梁布完后,基本
上板也就被划分出来了,当然悬挑板什么的现在
还没有,需要以后再加上
...,梁板柱布置完后就要
输入基本的参数啦,比如混凝土强度啊,每一标
准层的层高啊,板厚啊,保护层啊,这个每个软
件设置的都不同,但输入原则是严格按规范执行
.
当整个三维线框构架完成,就需要加入荷载及设
置各种参数了,比如板厚啊,板的受力方式啊,
悬挑板的位置及荷载啊什么的,这时候模形也可
以讲基本完成了,生成三维线框看看效果吧,可
以很形象的表现出原来在结构师脑中那个虚构的
框架
.
2.计算
计算过程就是软件对结构师所建模型进行导荷
及配筋的过程,在计算的时候我们需要根据实际
情况调整软件的各种参数,以符合实际情况及安
全保证
,如果先前所建模型不满足要求,就可以
通过计算出的各种图形看出,结构师可以通过对
计算出的受力图,内力图,弯矩图等等对电算结
果进行分析,找出模型中的不足并加以调整,反
复至电算结果满足要求为止,这时模型也就完全
的确定了
.然后再根据电算结果生成施工图,导
出到
CAD 中修改就行了,通常电算的只是上部
结构,也就是梁板柱的施工图,基础通常需要手
算,手工画图
,现在通常采用平面法出图了,也
大大简化了图纸有利于施工
.
3.绘图
当然,软件导出的图纸是不能够指导施工的
,
需要结构师根据现行制图标准进行修改,这就看
每个人的绘图功底了,施工图是工程师的语言,
要想让别人了解自己的设计,就需要更为详细的
说明,出图前结构师要确定,别人根据施工图能
够完整的将整个建筑物再现于实际中,这是个复
杂的过程,需要仔细再仔细,认真再认真。结构
师在绘图时还需要针对电算的配筋及截面大小进
一步的确定,适当加强薄弱环节,使施工图更符
合实际情况,毕竟模型不能完完全全与实际相符
.
最后还需要根据现行各种规范对施工图的每一个
细节进行核对,宗旨就是完全符合规范,结构设
计本就是一个规范化的事情
.我们的设计依据就
1