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结构设计操作及实例,详解钢结构工程施工图

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:将结构设计条件中的楼面荷载和梁上线荷载一一输入到各标准层平面中。②结构平面图比例。③地震信息:结构规则信息:规则,计算地震分组:1,设防烈度:7,场地类别:2,框架抗震等级:3,计算振型个数:15。

结构设计操作及实例,详解钢结构工程施工图

1.建筑模型与荷载输入

在指定的工作目录按计算书中的设计条件用PKPM结构系列软件中的STS或盈建科YJK-Model模块,即可进行本工程结构模型的输入。

(1)确定工程名称代号:用简写工程名称“钢住宅”,既明确又好记。

(2)轴线输入:按建筑条件图用平行直线法输入。

(3)楼层定义:梁柱布置按结构设计条件所提供的构件平面布置图将梁柱构件一一布置在标准层平面中,在结构调试分析时若截面不足,可返回来修改截面或调整模型、荷载等。

(4)荷载输入:荷载的输入主要包括楼面荷载和梁间荷载。将结构设计条件中的楼面荷载和梁上线荷载一一输入到各标准层平面中。

(5)楼板生成:楼板生成主要包括生成楼板、楼板错层、修改板厚、板洞布置、布悬挑板、布预制板等。在这个工程中主要是生成楼板和修改板厚。

(6)设计参数

1)总信息

①结构体系:框架结构。

②结构主材:钢结构

③与基础相连的最大楼层号:这个工程没有地下室,相连最大楼层号填1。

2)材料信息:都采用隐含值,不再另外输入。

3)地震信息

①设计地震分组。按地勘报告和抗震规范确定。这个项目定为1。

地震烈度:按地勘报告为7度。

③场地类别:按地勘报告为二类。

④框架抗震等级:按建筑抗震设计规范为3。

4)风荷载信息

①修正后的基本风压:按照荷载规范取为0.4kN/m2

②地面粗糙度类别:按该建筑物的具体位置定为B类。

③体形系数:按荷载规范定为1.3。

5)绘图参数

①施工图纸规格按平面尺寸和建筑物高度确定为2。

②结构平面图比例。这里输入100。

(7)楼层组装:楼层组装是按结构自然层和结构标准层以及层高把它一层一层地组装起来,形成整个建筑物的结构模型,以供结构分析计算和绘制施工图使用。

2.平面荷载显示与校核

这一步工作主要是把模型输入的梁上线荷载和楼面荷载显示出来,看看有没有错误或遗漏。若有则返回修改,若没有则将此数据留存作整体计算和整理计算书用。

3.画结构平面图

点取此菜单后,要求输入要画的结构平面图自然层号。一般是一个结构标准层画一张结构楼板配筋平面图。本工程有4个标准层,对楼板配筋来讲,1~3标准层是一样的。所以这里就只画1、6结构标准层两张楼板配筋平面图。

(1)参数定义(标准层)

1)配筋参数:支座受力钢筋的最小直径为6;板分布钢筋的最大间距为250;双向板的计算方法为按弹性算法;靠边缘梁板的算法为简支;支座负筋长度按50的模数取整。

2)绘图参数:图纸号:2;构件画法:柱涂黑,梁用虚线;负筋标注位置:梁中;钢筋间距符号:@。

(2)楼板计算:点取“自动计算”。

(3)画结构平面图:若第一次画,则点取“绘制新图”。

1)标注轴线:这里选择按自动标注,则程序自动将轴线号和尺寸标上。对一些比较复杂的平面用交互标注比较好。

2)标注尺寸:包括柱尺寸、梁尺寸、洞口尺寸、板厚、楼面标高等。

3)标注字符:包括柱字符、梁字符、图名等。也是用鼠标按提示标注。

4)画楼板钢筋:①板底钢筋;②支座负筋。也可用平法画楼板钢筋。

4.结构计算

本工程计算可用PKPM结构系列软件SATWE和盈建科计算软件YJK-A模块进行分析计算。这里用的是SATWE软件。

(1)接PM生成SATWE数据

1)分析与设计参数补充定义

①总信息:裙房层数:0,地下室层数:0,结构材料:钢结构,结构体系:框架结构,风荷载计算信息:计算风荷载,地震作用计算信息:计算水平地震作用。

②风荷载信息:地面粗糙度类别:B,修正后的基本风压:0.4kN/m2,体形系数:1.3。

③地震信息:结构规则信息:规则,计算地震分组:1,设防烈度:7,场地类别:2,框架抗震等级:3,计算振型个数:15。注意振型个数不要大于自然层数的3倍,若计算结果精度不够,可以适当加大振型个数再算,直到满足精度为止。填完以上参数后点击“确定”。

2)特殊构件补充定义。特殊构件补充定义是按结构标准层一层一层地定义。

①特殊梁:这里分一端铰接和两端铰接两种。

②特殊柱:这里包括上端铰接、下端铰接、两端铰接、角柱等菜单。

3)生成SATWE数据:点取此菜单,回车,程序就自动生成SATWE计算所需的数据文件和荷载文件。

(2)结构计算:点取“结构计算”菜单后,程序自动进行结构计算。

(3)分析结果图形和文本文件显示(www.xing528.com)

1)图形文件输出

①混凝土构件配筋简图:点此菜单后逐层显示梁柱墙配筋图或钢构件应力比简图。

②梁弹性挠度简图:点此菜单,将生成各层梁的弹性挠度简图。

③底层柱最大组合内力简图:这是供基础设计和校对用的基本数据。

2)文本文件输出

①结构设计信息:这是结构设计的主要文件。

②超配筋信息:这个文件是查看各层构件超配筋或钢构件应力比的信息,这是必须要查看的。明显不合理者,需改模型调整截面重算。

5.绘制混凝土墙梁柱施工图

经过SATWE或YJK-A计算以后,就可以绘制墙梁柱施工图了。由于本工程为全钢结构,墙梁柱施工图就不用画了。

6.绘制钢结构施工图

经过SATWE或YJK-A计算以后,可以按下列步骤绘制钢结构施工图。

(1)全楼节点连接设计:选择数据源,这里选择SATWE计算结果。

设计参数定义如下:

①施工图参数:绘图比例、图纸规格、柱底标高。柱底标高可参照附录填写。

②抗震调整系数:可用隐含值,不作调整。

③总设计方法:按高钢规,选择焊缝形式。

④连接设计信息:螺栓类型、连接面的处理。

⑤梁柱连接参数:采用程序内定参数,不再另行输入。

⑥梁拼接连接:采用程序内定参数,不再另行输入。

⑦柱拼接连接:采用程序内定参数,不再另行输入。

⑧柱脚参数:采用程序内定参数,不再另行输入。

⑨支撑参数:采用程序内定参数,不再另行输入。

⑩箱形柱与工字形梁连接形式:铰接、固接都选①型。

⑾工字形柱脚连接形式:固接选①型,铰接选②型。

⑿箱形柱与工字形梁连接形式:铰接、固接都选①型。

⒀工字形柱脚连接形式:铰接、固接都选①型。

⒁连续梁连接形式:选用①型。

⒂简支梁连接形式:选用①型。

(2)画三维框架节点施工图:框架施工图的画法有两种画法,即按设计深度和加工图深度两种。这里只做到设计深度画钢结构施工图。若甲方有特殊要求,可做到加工图深度。

1)参数输入与修改:参数输入主要有长度、宽度方向施工图比例:1∶25;平面、立面布置图比例:1∶150;图纸号:2。以上这些参数可视具体情况填写。

2)画全楼节点施工图:点此菜单程序自动绘制全楼节点施工图。其内容包括:图样目录、设计总说明、柱脚锚栓布置图、柱脚节点平面布置图、各层节点平面布置图、各轴立面布置图、节点详图、标准焊接大样图、全楼材料统计表等。

3)图样查看与编辑:程序自动绘制的全楼节点施工图排版不均匀,有拥挤重叠现象,影响施工图的质量,需把程序排出的施工图一张张地调出来用移动图块或移动标注菜单进行编辑。

这里绘图只做到设计阶段,构件施工图没有画,如果甲方有特殊要求可做出构件施工图,可在其后点取构件施工图菜单画出梁、柱、支撑等构件施工图。

7.基础设计

基础设计必须是结构建模,通过内力计算以后才能进行。根据上部结构类型和该项目的地质条件,确定该工程的基础为柱下独立基础。采用PKPM结构系列软件JCCAD或盈建科基础设计软件YJK-F模块进行设计、计算和绘图。

(1)地质资料:地质资料是场地地基状况的描述,是基础设计的重要信息,是地基承载能力和沉降计算的必要数据。由于此建筑是多层钢框架结构,采用独立基础,可以不必输入地质资料。

(2)基础人机交互输入:点取“基础人机交互输入”后,程序提示是读取已有数据还是重新输入数据。由于是第一次输入,则点取“重新输入数据”。

1)参数输入

地基承载力计算参数。地基承载力特征值为180kPa,基础埋置深度为室外地坪下1.2m。

②基础设计参数:室外自然地坪标高为-0.75m,基础归并系数为0.2,混凝土强度为C25,结构重要性系数为1,结构荷载作用点标高为-1.2m。

2)荷载输入

①荷载参数:这里用的是隐含值,未修改。

②附加荷载:这个工程的附加荷载是指底层填充墙重量作用在独基上的节点荷载p=gl=10×7.2kN=72kN。近似按各柱相等输入。

③读取荷载:这里读取的是SATWE荷载。

3)柱下独基:柱下独基可用自动生成和人工布置两种,这里用自动生成。包括独基形式:阶形现浇,独基的最小高度600mm,基底标高-1.75m,基底长宽比1,基底钢筋2级。填完后回车,独立基础就自动生成了。

(3)基础施工图

1)绘图参数:平面图比例:1∶100;大样图比例:1∶30。

2)绘制基础平面图:输完参数后确认回车,自动显示出基础平面图。包括:①标注轴线;②标注字符;③标注尺寸;④基础详图;⑤画地下防水板及电梯井坑详图等;⑥插入图框

8.楼梯设计

楼梯设计是参照其他工程楼梯施工图绘制的。读者也可以利用其他软件或平法绘制。

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