地下车库结构设计及计算实例

[摘要] 本文通过上海某楼盘地下车库的结构设计计算实例，参考了国内相应的规范和规程，并比较与分析了不同的车库顶板以及基础设计方案。

[关键词] 地下室外墙；无梁楼盖；梁板式楼盖；筏板；抗冲切；抗剪；抗浮；地基承载力

本工程为上海某楼盘独立地下车库，地下一层，上部设绿化覆土带。车库顶板采用无梁楼盖加柱帽结构，基础采用独立柱基加抗水板的做法。以下为该地下车库的设计计算分析过程：一、抗浮验算

由于本工程为一层独立地下室，因此该地下车库需要进行局部抗浮计算，取单个混凝土柱子进行验算。

水浮力 F w = w hA

其中，γ取 10KN/m 2

；h 为地下室底板标高至地下水位标高之间的距离；A 为单根柱子所属底板面积。

抗浮力∑G=（G 1+G 2+G 3+G 4）A+F 1+F 2+F 3

其中，G 1 为顶板上覆土重荷载(包括地下水自重）； G 2 为顶板自重荷载；G 3 为底板自重荷载； G 4 为底板上素砼面层荷载；F 1 为柱自重；F 2 为顶板柱帽重；F 3 为底板柱帽重。(如有底板外挑压土自重应考虑进行)

分别根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》[1]

DGJ08-11-2010（以下简称《规范》） 12.3.2 条以及《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》[2]

JGJ6-2011 的 5.5.4 条规定，满足 1.05F ≤∑G 即无须设置抗拔桩。（取 1.05 为综合考虑有关规范规定所选取的经验值）

二、地基承载力验算

以基底持力土层的抗剪强度指标计算地基承载力（考虑深度修正），并以此计算值作为本次设计的地基承载力设计值。

根据《规范》5.2.3-1 求得 f d = (1/ 2) N r r b + N q q 0 d +

N c c C d 上部荷载作用下地基净反力为 ∑ N / A = w dh 应小于 f d ，（∑N 为基本组合）则地基承载力满足要求。

三、地下室外墙计算

地下室外墙计算简图见下图，取外墙单位长度为计算单元。

0 max

首先应求出土压应力 P 1、P 2：

P 1 = K 0 (P 0 + h 1 + sat h 2 ) + w h 2 ; P 2 = P 1 + w h 3 + sat h 3

其中静止土压力系数 K = 1 - sin ，P 为地面荷载，一般取 10KN/m 2

，γ为无地下水土体重度，γ

sat

为土体饱和重度，γw 为水重度。（P 1、P 2 为设计值）

根据《建筑结构静力计算手册》[3]

关于单跨梁的内力计算内容算得最大正弯矩 M

M -

以及最大负弯矩

[4]

max 。然后根据《混凝土结构计算手册》查得 A S 。

接下来应验算外墙裂缝宽度，取正负弯矩中较大值进行验算。

根据《混凝土结构设计规范》

[5]

GB50010-2010

（以下简称《砼规范》）7.1.4-3 求得

= M q

sq 0.87h A

，其中， M q

为最大弯矩的准 0 s

永久值；

应用《砼规范》）7.1.2-4 得

= A

s ； te

应用《砼规范》）7.1.2-2 求裂缝间纵向受拉钢

筋应变不均匀系数：

应用《砼规范》）7.1.2-1 求最大裂缝宽度：

= 1.1 - 0.65

f tk

； te s

max

o s = cr E s

(1.9c s + 0.08 d

eq )；

按最不利考虑，当 z=0.87h 0 时，（z 为纵向受拉钢筋合力点至截面受压合力点的距离，且不大于 0.87h 0）x=0.26h 0；

则受弯构件表面处的最大裂缝宽度为：

s max =（h-x ）/ (h 0-x) max ，该值应小于 0.2mm 。

四、车库顶板结构选型及计算

车库顶板结构形式目前主要有传统的梁板式结构和无梁楼盖结构等。梁板式结构的优点是施工工艺较为成熟，现代地下车库空间较大，柱距也较大，采用一般梁板式结构时，由于梁截面高度大，机电管道需要在梁下通行，从而加大了对层高的要求；而无梁楼盖是一种双向受力

1 0 2

楼盖，在楼盖中不设梁，楼板与柱构成板柱结构体系，具有整体性好，建筑空间大的特点，近年来发展较为迅速。

目前根据很多已建项目可知，同样的项目梁板式结构与无梁楼盖结构形式在混凝土用量上几乎接近，而在钢筋用量上无梁楼盖结构明显较梁板式结构节省。

因此该项目车库顶板选用厚板加柱帽的结构形式，下面主要介绍该顶板的结构验算。

1.顶板配筋计算（地下水位高于地下室顶板）

通常顶板配筋须经有限元分析软件进行计算而得，这里仅介绍简单的手算复核方法。

顶板面荷载 P= P 0+ P 土- P 水= P 0+γ

土 h 1

-γw h 2 其中，

P 为地面荷载，一般取 10KN/m 2

；γ 取 10KN/m 2

；h 为地下室顶板至地面标高之间的距离；h 2

值）

满足设计计算条件有：为地下室顶板至地下水位标高的距离。（该荷载为设计

1）每个方向至少有 3 个连续跨；

2）任一区格内的长边与短边之比不大于 2；

3）同一方向上的相邻跨度的中至中跨长的变化不超过较长跨内的 1/3； 4）活荷载与静荷载之比≤3；若满足以上条件，则：

1 x 方向总弯矩设计值 M 0= 8

Pl y (l x - C )2

； y 方向总弯矩设计值 M 0= 3 8

Pl x (l y - 2 C )2

其中， l x 、l y 为两个方向的柱距；P 为顶板面荷载；C 为柱帽的计算弯矩方向的有效宽度

l x

= 1 柱上板带和跨中板带弯矩分配值（表中系数乘 M ，当 l x l y l y

≤ 1.5 时，可近似采用）

表 1

求得 M 0 后，可根据 x = h 0 (1 - 1 -

2M ) 求出相对受压区高度，然后根据 A = f bh 2

1 f c bx 求得 f 1 c 0 y

M 每米跨配筋面积；也可根据近似公式 A s =

0.9h 0 f y

求得。

然后按计算墙体相关公式计算裂缝，注意板面控制裂缝宽度为 0.2mm ，板底为 0.3mm 。 2．顶板抗冲切承载力验算

F l = ∑ N - F

其中， F l 为集中反力设计值；

∑ N = N

+ N 2 ；

（N 1 为柱距范围内上部传至顶板的荷载设 A 计值，N 2 为柱本身自重）F = PS ；（P 为上部板面荷载设计值，S = (L 1 + 2

或 (2L - H 2

)2 ）应用《砼规范》）6.5.1-1 得 F l ≤ 0.7 h f t u m h 0 ，当该式不满足，则应用《砼规范》）6.5.3-1

得 F l ≤ 1.2 f t u m h 0 并且满足该式。

然后根据要求，如配置箍筋、弯起钢筋时，则应满足（《砼规范》6.5.3-2）； F l ≤ 0.5 f t u m h 0 + 0.8 f yv A svu + 0.8 f y A sbu sin

从而求得箍筋或弯起钢筋。

五、车库底板结构选型及计算

该地下车库采用独立柱基抗水板时，可以降低地下室层高，减少基础埋深、墙高、外墙防水面积、土方及护坡、降水及抗浮费

用，以及减少了因基础反梁需回填的材料和工序。与传统采用梁板式筏基的综合比较表明，有明显的经济效益。

1.底板配筋计算（地下水位高于地下室底板）

采用独立基础加防水板的做法时，柱下独立基础承受上部结构的全部荷载，防水板仅按防

水要求设置。柱下独立基础的沉降受很多因素的影响，很难准确计算，因而其沉降引起的地基

土对防水板的附加反力也很难准确计算，所以现提供一种比较实用的近似算法。

当防水板承受的向上反力可按上部建筑自重的 10%加水浮力计算，即

N w 1

w w 1 1 2

防水板面荷载 P= P N +P 水= P N +γ

水 h

其中，P 为上部建筑自重的 10%除以防水板面积（由 D+L 读取）；γ 取 10KN/m 2

；h 为地下室底板至地下水标高之间的距离。（该荷载为设计值），然后参照顶板配筋的计算方法进行计算。

2.独立基础配筋计算

地下室采用独立基础加防水板的做法时，柱下独立基础的设计计算方法无地下室的多层框架结构相类似。独基配筋应按上部结构整体计算后输出的底层柱底组合内力的设计值中的最不利组合进行设计计算。同时为减少柱基础沉降对防水板的不利影响，在防水板下宜设一定厚度的易压缩材料，如聚苯板或松散焦渣等，而这时的独基除承受上部结构荷载及柱基自重外，还应考虑防水板自重、板面建筑装修荷载、板面使用荷载等。这里就不再展开赘述了。 3．底板抗冲切承载力验算

F l = ∑ N - PA - F w

其中， F l 为集中反力设计值；

∑ N = N

+ N 2 ；（N 1 为柱距范围内上

部传至顶板的荷载设计值，N 2 为柱本身自重）；P 为基础底面基底反力设计值；

F = 1.2 h A ；

（γ取 10KN/m 2

，h 为地下水位到底板底的距离，

A = (L 1 + A )2 2

或 (2L 2 - H 2 ) ）

应用《砼规范》）6.5.1-1 得 F l ≤ 0.7 h f t u m h 0 ，当该式不满足，则应用《砼规范》）6.5.3-1 得 F l ≤ 1.2 f t u m h 0 并且满足该式。

然后根据要求，如配置箍筋、弯起钢筋时，则应满足（《砼规范》 6.5.3-2 ）；

F l ≤ 0.5 f t u m h 0 + 0.8 f yv A svu + 0.8 f y A sbu sin ，从而求得箍筋或弯起钢筋。

小区地下车库结构设计说明

小区地下车库结构设计一章编制依据及工程概况第一节编制依据

四.主要图集、规范、规程、标准 4.1图集 4.2规范、规程、标准

国家国

五.企业管理文件

第二节工程概况一.工程总概况 1. 1.建筑概况 (1). 本工程为小区地下车库1，工程位于辽宁省东戴河新区山海同湾小区内，工程场地开阔。工程总建筑面积为9881平方米，地下1层，层高为3.6m。 (2).该工程按半地下车库进行设计，设置2个汽车坡道和5个踏步楼梯。建筑耐火等级为一级。地下防水设防等级：Ⅰ级。建筑主要结构形式：现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构。建筑结构耐久年限：3类，50年。抗震设防烈度：6 度。基础类型；独立基础。 2.结构概况： (1).本工程拟建场地地形基本平坦，场地类别Ⅰ类，场地内不存在影响整体稳定性的不良地质作用。基础根据相邻楼房的勘察报告进行设计。据相邻楼房的勘察报告，勘察范围内未见地下水，可不考虑抗浮水位。拟建场地可不考虑地震液化影响。建议的地基基础承载力：天然地基，基础持力层为②层强风化花花岗岩持力层。 (2).车库结构形式为钢筋混凝土全现浇框架剪力墙结构，基础为独立基础。建筑抗震设防类别为丙类，建筑结构安全等级为二级；所在地区抗震设防烈度为6度；设计基本地震加速度为0.05g；设计地震分组为第三组；建筑场地类别为Ⅰ类；场地标准冻深：1.10m，地面粗糙程度：B类,本工程设计使用年限为 50年，地基基础设计等级：二级。 3.现场情况： (1).现场整体地势较平坦。 (2).现场位于小区院内，现场设置两个出入口分别设于现场东北角和西南角，现场周边交通条件较为便利。 (3).现场周围属于正在建设中小区，工程建设过程中，扰民和民扰问题影响比较小。 (4).工人居住区和办公区均设在场外。 (5).施工现场电源、水源条件：现场电源及水源均从12#楼西南侧甲方给

建筑结构概念设计及案例

建筑结构概念设计及案例书名:建筑结构概念设计及案例出版社:清华大学出版社作者:罗福午出版日期:2003-12-01 简介: 本书提出建筑结构概念设计的概念、原则和思路，并介绍相关案例。“概念”部分说明结构概念设计的地位和作用、基本思路、基本做法以及设计中常用到的结构概念。“案例”部分则介绍了国内外的著名案例。目录: 前言第1章建筑结构概念设计概述 1.1 建筑结构的作用 1.2 结构概念设计的概念 1.3 概念设计在建设过程中的地位 1.4 建筑结构的基本构件类型 1.4.1 基本构件的类型 1.4.2 各种构件之间的区别与联系 1.5 建筑结构的几个基本概念 1.5.1 荷载和作用 1.5.2 结构失效和材料，结构受力和荷载

1.5.3 结构的可靠度和设计方法 1.5.4 结构的三个基本分体系 1.5.5 关于地基的基本概念 1.5.6 梁、板设计中的几个基本概念 1.5.7 梁、拱和索 1.5.8 梁柱框架 1.5.9 平面桁架（含空腹桁架）和空间架1.5.10 从对比中认识壳体结构 1.5.11 折板结构和幕结构 1.5.12 帐篷、索和充气结构 1.5.13 结构受力、变形的相对性 1.5.14 结构构件的弯曲变形示意图 1.5.15 预应力和预应力结构 1.5.16 结构抗震设计的基本概念 1.5.17 从总体概念上考虑结构设计 1.5.18 对标准、规范、规程应有的知识1.6 结构概念设计的原则第2章托罗哈结构概念设计作品案例2.1 关于E.托罗哈的评价 2.2 运动场旁有轨电车站 2.3 圆形手术教室 2.4 阿尔捷希拉集贸市场

钢结构设计计算公式及计算用表

钢结构设计计算公式及计算用表为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表1采用。钢铸件的强度设计值应按表2采用。连接的强度设计值应按表3~5采用。

产品结构设计案例

一个完整产品的结构设计过程 1.ID造型; a.ID草绘............ b.ID外形图............ c.MD外形图............ 2.建模; a.资料核对............ b.绘制一个基本形状............ c.初步拆画零部件............ 1.ID造型; 一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的，收到客户的原始资料（可以是草图，也可以是文字说明），ID即开始外形的设计；ID绘制满足客户要求的外形图方案，交客户确认，逐步修改直至客户认同；也有的公司是ID绘制几种草案，由客户选定一种，ID再在此草案基础上绘制外形图；外形图的类型，可以是2D 的工程图，含必要的投影视图；也可以是JPG彩图；不管是哪一种，一般需注名整体尺寸，至于表面工艺的要求则根据实际情况，尽量完整；外形图确定以后，接下来的工作就是结构设计工程师（以下简称MD）的了；顺便提一下，如果客户的创意比较完整，有的公司就不用ID直接用MD做外形图；如果产品对内部结构有明确的要求，有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整； MD开始启动，先是资料核对，ID给MD的资料可以是JPG彩图，MD将彩图导入PROE后描线；ID给MD的资料还可以是IGES线画图，MD将IGES线画图导入PROE后描线，这种方法精度较高;此外，如果是手机设计，还需要客户提供完整的电子方案，甚至实物；

2。建摸阶段，以我的工作方法为例，MD根据ID提供的资料，先绘制一个基本形状（我习惯用BASE作为文件名）；BASE就象大楼的基石，所有的表面元件都要以BASE 的曲面作为参考依据；所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID侧重造型，不必理会拔模角度，而MD不但要在BASE里做出拔模角度，还要清楚各个零件的装配关系，建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通，交换一下意见，以免走弯路；具体做法是先导入ID提供的文件，要尊重ID的设计意图，不能随意更改；描线，PROE是参数化的设计工具，描线的目的在于方便测量和修改；绘制曲面，曲面要和实体尽量一致，也是后续拆图的依据，可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补； BASE完成，请ID确认一下，这一步不要省略建摸阶段第二步，在BASE的基础上取面，拆画出各个零部件，拆分方式以ID的外形图为依据；面/底壳，电池门只需做初步外形，里面掏完薄壳即可；我做MP3，MP4的面/底壳壁厚取1.50mm，手机面/底壳壁厚取2.00mm，挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm，防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm；另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过，是客人担心强度一再坚持的，其实3.00mm 已经非常保险了，壁厚太厚很容易缩水，也容易产生内应力引起变形，担心强度不足完全可以通过在内部拉加强筋解决，效果远好过单一的增加壁厚；建摸阶段第三步，制作装配图，将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入，选择参考中心重合的对齐方式；放入电子方案，如LCD，LED，BATTERY，COB。。。将各个零部件引入装配图时，根据需要将有些零部件先做成一个组件，然后再把组件引入装配图时。例如做翻盖手机时，总装配图里只有两个组件，上盖是一个组件，下盖是一个组件。上盖组件里面又分为A壳组件，B壳组件和LCD组件。下盖组件里面又分为C壳组件，D壳组件，主板组件和电池组件等。还可以再往下分

3-钢结构优化分析及设计

例题3 钢框架结构分析及优化设计 1

例题钢框架结构分析及优化设计 2例题.钢框架结构分析及优化设计概要本例题通过某六层带斜撑的钢框架结构来介绍midas Gen的优化设计功能。midas Gen 提供了强度优化和位移优化两种优化方法。强度优化是指在满足相应规范的强度要求条件下，求出最小构件截面，即以结构重量为目标函数的优化功能。位移优化是针对钢框架结构，在强度优化设计前提下，增加了以侧向位移为约束条件的自动设计功能。本文主要讲述强度优化设计功能。此例题的步骤如下: 1.简介 2.建立模型并运行分析 3.设置设计条件 4.钢构件截面验算及设计 5.钢结构优化设计

例题钢框架结构分析及优化设计1.简介本例题介绍midas Gen的优化设计功能。例题模型为带斜撑的六层钢框架结构。(该例题数据仅供参考) 基本数据如下：轴网尺寸：见图2 柱:HW200x204x12/12 主梁：HM244x175x7/11 次梁：HN200x100x5.5/8 支撑：HN125x60x6/8 钢材：Q235 层高：一层 4.5m 二～六层 3.0m 设防烈度：8o（0.20g）场地：II类设计地震分组：1组地面粗糙度；A 基本风压：0.35KN/m2；荷载条件：1-5层楼面，恒荷载4.0KN/m2，活荷载2.0KN/m2； 6层屋面，恒荷载5.0KN/m2，活荷载1.0KN/m2； 1-5层最外圈主梁上线荷载4.0KN/m； 6层最外圈主梁上线荷载1.0KN/m；分析计算考虑双向风荷载，用反应谱分析法来计算双向地震作用 3

例题钢框架结构分析及优化设计 4图1分析模型图2结构平面图

地下车库的结构设计

地下车库的结构设计在普通地下车库设计中,合理选取结构类型和符合实际的计算模型是合理设计和准确计算的前提;合理设计地基基础是结构安全经济的重要指标;防渗漏防开裂技术则是保证建筑物正常使用的重要措施。本文就以上问题进行了探讨,供结构设计者参考。【关键词】地下车库;独立柱基; 防水板;裂缝控制 1. 前言目前,城市建设特别是住宅小区的建设中,地下车库越来越多,在地下车库设计中,如何使结构设计更科学、合理,如何采用新技术显得尤为重要和迫切。 2. 结构布置与计算 2.1 柱网、梁板体系的合理布局。目前,车库顶板常用的结构型式有无梁楼盖,无粘结预应力无梁楼盖、双向密肋及预应力双向密肋楼盖、主次梁楼盖等。当为方形柱网或接近方形柱网时,可采用前四种楼盖,各种楼盖的经济跨度如下:普通钢筋混凝土无梁楼盖为4.5m~7.2m;无粘结预应力无梁楼盖为7.2m~10.5m;普通双向密肋楼盖为9m~12m;预应力双向密肋楼盖为12m~21m。当为矩形柱网时,以短跨为主梁,长跨为次梁,且短跨与长跨比小于0.75比较经济,一般常用的主次梁跨度比为0.65~0.70,这样主次梁截面高度能协调一致,做到梁底平齐,从而能保证楼盖得结构高度最小。注意这里所说的双向密肋不是指与柱连接的都是大截面尺寸的“框架梁”开间内为井字梁的传统的结构型式,而是将柱顶网格填实成与梁同高的实心板,这样柱上实心板带承担大部分荷载,并直接将荷载传给柱子,而且实心板能有效地加大这些梁的刚度。另外能提供更大的空间高度和最大限度的减小板厚。 2.2 挡土墙的设计与计算。地下车库的外墙应按挡土墙进行设计。挡土墙的内力与侧向土压力、水压力、垂直荷载以及边界条件有关。当垂直荷载较大时,垂直荷载作用引起的挡土墙内力将占很大比重,垂直荷载不可忽略,不能只考虑水平荷载,这时如要取得较精确的内力,应取封闭刚架结构模型来分析。当垂直荷载较小时,可以根据边界条件作简化计算,支承条件应按相对刚度比而定。有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、而外墙的水平分布筋则偏于保守。只有垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大时,外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。挡土墙

钢结构18m梯形屋架设计实例

钢结构课程设计任务书一、题目某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。 2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载（1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的 =0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷基本雪压标准值为S 载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为 0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附图

(a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值二、设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直

支撑和系杆，见下图。因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号（a）上弦横向水平支撑布置图（b）屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2剖面图 2.荷载计算三毡四油防水层0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层0.7kN/m2 保温层0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载0.7kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。风荷载对屋面为吸力，重

车库结构设计

【导读】本文针对地下车库结构设计中的常见问题进行了分析和总结，并对此类问题提出了一些看法，可供设计者参考。一．引言：近年来，在大中城市的住宅小区设计中，根据有关规划的要求，车库经常是必备的项目，而为满足园林绿化的需要，车库经常设计成地下车库，车库顶板上往往回填2～3米覆土，车库的结构型式为框架结构，柱网一般为8×8m，而且是顶板采用无梁楼盖，基础底板一般采用筏板基础（有梁或无梁），也常采用独立基础加防水板做法，这需要根据工程的实际情况通过进行经济性比较后加以确定。总的说来，符合下列条件之一时，可优先考虑独立柱基加防水板方案：1、地下车库与高层建筑整体相连，为调整高层与车库沉降差而有意加大车库沉降量时；2、地下水位较低，无需在底板上增加压重，就能满足抗浮要求，且地基承载力较高时；3、在仅有防水要求而无水浮力作用的地下室。独立柱基加防水板的做法见图1。根据笔者近年来的设计实践，发现在结构设计中经常使设计人员感到困惑的主要是以下几类问题：1. 地基承载力的确定。2. 挡土外墙的基础型式。3. 防水板的内力计算。4. 挡土外墙内力计算。本文结合笔者自身的设计实践，就以上几类问题谈谈自己的看法。图1：独立柱基加防水板示意图二．地下车库设计中的常见问题分析 (一) 地基承载力修正深度根据文［1］的规定，建筑物地基承载力应进行深宽修正： fa＝fka＋ηbγ(b－3)＋ηdγo(D－1.5) (1) 式中：fa--修正后地基承载力标准值 fka--修正前地基承载力标准值 D--基础埋置深度其余参数的物理意义详见文［1］。在确定地基承载力参数的过程中，最让设计者把握不定的是埋置深度D，事实上，这在文［1］中早有规定，那就是对于采用无梁楼盖之满堂基础，其埋置深度从室外地坪算起，即D＝D1。但当采用独立柱基加防水板时，则应按下列规定取值：1）外墙基础埋置深度：D ＝(D1＋D2)/2。2）内柱基础：一般第四纪沉积土：D＝(3D1＋D2)/4；新近沉积土及人工填土：D=D1。式中D1、D2分别为从室外地面和地下室地面起算时的基础埋置深度。需要特别指出的是：在北京地区，当车库基础与主体高层建筑之基础整体相连，为使车库沉降量不致过小，应尽量提高车库地基土的计算承载力，此时，基础埋置深度不分内、外墙（柱），一般取：D＝(D1＋D2)/2，详见文［2］。一旦确定了D值，修正后的地基承载力也就不难计算了。（二）挡土外墙基础型式的确定

钢结构设计实例含计算过程

设计资料北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。一、选择钢材和焊条根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。二、屋架形式及尺寸无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。＝L-300＝20700mm，屋架计算跨度为L ＝1990mm，端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm，屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。屋架杆件几何长度（单位：mm）三、屋盖支撑布置根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。

钢筋混凝土结构设计案例

案例一：单块板设计（简支板）一．建筑设计 10kN

二．结构设计 1.选材料：混凝土：C20， 26.9mm N f c = 钢材：Ⅰ级 ()φ，2210mm N f y = 2．荷载计算 ①恒荷载： m kN A g k 5.42515.02.1=??=?=钢筋混凝土γ m kN g g k G 73.45.405.1=?=?=γ ②活荷载：23m kN q k =面 m kN b q q k k 6.32.13=?=?=面 m kN q q k Q 32.46.32.1=?==γ 3．内力计算，画内力图计算简图.

Q 图（kN ） M 图（m kN ?） ()()m kN Ql l q g kN Q l q g ?=?+?=++=M =+?=++= 43.2143158305.94808.212152305.92222max max ν 启闭门力知：kN G 10= kN G Q d 15105.1=?==γ 4．配筋计算，画配筋图，钢筋表受弯构件公式：??? ? ?-≤=20max χχχh f b KM f A f b c y s c 拟定：mm a h h mm a s s 12525150250=-=-==， 1429.06 .912512001043.212.126 20max =????==c s f bh KM α )(522.085.01549.01429.0211211不超筋破坏=<=?--=--=b s ξαξ 2003.10622106.936.19120036.191251549.0mm f f b A mm h y c s =??===?==χξχ 选钢筋：（查表）147φ)%50~%10,1077(2可抛大mm A s = 验算含钢量：%100125 12001077%1000??=?=bh A s ρ

【结构设计】地下室结构设计要点和易错总结

地下室结构设计要点和易错总结 1、暗梁当楼面梁使用. 这是最常见的错误.暗梁之所以不能当楼面梁是因为其刚度不够,荷载不能按自己设想的方式传递,即楼面荷载-板-暗梁-柱的传递方式几乎是不可能的.这样将大大低估板的内力.根据内力按最短距离传递的原则,用暗梁代替梁只有在板受集中力时, 在集中力处沿板的最短方向（双向板沿两个垂直方向）设置暗梁,可以认为集中力由暗梁承受以满足抗弯强度和裂缝要求,此时板的计算跨度绝对不能按支承于暗梁来考虑.但很多时候,这种做法也没有必要,直接加大板的受力钢筋即可,除非因抗剪（冲切）需要箍筋而使用暗梁. 2、与上一个问题相对应的是,在刚度发生较大突变（增加）处,应视为梁. 典型的问题是不同高程的板之间出现的错台,错台本身平面外刚度比较大,而板的平面外刚度较小,不管你是否愿意,板上的荷载都要传递到错台上,因此应当按梁来设计,尤其是抗剪钢筋应满足要求.地下通道、车站遇到的这种情况较多,其荷载又比较大,但大多数人对错台的处理却非常草率,这很令人担忧.

3、框架结构形成事实上的铰接. 最常见的是梁刚度比柱大的多,使柱对梁的约束作用较弱,形成事实上的铰.这样减少了超静定次数,于抗震不利,也难以形成“强柱弱梁”.日本坂神地震时,地铁车站柱的破坏相当严重,也提醒我们不能忽视这个问题. 地铁车站顶底板可看作筏板,其梁的刚度当然大于柱,但中板处不宜将梁的刚度做得较大. 另外,地下工程如通道、涵洞、地铁车站等,有时不小心也容易作成刚度较大的顶底板和刚度较小的侧墙,这样横剖面就形成铰接的四边形,两侧墙土压力相差较大时很容易失稳,也不利于抗震. 4、板墙受力钢筋置于分布钢筋的内侧. 很多人总把分布钢筋想象成类似梁的箍筋,因此配筋不小心就这样倒置.分布钢筋的作用在于固定受力钢筋位置,传递受力及防止温度收缩裂缝,它不需要象梁柱箍筋那样外包以防止钢筋受压向外鼓出,更重要的是,板墙截面高度较小,为增加有效高度发挥受力筋作用,一般情况下应当外置受力钢筋.某些特殊情况,如地下连续墙,由于施工方便原因可牺牲板有效高度,将受力钢筋内置. 5、在紧靠柱的位置框架梁上搭梁.

工程结构设计案例

工程结构设计案例讲授：周卫民案例一：单块板设计（简支板）

一．建筑设计 10kN

二．结构设计 1.选材料：混凝土：C20，2 6.9mm N f c = 钢材：Ⅰ级()φ，2210mm N f y = 2．荷载计算 ①恒荷载：m kN A g k 5.42515.02.1=??=?=钢筋混凝土γ m kN g g k G 73.45.405.1=?=?=γ ②活荷载：23m kN q k =面 m kN b q q k k 6.32.13=?=?=面 m kN q q k Q 32.46.32.1=?==γ 3．内力计算，画内力图计算简图.

Q 图（kN ） M 图（m kN ?） ()()m kN Ql l q g kN Q l q g ?=?+?=++= M =+?=++= 43.214 3158305.94808.212 152305.9222 2max max ν 启闭门力知：kN G 10= kN G Q d 15105.1=?==γ 4．配筋计算，画配筋图，钢筋表受弯构件公式： ? ?? ? ? -≤=20max χχχh f b KM f A f b c y s c 拟定：mm a h h mm a s s 12525150250=-=-==， 1429.06 .912512001043.212.126 2 0max =????==c s f bh KM α )(522.085.01549.01429.0211211不超筋破坏=<=?--=--=b s ξαξ 2 003.1062210 6.936.19120036.191251549.0mm f f b A mm h y c s =??= = =?==χξχ 选钢筋：（查表）14 7φ)%50~%10,1077(2可抛大mm A s = 验算含钢量：%100125 12001077 %1000??=?= bh A s ρ

《钢结构设计禁忌及实例》资料

《钢结构设计禁忌及实例》《钢结构设计禁忌及实例》 2010年11月02日内容简介本书依据相干规范及工程实践经验，对钢结构设计中的一些误区和禁区进行了深进分析。书中第一先容了一些工程案例作为警示，进而按规范系统逐条列出r相干设计禁忌、算例以及对规范的修改提议等内容，提出哪些题目不能那样做，而应当如何做。本书内容翔实，实用性、对照性强，可供盛大结构设计职员利用，也供相干专业施工、科研、教学职员参考。索引第1章钢结构工程违禁犯讳案例【案例1.1】吊车分袂肢柱头的疲惫拉裂【案例1.2】将门式刚架钢柱改为混凝土柱【案例1.3】在多层建筑上扩建门式刚架轻钢结构【案例1.4】过量积灰积雪【案例1.5】在吊车梁上随意施焊【案例1.6】重型平台柱头的剪切破坏【案例1.7】电机与平台共振【案例1.8】防锈油漆与防火涂料起化学反映【案例1.9】柱脚抗剪键设置不到位【案例1.10】门式刚架设计、施工、治理题目【案例1.11】钢材选择或利用不当

【案例1.12】未分清钢结构设计图与施工图的关系【案例1.13】在预应力高强度锚栓上出现焊点【案例1.14】不留意柱脚锚栓d=72mm与M72的差别【案例1.15】吊车梁轨道联接的经常损坏【案例1.16】吊车梁端上部变形引起突缘支座纵向联接题目【案例1.17】箱形吊车梁真个梁、柱节点过于刚劲【案例1.18】插进式柱脚埋深未进行计算【案例1.19】忽视施工运输安设阶段担保结构安稳和平安的临时举措【案例1.20】温度区段的不正常办理【案例1.21】梁柱节点采用栓焊并用联接的差异算法第2章选料【禁忌2.1】对建筑结构钢材根本知识缺乏了解【禁忌2.2】设计文件中对所引用的国家轨范没有所有、正确地表示【禁忌2.3】不熟悉经常用钢材的性能及特殊要求【禁忌2.4】用建筑结构用钢板按号取代Q235等钢号的钢板【禁忌2.5】对铸钢有哪些国家轨范不清楚【禁忌2.6】对钢材及联接选料要求不足明白具体【禁忌2.7】对钢结构联接要领一知半解【禁忌2.8】不了解各种焊接选料的型号、表示办法和具体用途【禁忌2.9】采用的焊接选料与母材不匹配【禁忌2.10】对钢结构紧固件联接缺乏了解【禁忌2.11】不深切理解钢材及其联接的各项强度设计值

地下车库结构设计指引201308

地下车库结构设计指引（2013年8月版） 1.设计依据建筑总图（场地标高、消防登高场地、道路布置等）；建筑地下车库的平剖面图；地上一层各单体建筑平面图；地勘资料，抗浮设计水位；人防划区及提资图；景观设计布置图（提资）等。 2.地下车库的结构方案根据柱距、层高、梁板布置、构件尺寸、抗浮、结构构造等多方面进行考虑，并结合其它专业确定结构方案。 3.车库梁板布置及构造 ?十字梁（或井字梁）、单向梁、主梁+大板、无梁楼盖、宽扁梁等。 ?柱断面确定，6度区可取400，建议取450；7度区不宜小于500；柱网较大时采用 500~550mm；应考虑主梁钢筋在柱断面内的水平锚固长度，尽量避免采用三向以上梁的节点柱，无法避免时应加大柱子断面。 ?梁断面确定，应考虑钢筋净距及排布，钢筋不宜超过两层，不应超过三层，钢筋净距及每排根数应满足构造要求；梁宽≤300，采用双肢箍，梁宽>300mm，采用四肢箍。 ?宽扁梁的构造：梁宽大于梁高且大于柱宽的梁。梁宽应不大于Min（2倍柱宽，柱宽+ 梁高），梁高不小于16d（d为柱纵筋直径）。应注意梁柱节点构造的做法和要求。不节省材料，但可降低层高。 ?无梁楼盖，柱托或柱帽构造：平面≥b+4h，柱帽高度≥h；柱托高≥h/4；参照《构造手册》。优先采用有限元空间模型的计算方法。应注意板上开洞的影响。不节省材料，但可降低层高，且施工方便。 ?梁：采用三、四级钢筋，采用小直径架立钢筋； ?板：采用较小的通长钢筋（板顶不小于0.1~0.15%），局部附加。 ?常用布置：（一般情况下按下列原则布置）

8.1x8.1或8.4x8.4，采用十字交叉次梁； 8.1x5.4（或6.0），沿短跨方向布置一道次梁；小柱网 6米左右，可不布置次梁；同一车库可根据需要采用多种梁板布置形式； ?车库顶板厚不小于250mm，楼板厚不宜小于110mm。 4.地下车库抗浮计算及措施 ?抗浮水位的取值，勘察报告应明确；抗浮设计水位应根据场地情况综合确定，必要时应与地勘部门及审图部门进行沟通。 ?覆土容重的取值，覆土容重取15~16kN/m3，浮重度取8~10 kN/m3。 ?计算方法的统一，统一按浮力概念进行计算；Gk/Fk≥1.05； Gk为结构自重及其上作用的永久荷载标准值的总和，不包括活荷载及后砌填充墙；Fk 为地下水对建筑物的浮力（不一定是作用在底板的水压力）标准值。 ?车库平面较大，考虑到局部构件的受力，一般按局部进行验算，特别是上部结构缺层、大范围楼板缺失开洞部位、层高增加及覆土厚度减小的部位。 ?在地下水作用下，基础底板构件应具有足够的强度和刚度，并应进行板底水压力作用下的抗弯、抗剪和抗冲切承载力验算。 ?抗浮措施：降低层高、配重（降板填砼做沟、加厚顶板或底板）、抗拔桩（或锚杆）、降低水位（如盲沟）、增加局部刚度和强度等。 ?地下车库的抗浮方案应和车库的结构方案一起考虑，并进行经济性分析。必要时应与甲方讨论确定，并写入施工图设计要则。 5.地下车库顶板荷载取值 ?恒载：建筑构造层（含板底抹灰、吊顶、板顶构造）、覆土（容重取18kN/m3）等。绿化按活荷载考虑，考虑常规的板底管线，统一取值5.0。景观有要求时局部特殊处理；顶板下管线集中布置时，局部可适当增加。 ?消防车荷载：按梁板布置形式根据规范要求折算取值，分构件（板、次梁、主梁）计算。双向板板跨3~6m可按35~20kn/m2内插，内插时按板块短边长。单向板板跨2~4m，可按35~25kn/m2内插；按覆土厚度折减时，折算厚度可近似取覆土实际厚度，板跨越小折减越多。 ?举例：8.1x8.1或8.4x8.4；8.1x5.4（或6.0）；小柱网 5.5~6米左右。覆土厚度1.2m。

钢结构工程案例

H 型钢钢结构节能住宅 1、体系的成果-房地产开发: ●莱钢樱花园小区 :山东省钢结构节能住宅示范工程。 ●济南艾菲尔花园:建筑面积 48000平方米,建设部认定 A 级住宅,山东省钢结构节能住宅示范试点工程,荣获第二届中国建筑钢结构金奖 (国家优质工程。 ●济南黄金时代:建筑面积 58912平方米。 ●青岛华阳慧谷:建筑面积约 40000平方米, 是青岛市和山东省首个节能 65%钢结构节能住宅社区。荣获第四届中国建筑钢结构金奖。 ●青岛莱钢大厦:位于青岛市海尔路, 啤酒城对面。建筑面积 78000平方米,是一个以五星级酒店为主,辅以高档写字楼及精品零售设施的综合性商业项目。 ●滨州中海城:建筑面积 1560000平方米,部分采用钢结构。 2、体系的成果-公共建筑 ●滨州国际会展中心工程:建筑面积 78000平方米,荣获中国建筑钢结构金奖。●青岛地丰大厦:位于青岛市经济技术开发区。总建筑面积 53000平方米,总高 92.8米。钢结构工程案例介绍 (一钢结构低层住宅案例介绍——上海碧海金沙 ?¤嘉苑项目: 位于上海奉贤区的海湾旅游度假区,占地总面积 40万平方米,建筑总面积 32万平方米,是目前国内最大的钢结构生态节能住宅小区。目前已完成一期工程 3.1万平方米。

该项目是按照《上海市生态型住宅小区技术实施细则》技术标准开发。项目技术定位:创建国家康居住宅示范工程、上海市一级生态住宅小区。 1、特点: ● 优越的地域优势其独特的地理位置形成海湾天然氧吧, 周边大学林立、交通便利、拥有丰富的自然水系资源。 ● 和谐的小区环境小区环境规划与建设中, 集成了太阳能光电利用、垃圾分类处理等多项生态新技术;建有商业街、宾馆、会所俱乐部、幼儿园;具备安全高效的物业管理● 具有“ 钢结构、绿色节能、产业化” 特点的生态住宅住宅中采用钢结构体系及筏型基础、粉煤灰加气混凝土砌块和聚苯板双重保温系统、无源湿感中央新风系统、与建筑一体化的分体式太阳能热水系统、直饮净水系统和个性化的工厂化装修等十多项生态节能住宅技术 2、结构形式项目为低层建筑, 全部采用 H 型钢钢框架结构。项目一期工程 3.1万平方米,使用热轧 H 型钢约 1100吨。项目采用钢筋混凝土现浇楼板。由于采用钢结构,自重轻,故所有建筑均采用天然地基,基础采用片筏或条型基础。 (二钢结构多层住宅案例——济南艾菲尔花园济南艾菲尔花园项目济南艾菲尔花园项目位于济南槐荫区,是建设部 1A 级住宅、 2004齐鲁名盘 50强, 并荣获 2003年度中国建筑钢结构金奖 (国家优质工程、2005山东省节能省地型建筑奖。济南艾菲尔花园总建筑面积约 4.8万平方米, 其中三幢小高层, 三幢多层住宅, 小高层住宅采用钢框架 --中心支撑结构体系,框架柱采用箱形截面,中心支撑采用圆钢管,框架梁、楼面次梁采用热轧 H 型钢;多层住宅采用纯钢框架结构体系,梁、柱采用热轧 H 型钢。用钢量为 2300吨,其中热轧 H 型钢用量为 900多吨。

钢结构课程设计参考示例

参考实例：钢结构课程设计例题－、设计资料某一单层单跨工业长房。厂房总长度为120m，柱距6m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.6kN/㎡，雪荷载标准值为0.75kN/㎡，积灰荷载标准值为0.5kN/㎡。屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235―A―F，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。二、结构形式与布置屋架形式及几何尺寸见图1所示。图1 屋架形式及几何尺寸

屋架支撑布置见图2所示。符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆）图2 屋架支撑布置图

三、荷载与内力计算 1.荷载计算荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。永久荷载标准值放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12*6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值雪荷载0.75kN/㎡积灰荷载0.50kN/㎡总计 1.25kN/㎡永久荷载设计值 1.2×3.387=4.0644 kN/㎡（由可变荷载控制）可变荷载设计值 1.4×1.25=1.75kN/㎡ 2.荷载组合设计屋架时，应考虑以下三种组合：组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载屋架上弦节点荷载P=(4.0644+1.75) ×1.5×6=52.3296 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载屋架上弦节点荷载 P=4.0644×1.5×6=36.59 kN 1 P=1.75×1.5×6=15.75 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.2+0.75×1.4) ×1.5×6=24.57 kN 4 3.内力计算本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。

地下室结构设计难点分析

地下室结构设计难点分析地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般包括结构平面设计、抗震设计、地下室抗浮、抗渗设计、外墙结构设计。 1、结构平面设计在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应

合理地设置采光通风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。 2、外墙结构设计 2.1、基础设计在进行地下室基础设计之前一定要做好工程地质的勘查工作，基础设计可以采用预应力管桩基础，为了能够满足沉降的要求，要加强岩层的承载能力，所以基于这一个要求，持力层应该要采用强风化岩和中风化岩层。 2.2、顶板设计（1）如果有的地下室顶板有设置园林景观的，覆土的厚度一定要建立在充分考虑设备管线高度和保护土层的基础上，经过全面的考虑才对顶板上园林景观覆土厚度和部分室内的覆土。（2）主楼室内个别地下室顶板的承载力应该在施工阶段进行验算，所以在楼板荷载力计算的时候应该要充分考虑施工荷载，适宜制定为5kN/m2。（3）具体的地下室顶板园林景观荷载条件除了覆土的重量，还需要结合道路和部分附属设施产生的荷载。（4）另外有的地下室首层是人防地下室，针对这一个特点，人防的地下室还要额外考虑爆动荷载的因素，人防地下室的爆动荷载比

建筑结构概念设计案例分析

题：工程概况：某教学楼位于8度烈度区，设计基本地震加速度为0.2g ；场地为II 类；总层数为10层，底层一层层高5.5m ，二层5m ，其他层为4.1m ，总高为5.5+5+8*4.1=43.3m ；整个结构为现浇，本题中不考虑风荷载作用；楼面荷载计算中，雪载、使用荷载取50%，永久荷载取100%。（三）、绘出框架平面柱网布置第二步、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级一、初估梁柱截面尺寸（1）框架梁截面尺寸：梁高h=(1/10～1/18)l=(1/10～1/18)×7200=400～720取600mm 梁宽b=(1/2～1/3)h=(1/2～1/3)×600=200～300取300mm>200mm (2)框架柱截面尺寸：600×600 为了减少构件类型，简化施工，多层房屋中柱截面沿房屋高度不宜改变。在计算中，还应注意框架柱的截面尺寸应符合规范对剪压比(0/c c c c h b f V )、剪跨比(c Vh M /=λ)、轴压比(c c c N h b f N /=μ)限值的要求，如不满足应随时调整截面尺寸，保

证柱的延性。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制，如以ω表示柱轴压比的限值，则柱截面尺寸可用如下经验公式粗略确定： ?ω3 2 10)1.0(?-= =c f GnF a A 式中；A ——柱横截面面积，m 2，取方形时边长为a ； n ——验算截面以上楼层层数； F ——验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定，m 2； f c ——混凝土轴心抗压强度设计值； ω——框架柱最大轴压比限值，一级框架取0.7，二级框架取0.8，三级框架取0.9。 φ——地震及中、边柱的相关调整系数，7度中间柱取1、边柱取1.1，8度中间柱取1.1、边柱取1.2； G ——结构单位面积的重量(竖向荷载)，根据经验估算钢筋混凝土高层建筑约为12～18kN ／m 2。 A= 18x9x54x17.4/52x1.1 =0.32m 2 14.3x(0.8-0.1)x103 故0.6X0.6的柱子符合二、材料强度等级 1、混凝土的强度等级：梁、柱和节点选用C30，其他各类构件选用C25。 2、钢筋的强度等级：纵向钢筋采用II 、III 级变形钢筋，箍筋采用I 级钢筋。三、确定计算简图、选取计算单元 1、画出水平计算简图，标注框架编号（横向为1、 2、3-----，纵向为A 、B 、C---）、框架梁编号（材料、截面和跨度相同的编同一号），确定梁的计算跨度。