结构设计中几个常见问题的探讨

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塔器设计与计算中几个常见问题的浅谈

塔器设计与计算中几个常见问题的浅谈

塔器设计与计算中几个常见问题的浅谈摘要:本文阐述了塔器设计中几个常见问题,通过对比SW6与标准算例的计算结果,分析了SW6塔器检修工况下塔顶振幅结果的来源;阐述了塔器计算中阻尼比的取值方法;讨论了裙座、地脚螺栓的选材,如何考虑环境温度,并对比了不同标准对环境温度的定义;最后通过某项目复合板技术规格书的技术要求,讨论了不锈钢复合板塔器基层名义厚度在强度计算时需要注意的问题。

关键词:裙座和地脚螺栓环境温度自振周期塔器塔顶振幅阻尼比复合板基层 SW6一、SW6计算书中的塔器“检修工况下塔顶振幅”是怎么来的?我们知道,在SW6塔器计算书中给出了两个振幅——操作工况下塔顶振幅、检修工况下塔顶振幅,乍看可能有会点困惑,“操作工况下塔顶振幅”对应的是哪个自振周期?“检修工况下塔顶振幅”又是如何计算出来的?我们以《NB/T47041-2014〈塔式容器〉释义及算例》中的“例题3”为例,用SW6软件对“例题3”进行校核,所得自振周期计算结果与算例对比见表(一)。

表(一)单位SW6算例立式容器自振周期s 3.88 3.8289(第一振型)第二振型自振周期s0.620.6109第三振型自振周期s0.220.2202临界风速(第一振m/s 3.41 3.453型)m/s21.2421.64临界风速(第二振型)设计风速m/s30.1530.12由表(一)可见两者自振周期结果十分接近,误差在可接受范围。

(因有些参数《释义及算例》未说明具体取多少,所以用SW6算的时候会存在误差)。

由于“设计风速”均大于一、二阶自振周期对应的临界风速,通过共振判别,可知应同时考虑第一振型和第二振型的振动要考虑共振。

塔顶振幅计算结果与算例对比见表(二)。

表(二)单位SW6算例操作工况下塔顶振幅mm31.3475检修工况下塔顶振幅mm53.6067检修工况下自振周期s 2.92863第一振型的横向风塔顶振幅(第一振型时取阻尼比0.01)m0.03178通过比较表(二)两者数据可以看出,SW6计算书中“操作工况下塔顶振幅”就是“第一振型振幅”,对应的是第一振型自振周期。

钢筋混凝土房屋设计结构的若干问题探讨

钢筋混凝土房屋设计结构的若干问题探讨

钢筋混凝土房屋设计结构的若干问题探讨摘要:房屋结构设计的情况直接关系到建筑整体的安全性能,对于设计人员来说进行房屋结构设计的一个最重要前提就是要科学合理地建立起结构计算模型,同时选择最合适的结构参数。

准确的结构参数在结构设计中扮演者绝对重要的角色。

笔者依据自身的设计工作经验以及心得体会,就当前房屋设计结构中存在的一些问题,从各个方面进行分析,提出一些意见建议,进而为相关从业人员做出指导。

关键词:钢筋混凝土设计结构房屋一个房屋的结构设计的质量高低对结构的安全性能有着极大的影响,如何才能建立起更加科学更加合理的结构设计模型是设计人员要解决的关键性问题。

在设计过程中合理地选择结构参数为正确分析结构提供了保障。

目前我国大部分的设计所都采用的是辅助设计软件来对房屋进行设计规划的,某些从业人员对房屋防震、抗风等方面因素认识不够深刻,对于结构设计中的相关原理了解不够,进而不能科学合理的选取计算参数的数值。

虽然我们可以很熟练地使用辅助设计软件对房屋设计进行绘图等工作,但是考虑不周全会使得设计不尽科学,并给房屋整体埋下安全隐患。

下面我们就如下几个方面进行探讨说明。

1、合理确定计算模型在面对多层房屋的框架基础埋深问题时,如埋深较大则应考虑要减小底层位移和底层柱子的设计长度,可以采取在地坪下面选择合适位置安置相应的基础拉梁来进行弥补。

但是,部分设计人员认为框架是固定在安置的基础拉梁上面的,从而按照构造来设计基础拉梁,依照中心受压来计算基础,如此的操作固然是不可取的。

我们现在来分析这个问题,首先如果按照上述构造设计基础拉梁则不能满足平衡柱脚弯矩的条件;其次在《混凝土结构设计规程》中有规定指出:框架结构底层柱的高度应取由基础顶面到一层楼盖顶面的高度,同时还有《建筑抗震设计规范》中提到的:框架柱底层的弯矩设计参数要同增大系数相乘。

由此可知,我们在设计拉梁相关结构的时候要先分析底层柱的配筋是由哪部分控制的,是基础拉梁顶面还是基础顶面上的截面。

房屋建筑设计常见问题的探讨

房屋建筑设计常见问题的探讨

房屋建筑设计常见问题的探讨摘要:本文作者就房屋建筑设计中常见的几个问题进行了探讨,希望引起广大设计人员注意。

关键词:房屋;建筑设计;常见问题;探讨abstract: in this paper, the author discusses several common problems in the building architectural design, hoping to attract the broad design personnel attention.key words : housing; architectural design; common problems; study中图分类号:tu7文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)本文提出的都是些房屋结构设计中出现的易疏忽的问题。

一旦处理不好或计算过程中未加考虑便会导致结构不合理,甚至结构不安全。

设计人员在精于结构电算分析的同时,更应注意到以上所提到的在设计过程中碰到的类似问题,使施工图的设计更完善,保证结构的安全。

1.承重柱截面高度设计过小这种情况多发生于六度抗震设防区。

一些结构设计者误认为六度设防就是不设防,图受力分析方便,他们故意把柱子的截面高度设计得过小,使梁柱的线刚度比加大,把梁简化为铰支梁,柱按轴心受压计算。

这种做法虽然易于进行结构受力分析,但却给房屋结构埋下了隐患。

因为这样做忽略了梁柱间的刚结作用,即忽略了柱的约束弯矩,加之以柱截面的配筋都较小,结构一旦受力后,柱顶抗弯强度必然不足,从而使柱子与梁底附近将会出现一条或多条水平裂缝,形成塑性铰。

这样在正常使用情况下,柱子已开始带铰工作。

这不但影响了房屋的耐久性,而且也常常引起用户的恐惧心理。

2.在框架结构设计中,只注意了横向框架的设计而忽视了纵向框架的设计现行建筑抗震设计规范要求,水平地震作用应按两个主轴方向分别计算,各方面的地震作用应由该方向的抗侧力构件来承担。

关于门框墙设计中的几个重点问题

关于门框墙设计中的几个重点问题

关于门框墙设计中的几个重点问题人防地下室结构设计中防护密闭门门框墙设计是很关键也比较繁琐的一个内容.比较常见的门框墙有下面几种:一、门框墙上挡墙荷载取值问题目前对于上挡墙及加柱一侧墙体的等效荷载取值有两种思路:一是按临空墙荷载,二是按门框墙荷载.《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005第4.5.8条规定:“作用在防空地下室出入口通道内临空墙、门框墙上的核武器爆炸空气冲击波最大压力Pc值,可按表4.5.8确定...”,可见临空墙和门框墙的冲击波最大压力是一样的,但规范对临空墙和门框墙对延性要求不一样,密闭要求越高,延性比越低,等效静荷载则越大.人防门框墙因为要安装人防门,为了保证在承受爆炸作用时门框墙能和人防门门扇共同作用,就需要更严格的控制门框墙的变形,因此要按照弹性工作阶段确定其等效荷载.当密闭门顶部增设上挡梁后,门框的支点变成了上挡梁而非上挡墙,后者的延性比可以比没有上挡梁时增大.因此,上挡墙的取值应按照有无上挡梁区分:增设上挡梁后,上挡墙的等效静荷载可以按照临空墙取值;没有上挡梁时,按照门框墙取值.二、门框墙最小尺寸不满足安装要求人防门的上、下、左、右和门前尺寸要求在标准图集(如《防空地下室防控设备选用》07FJ03)中都明确给出,这是安装尺寸的下限要求,是不能突破的.三、门框墙构造要求不满足规范要求《人民防空地下室设计规范》GB50038-2005对门框墙对最小厚度和最小配筋率提出了要求,比如“防护密闭门门框墙厚度不应小于300mm厚,密闭门门框墙截面厚度不应小于250mm 厚,防护单元隔墙上的防护密闭门门框墙截面厚度不应小于500 mm厚,同时对于防护密闭门门框墙配筋率均不应小于0.25%,并且防护密闭门门框墙受力钢筋直径不应小于12mm”.四、门框墙计算模型不合理平板门的上挡墙一般分两种情况,上挡墙高度和宽度比小于1/2时,可按上端嵌固的悬臂构件计算;当上挡墙高度和宽度比大于等于1/2时,平板门的上挡墙可在紧挨门洞的上方设置一个横向的加强梁,将其看做四边支撑的板进行计算.当遇到墙面较宽的侧墙不能按悬臂构件计算时,可在洞口边采用增设附加端柱的方法将侧墙转化为四边支撑的板计算.。

高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题

高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题

高层建筑剪力墙结构连梁设计中的问题摘要:近年来,高层建筑的不断增加,作为高层建筑的一个重要组成部分的连梁剪力墙结构,是墙的应力传递纽带的一个重要环节之间的耦合强度、刚度、延性等特性均会对剪力墙的性能产生直接影响。

本文将针对高层建筑剪力墙结构连梁的合理设计进行探讨。

关键词:高层建筑剪力墙结构连梁设计1 连梁在剪力墙结构中的作用剪力墙中的连梁通常梁高较大,跨度却相对较小,剪力墙结构在高层民用建筑中采用,连梁跨高比小于2.5,有时甚至接近1。

这种连梁的受力性能不同于垂直荷载下的深梁,在水平荷载下其与墙肢相互作用,产生的约束弯矩和剪力在梁的两端方向相反且力较大,可能会使梁产生较大的剪切变形,使之出现斜裂缝;同时,在高层建筑中,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩,也会使连梁产生内力。

在结构设计中,即使采取在连梁中部开水平缝;剪力墙洞口宽度增加;对局部内力过大的连梁进行调整;在内力和位移计算梁的刚度降低,降低连梁措施的内在力量,是使梁的截面设计依据与相关的要求非常困难。

较理想的剪力墙极限状态应是:第一次出现在某层连梁两端出现塑性铰,然后逐渐扩展,直到连梁两端壁底前塑性,塑性铰的出现,而其他部分的壁保持弹性,这样对最大限度地发挥结构抗震能力作用明显因此,在设计的剪力墙结构中,增加连梁的延展性是关键,应使其在理想的机构中满足需要,同时,有效增加墙肢底部的承载能力,并对该处的混凝土截面进行足够的约束。

2 高层建筑联肢剪力墙的破坏机理在水平剪力墙高层建筑的耦合作用下,会产生两种破坏模式,即脆性破坏(也被称为剪切破坏)和延性破坏(也称为弯曲破坏)。

常见的联肢剪力墙脆性破坏有两种情况。

一种情况是脆性破坏发生于墙肢。

墙肢由于抗剪的能力不够而发生剪切破坏,导致快速的抗剪承载力的损失,甚至导致结构的突然崩溃,这是设计时必须要加以避免的。

另一方面,即使连梁剪切破坏。

连梁发生剪切破坏会使连梁丧失对联肢剪力墙各墙肢的约束作用,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时,联肢剪力墙的各墙肢将成为单片的独立墙,这会极大地降低结构的侧向刚度,使墙肢弯矩加大。

关于建筑结构设计中存在问题

关于建筑结构设计中存在问题

关于建筑结构设计中存在问题的探讨摘要:在建筑结构的设计中,建筑质量的好坏主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量,设计中药把握工程结构可靠度的相对一致性,既要维护结构安全又要考虑其经济性。

本文探讨了建筑结构设计中存在问题。

关键词:建筑结构设计;抗震;桩基;楼层;剪力墙在建筑结构设计中要注意结构可靠度、设计计算、配筋构造等方面,特别是对抗震及结构的整体性。

如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。

但在实际设计工作中,常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错,这些差错的产生,有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视,盲目参照或套用其他的设计的结果;有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解;还有的是由于设计者的力学概念模糊,不能建立正确的计算模式,对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验,为了避免或减少类似的情况发生,确保建筑设计质量能上一个台阶,应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进:一、建筑结构设计的统一标准1.1抗震等级抗震建筑多是要求结构从强度方面予以加强,主要着重于结构的强度或刚度方面的内容;而安全等级的确定不仅仅是结构强度提高与否的问题,设计使用年限(即结构耐久性)也是其要求的主要内容,虽然“安全等级”与“设计使用年限”的确定在《建筑结构可靠度设计统一标准》中并不依据同一表格,但是其强度的提高(即重要性系数)与构造措施则是相同的。

1.2 设计使用年限与设计基准期设计使用年限是指结构或结构构件不需要进行大修即可以按其预定的使用时期进行正常服役。

设计使用年限根据建筑结构的重要性和临时性以及结构构件的替换难度划分为四个类别,即5年、25年、50年和100年。

当确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值时选用“设计基准期”为时间参数。

建筑结构可靠度设计统一标准(gb50068-2001)规定我国主要建筑结构设计规范所采用的基准期均为50年。

机械设计基础常见问题与解决方法

机械设计基础常见问题与解决方法

机械设计基础常见问题与解决方法机械设计是工程领域中重要的一环,为了确保机械产品的质量和稳定性,设计师们必须面对各种常见问题,并找到相应的解决方法。

本文将介绍几个机械设计中常见问题,并提供解决方案。

I. 材料选择材料选择是机械设计中的首要问题之一。

在机械设计中,材料的选择直接影响产品的性能和寿命。

以下是一些常见的材料选择问题和解决方案:1. 问题:如何选择合适的材料来满足产品的要求?解决方案:首先要明确产品的使用环境和工作条件。

然后,根据材料的物理性质、化学性质、力学性能等因素进行评估,选择最适合的材料。

可以进行材料强度和刚度分析,考虑材料成本和加工性能等因素。

2. 问题:如何预测和控制材料在使用过程中的疲劳寿命?解决方案:通过对材料进行疲劳试验和分析,得出材料的疲劳寿命曲线。

在设计过程中,根据产品的设计寿命和使用条件,确定材料的安全系数。

同时,合理设计产品的结构和尺寸,避免应力集中和疲劳裂纹的产生,延长材料的使用寿命。

II. 结构设计结构设计是机械设计中另一个关键问题。

一个优秀的结构设计可以提高产品的性能和可靠性。

以下是两个常见的结构设计问题和解决方案:1. 问题:如何降低产品的重量和成本,同样保持其性能和强度?解决方案:通过使用高强度、轻质材料,如碳纤维复合材料,可以有效地降低产品的重量。

在结构设计中,采用合理的优化方法,如拓扑优化、形状优化等,以提高产品的性能和强度。

2. 问题:如何预测和控制结构在使用过程中的振动和噪声?解决方案:通过有限元分析和模态分析等方法,预测结构的共振频率和模态形态,从而设计合适的减振和降噪措施。

可以采用结构优化和材料优化等方法,减小结构的振动和噪声。

III. 系统集成系统集成是机械设计中的另一难题。

在机械产品设计中,不同组件之间的相互作用和协调是至关重要的。

以下是两个常见的系统集成问题和解决方案:1. 问题:如何保证机械系统中的各个组件协调运行?解决方案:首先,需要明确各个组件之间的功能需求和接口要求。

结构设计软件应用中的几个常见问题

结构设计软件应用中的几个常见问题
ZHOU i S Hu , ONG e—fn Xu eg
近年来由于工程设计周期短 ,设计过程过于仓 促 ,规范变动较大 ,应用 中易出错 ,特别是设计人
由此可知计算基础时各层的折减系数相 同。
而程序的隐含值侧重于 “ 计算截面以上层”这
句话 。当一个 l 的 结 构 ,按 这 句话 的 理 解 ,各 0层
关 键词 :工程 设计 ;软件 应用 ;问题 中图分 类 号 :T 2 U 文献 标识 码 :B 文章编 号 :10 0 7—18 (0 6 4—0 7 —0 0 3 20 )0 03 2
S me smpe p o lms i sn h tu tr ld sg at r o i l r be n u ig t e sr cu a e in s f wae

3 地下室外墙配筋计算
有的工程地下室外墙配筋计算 中,设计人不理 解 程序 计算 结果 ,常常运 用 手算 进行 补 充 ,由此带
来 一些 问题 。手 算 中凡外 墙 带扶 壁柱 ( 或者 主体结 构框架 柱 ) 的 ,不 区别扶 壁 柱尺 寸大 小 ,一律 按 双
项 :剪 力墙 加 强 区起算 层 号 ,设 计 人 常 填 1 ,从
维普资讯
26 0 年第4 0 期
河 北 煤 炭
7 3
结 构 设 计 软 件 应 用 中 的 几 个 常 见 问题
周 晖 ,宋 雪峰
( 北华航 天工业学 院 建筑工程系 ,河北 廊坊 050 ) 600
摘 要 :对 结构 设 计软 件 P P 应用 中的几个 常见 问题 ,结合 现 行 国家规 范,进 行 剖析 ,给 出设 KM 计 时的注 意事项 及 解决 方 法。
层 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0
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结构设计中几个常见问题的探讨
摘要:本文针对结构设计中常见的几个问题进行分析并提出个
人看法,仅供大家参考、讨论。
关键词:短挑梁横向钢筋裂缝钢筋长度折减计算钢筋面积实配
钢筋面积活荷载折减
1、短挑梁结构计算
对于a<ho的短挑梁,在集中荷载作用下,其正截面抗弯承载
力容易满足要求,斜截面抗剪承载力计算按规范公式: ,此处剪
跨比入=a/ho<1.5,取入=1.5,给定梁截面尺寸和箍筋间距,算出
箍筋直径。笔者以为这种算法欠妥当。首先,由于a值小,在a范
围内布置的箍筋数量受到限制,同时斜裂缝近乎平行于箍筋,箍筋
的抗剪能力降低;其次,按混凝土结构设计规范10.8.1条规定,
当a≤ho时应按牛腿设计。所以对于a<ho的短挑梁,应按牛腿的
裂缝控制要求进行截面验算,并按牛腿构造要求在梁腰两侧及中部
均匀布置水平钢筋。
例证:某框架结构边跨柱基受相邻基础影响,拟采用挑梁处理,
将柱搁置于挑梁端部,挑梁断面400×1000mm,a=400mm,p=1140kn,
砼强度等级c25,按挑梁进行受剪截面验算: /b≤4, 满足要求,
抗剪箍筋计算: ,s=100时,采用四肢箍,箍筋直径d=12,但在a
范围内只能布置4根箍筋。如果按牛腿验算截面:
,不能满足要求。
2、梁在集中力作用下附加横向钢筋设置
砼结构设计规范10.2.13规定:位于梁下部或梁截面高度范围
的集中荷载,应全部由附加横向钢筋(箍筋、吊筋)承担,箍筋应
布置在长度s范围内(s=2h1+3b)。此规定是为了防止集中荷截影
响区下部砼脱落并弥补间接加载导致梁斜截面受剪承载力降低。在
实际工程中,有些集中力作用于梁顶面,如水箱立柱荷载、梁上托
柱等。对于该部位箍筋加密配置,有些设计人员按照砼结构设计规
范10.2.13规定,笔者认为缺乏依据。参照高层建筑砼技术规程
10.2.9条第4款规定,当梁上托柱时,该部位箍筋配置应按10.2.8
条第3款规定。
3、楼板裂缝控制
普通钢筋砼楼板在荷载作用下总会发生裂缝,但裂缝大小是设
计人员能够控制的。根据砼裂缝计算公式: 钢筋应力及等效钢筋
直径越大,裂缝宽度也越大,故楼板设计中建议使用细而密的低强
度钢筋。该公式中,砼保护层厚度c越大,裂缝也越大,但是砼保
护层越厚,结构耐久性越好。我们知道,硬化后的砼在潮湿空气中
会发生碳化,砼碳化使钢筋氧化膜破坏引起锈蚀,体积膨胀24倍,
导致四周砼顺筋胀裂,进而使钢筋锈蚀加快。从这一角度讲,加大
砼保护层厚度对控制结构裂缝的发展是有利的。
4、柱下独立基钢筋长度折减
建筑地基基础设计规范8.2.2条第5款规定:当柱下钢筋砼独
立基础的边长大于或等于2.5m时,底板受力钢筋的长度可取边长
的0.9倍,并交错布置。本规定是针对单柱基础而言。有些框架结
构个别柱距较小,在进行基础计算时发生碰撞,形成双柱基础如图
示:
该基础a=0.8m,l=4m,0.9l=3.6m,按此长度布筋,柱外侧板筋
长度不足。笔者认为,只有当柱中至基础底板外缘长度a大于或等
于1.25m时,才能按本条规范规定进行底板钢筋长度折减。
5、计算钢筋面积与实配钢筋面积
工程实践中,由pkpm软件自动生成的部份梁板实配钢筋面积往
往大于计算钢筋面积。这是因为实配钢筋面积已考虑了梁板的裂
缝、挠度等因素。我们知道,在构件截面及计算参数给定的前提下,
减少裂缝的有效途径是增加钢筋面积as,减少纵向受拉钢筋的应
力 。所以我们在编辑梁板配筋时,对构件配筋面积的调整必须慎
重,不能仅依据计算结果,同时还应考虑构件的裂缝及挠度是否满
足要求。
6、电算与人工结合配置钢筋
结构设计软件自动生成的梁、板、墙和柱配筋在一定程度上存
在着某些不合理部位。例如,有的次梁箍筋面积计算值才2mm2,按
构造要求最多配φ6@200箍筋,可自动生成的箍筋为φ10@200,配
筋偏多,类似这种情况都要人工调整;有的是软件还不具备的功能,
例如,规范统一规定梁面第一排钢筋断点为 ln,第二排为 ln,实
际上,有些梁就不需要这么长的钢筋,设计时可结合手工画材料包
络图来确定钢筋断点,用这个办法可省很多钢筋。另外,规范规定
ln为相邻跨净距,连续梁中某跨跨度较小时,该跨梁面钢筋与相邻
大跨梁面钢筋应贯通,减少钢筋断点,这些都需要人工编辑。
7、楼面活荷载折减
《建筑结构荷载规范》gb50009-2001第4.1.2条规定,对于住
宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园,在计算墙、
柱、基础时,计算截面以上各层活荷载总和可以折减,折减系数大
小与计算截面以上的层数有关。我们在设计上述房屋时,如果屋面
存在上人楼梯间,pkpm软件程序会把计算截面以上的层数增加1,
这样导致大屋面层的墙、柱活荷载折减系数由1变为0.85,其余各
层计算截面的活荷载折减系数也会相应发生变化。解决的办法是将
上人屋面的小楼梯间按集中荷载输入,或者对各层计算截面的活荷
载折减系数进行调整。
结束语:以上所述,仅为本人在实践工作中的一些体会和见解,
是否妥切,还请同行及专家们共同探讨。

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