柱梁板截面尺寸確定

1、一、 結(jié)構(gòu)單位面積重力荷載剪力墻結(jié)構(gòu)12層：40m以下；1314kN/，筏板厚600700mm，標(biāo)準(zhǔn)層含鋼量3040，整體55左右。18層：60m；14kN/，筏板厚800mm左右26層：80m；14.5kN/，fak=450kPa左右，筏板厚1000mm30層：14.515kN/，fak=500kPa左右，筏板厚12001300mm32層：100m；15kN/，fak=500550kPa，筏板13001500mm地下室取20kN/框架結(jié)構(gòu)：1214kN/，一般可取13kN/?？蚣艚Y(jié)構(gòu)：1315kN/，可取14kN/。核心筒結(jié)構(gòu)：1416kN/。短肢剪力墻：1012kN/。砌體結(jié)構(gòu)：22kN/

2、左右，估算條基寬度可按每層45kN/，含鋼量2327公斤。地反力估算（標(biāo)準(zhǔn)組合）：?jiǎn)挝幻娣e重力荷載×地上層數(shù)+地下室層數(shù)×20+筏板厚×25+10二、周期剪力墻結(jié)構(gòu)：0.040.08N（經(jīng)驗(yàn)值0.060.08N），N為地面以上房屋層數(shù)?？蚣艚Y(jié)構(gòu)：0.080.12N框架結(jié)構(gòu)：0.120.15N框架核心筒、外框筒：0.060.10N三、墻厚及砼強(qiáng)度26層：地下外300、內(nèi)250；地上外250、內(nèi)2003033層：外縱墻底部加強(qiáng)部位及上一層300（樓梯間段突出時(shí)250），以上250外橫墻一般250內(nèi)墻底部加強(qiáng)部位及上一層250（電梯間隔墻取200），以上200砼強(qiáng)度：C

3、35C30，初步設(shè)計(jì)時(shí)砼強(qiáng)度變化可與墻厚變化相隔一層，根據(jù)軸壓比情況可在下一層或上一層注：1.墻厚不滿足規(guī)程要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。2.對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的一字型外墻，尤其在轉(zhuǎn)角陽(yáng)臺(tái)或窗的一字型外墻，以及框剪結(jié)構(gòu)中的非筒形剪力墻和框支層的落地剪力墻厚度宜滿足規(guī)程要求，不進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算。3.為提高軸壓比、梁柱墻的剪壓比、框架或剪力墻的抗側(cè)力剛度，提高砼強(qiáng)度等級(jí)是有意義的，但隨強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高比例變小。4.受彎構(gòu)件的縱筋配筋受強(qiáng)度等級(jí)的變化影響較小。四、板厚單向板1/351/30,常用于跨度小于4m；雙向板1/401/35。3.6m及以下一般取100.,3.94.5米一般取120mm。高層大屋面板一般

4、取120地下室頂板：一般160,30層及以上180.密肋板常用于710m，肋間距500700，肋高：1/201/30井字梁常用于710m，梁格15003000，肋高：1/20普通框架、巨型框架和懸掛巨型框架。它們各自的結(jié)構(gòu)效率如何呢？怎么來衡量它們的效率呢？我們先來看普通框架的重力荷載傳遞的途徑，很簡(jiǎn)單，所有的柱子都受壓，從上到下逐層加大。1.jpg (53.31 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳藍(lán)色的數(shù)字就是柱子所承受的軸向壓力，我們把所有的這些數(shù)字加起來，結(jié)果等于多少呢？邊柱從上到下是1到9，中柱從上到下是2到18，四排柱子全加起來，結(jié)果是

5、270。我們?cè)賮砜匆幌戮扌涂蚣堋?.jpg (223.03 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳同樣，把所有的柱子的豎向軸力的數(shù)值加起來。玫紅色的巨型框架柱子其實(shí)跨越了多個(gè)樓層，所以要算做多個(gè)柱子?；蛘?，簡(jiǎn)單說，就是柱子的軸力還要乘以這根柱子的樓層數(shù)。每個(gè)小框架，邊柱從1到3，中柱從2到6，加起來等于36。一共有兩個(gè)小框架，所以再乘以2，等于72。巨型框架柱，單側(cè)為3×4+15×4+27×1=99，兩邊兩根巨型柱加起來，等于99×2=198。然后，整個(gè)結(jié)構(gòu)的豎向軸力和就是72+198。這個(gè)數(shù)等于多少呢？等于2

6、70?？?，跟上面的普通框架的數(shù)值是一樣的。我們最后看一下不差錢的懸掛巨型框架，它的數(shù)值是多少呢？我們?yōu)槭裁凑f它不差錢呢？3.jpg (50.42 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳跟上面兩個(gè)不同，這個(gè)有了拉力的存在，小框架的柱子都是受拉的。我們把拉力計(jì)作負(fù)值，這樣，上面的小框架軸力和是-36，下面的小框架軸力和是-60。巨型柱承受的還是壓力，所以是正值。單側(cè)巨型柱為12×4+27×5=183，兩邊兩根巨型柱加起來，等于183×2=366。同樣，366-36-60=270。神奇吧？雖然三個(gè)結(jié)構(gòu)形式看上去很不一樣，但是它

7、們的豎向軸力和都是270?；蛘?，換句話說，270就是這三個(gè)結(jié)構(gòu)的目的，有270這么多的力通過結(jié)構(gòu)傳遞到大地。雖然目的一樣，但是因?yàn)榻鉀Q方案的不同，所以付出的代價(jià)也不同。第一個(gè)普通框架，總軸力和等于壓力-拉力，也就是270=270-0。為了達(dá)到270這個(gè)目的，付出了270+0=270的代價(jià)。第二個(gè)巨型框架，同樣也是270=270-0，同樣也付出了270的代價(jià)。所以，它跟第一個(gè)普通框架的效率是一樣的。第三個(gè)懸掛體系，270=366-96，為了同樣的270這個(gè)目的，它付出了366+96=462的代價(jià)，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于前面兩個(gè)，所以我們說它是不差錢的結(jié)構(gòu)體系。簡(jiǎn)單理解，前兩個(gè)結(jié)構(gòu)體系里，軸力都沒有走回頭路

8、，全部都是一路向下，所以效率值最高。而第三個(gè)懸掛體系，軸力先在小框架里向上到達(dá)巨型框架，再180度掉頭，從巨型框架里向下傳遞，走了不少冤枉路，所以效率就不那么高了。換言之，同樣的起點(diǎn)，同樣的目的地，位移相同，路程越短越好。對(duì)于力的流動(dòng)，路程也就是力的大小乘以力流動(dòng)的長(zhǎng)度。這樣的衡量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于重力荷載是如此，對(duì)于側(cè)向荷載也是如此。前段時(shí)間有幸在學(xué)校聽了 SOM 的 Bill Baker 老師的一堂講座，主題就是結(jié)構(gòu)的效率。Bill Baker 舉的是下面這個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)的例子。4.jpg (11.7 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳外荷載 P 的作用

9、點(diǎn)固定，兩個(gè)支座的位置固定。在這三點(diǎn)固定的前提下，應(yīng)該如何布置這個(gè)懸臂結(jié)構(gòu)呢？什么樣的結(jié)構(gòu)效率值最高？5.jpg (23.48 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳最簡(jiǎn)單的是這種結(jié)構(gòu)，moment diagram truss。上弦受拉，拉力為根號(hào)下10，桿件長(zhǎng)度也是根號(hào)下10。下弦受壓，壓力為3，桿件長(zhǎng)度也是3。所有的拉力乘以拉力走過的路程，也就是上弦桿的拉力大小乘以上弦長(zhǎng)度，等于10。所有的壓力乘以壓力走過的路程，也就是下弦桿的壓力大小乘以下弦長(zhǎng)度，等于9。10-9等于1，這就是這個(gè)結(jié)構(gòu)的目的，把大小為1P 的力向上傳遞 1B 的長(zhǎng)度。10+9等

10、于19，這就是這個(gè)結(jié)構(gòu)的效率。6.jpg (30.13 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳我們?cè)倏匆幌逻@種 Pratt truss。所有的拉力乘以自己走過的路程等于9，所有的壓力乘以自己走過的路程等于8。9-8等于1，看，它的目的同樣也是這個(gè)1。但是它的效率呢？9+8等于17，比上面那個(gè)19已經(jīng)強(qiáng)一些了。7.jpg (29.58 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳接下來是 Warren truss。結(jié)構(gòu)的目的同樣是1，但是它的這個(gè)1等于8-7。它的效率是8+7等于15，比上面兩個(gè)的19和17都要高效

11、。8.jpg (41.97 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳最后出場(chǎng)的這個(gè)雖然看上去亂糟糟的，但卻是個(gè)效率之王。達(dá)到同樣的目的，第一個(gè)付出了19的代價(jià)，第二個(gè)17，第三個(gè)15，而它只用了13.864。也就是說，跟第一個(gè)結(jié)構(gòu)相比，第一個(gè)需要用19份材料，而它只需要13.864份材料，足足節(jié)省了27%。把我們這個(gè)懸臂桁架旋轉(zhuǎn)90度，把它給豎起來，我們就得到了一個(gè)抗側(cè)力體系。所以我們可以繼續(xù)用同樣的分析方法尋找最優(yōu)的抗側(cè)力體系。9.jpg (69.09 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳結(jié)構(gòu)的目的是抵御

12、作用在頂部的水平力，因?yàn)闆]有豎向荷載的傳遞，所以它們的目的為0，也就是它們的軸力乘以桿件長(zhǎng)度的 T-C 為0。而因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)形式不同，它們的效率值 T+C 卻各不相同。第一個(gè)最差，為了抵御這個(gè)水平力，T+C 等于18.5，也就是它需要18.5份的材料；第二個(gè)的效率值是16；而第三個(gè)相對(duì)最好，達(dá)到了13.68。拿第三個(gè)跟第一個(gè)相比，從18.5 減小到 13.68，節(jié)省了26%的材料。10.jpg (37.38 KB, 下載次數(shù): 1)下載附件 保存到相冊(cè)2013-12-17 14:36 上傳如果下次你在雜志上看到一棟高層建筑的斜撐是最右邊這個(gè)樣子的，并且設(shè)計(jì)公司是 SOM，結(jié)構(gòu)工程師是 Bill B

13、aker，你明白為什么要這個(gè)樣子了吧？在講座的最后，Bill Baker 老師說，他認(rèn)為建筑工程的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新指的應(yīng)該是這些東西，而不是給建筑加一個(gè)炫酷的表皮或者加一個(gè) funny hat。梁的裂縫計(jì)算（PKPM算法與正確的方法對(duì)比）裂縫計(jì)算一直是大家非常關(guān)注的問題。老莊結(jié)構(gòu)院每次都在說PKPM計(jì)算裂縫不準(zhǔn)確。我們就來驗(yàn)算一下吧！使用混凝土規(guī)范7.1.2進(jìn)行裂縫最大寬度的計(jì)算。選取模型中的一根梁，其荷載如下：恒荷載彎矩： 11.png (14.06 KB, 下載次數(shù): 0)下載附件 保存到相冊(cè)2014-10-20 13:11 上傳活荷載彎矩：22.png (14.81 KB, 下載次數(shù): 0)下載附件 保存到相冊(cè)2014-10-20 13:11 上傳風(fēng)荷載彎矩：33.png (9.38 KB, 下載次數(shù): 0)下載附件 保存到相冊(cè)2014-10-20 13:11 上傳PKPM配筋圖44.png (13.34 KB, 下載次數(shù): 0)下載附件 保存到相冊(cè)2014-10-20 13:11 上傳PKPM裂縫圖：55.png (15.12 KB,