精品資料（2021-2022年收藏）結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)知識..

1、結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎(chǔ)知識建筑結(jié)構(gòu)的一般概念1、建筑結(jié)構(gòu)是指建筑物中由若干個基本構(gòu)件按照一定組成規(guī)則、通過正確的連接方式所組成的能夠承受并傳遞各種作用的空間受力體系（又稱骨架）。2、房屋結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件主要有板、梁、墻、柱、基礎(chǔ)等。二、結(jié)構(gòu)的分類1、按所用材料分類：混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)2、按承重體系分類：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)3、按施工方法分類：現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、裝配整體結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)設(shè)計基本步驟、方法及相關(guān)概念一、常用規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范混凝土設(shè)計規(guī)范建筑抗震設(shè)計規(guī)范建筑地基設(shè)計規(guī)范高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程巖土工程勘察規(guī)

2、范二、基本資料及信息1建筑需求：建筑外觀、平面布局及使用功能要求，建筑重要性。需要相應(yīng)階段的建筑圖紙、審批文件。2使用荷載：一般民用建筑可查看可在規(guī)范，普通住宅、辦公室為2.0kN/m2,陽臺2.5kN/m2；電梯機房等效8kN/m2；消防車等效20kN/m2。工業(yè)廠房需要業(yè)主提供文件，指定使用荷載。3風(fēng)信息：（荷載規(guī)范、高規(guī)）a.基本風(fēng)壓： 一般用50年一遇，深圳為0.75kN/,對應(yīng)風(fēng)速約120公里/小時；高度大于60米的結(jié)構(gòu)，承載力計算用100年一遇的風(fēng)壓，深圳為0.90 kN/）b.地面粗糙度：一般城市市區(qū)可選Cc.體型系數(shù)： 一般建筑取1.3d.基本周期： 簡單估算（0.1x樓層數(shù)）

3、，用于計算風(fēng)振e.其他相關(guān)概念：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，風(fēng)振系數(shù)（基本自振周期大于0.25s，高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋，考慮順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù)；橫向風(fēng)軟件沒有考慮）陣風(fēng)系數(shù)：計算圍護結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載群體效應(yīng)：群集的高層建筑，相互間距較近時，風(fēng)力相互干擾，體型系數(shù)應(yīng)增大。4地震信息：（抗震規(guī)范、高規(guī)）a.設(shè)防烈度： 按設(shè)計基本地震加速度值劃分，分為6度（0.05g）、7度（0.10g）、7度（0.15g）、8度（0.20g）、8度（0.30g）、9度（0.40g），具體取值由政府規(guī)定(可查抗規(guī)附表)，。深圳為7度（0.1g）b.設(shè)計地震分組：按震中的近、遠(yuǎn)劃分，分為第1組、第2組、第3組。深圳為第

4、1組c.場地土類別：按土層等效剪切波速和土層厚度劃分，分、四類，大部分為類。由地質(zhì)勘探部門提供。可以理解為類場地土最結(jié)實，最差。d.其他抗震相關(guān)概念：抗震設(shè)防三水準(zhǔn)：小震不壞、中震可修、大震不倒?？拐鹪O(shè)計二階段：第一階段設(shè)計為承載力設(shè)計：用小震動參數(shù)、結(jié)構(gòu)按彈性計算，用分項系數(shù)組合進行構(gòu)件截面承載力驗算，通過概念設(shè)計及抗震構(gòu)造滿足大震不倒。第二階段為彈塑性變形驗算。大部分建筑可只進行第一階段設(shè)計?？拐鹪O(shè)防分類：按建筑重要性劃分，分為甲、乙、丙、丁四類，具體規(guī)定見建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)。甲類最重要，丁類為次要建筑，大部分為丙類。設(shè)計基本地震加速度：50年設(shè)計基準(zhǔn)期超越概率10的地震加速度設(shè)計取值。

5、地震作用計算方法：底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜、彈性動力時程分析、彈塑性動力時程分析。結(jié)構(gòu)阻尼比：混凝土結(jié)構(gòu)0.05,鋼結(jié)構(gòu)0.02重力荷載代表值：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值×組合系數(shù)，組合系數(shù)軟件默認(rèn)取0.5，對于庫房應(yīng)取0.8、可變荷載按實際情況計算時組合系數(shù)應(yīng)取1.0。抗震等級：根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度（室外地面到主要屋面板）確認(rèn)，確認(rèn)烈度時還要考慮抗震設(shè)防分類及場地土類別。構(gòu)件設(shè)計原則：強柱弱梁、強剪弱彎。5地質(zhì)勘察報告：由結(jié)構(gòu)設(shè)計人員根據(jù)工程具體情況提出勘察要求，甲方委托勘察單位進行勘察，勘察單位提交勘察報告。一般包括一下內(nèi)容:勘察目的、任務(wù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；擬建工

6、程概況；勘察方法和勘察工作布置；場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性；各項巖土性質(zhì)指標(biāo)，巖土的強度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力的建議值；地下水的埋藏情況、類型、水位及其變化；土和水對建筑材料的腐蝕性；場地穩(wěn)定性、不良地質(zhì)評價；基礎(chǔ)形式推薦；圖表：勘察點平面布置圖、土層剖面圖、探孔柱狀圖、巖層等高線等。深圳地區(qū)巖土分布情況：填土、花崗巖殘積土、強風(fēng)化巖、中風(fēng)化巖、微風(fēng)化巖。一般花崗巖殘積土可作為天然地基的持力層，承載力200kPa多。三、結(jié)構(gòu)選型根據(jù)建筑高度、建筑需求、經(jīng)濟等確定。1. 單層廠房以前均采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在大都采用輕型門式鋼架2. 多層采用鋼筋混凝土框架架構(gòu)、磚

7、混結(jié)構(gòu)，廣東地區(qū)基本不用磚混結(jié)構(gòu)，住宅多采用異型柱框架結(jié)構(gòu)3大跨度結(jié)構(gòu)考慮預(yù)應(yīng)力、網(wǎng)殼4. 普通高層采用鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。5. 超高層（100米以上）采用型鋼混凝土、鋼混凝土的框剪結(jié)構(gòu)，或框筒、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)。四、結(jié)構(gòu)布置1.平面布置：確定柱、剪力墻的位置a.平面布置宜規(guī)則、對稱，并應(yīng)具有良好的整體性不規(guī)則類型定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則:樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則:結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓

8、板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層b平面長度太長或樓層高度相差太大，要進行分縫或設(shè)置后澆帶。2. 豎向布置：建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架、厚板等）向下傳遞樓層承載力突變:抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪

9、承載力小于相鄰上一樓層的)80%五、構(gòu)件截面估算1柱截面估算a柱豎向軸力估算N=nAq n-柱承受樓層數(shù) A-柱子從屬面積 q-豎向面荷載，可按下面估算框架結(jié)構(gòu)： 12-16（輕質(zhì)磚）、14-18（粘土磚） 框剪結(jié)構(gòu)： 15-18（輕質(zhì)磚）、17-20（粘土磚） 筒體、剪力墻結(jié)構(gòu)：18-22 一般集體宿舍、普通住宅取大值，辦公取小值。廠房另行考慮b柱軸力調(diào)整（考慮水平荷載）Nc = N -中柱1、邊柱1.1、角柱1.2 -地震水平力作用對柱軸力的放大系數(shù) 七度抗震：=1.05、八度抗震：=1.10 c柱截面面積估算AcNc/(a*fc) a-軸壓比一級0.7、二級0.8、三級0.9，短柱減0.

10、05 fc-砼軸心抗壓強度設(shè)計值 Nc-估算柱軸力設(shè)計值 d柱截面寬高bxh根據(jù)受彎確定，中柱可按各向軸跨比估算，通常h/b<42梁截面估算a. 主梁（bxh）：梁高h(yuǎn) 取1/8至1/12的梁跨；b. 懸挑梁（bxh）： 1/6的梁跨；c. 次梁（bxh）： 1/12至1/18的梁跨；h/b=23.3板截面估算a. 單向板：板厚 取1/30的板跨；a. 雙向板：板厚 取1/30至1/40的板跨；c. 懸挑板： 1/10板跨；六、豎向恒載計算1樓面荷載（kN/m2）a.混凝土板厚（米）X 25KN/M3 （100mm,1x0.1x25=2.5KN/M2）b.板面（砂漿、瓷磚/木板/等）、板

11、下吊頂。通常樓面可按1kN/m2考慮，屋面可按23kN/m2考慮。c.板上隔墻：按實際荷載折算，一般輕質(zhì)隔板可按1kN/m2考慮，輕質(zhì)砌體23kN/m2考慮2梁（剪力墻）上隔墻荷載（kN/m）a.墻厚（米）X 容重 X 高度：粘土磚18kN/m3，水泥空心磚10kN/m3，粉煤灰輕渣空心砌塊78kN/m3，加氣混凝土砌塊5.5kN/m3。b.墻面裝飾厚度（雙面）X 容重 X 高度墻面裝飾層厚單面通常為0.02m，混合砂漿容重17kN/m3。c.門窗洞口扣去洞口部分墻體荷載，加上門窗自重。梁墻上荷載可取等效均布荷載。3墻柱梁表面裝飾荷載通常將混凝土容重取大一點（28 kN/m3）來考慮，不再另外

12、計算。七、結(jié)構(gòu)計算（上部結(jié)構(gòu)）根據(jù)使用的軟件不同，具體方法步驟不同，先掌握我們PKPM的PMCAD、SATWE及JCCAD（一）建模詳見PKPM建模常見問題及處理建議、PMCAD使用手冊（二）計算參數(shù)詳見SATWE使用手冊（三）軟件運算（四）計算書1.結(jié)構(gòu)平面布置簡圖（SATWE“接PM生成數(shù)據(jù)”圖形檢查）2荷載平面布置簡圖（PMCAD平面荷載顯示校核）3基本參數(shù)等wmass.out4位移wdisp.out5地震wzq.out6各層配筋簡圖7各層梁裂縫、撓度平面簡圖（梁平法施工圖）8各層板配筋面積簡圖（PMCAD畫結(jié)構(gòu)平面圖）七、結(jié)果分析（SATWE計算結(jié)果）（一）原始輸入數(shù)據(jù)檢查（wmass

13、.out）1.檢查各參數(shù)是否正確。2檢查質(zhì)量（荷載）a.檢查各樓層單位面積質(zhì)量（1×恒折減系數(shù)X活），與“PMCAD荷載校核”對比，避免荷載丟失。b.檢查 “PMCAD荷載校核”各樓層單位面積荷載（1.2×恒1.4×活），與經(jīng)驗值對比，判斷荷載是否合理。（二）結(jié)構(gòu)整體分析1.水平位移控制（wdisp.out）a.層間位移角（不考慮偶然偏心）限制：框架結(jié)構(gòu) 1/550框架剪力墻、框架核心筒、板柱剪力墻 1/800筒中筒、剪力墻 1/1000框支層 1/1000多、高層鋼結(jié)構(gòu) 1/300b.位移比（考慮偶然偏心）限制：最大位移（層間位移）與平均位移（平均層間位移）之比

14、：A級高度建筑（普通多高層屬于此類）：不宜大于1.5 (抗震規(guī)范)不宜大于1.2，不應(yīng)大于1.5(高規(guī))B級高度建筑、復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)：不宜大于1.2，不應(yīng)大于1.4(高規(guī))2.抗震控制（wzq.out）a.質(zhì)量參與系數(shù)：不少于90（高規(guī)5.1.13.2）。如果少于90，增加計算振型數(shù)。b.周期：規(guī)范沒有周期大小的控制，根據(jù)經(jīng)驗估算，判斷是否合理，如果周期太大，則說明結(jié)構(gòu)剛度太柔。c.周期比：扭轉(zhuǎn)為主第一周期與平動為主第一周期之比A級高度建筑不應(yīng)大于0.9，B級高度建筑、復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)：不應(yīng)大于0.85平動扭轉(zhuǎn)判定：根據(jù)平動、扭轉(zhuǎn)系數(shù)大小判定，如果平動系數(shù)越大，則平動所占的能量越

15、多，一般來說，當(dāng)該系數(shù)大于0.5時可認(rèn)為以該振動為主。第一周期的判定：不要想當(dāng)然認(rèn)為排在第一的就是第一周期，應(yīng)注意剔除局部振動產(chǎn)生的周期。具體可看該振型對底部剪力的貢獻(xiàn)，第一振型的貢獻(xiàn)應(yīng)是最大的。d.剪重比：該層地震作用總剪力/該層及其上部重力荷載代表值之和規(guī)范規(guī)定了最小值（詳見抗規(guī)表5.2.5，高規(guī)表3.3.13）7度基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu) 為0.016。軟件對小于最小值的會自動調(diào)整放大。3.結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則（wmass.out）（1）. 樓層側(cè)向剛度比a.普通樓層（剛度用“地震剪力/層間位移”計算）抗規(guī)3.4.2-3.4.3、高規(guī)5.1.14規(guī)定：該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小

16、于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%，該層地震剪力應(yīng)乘以1.15的放大系數(shù)。軟件會根據(jù)計算結(jié)果，自動乘以放大系數(shù)。b.首層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)（剛度用“剪切剛度”計算）高規(guī)附錄E.0.1規(guī)定：上下層剛度比宜接近1，抗震設(shè)計不應(yīng)大于2，非抗震設(shè)計不大于3。c.轉(zhuǎn)換層數(shù)大于1層結(jié)構(gòu)（剛度用“剪彎剛度”計算）高規(guī)附錄E.0.2規(guī)定：上下部等效剛度比宜接近1，抗震設(shè)計不應(yīng)大于1.3，非抗震設(shè)計不大于2。（2）樓層層間受剪承載力抗規(guī)3.4.3.2-2規(guī)定：不應(yīng)小于相鄰上一層的65。4.結(jié)構(gòu)抗傾覆驗算（wmass.out）抗傾覆彎矩/傾覆彎矩 > 15.結(jié)構(gòu)重力二階效應(yīng)（wmass.out）高規(guī)5.4.1.

17、1、5.4.1.2規(guī)定：剛重比剪力墻、框剪、筒體EJd/(H2Gi) 2.7 (i=1,n)框架結(jié)構(gòu)Di*hi/Gj20，(j=i,n)不滿足要求時，要考慮重力二階效應(yīng)。6.結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定（wmass.out）高規(guī)5.4.4規(guī)定：剛重比應(yīng)滿足一下規(guī)定剪力墻、框剪、筒體EJd/(H2Gi) 1.4 (i=1,n)框架結(jié)構(gòu)Di*hi/Gj10，(j=i,n)結(jié)構(gòu)專業(yè)與其他專業(yè)配合常遇到的問題一：建筑1：建筑專業(yè)須給出室內(nèi)最小凈高的要求，一般不得少于2.2米，注意在計算時因建筑面層產(chǎn)生的計算錯誤，地面采用地暖時一般面層為100mm，普通做法為50mm，結(jié)構(gòu)的梁高在做出初步計算后建筑最好核對一下。H-L

18、-（100/50）2200。2：樓梯凈高應(yīng)注意核對，梯梁、梯段板處的高度，需結(jié)合梯梁以及主體結(jié)構(gòu)梁、柱與樓梯平面、剖面綜合考慮；還要注意梯板厚度，建筑所畫梯板與結(jié)構(gòu)板厚往往不一致；3：注意外墻窗高度須結(jié)合結(jié)構(gòu)討論，特別注意在同一墻面有橫向線條時的情況。4：建筑細(xì)部須表達(dá)清晰，特別注意的一些部位就是：地下室層高變化結(jié)構(gòu)梁卻沒有適時變化造成門口高度不夠；風(fēng)井部位詳圖不詳細(xì)造成結(jié)構(gòu)表達(dá)不清晰；注意一些挑梁、挑板、線腳、開洞的詳細(xì)標(biāo)注。5在地下車庫設(shè)置的集水坑,不要出現(xiàn)坑體容積被結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)放腳占用的情況,集水坑內(nèi)的設(shè)備無法正常安裝。一旦遇到這種情況,應(yīng)盡量設(shè)法將集水坑的位置改動到基礎(chǔ)放腳外,如果無法實現(xiàn)

19、則只能重新選擇集水坑的位置。6：明確電梯門洞的大小，電梯廠家一般要求電梯門洞口高度2200，是指的建筑完成面至洞口梁底的尺寸。7      ±0.000 相對海拔高程、室內(nèi)外高差、室外是否要填土（涉及到基坑開挖深度，地下室露天頂板的標(biāo)高及荷重計算）。8     樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高與建筑標(biāo)高的相互關(guān)系（建筑面層荷重）。9      樓層使用功能詳細(xì)分布、樓層孔洞位置及尺寸（決定樓層結(jié)構(gòu)布置10  

20、;  地下室防水做法（防水層材料類別），地下室底板集水坑位置及尺寸。11   樓梯編號及其定位尺寸（梯板長寬度以確定樓梯的結(jié)構(gòu)型式）。12     電梯地坑深度、消防梯集水坑位置及深度（涉及基礎(chǔ)或承臺型式）。13      自動扶梯平面位置、長度、寬度、起始梯坑平面尺寸及深度（決定其支承條件和衡量樓層凈高尺寸）。14     地下室斜車道坡長，車道出入口部高度（決定坡道的支承條件，出入口

21、處是否需要做反梁）。15     電梯門旁或門頂指示燈設(shè)置位置及尺寸（決定剪力墻予留孔洞）。16  大廚房地面做法（決定結(jié)構(gòu)層降低或采用建筑找平墊高）。17  屋面坡度做法（采用結(jié)構(gòu)找坡或是建筑找坡）。18  屋面水池平面位置及尺寸（確定合理的支承條件）。19  天棚吊頂做法（全部吊頂或局部吊頂或不吊頂需做平板結(jié)構(gòu)）。20  外墻門窗口尺寸及立面做法（確定外圍梁高及窗框做法）。21外墻飾面材料（確定圍護結(jié)構(gòu)材料品種）。22  室內(nèi)間隔墻布置情況（固定的或是靈活隔斷以決定樓面等效荷載）。二：電氣1：建筑家具的布置直接影響電氣專業(yè)的設(shè)計，一旦家具進行調(diào)整須要告訴電氣專業(yè)。2：各種功能的建筑組件需要電氣專業(yè)配合時須提供給電氣專業(yè)，如：可視對講門的位置及個數(shù)，紅外感應(yīng)小便斗的設(shè)置，建筑大堂高度，門斗、雨篷