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新手五层框架结构设计总结与反思——建模与模型调整篇

2015-09-18 09:41  来源:中国钢结构资讯网   编辑:admin  点击:次   [我要评论]

  1、构件尺寸问题总结:
  
  (1) 柱截面大小问题,
  
  对于经验丰富的工程师,看到5层框架别墅,应该会基本选个差不多的了。我则按照新手的方法,用轴压比的公式来反推柱子截面,这里有个失误是按照3级框架的0.85来算而没有先设置富余量,算出来是550,虽然这个只是参考,计算后会根据结果放大,但是在前期给了我一个潜移默化的误导信号,就是对柱子截面的估值过低,导致后面柱截面富余量不足,在建筑稍有变化,荷载稍有增加的时候,非常被动。所以,对于柱子截面,如果按照受荷面积和轴压比的公式来估算,轴压比先富余0.1左右,另外,有说法是,框架柱的截面在一般荷载情况下,5层可估为650左右,10层为800左右,中间可线性参照。
  
  初步建模时选择柱子截面太小,计算后发现轴压比超了,我选择逐步加大,当加到第一层650*650时,这个时候轴压比最大0.75。这里我有一个失误是:前期第一次算完后,再也没有注重轴压比,后期由于建筑改动,第四层荷载加大很多,由于后期变动的时候,我的梁板柱施工图已经画完,当时对于荷载的加大,一直埋头于复核配筋,修改配筋,忽略了荷载增大后轴压比的变化,而且恰恰最大轴压比达到0.85,并没有红,因此在疯狂地核对配筋,修改配筋,修改施工图后,当建筑在后期又有一点小变动时,我突然发现竟然还有轴压比超限了的,而那个时候已经很快就要出图,虽然问题不大,加大截面就搞定了,但是在各个专业都准备好出图时,要告知别的专业有变动是一件很伤的事(有时候谈的好的话一顿饭,谈不好的话一顿打。。),好在本次柱子在最后再加大对各个专业几乎无影响,皆大欢喜~这里想说的一点是,任何时候调整模型了,尤其是荷载的变动等,一定在每次调整完模型后都习惯性地看柱子轴压比等各参数(包括位移比、位移角等各参数都要再复核)。不要因为一心想着施工图都已经画好了,急于去复核配筋,修改施工图,不要跳跃步骤,既然最开始设计时 都是先建模型,然后调整好各个参数,然后画图,那么在有变动时,也要先复核好模型,各个参数都不要遗漏,然后再改图。否则,很可能做的都是无用功。
  
  (2)梁截面大小问题:
  
  这里还是直接说自己的错误和问题。初步设置的主梁截面为300*750,但是由于为了调整薄弱层,也就是调整有几层之间的刚度比,当时想当然地就把外围一圈主梁的截面给调整了,比如2层调小到700。这里不是不可以调,但是这涉及到一个问题我却忽略了,那就是:框架结构中外围一圈主梁的截面高度往往影响建筑的立面效果,因为框架结构一般窗户都开到梁底。这里要注意和建筑的协商沟通,结构是为了实现建筑,为建筑服务,所以最好不要干涉建筑的立面和美观。因此我在这个外围梁上的功夫也就成了无用功。。。
  
  第二个关于梁截面的小问题是:有一个卫生间降板450,为了做水的一个弯管,这时要注意该板四周梁的截面高度至少为450+板厚,取600。
  
  第三个就是在计算后,注意核查一下大配筋面积处梁的截面,看看钢筋能否比较方便地排下,一般不要控制在两排以内吧。可以参照下表大致估摸一下。
  
  小结:a:梁柱截面尺寸在初步建模阶段按照经验取值,其中柱子截面可按照轴压比公式反算,但是一定注意留够富余量,也即考虑后期建筑可能的变动,考虑荷载可能的增大,不要一开始卡的太接近限值;
  
  b:外围梁的截面往往影响建筑立面效果,初定和修改一定要和建筑及时沟通。
  
  c:梁柱截面在计算后的调整和优化,要注意根据轴压比、周期、位移角、位移比以及配筋等各项参数来调整。
  
  Ps:不要在进入施工图绘制阶段后就忽视了模型的各种参数如轴压比。尤其是后期建筑变动时,还是每一个步骤都做好,不要着急改图,先改好模型。
  
  2、荷载问题总结:
  
  在搞清基本的板恒载、活载以及梁上荷载还有电梯挂钩的点荷等的基础上,还有很重要的一点是:与建筑的沟通!本项目最大的返工就是因为各专业间的沟通不够彻底导致。具体情况是:别墅的第四层某个单元的房间甲方想做一个室内温室花园,在该房间做法是有500mm覆土,结构需要考虑荷载。然而,在加班熬夜画完梁板柱的施工图某个早上,却被告知该层其他相邻的几个房间也全部要考虑500mm覆土荷载。(在建筑图上只有一个房间标注了500mm覆土)惊愕之余质问建筑为何现在才提出来这点,建筑说:我也是刚知道的,刚做方案的才告诉我。。于是质问做方案的,为什么现在才提?方案的同事说:一开始就说了要考虑啊,说罢给我们打开了一个跟甲方的沟通word文档,里面讲到了第四层的做法确实如此。但是,最初方案图上乃至之前建筑施工图上确实只有一个房间是明确标着温室花园,500mm覆土,其他相邻房间都是活动房。至此,已无力吐槽被谁坑了。只能一声不吭地改完模型改完图。(这个过程中就太急于改施工图,忽视前面提到的模型参数确定。)在遭遇这样的大霹雳后我不得不思考怎样避免以后再遇到这样或者类似的返工,总结起来,就是:在与其他专业有任何交集的地方,比如建筑的房间功能跟我们的荷载有关,建筑的立面跟我们的梁高有关,楼板面层做法、电梯型号、隔墙的材料等等也与我们的荷载有关,水暖的地沟埋深与我们的基础埋深有关,等等等等,凡是跟外专业有关的地方都应该留意,与该专业认真沟通确定条件后方能进行设计。而且,有时候甚至要替其他专业操心,比如本次活动房的做法,确实是建筑和方案没有及时沟通,如果在最开始确定荷载时仔细去询问建筑各房间的做法,然后建筑再去问方案,一开始就考虑了足够荷载,也就没有了后面无谓的返工。安内必先攘外,单纯的结构设计也许并不难,难的是与各专业的沟通配合。
  
  在荷载问题中,本次我也有自认为做的好的地方。那就是把建筑常采用的面层做法的荷载找了一个统计表格,这样,不管遇到普通楼板荷载,还是卫生间厨房等,我都可以自己很快计算出荷载值,再也不用每次不确定就去问同事了~
  
  这里给自己点个赞,由于做了这个工作,这个项目的其他两栋楼,同事在输板的恒荷载时都以我的荷载为准,对于一个新人,这也算一种肯定了~有付出就有回报,别人是看得见你的用心和努力的。

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