混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計排架結(jié)構(gòu)計算機輔助設(shè)計PPT課件

1、。 已廣泛應(yīng)用于機械制造、土木工程、電子、輕工等眾多行業(yè)，成為代表與衡量一個國家科技與工業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要標(biāo)志，目前常用的排架結(jié)構(gòu)CAD是PKPM系列中PKCAD，以下著重通過一實例介紹PKCAD的實際應(yīng)用。 第1頁/共128頁 1結(jié)構(gòu)形式和桿件 本程序可計算的結(jié)構(gòu)為平面桿系的框架、復(fù)式框架、排架、框排架(某幾個跨上或某些層上作用吊車荷載的多層框架)、剪力墻、壁式框架、連續(xù)梁、拱型結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架、桁架等。一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也可求解局部或全部桿件為其他材料的平面桿系結(jié)構(gòu)(如圖3.1所示)。圖3.1 適用的結(jié)構(gòu)形式第2頁/共128頁 第3頁/共128頁 第4頁/共128頁 (2) 在排架和框

2、排架結(jié)構(gòu)計算時(此時NJJ為負值)，使用PK11.EXE計算。 柱段總根數(shù)45根，有吊車荷載的跨數(shù)7跨。 排架的跨數(shù)9跨，排架柱的柱段總數(shù)25根 第5頁/共128頁 (1) 對于規(guī)則框架，程序可對梁、柱節(jié)點自動編號，自動形成信息；對于非規(guī)則框架，需輸入節(jié)點坐標(biāo)，桿件關(guān)聯(lián)號及約束信息，柱子計算長度等?？蚺偶艿目蚣懿糠掷L施工圖時，柱梁的總根數(shù)不再包括排架柱上的柱段和與排架柱鉸接的梁。 (2) 程序可自動形成柱和梁的自重，且是否需要程序形成柱梁自重，可由計算者在總信息中給予確定。 (3) 排架柱各段的計算長度取值：排架柱在有吊車荷載作用的組合、無吊車荷載作用的組合和在垂直排架方向的軸壓驗算時均取用不

3、同的計算長度，這三種情況下，計算長度均由程序按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 500102002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中表中給出的數(shù)據(jù)自動生成(用戶給出的值不再起作用)，生成計算長度時未考慮露天吊車和棧橋柱。 第6頁/共128頁 1活載的予組合和內(nèi)力組合原則 (1) PK11程序采用每根梁作用一組活載的予組合法。 對于柱有四組活載予組合內(nèi)力： 活1：Mmax及對應(yīng)的N與V。 活2：Mmin及對應(yīng)的N與V。 活3：Nmax及對應(yīng)的M與V。 活4：Nmin及對應(yīng)的M與V。 其中，符號M為彎矩、N為軸力、V為剪力。對于梁有如 下四組予組合內(nèi)力： 活1：梁端Mmax及對應(yīng)的V。 活2：梁端Mmin及對應(yīng)的V。 活3：使梁跨

4、中為正彎矩的梁端M。 活4：使梁跨中為負彎矩的梁端M。第7頁/共128頁 (2) 程序認為以上作用在各節(jié)點、柱間、梁間活載都是相容的，程序在求解各桿件最不利組合時，各個活荷載既可以同時作用，又可以分別作用。 (3) PK11程序還可以計算任意組互相排斥的活荷載，這樣的活荷載各組之間不會同時作用，程序自動從各組中挑選出一組來作最不利布置組合。第8頁/共128頁 (2) 地震作用效應(yīng)組合 GGKQiQiiK1niSCGC QGGEKEhkhhkEVVkmwwkSCGC EEC W 第9頁/共128頁 第10頁/共128頁 內(nèi)力組合時應(yīng)考慮： 多跨吊車豎向荷載按最不利的最多兩跨考慮。 吊車水平荷載不

5、論是單跨還是多跨廠房均按吊車荷載中不利的一跨考慮。 有地震荷載組合時吊車荷載中不再考慮水平剎車力內(nèi)力組合時先進行吊車荷載的予組合。 (2) 排架柱的計算和繪圖限于矩形斷面和工字型斷面，其配筋按對稱配筋考慮。 (3) 根據(jù)國家規(guī)范GB 500092001第條，多跨吊車效應(yīng)作用時乘以折減系數(shù)，該系數(shù)由用戶輸入。 (4) 根據(jù)抗震規(guī)范，對于15m高度以下的平面排架，地震計算時應(yīng)考慮空間和扭轉(zhuǎn)影響的效應(yīng)調(diào)正系數(shù)，該系數(shù)由用戶查規(guī)范輸入。 (5) 排架柱地震計算時應(yīng)考慮吊車橋架引起的地震剪力和彎矩增大系數(shù)，該系數(shù)由用戶查規(guī)范輸入。 (6) 牛腿計算時考慮吊車水平荷載。第11頁/共128頁 1節(jié)點和桿件編

6、號 1) 桁架和非規(guī)則框架 允許節(jié)點任意編號(注意盡量采用縮小帶寬的編號)，桿件任意編號，柱、梁桿件編號分開編先編柱子后編梁。 節(jié)點編號時，可參照規(guī)則框架的編號原則，以使帶寬最小(如圖3.2所示)。圖3.2 單元及節(jié)點編號第12頁/共128頁 2) 規(guī)則框架 程序自動形成節(jié)點和桿件編號。 編號原則內(nèi)定為：當(dāng)層數(shù)跨數(shù)時，采用沿縱向Y的節(jié)點編號系統(tǒng)如圖3.3所示；當(dāng)層數(shù)跨數(shù)或跨數(shù)大于10時，采用沿橫向X的節(jié)點編號系統(tǒng)如圖3.4所示。任何情況下，柱腳都最后編號。這樣可保證規(guī)則框架在任何情況下，其總剛矩陣存儲的變帶寬最小，省內(nèi)存容量和計算時間。節(jié)點和桿件編號舉例如圖3.3和圖3.4所示，柱梁編號采用由

7、左向右，自下而上的順序。各跨跨度應(yīng)以底層柱中心為準(zhǔn)。第13頁/共128頁圖3.3 層數(shù)跨數(shù)時編號系統(tǒng)圖3.4 層數(shù)跨數(shù)時編號系統(tǒng)第14頁/共128頁 3) 排架、框排架均應(yīng)按非規(guī)則框架填表 排架柱段編號應(yīng)按自下向上，自左至右的順序，在牛腿頂處，變截面處均應(yīng)設(shè)置節(jié)點。 框排架計算柱梁編號，要將框架上的柱梁編在前面，排架柱上的柱段和與排架柱相連的兩端鉸支梁要編在后面，即：先編框架上的柱號，再編排架上的柱號，再編框架上梁號，最后編排架上梁號，這樣，在PK2繪圖時，框架繪圖不再包含排架柱部分。排架柱的繪圖由軟件PJZ完成。第15頁/共128頁2單位和邏輯符號系統(tǒng) 第16頁/共128頁圖3.5 坐標(biāo)及荷

8、載第17頁/共128頁3約束信息處理 第18頁/共128頁 本程序?qū)τ谔摋U件及兩端鉸接桿件在繪圖時一律不予畫出，對于虛桿件計算中給出超筋信息。圖3.6 節(jié)點及約束信息第19頁/共128頁4結(jié)構(gòu)計算的數(shù)據(jù)輸入文件 第20頁/共128頁 (1) 排架柱選筋根據(jù)PK11計算的鋼筋面積自動進行，在可能的情況下考慮將上下柱段的鋼筋連通。 鋼筋混凝土矩形、工形截面柱均按對稱配筋計算，分別進行框架平面內(nèi)的偏心受壓(如為偏心受拉，則按偏心受拉構(gòu)件計算)，框架平面外的軸心受壓計算。對大偏壓、小偏壓、偏拉等做出判斷并據(jù)不同情況計算配筋。 當(dāng)平面外軸壓計算配筋大于平面內(nèi)的偏壓(拉)配筋時，取軸壓配筋為該柱配筋，并在

9、輸出的配筋數(shù)字旁提示！記號。 (2) 排架柱上的箍筋，架立筋，腰筋，加固筋，箍筋加密的范圍，柱的外形(例如工形截面的模板圖)等均按照手冊建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造)和第21頁/共128頁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(冶金工業(yè)出版社出版)自動給出，在有抗震設(shè)防時(即結(jié)構(gòu)計算時作了抗震計算)均按抗震要求作了處理。 (3) 牛腿的配筋尺寸均由軟件自動計算分析給出，只須給出牛腿的挑出長度，牛腿的其他細部尺寸由軟件自動給出，牛腿縱向筋的計算根據(jù)給出的外力按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 500102002第條進行，作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計值從PK11的Tmax/2取得，水平箍筋及彎起鋼筋的計算及構(gòu)造均

10、按GB 500102002第條進行。 (4) 可作排架柱在翻身、一點起吊時的配筋計算，吊裝計算配筋大于原計算配筋時，排架柱選筋按吊裝計算結(jié)果確定。吊裝點位置由人機交互指定，亦可隨時修改。柱自重均乘以動力系數(shù)1.5。第22頁/共128頁 1框排架繪圖適用范圍 選用范圍用于工業(yè)與民用建筑中各種規(guī)則和復(fù)雜類型的框架結(jié)構(gòu)、框排架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)，梁柱整體畫圖時的規(guī)模在15層以下14跨以內(nèi)梁柱各110根以內(nèi)。 梁柱分開畫的規(guī)模在220根柱，200根梁，20層，20跨以內(nèi)。 2排架柱繪圖 (1) 單層排架的計算與排架柱的施工圖繪制。結(jié)構(gòu)計算仍由計算機軟件PK11完成，施工圖由軟件“PJZ”完成。 對于框排架

11、，結(jié)構(gòu)計算也由PK11完成，框排架的框架部分繪圖由PK2完成，框排架的排架柱繪圖由“PJZ”完成。第23頁/共128頁 用PK11計算完排架或框排架后，只須填寫一個簡單的排架繪圖補充數(shù)據(jù)文件，即可運行“PJZ”，或PK主菜單項目4繪出排架柱施工圖。 (2) 施工圖紙的版面布置及分頁均自動進行，每根排架柱布置在一張圖上，由排架柱的模板立面圖，配筋立面圖，柱與牛腿的剖面圖，鋼筋表組成。 (3) 在排架和框排架結(jié)構(gòu)計算時： 柱段總根數(shù)45根，有吊車荷載的跨數(shù)7跨。 排架的跨數(shù)9跨，排架柱的柱段總數(shù)25根。 (4) 框排架的框架部分繪施工圖時，柱梁的總根數(shù)不再包括排架柱上的柱段和與排架柱鉸接的梁。 (

12、5) 可在排梁柱的模板立面圖的下面和左、右兩側(cè)面上標(biāo)注預(yù)埋件和胡子鋼筋，用戶需作這些標(biāo)注時，只需在排架柱繪圖補充數(shù)據(jù)文件的最后部分填寫預(yù)埋件的數(shù)據(jù)。如果用戶不填寫這些預(yù)埋件數(shù)據(jù)，原繪圖軟件仍會正常運行。第24頁/共128頁3歸類合并功能 第25頁/共128頁4提供給計算人員多種方式干預(yù)梁柱鋼筋直徑與根數(shù)的選配 第26頁/共128頁5自動布置圖紙版面 第27頁/共128頁6可完成模板圖的繪制 第28頁/共128頁 第29頁/共128頁 運行EDIT軟件編輯建立一個數(shù)據(jù)文件，文件名稱任意，不能帶擴展名。 數(shù)據(jù)按行寫入。每行不超過80個字符，對數(shù)據(jù)的整型實型不作限制，數(shù)據(jù)之間用逗號隔開，數(shù)據(jù)終了，另

13、起一行用字符END表示數(shù)據(jù)結(jié)束，數(shù)據(jù)行間可插入以 C開頭的注釋行。 數(shù)據(jù)可以采用簡單的縮寫形式，即把幾個相同的連續(xù)的數(shù)據(jù)合在起書寫，如連續(xù)5個4.5寫成5(4.5)；連續(xù)10個2.3可以寫成10(2.3)，小括號之外，還可用中括號表示更上一層的重復(fù)簡寫，每一對括號皆可跨行寫。第30頁/共128頁1總信息(17個數(shù)) 第31頁/共128頁 (10) IC：柱子混凝土強度等級，C20填20，C25填25，C30填30，C40填40，以此類推。 (11) IC22：梁的混凝土強度等級，填法同柱。 (12) IG：鋼筋號，I級鋼為1，級鋼為2，級鋼為3。 (13) IA：柱梁自重計算信息，要求計算柱自

14、重填1，柱梁自重都計算填2，柱梁自重都不計算填0。 (14) KAA；基礎(chǔ)計算信息，算基礎(chǔ)填1或2，不算填0；KAA填2時，仍作基礎(chǔ)計算，但在計算基礎(chǔ)時不考慮有地震作用的組合內(nèi)力。 (15) U1：梁支座負彎矩調(diào)幅系數(shù)。 (16) U2：梁截面慣性矩增大系數(shù)。第32頁/共128頁 (17) MOD：打印輸出格式信息。 MOD0：僅輸出各柱、梁控制組合內(nèi)力與配筋。 MOD1；除MOD0內(nèi)容外，還輸出恒、活、風(fēng)，地震各單項荷載下的內(nèi)力。 MOD2：除MOD0內(nèi)容外，還輸出柱梁截面各種組合內(nèi)力。 MOD3：輸出 MOD0，MOD1，MOD2時的全部內(nèi)容。 當(dāng) MOD在以上各情況下加10，取值10，1

15、1，12或13時，程序計算結(jié)果按幅寬為80行格式打印輸出，否則，按130行格式輸出。第33頁/共128頁 排架與框排架的計算數(shù)據(jù)是在原PK11的計算數(shù)據(jù)上補充而成的。這里僅強調(diào)： (1) 總信息中第一項節(jié)點總數(shù)NJ前面加一負號。這表示計算中將要輸入吊車荷載，NJ前無負號時，排架繪圖程序無法執(zhí)行。 (2) 風(fēng)荷載數(shù)據(jù)之后，地震荷載數(shù)據(jù)之前輸入吊車荷載數(shù)據(jù)，按跨輸入。從左至右每跨輸入11個數(shù)據(jù)，當(dāng)該跨無吊車荷載時，僅在該跨輸入一個0。 第34頁/共128頁 (3) 兩端鉸接梁填表法 填B(寬)，H(高)的矩形截面，即在梁寬前加一負號，這種梁仍給出配筋。 對于兩端鉸接梁程序無論在何時都不在施工圖中畫

16、出。 按虛梁處理，即梁高為0.05 m，梁寬任意的矩形截面。 (4) 工形截面柱填法如下： 工形截面標(biāo)志2。 寬B (m)。 高H (m)。 腹板厚度BI (m)。 翼緣根部厚度HI1 (m)。 翼緣端部厚度HI2 (m)。第35頁/共128頁 (5) 排架、框排架結(jié)構(gòu)計算填表注意事項如下： 排架、框排架均應(yīng)按非規(guī)則框架填表。 排架柱段編號應(yīng)按自下而上，自左而右的順序，在牛腿頂處，變截面處均應(yīng)設(shè)置節(jié)點。 框排架計算柱梁編號時，要將框架上的柱梁編在前面，排架柱上的柱段和與排架柱相連的兩端鉸支梁要編在后面，即：先編框架上的柱號，再編排架上的柱號，然后編框架上梁號，最后編排架上梁號。這樣，在PK2繪

17、圖時，框架繪圖不再包含排架柱部分，排架柱的繪圖由軟件“PJZ”完成。 在地震計算中，程序自動形成的各節(jié)點質(zhì)量中未包含吊車吊重量，用戶可酌情在“地震計算參數(shù)”對話框中填寫附加重量的方法輸入吊車的重量，即填寫附加重量質(zhì)點數(shù)IW和各附加質(zhì)點的附加重量。第36頁/共128頁 本例題電算結(jié)果文件如下(節(jié)選)： * PK11.EXE * DATA: 9/21/2005 -總信息-節(jié)點總數(shù)=9 柱子總數(shù)=6 梁數(shù)=2是否規(guī)則框架=20600 支座約束數(shù)=3 標(biāo)準(zhǔn)截面總數(shù)=5活載計算信息=1 風(fēng)活載計算信息=1 抗震等級=5 柱砼等級=0 梁砼等級=0 梁柱主筋級別=2 梁柱箍筋級別=1 柱保護層=30 梁保

18、護層=30第37頁/共128頁 需為PK2或BK2建立一個數(shù)據(jù)文件，文件名稱應(yīng)為所畫框架名稱，被直接標(biāo)在施工圖上，名稱后不帶擴展名，文件名稱小于7個字符并大于或等于3個字符，這個名稱同時也成為施工圖的圖形名，即在AutoCAD狀態(tài)下，設(shè)計人員用這一名稱可以調(diào)出這框架的施工圖。 數(shù)據(jù)文件中輸入鋼筋的根數(shù)和直徑時，常常寫為*.*，小數(shù)點前數(shù)字為鋼筋根數(shù)，小數(shù)點后數(shù)字為鋼筋直徑(mm)，如：4.22表示4根直徑22的鋼筋。第38頁/共128頁 排架柱繪圖補充數(shù)據(jù)文件內(nèi)容如下： 1圖紙規(guī)格LDW 填1或2，1表示采用1號圖繪制，2表示采用2號圖繪制。 2各柱段鋼筋調(diào)正放大系數(shù)FDC 輸入放大系數(shù)，是設(shè)

19、計人員對計算結(jié)果加以人工干預(yù)的一種方法。 當(dāng)所有柱段均取同一放大系數(shù)時，F(xiàn)DC即為該值。 各柱放大系數(shù)不同時，F(xiàn)DC填0，然后按柱段編號順序輸入每根柱段的放大系數(shù)。 3主筋保護層 IA(米) 第39頁/共128頁4牛腿信息 第40頁/共128頁 (6) 右邊牛腿伸出長度L2 (米)。當(dāng)該柱段右邊無牛腿時，L2填0，以下710項不填。 (7) 牛腿上表皮與柱頂高差DH2 (米)。 (8) 牛腿上受的垂直力W2 (千牛)。 (9) W2下柱截面外皮的距離C2(米)，當(dāng) W2作用在柱截面以內(nèi)時，C2填0。 (10) 右牛腿上吊車梁的高度H2 (米)。 第41頁/共128頁 5排架柱軸線位置信息 按從

20、左至右的順序，輸入每一根排架柱的軸線位置EC(m)，EC指的是軸線至柱左端的距離。輸入EC的個數(shù)即排架的跨數(shù)加1，例如兩跨排架共3根排架柱，須輸入3根柱的EC值。 6柱根標(biāo)高DBG(m) DBG即結(jié)構(gòu)計算時柱底的實際標(biāo)高值，一般應(yīng)為柱與基礎(chǔ)的連接處，當(dāng)該值小于0時，不能丟掉前面的負號，程序由DBG求出各柱段標(biāo)高值。 7排架柱插入基礎(chǔ)部分的長度LZG(m) 當(dāng) LZG填0(或不填)時，程序自動按0.9H(H為底段柱截面高)并取整求出該柱插入基礎(chǔ)部分長度。第42頁/共128頁8預(yù)埋件數(shù)據(jù) 第43頁/共128頁 (2) 依次輸入各類埋件的寬BM和高HM，共填寫KMZ2個數(shù)。輸入的先后次序號即為該埋件

21、的類別號；當(dāng)埋件為胡子筋時，BM和HM的格式為： BM： 小數(shù)點前數(shù)字為胡子筋直徑，小數(shù)點后為胡子筋間距，數(shù)字前面一定要加一個負號。例如：-8.50表示胡子筋直徑8 mm，間距500 mm。 HM：胡子筋布置的起始標(biāo)高(m)。 2) 各排架柱上的埋件信息 從左至右，依次輸入每根排架柱的如下埋件信息(每一根軸線上的所有柱段算一根排 架柱)。第44頁/共128頁 (1) 該根柱上的埋件總個數(shù)NMJ，當(dāng)該排架柱上不畫埋件時，NMJ0，以下三項不填。 (2) 每塊埋件填寫如下3個數(shù)，共須填NMJ3個數(shù)。 KMJ：該埋件所屬的埋件種類號，即前第一項上埋件數(shù)據(jù)的順序號。 XMJ：該埋件的x坐標(biāo) (m)。

22、YMJ：該埋件的y坐標(biāo) (m)。 坐標(biāo)原點是柱左端與0.00標(biāo)高的交點。 當(dāng)為胡子筋時：XMJ為胡子筋伸出的長度(m)，在XMJ前加個負號，表示該胡子筋布置在柱左側(cè)，否則胡子筋布置在柱右側(cè)。 YMJ為胡子筋往上布置的終點標(biāo)高(m)(這數(shù)字和上一項HM對應(yīng))。 9用字母END表示數(shù)據(jù)結(jié)束第45頁/共128頁 從結(jié)構(gòu)計算到完成施工圖，需填寫兩個數(shù)據(jù)文件，第一個數(shù)據(jù)文件是結(jié)構(gòu)計算所需的數(shù)據(jù)文件；第二個文件是繪施工圖所需的數(shù)據(jù)文件。 操作可按主菜單進行單擊PK后，顯示框、排架CAD主菜單，如圖3.7所示，共11項。圖3.7 PK主菜單界面第46頁/共128頁 PK數(shù)據(jù)交互輸入和計算。 框架繪圖。 排架

23、柱繪圖。 連續(xù)梁繪圖。 繪制柱施工圖。 繪制梁施工圖。 繪制柱表施工圖。 繪制梁表施工圖。 框架模板圖。A 壁式框架計算。B 圖形編輯、打印及轉(zhuǎn)換。排架結(jié)構(gòu)僅執(zhí)行主菜單1, 2, 4。第47頁/共128頁1建立工作目錄及文件名 圖3.8 建立工作目錄對話框第48頁/共128頁2PK數(shù)據(jù)交互輸入和數(shù)檢 第49頁/共128頁 提取結(jié)構(gòu)計算如下簡圖(如圖3.10圖3.15所示)。 (1) 框架立面圖(KLM.T)。 (2) 恒載簡圖(D-L.T)。 (3) 活載簡圖(L-L.T)。 (4) 左風(fēng)載圖(L-W.T)。 (5) 右風(fēng)載圖(R-W.T)。 有吊車荷載時還有： (6) 吊車荷載圖(C-H.T

24、)。 每張圖右邊均有菜單，內(nèi)容為：正確、錯誤、 局部放大三項。對正確的圖形，可直接按回車、進入下一張圖。圖形不對，說明數(shù)據(jù)有毛病，程序退出，用戶需改動數(shù)據(jù)重新運行。第50頁/共128頁圖3.10 框架立面圖(KLM.T) 圖3.11 恒載簡圖(D-L.T) 第51頁/共128頁圖3.12 活載簡圖(L-L.T) 圖3.13 左風(fēng)載圖(L-W.T) 第52頁/共128頁圖3.14 右風(fēng)載圖(R-W.T) 圖3.15 吊車荷載圖(C-H.T) 第53頁/共128頁3框、排架結(jié)構(gòu)計算 圖3.16 計算結(jié)果輸出第54頁/共128頁 顯示計算結(jié)果文件。 彎矩包絡(luò)圖(M.T)。 配筋包絡(luò)圖(AS.T)。

25、軸力包絡(luò)圖(N.T)。 剪力包絡(luò)圖(V.T)。 恒載內(nèi)力圖(D.T)。 活載內(nèi)力包絡(luò)圖(L1.T)。 左風(fēng)載彎矩圖(WL.T)。 右風(fēng)載彎矩圖WR.T。A左地震彎矩圖(EL.T)。B右地震彎矩圖(ER.T)。D圖形拼接當(dāng)超過規(guī)范要求時，紅色顯示。本例的計算結(jié)果圖形如圖3.17圖3.22所示。第55頁/共128頁圖3.17 彎矩包絡(luò)圖(M.T) 圖3.18 軸力包絡(luò)圖(N.T) 第56頁/共128頁圖3.19 剪力包絡(luò)圖(V.T) 圖3.20 恒載彎矩圖(KN-M) 第57頁/共128頁圖3.21 活載彎矩包絡(luò)圖(KN-M) 圖3.22 配筋包絡(luò)圖(AS.T) 第58頁/共128頁4排架柱繪圖的

26、操作 圖3.23 繪圖數(shù)據(jù)文件名稱第59頁/共128頁本例排架柱的施工圖詳見圖3.24圖3.26所示。圖3.24 排架柱縱筋圖B柱模板圖 B柱配筋圖 圖3.25 B軸排架柱模板配筋施工圖第60頁/共128頁圖3.26 A、C軸排架柱模板配筋施工圖第61頁/共128頁第62頁/共128頁 建筑平面圖、立面圖、剖面圖如圖3.27、圖3.28、圖3.29所示。 該車間為雙跨度等高廠房，跨度均為24 m，每跨設(shè)有A5級工作制雙鉤15/3 t及5 t吊車各一臺，廠房設(shè)有天窗，軌頂標(biāo)高10.2 m。 層面：采用卷材防水屋面，做法如下： 三氈四油防水層上鋪小石子 20mm厚水泥砂漿找平層 100mm厚水泥珍

27、珠巖制品保溫層 一氈二油隔氣層 20mm厚水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板第63頁/共128頁 墻體：240mm厚清水磚墻，鋼門窗 室內(nèi)混凝土地面，室內(nèi)外高差點150mm。(4) 選用材料：混凝土C30鋼筋：采用HPB235，HRB335。圖3.27 平面圖第64頁/共128頁圖3.28 立面圖圖3.29 剖面圖第65頁/共128頁 (1) 對于規(guī)則框架，程序可對梁、柱節(jié)點自動編號，自動形成信息；對于非規(guī)則框架，需輸入節(jié)點坐標(biāo)，桿件關(guān)聯(lián)號及約束信息，柱子計算長度等。框排架的框架部分繪施工圖時，柱梁的總根數(shù)不再包括排架柱上的柱段和與排架柱鉸接的梁。 (2) 程序可自動形成柱和梁的自重，且是

28、否需要程序形成柱梁自重，可由計算者在總信息中給予確定。第66頁/共128頁構(gòu)件名稱(圖集)型號重力荷載屋面板(G410一、二)YWB-2II，YWBT-1 自重1.40 kN/m2(包括灌縫)天溝板(G410三)TGB68-1，TGB77-11.91 kN/m；2.02 kN/m天窗架(G316) CJ9-01傳至屋架重力荷載P=31 kN/支柱(G316) DJ9-01傳至屋架重力荷載P=34 kN/支柱屋架(G415)YWJA-24-2cc自重109.0 kN/m2(G415)YWJA-24-2ce(G415)YWJA-24-2ca吊車梁(GB426二)YMDL 6-8自重45.5 kN/

29、 m2軌道連接(G325) DGL-14自重0.81 kN/ m2邊柱(mm)上柱bshs=400400下柱bix=400，hix=162，bx=100，hx=800中柱(mm)上柱bshs=400600下柱bix=400，hix=162，bx=100，hx=8001結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型(見表3-2)表3-2 構(gòu)件選型第67頁/共128頁2定位軸線 第68頁/共128頁圖3.30 縱向定位軸線第69頁/共128頁3排架計算簡圖及柱的計算參數(shù) 圖3.31 排架簡圖第70頁/共128頁參 數(shù)邊 柱(A、C)中 柱(B)As(mm2)1.61052.40105Is(mm4)2.131097.20109Ax(

30、mm2)1.7751051.775105Ix(mm4)14.3810914.38109=Hs/H0.2810.281=Is/Ix0.1480.5011 (i=a,b,c)(N/mm)0.0155Ec0.08172Ec0.3220.35711 iii表3-3 柱的計算參數(shù)第71頁/共128頁4荷載計算 第72頁/共128頁圖3.32 柱的外形及截面第73頁/共128頁 為簡化計算，天溝板及相應(yīng)的構(gòu)造層的恒載取與一般屋面恒載相同的值，此外，屋架自重為109.0 kN/榀，天窗架傳來重力荷載P=34.0 kN/支柱。P1A=P1C=3.076(12+0.77)+109/2 +34.0=323.72

31、kN (0.77 m為外天溝板寬)P1B=3.07624+109.0+234.0=619.08 kNM1A=M1C=P1Al1A=323.720.05=16.186 kN/mM2A=M2C=P1Al2=323.720.20=64.74 kN/m 2) 屋面活載(如圖3.33和圖3.34所示) 施工活荷載取0.70 kN/m2P1A=0.706(12+0.77)=53.63 kNP1B=0.70612=50.40 kNM1A=P1Ae1A=53.630.05=2.68 kNmM2A=P1Ae2=53.630.2=10.73 kNmM1B=P1Be1B=50.400.2=10.08 kNm第74頁

32、/共128頁圖3.33 恒載作用圖 圖3.34 活載作用圖 第75頁/共128頁 3) 柱自重(如圖3.35和圖3.36所示)邊柱：P2A=P2C=0.400.403.8025=15.2 kNM2A=M2C=P2Ae2=15.20.2=3.04 kNmP3A=P3C=25(7.95+0.7)0.1775+(1.050.80. 4)+(0.40.350.50)+(0.3520.40/2) =49.76 kN中柱：P2B=0.400.603.8025=22.80 kNP3B=25(0.400.801.35+0.60.41.60+(7.6 5+0.7)0.1775)=57.45 kN 第76頁/共1

33、28頁圖3.35 吊車梁恒載 圖3.36 吊車梁活載 第77頁/共128頁 4) 吊車軌道連接及吊車梁自重(如圖3.37和圖3.40所示)P4A=P4C=0.816+45.5=50.36 kNP4B=50.362=100.72 kNM4A=M4C=P4Al3A=50.360.35=17.63 kNm 5) 吊車荷載(如圖3.37、圖3.38和圖3.39所示)每跨設(shè)有15/3 t及5 t吊車各一臺，主要參數(shù)見表3-4。第78頁/共128頁Q(t)吊車寬B(m)輪距K(m)Pmax(kN)Pmin(kN)G(kN)55.1504.0090.042.021.015/35.5504.40185.050

34、.074.0表3-4 吊車主要參數(shù)圖3.37 Dmax計算簡圖 第79頁/共128頁 (1) 豎向荷載： Dmax=185 kN Dmin=50.0 kN Dmax在邊柱： P4A=Dmax=307.08 kNM4A=Dmaxe3A=307.080.35=107.47 kNm P4B=Dmin=97.28 kN M4B=Dmine3B=97.080.75=72.96 kNm Dmin在邊柱： P4A=96.28 kN M4A=Dmine3A=97.280.35=34.05 kNm P4B=Dmax=307.08 kN M4B=Dmaxe3B=307.080.75=230.31 kNm1.600

35、4.450.45(1)90()307.086661.6004.45 0.45(1) 42.0 () 97.28666第80頁/共128頁第81頁/共128頁三氈四油防水層上鋪綠豆沙(0.35 kN/m2)。水泥砂漿找平層20 mm厚(0.3 kN/m2)。加氣混凝土保溫層100 mm厚(0.6 kN/m2)。冷底子油一道、熱瀝青兩道(0.05 kN/m2)。水泥砂漿找平層20 mm厚(0.3 kN/m2)。 墻體：維護墻采用240 mm厚雙面清水墻。 地面：室內(nèi)混凝土地面，室內(nèi)外高差點150 mm。 (5) 起重設(shè)備：每跨設(shè)二臺A5級軟鉤橋式吊車，吊車起重量及軌頂標(biāo)高見表3-16。第82頁/共

36、128頁(6) 選用材料：柱選用混凝土C30，縱向鋼筋HRB335，箍筋HPB235；基礎(chǔ)選用混凝土C25, 鋼筋HPB235。(7) 選用結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重： 屋面板G410-1(1.4 kN/m2,包括灌縫)；天溝板G410-3 (2.0 kN/m2)；天窗架G316(32 kN/支柱)；屋架G415(110 kN/榀)；吊車梁CG426(46 kN/榀)；軌道連接G325(0.81 kN/m)。第83頁/共128頁2. 設(shè)計任務(wù) 第84頁/共128頁圖3.49 平面圖圖3.50 立面圖第85頁/共128頁圖3.51 剖面圖第86頁/共128頁 (1) 豎向荷載： Dmax=185kN Dmin

37、=50.0kN Dmax在邊柱： P4A=Dmax=307.08 kNM4A=Dmaxe3A=307.080.35=107.47 kNm P4B=Dmin=97.28 kN M4B=Dmine3B=97.080.75=72.96 kNm Dmin在邊柱： P4A=96.28 kN M4A=Dmine3A=97.280.35=34.05 kNm P4B=Dmax=307.08 kN M4B=Dmaxe3B=307.080.75=230.31 kNm第87頁/共128頁 (2) 水平荷載： 5t吊車一個輪子的水平制動力Z1= kN 15/3t吊車一個輪子的水平制動力Z1= kN 一臺15/3 t吊

38、車作用時：Zmax=5.60( )=5.60(1+ )=7.09 kN 2.52.5()(5021.0)1.775100100Qg2.52.5()(15074.0)5.60100100Qg01yy1.66第88頁/共128頁 一臺15/3 t吊車與一臺5 t吊車同時作用時： Zmax=5.60( )+1.775( ) = kN6) 風(fēng)荷載(如圖3.38所示)基本風(fēng)區(qū) =0.25 kN/m2，q= 6=1.5 kN/m。 Hw=2.180(1.34+0.67)+1.310(0.35+1.04 0.87+0.69)+2.670(1.08+1.08+1.08+0.9) =16.10 kN =1.68

39、 kN/m =0.84 kN/m 01yy23yy1.64.450.455.60(1)1.775()8.536660wsz1q2q23yy第89頁/共128頁圖3.38 風(fēng)荷載作用圖第90頁/共128頁5排架內(nèi)力計算(A柱) 第91頁/共128頁 Ra+ (Ra+Rb+Rc)=Ra (Ra+Rb+Rc) (5) 根據(jù)Va及A柱的荷載，求出A柱的彎矩圖的柱底剪力V3-3(如圖3.39(g)所示) (6) 彎矩、軸力、剪力的“+ ”號定義為：AmAm圖3.39 排架內(nèi)力計算第92頁/共128頁6內(nèi)力組合(A柱) 按表3-8進行。 1) 材料混凝土：C30 fc=14.3 N/mm2，ft=1.43

40、 N/mm2， ftk=2.01 N/mm2，Ec=3.0104 N/mm2鋼筋：主筋HRB335，fy=fy=300 N/mm2, Es=2.0105 N/mm2 其他鋼筋HPB235，fy=fy=210 N/mm2, Es=2.1105 N/mm22) 柱截面參數(shù)上柱I-I截面(如圖3.40(a)所示)。第93頁/共128頁 b=400 mm，h=400 mm， =40 mm，h0=360 mm，Ac=1.6105 mm2，Is=2.13109 mm2， 。 求得大小偏心變壓破壞界限時的軸力Nb，用以判斷截面的大小偏心受壓情況，選擇最不利的內(nèi)力組 1.014.30.55400360 = 1

41、132560 N = 1132.56 kN 由內(nèi)力組合結(jié)果(表3-9)，I-I截面各組軸力N均小于Nb，故都為大偏心受壓情況。在截面為大偏心受壓時，應(yīng)以軸力小，彎矩大作為控制內(nèi)力的選擇原則，僅需選用下組內(nèi)力進行配筋計算：asasb0.550b1cb0NfbhM= -43.54 kNmN= 411.3 kN 第94頁/共128頁 下柱II-II、III-III截面如圖3.40(b)所示。由于下柱II-II、III-III截面取同一截面配筋，故可將兩個截面一起加以考慮。 =400 mm b=100 mm， =150 mm，h=800 mm，t=25 mm，hf= +t/2=162.5 mmh2=4

42、50 mm， =40 mm，h0=760 mm， Ac=1.775105 mm2，Is=14.38109 mm4 =1.014.30.55100760+1.014.3(400- 100)162.5=1294865N=1294.865 kNfhfhasasb1cb01cffNfbhfbb hfb第95頁/共128頁 由內(nèi)力組合結(jié)果(見表3-9)知，II-II，III-III截面各組軸力N均小于Nb，故都為大偏心受壓情況。在截面為大偏心受壓時，應(yīng)以軸力小，彎矩大作為控制內(nèi)力的選擇原則，僅需選用以下兩組內(nèi)力進行配筋計算： M= -215.68 kNm M= -353.85 kNm N= 687.87

43、 kN N= 531.44 kN 這兩組內(nèi)力進行配筋計算。圖3.40 柱截面尺寸 第96頁/共128頁 3) 柱截面配筋計算 按表3-10進行。 4) 驗算排架柱在排架平面外的軸壓強度 平面外柱的計算長度l0=0.8Hx=7760 mm，截面面積Ac=1.775105 mm。 截面慣性矩 mm4。 回轉(zhuǎn)半徑 mm。33229f2f f112()()1.726 102224tIb hbhbb bb951.726 10 /1.775 1098.61IAr 951.726 10 /1.775 1098.61IAr 第97頁/共128頁 =7760/98.61=78.69載面承載力 =0.62(1.7

44、7510514.3+21384300) =3368650 N=3368.65 kNN， 可以。0lruccsy()NA fAA f第98頁/共128頁8牛腿計算(A柱) 標(biāo)準(zhǔn)值(kN)設(shè)計值(kN)吊車梁及軌道自重50.361.250.36=60.43吊車最大輪壓產(chǎn)生壓力304.831.4304.83=426.76Fvk=355.19 kNFv=487.19 kNFhk=Zmax=8.48 kNFh=11.87 kN第99頁/共128頁3) 牛腿縱向受拉鋼筋計算a=120 mm0.3h0=243 mm，取 mm mm2 mm2 2) 牛腿截面高度驗算b=400 mm、h=850 mm、取 =8

45、5040=810 mm、 a=100+20=120 mm Fvk，可以。0h0htk0hkvk08.482.01 400810(10.5)0.65(10.5)0.5/355.190.5120/810f bhFFa h243a 33vhsoyy487.19 1024311.87 101.21.2620.6450.850.85 810300300F afAh ffmin00.002400850680bh第100頁/共128頁4) 水平箍筋的確定按下列構(gòu)造要求考慮：(1) 直徑為6 mm12 mm；(2) 間距為100 mm150 mm；(3) 牛腿上部2 /3的范圍內(nèi)水平箍筋范圍面積應(yīng)大于縱向受拉

46、鋼筋的總面積之半，即0.5620.45=310.32 mm2。采用箍筋 100(如圖3.41所示)能滿足上列要求。0h8第101頁/共128頁5) 彎起鋼筋的確定由于 ，故可不設(shè)彎起筋。6) 牛腿頂面局部承壓驗算若忽略經(jīng)M5擴散后承壓面的擴大，承壓面積近似按柱寬乘以梁端寬計算。 mm2 (如圖3.42所示)驗算： ，可以。0/0.1840.3a h 54003201.28 10A 322vk5487.19 103.81 N/mm0.7510.725 N/mm1.28 10cFfA第102頁/共128頁圖3.41 牛腿配筋 圖3.42 牛腿尺寸第103頁/共128頁9排架柱吊裝及裂縫寬度驗算(A

47、柱) 5511.5 1.775 1010256.66 kN/mg5521.5 1.6 1010256.0 kN/mg31.5(0.85 1.20.50.40.35)0.425/0.8517.01 kN/mg 1239.75 m 3.8 m 0.85 mlll第104頁/共128頁2B2 2323 3(0.5 )0.568.76 kN mMg l llg l2D2 2143.32 kN m2Mg l2B1 13 3132 213210.5(0.5 )(0.5 )/76.575 kNRg lg l llg l llllA1 12 23325.41 kNBRg lg lglRA1/3.816 mxR g2maxA10.548.48 kN mMR xg x第105頁/共128頁內(nèi)力計算結(jié)果如圖3.43所示。圖3.