第一篇:关于超声波结构的设计要点
关于超声波结构的设计要点
1.超音波应用原理:
利用超音波振动频率,接触摩擦产生热能使塑料熔融而结合,依目前较普遍的,即为每秒振动二万次﹙20KHZ﹚与每秒振动1.5万次﹙15KHZ﹚二种(另外尚有数种特殊振动频率)。
2.超声波结构
一般来说,在设计超声波结构之前,需考虑
选择什么塑料
是否只需要结构性的熔接,如果需要的话,要求它能承受多少压力 是否需要水气密 是否有外观上的要求
是否允许有任何溢胶微粒的产生 是否还有其它特殊要求 等问题。
3.熔接面的设计准则
那超声波结构设计中,最重要的就是熔接面的设计。
为了获得可接受的、稳定性高的熔接效果,必需遵循下述三项基本设计准则:
1.两熔接面的最初接触面积必须减小,以降低初期与最后的完全熔化所需要的总能量,使 焊头与工件的接触时间降低至最少因而减低造成伤痕的机会,也因此减少溢胶;
2.提供一种能使二熔接面相互对位的方式,在搭配塑件的设计中可采用插针与插孔,阶梯或沟槽的方式,而不应采用固定在焊头或底模内的方式,这样可确保准确与稳定的对位并避免造成伤痕;
3.整个熔接面必须均匀一致与紧密接触,尽可能保持在同一平面,这样的形状能使能量均匀传导,有利于取得一致的与可控制的熔接效果,并且能减低溢胶产生的可能性;
4.熔接面有导熔线和剪切两种主要设计类形.4.1.导熔线:
导熔线实际上是在二熔接面之一上形成一条三角形凸出材料,导熔线的基本作用是聚集能量并且迅速把要熔接的另一面熔解,导熔线能快速熔解并达到最高的熔接强度,原因是导熔线本身的材料熔解并且流到整个熔接区域,导熔线设计是非晶型材料所采用最广泛的熔接面设计,当然半晶材料亦可采用这种设计.4.2.导熔线的尺寸和位置取决于以下因素: 1.材料;2.熔接要求;
3.工件大小;
导熔线必须愈尖愈好,圆顶或扁平的导熔线将减低熔胶流动的效率,当熔接相对容易熔接的塑料(如高硬度和低熔解温度的PS),建议导熔线的高度不可低于0.25㎜,若熔接半晶型或高熔解温度之非晶型塑料(如PC),导熔线高度不可低于0.5㎜;对于采用导熔线设计的半晶型塑料(如PA),熔接强度是来自导熔线三角型的底线之宽度.顶角随壁厚而改变;原则上导熔线设置在哪一边的塑件的熔接面上是没有任何分别的.但在熔接两种不同材料的特殊情况下,一般上是将导熔线设置在熔解温度和硬度较高的那一边的工件的熔接面上;导熔线的设计要有能相互对位的功能如插针与插孔,肋状对位片,沟槽设计,或需要良好的支撑.熔接区域不可放置顶针;
4.3.下面是几种比较典型的导熔线的结构设计:
4.3.1.阶梯熔接面
一阶梯熔接面设计主要用于需要精确对位与完全不可接受过熔或溢胶出现在外露表面的高质量要求上;
设计注意(图1.)围绕整个工件接口之额外0.25至0.64㎜的空隙,这新增的“影线(美工线)”设计特性使熔接完毕后接口四周将出现0.25至0.64㎜之空隙.如此会产生美观的效应,因为工件与工件之间的变形不易被发觉.如果完全密合,很可能会在某些位置出现溢胶,在别的位置却出现微隙;美工线的设置使微小的变形不易被察觉.这款导熔线设计采用与平头加导熔线设计一样的基本概念(就是:材料、熔接要求、工件大小).注意这款设计的壁厚要求最小尺寸为2㎜
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4.3.2.沟槽式之熔接面设计
—这种设计的主要优点是能从裹外二面防止溢胶,并且可提供对位功能.由于熔胶被封,因此提高达到水气密的机会.也由于沟槽的设计需要一定的公差配合,因此也增加成型的困难度.同时,由于熔接面积的减少,往往造成它的熔接强度比不上平头接面设计,这款导熔
线设计采用与平头加导熔线设计一样的基本概念(就是:材料、熔接加工要求、工件大小).注意这款设计的壁厚要求最小尺吋为2㎜
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4.3.3.咬花面设计
--此设计是专为配合导熔线设计使用,熔接面有咬花形状可改善整体熔接质量和强度,原因在于粗糙面能增进摩擦与控制熔解(图3.).通常咬花深度0.076至0.152㎜,其变化视导熔线高度而定.往往得到的优点包括强度的增进、溢胶或微粒的减少、熔接时间的减短以及振幅的减低;
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4.3.4.十字交叉熔接面设计
—在塑件的二熔接面上都设计导熔线并且使它们互呈垂直交叉,使初接触面减至最低并使大量的塑料熔接以增加熔接强度(图4).这种导熔线的每一段尺寸可采取标准导熔线尺寸的60%左右.若欲取得水气密的熔接效果,建议一方的导熔线设计采用如图5.所示之连续钩齿状.同时建议导熔线的顶角角度为600而非标准型的900,同时还建议把比钩齿状设计之导熔线设置在与焊头接触边的塑件上.应注意的是,此款设计将产生大量的溢胶,因此必须考虑溢胶的问题或采用有溢料槽设计的熔接面如沟槽式的熔接面设计
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4.3.5.垂直于墙壁的导熔线设计
—用于增加抗撕裂与减少溢胶(图6),这种设计仅适用于只需要结构性的熔接而已;
4.3.6.间断的导熔线设计—
可减少熔接面积因此降低能量或所需的功率层级,这种设计只能用于非水气密的结构性熔接而已(图7);
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4.3.7.凿子型导熔线
—为壁厚不及1.524㎜之工件所采用(图10.)如果在此等薄壁厚之塑件上使用标准导熔线,熔接强度将会减弱.尖刀处可采0.381至0.508㎜之高度并且采用450角.由于熔接强度取决于导熔线之宽度,当采用此款导熔线设计时必须配合使用咬花面;
4.3.8.凿子型导熔线
—为壁厚不及1.524㎜之工件所采用(图8)如果在此等薄壁厚之塑件上使用标准导熔线,熔接强度将会减弱.尖刀处可采0.381至0.508㎜之高度并且采用450角.由于熔接强度取决于导熔线之宽度,当采用此款导熔线设计时必须配合使用咬花面;
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4.3.9.特殊熔接面设计
—为了使较难熔接的塑料或外型不规则之塑件达到水气密熔接,可能需要使用弹性油封与旋绕道以阻隔熔胶之流动.图9.显示一种配合“O”型环的熔接面设计.有一要点应注意“O”型环在熔接完毕后只压缩10%至15%而已.柱状塑件与插孔(大头柱子熔接)亦可成功的配合“O”型环以达到水气密;
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4.4.剪切的设计注意点: 4.4.1.剪切式熔接面设计
—在熔接尼龙、乙缩醛、聚乙烯、聚丙烯和热塑性聚酯这类半晶型塑料时,采用导熔线设计有时是不能达到预期效果的.这是因为这类半晶型塑料在相对很狭窄的温度变化范围内迅速从固态再变回固态.导熔线熔化时还未来得及与对面塑件熔合即开始固化,因此熔接强度只赖由三角形之宽度所提供.因此当熔接以上塑料,如果外型许可的话的建议采用剪切式熔接面设计,可达到理想的熔接效果.剪切式熔接面的熔接过程是,首先熔化开始接触的小面积材料,然后沿着壁面继续垂直向下而有控制的导引入下工件裹头去(请观看图10).这种熔接方式绝对不会让四周的空气接触到熔解区域,因此可获得高强度的结构性或水气密的熔接.由于上述原因,剪切式熔接设计特别适用于半晶型塑料材料;
熔接强度与熔接面垂直向下的熔接面积有直接关系.强度可由改变熔接深度去达到个别应用的熔接要求.注意:若熔接强要求超过墙壁的接强,建议熔接深度为壁厚之1.25倍;
剪切式熔接需要有坚固的侧边墙壁支撑以避免熔接时变形.下工件的四周墙壁高度必须高至接口位置,内壁必须与工件外部型体完全吻合.上工件的整体结构也应十分坚固以防止内倾变形.对于熔接部位在墙壁中央位置,可采用图11.所示的变体沟槽设计.这种设计也适用于大型塑件的熔接.建议采用单边干涉如图12.所示
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应当注意的是如果工件最大尺吋在89㎜或更大并且复杂或者有直角的转角就不宜采用剪切式熔接设计,因为这会给上下工件之间所必须保持的成型公差带来困扰.也就是难于保持稳定的熔接效果.在这种情况下只能建议采用导熔线设计.当只需要结构性熔接而已.(即不要求强度与水气密),可采用图13.所示的间断性的垂直导熔线设计.如此可减少整个熔接面积,也因此减少所需的能量或功率.伤痕出现的机会亦可大大的减少
图14提供干涉尺吋与工件尺吋公差对应于最大之工件外形尺吋
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4.5.熔接面设计的其它考虑:
1.直角转角会聚集应力.如果塑件上面有若干应力聚集点,在经过超音波机械振动后,塑件的高应力区域如转角、边沿与交界处可能出现断裂或其它的伤痕.补救的措施是尽量增加转角之圆弧度(0.508㎜).请参阅图15 2.塑件上的孔位或缺口像气孔类的开口会阻断焊头传送出来的超音波能量(图16).它对熔接的影响取决于塑件材料种类(尤其是半晶型塑料)和开口的大小,在缺口的正下方几乎没有办法熔接.当塑件上有缺口或有转弯形状,塑料将会阻碍能量的传导,使能量更难到达熔接面,尤其是剪切式熔接.在塑件设计过程当中应特别注意避免此类问题的发生.由于钢模设计不当造成塑件内出现气孔,这种情况也会使能量传导受阻或使塑件穿孔; 3.近场与远场熔接之对比一近场熔接指的是熔接面距离焊头接触位置在6.35㎜以内;大于6.35㎜的距离则为远场熔接(图17),如上所述,因为半晶型分子结构塑料会阻碍振动能量的传导,所以难以对它们作远场熔接.至于非晶型塑料,由于分子随意排列,振动能量容易在其间传导并且衰减也很小.在低硬度塑料裹头也会发生振动能量的衰减现象.因此在设计塑料产品过程当中应考虑到是否有足够的能量传达熔接面;
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4.塑件的分肢,柄,或其它细节—机械振动会影响塑件内外表面上的各种突出物,可能造成断裂(图18.)下列各种措施能减低或消除这种影响: ․将突出物与主体连接处设计成最大的圆弧状.․利用外加手段削减连接处的扭折.․增加材料的厚度.․评估采用其它频率的超音波
5.薄膜效应—一种能量聚集效应造成塑件出现烧穿现象.在平的圆形的、壁厚较薄的位置最为常见,通过采取下列一个或结合数个措施可以克服这种现象(图19)․减少熔接时间 ․改变振幅
․采用振幅剖析
․在焊头上设计节点活塞 ․增加壁厚
․使用内部支撑肋骨 ․评估其它频率
6.焊头接触与放置位置在塑件熔接时可扮演举足轻重的角色.一般而言,焊头的尺寸应该大到足以遮盖整个工作,因此从顶直接施压在熔接区域上,(图20.)这有利于机械振动能量的传导并可避免接触面留下伤痕.焊头或塑件的表面也可以在熔接区域凸起以增进接触的效能;如此将改善熔接效果的稳定度,注意:焊头与工件的接触面必须大于熔接区域的总面积,否则将有可能导至表面伤痕.图片附件: 18.gif(2007-4-30 16:08, 7.8 K)
图片附件: 19.gif(2007-4-30 16:08, 4.76 K)
图片附件: 20.gif(2007-4-30 16:08, 12.5 K)另:
1.相同熔点的塑料材质熔接强度愈强。
2.塑料材质熔点差距愈大,熔接强度愈小。
3.塑料材质的密度愈高(硬质)会比密度愈低(韧性高)的熔接强度高。
第二篇:钢筋混凝土结构设计要点
钢筋混凝土结构设计要点
摘要:现在越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构,因此钢筋混凝土结构设计在建设设计阶段就显得很重要。本文从实用的角度出发,基于钢筋混凝土结构设计的基本要求,探讨了钢筋混凝土设计的要点,主要从裂纹、变形缝、抗震三个方面进行了探讨,作为技术交流供同行参考。
关键词:钢筋混凝土;结构设计;裂纹;变形缝;抗震 引言
19世纪下半期开始,钢筋混凝土作为结构材料在工业文明的潮流下广泛得到应用,由于其本身的材料特性比其他结构材料更优越,因此在房屋建筑和土木工程中得到了空前的应用和发展,然后相继在材料、设计方法、制作工艺以及施工技术等方面也大显身手。因此,建筑结构设计逐渐成为结构工程师工作的重点和难点所在,本文从钢筋混凝土结构设计的基本要求、设计要求进行了探讨。钢筋混凝土结构设计的基本要求
结构设计的目的是要保证结构的安全适用、经济合理,具体要求有下面3个方面:
(1)安全性。指结构要能承受正常使用、正常施工时可能出现的各种荷载。在出现预定的偶然荷载时,主体结构要保持稳定、坚固。例如:直接作用在结构上的荷载以及温度的变化、支座沉陷、撞击、地震击等偶然事件,当发生这些作用时,以及在发生之后,建筑结构要保持整体的稳定性。
(2)适用性。指结构在正常作用时要具有良好的工作性能。不发生过大的变形和过宽的裂缝而影响正常使用。裂缝的宽度不能超过允许值。
(3)耐久性。指结构在正常维护下要具有足够的耐久性能,必须满足结构的使用时间。
安全性、适用性及耐久性,被统称为结构的可靠性,也称为结构最基本的功能要求。在结构设计中,一定要学会正确处理结构的可靠性和经济性之间的矛盾,使结构设计既安全可靠又经济合理。钢筋混凝土结构设计中的裂纹问题
固体材料中的某种不连续现象,也就是我们常说的裂纹,这种现象在固体材料中是普遍存在的。有关混凝土的实验也证实了在没有受荷载的混凝土以及钢筋混凝土结构中会存在一些微裂纹,包括骨料裂纹、骨料与水泥石粘结面上的粘结裂纹以及水泥浆中的裂纹等等[5]。
钢筋混凝土结构的裂纹控制方法主要是基于“抗”的思想,可以分别应用传统力学和断裂力学来分析传统裂纹控制方法。
从传统力学观点来看,由于预先给混凝土梁施加了预压应力,使混凝土梁受到外部荷载,拉应力全部(或部分)被抵消,所以可以避免(或者推迟)混凝土出现裂纹,这其实相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能,以此达到充分利用高强材料的目的。
从断裂力学的观点来看,混凝土材料内部存在许多微缺陷和微裂纹,而且这些微缺陷和微裂纹会在外部荷载作用下不断演化、发展,最终形成宏观裂纹。如果在混凝土梁两端预先施加一对轴向压力,可以认为裂纹端部的应力强度因子为负值。如果外部荷载在裂纹端部产生的应力强度因子与非均布压应力产生的应力强度因子大小相等时,裂纹端部的应力强度因子就为零。这时裂纹就不会失稳扩展。也就是说,由于预先对混凝土梁施加了预压应力,从而减小了外部荷载作用下裂纹端部的应力强度因子,从而避免或是推迟了混凝土出现裂纹。钢筋混凝土结构设计中的变形缝问题
对于钢筋混凝土结构设计中变形缝间距的问题,施工过程中一般都很难把握。结构设计规范规定:钢筋混凝土结构的伸缩缝最大间距是55m,如果采取后浇带段分段施工、专门的预加应力措施,或者是采取能减小混凝土温度变化以及收缩的措施且有充分依据的,这时,可以适当增大变形缝的间距。
由于各地区的温差以及混凝土不同的收缩应力出现裂纹状况的概率不相同,要求我们在结构设计中必须对梁柱配筋进行调整。比如:长向板钢筋,需要双层设置,还要加强中部区域的梁板配筋;对于两侧的梁柱,特别要加强边跨的柱配筋,以此抵抗温度引起的应力,超长结构在角部很容易产生扭转效应,所以在设计中,要加强角部结构。如果不能有效分析清楚受力的情况,必须按建议规范要求设置变形缝,除非采取特殊的措施才能不设置伸缩缝。钢筋混凝土结构设计中的抗震问题
地震和刮风、下雨一样是一种自然现象,是由地球内部引起的地表震动。世界上多国频发地震,我国近几年也是地震灾害频发,汶川、青海发生的地震警告我们,建筑物的抗震性能是我国建房的必须考虑的因素。抗震结构也已经列入世界建筑结构设计要考虑的重要因素之列。
钢筋混凝土建筑设计中需要遵循以下原则:
(1)承载力、质量、刚度在结构上,而且在平面内和沿高度应对称、均匀且连续分布,还要注意应力钢筋的厚度,因地制宜,应力集中要避免。
(2)尽可能设置多道抗震防线。布置超静定结构以及延性较高的耗能构件,对于静定结构部位、关键部位和薄弱环节,需要加强。
(3)在结构中要做到连接整体性,牢固连接各个结构单元,不同的结构单元要彻底分开。
(4)构件和节点连接的承载力和刚度要与结构的承载力和刚度相适应,节点连接的承载力不能低于构件的承载力。
(5)需要采取有效的措施,来防止混凝土过早的剪切破坏,以及混凝土压碎和钢筋锚固滑移等脆性破坏。
(6)不要盲目地增加钢筋,因为某个部分结构设计承载力超强或者不足,都有可能造成结构的相对薄弱,对于梁端、柱端以及抗震墙的加强部位,应当减少配置钢筋,当然前提是受弯配筋要满足承载力和抗震构造的要求。结论
钢筋混凝土结构设计的质量关系到整个工程的最终质量,关系到人民财产的安全,所以对于结构设计人员,责任重大。因此,在进行钢筋混凝土结构设计时,一定要根据相关的制度、法规,并根据实际工程,做出科学的合适的设计,这样才能提高建筑质量,造福人民。小清新文章来源——海内论坛:www.xiexiebang.com
参考文献:
【1】 孙飒.对钢筋混凝土结构设计中的常见问题的分析【J】.世界家苑,2011(4)
【2】 陈晓东,杜国平.高层建筑外墙悬挑脚手架若干问题探讨【J】.中国科技博览,2010(29)
【3】 景小川,胡耀辉.浅谈多层框架混凝土结构设计应注意的几个问题【J】.内蒙古石油化工,2011,37(5)
【4】江莹莹.结构设计常见问题探讨【J】.中国科技博览,2010(29).【5】钟和平,钢筋混凝土框架结构设计要点分析【J】.建筑技术,2010(10)
第三篇:结构设计要点(自己总结)
一、构造要求。
1、在总说明中增加工程概况的相关介绍
2、不要写“xxx梁平法施工图”,直接写为“xxx梁施工图”。
3、边缘构件中的箍筋应在旁边画出详图。
4、同一个专业的图幅除过总说明及目录外不应超过2种。
5、抗渗等级的符号由“S”修改为了“P”。小砌块的砂浆砌筑等级为“Mbxx”,而不是“Mxx”。
6、框架柱下的三角形承台应按照三向板均匀设置,且最里面的三根钢筋围城的三角形应在柱截面范围之内。
7、地下室外墙及车道外墙,墙体开裂的主要因素是:水平钢筋的间距过大,应该小于等于150mm。
8、钢筋的机械连接接头的等级一般为Ⅱ级均可。
9、附加箍筋应布置在2h1+3b的范围之内(h1为次梁梁底距主梁底部钢筋的距离,b为次梁的梁宽)
10、板顶的温度收缩钢筋的配筋率不应小于0.1%,间距不宜大于200mm。
11、温度后浇带需设置在梁板等内力较小处,这样就无需配置加强钢筋;沉降后浇带也只是当后浇带设置在梁板等内力较大处且沉降较大时,才需要设置。
12、过高的钢筋混凝土女儿墙应设置扶壁柱或者压顶梁。
13、轴心受拉及偏心受拉构件的钢筋不得采用绑扎搭接,其它构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于25mm,受压钢筋直径不宜大于28mm;
14、周期越长,结构越安全(越接近柔性结构)
15、大体积混凝土为最小尺寸不小于1m的大体量混凝土(或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土),尤其为基础筏板部分。
16、超长结构通常指平面尺寸大于本规程第3.4.12节规定的伸缩缝的间距(框架最大间距大于55m,剪力墙最大间距45m)。
17、上人屋面的女儿墙应采用现浇钢筋混凝土结构,双层双向配筋(省规3.4.9条)。
18、框架梁配筋应——上筋不多,下筋不少;总量控制。(朱炳寅2012.11.30关于抗震概念设计抗震性能化设计的讲座)
二、计算要点
1、刚度比的设计要求
2、计算的刚域问题(影响梁端内力及强柱弱梁的实现),地震时应考虑刚域的影响,有条件时应将梁柱节点全部取为刚域计算。
3、二阶效应及倾覆稳定计算(对于高宽比较大的工程,二阶效应、刚重比及倾覆稳定验算时,应适当留有余地)。
4、扭转效应明显时,应考虑双向地震作用。
5、对长矩形平面,当采用5%偶然偏心计算明显不合理时,6、P-Δ效应(由于建筑物的水平位移Δ而导致建筑物的竖向力P对结构内部各构件产生的附加力);轴压比—主要为控制结构的延性(有地震作用组合的柱轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心受压抗压强度设计值乘积的比值;剪力墙的轴力取重力荷载代表值);剪重比—主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性(水平地震作用标准值与等效重力荷载代表值的比值)抗规5.2.5,高规4.3.12;刚重比—主要为控制结构的稳定性,以免结构产生滑移和倾覆(与结构的侧向刚度成正比关系);侧向刚度比—以免竖向突变形成薄弱层(主要为控制结构的竖向规则性);位移比(主要为控制结构平面的规则性,以免产生扭转);周期比(Tt/T1主要控制结构的扭转效应);剪跨比(λ=M/vh0);剪压比;(梁柱名义上的剪应力V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比值);跨高比(梁的跨高比小于5和深梁都按深受弯构件计算);延性比(弹塑性位移增大系数)。.
第四篇:底框结构设计要点总结
底框结构设计要点总结
(底框-)砖混结构设计总结
一、分析建筑条件,准备初步工作:
1.底框部分:
(1)根据建筑条件图布置框架柱轴网,由抗震概念设计,尽量不要出现单根柱而不能形成一榀框架的情况,柱距一般为6米;
(2)柱截面初步设计;单层商铺部分的框架柱截面设为350X350,底框部分的框架柱设为400X400;
(3)根据柱轴网确定剪力墙的分布(长度和距离);
(4)剪力墙一般分布在楼梯间处,与电信专业协调,预留电表箱位置;
(5)剪力墙往往矮而长,变形能力差,多为剪切破坏,宜开竖缝保证高宽比大于1.5;
(6)根据底层店面部分的墙厚确定框架梁、柱偏心;
(7)根据框架柱的设置和柱距,确定框架梁的高度和宽度(一般上面有出承重墙的框架梁宽度不小于350,其它墙梁宽度不小于300,高度不小于净跨的1/5);(框架结构梁截面尺寸控制办法:计算时用TAT,看计算结果配筋图内的配筋率图;要求全截面配筋率
1.5-1.7之间)
(8)其框架和抗震墙的抗震等级,6、7度可分别按三、二级采用;
2.砖混部分:
(1)根据纵横墙的布置及可能会有的屋面构架,确定构造柱的位置和种类,(最外围的构造柱直接升到女儿墙,门窗洞口处的构造柱尺寸最好与门洞处的短墙吻合)
(2)根据户型布置设置梁,包括其宽度和高度(其位置应把楼板分成规则的矩形,在阳台较大窗洞处或门窗连续设置处应设置过梁,且其高度加上门窗的高度应等于楼层高度);
(3)根据户型布置确定板厚,一般取短向跨度的1/35,但是最好不要小于100,客厅不小于120,否则影响使用;阳台、厨卫一般为90,屋面板厚120,楼梯梯板厚度为板跨的1/28,且平台梁高度与其下的窗高之和要等于建筑标高;
(4)根据墙体外立面的腰线做法,确定外围圈梁的高度和做法;
(5)根据总体要求,设置不同的结构标准层与荷载标准层;
(6)阳台处的挑梁高度为挑出长度的1/3-1/6;
二、输入计算模型,进行程序计算:
1.底框部分:
(1)SAT-8计算底框时不能考虑风荷载。若在“底框结构空间分析方法”中选取“有限元整体算法”可计算风荷载,但结果偏小建议不使用;
(2)上部承受墙荷载的墙梁宽度不于300;
(3)过渡层如果开洞大于800,需要设边梁;
(4)抗震墙厚度不小于净高的1/20,且宜开设洞口形成若干墙段,其高宽比不宜小于2;
(5)注意:梁和柱的偏心,应根据建筑要求与砌体外墙平齐,且上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐;
(6)注意:剪力墙材料为混凝土及其强度等级;
(7)材料等级:整个工程钢筋等级应统一为II级或III级,楼板、梁为C30混凝土,柱为C25混凝土,剪力墙为C30混凝土;
(8)在SATWE中进入底框模型后选取荷载时,选取上部砖混荷载的标准组合来计算配筋,这样可以不用单独建立砖混的计算模型
(9)在模型中,应输入底层的砖墙,并计算出二层砖混结构与底框结构的抗侧刚度之比,为保证房屋的整体抗震性能较好,最好在1.3-1.8之间(1.5左右),以此确定剪力墙的是否开洞和增减长度;
(10)通过JCCAD得出综合模型中的柱底内力设计值简图,用柱底内力除以单桩竖向承载力特征值,确定框架柱下应该设置的桩数,并由此确定承台类型(单桩、两桩等);
(11)对于小墙垛的强度和梁端支承处砌体的局压的计算应予以重视;
(12)一般不考虑墙梁荷载折减,否则应在设计说明中提出对施工及使用的要求;
(13)SAT-8计算底框时不能进行柱双偏压验算。但是当纵横向尺寸接近及角柱可根据经验调整柱配筋,或用高层版TAT进行双偏压验算;
(14)当平面布置较规则时(无柱列错位情况)SAT-8计算结果与采用PK计算无显著差别。
2.砖混部分:
(1)门窗洞口的输入必须尽量准确,门上方设置过梁,上方有梁的门窗洞口,其墙可不用输入,墙上不应设转角窗;
(2)构造柱先不输入,待进行初次计算后得出哪些地方需要加构造柱(打出计算书),再加入所需构造柱,直到满足抗震计算要求;
(3)该部分的梁用SATWE中的“有限元整体算法”计算;门洞过梁的配筋应以列表的形式表示;
(4)建筑材料:一层为MU10烧结粘土砖,M7.5混合砂浆(室外地坪以下为M7.5水泥砂浆),二层以上为MU10烧结粘土砖,M5.0混合砂浆(底框结构时,二层改为M7.5混合砂浆),一层以上板柱与梁、圈梁和屋顶构架可以用C20混凝土;轻质隔墙一般采用3KN/m2的加气混凝土砌块;
(5)修改部分楼板的板厚和部分构件的材料,以符合要求;
(6)计算基础时,板的活荷载可以折减,计算梁、板时,不折减;坡屋面的面荷载要用水平投影的值;
(7)阁楼层的高度=起坡处的高度+成坡部分高度的一半;
(8)准确把握总体信息,分清自然层与结构、荷载标准层的对应关系,进行总体装配;
(9)阳台如果有分户隔墙,最好不要按照承重的砖混结构考虑,应考虑层层设置挑梁,上面输入墙荷载。
三、根据电算结果,绘制施工图:
1.基础部分:(如果纯砖混建筑采用桩基础,那么计算时仍应按照底框模型来计算,但程序中的中梁刚度放大系数不应取2,应该取1,总体信息中的底框层数注意修改为2)
(一)承台:
(1)根据柱底内力设计值简图确定柱与墙下所需桩数,一般有单桩(配筋按照构造要求)、两桩、三桩、四桩、五桩等,需要通过计算配筋;
(2)柱下所需桩数及桩之间的间距(一般为4d),确定承台尺寸:
a.承台厚度不小于300;且应比基础梁高度大200为宜;
b.承台宽度不应小于500,边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边的距离不小于150;
(3)承台配筋,对于矩形承台应按双向均匀通长配置,直径不宜小于Ф10,间距不宜大于200,三桩承台,钢筋应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内;单柱单桩的承台按构造配筋,根据重庆市规范,应设置Ф12@100的封闭箍;
(4)承台主筋除满足计算要求外,还应符合最小配筋率要求,主筋直径不宜小于Ф12,箍筋不宜小于Ф8;
(5)承台受弯计算中,在得出X、Y方向柱边的弯矩后,除以0.9*fy*Ho,可得出配筋面积;
(6)当承台混凝土强度等级低于柱或桩的混凝土强度等级时,尚应验算柱下或桩上承台的局部受压承载力;
(二)基础梁:
(1)由承台和剪力墙的分布情况布置基础联系梁,单桩承台宜在互相垂直的方向上设置,两桩承台宜在其短向设置;
(2)宽度不应小于250,且应根据上部的承重情况加宽(当承受剪力墙时,应每边多出剪力墙50,当承受设缝时,宽度应宽出每片墙外边各50),高度可取承台中心距的1/10~1/15;
(3)基础梁设计,荷载取基础基本组合,配筋计算可以用JCCAD中的计算结果,也可以以桩为支点按照连续梁模型用设计值进行计算(可简化为简支),上下纵筋直径不小于2Ф12,并应按受拉要求锚入梁内;
(4)桩顶进入基础梁内长度为50,桩的主筋锚入到基础梁长度不小于30d;
(5)梁顶面宜与承台位于同一标高;梁顶面一般比一层室内地面低50cm;
(6)要注意突出部分(如楼梯入口处的门楼、立面上的构架等)下面也要设置基础梁,有的需要打桩;
(7)基础拉梁高度取跨长的1/20,然后取柱子竖向力的1/10作为地梁的轴力,以计算地梁的纵筋;
2.底框部分:
(一)梁:
(1)对生成的框架梁(墙托梁)配筋结果,需要根据这部分内容在规范中的要求进行调整;(需对照规范逐条校对);
(2)依据配筋验算图自行配筋。不管是否按墙梁计算,必须满足托墙梁的构造要求。对非托墙梁可放松腰筋配置。因墙梁为拉杆受力,面筋拉通不宜小于2Ф18;梁上、下筋放大系数1.05
(3)住宅部分的框架梁按照墙梁处理,编号均为KZL-X,箍筋间距均为100;
(4)宽度大于350的梁,均采用4肢箍,且上下纵筋至少4根贯通;
(5)由于卫生间降板400,且板厚120,故其周围的梁截面应取到550;
(6)对于高度h大于500的框架梁,应设置不少于2Ф14的腰筋,间距不应大于200,且根据框架梁计算结果确定并标出是构造需要(G)(构造要求腰筋总面积不应小于腹板截面面积bhw的0.2%)还是抗扭计算需要(N);如计算需配受扭筋则扭筋间距≤200:梁高400-450不少于2根(双边); 梁高500-650不少于4根(双边); 梁高700-850不少于6根(双边); 梁高900-1050不少于8根(双边);
(6)框架梁跨中截面纵向受力钢筋总配筋率不应小于0.6%;
(7)框架梁每跨底部的纵向受力钢筋应通长配置;
(8)单独表示的梁要有标高,一般是建筑标高-0.030=结构标高;
(9)主次梁交接处、梁有集中力处应附加箍筋和吊筋,优先采用附加箍筋;
(10)加大过渡层及屋面圈梁配筋;
(11)截面往往由箍筋配置情况控制。查看配筋验算简图时,注意箍筋面积不超过2.2(D12@100);若纵筋面积较大,实际配筋率可能超过2%时,宜增大梁截面重新计算,将箍筋直径控制在12以内;
(12)应加强支座处的配筋,特别是框架梁为墙梁支座时;
(13)如梁太密集,可以分画为横向梁和纵向梁两张图,(二)柱:
(1)最好按照计算书中的数值自行配筋,以免自动生成时出现一些错误;
(2)框架柱和剪力墙要根据轴压比的大小进行多次调试,如果轴压比小于0.5,就应减小截面,或者沿纵横两个方向截面高度不同,以求使截面优化,应尽量接近规范要求的0.9,且截面尺寸尽量接近;
(3)框架柱箍筋不小于Ф8,且应在支座处加密;
(4)框架柱受力钢筋不小于3根HRB400的18;
(5)楼梯间处的柱子要注意偏位,以满足净空要求;
(三)墙:
(1)对于剪力墙,要求其抗侧向刚度与上部二层的抗侧向刚度之比符合规范要求;
(2)抗震墙周边设置梁(暗梁)和边框柱(暗柱),梁宽度不宜小于墙厚的1.5倍,截面高度不小于墙厚的2.5倍,边框柱的截面高度不宜小于墙厚的2倍;
(3)抗震墙的竖向和横向分布钢筋配筋率不应小于0.25%,并采用双排布置,拉筋间距不应大于600,直径不小于Ф8;
(8)抗震墙的边缘构件包括暗柱(沿全高加密箍筋)、暗梁,设置在墙的边框位置和开洞周围,具体配筋见规范;
(9)尽量加强过渡层的构造措施,如能接受,可采取措施加大过渡层纵墙来抵抗平面外弯矩的能力;
(四)板:
(1)应采用双层双向通长配筋,且每方向配筋率不应低于0.25%;
(2)长宽比满足:
6、7度时不宜超过4,8度时不宜超过3,9度时不宜超过2.5,否则须验算楼板平面内的抗弯承载力及其变形对整个结构的影响;
(3)不宜开设大洞口,楼梯、电梯间的周围应设置抗震墙围成的筒体,且必须严格按照抗震墙的设计及施工要求进行设计及施工;
(4)其外侧边缘应设置边缘拉梁予以加强,拉梁可利用纵向框架梁或底部外纵墙,拉梁负筋至少应有50%且不低于0.25%配筋率的钢筋贯通梁全长。
3.砖混部分:
(1)关于构造柱:
1)编号要清楚,凡有涉及该编号构造柱的图纸中必须要画其配筋大样,且标明起始标高;
2)构造柱纵筋不小于4Ф14,箍筋间距不大于200;八度超过五层采用4Ф14, 即纵筋加大一级;还应根据《建筑抗震设计规范》P76的要求,对角柱、边柱从严要求;
3)应符合《建筑抗震设计规范》的要求,较大洞口(内纵墙、横墙>=2m,外纵墙>=2.4m)两侧应设构造柱;特别要注意:(《建筑抗震设计规范》第7.3.2.5条)房屋高度和层数接近限值时,纵、横墙内构造柱尚应符合下列要求:
a.横墙内的构造柱间距不宜大于层高的二倍;下部1/3楼层的构造柱间距适当减小;
b.当外纵墙开间大于3.9m时,应另设加强措施。内纵墙的构造柱间距不宜大于4.2m。(规范的7.3.2.5的“接近”是指达到《抗规》第7.1.2条表中限制的层数或差一层。)
(2)根据各层板配筋简图人工配筋或调整自动生成的钢筋(面积、规格、间距等),板厚与标高不同的板,板底钢筋和上部负筋必须断开;
(3)当有I、II级钢筋混用时,应注意:板的钢筋面积按照I级钢筋计算;
(4)板上下的钢筋间距宜相等,或互为倍数,直径级差均取一级,楼板的最小配筋率(ρmin=As/h)应按照规范取用;
(5)负筋不宜过细,一面被踩塌,较大直径的钢筋不宜过疏,否则易开裂;
(6)阳台部分需要清楚表示截面大样,其下面的拖梁和边梁需要根据计算结果配筋,其大样要注意与总体图协调(如墙体和构造柱的有无等);
(7)屋顶构架的梁、板配筋均可按构造配置,支撑构架的柱子从屋顶起,注意其与下部构造柱的衔接问题;
(8)屋面属于温度、收缩应力较大的区域,配筋间距宜取150~200,在板的未配筋表面布置温度钢筋,其上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%,常采用拉通一半配筋面积、不足另加的配筋方法;
(9)跨度小于2米的板钢筋只需说明双层双向可用双层双向Ф8@200,坡屋顶由于梁数量较多,故均为小面积板,可用双层双向Ф8@150;
(10)一些细部尺寸在“楼板模板配筋图”中已经表示的,在“梁平面整体配筋图”中可不再表示;
(11)板中的各种负筋,由于板的计算跨度唯一,故负筋伸入板内的长度应相等,且应准确标出负筋端部到墙边或梁边的距离;
(12)现浇挑板阳角加辐射状附加筋;
(13)配筋计算时,可考虑塑性内力重分布,将板上筋乘以0.8~0.9的系数,板下筋乘以
1.1~1.2的系数。但是,按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值,不必再人为放大,支承在外墙上的负筋不宜过大(一般板厚≥150时,采用10@200,否则用8@200;非矩形板宜减少支座配筋,增大跨中配筋;轻质隔墙下只有在垂直单向板长边且不可能移位的位置,下面才加粗钢筋以形成暗梁;
(14)楼板计算时,砖混结构房间外墙(包括楼梯间墙)不应按固接计算,楼板边支座应按铰接计算;
(15)雨蓬和阳台的竖板现浇时,最小厚度应为80,否则难以施工;竖筋应放在板中部,当做双排筋时,高度若小于900,则最小板厚为100,否则为120;
(16)挑板钢筋应留有余地,并应采用大直径钢筋,防止踩弯,应将挑板支座的负筋伸过全跨;
(17)应注明施工质量控制等级;
(18)多层砌体结构在抗震设防地区,楼板面有高差时,其高差不应超过一个梁高(当错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm);超过时,应将错层当两个楼层计入房屋的总层数中。当错层楼盖高差不大于1/4层高且不大于700mm,错层交界的墙体,除两侧楼盖处圈梁照常设置外,还应沿墙长每隔不大于2m增设一根墙中构造柱;
(19)关于挑梁:
1)阳台挑梁有时与墙中的烟道矛盾;
2)顶层挑梁有时为两层板荷载,不能选用标准层的挑梁;
3)挑梁外露与墙内部分标高不同时应注意梁在折角处的宽度及钢筋锚固;
4)严格控制挑梁埋入砌体的长度:即挑梁埋入砌体长度l1与挑出长度l之比宜大于1.2,当挑梁上无砌体时,l1/l之比宜大于2;
(20)圈梁兼过梁时,过梁部分的钢筋应按计算另行增配;(第7.1.5.4条)
(21)砌体结构的大梁,应根据《砌体结构设计规范》第6.2.5条设计。即:当梁跨度大于或等于下列数值时,其支承处宜加设壁柱,或采用其他加强措施:
a.对240mm厚的砖墙为6m,对180mm厚的砖墙为4.8m;
b.对砌块、料石墙为4.8m;
(22)凸窗台板抗倾覆要计算足够;
(23)坡地上多层砌体房屋的层数和总高度计算的要求:高度、层数应从低处算起;
(24)跃层住宅六层上跃层的楼梯,一般放在客厅的楼板上,而一般情况下其下又不允许加梁,可以在楼梯下加暗梁(板)的方法解决。即:
a.如果楼梯与厅的现浇板短向平行,可以认为现浇板的一部分也是楼梯的一部分,钢筋叠加。但要注意叠加后的钢筋间距不要过小。b.如果楼梯与厅现浇板长向平行,则于板短向在楼梯下加暗梁或板下附加筋。暗梁宽度或板下附加筋放置宽度为局部荷载下的有效分布宽度(荷载规范附录二)。
(25)纵墙抗震验算不过时,可将内纵墙改为140厚的钢筋混凝土墙,造价虽略增高,但可在建筑面积不变的情况下增加使用面积;
(26)楼梯间墙体水平支撑较弱,顶层墙体较高,在8、9度时,顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙高设2φ8@500的通长筋,9度时,休息平台处宜增设一钢筋带;
(27)独立梁的受力钢筋均不得小于Ф14,Ф12一般用于构造筋及架立。
PKPM做砖混结构的步骤:
1.整体把握结构有关参数,根据建筑提图制定结构方案。应明确抗震烈度,纵横墙承重体系,构造柱的设置,圈梁的设置,楼面、屋面板的形式等,进行楼层组装,输入计算参数。
2.PKPM准确建模。应准确输入洞口、梁、构造柱等构件,准确输入楼、屋面板的形式(注意调整单向板的受力方式),准确输入楼、屋面荷载,梁上荷载。
3.PKPM抗震计算。通过计算结果,调整模型,这是一个反复的过程。
4.地基基础设计。准确确定基础形式,砖混结构大概有复合地基、条形基础、筏板基础等形式。
5.计算出图。
第五篇:《混凝土结构设计》复习要点(2012)
《混凝土结构设计》复习要点(2012年)
1.梁板结构(计算题)
(1)单向板、双向板的概念和划分界限;
(2)活荷载最不利布置;
(3)内力重分布的概念:①内力重分布的两个阶段;②内力重分布的应用;
(4)钢筋混凝土受弯构件塑性铰的特性:①塑性铰的概念;②塑性铰的特点(a.单向转动:只能弯矩作用方向转动;b.塑性铰是一个范围,有一定长度,转动能力有限,受配筋率的限制;c.可传递弯矩);
(5)采用弯矩调幅法考虑结构内力重分布设计的原则(包括对材料和截面受压
区高度的要求);
(6)钢筋混凝土超静定结构的极限分析(参考补充例题);
(7)双向板在均布荷载作用下的裂缝分布,双向板的塑性铰线(参考补充材料);
(8)无梁楼盖的受力特点和裂缝形态,无梁楼盖常用的计算方法;
(9)二阶段受力叠合梁的基本特征(正常使用阶段存在“受拉钢筋应力超前”
和“受压区混凝土应力滞后”现象,破坏时的弯矩基本相同但变形明显增大)。
2.单层厂房
(1)排架的计算假定和计算简图;
(2)作用在排架上的荷载(掌握各种荷载值的计算方法,荷载的作用位置);
(3)等高排架的内力分析方法;
(4)排架内力组合(控制截面,荷载效应组合,内力组合);
(5)牛腿的受力特点和破坏形态(弹性阶段的应力分布,裂缝的出现与开展,牛腿的主要破坏形态),牛腿截面尺寸的确定、承载力计算的原则;
(6)柱下独立基础设计的步骤(确定基础底面尺寸,确定基础高度,底板配筋
计算,构造要求);
(7)吊车梁的受力特点。
3.钢筋混凝土框架结构
(1)多、高层建筑常用的结构体系(框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结
构、筒体结构及悬挂结构)及选用原则(按建筑物的高度、用途及抗震设防烈度选择);
(2)钢筋混凝土框架结构的种类和结构布置方案;
(3)框架梁、柱截面尺寸(梁截面尺寸,柱截面尺寸,轴压比,梁截面惯性矩);
(4)框架在竖向荷载和水平荷载作用下内力分析的近似方法(计算假定、步骤、适用情况);
(5)框架侧移控制的内容,框架结构在水平力作用下的变形的组成[总体剪切变
形(由梁、柱弯曲变形引起),总体弯曲变形(由框架柱两侧柱的轴向变形引起)];
(6)框架结构荷载效应组合(控制截面及最不利内力,活荷载布置,荷载组合);
(7)钢筋混凝土框架结构常用的基础类型及计算步骤。