结构专业知识学习.ppt

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结构专业知识学习结构专业知识学习惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01学习内容学习内容基本知识1现行结构设计规范2基础型式及适用范围3主要的结构设计计算软件4结构基本构造5惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01一、基本知识一、基本知识v常见结构类型：

常见结构类型：

混凝土结构混凝土结构、钢结构、砌体结构、木结构混凝土结构分为：

钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构、素混凝土结构、预应力结构v钢筋混凝土结构体系：

框架结构、剪力墙结构、钢筋混凝土结构体系：

框架结构、剪力墙结构、框架框架-剪力墙结构、筒体结构、混合结构剪力墙结构、筒体结构、混合结构混合结构：

系指由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体所组成的共同承受竖向和水平作用的高层建筑结构。

v抗震设防烈度：

惠州为抗震设防烈度：

惠州为6度。

度。

v抗震等级：

根据工程地点（烈度、场地类别）、抗震等级：

根据工程地点（烈度、场地类别）、结构类型、房屋高度确定。

结构类型、房屋高度确定。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01框架结构框架结构v框架结构：

由梁、柱组成的结构称为框架。

整栋结构都由框架结构：

由梁、柱组成的结构称为框架。

整栋结构都由梁、柱构件组成就称为框架结构体系。

梁、柱构件组成就称为框架结构体系。

v特点：

建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、特点：

建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。

需要时，可用隔断分隔成餐厅、车间、营业室、教室等。

需要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。

外墙用小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。

外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。

如果采用轻质隔墙非承重构件，可使立面设计灵活多变。

如果采用轻质隔墙和外墙，就可大大降低房屋自重，节省材料。

但框架抗侧和外墙，就可大大降低房屋自重，节省材料。

但框架抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸，通常抵抗水平荷载刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸，通常抵抗水平荷载（风、地震）的能力较差，侧向变形较大。

（风、地震）的能力较差，侧向变形较大。

v适用范围：

适用于非抗震设计的多层及高层建筑，抗震设适用范围：

适用于非抗震设计的多层及高层建筑，抗震设计时的多层及小高层建筑（计时的多层及小高层建筑（7度区以下）。

高烈度地区度区以下）。

高烈度地区（8度，度，20m）不宜采用纯框架结构，宜优先考虑框架）不宜采用纯框架结构，宜优先考虑框架-剪力墙结构。

剪力墙结构。

惠州地区抗震设防烈度为6度，一般采用框架结构不宜突破10层。

否则即使结构计算通过，在结构受力上也是不合理、不经济的。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01剪力墙结构剪力墙结构v剪力墙结构：

系由纵向和横向钢筋混凝土墙所组成的承受剪力墙结构：

系由纵向和横向钢筋混凝土墙所组成的承受竖向和水平作用的结构。

竖向和水平作用的结构。

v特点：

侧向刚度大，变形小，竖向和水平承载力高。

由于特点：

侧向刚度大，变形小，竖向和水平承载力高。

由于竖向荷载由楼盖直接传到墙上，因此剪力墙的间距取决于竖向荷载由楼盖直接传到墙上，因此剪力墙的间距取决于楼板的跨度。

楼板的跨度决定了剪力墙间距不能太大，因楼板的跨度。

楼板的跨度决定了剪力墙间距不能太大，因此该结构平面布置不灵活，对需要较大使用空间的建筑很此该结构平面布置不灵活，对需要较大使用空间的建筑很难满足。

难满足。

v适用范围：

适用于住宅、公寓、饭店、医院病房楼等平面适用范围：

适用于住宅、公寓、饭店、医院病房楼等平面墙体布置较多的建筑。

当建筑底部需要设置商店、餐厅等墙体布置较多的建筑。

当建筑底部需要设置商店、餐厅等较大空间用房时，可以设计成上部为一般剪力墙结构，底较大空间用房时，可以设计成上部为一般剪力墙结构，底部为部分剪力墙落到基础，其余为框架承托上部剪力墙的部为部分剪力墙落到基础，其余为框架承托上部剪力墙的框支剪力墙结构。

框支剪力墙结构。

惠州地区一般来说23层以上宜考虑剪力墙结构。

采用框支剪力墙结构时，由于竖向构件（柱、墙）不连续，结构受力性能差，故宜尽量避免采用这种结构，从经济角度考虑该结构造价较高。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01框架框架-剪力墙结构剪力墙结构v框架框架-剪力墙结构：

系由框架和剪力墙共同承受竖剪力墙结构：

系由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。

向和水平作用的结构。

v特点：

承载力较大，竖向及水平建筑平面布置较特点：

承载力较大，竖向及水平建筑平面布置较灵活。

灵活。

v适用范围：

适用于多种使用功能的多、高层房屋，适用范围：

适用于多种使用功能的多、高层房屋，如办公室、饭店、公寓、住宅、教学楼、试验楼、如办公室、饭店、公寓、住宅、教学楼、试验楼、病房楼等。

介于框架结构与剪力墙结构之间。

病房楼等。

介于框架结构与剪力墙结构之间。

惠州地区采用框架-剪力墙结构不宜突破25层。

否则即使结构计算通过，在结构受力上也是不合理、不经济的。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01二、现行结构设计规范二、现行结构设计规范v混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2002，现有结构基本都是混，现有结构基本都是混凝土结构凝土结构v建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范GB50011-2001，惠州位于地震区，惠州位于地震区，6度度v高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002，10层及层及10层以上层以上或房屋高度超过或房屋高度超过28mv建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007-2002，国标，国标v建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范DBJ15-31-2003，广东省标准，广东省标准v建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范JGJ94-2008惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01三、基础型式及适用范围三、基础型式及适用范围v1.惠州常用基础型式:

1）天然地基（工地常称之为天然基础）：

分为独立基础（工地常）天然地基（工地常称之为天然基础）：

分为独立基础（工地常称之为天然基础）、条形基础、筏板基础、箱型基础；称之为天然基础）、条形基础、筏板基础、箱型基础；2）桩基础：

分为预应力管桩基础）桩基础：

分为预应力管桩基础（按桩径分为按桩径分为300、400、500的的管桩管桩）、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、冲孔灌注桩等；、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、冲孔灌注桩等；3）复合地基：

天然地基在地基处理过程中，通过在地基中设置竖）复合地基：

天然地基在地基处理过程中，通过在地基中设置竖向增强体或水平增强体而形成的桩土共同作用的人工地基。

常见向增强体或水平增强体而形成的桩土共同作用的人工地基。

常见形式有：

形式有：

CFG桩、深层搅拌桩等。

桩、深层搅拌桩等。

v2.基础型式比较：

1）一般来说采用天然地基（就是工地说的天然基础）较桩基础造）一般来说采用天然地基（就是工地说的天然基础）较桩基础造价低，但筏板基础除外（筏板基础与桩基础的造价比较很复杂，价低，但筏板基础除外（筏板基础与桩基础的造价比较很复杂，一般来说筏板基础可能造价偏高）。

一般来说筏板基础可能造价偏高）。

2）桩基础中以管桩较经济，钻孔灌注桩次之，最后是挖孔桩和冲）桩基础中以管桩较经济，钻孔灌注桩次之，最后是挖孔桩和冲孔灌注桩。

孔灌注桩。

3）按施工难易程度依次为天然地基、管桩、挖孔桩、钻孔桩、冲）按施工难易程度依次为天然地基、管桩、挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩。

孔桩。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01v3.基础特点：

1）天然地基：

工程造价低，但承载力低，荷载大时沉降量大，一）天然地基：

工程造价低，但承载力低，荷载大时沉降量大，一般用于多层建筑，但天然地基承载力很高时，高层建筑也可采用；般用于多层建筑，但天然地基承载力很高时，高层建筑也可采用；2）管桩：

为惠州地区最常使用桩型，沉桩方式有：

锤击式管桩和）管桩：

为惠州地区最常使用桩型，沉桩方式有：

锤击式管桩和静力压桩。

在桩基中造价最低，施工方便。

一般穿不透强风化岩静力压桩。

在桩基中造价最低，施工方便。

一般穿不透强风化岩层，持力层太浅时（桩长太短）不宜采用。

设备复杂，层，持力层太浅时（桩长太短）不宜采用。

设备复杂，进场费用进场费用高高；3）人工挖孔桩：

承载力有保证（可现场观察岩层），设备简单，）人工挖孔桩：

承载力有保证（可现场观察岩层），设备简单，施工方便，施工方便，进场费用低进场费用低。

造价高，挖桩时遇砂层或地下水水位较。

造价高，挖桩时遇砂层或地下水水位较高时一般不能穿越，施工时有一定的危险，在广东地区属限值型高时一般不能穿越，施工时有一定的危险，在广东地区属限值型桩型，施工时需做好安全防护工作；桩型，施工时需做好安全防护工作；4）冲孔钻孔灌注桩：

适合于各种地质条件。

）冲孔钻孔灌注桩：

适合于各种地质条件。

一般来说施工周期长一般来说施工周期长，一般不采用。

一般不采用。

v4.基础形式确定：

应根据建筑具体情况，结合地质勘察报告对场地地质条件的描述，首先从技术上初步确定一种或几种可能采用的基础形式，然后考虑经济指标及施工工艺要求。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01四、主要结构设计软件四、主要结构设计软件vPKPM系列：

系列：

用于主体计算的有：

TAT、SATWE、PMSAP。

基础计算：

JCCAD。

vSAP2000：

由美国：

由美国CSI公司开发，在今天的市公司开发，在今天的市场上场上SAP2000已经被证实是最具集成化、高效已经被证实是最具集成化、高效率和实用的通用结构软件。

率和实用的通用结构软件。

vETABS：

ETABS是由是由CSI公司与北京金土木公公司与北京金土木公司联合开发研制的房屋建筑结构分析与设计软件。

司联合开发研制的房屋建筑结构分析与设计软件。

vMIDAS：

由韩国公司开发的结构设计有限元分：

由韩国公司开发的结构设计有限元分析软件。

析软件。

v广厦结构：

由深圳市广厦软件有限公司开发和销广厦结构：

由深圳市广厦软件有限公司开发和销售的结构设计软件。

售的结构设计软件。

惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.01五、结构基本构造五、结构基本构造v梁、板、柱截面尺寸估算梁、板、柱截面尺寸估算1）梁的尺寸估算梁的支座类型：

简支梁、悬臂梁、框架梁框架结构的主梁:

主梁截面高度一般可按跨度的1/101/18选取,悬挑梁一般按悬挑长度的1/5确定。

2）柱的尺寸估算（15KN/m2），按轴压比确定。

3）板厚估算：

板厚80mm（L2.4m的阳台板）；板厚100mm（L3.9m）板厚120mm（4.2L3.9m）；板厚130mm（4.8L4.2m）板厚140以上（用于4.8m以上板及异型板等）悬挑板按悬挑长度的1/10选取。

L为板的短边长度惠州诚艺建筑设计有限公司2010.06.0103G101-1部分部分v伸缩缝：

伸缩缝的最大间距宜符合下表规定伸缩缝：

伸缩缝的最大间距宜符合下表规定保护层：

钢筋外表面至混凝土表面的距离。

详见结构设计总说明。

板、保护层：

钢筋外表面至混凝土表面的距离。

详见结构设计总说明。

板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于规范表中相应数值减墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于规范表中相应数值减10mm，且不应小于，且不应小于10mm。

梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小。

梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于于15mm。

锚固长度：

锚固长度：

la=fy.d/ft，其中，其中为为0.160.16（光面钢筋）、（光面钢筋）、0.140.14（带肋钢筋）。

（带肋钢筋）。

一、二级时一、二级时laE=1.15=1.15la，三级时，三级时laE=1.05=1.05la，四级时，四级时laE=la。

结构类别结构类别室内或土中室内或土中露天露天排架结构排架结构装配式装配式10070框架结构框架结构装配式装配式7550现浇式现浇式5535剪力墙结构剪力墙结构装配式装配式6540现浇式现浇式4530挡土墙、地下室墙壁等类结构挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式装配式4030现浇式现浇式3020注：

现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于注：

现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于12m