结构设计流程讲解.ppt
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1、 结构设计流程 倪霞 目 录1、建筑结构设计的三阶段2、结构设计计算步骤3、结束语划划1.1.结构设计的三阶段结构设计的三阶段方案设计阶段:-整体把握,概念最重要,站在高处看问题,技术含量最高 的阶段,决定设计成败的阶段。初步设计阶段:-通过计算分析论证结构构思,概念+计算分析+规范。施工图设计阶段:-细节决定成败。主要是构件层次的设计,必须准确无误。1.1 方案设计阶段:编制方案设计说明书。1.1.1方案设计说明书包括下列内容:1 工程概况:1)工程地点、工程分区、主要功能;2)各单体(或分区)建筑的长、宽、高,地上与地下层数,各层层高,主要结构跨度,特殊结构及造型,工业厂房的吊车吨位等。2
2、 设计依据:1)主体结构设计使用年限;2)自然条件:风荷载、雪荷载、抗震设防烈度等,有条件时简述工程地质概况;3)建设单位提出的与结构有关的符合有关法规、标准的书面要求;4)本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准(包括标准的名称、编号、年号和版本号)。划划3 建筑分类等级:建筑结构安全等级、建筑抗震设防类别、钢筋混凝土结构的抗震等级、地下室防水等级、人防地下室的抗力等级,有条件时说明地基基础的设计等级。4 上部结构及地下室结构力案:1)结构缝(伸缩缝、沉降缝和防震缝)的设置;2)上部从地下室结构选型概述,上部及地下室结构布置说明(必要时附简图或结构方案比选);3)阐述设计中拟采用的新结构
3、、新材料及新工艺等;简要说明关键技术问题的解决方法,包括分析方法(必要时说明拟采用的进行结构分析的软件名称)及构造或试验方法;4)措施特殊结构宜进行方案可行性论述。5 基础方案:有条件时阐述基础选型及持力层,必要时说明对相邻既有建筑物的影响等。6 主要结构材料:混凝土强度等级、钢筋种类、钢绞线或高强钢处种类、钢材牌号、砌体材料、其他特殊材料或产品(如成品拉索、铸钢件、成品支座、阻尼器等)的说明等。7 需要特别说明的其他问题:如是否需进行风洞试验、振动台试验、节点试验等。对需要进行抗震设防专项审查或其他需要进行专项论证的项目应明确说明。划划1.2 初步设计阶段:编制初步设计说明书、设计图纸和计算
4、书。1.2.1初步设计说明书包括下列内容:1 工程概况:1)工程地点、工程分区、主要功能;2)各单体(或分区)建筑的长、宽、高,地上与地下层数,各层层高,主要结构跨度,特殊结构及造型,工业厂房的吊车吨位等。2 设计依据:1)主体结构设计使用年限;2)自然条件:基本风压、基本雪压、气温(必要时提供)、抗震设防烈度等;3)工程地质勘察报告或可靠的地质参考资料;4)场地地震安全性评价报告(必要时提供);5)风洞试验报告(必要时提供);6)建设单位提出的与结构有关的符合有关标准、法规的书面要求;7)批准的上一阶段的设计文件;8)本专业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准(包括标准的名称、编 号、年号
5、和版本号)。划划3 建筑分类等级。应说明下列建筑分类等级及所依据的规范或批文:1)建筑结构安全等级;2)地基基础设计等级;3)建筑抗震设防类别;4)钢筋混凝土结构抗震等级;5)地下室防水等级;6)人防地下室的设计类别、防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别;7)建筑防火分类等级和耐火等级。4 主要荷载(作用)取值:1)楼(屋)面活荷载、特殊设备荷载;2)风荷载(包括地面粗糙度,有条件时说明体型系数、风振系数等);3)雪荷载(必要时提供积雪分布系数等);4)地震作用(包括设计基本地震加速度、设计地震分组、场地类别、场地特征周期、结构阻尼比、地震影响系数等);5)温度作用及地下室水浮力的有关设计参数
6、;6)特殊的荷载(作用)工况组合,包括分项系数及组合系数。划划5 上部及地下室结构设计:1)结构缝(伸缩缝、沉降缝和防震缝)的设置;2)上部及地下室结构选型及结构布置说明;3)关键技术问题的解决方法;特殊技术的说明,结构重要节点、支座的说明或简图;4)有抗浮要求的地下室应明确抗浮措施;5)施工特殊要求及其他需要说明的内容。6 地基基础设计。1)工程地质和水文地质概况,应包括各主要土层的压缩模量和承载力特征值(或桩基设计参数);地基液化判别,地基土冻胀性和融陷情况,特殊地质条件(如溶洞)等说明,土及地下水对钢筋、钢材和混凝土的腐蚀性;2)基础选型说明;3)采用天然地基时,应说明基础埋置深度和持力
7、层情况;采用桩基时,应说明桩的类型、桩端恃力层及进入持力层的深度;采用地基处理时,应说明地基处理要求;4)关键技术问题的解决方法;5)必要时应说明对相邻既有建筑物等的影响及保护措施;6)施工特殊要求及其他需要说明的内容。划划7 结构分析:1)采用的结构分析程序名称、版本号、编制单位;复杂结构或重要建筑应至少采用两种不同的计算程序;2)结构分析所采用的计算模型、整体计算嵌固部位,结构分析输入的主要参数,必要时附计算模型简图;3)列出主要控制性计算结果,可以采用图表方式表示;对计算结果进行必要的分析和说明。8 主要结构材料:包括混凝土强度等级、钢筋种类、砌体强度等级、砂浆强度等级、钢绞线或高强钢丝
8、种类、钢材牌号、特殊材料或产品(如成品拉索、锚具、铸钢件、成品支座、阻尼器等)的说明等。9 其他需要说明的内容:1)必要时应提出的试验要求,如风洞试验、振动台试验、节点试验等;2)进一步的地质勘察要求、试桩要求等;3)尚需建设单位进一步明确的要求;4)对需要进行抗震设防专项审查和其他专项论证的项目应明确说明;5)提请在设计审批时需解决或确定的主要问题。划划1.2.2设计图纸包括下列内容:1 基础平面图及主要基础构件的截面尺寸;2 主要楼层结构平面布置图,注明主要的定位尺寸、主要构件的截面尺寸;结构平面图不能表示清楚的结构或构件,可采用立面图、剖面图,轴测图等方法表示;3 结构主要或关键性节点、
9、支座示意图;4 伸缩缝、沉降缝、防震缝、施工后浇带的位置和宽度应在相应平面图中表示。1.2.3计算书计算书应包括荷载统计,结构整体计算、基础计算等必要的内容,计算书经校审后保存。划划1.3 施工图设计阶段:结构专业设计文件应包括图纸目录、设计说明、设计图纸、计算书。1.3.1图纸目录:应按图纸序号排列,先列新绘制图纸,后列选用的重复利用图和标准图。1.3.2结构设计总说明:每一单项工程应编写一份结构设计总说明,对多子项工程应编写统一的结构设计总说明,当工程以钢结构为主或包含较多的钢结构时,应编制钢结构设计总说明。当工程较简单时,亦可将总说明的内容分散写在相关部分的图纸中。结构设计总说明应包括以
10、下内容:1 工程概况。1)工程地点、工程分区、主要功能;2)各单体(或分区)建筑的长、宽、高,地上与地下层数,各层层高,主要结构跨度,特殊结构及造型,工业厂房的吊车吨位等。2设计依据。1)主体结构设汁使用年限;2)自然条件:基本风压、基本雪压、气温(必要时提供)、抗震设防烈度等;3)工程地质勘察报告;4)场地地震安全性评价报告(必要时提供);划划5)风洞试验报告(必要时提供);6)建设单位提出的与结构有关的符合有关标准、法规的书面要求;7)初步设计的审杳、批复文件;8)对于超限高层建筑应有超限高层建筑工程抗震设防专项审查意见;9)采用桩基础时,应有试桩报告或深层半板载荷试验报告或基岩载荷板试验
11、报告(若试桩或试验尚未完成,应注明桩基础图不得用于实际施工)。10)本争业设计所执行的主要法规和所采用的主要标准(包括标准的名称、编号、年号和版本号)。3 图纸说明。1)图纸中标高、尺寸的单位;2)设计0.000标高所对应的绝对标高值;3)当图纸按工程分区编号时,应有图纸编号说明;4)常用构件代码及构件编号说明;5)各类钢筋代码说明,型钢代码及截面尺寸标记说明;6)混凝土结构采用平面整体表示方法时,应注明所采用的标准图名称及编号或提供标准图。划划4 建筑分类等级。应说明下列建筑分类等级及所依据的规范或批文:1)建筑结构安全等级;2)地基基础设计等级;3)建筑抗震设防类别;4)钢筋混凝土结构抗震
12、等级;5)地下室防水等级;6)人防地下室的设计类别、防常规武器抗力级别和防核武器抗力级别;7)建筑防火分类等级和耐火等级;8)混凝土构件的环境类别。5 主要荷载(作用)取值。1)楼(屋)面面层荷载、吊挂(含吊顶)荷载;2)墙体荷载、特殊设备荷载;3)楼(屋)面活荷载;4)风荷载(包括地面粗糙度、体型系数、风振系数等);5)雪荷载(包括积雪分布系数等);6)地震作用(包括设计基本地震加速度、设计地震分组、场地类别、场地特征周期、结构阻尼比、地震影响系数等);7)温度作用从地下室水浮力的有关设计参数。划划6 设计计算程序。1)结构整体计算及其他计算所采用的程序名称,版本号、编制单位;2)结构分析所
13、采用的计算模型、高层建筑整体计算的嵌固部位等。7 主要结构材料。1)混凝土强度等级、防水混凝土的抗渗等级、轻骨料混凝土的密度等级;注明混凝土耐久性的基本要求;2)砌体的种类及其强度等级、干容重,砌筑砂浆的种类及等级,砌体结构施工质量控制等级;3)钢筋种类、钢绞线或高强钢丝种类及对应的产品标准,其他特殊要求(如强屈比等);4)成品拉索、预腕力结构的锚具成品支座(如各类橡胶支座、钢支座、隔震支座等)、阻尼器等特殊产品的参考型号、主要参数及所对应的产品标准;5)钢结构所用的材料见本条第10款。8 基础及地下室工程。1)工程地质及水文地质概况,各主要土层的压缩模量及承载力特征值等;对不良地基的处理措施
14、及技术要求,抗液化措施及要求,地摹土的冰凉深度等;2)注明基础形式和基础持力层;采用桩基时应简述桩型、桩径、桩长、桩端持力层及桩进入持力层的深度要求,设计所采用的单桩承载力特征值(必要时尚应包括竖向抗拔承载力和水平承载力)等;划划10 钢结构工程。1)概述采用钢结构的部位及结构形式、主要跨度等;2)钢结构材料:钢材牌号和质量等级,及所对应的产品标准;必要时提出物理力学性能和化学成分要求;必要时提出其他要求,如强屈比、Z向性能、碳当量、耐候性能、交货状态等;3)焊接方法及材料:各种钢材的焊接方法及对所采用焊材的要求;4)螺栓材料:注明螺栓种类、性能等级,高强螺栓的接触回处理方法、摩擦面抗滑移系数
15、,以及各类螺栓所对应的产品标准;5)焊钉种类及对应的产品标准;6)应注明钢构件的成形方式(热轧、焊接、冷弯、冷压、热弯、铸造等),圆钢管种类(无缝管、直缝焊管等);7)压型钢板的截面形式及产品标准;8)焊缝质量等级及焊缝质量检查要求;9)钢构件制作要求;10)钢结构安装要求,对跨度较大的钢构件必要时提出起拱要求;11)涂装要求:注明除锈方法及除锈等级以及对应的标准;注明防腐底漆的种类、干漆膜最小厚度和产品要求;当存在中间漆和面漆时,也应分别注明其种类、干漆膜最小厚度和要求;注明各类钢构件所要求的耐火极限、防火涂料类犁及产品要求;注明防腐年限及定期维护要求;划划13)必要时,应提出结构检测要求和
16、特殊节点的试验要求。11 砌体工程。1)砌体墙的材料种类、厚度,填充墙成墙后的墙重限制;2)砌体填充墙与框架粱、柱、剪力墙的连接要求或注明所引用的标准图;3)砌体墙上门窗洞口过梁要求或注明所引用的标准图;4)需要设置的构造柱,圈梁(拉梁)要求及附图或注明所引用的标准图。12 检测(观测)要求。1)沉降观测要求;2)大跨度结构及特殊结构的检测或施工安装期间的监测要求;3)高层、超高层结构成根据情况补充日照变形观测等特殊变形观测要求。13 施工需特别注意的问题。划划1.3.3基础平面图。1 绘出定位轴线、基础构件(包括承台、基础梁等)的位置、尺寸、底标高、构件编号;基础底标高不同时,应绘出放坡示意
17、图;表示施工后浇带的位置及宽度。2 标明砌体结构墙与墙垛、柱的位置与尺寸、编号;混凝土结构可另绘结构墙、柱平面定位图,并注明截面变化关系尺寸。3 标明地沟、地坑和已定设备基础的平面位置、尺寸、标高,预留孔与预埋件的位置、尺寸、标高。4 需进行沉降观测时注明观测点位置(宜附测点构造详图)。5 基础设计说明应包括基础持力层及基础进入持力层的深度、地基的承载力特征值、持力层验槽要求、基底及基槽回填上的处理措施与要求,以及对施工的有关要求等。6 采用桩基时,应绘出桩位平面位置、定位尺寸及桩编号;先做试桩时,应单独绘制试桩定位平面图。7 当采用人工复合地基时应绘出复合地基的处理范围和深度,置换桩的平面布
18、置及其材料和性能要求、构造详图;注明复合地基的承载力特征值及变形控制值等有关参数和检测要求。当复合地基另由有设计资质的单位设计时基础设计方应对经处理的地基提出承载力特征值和变形控制值的要求及相应的检测要求。划划1.3.4基础详图。1 砌体结构无筋扩展基础应绘出剖面、基础圈粱、防潮层位置,并标注总尺寸、分尺寸、标高及定位尺寸。2 扩展基础应绘出平,剖面及配筋、基础垫层,标注总尺寸、分尺寸、标高及定位尺寸等。3 桩鞋应绘出桩详图、承台详图及桩与承台的连接构造详图。桩详图包括桩顶标高、桩长、桩身截面尺寸、配筋预制桩的接头详图,并说明地质概况、桩持力层及桩端进入持力层的深度、成桩的施工要求、桩基的检测
19、要求,注明单桩的承载力特征值(必要时尚应包括竖向抗拔承载力及水平承载力)。先做试桩时,应单独绘制试桩详图并提出试桩要求。承台详图包括平面、剖面、垫层、配筋,标注总尺寸、分尺寸、标高及定位尺寸。4 筏基、箱基可参照现浇楼面梁、板详图的方法表示,但应绘出堆重墙、柱的位置。当要求设后浇带时,应表示其平面位置并绘制构造详图。对箱基和地下室基础,应绘出钢筋混凝土墙的平面、剖面及其配筋。当预留孔洞、预埋件较多或复杂时,可另绘墙的模板图。5 基础粱可参照现浇楼面梁详图方法表示。注:对形状简单、规则的无筋扩展基础、扩展基础、基础梁和承台板也可用列表方法表示。划划1.3.5结构平面图。1 一般建筑的结构平面图,
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