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satwe软件计算结果审查分析.doc

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上传者: 定场诗 2010-12-14 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《satwe软件计算结果审查分析doc》,可适用于经济金融领域,主题内容包含计算机的后处理结果即最终打印结果指内力图、配筋图和详细的内力及配筋表(按构件编号依次输出)有抗震计算时还输出中间分析结果(如自震周期、振型、位移、底符等。

计算机的后处理结果即最终打印结果指内力图、配筋图和详细的内力及配筋表(按构件编号依次输出)有抗震计算时还输出中间分析结果(如自震周期、振型、位移、底部总剪力等)设计人应认真对最终打印结果进行分析确认无误或无异常情况后再绘制施工图必要时应将最终确定的构件编号、构件截面和配筋数量、规格绘制成简单的平面图供校核审定和归档用。对最终打印结果不进行分析盲目采用其配筋直接绘制施工图的做法是不可取的往往会造成不良的严重后果既对工程不负责任、有不利于提高自己的设计水平。一、    整体分析一、    对重力荷载作用下计算结果的分析审查重力荷载作用下的内力图是否符合受力规律可以利用结构底层检查竖向内外力的平衡即底层柱、墙在重力荷载作用下的轴力之和应等于总重量如果结构对称、荷载对称其结构内力图必然对称即检查其对称性。当以上三者出现异常情况时需要返回原始数据进行检查。二、    对风荷载作用下计算结果的分析审查风荷载作用下的内力图和位移是否符合受力规律可以利用结构底层检查侧向内外力的平衡即底层柱、墙在风荷载作用下的剪力之和应等于全部风力值(需注意局部坐标与整体坐标的方向)如果结构沿竖向的刚度变化较均匀、且风荷载沿高度的变化也较均匀时其结构的内力和位移沿高度的变化也应该是均匀的不应有大正大负、大出大进等突变。三、    对水平地震荷载作用下计算结果的分析    水平地震荷载作用下可以利用其结果进行如同风荷载作用下的渐变性分析但不能进行对称性分析也不能利用结构底层进行内外力平衡的分析(因为振型组合后的内力与地震作用力不再平衡)。水平地震荷载作用下对其计算结果的分析重点如下。.    结构的自振周期    对一般的工程结构的自振周期在考虑折减系数后应控制在一定的范围内。如结构的基本自振周期(即第一周期)大致为:框架结构  T(~)n框剪和框筒结构  T(~)n剪力墙和筒中筒结构T(~)n式中,n为建筑物的总层数。第二周期、第三周期与第一周期的关系大致为:T(~)TT(~)T周期偏长说明结构过“软”、所承担的地震剪力偏小应考虑抗侧力构件(柱、墙)截面太小或布置不当如周期偏短说明结构过“刚”、所承担的地震力偏大应考虑抗侧力构件截面太大或墙的布置太多或墙的刚度太大(宜设结构洞予以减小其刚度)。如果抗侧力构件的截面尺寸、布置都很正常无特殊情况而自振周期偏离太远则应检查输入数据是否有错误。对层以上的高层建筑结构如果一切正常其基本自振周期往往在~之间(叫次长周期)则需要增加地震力(调整系数取~)重新进行计算。  以上的判断是根据平移振动振型分解方法得出来的。考虑弯扭耦连振动时情况要复杂得多可以挑出与平移振动相对应的自振周期来进行上述比较至于扭转周期的合理数值由于缺乏经验尚难提出。.    各振型曲线对于竖向刚度和质量比较均匀的结构如果计算正常其振型曲线应是比较连续光滑的曲线(见图)不应有大进大出、大的凹凸曲折。第一振型无零点第二振型在(~)H处有一个零点第三振型分别在(~)H及(~)H处有两个零点。二、    水平位移特征将结构各层位移(经振型组合后的位移)连成侧移曲线应具有图所示的特征。三、    剪力墙结构的位移曲线具有悬臂弯曲梁的特征位移越往上增长越快呈外弯型曲线四、    框架结构的位移曲线具有剪切梁的特征位移越往上增长越慢呈内收型曲线五、    框剪结构及框筒结构的位移曲线介于以上两者之间呈反S型曲线、中部接近为直线。在竖向刚度较均匀的情况下以上三种曲线均应连续光滑、无突然凹凸变化和明显的折点。六、    层间水平位移的限值抗震规范提出的层间弹性位移角和层间弹塑性位移角限值实际上是控制层间水平位移不得过大避免带来结构的P效应。两个阶段的层间位移要分别满足以下要求:ΔUeθeHΔUpθpH式中  ΔUe多于地震作用标准之产生的层间弹性位移    ΔUp罕遇地震作用下按弹性分析产生的层间位移    θe层间弹性位移角限制    θp层间弹塑性位移角限制      H第二阶段时指薄弱层(部位)的层高  由于规范对层间弹性位移角限制放松较多所以第一阶段抗震的变形验算往往容易满足。而对结构的自振周期、各振型曲线、水平位移特征和结构承受的地震力大小规范并未提出定性或定量的要求于是不少设计人会造成一种误解认为满足层间弹性位移角限制即为合理的结构。事实上这种理解是片面的。  因为抗震计算中自振周期、水平位移、地震力大小均与结构的刚度有关。结构刚度偏小时自振周期偏长水平地震力也偏小水平位移也偏小虽然位移也有可能在限制范围内但由于承担的地震力太小结构并不安全。  .地震力大小  结构承担的地震力大小可用底部总剪力与结构总质量之比(剪质比)来衡量。对抗侧力构件布置、截面尺寸都比较正常的结构其剪质比在下述范围内:  度近震Ⅱ类场地  FekG~度近震Ⅱ类场地  FekG~式中  Fek结构总水平地震作用标准值    G结构等效总重力荷载(即结构总质量)。层数多、刚度小的结构其剪质比偏小如小于上述范围或接近最小值宜适当增大构件截面或提高结构刚度从而增大地震力以保证结构的安全反之地震力过大宜适当渐低结构刚度以取得合理的经济技术指标。对框剪结构还要分析剪力墙部分的承受的地震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩的以检查其框架部分的抗震等级确定的是否合适。宜绘出结构的整体弯矩图和剪力图分析沿高度的受力状况。七、    构件分析八、    定性分析定性分析的目的是在整体分析的基础上进一步判断计算结果是否大体正常。一般来说设计较正常的结构基本上应符合以下的规律:九、    柱、墙的轴力设计值绝大部分为压力一〇、    柱的箍筋大部分为构造配筋一一、    墙的竖向和水平分布钢筋大部分为构造配筋一二、    梁基本上无超筋(连系梁除外)一三、    柱的轴压比在限值以内并有一定的余量一四、    除个别墙段外剪力墙截面符合抗剪要求一五、    梁截面不满足抗剪要求或抗扭超限的情况不多。  如计算结果出现严重错误应考虑以下原因并采取相应的措施:一六、    采用解密盗版程序一七、    几何数据或荷载数据错误一八、    复杂开洞剪力墙和框支剪力墙的上下连接不恰当出现过大的拐角刚域一九、    对竖向体型复杂的框剪结构进行了框架剪力调整。有的计算结果出现所谓的“异常”情况这并非是计算错误而是三维空间分析方法与简化计算方法的差别造成的。例如:二〇、    次梁端部负弯矩。这是因为三维空间分析时考虑了次梁与主梁的共同作用按其刚度关系、位移协调条件计算得出的反映了次梁的实际受力状况。而手工计算时次梁两端按铰支处理无负弯矩。二一、    主梁的受扭。按简化平面框架计算时所有内力均在框架平面之内所以主梁的扭矩无法考虑实际上梁是空间受力的次梁、悬臂梁的根部弯矩均对主梁产生扭矩。二二、    悬臂梁的正弯矩。手工计算悬臂梁时只有负弯矩而空间计算时当上下几层悬臂梁端有小柱连接而构成小框架时必然出现悬臂梁的正弯矩。二三、    柱的轴力。手工计算时柱的轴力是按楼面荷载的面积大小求得的而空间分析时由于梁的刚度影响柱的轴力要在各柱之间重新分配并不等于前者计算得到的轴力。一般的计算结果表明中柱重新分配的轴力要比按荷载面积求得的轴力小边、角柱重新分配的轴力要大于按荷载面积求得的轴力。二四、    临近剪力墙的框架柱轴力。考虑框剪结构的空间整体作用后框架柱的一部分轴力邀传递到邻近的剪力墙上因此该柱的轴力就会变小。柱靠墙越近梁的刚度越大这一现象越明显而采用简化的平面框架分析方法时各片框架是独立计算的框架柱不存在轴力减小的问题。定量分析   定量分析的目的是为了判断构件的配筋是否合理有无钢筋超限情况是否有遗留问题需要处理。(详见第五节构件配筋的确定)二五、    遗留问题的处理二六、    所有梁的正负配筋必须考虑活荷载最不利分布的影响乘以1.2的增大系数(软件如已考虑其影响着除外)。地震区框架梁的负钢筋可不再增加。二七、    对空间分析的平面交叉梁其主梁正钢筋应在乘以1.2~1.5的增大系数(不含上述活荷载不利分布影响的增大系数)其次梁的负钢筋不得小于次梁的正钢筋。二八、    凡净跨〉7米的大梁一般要进行挠度和裂缝宽度的计算并满足规范的有关规定净跨7米的大梁可不进行挠度和裂缝宽度的计算但仍应酌情增加其配筋量。二九、    悬挑梁的根部钢筋如悬臂端构造柱按不传力计算其负钢筋应乘以1.2~1.8的增大系数(下层取1.8以上递减)如悬臂端构造柱按传力计算时应配置正钢筋。三〇、    任何三维空间程序都不可能是包罗万象的凡程序未加考虑的构件和部位且影响安全时均应进行补充计算(采用小构件计算程序或手算)如折线式楼梯、螺旋式楼梯、圆弧梁、阳台、雨篷、挑檐、井式楼盖、转换层大梁、局部受压、节点核心区抗剪、牛腿等。三一、    柱下独立基础、条形基础、十字交叉梁基础、筏形基础、箱形基础和人防地下室都有相应的程序可供采用。但取上部结构传来的内力时应考虑下述问题:三二、    基础顶面上所受的内力(轴力、弯矩和剪力)应取同一种工况作用的组合内力进行设计再取另一种(或几种)工况作用的组合内力进行验算按最不利的结果确定基础构件的截面和配筋。不要误用最大轴力、最大弯矩、最大剪力的打印结果进行设计因为它是不同工况产生的最大内力不可能同时出现。三三、    直接按荷载面积求得的基础顶面(即柱脚)轴力来进行基础设计对边角柱是不安全的。三四、    直接按剪力墙荷载面积求得的墙基础顶面(即墙底部)的轴力来进行基础设计也是不安全的应适当增大墙底部的轴力。三五、    主次梁相交处的无柱连接点对次梁端部负钢筋不应少于跨中正钢筋对主梁不应出现跨中负钢筋。构件配筋的确定归纳梁、柱、墙的配筋要求其目的在于:一是有助于对电算的打印结果进行分析(绘制简单的构件选筋图注明构件的编号、截面尺寸、计算配筋面积、最终的配筋数量、规格及实际配筋面积)二是便于对计算机绘图结果进行校审三是为手工绘图提供参照的依据。下面按抗震设计要求的构件分别进行叙述三六、    框架梁的配筋三七、    梁的纵向钢筋三八、    梁应处于单筋受力状态。如果计算结果为双筋受力状态应加大梁截面尺寸按其内力重新计算求得配筋面积。三九、    梁不设弯起钢筋应为弯起钢筋起不到双向抗剪的作用从而不能保证水平地震荷载作用下梁端塑性铰区段的转动能力。四〇、    梁的纵向受拉钢筋的最小配筋率:一级抗震支座为。、跨中为。抗震二级时支座为。、跨中为。抗震三、四级时支座为跨中为。四一、    梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于且混凝土受压区高度与有效高度之比抗震一级不应大于抗震二、三级不应大于。。四二、    受牛纵向钢筋应沿梁截面周边均匀布置一般可在上下两边各配置~左右两边各配置~。四三、    梁端截面的底部和顶面配筋量之比除按计算确定外抗震一级时不应小于抗震二、三级时不应小于。。四四、    梁内贯通中柱的各根纵向钢筋抗震一、二级时不宜大于柱截面高度的。四五、    梁顶面和底面至少有两根直径不小于mm的通常钢筋伸入支座其面积不得小于两端相应底面和顶面配筋中最大值的同时其配筋率不得小于纵向受拉钢筋的最小配筋率。四六、    当梁的截面高度超过时在梁的两侧面每隔~mm,应设置直径不小于mmd的纵向构造钢筋(即腰筋)。位于梁两侧的受扭纵向钢筋可兼作腰筋。四七、    梁顶面纵向钢筋的净距不应小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直径)梁底面纵向钢筋的净距不应小于25mm和d。当梁底面纵向钢筋配置多于两层时其上层钢筋水平方向的中距应比上面两层钢筋的中距大一倍。四八、    梁的箍筋四九、    梁端加密区的箍筋配置最低要求五〇、    箍筋的最小直径:抗震一级为φ10、二、三级为φ8、四级为φ6。五一、    箍筋的最大间距:抗震一二级为100mm三四级为150mm。五二、    箍筋的肢距:抗震一二级不应大于200mm三四级不宜大于250mm.五三、    承受地震力为主的框架梁沿梁全长的最小配箍率:抗震一级为0.035fc/fyv抗震二级为0.030fc/fyv抗震三四级为0.025fc/fyv 式中fc和fyv分别为混凝土和箍筋强度设计值。五四、    电算时梁箍筋的间距按梁端加密区箍筋间距输入所得计算结果亦为梁端箍筋的计算值此时计算剪力已考虑梁端的“强剪弱弯”放大系数故梁端箍筋计算值小于构造配箍时可按上述构造要求配箍当梁端箍筋为计算配置时必须按计算配足且满足上述的构造要求。五五、    梁的中段配箍要求五六、    当梁端为构造配箍时梁中段配箍可适当减小(一般箍筋直径和肢数不变箍筋间距可加大一倍但不应小于沿梁全长的最小配箍率。五七、    当梁端为计算配箍时且梁剪力沿跨长变化不大时一般情况下中段配箍不予减小只有梁的一端或两端为框架柱且梁剪力沿跨长变化较大时中段配筋方可适当减少(抗震一级可减少20%二级可减少10%)。五八、    当按HPB235钢筋计算而实际采用HRB335钢筋配箍时箍筋用量可减少15%)。五九、    梁的箍筋直径不宜大于14mm可增加箍筋肢数或减小箍筋间距来减小其直径。六〇、    框架柱的配筋六一、    柱的纵向钢筋1.柱的纵向钢筋的最小配筋率应理解为柱截面对边两侧计算配筋面积之和与柱全截面面积之比。对中柱和边柱一级抗震为。8、抗震二级为。7、抗震三级为6四级为5对角柱和框支柱相应增大0。2%。2.应采用对称配筋柱截面对边两侧计算配筋面积之和(2Asx或2Asy)小于最小配筋率得出的构造配筋面积时按构造配筋面积配置反之按计算配筋面积配置计算配筋面积时已考虑“强柱弱梁”的放大系数。实配钢筋时尚应考虑调整后实配梁纵向钢筋按“强柱弱梁”关系再予以增大。3.柱的纵向钢筋最大配筋率为4%是指柱截面四侧全部纵向钢筋的截面面积与柱全截面面积(总配筋率大于3%时为净混凝土截面面积)之比。4.柱纵向钢筋的总配筋量不小于计算得出的2Asx+2Asy(角筋不得公用)且不大于其最大配筋率。这里Asy、Asy分别为X方向、Y方向按对称配筋计算得出的单侧配筋面积。柱截面尺寸大于m时应在截面中部另加一圈构造纵向配筋其直径与周边主要受力纵向钢筋相同。纵向钢筋的间距不宜大于mm、直径不宜小于mm六二、    柱的箍筋六三、    柱端加密区的箍筋配置最低要求六四、    箍筋的最小直径:抗震一级为φ10、二、三级为φ8、四级为φ6。(抗震二三级柱截面尺寸不大于mm时可采用φ)。六五、    箍筋的最大间距:抗震一级为100mm抗震二级为100mm(当箍筋直径不小于φ时为mm),三四级为150mm。六六、    箍筋的肢距:抗震一级不宜大于20mm抗震二级不宜大于250mm三四级不宜大于300mm.六七、    柱的体积配箍率指在一个箍筋间距范围内、全部箍筋的体积(扣除重叠部分)与混凝土体积之比。箍筋的最小体积配箍率详见抗震规范第6.3.10条的规定最小值为0.4%、最大值为1.2%尚需根据具体情况进行调整。六八、    柱非加密区箍筋配置最低要求六九、    配箍量:不宜小于加密区的50%。七〇、    箍筋间距:抗震一、二级时不应大于10倍纵向钢筋直径抗震三级时不应大于15倍纵向钢筋直径。七一、    电算时柱箍筋的间距按柱端加密区箍筋间距输入所得计算结果亦为柱端箍筋的计算值此时计算剪力已考虑柱端的“强剪弱弯”放大系数故当柱端箍筋计算值小于构造配箍时可按上述构造要求配箍当柱端箍筋为计算配置时必须按计算配足且满足上述的构造要求。七二、    柱的中段配箍要求七三、    当柱端为构造配箍时可按非加密区的箍筋配置最低要求对柱的中段进行配箍一般箍筋直径和肢数不变箍筋间距可加大一倍七四、    当柱端为计算配箍时柱高全长均应按端部配箍。只有抗震一二级时中段配筋方可适当减少(抗震一级可减少30%二级可减少20%)。对底层柱宜为端部配筋的~。七五、    当按HPB235钢筋计算而实际采用HRB335钢筋配箍时箍筋用量可减少15%。七六、    梁的箍筋直径不宜大于1mm可增加箍筋肢数或减小箍筋间距来减小其直径。七七、    节点核心区的配箍要求七八、    箍筋的最大间距、最小直径和肢距同柱端加密区的要求。七九、    体积配箍率:当柱轴压比时抗震一级宜。二级宜三四级宜当柱轴压比<时分别为、、。八〇、    框支柱和净高与截面高度之比小于的短柱(包括嵌砌填充墙形成的短柱)其体积配箍率宜沿柱全高范围内箍筋的间距均不应大于mm八一、    剪力墙的配筋(一)竖向和横向分布钢筋    分布钢筋的布置  ()框剪结构中的剪力墙分布钢筋应采用双排布置横筋在外、竖筋在内。  ()剪力墙结构中的剪力墙分布钢筋除抗震三、四级的一般部位且墙厚<mm时可采用单排布置外其他情况均应或宜采用双排布置。    分布钢筋的最小直径为φ。    分布钢筋的最大间距为mm,一般不宜大于mm    分布钢筋的最小配筋率    ()框剪结构中的剪力墙分布钢筋的配筋率均不应小于。这里所谓的分布钢筋配筋率是指在钢筋间距范围内两根竖向或水平分布钢筋的截面面积与混凝土的截面面积之比。    ()剪力墙结构中的剪力墙分布钢筋的最小配筋率:抗震等级为一级时均为二级时加强部位为、一般部位为三级时加强部位为、一般部位为(但Ⅳ类场地为)四级时加强部位为、一般部位为。    水平分布钢筋的配筋率大于时宜调整剪力墙的刚度以减小该剪力墙所分配的剪力。剪力墙边缘构件的配筋.剪力墙的边缘构件分为翼墙、边框柱、暗柱和不设暗柱四种类型。其中前三种类型适用于抗震一、二级的剪力墙和抗震三级剪力墙的加强部位其他情况下和墙宽度小于墙厚度倍的小墙肢可采用第四种类型(即不设暗柱)。边缘构件的最低配筋要求  ()底部加强部位墙端纵向(竖向)最小配筋:抗震一级为Ac,二级为Ac,三级为Ac和φ的较大值四级为φ。()底部加强部位墙端箍筋或拉筋的最小配筋:抗震一级为φ,二级为φ,三四级为φ。()其他部位墙端纵向(竖向)最小配筋:抗震一级为Ac,二级取Ac和φ的较大值三级取Ac和φ的较大值四级为φ。()其他部位墙端箍筋或拉筋的最小配筋:抗震一级为φ二级为φ三四级为φ。边框柱的配筋()如果边框柱截面尺寸大于墙厚的三倍、且在计算中按框架柱单独处理时其配筋氨计算结果进行并应符合框架柱配筋的构造要求。()当剪力墙在门洞边形成独立端柱时端柱全高的箍筋宜符合框架柱箍筋加密区的构造要求。()框剪结构中剪力墙全高范围内的端柱箍筋均应按上述底部加强部位墙端箍筋的要求设置。()其他情况下与剪力墙相连的边框柱可将计算所得的剪力墙端部钢筋全部配在柱内。竹内纵向钢筋除应满足上述边缘构件的最低配筋要求外尚应满足框架柱的构造配筋要求柱内箍筋的直径和间距按上述边缘构件的最低配筋要求设置即可。八二、    L形、T形和十字形剪力墙配筋当采用三维空间分析程序计算时任何形状的剪力墙都是划分为若干墙段来分别计算其内力和配筋计算所得到的墙端部钢筋面积As是指该墙段一端全部竖向钢筋截面面积之和。这对一字形剪力墙处理很方便如计算值大于构造值应按计算值将竖筋全部配置在边缘构件内即可否则按构造配置。但对L形、T形和十字形剪力墙配筋时要进行处理处理办法如下:八三、    在墙端相交处按计算所得的端部竖向钢筋集中配置在墙端相交的暗柱内其数量为各墙段端部竖向钢筋之和八四、    如墙段相交处的暗柱配筋过多时可先在暗柱内按构造要求配置多余的竖向钢筋再向墙段的远端(即边缘构件内)转移。八五、    如墙段相交处的暗柱为构造配筋时可以扣除重叠计算的暗柱截面面积将竖向钢筋予以折减。八六、    也可以找出这些剪力墙的剪心位置将各墙段的内力转换为该剪心的内力重新计算进行配筋。八七、    连梁的配筋八八、    连梁箍筋的构造要求八九、    箍筋的最小直径:抗震一级为φ二级和三级为φ四级为φ。九〇、    箍筋的最大间距:抗震一级取hw、d和mm的最小值二级取hw、d和mm的最小值三级和四级取hw、d和mm的最小值。这里hw为连梁截面高度d为连梁纵筋直径。九一、    箍筋的最大肢距:抗震一、二级为mm三四级为mm顶层连梁伸入墙肢内的纵向钢筋应设置箍筋其间距不得大于mm,其他要求不变。九二、    连梁的弯矩、剪力配筋过大而使配筋超限时可采取以下措施:九三、    调整洞口宽度、高度增大连梁的跨度减小连梁的高度九四、    窗洞以下、楼板以上的墙体改用轻质材料或砖砌筑九五、    考虑连梁刚度折减系数()。九六、    采取以上措施后依然超限时可按最大配筋率配筋。此时应加大相邻层连梁和墙肢的配筋。增强连梁与墙相交处的构造措施。九七、    连梁的纵向受拉钢筋最大配筋率同框架梁的要求即:不应大于且混凝土受压区高度与有效高度之比抗震一级不应大于抗震二、三极不应大于。九八、    连梁的最大配筋率同框架梁的要求体现在梁的“剪压比”控制是否超限上。即连梁端部截面组合的剪力设计值符合下式要求时再按抗剪公式计算得到的配箍率就是该梁的最大配箍率。  V=γre(fcbh)结构设计提纲九九、    结构设计提纲的内容和深度设计提纲应根据已批复的初步设计进行编制如无初步设计应根据已确定的结构方案进行编制。(一)工程概况建设单位和工程项目的名称或子项工程的名称。建设地点该地区的地震基本烈度。结构平面划分的区段每个区段结构类型、层数、主要使用功能、主要生产设备。相邻建筑物的情况和影响关系施工时深基坑的围护措施和其他注意事项。    (二)设计依据    本工程应遵循的主要结构设计规范的名称和代号。    地质勘查报告:    ()地质勘查报告的编制单位、资质、文件编制日期和编号    ()有关工程地质和水文地质的主要结论如地基承载力标准值、抗震场地类别、地下水位、水质等必要时应分述地下各层土的特性和分布状况    ()特殊地质条件的说明如湿陷性黄土、可液化土、软弱土、膨胀土、滑坡、溶洞、冻土、抗震不利地段、地裂缝的影响等    ()施工图之前的详细地质勘查报告一般来说是可以满足施工图设计需要的。如果认为详细地质报告还不够满足设计要求应提出补勘具体要求。    各种结构设计等级的确定:    ()抗震设防烈度、设计近震与远震、建筑物抗震重要性分类、现浇钢筋混凝土结构的设计等级    ()混凝土结构的安全等级    ()人防地下室的等级    ()防火的建筑分类和耐火等级    ()应用其他规范时的相应等级    特殊的设计要求。如耐高温、防渗漏、楼面机械振动、结构或构件的变形限制等。上部结构结构选型温度伸缩缝、沉降缝的设置和做法。不设缝时后浇带的设置和做法。材料:框架结构应说明其填充材料。.只要计算参数。.结构计算原则、方法和手段:手算时应说明其依据或出处电算时应说明软件的编制单位、名称、代号和版本。主要构件的截面尺寸和控制配筋率。主要构造措施和特殊施工要求。地基处理地基处理方法经处理采用的地基土承载力设计值采用桩基时的单桩竖向承载力标准值或设计值。沉降观测的布置和要求沉降计算方法。基础选型。基础材料主要计算参数。基础计算原则、方法和手段:手算时应说明其依据或出处电算时应说明软件的编制单位、名称、代号和版本。主要构件(或部件)的截面尺寸和控制配筋率。主要构造措施和特殊施工要求。(六)其他应用新技术、新结构、新理论、新材料的情况。是否应用先进计算机软件进行方案选优、计算和出图。选用国家、行业、和地方的建筑标准设计(即标准图)情况。重复利用其他工程的设计图纸情况。本工程所采取的统一技术措施。对复杂工程和多子项工程这是非常有必要的。其内容包括:()如何具体采用已确定的新技术、新结构、新材料()荷载是否需要归并和统一。(3)构件(梁、板、墙、柱)截面是否需要归并和统一。(4)主要结构材料如砖和混凝土的强度等级、钢筋的种类和规格、钢板的种类和规格、焊条的类型等是否需要统一(5)计算方法和计算机软件是否需要统一。(6)混凝土构件适宜配筋率的统一。(7)特殊构造措施或节点处理方法的统一(8)标准图和重复利用图的统一(9)制图表达方法和结构图说明的统一(七)归档前应补充说明的事项 重大事件记录备案。结构设计总说明一〇〇、    结构设计总说明的内容和深度一〇一、    设计技术条件一〇二、    工程概况。指建设地点、房屋层数、总高度、房屋主要功能采用的结构类型、基础类型等必要时应画出结构平面划分区段的示意图。一〇三、    抗震设防烈度、设计近震或远震、场地类别建筑物抗震重要性分类现浇钢筋混凝土结构的抗震等级(按框架、剪力墙、有框支层落地剪力墙底部加强部位和框支层框架分述)。一〇四、    建筑物安全等级。一〇五、    防火建筑分类和耐火等级。一〇六、    人防地下室等级。一〇七、    荷载规范中没有明确规定的或与规范不同的活荷载、风荷载及特殊荷载的取值。7.相应的绝对标高(亦可注明“见建筑设计总说明”)。地质勘查报告的主要结论必要时应分述地下各层土的特性和分布状况。结构设计所依据的主要规范名称、代号。结构设计总说明一〇〇、    结构设计总说明的内容和深度一〇一、    设计技术条件一〇二、    工程概况。指建设地点、房屋层数、总高度、房屋主要功能采用的结构类型、基础类型等必要时应画出结构平面划分区段的示意图。一〇三、    抗震设防烈度、设计近震或远震、场地类别建筑物抗震重要性分类现浇钢筋混凝土结构的抗震等级(按框架、剪力墙、有框支层落地剪力墙底部加强部位和框支层框架分述)。一〇四、    建筑物安全等级。一〇五、    防火建筑分类和耐火等级。一〇六、    人防地下室等级。一〇七、    荷载规范中没有明确规定的或与规范不同的活荷载、风荷载及特殊荷载的取值。7.相应的绝对标高(亦可注明“见建筑设计总说明”)。地质勘查报告的主要结论必要时应分述地下各层土的特性和分布状况。结构设计所依据的主要规范名称、代号。(三)以上材料及其要求。如砌体结构中砖和砂浆的强度等级混凝土结构中混凝土的强度等级、钢筋的种类与级别焊条的型号等。结构构造要求(含抗震构造要求)。如板、梁、柱、墙内纵向钢筋保护层厚度纵向钢筋的接头和锚固长度等。抗震时砌体结构中构造柱、圈梁和拉结钢筋的要求承重墙体砌筑与构造柱混凝土浇筑时间的先后时间混凝土结构中暗梁、暗柱、填充墙、箍筋的做法等。特殊施工要求。如后浇带的设置、后浇时间及所用的材料高层主楼与裙房主体施工的先后时间悬挑构件的拆模时间和要求如采用预应力混凝土构件尚需说明锚具种类、型号、预留孔做法、施工制作要求及锚具防腐措施等对某些部位如缝的处理要求如采用新结构、新技术、新材料还应说明其施工要求。说明所采用的标准图集。如果有特殊构件需要做构建性能检验时还应说明进行检验的方法和要求。其他施工中必须配合本院建施、水施、电施、设施、动施和有关工艺设计图纸设置预埋件、预留洞和预埋管线等不得遗漏、错放。沉降观测的方法和要求(或单另出图)。本设计未考虑雨季和冬季施工。必须按图施工施工中如发现图纸有错、碰、漏等设计问题请及时与本院联系协商解决并须经本院变更。任何单位和个人不得随意修改设计。结构与构件的计算和分析一〇八、    结构计算书的内容和深度一〇九、    对结构计算书的要求一一〇、    计算内容必须完整并用目录表示清楚以便于校核和审定。其主要内容如下:一一一、    荷载计算。各种荷载(包括竖向静、活荷载风、雪荷载以及特殊使用荷载)的标准值、设计值地震时重力荷载代表值及地震荷载的调整系数要做到不漏、不重、分配合理一一二、    上部主体结构的计算一一三、    基础结构的计算一一四、    其他构件(如阳台、雨篷、挑檐、楼梯、井字楼盖、非框架连续梁、网架或屋架、柱间支撑等)的计算一一五、    重要受力部位(如局部受压、牛腿、预埋件、框架梁柱节点核心区等)的计算一一六、    特殊使用要求(如抗震、裂缝宽度、沉降量、抗倾覆、温度伸缩、机械振动等)的计算一一七、    当采用标准图时应根据图集的说明进行必要的选用计算当采用重复利用图时应进行必要的核算和因地制宜的修改以切合工程的具体情况。一一八、    结构计算时应绘出平面布置简图和计算简图选择的计算方法(无论是电算、还是手算)要同时符合其计算假定(如基础的固端假定节点的刚接或铰接假定楼面刚度无穷大假定等)。一一九、    结构计算书应清楚、整洁等。一二〇、    构件编号、计算最终结果(如确定的构建截面、配筋等)应特别醒目并应与图纸一致以便核对。电算部分的内容和深度上部主体结构和基础结构、以及有应用软件的构件一般都尽可能采用计算机计算以加快设计进度提高设计质量。荷载简图、原始数据和计算机前处理的结果要严格进行核对电算最终结果(即后处理结果)应尽分析认可。应在计算书中注明所采用计算机软件的编制单位、名称、代号和版本。一二一、    手算部分的内容和深度注意以下事项:一二二、    计算简图要成立。一二三、    计算步骤要有条理。一二四、    引用的数据要有可靠的依据。一二五、    采用的计算图表及不常用的计算公式应注明其来源或出处注意计算图表和计算公式中可能出现的印刷错误。一二六、    计算精度不必苛求。这是因为建筑材料(砖、瓦、灰、砂、石、钢材、木材和水泥等)的力学性能离散性很大由这些材料组成的砌体、混凝土的力学性能离散性也很大计算公式往往是经过试验研究或力学推导得来其试验条件和计算假定与真实结构也有一定的出入。  5%的计算误差在设计中是允许的特别是抗震计算中5%的计算误差更无所畏惧但数量计的错误是绝对不能允许的。一二七、    抗震构造要求不能视为计算对象一二八、    结构计算机软件的选择一 选择计算机软件的参考意见一二九、    该软件对具体工程的结构和构建是否适用?例如:对高层建筑抗震时的结构计算以采用三维空间分析程序、不宜采用空间协同分析程序、更不用采用平面杆系分析程序扭转效应较大的结构应采用考虑扭转效应的三维空间分析程序当不符合楼层刚度无穷大时应采用专门的三维空间分析程序。一三〇、    对重要的复杂工程结构计算有必要采用两个以上的适用软件进行对比分析。一三一、    有特殊情况时应采用针对性很强的软件进行补充验算。例如框支剪力墙结构的转换层应采用有限元法内里计算程序进行补充验算。一三二、    计算机与设计人的关系一三三、    设计人要对设计文件负法律责任一三四、    不要认为计算机总是对的一三五、    由计算机病毒产生的错误。一三六、    使用盗版软件产生的错误一三七、    应用软件的编制错误。一三八、    软件中专家系统不当带来的错误。一三九、    应用软件选择不当所造成的错误。一四〇、    应用计算机软件是操作不当所造成的错误。一四一、    设计人员技术水平不高所带来的错误。例如经常遇见的构件支座为铰接、刚接、弹簧支座的假定水平地震力的计算方向等。一四二、    如何避免计算机应用时带来的错误  加强对计算机软盘的管理不使计算机染上病毒发现病毒时要及时处理。  当合法用户不采用盗版软件。  采用成熟的先进计算机软件。。  加强计算机前处理结果(几何图形、荷载图形和控制数据)的检查中间结果的判断。  提高技术人员的水平和责任心。一四三、    对计算结果要充分进行分析。四 常用结构软件的比较本人在设计院工作有机会接触多个结构计算软件加上自己也喜欢研究软件故对各种软件的优缺点有一定的了解。现在根据自己的使用体会从设计人员的角度对各个软件作一个评价请各位同行指正。本文仅限于混凝土结构计算程序。  目前的结构计算程序主要有:PKPM系列(TAT、SATWE)、TBSA系列(TBSA、TBWE、TBSAP)、BSCW、GSCAD、SAP系列。其他一些结构计算程序如ETABS等虽然功能强大且在国外也相当流行但国内实际上使用的不多故不做详细讨论。(一)结构计算程序的分析与比较  、结构主体计算程序的模型与优缺点从主体计算程序所采用的模型单元来说TAT和TBSA属于结构空间分析的第一代程序其构件均采用空间杆系单元其中梁、柱均采用简化的空间杆单元剪力墙则采用空间薄壁杆单元。在形成单刚后再加入刚性楼板的位移协调矩阵引入了楼板无限刚性假设大大减少了结构自由度。SATWE、TBWE和TBSAP在此基础上加入了墙元SATWE和TBSAP还加入了楼板分块刚性假设与弹性楼板假设更能适应复杂的结构。SATWE提供了梁元、等截面圆弧形曲梁单元、柱元、杆元、墙元、弹性楼板单元(包括三角形和矩形薄壳单元、四节点等参薄壳单元)和厚板单元(包括三角形厚板单元和四节点等参厚板单元)。另外通过与JCCAD的联合还能实现基础上部结构的整体协同计算。TBSAP提供的单元除了常用的杆单元、梁柱单元外还提供了用以计算板的四边形或三角形壳元、墙元、用以计算厚板转换层的八节点四十八自由度三维元、广义单元(包括罚单元与集中单元)以及进行基础计算用的弹性地基梁单元、弹性地基柱单元(桩元)、三角形或四边形弹性地基板单元和地基土元。TBSAP可以对结构进行基础上部结构楼板的整体联算。从计算准确性的角度来说SAP是最为精确的其单元类型非常丰富而且能够对结构进行静力、动力等多种计算。最为关键的是使用SAP时能根据结构的实际情况进行单元划分其计算模型是最为接近实际结构。BSCW和GSCAD的情况比较特殊严格说来这两个程序均是前后处理工具其开发者并没有进行结构计算程序的开发。但BSCW与其计算程序一起出售因此有必要提一下。BSCW一直是使用广东省建筑设计研究院的一个框剪结构计算软件这个程序应属于空间协同分析程序即结构计算的第二代程序(第一代为平面分析第二代为空间协同第三代为空间分析)。GSCAD则可以选择生成SS、TBSA、TAT或是SSW的计算数据。SS和SSW均是广东省建筑设计研究院开发的其中SS采用空间杆系模型与TBSA、TAT属于同一类软件而SSW根据其软件说明来看也具有墙元但不清楚其墙元的类型而且此程序目前尚未通过鉴定。薄壁杆件模型的缺点是:  、没有考虑剪力墙的剪切变形。  、变形不协调。当结构模型中出现拐角刚域时截面的翘曲自由度(对应的杆端力为双力矩)不连续造成误差。另外由于此模型假定薄壁杆件的断面保持平截面实际上忽略了各墙肢的次要变形增大了结构刚度。同一薄壁杆墙肢数越多刚度增加越大薄壁杆越多刚度增加越大。但另一方面对于剪力墙上的洞口空间杆系程序只能作为梁进行分析将实际结构中连梁对墙肢的一段连续约束简化为点约束削弱了结构刚度。连梁越高则削弱越大连梁越多则削弱越大。所以计算时对实际结构的刚度是增大还是削弱要看墙肢与连梁的比例。杆单元点接触传力与变形的特点使TBSA、TAT等计算结构转换层时误差较大。因为从实际结构来看剪力墙与转换结构的连接是线连接(不考虑墙厚的话)实际作用于转换结构的力是不均匀分布力而杆系模型只能简化为一集中力与一弯矩。另一方面由于一个薄壁柱只有通过剪心传递力与位移所以在处理多墙肢薄壁柱转换时十分麻烦如将剪心与下层柱相连则令转换梁过于危险如设置实际并不存在的计算洞令力传至转换梁又会改变上层墙体的变形协调条件(不要相信TBSA手册中所言设连梁高为层高可以解决问题一段连续约束简化成一个点约束误差决不会小)。为了解决薄壁柱单元造成剪力墙分析过于粗糙的问题ETABS、SAP、SATWE、TBWE、TUS、TBSAP等软件先后引入了墙单元。对于有墙元模型的软件要分清楚其单元类型。墙元有两种:一是板梁墙元(又称Wilson嵌板单元模型)这种模型在国外应用较多。其实质是平面单元把剪力墙简化为一个膜单元边梁边柱基本上是一个由平面单元经改造成的空间单元。剪力墙洞口间部分模型化为一个梁单元削弱了剪力墙实际的变形协调关系由前一段的讨论可知这种单元导致整体计算结果偏柔一是由有限元中的四节点空间壳元缩聚而来的(以下称为板壳墙元)板壳元既有平面内刚度也有平面外刚度且剪力墙洞口间部分也作为墙元进行整体分析因此板壳墙元更能精确地分析复杂剪力墙结构。以上几种带有墙元的软件中ETABS和TUS采用板梁墙元SAP、SATWE和TBSAP均采用壳墙元。TBWE所采用的墙组元实际上是一种改进的薄壁杆件模型它与普通的薄壁杆件模型的不同之处在于:  、不强求剪力墙为开口截面可以分析闭口及半开半闭截面  、其杆件未知位移取为杆端截面的横向位移和各节点的纵向位移数   目随墙肢节点数增加而增加不象普通薄壁杆件那样固定为个   保证了杆件的位移协调  、采用最小势能原理建立考虑剪力墙剪切变形的总势能表达式然后对其求导并令其值为即建立考虑剪切变形的单元刚度矩阵。墙组元实际上是一种介于薄壁杆件单元和连续体有限元之间的分析单元。从结构分析的准确性来说从好到差排列依次为:板壳墙元、墙组元、板梁墙元。另外一个有争议的问题是对异形柱的处理。异形柱在广东又叫短肢剪力墙虽然名称和剪力墙拉上了关系但其计算却不能用剪力墙的方法来算。TBSA用户手册建议将异形柱折算成惯性矩相同的矩形截面柱进行整体分析取得内力后再进行详细的计算。这种方法用起来很不方便另外这种折算只能保证两个参数的正确其他如截面面积、转动惯量等参数都很难与原构件保持一致。目前能直接对异形柱进行计算与绘图的软件有BSCW、GSCAD和PKPM。由于广东省建筑设计研究院在异形柱的研究方面有比较成熟的理论因此BSCW和GSCAD对异形柱的计算与绘图极为方便可靠目前广东省住宅建筑设计常采用短肢剪力墙结构导致大量的异形柱因此这两个程序比较流行。在用PMCAD进行输入时可以看到有不同类型的截面采用这些截面输入的异形柱可以传递到TAT或SATWE中进行计算并在PK中进行配筋(仅适用于年月以后的Windows版程序)不过PKPM中对异形柱内力的求算并不是通过查表进行(广州城市建设开发总公司设计院编制的广东省异形柱规程采用此方法这些表格是根据有限元分析的结果编制的)而是参考了多肢剪力墙的配筋方法在求出作用于形心的弯矩、轴力、剪力后按照材料力学公式分解到异形截面每一关键点的应力通过积分得到每一段柱肢平面内的弯矩、轴力和剪力然后以每一直线段柱肢作为一个矩形截面按对称配筋计算出其钢筋面积。(二)结构主体计算程序的适用性与易用性比较从适用性(功能)的角度按强到弱排列依次为:ETABSSAPSATWE、TBSAPTBWE、GSCAD、TUSTAT、TBSABSCW。ETABS除一般高层计算功能外还可计算钩、顶、弹簧、结构阻尼运动、斜板、变截面梁或腋梁等特殊构件和一定的结构非线性变形SAP原本是一个通用有限元程序后来为结构分析的需要加入了墙元等专用单元其单元库最为完备功能强大SATWE和TBSAP应属于同一档次的软件都能进行楼板和剪力墙的有限元分析适应工程的能力强而TBWE、GSCAD和TUS则差一些不能进行弹性楼板计算BSCW只能进行平面为正交布置的结构计算是没有前途的 软件。从易用性的角度来看按好到差的顺序排列应为: TUSGSCAD、SATWE、TATTBSA、TBWEBSCWSAP、ETABS。TUS的图形界面在WINDOWS下开发较之其它国内开发的高层计算程序的图形界面更加良好GSCAD和新版的PKPM均为WINDOWS界面软件但带有DOS下的影子SAP和ETABS则最为麻烦。这个排列不仅考虑了图形界面的优劣还尽量反映各种软件前后处理过程中的方便程度。比如GSCAD、SATWE、TAT在进行图形输入时均能做到修改结构平面后不影响原有荷载而TBSA则没有实现这一点。从综合性能来说PKPM系列的SATWE是最好的主要优点在于:能适应目前复杂的结构计算要求数据准备工作量小计算中可考虑多种因素施工图出图方便。SATWE经过多年发展已经可以在计算中考虑多种影响因素如:、恒、活载分算  、梁活载不利布置计算  、柱、墙及基础活载折减  、钢结构计算  、上部结构与地下室联合工作分析及地下室设计  、斜梁分析与设计  、复杂砌块结构有限元分析与抗震验算。这些功能的加入使结构工程师无需在整体计算后再手算进行补充计算减轻了工作量。(三)结构前后处理软件的比较讲到这个问题可以肯定的是SAP的输入是最麻烦的不知其新的图形输入工具(GIS)有无改进。其余软件按数据输入的麻烦程度从难到易排列:BSCW、GSCAD、PKPM、TBSA。当然这只是考虑一次性输入的情况如果结构平面经常修改的话TBSA应被列为较麻烦的一类主要是结构平面一改就要重新输入该层的荷载。如果想避免这种麻烦的话可以用如SASCAD等软件既进行前处理也能进行TBSA后处理。PKPM本身的PMCAD已经考虑到了这个问题GSCAD、SASCAD也解决了这个问题。以上列举的结构软件中只有PKPM、BSCW和GSCAD具有结构后处理功能。后处理的能力由大到小排列应为GSCADPKPMBSCW考虑到广东地区的特殊要求可以说BSCW比PKPM更符合广东人的习惯。GSCAD和PKPM在形成施工图的过程中均可以进行大量的人工干预相比较而言GSCAD对图纸的修改更为方便。GSCAD既可以很直观地在平面图上修改各种构件的配筋也可以直接修改表格或平法中的数据修改很方便。而且这些数据均是联动的改动在所有的文件中都能实时反映出来另外在修改配筋时可以方便地查询计算配筋量和弯矩包络图这说明编制者在利用Windows界面改善易用性方面下了一番功夫。而PKPM则只能先在平面简图上进行修改然后一次性形成表格或平法图但PKPM中可以方便地对各种构件进行后期验算如:梁挠度、裂缝等。至于施工图的质量对于广东人来说则是GSCAD最好修改也容易。PKPM的施工图比较完备但图面比较乱修改起来也比较麻烦:的比例绘图不是大多数设计人员容易接受的最好能改为真实尺寸绘图。这三种软件的配筋均比较合理尤其是板的配筋这对于结构人员来说是很重要的。TBSA自身虽然没有后处理能力但由于其流行面广各种后处理软件很多如:SASCAD、JYCAD、TASD、TSSD、TBCAD、德赛的SDS和BCDS等等。从功能来说最好的应是SASCAD既可前处理又可后处理功能比较完备也可以进行各种后期验算免除了手算校核的麻烦。缺点是作为一个DOS下的程序使用不如WINDOWS下的程序方便而且显示分辨率固定在X且图面比较乱出板配筋图时一定要人工归并板否则板的类型太多且梁配筋不是很合理。JYCAD(佳友)则是比较早就有了由于建筑在AUTOCADR基础上使用起来不大方便功能也一般。从发展来看SASCAD要好过JYCAD因为SASCAD已准备出WINDOWS版显示分辨率当然不成问题另外剪力墙施工图功能也准备加入。另外还要提一点的是SAS

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