广厦建筑结构cad部分编制原理讲义.docx

广厦建筑结构CAD部分编制原理1 荷载的输入和传递1.1 板上均布荷载导到梁、墙上，板上荷载模式分以下几种：1) 导荷载时活载和恒载分别导荷载；2) 所有输入的荷载应为荷载标准值；3) 现浇板的自重由程序计算，自动叠加到恒载中，现浇板上的恒载一般指装修和抹灰的重量，或者将板上砖墙线荷折算为楼板面荷现浇板有双向，长边单向，短边单向，面积分配和周长分配5种导荷模式，飘板必须采用周长分配导荷模式；4) 预制板自重由用户自己计算并加入恒载中，预制板按板的铺设方向单向导荷载；5) 前3种板荷载模式要求：四边形板，每个内角控制在［85°，95°］之间；6) 第1、4种板荷载模式，将按三角形或梯形分布荷载导到板边上；其余3种板荷载模式，将均布荷载导到板边上；7) 板边有虚梁的，应用第5种板荷载模式，板荷将不传到虚梁上，且将传至虚梁部分按边长比例分配至其它实梁；8) 分布载导到墙肢上，等效为均布载1.2 次梁荷载导到梁、柱、墙上1) 输入的梁荷载为恒载或活载，有均载，集中载和分布载，梁上活载也可以从板上导荷而来；2) 次梁的自重由程序计算，自动叠加到恒载中；3) 空间分析采用SS，SSW和砖混，底框砖房结构设计时，次梁不参加空间分析，其他情况可由设计人员自己选择；4) 若次梁不参加空间分析，采用连续梁的计算方法，则高级次梁传导到低级次梁，最后传导到承重的主梁或墙柱上，次梁传导时，其上所有荷载转化为集中恒载和集中活载，平分从两端传导到所支承的梁和墙柱上，所以次梁是否参加空间分析，计算方法不同，计算结果也不同；5) 坡屋面的梁板的荷载为原荷载除以cos倾角；6) 楼梯梁可作为梁上集中力输入，也可作次梁输入，（请修改其相对标高）；7) 钢筋混凝土结构中抗震由框架结构承担，确实是次梁请按次梁输入，井字梁和复杂阳台面封口的折梁可按主梁输入，参加空间分析；8) 梁上托柱，下一标准层柱定位点0.5m范围中必须有一虚柱。

托剪力墙时，先按各剪力墙肢中点往下找相连节点，再按各肢交点寻找剪力墙托柱时，柱必须在剪力墙内点上剪力墙对应处无内点时，程序自动增加内点1.3 砖混结构导荷1) 砖混结构各层恒活荷载（包括结构自重），逐层顺承重结构传下，形成作用于底层柱、墙根部的荷载（恒载*1.35，活载*0.98）；2) 梁上荷载的传递：先将上层砖墙荷载作为均布载导到梁上，再将梁荷导到两端支撑构件；3) 悬臂梁是将集中力导到悬臂梁根部的构造柱或砖墙上，构造柱、垂直方向砖墙、平行方向砖墙各占多少比例由用户在总体信息中指定；4) 当上下构件（节点）不一一对应时，导荷较复杂，我们是通过下层构件（节点）寻找上层构件（节点）的，有些情况要作简化：下层柱只接受对应位置上层柱传下的荷载下层梁接受对应位置上层柱、墙传下的荷载，柱荷为集中荷载，墙荷为分布荷载下层墙接受对应位置上层柱、墙传下的荷载，柱荷为集中荷载，墙荷转化为均布荷载2 楼板次梁计算2.1 连续次梁计算 将连续次梁模型简化为： q1 q2 qi qn 两端边界条件：当搭接于高级梁，按简支边界条件； 当搭接于低级梁，按自由边界条件 取出隔离段，qi为第i跨荷载，Ii为第I跨的线刚度， Ii = E*Ii/Li （13-1） qic = 1.35*qc(恒载) （13-2） qid = 0.98*qd(活载) （13-3）由此可得杆端弯矩 MiA = 4*Ii*qi + 2*Ii*qi+1 + miA （13-4） MiB = 2*Ii*qi + 4*Ii*qi+1 + miB （13-5） 式中：miA—第i跨在qi荷载作用下的左端固端弯矩；miB—第i跨在qi荷载作用下的右端固端弯矩；qi—第i跨左端的转角；qi+1—第i跨右端的转角。

若端部有悬臂梁，则将悬臂梁上荷载产生的弯矩和剪力作为外载加到连梁端部，参与求解这样，由每支撑点处的弯矩平衡方程 S M = 0 (13-6)可以得到n+1阶方程组，解之即得q1、...qi、...qn回代即得到各段的弯矩 杆端剪力为： QiA = -(MiA-miA+MiB-miB)/Li+qiA （13-7） QiB = -(MiA-miA+MiB-miB)/Li+qiB （13-8） 式中：qiA—第i跨荷载引起的左端固端剪力；qiB—第i跨荷载引起的右端固端剪力 剪力取绝对值用于检验截面控制条件和计算箍筋 考虑荷载不利组合时，取恒载与各跨布活载时，叠加之最不利者，即作如下处理： 1）恒载qc计算一次，得到各截面内力； 2）仅第一跨加活载qd，其余跨不加载，得到各截面内力； 3）仅第二跨加活载qd，其余跨不加载，得到各截面内力； 4）一直重复到最后一跨加活载qd，其余跨不加载，得到各截面内力； 5）将以上计算的各截面内力按不利相加，可得不利组合下各截面内力然后根据支座不利负弯矩计算支座负筋，根据跨中各截面不利正弯矩计算跨中底筋2.2 连续梁形成条件 所有连续梁由程序自动搜索出来，条件是： （1）两梁有一端都搭在同一节点或内点上； （2）两梁的夹角在±10°之内； （3）两梁的宽B相差在5cm之内； （4）两梁的标高相差在5cm之内； （5）两梁的水平相错在5cm之内。

2.3 楼板计算1) 板基本类型分两种：单向板、双向板；按形状分为：规则板、不规则板2) 自动计算是指将单个板按其边条件自动计算跨中、支座弯矩3) 规则单向板 M为单位长度板宽之弯矩 板ABCD的面荷为q（kN/m2） AB、CD边均为简支：Ma°=Mb°=0, M=q*L2*L2/8 AB边为简支，CD边固定：Ma°=0, Mb°=- q*L2*L2/8,M=9*q*L2*L2/128 CD边为简支，AB边固定：Mb°=0, Ma°=- q*L2*L2/8,M=9*q*L2*L2/128 AB、CD边均为固定：Ma°=Mb°=- q*L2*L2/12,M=q*L2*L2/24 AB边为固支，CD边自由：Ma°=-q*L2*L2/2，Mb°=0 CD边为固支，AB边自由：Mb°=-q*L2*L2/2，Ma°=0M不小于简支下跨中弯矩一半4) 规则双向板 如图，按弹性理论计算双向板在均布荷载作用下的弯矩，弯矩Mx、My、Mx°、My°由弯矩系数可得： Mx=Kmxmax*q*lx*lx （13-9） My=Kmymax*q*lx*lx （13-10） Mx°=Kmx’max*q*lx*lx （13-11） My°=Kmy’max*q*lx*lx （13-12） 其中弯矩系数Kmxmax、Kmymax、Kmx’max、Kmy’max由《建筑结构设计实用手册》（高等教育出版社.第一版）表13—2可得，这里就不详细列出。

跨中弯矩不小于四周简支下跨中弯矩的一半5) 不规则单向板 如图，由用户指定计算方向n（缺省时以垂直最长边方向为计算方向），找出两条垂直n，且正好包住不规则板的平行线，计算出其距离L，假设四周简支，则跨中 M = q*L*L/8 （13-13）6) 不规则双向板 如上图，由用户指定计算方向n（缺省时以垂直最长边方向为其一个计算方向），找出两条垂直n且正好包住不规则板的平行线，再找出两条平行n且正好包住不规则板的平行线，计算出其距离Lx、Ly，假设四周简支，按上述规则双向板的方法，查得弯矩系数，然后可求出跨中弯矩1) 不规则板求得的跨中弯矩，乘以0.8的加权系数作为跨中弯矩，跨中之最大值乘以0.4作为支座弯矩2) 连板计算（按单位长度板宽）公式同连梁 当作连板计算的板由用户指定连板计算时，连板两端边界条件为简支7) 修改板边界条件1) 边界条件分为三种：固支边界，简支边界，自由边界；2) 程序自动将楼面内、外边界，标高不相同板之间的边界条件定为简支，其余定为固支；3) 用户可任意修改楼板的边界条件，并可得到不同的计算弯矩；4) 对于异型板，程序按周边简支计算，然后将板中弯矩分配到周边。

8) 板和次梁配筋率计算方法 按单筋矩形截面受弯构件配筋 原始数据： M—设计弯矩kN.m； b—梁宽（板取1m）； h—梁高（板是板厚）； fc—由砼标号查得； fy—三级钢=360N/mm2；二级钢=300N/mm2；一级钢=210N/mm2； a—保护层厚度 梁a=3.5cm;板a=2.0cm； umin—最小配筋率按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002； Es—二级钢弹性模量=200000000kN/m2； 一级钢弹性模量=210000000kN/m2； As—配筋面积M，b，h，fc，fy，a，umin，Esh0=h-axb=0.8/(1+fy/(0.0033*Es))Aomax=xb(1-0.5*xb)Ao=M/(fc*b*h0*h0)提出警告是 Ao£Aomax 否g0=0.5*(1+sqrt(1-2*Ao))Ast=M/(g0*fy*h0)是 Ast³umin*b*h0 否As=AstAs=umin*b*h03 广厦砖混结构计算3.1 砖混结构抗震验算 软件能做平面墙体正交布置的砖混结构抗震验算。

计算根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）、《砌体结构计算规范》（GB50003－2001）有关规定 1)采用底部剪力法作水平地震作用计算，总水平地震作用标准值为： 式中α1¾¾取amax，按如下表取值；表13-1地震烈度6度7度8度9度水平地震影响系数最大值0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32Geq¾¾结构等效总重力荷载 2)第i楼层的水平地震作用标准值 式中：Gi,Gk¾¾分别为集中于i层、k层的重力荷载代表值； Hi，Hk¾¾分别为i层、k层的计算高度 3)沿房屋各片墙体的方向都要作抗震承载力验算，均取如上计算的地震作用标准值 4)多层砖房的抗震承载力验算，只对平行于地震作用方向的墙体进行抗剪承载力验算，不对墙体作整体弯曲的核算 5)产生地震作用的质量假设集中在各楼层标高处，每层的重力荷载代表值包括本层恒载和50％活载加上、下各半层的砖墙自重 6)突出屋顶的楼、电梯间的水平地震作用取（2-15）式计算值的h倍 h＝3.5(1-A′/A) h≤3 （13-16）式中： A′¾¾局部突出部分的平面面积； A¾¾下部建筑面积。

7)第i层处的地震剪力为 8)各楼层地震剪力的分配地震剪力的分配方法对于刚性、刚柔性和柔性楼盖来说是不同的楼面刚柔性由用户输入 ⑴刚性楼、屋盖时（现浇或装配整体式楼盖） 式中：Vim¾¾分配于第i层第m片墙的地震剪力； Vi¾¾第i。