結構工程師知識大全「必看」

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2017年註冊結構工程師考試報名時間目前尚未確定,為了方便大家複習,下面本站小編為大家準備了一些關於結構工程師的知識,歡迎大家閱讀。

結構工程師知識大全「必看」

1、結構型別如何選擇?

(1)對於高度不超過150米的多高層專案一般都選擇採用鋼筋混凝土結構;

(2)對於高度超過150米的高層專案則可能會採用鋼結構或混凝土結構型別;

(3)對於落後偏遠地區的民宅或小工程則可能採用砌體結構型別。

2、結構體系如何選擇?

對於鋼筋混凝土結構,當房屋高度不超過120米時,一般均為三大常規結構體系——框架結構、剪力牆結構、框架—剪力牆結構。

(1)對於學校、辦公樓、會所、醫院以及商場等需要較大空間的建築,

當房屋高度不超過下表時,一般選擇框架結構;

當房屋高度超過下表時,一般選擇框架-剪力牆結構;

(2) 對於高層住宅、公寓、酒店等隔牆位置固定且空間較小的建築專案一般選擇剪力牆結構。當高層住宅、公寓、酒店專案底部一層或若干層因建築功能要求(如大廳或商業)需要大空間時,一般採用部分框支剪力牆結構。

(3) 對於高度大於100米的高層寫字樓,一般採用框架-核心筒結構。

3、 框架結構合理柱網及其尺寸?

(1)柱網布置應有規律,一般為正交軸網。

(2)普通建築功能的多層框架結構除個別部位外不宜採用單跨框架,學校、醫院等乙類設防建築以及高層建築不應採用單跨框架。

(3)僅從結構經濟性考慮,低烈度區(6度、7度)且風壓小(小於0.4)者宜採用用大柱網(9米左右);高烈度區(8度及以上)者宜採用中小柱網(4~6米左右)。

(4)一般情況下,柱網尺寸不超過12米;當超過12米時可考慮採用鋼結構。

4、 框架結構樓蓋形式合理選擇?

(1)框架結構樓蓋可採用單向主次樑、井字樑、十字樑形式。從結構合理角度考慮次樑的佈置應使得單向闆闆跨為3.0米左右,雙向闆闆跨為4.0米左右。

(2)從建築功能考慮,一般來說,學校、商場一般採用井字樑、十字樑較多;辦公樓、會所、醫院一般採用主次樑較多。

5、 框架柱截面合理尺寸確定?

(1)框架結構柱截面通常由軸壓比限值控制,一般情況下,柱計算軸壓比=軸壓比規範限值-0.1較為合適。

(2)除甲方對經濟性有特殊要求時,一般情況下,多層框架柱截面尺寸改變不超過2次;高層框架柱截面尺寸改變不超過3次。

(3)柱截面形狀一般為矩形(長寬比一般不超過1.5),且柱截面長邊平行於結構平面短邊方向。

(4)當層數為10層時,方形柱尺寸700~1000mm;當層數為5層時500~800,大柱網取大值,小柱網取小值。

6、 樑截面合理尺寸確定?

(1)在正常荷載情況下,框架樑截面高度可以按L/13估算,單向次樑截面高度可以按L/15估算,雙向井字樑截面高度可以按L/18估算。

(2)樑截面寬度可取為樑高的1/3~1/2。

(3)最終樑截面尺寸根據計算結果確定,一般情況下應確保絕大多數樑支座配筋率為1.2~1.6%,不宜超過2.0%,跨中配筋率為0.8~1.2%。

(4)框架樑高度一般為600~800mm,寬度一般為250~350mm;次樑截面高度為500~600mm,寬度一般為200~250mm。

7、樓板合理厚度確定?

(1)在正常荷載及正常跨度範圍內,單向闆闆厚約取h=L/30,雙向闆闆厚約取h=L/38,懸臂闆闆厚約取h=L/10,並應使得計算配筋接近構造配筋。

(2)實際工程中一般板厚取值為100mm、120mm、150mm較多。

8、懸臂結構設計注意事項?

懸臂結構屬於靜定結構,安全度較低,因此設計時應適當加大安全儲備(實配鋼筋比計算配筋增大約30%)。懸臂樑跨度儘量控制在3.5米以內,懸臂板儘量控制在1.2米以內。如超出此範圍,應特別注意撓度和裂縫的驗算或採用其他結構形式(如設定斜撐等)。

9、框架結構各構件材料用量大致比例?

框架結構由樑板柱構件組成,多層框架結構其材料用量比例大致如下:

混凝土量:樑—約30%,板—約55%,柱—約15%;

鋼筋量:樑—約50%,板—約25%,柱—約25%。

因此,設計框架結構時,應注意柱網大小、板厚取值及樑配筋率的控制,確保結構經濟合理。

10、混凝土容重一定要大於25嗎?

《荷規》規定鋼筋混凝土容重為24~25KN/㎡。工程設計中大多數設計單位和審圖機構都要求考慮混凝土構件表面抹灰重量而將混凝土容重相應提高,如框架結構或框剪結構取25.5KN/㎡,剪力牆取26KN/㎡。

實際上直接取25KN/㎡也是可以而且是合理的。因為實際樑板、樑柱節點會有一部分重合部分,而軟體並未考慮此因素,即樑板及樑柱節點區重複計算了多次重量,這部分重量一般足以抵消構件抹灰重量。

11、風荷載資訊中結構基本週期需要考慮填充牆作用而折減嗎?

此處結構基本週期主要用於計算風振係數,多數設計單位和審圖機構在風荷載資訊中填的結構基本週期都是未進行折減的,即直接填入計算週期。

實際按照相關結構理論和規範要求,此處應該填折減後的結構自振週期,因為在風荷載作用下,結構必然處於彈性狀態,填充牆肯定沒有開裂和破壞,其斜撐作用會使得結構剛度增大,週期減小,因此填入折減後的結構自振週期才是符合實際情況而且是最合理的。但填入未折減的結構自振週期,風振係數是偏大,風荷載也是偏大,對於結構是偏安全的。

12、框架結構平均重度大致規律?

採用輕質砌塊的常規框架結構6、7度區平均重度為12~13KN/㎡,8度區為13~14KN/㎡;當內部隔牆少時取低值,當內部隔牆多時取高值。

13、框架結構需要控制哪些整體指標?

需要控制層間位移角、位移比、抗側剛度比及樓層受剪承載力比,不需要控制週期比。剪重比、剛重比很容易滿足規範要求的。

14、框架結構抗側剛度比及樓層受剪承載力比不滿足規範怎麼辦?

當底部層高較大時,特別容易造成框架結構抗側剛度比及樓層受剪承載力不滿足規範要求。此時,一般可以採用加強層高較大樓層框架柱和框架樑的截面,必要的時候需要改變結構體系,採用框架-剪力牆結構。

單獨在底部層高較大樓層處設定剪力牆或斜撐的方法在計算結果上可以解決上述問題,但使得結構體系較為怪異,底部為框剪結構上部為框架,這其實並不妥當,相當於超限工程。

15、水平力的夾角和斜交抗側力構件方向的附加地震數的區別?

兩個引數不同之處

(1)水平了的夾角不僅改變地震作用的方向而且同時還改變風荷載作用的方向;斜交抗側力構件方向的附加地震方向角僅改變地震作用的方向。

(2)側向水平力沿整體正交座標方向作用與沿某夾角方向作用的計算結果應該取其最不利組合來進行構件的設計,但軟體中“水平力夾角”引數不能自動取其最不利組合,必須由工程師對計算結果一一比較包絡設計。而“斜交抗側力構件方向的附加地震數”引數是可以自動考慮最不利組合,直接完成構件截面設計。

16、 屋頂構架是否必須滿足扭轉位移比的要求?

從工程實際分析,對於屋頂構架或高出屋面較多的構築物,應參與結構整體分析計算,但可適當放寬其扭轉位移比限值的要求。

17、框架柱軸壓比超限怎麼辦?

方法有二:(1)加大柱截面;(2)提高柱混凝土強度等級。

18、框架柱計算縱筋較大怎麼辦?

(1)框架柱一般情況下為構造配筋,若少數框架柱或頂層框架柱可能出現計算配筋(即計算縱筋大於最小配筋率),可調整柱截面形狀(X向配筋較大則將柱Y向加長,Y向配筋較大則將柱X向加長)。

(2)如很多框架柱都出現計算配筋,則應考慮在合適的位置設定剪力牆成為框架-剪力牆結構,減小框架部分受力。

19、樑抗彎超筋怎麼辦?

當建築允許時優先加大梁高;建築不允許時加大梁寬;樑截面尺寸無法改變時應調整樓蓋樑佈置,改變樑的受力狀態。

20、樑抗剪超筋怎麼辦?

如果樑較短且是高烈度區,有效方法是將樑高做小,樑寬做大。

21、樑剪扭超筋怎麼辦?

一般是由於垂直於該樑的次樑彎矩引起的,有效方法是將該次樑點鉸接。

22、框架樑柱節點抗剪超如何解決?

對於高烈度區(8度及其以上地區)框架結構經常容易出現節點抗剪不足的問題,尤其是異形柱結構。解決節點抗剪不足有效的方法有兩種:

(1) 把框架樑做寬或者框架樑在節點處水平加腋;

(2) 在合適的位置設定剪力牆成為框架-剪力牆結構,減小框架部分的內力。

23、框架柱縱筋上層比下層大合理嗎?

框架柱是壓彎構件,上部(尤其是頂層)框架柱一般都是軸壓力比較小,彎矩比較大,這是屬於大偏心受壓狀態。大偏心受壓狀態下軸壓力是有利的,即軸壓力越大配筋越小,軸壓力越小配筋越大。因此在高烈度區或大柱網的情況下就會出現框架柱越到上部樓層柱縱筋越大的現象。

24、樑撓度超限怎麼辦?

鋼筋混凝土受彎構件的撓度應按荷載的準永久組合計算,即不考慮風荷載和地震作用,一般情況下僅考慮1.0恆+0.5活。

(1) 當計算的長期撓度不大於規範限值的1.20倍時,可以用指定施工預起拱值的辦法解決,一般施工預起拱值為L/400。

(2) 當計算的長期撓度大於規範限值的1.20倍時,應加大梁高。

25、樑計算裂縫超限怎麼辦?

鋼筋混凝土構件的計算應按荷載的準永久組合計算,即不考慮風荷載和地震作用,一般情況下僅考慮1.0恆+0.5活。容易出現樑計算裂縫超限的情況是:

(1)跨度大於6.0米的簡支樑或跨度超過9米的連續樑;

(2)低烈度區跨度大於9.0米且支座配筋率超過2.0%的框架樑;

當計算裂縫不大於規範限值的1.1倍時,可以小直徑縱筋減小計算裂縫寬度;

當計算裂縫大於規範限值的1.1倍時,應優先考慮加大梁高。

26、什麼是樓板大開洞?

當樓板開洞尺寸大於1個柱網尺寸且洞口尺寸超過對應邊長的30%時,一般就可以認為是大開洞。

27、樓板大開洞應採取什麼加強措施?

(1)加厚洞口附近(樓板削弱的那個部分)樓板(一般為相鄰樓板厚度的1.25倍),配筋率雙層雙向0.25%;

(2)在洞口周邊設定邊樑,當不能設定明樑是可以設定暗樑,邊樑及暗樑的配筋應加強。邊樑的縱筋要放大1.25倍,腰筋應為抗扭腰筋;暗樑寬度可板厚的2~3倍,縱向鋼筋配筋率為1.0~1.5%。

(3)計算分析時應在“特殊構件補充定義”中定義為“彈性膜”。

28、樑縱筋有哪些規定和要求?

(1)每排縱筋的擺放的最大根數應滿足《砼規》9.2.1條要求;樑縱筋直徑不宜小於12mm,選用的樑直徑應與樑截面相適應,考慮抗震結構的延性及結構構件的抗裂要求,不宜選用直徑很大的鋼筋,樑底筋最少根數,當樑寬b≤200時為2,b=250~300時為3,b≥350時為4,當b≥400時應考慮滿足箍筋肢距而取相應的最少根數。

(2)樑縱向受拉鋼筋的最小配筋率應滿足《砼規》11.3.6條的要求;樑端縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大於2.5%,樑的縱向鋼筋的配置,需滿足《抗規》6.3.4條第1和第2點要求;

(3)樑端截面底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,應滿足《抗規》6.3.3條第2點要求;此條容易因懸挑端上部縱筋伸過支座內側後,造成內側樑端截面底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值不滿足及內側支座受拉鋼筋配筋率大於2%時,不同的抗震等級對應的箍筋最小直徑沒有增大2mm;

(4)鋼筋的直徑級差。同一截面內的樑底或麵筋(指受力筋),其直徑不宜相差兩級,如Ф20可與Ф18, Ф16並用,但Ф22不宜與Ф16並用。

(5)通長筋與架立筋的使用原則:《抗規》6.3.4條

①一、二級框架樑:雙肢箍時:拉通兩根麵筋

四肢箍時:A:拉通二根麵筋+架立筋(2Ф12)

B:拉通四根麵筋:(二根麵筋<1/4座麵筋時)

②三、四級框架樑:雙肢箍時為2Ф12(與主筋搭接)

四肢箍時為4Ф12(與主筋搭接)

③普通次樑的架立筋根據跨度可為(2Ф10)或(2Ф12)。《砼規》9.2.6條

(6)架立筋的使用根據甲方對經濟性有要求時使用,沒有要求的情況下,可以根據箍筋的肢數拉通相應的支座鋼筋數量,避免使用小直徑通長鋼筋與支座鋼筋綁紮搭接。

(7)樑縱筋儘量控制支座負筋及跨中底筋的鋼筋排數不超過2排。一是考慮支座處鋼筋太密,混凝土的澆搗不好施工,不易保證質量,二是從經濟性的角度。

29、樑箍筋有哪些規定和要求?

(1)樑箍筋加密區配置需滿足《抗規》6.3.3條要求,容易違反的地方是一級抗震時箍筋最小直徑沒有從10開始;加密區箍筋最大間距忽視與樑高的'關係,如受建築條件限制,框架樑樑高為350mm時,箍筋最大間距應滿足350/4,取85mm。

(2)樑箍筋非加密區配置需滿足沿樑全長的面積配箍率。《砼規》11.3.9條

(3)樑箍筋肢距需滿足《抗規》6.3.4條第3點,一般情況下,350mm以下寬度樑兩肢箍,350mm及以上寬度4肢箍,800mm及以上6肢箍,不建議使用奇數肢箍;抗震等級為一級時,樑寬儘量不做300mm,以避免使用3肢箍。