CAD結構設計從入門到精通
結構設計,就是對建築物的結構構造進行設計,首先當然要有建築施工圖,還要能真正看懂建築施工圖,瞭解建築師的設計意圖以及建築各部分的功能及做法,建築物是一個複雜物體,所涉及的面也很廣,所以在看建築圖的同時,作為一個結構師,需要和建築,水電,暖通空調,勘察等各專業進行諮詢瞭解各專業的各項指標。在看懂建築圖後,作為一個結構師,這個時候心裏應該對整個結構的選型及基本框架有了一個大致的思路了.
建模(以框架結構為例)(關鍵)
當結構師對整個建築有了一定的瞭解後,可以考慮建模了,建模就是利用軟件,把心中對建築物的構思在電腦上再現出來,然後再利用軟件的計算功能進行適當的調整,使之符合現行規範以及滿足各方面的需要.現在進行結構設計的軟件很多,常用的有PKPM,廣廈,TBSA等,大致都差不多。這裏不對軟件的具體操作做過多的描述,有興趣的可以看看,每個軟件的.操作説明書(好厚好厚的,買起來會破產)。每個軟件都差不多,首先要建軸網,這個簡單,反正建築已經把軸網定好了,輸進去就行了,然後就是定柱截面及佈置柱子。
柱截面的大小的確定需要一定的經驗,作為新手,剛開始無法確定也沒什麼,隨便定一個,慢慢再調整也行。柱子佈置也需要結構師對整個建築的受力合理性有一定的結構理念,柱子佈置的合理性對整個建築的安全與否以及造價的高低起決定性作用...不過建築師在建築圖中基本已經布好了柱網,作為結構師只需要對布好的柱網進行研究其是否合理.適當的時候需要建議建築更改柱網.當布好了柱網以後就是樑截面以及主次樑的佈置.樑截面相對容易確定一點,主樑按1/8~1/12跨度考慮,次樑可以相對取大一點主次樑的高度要有一定的差別,這個規範上都有要求。而主次樑的佈置就是一門學問,這也是一個涉及安全及造價的一個大的方面.總的原則的要求傳力明確,次樑傳到主樑,主樑傳到柱.力求使各部分受力均勻。還有,根據建築物各部分功能的不同,考慮樑佈置及樑高的確定(比如住宅,在房中間做一道樑,本來層就只有3米,一道樑去掉幾十公分,那業主不罵人才怪...)。
樑布完後,基本上板也就被劃分出來了,當然懸挑板什麼的現在還沒有,需要以後再加上...,樑板柱佈置完後就要輸入基本的參數啦,比如混凝土強度啊,每一標準層的層高啊,板厚啊,保護層啊,這個每個軟件設置的都不同,但輸入原則是嚴格按規範執行.當整個三維線框構架完成,就需要加入荷載及設置各種參數了,比如板厚啊,板的受力方式啊,懸挑板的位置及荷載啊什麼的,這時候模形也可以講基本完成了,生成三維線框看看效果吧,可以很形象的表現出原來在結構師腦中那個虛構的框架.
計算
計算過程就是軟件對結構師所建模型進行導荷及配筋的過程,在計算的時候我們需要根據實際情況調整軟件的各種參數,以符合實際情況及安全保證,如果先前所建模型不滿足要求,就可以通過計算出的各種圖形看出,結構師可以通過對計算出的受力圖,內力圖,彎矩圖等等對電算結果進行分析,找出模型中的不足並加以調整,反覆至電算結果滿足要求為止,這時模型也就完全的確定了.然後再根據電算結果生成施工圖,導出到CAD中修改就行了,通常電算的只是上部結構,也就是樑板柱的施工圖,基礎通常需要手算,手工畫圖,現在通常採用平面法出圖了,也大大簡化了圖紙有利於施工.
繪圖
當然,軟件導出的圖紙是不能夠指導施工的,需要結構師根據現行製圖標準進行修改,這就看每個人的繪圖功底了,施工圖是工程師的語言,要想讓別人瞭解自己的設計,就需要更為詳細的説明,出圖前結構師要確定,別人根據施工圖能夠完整的將整個建築物再現於實際中,這是個複雜的過程,需要仔細再仔細,認真再認真。結構師在繪圖時還需要針對電算的配筋及截面大小進一步的確定,適當加強薄弱環節,使施工圖更符合實際情況,畢竟模型不能完完全全與實際相符.最後還需要根據現行各種規範對施工圖的每一個細節進行核對,宗旨就是完全符合規範,結構設計本就是一個規範化的事情.我們的設計依據就是那幾十本規範,如果施工圖中有不符合規範要求的地方,那發生事故,設計者要負完全責任的......總的來講,結構施工圖包括設計總説明,基礎平面佈置及基礎大樣圖,如果是樁基礎就還有樁位圖,柱網布置及柱平面法大樣圖,每層的梁平法配筋圖,每層板配筋圖,層面樑板的配筋圖,樓梯大樣圖等,其中根據建築複雜程度,有幾個到幾十個結點大樣圖.
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