与净高斗智斗勇——结构设计思考两则

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来源:非解构 作者:南翔结构协会会长 如有侵权请联系删除 1.  运用于净高条件较为苛刻的梁抬柱方案思考 小编最近正在忙于某公建商业的结构方案配合,因为上部建筑以及室内功能等原因的需要,导致经常会出现上部结构的框架柱不能完全落地,个别框架柱需要做梁抬柱的转换,而建筑师要求的净高又较为苛刻,控制转换位置的建筑完成净高就成为了一件非常伤脑筋的事情。 算例如下,某倒霉的框架柱,下文简称KZ1,不偏不倚的落在了B2层的车道上,需要做梁抬柱转换,其余各条件详见本灵魂画手简图

来源:非解构

作者:南翔结构协会会长

如有侵权请联系删除


1.  运用于净高条件较为苛刻的梁抬柱方案思考

小编最近正在忙于某公建商业的结构方案配合,因为上部建筑以及室内功能等原因的需要,导致经常会出现上部结构的框架柱不能完全落地,个别框架柱需要做梁抬柱的转换,而建筑师要求的净高又较为苛刻,控制转换位置的建筑完成净高就成为了一件非常伤脑筋的事情。

算例如下,某倒霉的框架柱,下文简称KZ1,不偏不倚的落在了B2层的车道上,需要做梁抬柱转换,其余各条件详见本灵魂画手简图



小编瞬间就试算了两种结构转换方案

方案一:首层也就是±0.000做转换,计算简图如下图,楼板上传来的荷载这里用线荷载简单等代模拟一下。

223.png

托柱梁配筋超级大,红爆了,如果真的建出来,估计700x800的C40钢筋混凝土梁会像渣渣一样碎了一地!

332.png


方案二、B1层做转换,转换梁有条件可以用的稍微大一些,不好的消息是又多了一层的荷载。


很显然,700x1000的C40钢筋混凝土梁如果不加钢骨毫无生还可能!

小编愣愣的看着受力简图出神,各种弯矩图,剪力图在大脑中高速绘制,小编想到了跨层桁架,但随即又想到甲方布满黑线的脸,等等,跨层?!突然一种全新的结构布置方案有如惊雷一般,将小编炸醒,既然一根梁抬不动,那就两根梁,方案三应运而生。

最终的计算结果还是比较理想的,虽然B1层梁配筋多了点,不过好歹还是能放得下。我相信已经有很多结构工程师早就尝试过类似的托柱转换方法,小编只是想通过这个故事告诉大家,做结构设计千万不要陷入思维定式,转换构件可以不止一根,咱没条件做钢桁架,两层混凝土梁还是做得起的。

写到这里还有一点小贴士想和大家分享:用两层梁作为转换构件,计算时应采用合理的施工模拟加载次序,本算例中的上下两个转换梁在实际工程中应同时拆模板,故它们俩兄弟应选择同一加载步进行加载。


2.  运用于净高条件较为苛刻的酒店走廊的方案思考

小编忙完了公建商业的配合,又进入了酒店的配合,总所周知,酒店的走廊自古就是设计单位各专业兵家必争之地,小编因为做商业耽搁了点时间,等正式进场配合结构方案的时候,建筑早已伙同设备瓜分完了层高,只留给了小编300的结构构件高度,多1毫米都没有,真是太xx(绿坝花季护航)狠了。

面对300mm的梁高,小编再次陷入了沉思,渐渐进入了梦乡,等醒过来时已是下午2点,小编用了15秒就完成了方案一的创作工作(然后又用了三天的时间建模)。

方案一:宽扁梁600x300,中规中矩的方案。

计算结果也没太大的问题,指标无大碍,宽扁梁的配筋也不大,低烈度风也不大的房子宽扁梁可以轻松hold住。

正打算去和建筑吹牛逼自夸一番,总工飘来悠悠地来了一句“不如直接做一块板吧!”其实小编早就听说过这种牛逼的做法,只是一直未敢在自己的项目中操刀实践。此时的楼板不仅传递水平力,更是成为了水平抗侧力体系的一个组成部分,这会对楼板设计提出更高的要求。小编适当加厚了板厚至150,适当提高其抗弯刚度及能力。

小编还是觉得有些虚,所以又给模型增加了虚梁,特殊构件定义中将楼板定义为弹性板6,勾上了等值线选项。然后就坐等看计算结果了。

522.png


周期与位移结果的差别同样也不大


首先指标正常,和宽扁梁模型相比,虽然层间位移角指标有所降低,但仍然是远远富余,看来后面还得做做优化,效果上走廊净高已经做到了极致,建筑专业竖起了大拇指表扬,在后期的施工图设计中,小编也打算好了,此连接部位的楼板,采用等代框架梁和有限元算法包络设计,并且在配筋时考虑地震效应的组合。

如果非要用一句话结尾,那就是结构工程师的生活就是这样朴实无华且枯燥。”



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  • 寻星星
    寻星星 2020年03月20日 08:28:20 2楼

    学习到很多,学习楼主分享~

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  • lixiansonggg
    lixiansonggg 2020年03月20日 14:36:02 3楼

    学习了,谢谢楼主分享!

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  • xingye8860
    xingye8860 2020年03月21日 08:47:28 4楼

    控制转换位置的建筑完成净高就成为了一件非常伤脑筋的事情

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  • 天涯居士
    天涯居士 2020年03月22日 08:15:19 5楼

    用两层梁作为转换构件,计算时应采用合理的施工模拟加载次序

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  • 我爱牛木兰
    我爱牛木兰 2020年03月23日 09:06:31 6楼

    学习到很多,学习楼主分享~

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  • lyy2010lyy
    lyy2010lyy 2020年03月23日 10:29:07 7楼

    安全第一!注意改建建筑的结构安全!

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  • 天涯居士
    天涯居士 2020年03月26日 07:49:04 8楼

    上部建筑以及室内功能等原因的需要,导致经常会出现上部结构的框架柱不能完全落地,个别框架柱需要做梁抬柱的转换

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  • lwf009
    lwf009 2020年03月26日 12:43:47 9楼

    控制转换位置的建筑完成净高就成为了一件非常伤脑筋的事情

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  • 清风疏竹
    清风疏竹 2020年03月26日 13:54:34 10楼

    太好了,分析透彻,学习了,谢谢楼主分享

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  • lxx12315
    lxx12315 2020年03月30日 15:53:04 11楼

    不错不错学习了

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