将台花园整体结构计算报告
目录
第一部分结构计算说明 (1)
1.工程概况 (1)
2.复核依据 (1)
3.计算说明 (2)
4.复核内容 (3)
第二部分结构的静力性能 (4)
1.计算工况 (4)
2.壳体结构变形分析 (5)
3.柱顶变形结果校核 (19)
4.静力性能强度分析 (20)
第三部分结构的整体稳定分析 (24)
1.计算工况 (24)
2.特征值屈曲 (25)
3.全过程分析 (27)
4.稳定分析结论 (31)
第四部分结论 (32)
第一部分结构计算说明
1.工程概况
北京将台商务中心主要包括酒店、办公楼、商场及冬季花园。如图 1.1.1所示。冬季花园屋面投影面积约六千平米，由冬季花园单层网壳玻璃屋面和东立面竖向单索玻璃
幕墙两部分组合而成。北立面及西立面为普通框式幕墙和铝板包饰带。冬季花园屋面钢
结构为单层网壳结构，大致呈三角形。
冬季花园
图1.1.1 冬季花园效果图
受晶艺玻璃工程有限公司委托，我研究室复核了冬季花园整体结构在各种荷载工况
作用下的变形及承载能力，包括屋面网壳变形、立面幕墙变形、柱顶侧移以及杆件应力、拉索和拉杆强度等，并复核了结构的整体稳定性能。
2.复核依据
2.1 业主提供的资料
1）将台商务中心冬季花园SAP2000计算模型及计算书（11月15日）
2）将台商务中心冬季花园钢结构施工图（7月7日）
2.2 国家现行规范
1）建筑抗震设计规范GB50011——2001
2）钢结构设计规范GB50017——2003
3）网壳结构技术规程JGJ61——2003
4）玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003
3.计算说明
3.1 有限元计算程序
ANSYS11.0
3.2 有限元模型
网壳杆件及钢柱采用Beam189单元，拉索采用Link10单元，幕墙采用Surf154单元（不考虑玻璃刚度）。为了考虑某些节点处的自由度释放，采用了Beam44单元。有限元模型如下图所示。与含有排水沟的主梁段相连接的次梁节点采用自由度耦合实现铰
接连接。
存在自由度释放的杆件有：CG114释放与索连接端的M2、M3；DG76上端释放三向弯矩，下端释放M2、M3；正立面右侧三根新钢柱柱顶释放M2、M3；与主梁水沟段连接的次梁，端部释放M3。（SAP中M3为强轴弯矩，M2为弱轴弯矩，T为扭矩）。
同时，根据中巍公司提供的混凝土墙的刚度，在部分支座处设置弹簧，弹簧采用COMBIN14单元，具体支座情况见表 1.3.1。
表1.3.1 结构支座情况
位置水平方向约束垂直方向约束
西立面弹簧刚度2.21×104kN/m 弹簧刚度92.76×104kN/m 北立面—1 弹簧刚度1.26×104kN/m 弹簧刚度51.18×104kN/m 北立面—2 弹簧刚度0.75×104kN/m 弹簧刚度31.93×104kN/m 三层Φ28拉索支座弹簧刚度4.35×104kN/m 弹簧刚度165.0×104kN/m 二层Φ40拉索支座弹簧刚度13.94×104kN/m 弹簧刚度3.60×104kN/m 一层Φ40拉索支座约束水平平动位移弹簧刚度3.60×104kN/m 一层Φ80拉索及钢柱支座约束水平平动位移约束竖向平动位移
图1.3.1~1.3.4给出了结构的有限元模型图。
图1.3.1 结构整体模型图1.3.2 壳体杆件及柱单元
图1.3.3 结构单线模型图1.3.4 主梁（拱）单元
3.3 模型说明
模型参考提供的最新SAP模型，在此进行如下说明：
1）与上一版模型相比，增大了部分拉索的预应力。
2）西立面钢柱增加了部分斜撑，结构支座情况有所变动。
3）SAP模型中，与主梁水沟段连接的次梁端部释放主轴弯矩。ANSYS在此处通过耦合三方向平动位移实现连接，相当于释放三向弯矩。
4.复核内容
主要包括以下三部分：
1）整体静力分析
2）非线性整体稳定性分析
3）优化建议
第二部分结构的静力性能
1.计算工况
选取以下工况进行计算。
表2.1.1 计算工况
工况DL LL WC+ WC- WR+ WR- SD TD+ TD- TEMP TEMP 1
DL 1 1
正常使用极限状态FC1 1 1 1 1 0.83 FC2 1 1 1 1 0.83 FC3 1 1 1 1 0.83 FC4 1 1 1 1 0.83 FC5 1 1 1 0.83 FC6 1 1 1 0.83 FC11 1 0.6 1 1 1 FC12 1 0.6 1 1 1 FC13 1 0.6 1 1 1 FC14 1 0.6 1 1 1 FC15 1 1 0.6 0.6 1 FC16 1 1 0.6 0.6 1 FC17 1 1 0.6 0.6 1 FC18 1 1 0.6 0.6 1 FC19 1 1 0.6 1 FC20 1 1 0.6 1 FC21 1 1 0.6 0 1 FC22 1 1 0.6 1
承载能力极限状态SC2 1.2 1.4 1.4 1.2 1.2 SC6 1.35 1.4 1.4 0.98 1.2 1.2 SC7 1.35 1.4 1.4 0.98 1.2 1.2 SC33-1 1.2 0.98 1.4 1.4 0.7 1 SC34-1 1.2 0.98 1.4 1.4 0.7 1 SC35-1 1.2 0.98 1.4 1.4 0.7 1
2.壳体结构变形分析
冬季花园屋面钢结构为单层网壳结构，大致呈三角形。屋面最大柱间跨度68.37m，网壳最大跨度约为74.6m，竖向拉索最大长度为22.7m。表2.1.2为结构在各种工况作用下的最大变形情况。
表2.1.2 结构最大变形
荷载工况结构最大变形出现部位壳体最大变形拱序号
TEMP 50.61 屋面网壳50.61 4
DL 159.42 屋面网壳159.42 7
DL+LL 191.79 屋面网壳191.79 7
DL+SD 202.12 屋面网壳202.12 7
FC1 361.86 立面幕墙162.36 7
FC2 379.71 立面幕墙172.96 7
FC3 378.39 立面幕墙68.64 6
FC4 383.40 立面幕墙79.72 7
FC5 182.49 屋面网壳182.49 7
FC6 192.83 屋面网壳192.83 7
FC11 338.08 立面幕墙192.43 7
FC12 347.98 立面幕墙202.28 7
FC13 353.36 立面幕墙97.56 6
FC14 350.23 立面幕墙107.45 6
FC15 211.47 立面幕墙201.14 7
FC16 228.03 立面幕墙207.02 7
FC17 216.92 立面幕墙143.10 7
FC18 228.36 立面幕墙148.99 7
FC19 190.05 屋面网壳190.05 7
FC20 193.56 屋面网壳193.56 7
FC21 200.26 屋面网壳200.26 7
FC22 204.73 屋面网壳204.73 7
2.1 屋面网壳最大变形
由于在不同工况作用下屋面网壳最大变形处位置不同，因此对应的跨度有所不同，
根据《网壳结构技术规程》，网壳结构的最大位移计算值不应超过短向跨度的1/400。在此结构中，认为与最大变形处相距最近的拱跨度为其短向跨度。将网壳在各种工况作
用下的最大变形与变形控制比较列表如表 2.1.3所示。
表2.1.3 屋面网壳最大变形及超标情况
工况最大变形
/mm
拱序号
跨度
/m
变形控制
/mm
是否满
足要求
变形超标变形/跨度
TEMP 50.61 4 68.37 170.925 是1/1158 DL 159.42 7 35.87 89.675 否77.8% 1/225 DL+LL 191.79 7 35.87 89.675 否113.9% 1/187 DL+SD 202.12 7 35.87 89.675 否125.4% 1/177 FC1 162.36 7 35.87 89.675 否81.7% 1/221 FC2 172.96 7 35.87 89.675 否92.9% 1/208 FC3 68.64 6 52.34 130.85 是1/763 FC4 79.727 35.87 89.675 是1/450 FC5 182.49 7 35.87 89.675 否103.5% 1/197 FC6 192.83 7 35.87 89.675 否115.0% 1/186 FC11 192.43 7 35.87 89.675 否114.6% 1/186 FC12 202.28 7 35.87 89.675 否125.6% 1/178 FC13 97.56 6 52.34 130.85 是1/534 FC14 107.45 6 52.34 130.85 是1/487 FC15 201.14 7 35.87 89.675 否124.3% 1/178 FC16 207.02 7 35.87 89.675 否130.9% 1/173 FC17 143.10 7 35.87 89.675 否59.6% 1/251 FC18 148.99 7 35.87 89.675 否66.1% 1/241 FC19 190.05 7 35.87 89.675 否111.9% 1/189 FC20 193.56 7 35.87 89.675 否115.8% 1/185 FC21 200.26 7 35.87 89.675 否123.3% 1/179 FC22 204.73 7 35.87 89.675 否128.3% 1/175
可见屋面网壳结构的变形部分超标，FC16作用下最大超标130.9%，变形与跨度比值最大为1/173。
由表2.1.3可以计算得到：
恒载作用下屋面网壳结构的最大变形为159.42/35870=1/225；
活载作用下屋面网壳结构的最大变形为191.79-159.42=32.37mm，与跨度的比值为32.37/35870=1/1108；
雪载作用下屋面网壳结构的最大变形为202.12-159.42=42.70mm，与跨度的比值为
42.7/35870=1/840。
由以上可见，在组合工况中，恒荷载作用下的变形占了整个变形的大部分，恒载作
用下结构的变形与跨度比值为1/225，不满足要求，这可以通过预起拱方法解决。活载作用下结构的变形与跨度比值为1/1108，满足要求，雪荷载作用下结构与跨度的比值为1/840，满足要求。
2.2 立面幕墙最大变形
按照规范幕墙的变形控制为：拉索最大长度22.7m，fmax =22700/55=412.72mm。
计算所得幕墙最大变形为FC4工况作用下，大小为386.40mm。可见幕墙变形满足要求。
2.3典型荷载与标准值组合工况下的变形云图
1）预应力TEMP
图2.2.1 预应力作用下结构变形云图
2）恒载DL+TEMP
图2.2.2 恒载（DL+TEMP）作用下结构变形云图3）恒载+活载
图2.2.3 1.0恒载+1.0活载作用下结构变形云图
4）恒载+雪载
图2.2.4 1.0恒载+1.0雪载作用下结构变形云图5）工况FC1
图2.2.5 FC1作用下结构变形云图
图2.2.6 FC2作用下结构变形云图7）工况FC3
图2.2.7 FC3作用下结构变形云图
图2.2.8 FC4作用下结构变形云图9）工况FC5
图2.2.9 FC5作用下结构变形云图
图2.2.10 FC6作用下结构变形云图11）工况FC11
图2.2.11 FC11作用下结构变形云图
图2.2.12 FC12作用下结构变形云图13）工况FC13
图2.2.13 FC13作用下结构变形云图
图2.2.14 FC14作用下结构变形云图15）工况FC15
图2.2.15 FC15作用下结构变形云图
图2.2.16 FC16作用下结构变形云图17）工况FC17
图2.2.17 FC17作用下结构变形云图
图2.2.18 FC18作用下结构变形云图19）工况FC19
图2.2.19 FC19作用下结构变形云图
图2.2.20 FC20作用下结构变形云图21）工况FC21
图2.2.21 FC21作用下结构变形云图
图2.2.22 FC22作用下结构变形云图
目录 1、引言................................................................................................................................ - 2 - 1.1、工程概况............................................................................................................. - 2 - 1.2、分析方法及内容................................................................................................. - 2 - 2、数值计算方法................................................................................................................ - 2 - 2.1、空间杆系有限单元法......................................................................................... - 3 - 2.1.1空间杆系有限单元法的基本原则............................................................. - 3 - 2.1.2、空间杆系有限单元法的基本过程.......................................................... - 3 - 2.2、平面问题有限单元法......................................................................................... - 3 - 2.2.1、连续体的离散化...................................................................................... - 4 - 2.2.2、单元分析.................................................................................................. - 4 - 2.2.3、整体分析.................................................................................................. - 4 - 2.3、计算程序简介..................................................................................................... - 5 - 3、计算模型及计算参数.................................................................................................... - 5 - 3.1、计算模型............................................................................................................. - 5 - 3.2、计算单元的选取................................................................................................. - 7 - 3.3、计算参数选取..................................................................................................... - 7 - 3.3.1、杆件计算参数选取.................................................................................. - 7 - 3.3.2、荷载参数的选取...................................................................................... - 7 - 3.3.3、荷载组合效应........................................................................................ - 11 - 4、大跨空间结构的校核.................................................................................................. - 13 - 4.1、各种荷载作用下的效应................................................................................... - 13 - 4.2、强度校核........................................................................................................... - 16 - 4.３、变形校核......................................................................................................... - 17 - 5、焊接空心球的受力分析.............................................................................................. - 17 - 6、总结.............................................................................................................................. - 20 -
斜坡屋面的设计构造 摘要：斜坡屋面结构，首先应选用合理的结构方案，在结构设计时，应建立合理的结构模型，尤其是在采用ＰＫＰＭ结构软件设计时，荷载输入时一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度，而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布（单位面积、单位长度内的荷载）。 关键词：斜坡屋面荷载集度构造钢筋分隔缝 一、引言 由于我国经济的不断发展，人民的生活水平的提高，因此，对生活环境的要求也越来越高，人们对方盒子建筑早已厌烦了，因此越来越的造型优美的别墅建筑也如也后春笋般地出现了。甚至普通住宅楼也方盒子变成了斜坡屋面、造型女儿墙啦。但对于斜构件的设计及构造做法，规范、手册里所提较少，且根据常用结构分析计算软件ＰＫＰＭ系列软件所提供的资料来看，该软件对这部分的处理，是需要设计人员自行处理的，所以，作为一个结构设计人员，搞好这部分的设计、构造，也是非常重要的。 二、结构方案 坡屋面的做法一般有两种，一是顶部直接做成斜板，该斜板兼作屋面板（此方案后面简称方案一）；二是先做一层水平板做屋面板，倾斜部分按造屋面造型做（此方案后面简称方案二）。这两种方案，前者结构造价相对低，但屋面保温、隔热及防水做法较为麻烦。后一种结构造价相对较高，但屋面防水、保温隔热便于施工；同时砖混结构在地震区结构层数达到规范规定的上限、总高度也将超过规范的规定时，可采用此方案，但超出屋面部分的面积不得超过顶层的30%，且高度不应太高。在框架结构中，这两种结构方案，均可以在斜坡的最低点处设置水平框架梁（方案一该处无屋面板，方案二有屋面板），然后采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不太大的时候，方案一可不设置水平框架梁，但对框架柱的设计应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。 三、斜坡屋面构件的设计计算 设计计算包括抗震验算和静力计算两部分。这里先说抗震验算。结构方案采用方案一时，抗震验算时顶层层高可取顶层倾斜屋面顶点高度的2/3作为该层的结构高度；结构方案采用方案二时，抗震验算时作为屋面造型部分的仅以屋面荷载作用在顶层屋面板处，不单独作为一个质点考虑。 接下来在说说静力计算问题。
一、设计题目及目的 题目：某工业厂房车间的整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计。 目的：1、了解单向板肋梁盖的荷载传递关系及其计算简图的确定。 2、通过板及次梁的计算，掌握考虑塑性内力重分布的计算方法。 3、通过主梁的计算，掌握按弹性理论分析内力的方法，并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法。 4、了解并熟悉现浇梁板的有关构造要求。 5、掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式，制图规定，进一步提高制图的基本技能。 6、学会编制钢筋材料表。 二、设计内容 1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置 2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算） 3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算） 4、主梁强度计算（按弹性理论计算） 5、绘制结构施工图 （1）结构平面布置图（1：200） （2）板的配筋图（1：50） （3）次梁的配筋图（1：50；1：25） （4）主梁的配筋图（1：40；1：20）及弯矩M、剪力V的包络图 （5）钢筋明细表及图纸说明 三、设计资料 1、楼面的活荷载标准值为9.0kN/m2 2、楼面面层水磨石自重为0.65kN/m2,梁板天花板混合砂浆抹灰15mm. 3、材料选用：（1）、混凝土：C25 （2）、钢筋：主梁及次梁受力筋用HRB335级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。
一、结构平面结构布置： 1、确定主梁的跨度为m 6.6,次梁的跨度为m 0.5,主梁每跨内布置两根次梁,板的跨度为m 2.2。楼盖结构布置图如下： 2、按高跨比条件，当mm l h 5540 1 =≥ 时，满足刚度要求，可不验算挠度。对于工业建筑的楼盖板，要求mm h 80≥，取板厚mm h 80=。 3、次梁的截面高度应满足 121(=h ～278()181=L ～mm )417，取mm h 400=；则2 1 (=b ～ 133()3 1 =h ～mm )200，取mm b 200=。 4、主梁的截面高度应该满足81(=h ～440()141=L ～mm )660，mm h 400=，则2 1 (=h ～ 200()31 =h ～mm )300，取mm b 250=。
屋面工程量计算规则及公式 1、平屋面工程量 (1)屋面面积;(2)找平层;(3)保温层;(4)屋面卷材防水;(5)铁皮;(6)UPVC雨水斗;(7)铸铁落水口;(8)UPVC弯头;(9)排水管。 2、屋面工程量计算方法 (1)屋面面积瓦屋面、型材屋面(包括挑檐部分)均按设计图示尺寸水平投影面积乘以屋面坡度系数(见屋面坡度系数表)以斜面积计算。 ①不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、屋面小气窗和斜沟等所占面积。 ②屋面小气窗出檐与屋面重叠部分的面积不增加，但天窗出檐部分重叠的面积计入相应的屋面工程量内。 ③瓦屋面的出线、披水、稍头抹灰、脊瓦加腮等工、料均不另计算。
(2)屋面防水面积屋面卷材防水、屋面涂膜防水按设计图示尺寸按面积以平方米计算。 ①斜屋顶(不包括平屋顶找坡)按图示尺寸的水平投影面积乘以屋面坡度延尺系数按斜面积以平方米计算，平屋顶按水平投影面积计算，由于屋面泛水引起的坡度延长不另考虑。 ②不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、屋面小气窗和斜沟所占面积，其根部弯起部分不另计算。 ③屋面的女儿墙、伸缩缝和天窗等处的弯起部分，并入屋面工程量内。天窗出檐部分重叠的面积应按图示尺寸，以平方米计算，并入卷材屋面工程内。如图纸未注明尺寸，伸缩缝、女儿墙可按25cm，天窗处按50cm计算。 ④涂膜屋面的工程量计算同卷材屋面。涂膜屋面的油膏嵌缝、玻璃布盖缝、屋面分隔缝，以延长米计算。 (3)屋面抹水泥砂浆找平层的工程量与卷材屋面相同。 (4)屋面保温层的工程量与卷材屋面相同。
(5)屋面工程量中铁皮、UPVC雨水斗，铸铁落水口，铸铁、UPVC 弯头、短管，铅丝网球按个计算。 (6)屋面排水管按设计图示尺寸以展开长度计算。如设计未标注尺寸，以檐口下皮算至设计室外地平以上15cm为止，下端与铸铁弯头连接者，算至接头处。
双层网壳结构的静力分析与设计 摘要：本文简述了双层网壳的静力设计过程，并通过对杆件内力的分析和变形能力的探讨得出如下结论：双层网壳这种结构型式具有有较强的承载能力，良好的稳定性和优越的协调变形性能，是各种大跨度建筑值得采用的一种屋盖型式。 关键词：双层网壳，柱壳，大跨度空间结构。 设计概况：某展览馆主展厅屋面为弧线形，跨度27m，结合使用要求，拟采用双层网壳的屋盖结构型式。该结构不仅具有有较高的承载能力，且当在屋顶安装照明、空调等各种设备及管道时，它还能有效地利用空间，方便吊顶构造，经济合理。 一、柱壳结构的型式与分析 1 柱壳结构型式 本设计所用柱壳采用正放四角锥体系，柱壳跨度27m，矢高4.5m，纵向长度42m。杆件长度控制在3m～3.5m之间。 2 柱壳结构分析 结构分析的核心问题是计算模型的确定。本设计中柱壳结构的计算模型为空 图1 柱壳上弦支座图 图1中，a点为二向支承（约束x，z方向位移），d点为二向支承（约束y，z方向位移），c点为三向支承（约束x，y，z方向位移），其余带×号的各点均设置单向支承（只约束z方向的位移）。 柱壳结构为大型复杂结构，因此采用有限元分析软件SAP2000对其进行结构分析，并结合我国钢结构设计规范对各杆件进行截面设计和验算。 二、静力设计 1、荷载计算 1）恒载标准值计算
2 /375 m KN 2/5m KN 2 /m KN 屋面构件及网壳自重恒载： 0.752/m KN 灯具： 0.052/m KN 2）活载标准值计算 屋面活载：0.52/m KN ； 雪荷载：375.05.075.00=?=?=s s r k μ2/m KN ； 风荷载： C 类地貌，风压高度变化系数查表得74.0=z μ，风振系数 0.1=z β 2所示： 因此，有：21/0789.0m KN w -=，22/237.0m KN w -= ，23/148.0m KN w -= 2○ 1。 ○ 2 ○ 3 6/127/5.4/==l f 15 4)2.06/1(1.02.0-=-?-=s μl f /s μ 0.10.8 -0.20 0.50.6 +
屋面工程 1.某四坡屋面水平图，设计屋面坡度= 0.5（即9= 26。34'，坡度比例=1 / 4）。应用屋面坡 度系数计算以下数值：（1）屋面斜面积；（2）四坡屋面斜脊长度；（3）全部屋脊长度；（4）两坡 沿山墙 泛水长度。 I 【解】 ⑴ 查表10-1 , C=1.118 2 2 2 屋面斜面积=(40.0 + 10.5 X 2)(15.0 + 0.5 X 2) X 1.118m =41 X 16X 1.118m =733.41m (2) 查表10-1 , D=1.5，四坡屋面斜脊长度 =AD=8X 1.5m=12m (3) 全部屋脊长度=[12 X 2X 2+ (41-8 X 2)m=(48 + 25)m=73m (4) 两坡沿山墙泛水长度 =2AC=2X 8X 1.118m=17.89m( 一端) 带天窗瓦屋而示意图 【解】工程量=(45 + 0.4) X (20 + 0.4) 3. 某工厂车间，屋面为钢檩上铺石棉瓦，如图所示，计算瓦屋面工程量。 x 1.118m 2=1035.45m 2 45000 2.如图所示，求带天窗的瓦屋面工程量。 200
【解】根据定额工程量计算规则第一条、第四条规定及表10-1: 工程量计算(水平投影)： F={[(40 + 0.18 X 2) X (12 + 0.18 X 2) + 20.6 X (0.3+0.3)] X 1.118 + 40.36 X 0.05 2 2 2 X 2}m =[(498.85+12.36) X 1.118+4.04]m =575.57m 4. 有一带屋面小气窗的四坡水平瓦屋面，尺寸及坡度如图所示。计算屋面工程量、屋脊长度 和工料用量。 帶崖曲小代葩的阳城水审面 【解】(1)屋面工程量：按图示尺寸乘屋面坡度延尺系数，屋面小气窗不扣除，与屋面重叠部分面积不增加。查得坡度系数，C=1.1180 2 2 2 F w=(30.24 + 0.5 X 2)(13.74 + 0.5 X 2) X 1.1180m =514.81m =5.1481 X 100m (2) 屋脊长度： 1) 正屋脊长度：若 F=A 则 L j1 =(30.24 — 13.74)m=16.5m 2) 斜脊长度：查得坡度偶延尺系数D=1.50，斜脊4条， 1二74 + 0企2 L j2= 2 X 1.50 X 4m=44.22m 3) 屋脊总长：L j=L j1 + L j2 =(16.5 + 44.22)m=60.72m L2= _ X 1.5 X 4m=44.22m 4) 屋脊长度：L=(16.5 + 44.22)m=60.72m (3) 工料用量： 因屋面坡度较大，考虑檐瓦穿铁丝钉铁钉，按定额规定增加工料，檐长(30.24 + 13.74) X 2= 87.96m，根据定额9-2，该四坡水屋面的工料汇总在表内。
谈坡屋面结构计算 文章摘要:由于现版的许多结构计算软件对坡屋面计算的局限性，加上手算的复杂性，结构师在对坡屋面进行计算时，一般都简化为平屋面来计算，当坡度较小时，计算结果与实际情况的误差是在可接受范围内；但当坡度较大时，简化计算就对结构设计带来了很大的安全隐患。对于较大坡度的坡屋面在进行整体计算后，还应该进行单榀框架的验算，从而得出准确的计算结果。 文章主题:坡屋面坡度简化计算弯矩剪力配筋 文章内容：谈坡屋面结构计算余海洋摘要由于现版的许多结构计算软件对坡屋面计算的局限性,/3::-算的复杂性,结构师在对坡屋面进行计算时,～般都简化为平屋面来计算,当坡度较小时,计算结果与实际情况的误差是在可接受范围内;但当坡度较大时.简化计算就对结构设计带来了很大的安全隐患.对于较大坡度的坡屋面在进行整体计算后,还应该进行单榀框架的验算.从而得出准确的计算结果.关键词:坡屋面坡度简化计算弯矩剪力配筋1前言由于建筑造型,建筑物保温隔热及大面积屋面排水功能等方面的需要,坡屋面设计广泛应用于民用建筑以及工业厂房中.然而现版结构计算软件在整体计算过程中,很难体现坡度的影响,结构师一般把坡屋面简化为平屋面来计算,但这些处理未经验证,给结构留下了一定的安全隐患,因此坡屋面的合理设计应引起结构师的重视.2坡屋面在结构计算中的两个误区2.1把坡面的荷载叠加到下一层进行计算在计算过程中,坡屋面不参与建模计算,仅把这层的荷载导算到下一层的梁板上,这种计算,对于竖向荷载的导算是正确的,但是计算模型的计算高度要比建筑物的实际高度小,因此建筑物受到的水平荷载(风荷载以及地震荷载)要比实际情况小,计算出的水平位移就将比实际情况小,这样就存在安全隐患.2.2把坡屋面作为平屋面计算一般把山墙高度的一半处作为建筑物的屋面标高进行建模计算,这样计算,对地震和风荷载的导算基本是正确的.由于坡屋面的斜梁和框架柱形成了一个拱,斜梁会给框架柱一水平推力,这样框架柱受力状态与平屋面的框架柱受力状态不完全一致,但是模型是按照普通平屋面结构进行计算的,因此这样简化计算也存在安全隐患.?36?3工程实例分析3.1自然条件地震设防烈度:8度,设计地震基本加速度取0.2,设计地震分组为第一组.结构构件安全等级:二级重要性系数:1.0框架抗震等级:2级建筑场地类别:ⅱ类地基土类别:中软土基本风压:0.452地面粗糙度:类基本雪压:0.4/2标准冻深:0.83.2计算数据计算跨度:12单跨迎风面的宽度:12坡屋面柱顶的标高为=6.000坡屋面恒载标准值:6.0/坡屋面活载标准值:0.5/23.3计算模型方案(一)!方案(一)方案(二)方案(二)第67期余海洋:谈坡屋面结构计算 3.4计算过程当斜屋面角度为30.时,=(∑/)8=[(0+0.5)×1.03.455]×0.4512=9.330()当斜屋面角度为20.时,=(∑/)=[(-0.4+0.5)1.02.178]0.452=1.176当斜屋面角度为5.时,=(∑)=[(一0.6+0.5)1.01.602]0.4512=一0.865当斜屋面角度为0.时,=(∑/)=[(-.6+0.5)1.01.053]×0.452=一0.569当斜屋面角度为5.时,=(∑)0日=[(一0.6+0.5)1..521]×0.452=-0.281当斜屋面角度为3.时,:(∑/)0日=[(一0.6+0.5)1..309]×0.452=-0.167柱迎风面的=/=1..81..452--4.32()柱背风面的=/=1.00.51.00.4512=2.70(/)3.5计算结果4结论通过上列的数据比较分析可知:(1)把坡屋面简化成平屋面计算,屋面坡度越大,拱的作用就越大,梁拱对框架柱的水平推力就越大,相对于简化为平屋面的方案,引起的柱顶弯矩和剪力的变化越大,尤其当坡屋面的角度较大时,这样的计算是不可靠的.只有当角度小于3.弯矩和剪力误差均小于5%时,简化计算基本可靠.(2)当角度小于30.时,按坡屋面计算得出的钢筋用量和按简化成平屋面计算得出的钢筋用量基本是吻合的,这两种计算对工程造价没有太大的影响,但配筋方案有着很大的差别.(3)坡屋面中框架梁和柱形成的结构拱使得柱受到较大的水平推力,这样简化计算所得出的结果就小于柱的实际配筋,同时简化计算出的梁的钢筋量大于实际配筋量.参考文献[1]建筑结构荷载规范(50009—2001)[2]一,二级注册结构工程师专业考应试指南.施岚清角度()302051053()345521781602105352309/2()1727108985272655●+/2()7727708968016527626655左风盘盘盘.8.8盘左风-0.4-0.6-0.6-0.6-0.6左风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5左风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5右风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5右风-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5-0.5右风-0.4-0.6-0.6-0.6-0.6右风盘盘盘盘()(杜顶集中力)9.3301.176-0.865-0.569-0-28-0.167?37?核工程研究与设计2007年9月梁柱弯矩及剪力(.;)角度()302015153方案(一)柱顶805.9755.8735.5718.2703.3697.9弯矩1/剪力1246.0226.5218.221.8203.9201.3方案(二)柱顶499.2639.5652.1664.7677.4682.7弯矩2/剪力2105.6155164.7174.8185.7190.3(2--1)/21/(2--1)/2-61%/一133%～18%/一46%一13%/一33%一8%/一21%一4%/一9%一2%_/一5%方案(一)柱底670603574546.8520.559.9弯矩掳力
斜屋面、工程量计算规则及 公式 标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
斜屋面、工程量计算规则及公式 2017-09-20广联达客服 1、平屋面工程量 （1）屋面面积；（2）找平层；（3）保温层；（4）屋面卷材防水；（5）铁皮；（6）UPVC雨水斗；（7）铸铁落水口；（8）UPVC弯头；（9）排水管。 2、屋面工程量计算方法 （1）屋面面积瓦屋面、型材屋面（包括挑檐部分）均按设计图示尺寸水平投影面积乘以屋面坡度系数（见屋面坡度系数表）以斜面积计算。 ①不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、屋面小气窗和斜沟等所占面积。 ②屋面小气窗出檐与屋面重叠部分的面积不增加，但天窗出檐部分重叠的面积计入相应的屋面工程量内。 ③瓦屋面的出线、披水、稍头抹灰、脊瓦加腮等工、料均不另计算。 （2）屋面防水面积屋面卷材防水、屋面涂膜防水按设计图示尺寸按面积以平方米计算。 ①斜屋顶（不包括平屋顶找坡）按图示尺寸的水平投影面积乘以屋面坡度延尺系数按斜面积以平方米计算，平屋顶按水平投影面积计算，由于屋面泛水引起的坡度延长不另考虑。 ②不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、屋面小气窗和斜沟所占面积，其根部弯起部分不另计算。 ③屋面的女儿墙、伸缩缝和天窗等处的弯起部分，并入屋面工程量内。天窗出檐部分重叠的面积应按图示尺寸，以平方米计算，并入卷材屋面工程内。如图纸未注明尺寸，伸缩缝、女儿墙可按25cm，天窗处按50cm计算。 ④涂膜屋面的工程量计算同卷材屋面。涂膜屋面的油膏嵌缝、玻璃布盖缝、屋面分隔缝，以延长米计算。
（3）屋面抹水泥砂浆找平层的工程量与卷材屋面相同 （4）屋面保温层的工程量与卷材屋面相同。 （5）屋面工程量中铁皮、UPVC雨水斗，铸铁落水口，铸铁、UPVC弯头、短管，铅丝网球按个计算。 （6）屋面排水管按设计图示尺寸以展开长度计算。如设计未标注尺寸，以檐口下皮算至设计室外地平以上15cm为止，下端与铸铁弯头连接者，算至接头处。
第六届全国现代结构工程学术研讨会 某复杂空间网壳的建模新方法 杨宗林罗晓群张其林 （同济大学建筑设计研究院，上海２０００９２）（同济大学土木工程学院建工系，上海２０００９２） 摘要：本文采用膜结构的形态分析理论来进行某复杂空间网壳的曲面造型设计，利用膜结构的裁剪技术进行曲面的分割得到网格，完成空间网壳的建模过程，思路新颖，方法独特，可以借鉴。 关键词：膜结构，形态分析理论，裁剪技术 一、引言 近１０年来，我国的网壳结构获得了迅速的发展，应用范围日益扩大。网壳结构具有刚度大、自重轻、造型丰富美观，综合技术经济指标好的特点，是大跨度、大空间结构的主要结构形式之一。 网壳结构具有非常丰富的建筑造型，工程师利用各种曲面能创造出许多造型新颖，生动活泼的建筑来。曲面分为两大类，一类是典型曲面，也就是几何学曲面，这类曲面可以用几何学方程表达出来，例如平面、圆柱面、圆锥面、球面、抛物面等；另一类是非典型曲面，也就是非几何学曲面，这些曲面不能以简单的几何学方程来表示。虽然典型曲面以及对典型曲面进行适当的切割组合ｆｌ匕仓，Ｊ造出许多型体优美的网壳结构，但建筑师对非典型曲面却更加青睐，因为非典型曲面能更自由、更理想地创造建筑型体。大量的复杂曲面的建筑设计对结构ＣＡＤ软件建模功能提出了挑战，结构工程师们借鉴工业和机械制造业的ＣＡＧＤ（计算机辅助几何设计）技术，利用Ｂｅｚｉｅｒ、Ｂ样条、非均匀有理Ｂ样条（ＮＵＲＢＳ）等方法来设计空间结构尤其是网壳结构的型体得到了令人满意的结果。 与网壳结构相比，另一种空间结构一一膜结构的曲面造型却更自然和丰富多彩，膜结构和索网结构的发展催生了以计算机技术为基础的形态分析理论（ＦｏｒｍＦｉｎｄｉｎｇ），也就是求满足给定预应力状态和边界条件的结构形状，形态分析可以得到正高斯曲率的曲面（如充气膜结构）也可以得到负高斯曲率的曲面（如张拉膜结构），见图１。 图１充气膜结构和张拉膜结构形态分析过程 我们可以利用膜结构的形态分析方法来解决一些复杂网壳的曲面造型设计，之后利用膜结构的裁剪技术来解决网格划分问题，希望本文对从事空间网壳设计的研究和设计者有所帮助。 工业建筑２００６增刊５１１
对于砖混结构，地梁可以按节点标高输入，但是它地柱和墙却是按层高布置，从三维图中可以看出，你不可能在坡屋面处布置一段斜墙，况且你经常得不到准确地节点标高. 实际上做地时候坡面按平面输入，计算层高时坡面处取一半，每块不同地面输入很小地错层值（方便画图），楼面荷载按坡角折算后增大，画图时在板配筋图上表示必要地剖面，标明屋脊，屋檐标高即可. 对于框架结构可以通过设置“梁两端标高”或者“改上节点高”等方式形成屋面斜板. 在建模时，屋面斜梁不能直接落在下层柱地柱项，斜梁下应输入高地短柱，短柱通常只传递荷载和内力，而没有设计意义. 和软件只能计算斜粱，对斜屋面地刚度不予考虑.资料个人收集整理，勿做商业用途 要注意：坡屋面部分计算层高为其坡高地一半，当坡屋面下有平屋面搁板时，只需注意规范对总高地限制，若无平屋面搁板，应注意其顶层层高为坡脚下层高坡高)<(多孔砖限值) ，无搁板时要设双层圈梁，其水平圈梁与坡屋面圈梁分开浇筑. 坡屋面梁不宜采用梁平法表示，其梁加密区长度，负加筋长度，梁钢筋锚固做法应采用梁详图表示. 屋面折角为应力复杂处，两边板上部钢筋应锚固于折角处梁或暗梁内.资料个人收集整理，勿做商业用途 对于框架结构，我们一样按平地来建模，标高取到斜段地一半，就是考虑屋面荷载时适当放大，不知这样是不是也一样.指导下.资料个人收集整理，勿做商业用途 我也是學刁中, 可以看看坡屋顶结构地设计問题. 由于程序本身地原因，主要是鉴于模块在建模型时地局限性，对于坡屋面结构地设计时，还不能按照实际情况进行建模（除非采用空间任意建模模块），也就是上层地斜梁不能直接落在下层地柱顶，用建模型地时候斜梁下面必须要有至少高地短柱来支撑，也就是将斜屋面单独建一个标准层，在这个标准层上斜梁底有至少高地短柱，这样才不会造成传荷地错误. 另外一个问题，由于斜屋面板目前程序也不能计算和处理，所以也得进行简化.目前斜屋面结构有三种计算模型可取： 、用进行建模，按照实际情况进行建模，不做任何简化.用进行分析计算 、将斜屋面地刚度贡献忽略掉，将其上地荷载和自重按照双向板地情况分加到四边地梁上，用建模，用或进行分析计算 、将屋面板地刚度用斜支撑来模拟，也就是在屋面上布置斜支撑来代替屋面板，同时也要考虑屋面自重及其上地荷载.用建模，用或进行分析. 总结上述三种模型，第一种模型很多设计院不具备软件上地要求.第二种与第三种比较起来，第三种模型更接近于实际情况，无论在周期、位移、刚度等地计算上都与第一种模型更接近，所以建议大家采用第三种计算模型. 用计算，在输入荷载时，必须将斜板方向荷载转化为水平荷载，也就是除以，再输入，因经过比较测试，对斜板不会自动转化为平面荷载. 問．如平面跨长，双坡屋尖可不可不加梁，直接按地板算？ 答.可按折板计算
1.某四坡屋面水平图，设计屋面坡度＝0.5(即θ＝26。34’，坡度比例＝1／4)。应用屋面坡度系数计算以下数值：(1)屋面斜面积；(2)四坡屋面斜脊长度；(3)全部屋脊长度；(4)两坡沿山墙泛水长度。 欧阳家百（2021.03.07） 【解】(1)查表10-1，C=1.118 屋面斜面积=(40.0＋10.5×2)(15.0＋0.5×2)×1.118m2=41×16×1.118m2=733.41m2 (2)查表10-1，D=1.5，四坡屋面斜脊长度=AD=8×1.5m=12m (3)全部屋脊长度=[12×2×2＋(41-8×2)m=(48＋25)m=73m (4)两坡沿山墙泛水长度=2AC=2×8×1.118m=17.89m(一端) 2.如图所示，求带天窗的瓦屋面工程量。 【解】工程量=(45＋0.4)×(20＋0.4)×1.118m2=1035.45m2 3.某工厂车间，屋面为钢檩上铺石棉瓦，如图所示，计算瓦屋面工程量。 【解】根据定额工程量计算规则第一条、第四条规定及表10-1：工程量计算(水平投影)： F={[(40＋0.18×2)×(12＋0.18×2)＋20.6×(0.3+0.3)]×1.118＋40.36×0.05 ×2}m2=[(498.85+12.36)×1.118+4.04]m2=575.57m2
4.有一带屋面小气窗的四坡水平瓦屋面，尺寸及坡度如图所示。计算屋面工程量、屋脊长度和工料用量。 【解】(1)屋面工程量：按图示尺寸乘屋面坡度延尺系数，屋面小气窗不扣除，与屋面重叠部分面积不增加。查得坡度系数， C=1.1180 F w=(30.24＋0.5×2)(13.74＋0.5×2)× 1.1180m2=514.81m2=5.1481×100m2 (2)屋脊长度： 1)正屋脊长度：若F=A，则L j1=(30.24—13.74)m=16.5m 2)斜脊长度：查得坡度偶延尺系数D=1.50，斜脊4条， L j2=×1.50×4m=44.22m 3)屋脊总长：L j=L j1＋L j2=(16.5＋44.22)m=60.72m L2=×1.5×4m=44.22m 4)屋脊长度：L=(16.5＋44.22)m=60.72m (3)工料用量： 因屋面坡度较大，考虑檐瓦穿铁丝钉铁钉，按定额规定增加 工料，檐长(30.24＋13.74)×2＝87.96m，根据定额9-2，该四坡水屋面的工料汇总在表内。 5.如图所示保温平屋面，求其屋面定额直接费。 【解】工程量=36.24×12.24m2=443.58m2 保温层平均厚度=(0.06＋×2％／2)m=0.119m≈12cm
文章编号:1009-6825(2005)24-0054-02 空间网壳结构的理论研究 收稿日期:2005-08-29 作者简介:车伟娴(1980-),女,广东工业大学建设学院在读硕士研究生,广东广州 510643 李丽娟(1966-),女,博士,教授,广东工业大学建设学院,广东广州 510643 车伟娴 李丽娟 摘 要:回顾了网壳结构的发展,介绍了网壳结构的计算模型及分析方法,分析了其稳定性,探讨了网壳结构的新型结构 体系,指明了网壳结构在21世纪的发展动向及应用前景。关键词:网壳结构,新型结构体系,计算模型中图分类号:T U 356 文献标识码:A 1 概述 近二十余年来,各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达 国家发展得很快。建筑物的跨度和规模越来越大,目前,尺度达150m 以上的超大规模建筑已非个别,结构形式丰富多彩,采用了许多新材料和新技术,发展了许多新的空间结构形式。可以这样说,大跨空间结构是最近二十多年来发展最快的结构形式,网壳结构是其中之一。 网壳结构是将杆件沿着一定的曲面有规律地布置而成的空间结构体系,兼具杆系和壳体的性质,以/薄膜0作用为主要受力特征,也就是结构杆件的轴向力承受大部分的荷载作用。网壳的主要优点是自重轻、受力合理、结构刚度好、材料耗量低、覆盖跨度大、杆件类型单一、施工速度快、建筑造型美观、稳定性好,因而得到了广泛应用。 2 网壳结构分析 2.1 网壳结构的计算模型及分析方法 网壳结构分析的目的是为了计算结构在荷载作用和边界约束条件下的变形和杆件的内力,以及提供杆件、节点设计和结构变形控制的数值依据。对于网壳结构来说,结构分析的计算模型根据其受力特点和节点构造形式通常可分为两种:空间梁单元模型和空间杆单元模型。单层的网壳结构采用梁单元模型,双层的网壳结构采用杆单元模型。 网壳结构的分析方法常用的有两种:基于连续化假定的拟壳法和基于离散化假定的有限元法。 在计算机还不发达的早期,计算网壳结构时,往往将离散的网壳等代为连续体结构进行分析计算,也就是采用拟壳法。拟壳法是一种从离散等代为连续,再从连续回代离散的分析方法,在等代与回代的过程中,便产生了误差,因此该法是近似的计算方法,只能近似地计算出杆件的内力,节点的位移和结构的稳定性,而且往往也只能适用于某种特定的结构形式。所以这种方法是有较大的局限性的。但在工程应用中,有时候这种近似的方法却是很方便的。采用拟壳法进行结构分析时可以运用已比较成熟的薄壳理论即使不依靠计算机也能近似求出网壳的内力,而且采用拟壳法更利于设计人员理解网壳结构的受力性能。 随着计算机的发展和广泛应用,非线性有限元法开始兴起并不断完善,近二十余年来,这一领域的研究工作十分活跃。有限元法是首先将结构离散成各个单元,在单元基础上建立单元节点力和节点位移之间关系的基本方程式,以及相应的单元刚度矩阵,然后利用节点平衡条件和位移协调条件建立整体结构节点荷载和节点位移关系的基本方程式,及其相应的总体刚度矩阵,通 过引入边界约束条件修正总体刚度矩阵后求解出节点位移,再由节点位移计算出构件内力。有限单元法的计算分析不受结构形状、边界条件和荷载情况的限制,但是计算分析过程需要借助计算机来完成。许多大型的和特殊形式的新颖的空间结构都能用计算机程序进行分析计算,尤其是当计算的是由成千上万根杆件和结点组成的大型空间网格结构,有限元分析方法的优越性就显得更为突出。离散化的有限元方法简单,但未知量多、存储容量大、费时[1]。 2.2 网壳结构的稳定性 网壳结构计算的另一个关键问题是网壳结构的稳定性,这对于单层网壳来说尤为重要。网壳的稳定性有两种分析方法,线性分析方法和非线性分析方法。传统的线性分析方法是把结构的强度和稳定问题分开来考虑的。事实上,从非线性分析的角度来考察,结构的稳定问题和强度问题是相互联系在一起的。结构的荷载)位移全过程曲线可以准确地把结构的强度、稳定性以及刚度的整个变化历程表示得清清楚楚[2]。 在网壳结构稳定性问题上,在非线性有限元分析尚未充分实现的时候,人们普遍采用拟壳法来分析。拟壳法的主要优点是能提供一个简单而实用的稳定公式。但连续化壳体稳定性理论是一个本身并未完善,而且缺乏统一理论模式的理论,所以其必需是针对不同的问题假定不同的可能失稳形态,做出相应的假设,从而得到事实上仅对少数特定的壳体才能得到的实用稳定公式,此外所讨论的壳体一般是等厚的和各向同性的,无法反映实际网壳结构的不均匀构造和各向异性的特点,这就给这种方法带来很大的局限性。在许多重要的场合,由拟壳法计算的结构都还需要用模型试验来检验,并加以比较[1]。 随着计算机技术的发展和数值求解方法的深入研究,人们开始积极地开展以非线性全过程分析为基础的网壳稳定性研究。非线性有限元分析方法也逐渐成为结构稳定性分析的有力工具[3]。在这方面,由Ricks 和Wempnor 提出并由Crisfield 和R amn [4]等人改进的各种弧长法为结构的荷载)位移全过程路径跟踪提供了迄今为止仍然是最有效的计算方法。当考察初始缺陷和荷载分布方式等因素对实际网壳结构稳定性能的影响时,也均可从全过程曲线的规律性变化中进行研究。目前网壳结构稳定的设计研究趋势有两个方向,一是间接引用理论研究成果,从设计过程的各个方面进行深入的研究,通过逐个消除误差确保整体设计的安全性和合理性;二是直接引用理论研究成果,对结构设计体系进行双非线性分析和计算机仿真,从分配上确保稳定设计的安全性和合理性,这是一种全新的设计方向,在计算机软件 # 54#第31卷第24期2005年12月 山西建筑SHANXI ARCH IT ECTURE Vol.31No.24Dec. 2005
浅论单层网壳钢结构采光顶设计 摘要：介绍了遵义医学院附属医院新蒲医院-门急诊住院综合楼项目。该工程为 门急诊住院综合楼中庭屋顶钢结构部分的单层网壳设计。文中介绍了工程的结构 分析和设计方法。在设计中建立中庭采光顶结构有限元计算模型。在综合考虑工 程重要性的同时，根据结构的几何力学特点，节点的刚度等多种因素的基础上， 对恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、温度作用、地震作用等工况组合，对结构 在使用阶段的内力和变形进行分析。在大量计算和分析的基础上，对结构几何体 系和构件进行了设计。并对结构的整体稳定进行了分析。 关键词：网壳的选型设计；节点设计；整体稳定 绪论 本工程为医院门急诊住院综合楼中庭钢结构部分，属于大型公共建筑。钢结构屋盖平面 呈防锤形，结构纵向最长为82.50m，横向最大跨度27.50m，立面呈椭圆形，最高点高度 21.9m。最低点高度15.55 m。整个屋顶建筑面积近1850m2。屋顶中间部分采用夹层中空全 钢化玻璃，两侧部分为铝板。整个结构落在主体混凝土结构上。 深化后采光顶轴侧图 论文正文 一、结构选型 综合考虑建筑的外观效果、经济性、结构安全等因素，屋面结构决定采用经济性、安全 性都较好的网壳结构。本工程钢结构屋面跨度不大，约28m。因此，形式上采用单层网壳结构。下端固定在混凝土平台上，交联过程稳定，重复性好。 结构视图 二、网格划分 在建筑方案的基础上对网壳的曲面形式、几何尺寸重新划分，根据网壳的受力特点，同 时考虑了施工因素等因素，来确定网格类型的选择、网格大小的划分，其目的是使网壳受力 合理，能充分发挥结构材料的力学性能，也考虑了整体造型美观。 除上述原则外，在遵循最优的结构形式，还应考虑加工制作、半成品运输、吊装安装等 条件，与之覆盖的材料协调和匹配，以取得最好的技术和经济效果。综上考虑，在方案设计时，通过分析和比较，最终网格采用了三向网格型，三向网格形是在水平面内形成大小相等 的三角形网格，然后投影到曲面上形成的。由于这种网格结构组成规律性强，结构外形美观，受力好，适用于该工程。
坡屋面建模方法对结构计算结果的影响 佛山南方建筑设计院有限公司黄志鹏曾凝芬 近年来，随着城市建设的发展，新型住宅小区的不断涌现，这些住宅小区除了注重单体户型建筑设计外，整体造型也要求非常优美。为使房屋更具个性化，很多住宅小区都喜欢选用较能突出屋面造型的斜屋面结构，坡屋面的设计和建造越来越得到广泛的应用。本文就现在建筑结构人员对斜屋面录入处理方法进行对比和分析。 在现时的结构设计软件中，一般使用斜梁建模。结构设计人员在PMCAD软件中人机交互 建模一般要用“改上节点高”或者“梁两端标高”方式录入坡屋面梁。由于坡屋面的系统录 入比较烦琐，很多结构人员就直接利用坡屋面的垂直投影平面进行简化录入计算，结果套用在坡屋面梁上。那么简化模型与真实模型之间有什么区别？本文就利用实际工程的录入坡屋面（下简称斜梁模型）与录入坡屋面的垂直投影平面（下简称平梁模型）的不同录入方法进行对比，希望能抛砖引玉，与大家共同展开讨论。 某工程为框架结构小高层，共11＋1层，总高度38.5m。抗震设防裂度为6度，地震基本 加速度为0.05g，周期折减系数为0.8，考虑偶然偏心的影响，并采用总刚模型计算。该结构的坡屋面三维线框图，坡屋面的平面图如图1所示。 为了比较两种建模方法对结构计算的影响，现分别对两种计算模型进行计算：第一种模型按坡屋面真实斜梁录入模式对结构进行计算；第二种模型按坡屋面的垂直投影面平梁录入模式对结构进行计算。两种模型录入的计算荷载和计算参数均统一取值。 现使用结构人员较常使用的PKPM软件中的SA TWE进行计算对比，对计算过程及结果做以下分析： 1.因为在PKPM系列中TA T和SA TWE软件都忽略屋面斜板而只进行屋面斜梁的计算，所以两 种模型的板荷载取值都是按简化方法计算的。故平梁模型板和斜梁模型板荷载取值均应为实际坡屋面荷载的投影到平屋面上的取值。从SA TWE板荷载导算到梁上线荷载的计算结果中， 板荷载相同取值的情况下，平梁模型和斜梁模型导算出来的梁上线荷载的恒荷和活荷值均为相同，从中可以得到印证。 2.从表1、表2 可以看出，平梁模型与斜梁模型的周期与位移结果都接近。采用平梁模型录入对结构整体周期、位移计算结果影响不大。 3.从内力图表3、表4 可以看出，在竖向荷载作用下斜梁模型直接按斜梁建模，但由于竖向荷载作用方向不是垂直梁方向，这样就导致梁产生轴分力；平梁模型由于是直接投影在水平面上，所以假定了竖向荷载梁垂直梁方向，这样梁的内力图就没有产生轴向力。一般住宅工程由于梁跨度、梁荷和梁受荷面积都不大，所以产生的轴力也不大。故两种计算模型算出的构件内力有一定的差别，但差别也不是很大。在结合计算分项和放大系数的参与后，使这种差距进一步缩小到几乎相等的程度。在构件的配筋图上可以得到印证。 4.从内力图表5、表6 可以看出，由于斜梁模型梁产生轴力就会对柱内力产生影响（特别是边柱），但柱构件内力相差不大。原因一，梁的轴力不大，柱因此产生的内力影响也就不大；原因二，当中柱时（如"个"型），柱两边梁都产生轴力，使柱达到平衡。因此，笔者建议，在设计坡屋面时边框梁应加大构造措施，考虑它成为一个类似圈梁受力结构。同时实