基于CSC Orion的住宅建筑设计(Step by Step with Eurocode 2)



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之前,我讨论了基于人工计算的住宅结构分析与设计今天,我将清楚地解释如何使用CSC Orion设计住宅建筑的步骤。阅读本文后,您应该能够使用CSC Orion进行设计。

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学习如何安装和破解CSC猎户座18

总体安排(g.a.)

建筑图纸使工程师能够准备通常所说的建筑物的“总体布置”,通常称为“g.a.”。总体设计明确规定了结构元素的配置,如柱、梁和楼板的镶板。ga还包含基于网格线的轴和成员的标记。在完成GA后,工程师根据过去的经验或基于实践规范的挠度要求对结构元件进行初步的尺寸确定。在确定尺寸后,工程师面临着结构加载的挑战。但让我们简单回顾一下我们是如何进行ga的

关于如何选择适当的结构总体布置,没有明确的规则。对我来说,对总体布局的充分呈现更多的是与多年的设计经验有关。

在这篇文章中,为了分析和设计的目的,在10m x 15m的土地上展示了一个小型住宅建筑。该建筑的底层平面图如下图所示。从建筑配置上看,该建筑是两个家庭居住的安排,每个家庭占据一层。为了尽量减少干扰,楼梯被放置在建筑的左手边。建筑的一层也在下图中。它在厨房有一个阳台,一个悬臂式外坐/阳台,楼梯区有一个小阳台。除此之外,总的安排是差不多的。

我的总安排风格(GA)

建筑物的建筑图纸可以有很多种形式。如果它是CAD图纸的软拷贝,那么工作就容易得多。在你的CAD程序(例如AUTOCAD)的图形用户界面窗口中,建议将一楼平面图与后面楼层的平面图并列放置,如下图所示:

请注意,建筑图纸为不同的轴提供了自己的网格线。在目前的建筑中,我们试图在这里设计,一些细节(如网格线)已经从建筑图纸(地面和一楼平面图)中删除,以明确非常必要的细节,如尺寸线。在将平面图并排放在窗户上后,你可以立即开始注意到关于平面图的一些不同的事情。关于如何进行的更多想法,将平面图复制到窗口上的另一个位置(仍然保留并排放置的位置)。现在,复制一楼的平面图,并将其粘贴到一楼的平面图上,以便尺寸和轴线完美匹配。

您可以选择建筑物的一个突出的角落作为复制和粘贴操作的提取点。为了更清晰,你可以改变一楼元素和一楼元素和网格线的颜色或厚度(或两者都改变),这样你就可以正确地区分两者。

在你将一楼粘贴到一楼之后,你现在可以看到两个楼层的交互作用。所有巧合的轴都将可见,所有在一楼而不在一楼的轴也将可见,反之亦然。在这一点上,你也可以看到一楼的砌块工作的轮廓,这对楼板的总体布置更关键。它将正确地指导您选择地板横梁轴线。底层的砌块工作轴将帮助您设计基础平面图。不要只在一楼工作而不看一楼——你最不希望发生的事情就是在一楼的某个地方放置一根柱子,然后看到它从一楼的大厅伸出来。所以仔细选择你的选择基于匹配的轴,公平的一致性。正如我之前所暗示的,你的安排必须与建筑师的想法一致。所以这很像艺术,你必须在这里发挥你的创造力。(在工业培训时,我的导师曾告诉我,这是结构设计中最难做的事情之一)。

作为提示,接下来要做的事情是在AUTOCAD上创建一个矩形框(说230 x 230mm),并用任何吸引你的图案孵化它(我通常使用SOLID)。这代表你在平面图上的柱子。现在仔细地复制这个元素,并开始将它粘贴到您决定放置列的位置(这通常发生在轴之间的交点)。此外,我通常从建筑的角落开始;通常情况下,无论如何安排,柱子都必须在那里。之后,移动到内部,并按照需要放置您的柱子。当你对自己所做的事情感到满意后,仔细检查安排的互动,确保它们是合理的。主波束和次波束相互作用的区域也将变得非常明显。

为了更清楚地说明一些问题,让我们来看看本文中正在考虑的计划的一部分;

我们希望沿着轴A放置列,稍微考虑一下就会发现,我们可以在点A1、A3和A5放置列。此外,我们还可以将列放置在点A1、A2、A4和A5上。在不进一步阅读的情况下,思考一下这种安排,看看你更喜欢的选择。

显然,A1和A5是确定的(角列)。如果我选择在A3点放置一列(忽略A2和A4),这些是含义:

  • a:1-3和a:3-5的跨度会更大
  • 我将有一个地板梁沿轴3运行(梁可能必须运行到轴C之前遇到另一个支撑,除非我扩展任何其他梁作为主梁到它)。这本身就很复杂。
  • 卧室和厨房的楼板将承受来自轴2和轴4的墙壁的块状工作负荷,其中一部分将随后转移到轴3的梁上。这是基于地面层砌块墙不承担任何负荷的假设(因此我忽略了地面层轴2和4墙对这一假设的影响)

如果我选择第二种选择;

  • 跨度会更短,跨度是3而不是2。在跨度A:2 - 4上的弯矩可能是占用的。
  • 我将沿着轴3设计一堵墙,但考虑到接近性和负荷分担的影响,它不会是关键的,也不会像之前的选择那样影响我的设计。
  • 我在轴2处的地板梁将停在轴B处,我在轴4处的地板梁将停在靠近轴B的墙上,所以我不会有复杂的安排需要处理。

考虑到所有这些后果,我倾向于第二种选择。然而,如果建筑所在的地区土壤很差,以至于建造一个地基将非常昂贵,我们可以选择替代方案1。我对整个模型最终采用的GA如下图所示;

数据成员

板厚= 150mm

楼梁尺寸= 450mm x 230mm

屋面梁尺寸= 250mm x 230mm

圆柱尺寸= 230 x 230mm

我们案例建筑的所有立面视图如下图所示;

方法的观点

后视

右侧视图

左图

剖面图(A - A段)

CSC猎户座模型

猎户座是一个结构分析,设计,和起草程序开发的混凝土建筑系统的设计(CSC猎户座参考手册)。该程序由几个模块组成,用于执行以下任务;

[1]建筑结构模型三维分析

[2]柱、剪力墙、板、梁的加固设计

[3]柱,剪力墙和梁细节

[4]基础设计及细节

[5]楼梯分析与设计“,

[6]混凝土和钢材数量提取

不同于一般用途的结构分析程序,Orion专注于准确的分析,快速的数据准备,自动化钢筋混凝土设计,自动化的工程图纸和细节准备。伟德国际42188信誉最好总之,猎户座模型可以让你;

[1]创建GA图

[2]设计楼板,将楼板荷载分解到梁上

[3]建筑框架分析

[4]设计连续的梁、柱、墙和基础

[5]自动生成RC详细图纸

完成总体安排后,你必须开始对结构进行建模。遗传算法是第一步,无论您是进行手工分析还是计算机辅助分析。假设您已经在您的计算机上购买并安装了Orion软件包。有许多方法的建模在猎户座从其他软件等导入。但在这篇文章中,我将专注于从头开始建模。

下面的结构是我们的最终目标。

CSC猎户座的最终目标模型

[1]开始

启动Orion软件。在启动时,会出现下面的对话框;

点击新建项目。

进入项目代码随你的便。在这种情况下,请注意项目代码上不允许有空格。你可以用下划线来分隔单词。撞到输入按钮

在击中输入按钮时,设置中心弹出对话框,如下图所示。选择英国(Eurocode),并确保所有参数当前项目设置都被选中了。然后点击导入。

选择您想要的表数据,然后单击好吧.请注意,各种纸张尺寸,如A2, A3, A4, A5等可从拉下菜单。根据需要指定并单击好的。

此时,出现了图形用户界面(GUI),如下图所示。屏幕上的绿色矩形表示您在前面的对话框中选择的工作表大小。现在,我们希望创建建筑的GA。此时,您应该已经手动准备了GA(可能是一个粗略的草图),并已经准确地将梁和柱放置在您想要的位置。在这种情况下,请注意,我们想要准备的GA已经显示在上面,您必须仔细指定您的元素的初步结构尺寸,以及混凝土覆盖,即;

柱尺寸(本例中为230 x 230 mm)

所有楼板梁的尺寸(本例中为450 x 230 mm)

顶梁尺寸(本例为250x230 mm)

板厚(h) = 150mm

CSC猎户座主GUI页面

[2]创建轴

在决定了所有这些事情之后,请转到(上图中红色圈出的部分),然后右击它。此时,我们希望创建所有指定的轴。右键点击,选择正交轴发生器,然后点击它。在这一点上,我们的光标变成了带有细线的发夹十字。现在将鼠标移动到GUI上的指定工作表(绿色矩形框),并单击它的合适位置。出现下面的对话框;

Dir-1轴表示你的y轴(平面图上的垂直轴),而Dir-2轴表示你的x轴(平面上的水平轴)。您可以随心所欲地交换Axis标签。所以为了与我们最初的计划保持一致,让我们保持现状吧。

轴间距(s)指的是各个轴(或我们的网格线)的间距。即使在GA图中没有指定,我们的悬臂板的边缘必须有自己的轴。这是为了方便我们的悬臂板的建模。

因此,从我们的GA中,我们可以指定轴间距(每个间距由逗号分隔,所有尺寸都以mm为单位)

Dir-1轴

轴间距(s): 823,3715,1285,3625(从下往上输入值)

Dir-2轴

轴间距(s): 2000,3225,1400,1960,3400(从左到右输入值)

现在您将发现有一些网格线我们还没有捕捉到。不要被打扰。如果您愿意,您可以花时间尽可能准确地指定网格线的间距。这可能是最好的办法。否则,有一种更快的方法,那就是用你想要的距离来抵消已经存在的轴。唯一的区别是你的标签将变成字母数字。例如,如果你偏移了轴A,你可能会得到轴标签A1。我想这应该不是主要问题,因为它随后是可编辑的。离开轴延长线它的方式是(在2000mm)和点击好吧

在点击好吧时,在用户界面上获得下图,为网格线。

查看上面的图表,您可以验证界面上的轴E代表GA上的轴A, GUI上的轴6代表GA上的轴8。现在,如果你看一下我们的GA,我们有坐标轴7,我们还没有捕捉到。为了创建它,我们知道轴7和轴8之间的距离在手动GA上为2035mm。我们希望通过偏移轴8在猎户座上创建轴7。通过这种方式,我们还创建了所有其他轴,包括悬臂板的自由边缘。右键点击Orion GUI的轴6,然后点击抵消轴。

现在,上面右边的对话框出现了,你必须通过在'输入2035mm来指定偏移距离往期偏移量”。输入值后,单击要进行偏移的方向。在这种情况下,您必须单击轴6的左侧以创建轴。通过这种方式,我们创建了GA上剩下的所有其他轴。

捕捉整个模型的最终轴/网格线如下所示;

[3]创建列

在创建坐标轴之后,下一步是将列放置在它们的确切位置。我们必须小心确保这些列都在它们应该在的地方。

点击列图标在菜单栏

在b1和b2处输入列的横截面(单位:mm)。B1和b2是下面定义的列的深度和宽度。E1和e2定义轴与列的偏心距。因此,当你在建模一个将从建筑物中投射出来的柱子时,你应该很好地了解如何处理你的怪僻。在这种情况下,我想让它穿过圆柱的质心,所以我要把横截面除以2;因此e1 = e2 = 230/2 = 115mm

现在,小心地将列移动到GUI,并通过在列所在的交叉点单击鼠标将列放置在它们所属的位置。您的最终输出应该如下所示-仔细验证其与我们的GA的一致性。

[4]创建楼板梁

在创建我们的柱子之后,下一步是将地板梁放在它们所属的轴线上。

点击光束图标,就会出现下面的对话框

输入b,即光束的宽度。在我们处理的情况下,b = 230mm。b2是轴与梁的偏心距,我们希望在b/2 = 230/2 = 115mm处通过质心轴。hbot为梁的总深度,本例数值为450mm。不顾htop通过将值保留为零。

若要添加光束,请单击所选作为起点的任何列的交点,并将其拖动到另一个列位置。继续点击并拖动它,直到你创建所有的地板梁。请注意,被拖动的横梁只能在两个正交轴相交的点终止。你的最终安排应该如下所示;

为了确保我们是有序的,点击GUI底部的3D图标来查看到目前为止我们创建的3D视图

如果你方的安排如上所示,我们就开始吧。单击计划图标并返回到计划视图。

[5]设计参数设置

理想情况下,我们应该继续创建我们的楼板,但有一些设置,我想让我们做。它随后会影响我们的结果。

用你的鼠标点击建筑在菜单栏上。选择参数

在点击参数,弹出如下对话框;

再次确认设计规范是否符合要求Eurocode 2(英国),加载代码为Eurocode 1(英国)。

点击基金会,设置土体许用应力为150kn /m2(许用承载力)。

由于我们不担心风的影响,你可以忽略横向加载和横向漂移

你可以去标题,并根据需要设置项目名称等信息。

关闭对话框,然后转到建筑分析.我们有一些重要的设置需要处理。

然后点击编辑资料,弹出另一个对话框

我们可以通过点击任何元素的“混凝土等级”选项卡来选择我们在设计中使用的混凝土等级。在这种情况下,所有元件的fck = 25 N/mm2(气缸强度)。你可以看到上面的默认值是C35/45。所以选择抗压强度为25 N/mm2的C25/30。现在在方框里打上'适用于所有成员类型将其应用于所有的结构元素。

同样,我们可以通过单击任意元素的“steel grade”选项卡来选择钢的等级。在本例中,我们对所有元素采用fyk = 460 N/mm2。你可以在上面看到的默认钢材等级是500级(类型2),所以选择屈服强度为460级(类型2)。现在在方框里打上'适用于所有成员类型将其应用于所有的结构元素。点击好吧

可验证混凝土密度默认为25kn /m3。你可以让块的重量和膨胀系数保持不变。

你也可以通过点击“Dia”选项卡为各种元素选择你想要的条形尺寸。例如,如果您希望列的最小条形尺寸为16mm,您可以通过检查和取消检查条形尺寸来指定它。点击好吧你选了那么多。

编辑完资料后,您可以进入参数选项卡。稍微考虑一下就会发现我们已经考虑到了这一点。现在转到加载组合选项卡。点击它,我们弹出下面的对话框。我们可以看到恒载的部分因子是1.25,而不是我们在欧洲规范2中所知道的1.35。我们必须改变这一点。你可以从一个接一个的编辑开始,或者你点击'负载生成器”选项卡。

点击负载发生器标签,弹出如下对话框。现在更改最大G因子从1.25到1.35。你可以看到可变负载的部分因子是1.5。我们就这样吧。然后单击好吧

这样做,下面的对话框出现;

如您所见,荷载箱的数量已减少到仅8个。这8种荷载情况足以供我们分析。去下一个账单时,你可以忽略。”楼层荷载及参数”选项卡。

在我们完成这些之后,我们可以开始建模我们的楼板。

[6]楼板造型

点击'”图标

点击平板图标,会出现下面的对话框。

在General Tab中,将楼板厚度(h)更改为150mm

指定混凝土覆盖物(Con. Cov) = 25mm

在载荷选项卡上,板的自重是根据混凝土的密度和板的厚度自动计算的。如你所见,它等于3.75 KN/m2

有额外的恒载需要指定;

饰面重量= 1.2 KN/m2

隔墙余量= 1.5 KN/m2

总恒载为2.7 KN/m2

规定施加荷载(见第2章)为1.5 KN/m2

在指定以上所有数据之后,现在将光标移动到GA并开始单击每个面板。

由于悬臂面板(面板10和11)边缘存在网格线,面板是自动生成的。但稍微考虑一下就会发现PANEL 5是非常有问题的,因为存在多个网格线,而且我们有一些弯曲的部分。请看下面的难度示例。

你可以证实,我们在5号面板上的安排与我们所想的安排相差甚远。基于网格线创建的区域创建了多个面板。那么我们要怎么解决这个问题呢?我们要用一个小技巧。还要注意,需要一个新的网格线来充分捕捉面板5板的边缘(参见手册GA)。我们将轴B1偏移1200mm以创建边缘(这创建了轴B2)。现在,我们必须删除在感兴趣的区域中创建的多个slab(只需单击每个slab,并单击delete按钮)。我们现在将沿着PANEL 5的外部边缘创建光束,包括需要的弯曲光束(遵循光束创建过程所描述的步骤)。看看下面做了什么。

我们从轴6创建了光束:B1, B2,轴B2: 5 - 6,和Axis3: b - b2。现在我们将沿着轴创建一个弯曲的光束答:3 - 5.要做到这一点,点击光束创建光标在3 b2轴的交点处,按住“shift”按钮,然后点击5 b2的十字路口。出现下面的对话框;

弦偏移量(h)As - 450mm

使它为负意味着你想要和弦在相反的方向弯曲。的中心偏移量(c)而且半径(R)根据输入的值自动生成。

这项活动的结果如下所示;

梁勾勒出板的外部已经创建如上所示。

现在,通过单击上面描述的slab图标,在该区域上创建一个slab,然后单击面板区域。现在删除外部边缘梁是我们为它创建的。通过暗示,我们已经创建了平板。

自动设置板类型

现在通过点击“清除选择”图标清除所有选择

现在,转到屏幕左侧的平板图标,并右键单击它。在选项中,点击'自动设置平板类型”。当'板坯类型的确定对话框出现,点击好吧

现在会弹出一条消息(如下所示),显示slab类型已设置(基于边缘条件和跨越方向)。

如你所见,1S11类型(我们GA的PANEL 9)不能自动确定(我们创建的曲面板)。这意味着我们将使用有限元分析为我们的楼板荷载传递,而不是屈服线法.点击好的。

请参考Orion工程师手册,以获得更多关于有限元分析和屈服线法板荷载传递的信息。

[7]完成模型

我们希望在我们的结构上指定层数。去在GUI的左边,右击它,然后点击插入层.在添加层对话框,输入层数为2。点击好吧

生成层

我们希望从一层到一层生成一些元素。我们将只生成柱子和楼梁。然而,我们知道屋顶梁与楼板梁的截面是不同的。所以我们要做的就是改变它们的属性。

再一次,右击它。选择生成层.当'生成层对话框弹出,点击St01(1层)为源层,St02(二楼)作为目标层(请看下面的盘子)。也就是说,我们正在把一些元素从一楼搬到一楼。正如我之前提到的,我们只生成c圆柱和横梁。因此,您必须取消选中slab及其相关元素。点击好吧

点击3D视图图标,我们的输出应该是这样的;

指定楼层高度

再次到达Storey,右键点击它。选择“编辑层,然后出现下面的对话框。

每层高度为3000mm是理想的,我们正在将基础深度扩展到1500mm。1000mm为实际基础深度,500mm为防潮层(Damp Proof Course, DPC)离地面高度。为了进行底层柱的设计,我们应该考虑到这一点。点击好吧.如果你愿意,你可以在3D视图中查看这个效果。

布置屋梁

回到平面视图;

点击St02两次,将您的计划切换到屋顶梁,删除一些不必要的梁,添加一些重要的梁,并将深度从450mm编辑为250mm。我正在移除我标记过的横梁X,画一些绿线在我添加新横梁的区域。

我们需要将屋梁添加到前面区域,以充分支撑前面的柱子。屋顶横梁将有助于抵抗可能的风荷载,尽管我们在本设计中没有明确地考虑到这一点。也编辑梁的深度为250mm,通过右键单击它,并改变hbot250毫米。为了美观和代表建筑的配置,在前面的柱子上保留450mm的横梁。最终的3D配置应该如下所示。

[8]装载在CSC猎户座上

这里我们指定作用在楼梁和顶梁上的荷载。

对楼梁进行墙体荷载加载

点击St01两次,回到一楼平面图。右键单击将承载任何块工作负载的任何梁。点击'编辑梁墙荷载”。点击它,在荷载剖面编辑器(墙体荷载)对话框出现。在尼日利亚,砌块和饰面的单位重量平均为3.47 KN/m2 (Oyenuga, 2009),墙的高度为2.75m。如你所知,楼层高度为3.0m,屋面梁下降250mm (0.25m),因此墙体高度为3.0m - 0.25m = 2.75m。我们的墙体厚度是230mm。注意,我们忽略了开孔对墙体荷载的影响,以便与我们的人工分析结果相关联.另一方面,它更保守。数据生成后,恒载自动生成。点击好吧

注意:您可以在指定的位置指定墙壁开口尺寸(门和窗)。

承载墙载荷的光束的颜色现在变成了紫色(见上图)。我们可以将梁壁荷载复制到其他梁上。右键点击光束,然后点击'仿梁墙荷载”。按住控制按钮,点击所有你想要施加载荷的梁。然后右键点击鼠标,点击粘贴复制光束载荷”。为了验证您成功了,所有受影响的光束将变为紫色。你可以证明我没有在穿过大厅区域的横梁上加载墙壁荷载。

装载楼梯楼板梁

转移到楼板梁上的楼梯负荷是手动定义的。均布荷载恒载为10.837 KN/m,活载为4.9595 KN/m已人工施加梁医生:1 - 2。

装梁

充分了解梁的自重是自动计算的。我们指定屋顶恒载为2千牛/米,外梁胸墙(混凝土筋膜)的重量为2.0千牛/米。

施加在屋顶上的荷载,让我们取0.85千牛/米。

因此,外顶梁的总恒载(Gk) = 4千牛/米

因此,内部屋梁的总恒载(Gk) = 2 KN/m

切换到St02(屋顶梁)和右键单击任何外部梁的选择。从下拉列表中选择编辑成员加载,弹出如下对话框。

点击'新加载”选项卡

当'负载配置编辑器对话框出现,将负载更改为均匀分布负载。输入指定的恒载和施加荷载。点击好吧

现在,右键单击光束,然后单击复制横梁手动加载.粘贴所有外部屋梁。对内部梁重复该过程(记住恒载降低到2千牛/米)。

[9]特定成员设计设置

在进行分析之前,我想让大家了解一些进一步的具体设置。

设置,并选择B设计设置,和选择楼层梁设置

当'设置及参数(楼层梁)的对话框,您可以根据自己的意愿进行调整;

例如,可以选择在柱面检查剪力,或在柱面' d '处检查剪力。最好让其他选择保持原样。有关这方面的更多信息,您可以阅读猎户座工程师手册。此外,所有其他设置有关细节,酒吧缩减,等可以在这里调整。注意,保留一些值为零意味着应该使用代码需求。否则,您可以指定您的。我所做的唯一调整是指定我的最低钢梁为Y16mm和吊杆为Y12mm。

另外,请访问楼板设计设置并将最小混凝土覆盖物设置为25mm。

我建议您保持列设计设置的原有方式。如果你愿意,你可以调整钢筋的尺寸。请注意,在编辑材料时输入的值会影响特定构件设计设置中钢筋尺寸选项的数量。

横跨超过一层的柱(G轴柱)

如果您查看前面的3D视图,您将验证我们的GA的G轴上的前柱应该是单一的,而不是在一楼被破坏。我们可以处理这个问题,并将其更改为单列长度。这是必要的,以便在柱的设计中,适当的柱的长度将用于计算长细比效应。

要做到这一点,返回到St02(二楼)平面图

右击该列,然后转到属性

改变Len(层)2,这样柱子的跨度是两层。更新有关的三列。

现在,回到St01,并删除该级别的列。3D视图应该如上所示。

[10]板坯荷载分解

现在模型已经令人满意地完成了,是时候开始分析了。

不知何故,我通常喜欢用有限元分析来分解板荷载。

点击负荷分解法(上面红色箭头所指)。

弹出上面的对话框。检查当前是否开启层1.点击'确定从板坯传递的载荷”。马上,你被带到有限元分析页面(见下图)。在FE分析页面,点击'生成模型将地板打上网格。一旦网格划分完成,关闭页面以运行分析。点击关闭,然后'适用于当前楼层的所有梁。

请注意,您可以调整网格尺寸,以适应您在本页寻找的精度水平。

现在,楼板上的所有荷载都转移到楼梁上了

[11]有限元楼板分析

点击'有限元楼板分析”。弹出下面的对话框。

在“柱/壁模型类型”上,选择短框架模型,其中结构表示为一个子框架,充分考虑了上、下两列。其他型号请参考Orion技术手册。

另一个有趣的地方是刚度因素。Orion对输入的矩形截面进行有限元分析。因此,当你分析你的楼板梁,你可能想要增加刚度,以考虑到法兰,这是典型的钢筋混凝土建筑。

例如,考虑我们GA上的光束A: 1 - 3。根据欧洲规范2,有效法兰宽度为895mm。我们会做一些比较来展示我们所讨论的刚度的改变。

根据平行轴定理,图(a)的转动惯量Ixx为0.003 m4

图(b)的转动惯量(Ixx)为0.001746 m4

刚度比约为1.76。因此,我通常认为近似的梁刚度系数为1.5是足够的。然而,这实际上需要更多的审查。

对于平板,Orion建议减少E的值,以考虑长期的蠕变和开裂,因为横截面用于计算Ixx。对于平板,推荐的范围为0.16至0.25。0.16对于办公室和重负荷建筑是理想的,而0.25对于住宅建筑是可以的。有关刚度因素的更多信息,请阅读Orion工程师手册(第132页)。因此,对于这项特殊的工作,我们将梁的刚度提高了1.5,并将板的刚度降低了约75%。

现在,对于这个例子,检查所有选项,除了包括“列部分在FE模型”。它更适合于平板。现在点击地板上网格与分析然而,建议先从2楼开始(一种追逐)

生成模型,关闭运行分析。

分析后,检查轴向载荷对比报告点击它。

轴向载荷对比报告令人满意。

[12]楼板后期处理

点击'分析后处理

出现了后期处理页面。

在屏幕左上角的第二个图标上将其更改为平面视图。点击'标准轮廓”。现在,您可以查看不同平面的应力轮廓,例如Mx, My, Mxy,偏转(位移)等通过点击屏幕右手边的选项等。我将简要介绍一下结果,以加深您的理解。

Mx情节-此轮廓线在水平方向上相对于单个全局坐标系统显示

我的阴谋-此轮廓线在垂直方向上相对于单个全局坐标系统显示

Mxy情节-这条轮廓线显示了楼板的扭转(扭曲)

M1的阴谋-这是一个Mx图,其中等高线显示相对于每个平板面板的局部坐标系

M1的阴谋-这是一个Mx图,其中等高线显示相对于每个平板面板的局部坐标系

平方米的阴谋-这是一个我的情节,轮廓显示相对于每个板板的局部坐标系

Md1-bot情节-这是M1下垂力矩调整,以考虑板扭转使用伍德和阿默调整。

Md1-top情节-这是使用Wood和Armer调整的M1占用力矩,以考虑板扭转。

As1-bot, As2-bot, As1-top, As2-top是基于M1和M2力矩的钢材区域(不包括Wood和Armer调整)

As(d)1-bot, As(d)2-bot, As(d)1-top, As(d)2-top是基于Md1和Md2弯矩(弯矩包括Wood和Armer调整)的钢区域

Orion建议你和a (d)一起工作轮廓的结果

位移等值线如下图所示。随便看看其他的轮廓。

现在关闭后期处理页面。

现在,如果你点击批量FE追踪Tab,您将看到它已为所有层执行。这由绿色的标记表示,表明它已经成功地执行了每一层。以防有任何迹象表明它没有被执行。单击ok以运行分析。

[13]全建筑分析

点击建筑分析,然后转到分析选项卡。

确保你通过点击提供的小框进行检查;

列/墙加固设计

梁的加固设计

然后点击开始运行分析。

当构建分析成功完成时,单击好的。

[14]楼板设计

点击板带.默认情况下,将其保留在General Strip。第一个方向是X方向。现在,我想在面板1、2和3上画板条。首先,我必须选择板坯的开始和结束条件。现在,在开始时,平板是简单支撑或不连续的,所以我必须选择中间的符号(bob)。平板的末端是一个悬臂面板,所以我必须通过检查右边的选项来相应地选择(只需按照图像)。为了使你的剥线变直,按住Ctrl关键。单击面板1左侧外某处,拖动条带线至面板10悬臂区域外某处,单击。自动地,加强和他们的间距显示。对所有其他面板重复此过程,记住要尊重所有的结束条件。记住,对于垂直方向,你必须使用Y条方向。记住,你也可以使用有限元条,但你将不得不去FE后期处理你的设计结果。要做到这一点,你必须从分析条改为FE条。然而,在我们的案例中,结果的差异并不明显。(参见Orion工程师手册)。

预期的最终输出如下所示。

运行时,并选择楼板分析与设计

验证负载因子后,单击设计

楼板的结果立即显示出来。要导出地板详细信息表,请单击'导出DXF在Orion的主GUI页面上

[15]横梁设计

回到运行,和选择梁截面设计与详细设计,并选择层梁

梁的设计页面出现了。绿色刻度表示满足所有主要要求的横梁。

要查看更多细节,让我们以轴1光束(猎户座的网格线)为例,点击两次,下面的对话框就会出现。

您可以通过点击左上角的'查看弯矩图和构件的详细信息。图”.GA上A轴梁的典型弯矩和剪力图(设计包线)如下所示;

如果该成员没有失败,并且您对提供的增援感到满意,则单击详图看加固草图。

对于整个地板梁或整个结构,通过关闭轴1加固对话框,返回到主要项目设计和详细草图。现在转到详细的图纸,和选择自动细节绘制所有轴。选择你想要详细的楼层梁。加固细节将自动详细显示。对于一个非常大的建筑,当大量的梁都有问题时,您可以转到批量设计模式,自动重新选择提供的棒来照顾需求。要查看计算表,请单击设计报告。

[16]立柱设计

回到运行,和选择柱的加固设计。

柱的加固设计页面上来了。绿色刻度表示满足所有主要要求的横梁。

要查看特定的成员设计细节,双击该成员,Say 1C1,然后出现下面的对话框。

当截面尺寸不够时,可以通过左下角增加等。在右下角,红色突出显示的Load Combination为关键荷载,在右上角,可以重新选择钢筋等。如果某列失败,请单击交互设计Tab,猎户座自动选择适当的加强。在需要增加区段大小的情况下,也会收到警告。

列分析选项卡可查看弯矩与轴向力相互作用图。如果您愿意,还可以打印这些细节。

当你点击保存并打印,则生成以下计算表。若要打印所有列的完整分析报告页,请返回到主列区段强化页。

[17]基础设计

要设计基础,请转到St00平面图视图

要设计列1C1的基础,单击该列,然后右键单击它。

选择插入垫座

弹出下面的对话框;

底座深度设置为300mm试深

选择适当的附加费高度。在这种情况下,我们取700mm

现在,让我们尝试使用y12毫米棒材

点击计算调整设置后看设计计算。

承重150kn /m2,提供1000 × 1000mm的方脚。

结果土压力最小为109.989 KN/m2,最大值为180.377 KN/m2。当基础深度为300mm时,柱面处和距柱面d处的剪力要求均满足。提供的双向加固为Y12@225mm c/c。由于这是令人满意的,您单击OK。请注意,您可以根据需要调整基础尺寸,但不能低于所需的最小尺寸。

使用这个程序,你可以一个接一个地设计所有的底座。

结合立足点

当两根柱子互相重叠时,组合底座可能是最好的解决方案。要做到这一点,请单击相关的两列,并将它们的基础组合在一起。然后像往常一样插入Pad Bas。这已经在列1C15和2C17上完成了。如果柱子之间间隔太宽,可以考虑将底座设计为条形基础。

基础详细

为了详细说明,最好采用组设计。例如,您可以将设计分组,以方便施工,并在适用的情况下可能重复使用材料,而不是始终使用可变尺寸的底座。例如,计算中给出了柱底的尺寸1 c2作为1200mm x 1200mm,和底座1 c6给出尺寸1100mm x 1100mm。我将不使用不同尺寸的基础,而是简单地采用基础1 c6到1200mm x 1200mm。所以现在每个组都被分配了一种类型——比如基础类型1,基础类型2等等。

要查看详细信息表,您可以导出平面图视图,就像导出slab详细信息(DXF export)一样。要查看加固细节,单击屏幕GUI左下角的基础细节。弹出“详细信息表”对话框。单击New Detail Sheet,指定纸张大小,然后在GUI上单击要显示的纸张大小。现在,如果您想要F1的加固细节,请单击F1,然后单击GUI以显示详细信息。

F1的加固细节如下图所示;

最终的3D模型如下所示。

这是我们在CSC猎户座上建模的结束。我坚信,从现在开始,您可以使用它并适当地操作它。现在,随着我们的进展,结构成员的个别结果将显示出来。我强烈建议你通过必要的技术手册,以更熟悉猎户座建模和设计指南。

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关于“使用CSC Orion设计住宅(Step by Step with Eurocode 2)”的14个想法

  1. 谢谢你的分享,我个人非常感激,因为我真的收获了很多。但是,请您能更详细地说明有限元地板分析中的刚度因素吗?因为我真的不知道用于正确设计的可接受值。谢谢。

  2. 请对楼层感到困惑。我以为1层是底层(基础层),但在这些教程中,层被用作第一层。
    请澄清,谢谢工程师。

      1. 你好,工程师,关于st01作为第一层,st02作为顶梁,我们在哪里设计地梁?谢谢。

  3. 非常详细。很高兴我遇到了这个。我要做两件事,我自己尝试一下,并在我的WhatsApp平台(+2348182078620)上与我的朋友分享这个内容。

    PS,是否可以获得本次研究使用的平面图的autocad副本?提前谢谢你

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