StatiCAD 将预制(装配式)钢筋混凝土工业厂房的建模、分析与连接设计集于一个程序:变截面屋面梁、预制参数化截面、销接连接、屋面楼板、桥式吊车荷载、外墙板以及 TBDY 2018 第 8 章连接计算。
面向预制工业厂房
预制钢筋混凝土结构由工厂生产的柱、梁、檩条和墙板等构件在施工现场装配而成。在单层大跨度工业厂房中,屋面梁通常与柱销接,采用沿高度变化的屋架梁,屋面覆盖层可能不具有刚性楼板的性能。
TBDY 2018 第 8 章规定了这类结构中连接的设计,附录 8B 规定以等效斜撑模拟屋面平面,4.3.6 则规定了带夹层建筑上、下部分采用不同的承重体系系数。对于设有桥式吊车的建筑,吊车荷载也是设计的一部分;外墙板需考虑第 6 章的地震力;基础滑移同样需要校核。
StatiCAD 通过专为预制建筑设计的工具,将这些要求纳入通用分析流程:连接按分析得到的内力进行设计,每次计算都会生成一条将纳入计算报告的记录。
从建模到连接设计,预制工业厂房的完整流程。
土耳其预制协会示例工业厂房的三维模型:柱、屋面梁、天沟梁、檩条和夹层
Precast I 参数化截面模板:参数与带尺寸的预览
屋面楼板等效斜撑(TBDY 附录 8B):输入与计算结果
上、下部分采用不同的 R 与 D(TBDY 4.3.6):ν、(R̄a)alt 和 D̄alt 值
预制连接设计(TBDY 第 8 章):销接铰接连接,内力需求取自所选梁的分析结果
计算报告中的“预制连接设计”页:需求、承载力、比值和结论
预制计算会加入总体计算报告:
预制功能依据土耳其预制协会(Türkiye Prefabrik Birliği)出版的《依据 TBDY-2018 的预制钢筋混凝土工业建筑实例分析与设计》一书中的示例建筑(40×75 m,带夹层,200 kN 桥式吊车)开发并进行了对比。
附录 8B、桥式吊车、不同的 R 与 D、连接、外墙板和基础滑移的计算均已与书中的数值算例对比;除程序按规范偏于安全执行的个别环节外,结果完全吻合。同一有限元模型在 SAP2000 v27 中独立建立后,周期相差在 1% 以内。
梁以截面沿梁长变化的单根杆件定义:输入起始和结束截面、分段长度以及刚度变化形式(线性、抛物线、三次)。双坡人字形屋面梁由两段定义。分析、SAP2000 导出和配筋计算会自动采用变截面。
默认假定为刚性楼板。对于压型钢板或夹芯板屋面,可依据 TBDY 附录 8B,以等效斜撑模拟屋面平面的剪切刚度。此时建议同时运行刚性楼板的解以便对比。
输入制造商表中的轮压反力、轮距、动力系数、吊车梁跨度和牛腿标高,并在平面图中选中轨道柱。程序计算吊车梁设计内力,将吊车荷载以独立荷载工况写入柱上,自动生成吊车组合,并将桥架质量作为地震附加质量加入。
不需要。分析之后选择一根梁,点击“取自所选梁”按钮,梁相应端部的内力即传入连接窗口。每次计算都会生成一条连接记录并纳入报告。
预制工具包含在 StatiCAD Ultimate 中;变截面定义在所有版本中均可使用。在 Ultimate 中编制的项目,其预制数据会保存在文件中。