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摘要:本文对Excel软件作了简单的介绍,并通过对单筋截面梁配筋计算的实例分析介绍了Excel软件在建筑结构计算中的应用。
关键词:结构计算电子表格Excel
中图分类号:TU31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0023-02
在建筑结构设计中,结构计算是必不可少的一个重要环节,结构计算书也是结构设计的重要文件,例如在施工图审查时结构专业必须提供相应的结构计算书。虽然结构整体受力分析目前都已采用专业软件来完成,但是局部构件的受力计算、构件截面设计、其他相关的复核及计算采用手工计算还是必不可少的。
结构专业的设计规范很多,计算公式也很多,并且有些公式相当繁琐,采用纯粹的手工计算可能是相当费时的,并且也很容易出错。Excel软件是数据处理与计算的工具,其在数值分析及图表上的强大功能越来越多地应用到土木工程及相关工程领域中。运用Excel进行参数化的计算,能有效提高设计者的工作效率。
1 EXCEL简介
Excel是微软公司的办公软件Microsoft Office的组件之一,直观的界面、出色的计算功能和图表工具,使Excel成为最流行的微机数据处理软件。
下面介绍一下Excel软件中的常用概念。
Excel中的函数是预先编写的公式,可以对一个或多个值执行运算,并返回一个或多个值。函数可以简化和缩短工作表中的公式,尤其在用公式执行很长或复杂的计算时。Excel中常用的函数有:if,and,or,vlookup以及常用的数学和三角函数等。
运算符是一个标记或符号,指定表达式内执行的计算的类型。有数学、比较、逻辑和引用运算符等。
常量是不进行计算的值,因此也不会发生变化。例如,数字 210 以及文本“每季度收入”都是常量。表达式以及表达式产生的值都不是常量。
公式是Excel工作表中进行数值计算的等式。公式输入是以“=”开始的。简单的公式有加、减、乘、除等计算。例如:=2*6-4;=A9+B15;=C4/B6。
复杂一些的公式可能包含函数、引用、运算符和常量。
下面以一个简单的计算来说明公式的结构:
“=AVERAGE(A4: D19)*E8+56”
这个公式计算的是“A4: D19”单元格区域的平均值乘以“E8”单元格代表的数值再加上56的结果。
函数:“AVERAGE()”为计算平均值的函数;
引用:“A4: D19”、“E8”为单元格引用;
运算符:“*”、“+”为运算符;
常量:此例中“56”为常量。
2 实例分析
下面通过单筋截面梁配筋计算的实例来分析Excel的具体应用方法。本实例的计算公式为混凝土结构设计规范中的公式。Excel的表格设计如表1:
表中灰色单元格为用户直接输入的数据,其他数据单元格为Excel通过用户输入的公式自动计算的结果,用户通过修改灰色单元格的数据,程序会自动更新相应的其他数据。表中部分数据单元格的公式如下:
单元格C8 的公式为“=IF(E4="C40",19.1,IF(E4="C35",16.7,IF(E4="C30",14.3)))”;
单元格C12的公式为“=C11*10^6/(C9*C8*C4*E9^2)”;
单元格C13的公式为“=(1+SQRT(1-2*C12))/2”;
单元格C14的公式为“=C11*10^6/(C13*E5*E9)”;
单元格C17的公式为“=PI()*(C15/2)^2*C16”;
单元格E16的公式为“=IF(E11>E15,"不满足","满足")”;
单元格E20的公式为“=IF(E19<0.01,0.01,E19)”;
单元格E23的公式为“=C6*E21*C20*(1.9*MIN(MAX(20,E22),65)+0.08*C22/E20)/E7”。
本例题的Excel表格再经完善,可作为单筋截面梁配筋计算的结构设计计算书。有了像这样的电子表格,结构设计者就不用每次重复手写同样格式的计算书了,并且也能保证计算的数据准确无误。
3 结语
通过对Excel软件的介绍及以上实例的分析,我们发现Excel软件是简单实用的工程计算工具。它不需要结构设计者具有专业的软件编程知识,只要对Excel的基本原理有所了解,能把具体的结构计算公式转化为Excel中的公式,能把传统手写结构计算书的格式转化为电子表格的格式,就能设计出各类的Excel电子表格结构计算书。如果读者能在实际工作中能经常使用Excel作为自己的计算工具,那么它必将有效地提高你的工作效率。
参考文献
[1] 王诚君,中文Excel 2003应用教程,清华大学出版社,2005.
[2] 混凝土结构设计规范,GB50010-2002.
关键词:结构计算电子表格Excel
中图分类号:TU31 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)03(a)-0023-02
在建筑结构设计中,结构计算是必不可少的一个重要环节,结构计算书也是结构设计的重要文件,例如在施工图审查时结构专业必须提供相应的结构计算书。虽然结构整体受力分析目前都已采用专业软件来完成,但是局部构件的受力计算、构件截面设计、其他相关的复核及计算采用手工计算还是必不可少的。
结构专业的设计规范很多,计算公式也很多,并且有些公式相当繁琐,采用纯粹的手工计算可能是相当费时的,并且也很容易出错。Excel软件是数据处理与计算的工具,其在数值分析及图表上的强大功能越来越多地应用到土木工程及相关工程领域中。运用Excel进行参数化的计算,能有效提高设计者的工作效率。
1 EXCEL简介
Excel是微软公司的办公软件Microsoft Office的组件之一,直观的界面、出色的计算功能和图表工具,使Excel成为最流行的微机数据处理软件。
下面介绍一下Excel软件中的常用概念。
Excel中的函数是预先编写的公式,可以对一个或多个值执行运算,并返回一个或多个值。函数可以简化和缩短工作表中的公式,尤其在用公式执行很长或复杂的计算时。Excel中常用的函数有:if,and,or,vlookup以及常用的数学和三角函数等。
运算符是一个标记或符号,指定表达式内执行的计算的类型。有数学、比较、逻辑和引用运算符等。
常量是不进行计算的值,因此也不会发生变化。例如,数字 210 以及文本“每季度收入”都是常量。表达式以及表达式产生的值都不是常量。
公式是Excel工作表中进行数值计算的等式。公式输入是以“=”开始的。简单的公式有加、减、乘、除等计算。例如:=2*6-4;=A9+B15;=C4/B6。
复杂一些的公式可能包含函数、引用、运算符和常量。
下面以一个简单的计算来说明公式的结构:
“=AVERAGE(A4: D19)*E8+56”
这个公式计算的是“A4: D19”单元格区域的平均值乘以“E8”单元格代表的数值再加上56的结果。
函数:“AVERAGE()”为计算平均值的函数;
引用:“A4: D19”、“E8”为单元格引用;
运算符:“*”、“+”为运算符;
常量:此例中“56”为常量。
2 实例分析
下面通过单筋截面梁配筋计算的实例来分析Excel的具体应用方法。本实例的计算公式为混凝土结构设计规范中的公式。Excel的表格设计如表1:
表中灰色单元格为用户直接输入的数据,其他数据单元格为Excel通过用户输入的公式自动计算的结果,用户通过修改灰色单元格的数据,程序会自动更新相应的其他数据。表中部分数据单元格的公式如下:
单元格C8 的公式为“=IF(E4="C40",19.1,IF(E4="C35",16.7,IF(E4="C30",14.3)))”;
单元格C12的公式为“=C11*10^6/(C9*C8*C4*E9^2)”;
单元格C13的公式为“=(1+SQRT(1-2*C12))/2”;
单元格C14的公式为“=C11*10^6/(C13*E5*E9)”;
单元格C17的公式为“=PI()*(C15/2)^2*C16”;
单元格E16的公式为“=IF(E11>E15,"不满足","满足")”;
单元格E20的公式为“=IF(E19<0.01,0.01,E19)”;
单元格E23的公式为“=C6*E21*C20*(1.9*MIN(MAX(20,E22),65)+0.08*C22/E20)/E7”。
本例题的Excel表格再经完善,可作为单筋截面梁配筋计算的结构设计计算书。有了像这样的电子表格,结构设计者就不用每次重复手写同样格式的计算书了,并且也能保证计算的数据准确无误。
3 结语
通过对Excel软件的介绍及以上实例的分析,我们发现Excel软件是简单实用的工程计算工具。它不需要结构设计者具有专业的软件编程知识,只要对Excel的基本原理有所了解,能把具体的结构计算公式转化为Excel中的公式,能把传统手写结构计算书的格式转化为电子表格的格式,就能设计出各类的Excel电子表格结构计算书。如果读者能在实际工作中能经常使用Excel作为自己的计算工具,那么它必将有效地提高你的工作效率。
参考文献
[1] 王诚君,中文Excel 2003应用教程,清华大学出版社,2005.
[2] 混凝土结构设计规范,GB50010-2002.