前言:我們精心挑選了數篇優質混凝土結構設計步驟文章,供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發,助您在寫作的道路上更上一層樓。
中圖分類號:TV331文獻標識碼: A
引言
在我國建筑工程混凝土結構設計方法中存在技術標準和安全系數差距過大,設計和實施過程中人為的錯誤,耐久性設計方法存在問題,設計方法中安全檢測出現問題。針對這些問題提出以下措施,提高技術標準,加強安全系數,加強結構的耐久性和材料的耐久性,加強設計過程中的質量監管,提高設計方法中的安全檢測,相信通過我們的努力,會使問題變成優勢,提高混凝土結構設計方法的實施和應用。
一、加強混凝土結構設計中安全度的意義
建筑結構工程師設計建筑混凝土結構的目的就是賦予建筑混凝土結構一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能,確保混凝土結構在規定的使用年限以內能夠有效發揮其預定的各種使用功能。混凝土結構設計規范中所制定的各種計算公式和結構要求的出發點就是為了確保混凝土結構設計的安全度,因此,混凝土結構設計的安全度要求全面考慮經濟、技術和政策等方面的因素。從經濟的角度來看,混凝土結構設計的安全度直接體現了工程造價、投資風險以及維修費用等之間的關系,即若要增強結構設計的安全度,則必然會增加工程造價,但會相應降低投資風險和維修費用;反之,若結構設計的安全度較低,盡管工程造價較低,但又會相應提高投資風險和維修費用。因此,合理的混凝土結構設計的安全度要求權衡工程造價和工程風險,并尋求兩者間的最佳平衡點。從技術的角度來看,混凝土結構設計的安全度直接關乎選擇的結構類型、力學模型以及設計概念等是否合理,需要全面考慮,切忌和多種材料直接等同處理。從政策的角度來看,選擇合理的混凝土結構設計安全度不僅關乎人們的生命財產安全,甚至還會影響社會安全和政治穩定,導致國家的技術經濟政策和基本經濟基礎發生改變。總而言之,制定和選擇科學合理的混凝土結構設計安全度標準綜合反映了國家的整體經濟資源狀況、施工設計技術水平、社會財富積累程度以及施工材料的質量水平等,意義深遠。
二、我國混凝土結構設計中安全度的演變
我國建筑物的混凝土結構設計的安全度要求具體表現在設計的結構構件達到規定的安全性承載能力和建筑結構的整體牢固性兩個方面。通過對現行的混凝土結構設計規范和老規范進行對比發現了以下幾個方面的發展演變。
1、混凝土結構構件的承載能力
根據以往的觀察和研究發現,通常影響混凝土結構設計安全性的兩個主要因素是混凝土結構構件的承載能力和材料強度及荷載強度分項系數。材料強度分項系數具體是指在計算混凝土結構構件本身所固有的承載能力時,把結構構件的材料強度標準值和縮小系數相乘;而荷載強度分項系數具體是指在計算混凝土結構構件所能承受的荷載作用時,把結構構件的荷載標準值和放大系數相乘。表示系數的具體量值體現了在給定負荷標準的情況下混凝土結構構件的安全度。具體調整如下:(1)荷載方面的調整:風荷載的基本風壓、地面粗糙度類別、風壓高度變化系數、脈動增大系數以及脈動影響系數發生了改變;活載的具體內容也做了相應的調整。(2)作用效應組合方面的調整:現行規范中增加了用永久荷載效應所控制的組合,還增加了永久荷載效應控制組合中的恒載分項系數的具體取值為1.35。(3)抗力方面的調整:材料的強度和分項系數都做了相應調整;板設計規范也發生了一定程度的改變;斜截面的具體承載能力設計要求也有些許調整。
2、混凝土結構的牢固性
混凝土結構設計的安全度要求除了要滿足一定程度的承載能力之外,還需要確保結構構件間的連接滿足一定程度的牢固性。混凝土結構設計的牢固性具體是指當混凝土結構的某一部位受到局部破壞時不會直接導致建筑物發生大面積坍塌,換句話說,混凝土結構的整體不會發生與破壞原因不對稱的嚴重后果。其中所指的破壞原因具體包括爆炸、地震、火災、颶風等可能導致嚴重后果的突發災害,而牢固性越高則抵抗這種突發災害的能力就越強,以減輕突發災害所帶來的損失。而混凝土結構設計的牢固性要求結構構件之間的連接具有比較良好的延展性、一定程度的冗余度和較強的可靠性能。現行的混凝土結構設計規范相對以往的規范在結構設計的構造方面有所調整,具體包括鋼筋的連接、鋼筋的錨固以及鋼筋的最小配筋率等方面的規范做了一定程度的改變。
三、加強混凝土結構控制的主要措施
1、提高技術標準,加強安全系數
在建筑設計方法中要提高技術標準和安全系數,在設計前首先要對技術標準進行相關計劃,緊跟技術標準走,技術標準的設計不要過大,也不可過小。跟著規范走,才能使設計不偏離實際同時要加強安全系數。安全系數不過關會使其他一切都為零,在設計中要突出安全的設計。要達到安全的效果可以聘請相關的設計專家制定符合標準的技術,并根據設計的技術標準制定相應的安全系數。要根據相關的產業的要求對建筑的防治自然災害和人為的災害進行相應的預防,有的建筑需要防水,在建筑過程中要加強對水的防范,還要加強防震的要求,建筑一定要通過地震檢測,真正意義上做到安全系數第一位、技術水平過硬的原則,為建筑服務。
2、加強結構的耐久性和材料的耐久性
在設計的方法中要加強對結構和材料的管理,加強材料的選擇,材料的質量一定要過關,只有這樣才能保證結構上的設計方法過關。使用的材料要經過檢測方可實用,結構的混凝土的量一定要到,并且混凝土的質量一定是上品,只有這樣才能使結構耐久性。設計方法中要把結構的耐久性和材料的耐久性制定相關的規程,讓質量有規程保證,切記沒有規矩不成方圓。讓設計中規中矩、讓設計完美無缺。只有這樣才能使結構和材料具有耐久性。耐久性是設計的要求,同樣是質量上的要求,要服從大局,讓設計方法完美無缺。
3、加強設計過程中的質量監管
在建筑混凝土結構設計方法中要加強設計工程中的質量監管。政府要投入相關的精力去完成。在設計中政府就應宣傳質量過關的要求,并隨時進行監督,并用相關的工程質量法作為監督的背景,投入到相關的執法中。同時設計人員也應減少人為的錯誤和差錯,要以相關職業道德和職業操守為基礎去完成每一次設計工作。要加強相關經驗的積累,向經驗豐富的設計者學習,并加強自我鍛煉。同時公司要對每個設計師進行了解,清楚他們擅長的工作,讓它們在自己擅長的領域工作,公司應嚴把質量關,對質量不合格的人員進行懲戒,并對質量合格的優秀員工進行獎勵,做到一碗水端平,對質量水平切記不能放寬要求,在相關的質量監管中把設計方法的高質量設計更好的應用到每一次的設計中,做到用質量提高實際生產率,讓質量帶動設計方法。
4、提高設計方法的安全檢測
在設計方法中要提高安檢,每一步驟都要經過相應的安全檢查,政府也要輔助進行安檢。在公司安檢后,政府也要相應的進行復查,讓安檢萬無一失不存在任何的問題。設計方法中的安全檢查是不可缺少的一個步驟,要加強安全措施,對不符合安全措施的設計要從開始就加以杜絕。安檢是設計完成不可缺少的一步,也是關鍵的步驟,要編入設計流程。在政府和設計者的雙管齊下監督下會讓安全檢測得到保證,為設計方法的正確投入做出貢獻。
結束語
總之,建筑結構工程師在設計混凝土的結構設計時一定要綜合考慮結構設計的安全度要求,確保滿足安全性(牢固性)、適應性以及耐久性等方面的具體要求。同時,制定和選擇科學合理的混凝土結構設計安全度標準綜合反映了國家的整體經濟資源狀況、施工設計技術水平、社會財富積累程度以及施工材料的質量水平等,意義深遠。
參考文獻
【關鍵詞】混凝土結構設計;概念設計;結構構造;結構設計;結構計算
1、混凝土結構的概念設計
混凝土結構概念設計是將對混凝土結構的想法和意圖初步進行檢驗的過程,主要是對混凝土性能、構件強弱、連接結構構造和混凝土結構體系等關鍵參數做以仔細試驗和檢驗,由于這一過程的重點在于定性和可行性方面的檢驗,因此被成為概念設計。混凝土結構概念設計要點應該關注:第一,要確保混凝土結構應力集中,混凝土結構的重量、剛度和承載力應呈現均勻、連續性的分布,特別應該保證在水平面和垂直面的力學穩定性。第二,要注意混凝土結構的整體性,同一結構的混凝土單元應該牢固連接。第三,做到混凝土結構強柱弱梁,概念設計時應該將柱結構的尺寸盡量擴大,確保線剛度比值大于1。第四,做到強剪弱彎,混凝土結構要提高延展性和穩定性,需要加大混凝土結構的抗彎性能,提高其抗剪能力,因此在設計工作中應該采用強剪弱彎的策略,確保剪切性的提高。第五,提高混凝土結構抗脆性破壞的能力,對于鋼筋錨固滑塊、混凝土壓碎和混凝土剪切破壞等問題應該采用提高結構橫截面和支撐面等措施進行防護。第六,減少混凝土結構的鋼筋使用,在結構應力比較大的區域如果其抗震性能和承載能力已經符合要求,就應該避免鋼筋的盲目增加,這會對建筑結構重量帶來無謂的提升,也會對建筑造價帶來極大的浪費。
2、混凝土結構構造的要點
混凝土結構構造過程是混凝土概念設計的計算步驟和具體化。混凝土結構構造環節中主要是力學計算,達到驗證構件承載力及變形的目的,此外,通過混凝土結構體系計算,確定混凝土構造和合理性和傳力的明確性。混凝土結構構造的原則為:盡量縮短混凝土結構傳力的距離、提高混凝土結構工作的效能,降低混凝土結構的材料耗費。混凝土結構構造應該重點做好如下工作:第一,對于混凝土大跨度的框架結構應該注意樓梯間處框架柱的連接構造,一般將柱體設計為短柱,加密柱體箍筋的密度,且做到于樓梯平臺梁項鏈。第二,對與混凝土框架結構的外立面有帶形窗設計時,應該采用連續的窗過梁設計,將外框架柱設計短柱形式,加強混凝土構造的性能。第三,當混凝土框架結構的長度過長時,應該采用后澆帶處理技術,避免有害裂縫的產生。第四,混凝土結構后澆帶構造部位應該加強處理設計。
3、混凝土結構設計的要點
3.1混凝土結構設計的原則
首先,混凝土結構設計應該堅持科學設計原則,要在混凝土結構設計工作中無時無刻不體現科學性。其次,混凝土結構設計應該堅持節約原則,對于已經達到強度和能力的部位,盡量少用或不用加強措施。最后,混凝土結構設計應該堅持實事求是原則,應該尊重施工實際、原材料實際,以切實有效的設計保證混凝土結構的性能和強度。
3.2混凝土結構設計應與實際施工相一致
混凝土結構的設計首先應滿足實際的施工工藝,當出現施工工藝與結構設計發生矛盾時應該更改設計,采用便宜的措施進行處理,因此在混凝土結構設計方案階段應該多做與實際施工和施工工藝的協調工作,減少不必要的矛盾和麻煩。
3.3混凝土結構荷載要設計精確
混凝土結構荷載包括:混凝土結構自重、設備荷載和設計載荷,混凝土結構設計中還要對風、雨、雪、地震力、溫度應力等活性荷載有估算,使混凝土結構設計的計算中不要漏掉各種可能性的荷載,制止可能出現的混凝土結構安全隱患。
4、混凝土結構計算的要點
4.1混凝土結構計算簡圖的處理技術
混凝土結構簡圖的計算中應該確保簡圖選取的科學性,以保證混凝土結構計算結果的準確性。基礎梁設置在基礎高度范圍內,作為基礎的一部分,此時結構的底層計算高度應取基礎頂面至一層樓板頂面的高度。基礎梁僅考慮承擔上部墻體荷載,構造滿足普通梁的要求即可。當基礎埋深過大時,為了減少底層的計算高度和底層的位移,設計者往往在±0.000以下的某個適當位置設置基礎拉梁。此時,基礎拉梁應作為一層輸入,底層計算高度應取基礎頂面至基礎拉梁頂面的高度,二層計算高度應取基礎拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無樓板,應開洞處理,并采用總剛分析方法進行計算。基礎拉梁截面及配筋按實際計算結果采用。
4.2混凝土結構計算參數的確定
首先,科學選擇地震加速度值,在混凝土結構計算中應嚴格注意地震區的劃分,選取正確的設計基本地震加速度值,確保混凝土結構的穩定性。其次,混凝土結構填充墻的計算周期和計算強度應該有效調整,確保混凝土框架結構的穩定,折減系數可根據填充墻的材料及數量選取0.7~0.9。其三,當利用SATWE或TAT設計軟件進行計算時,應該將梁剛度放大,中梁取2.0、邊梁取1.5,以便提高梁體的穩定性。最后,多層混凝土框架結構的梁設計中,應該適當放大彎矩系數,并進行活荷載的布置計算,以便利于多層混凝土框架結構的穩定。
4.3復核混凝土獨立梁箍筋的計算結果
通常使用的SATWE軟件缺乏獨立梁這一情況的設計,都按公式進行計算,有時會造成計算結果偏小,設計中若遇到有獨立梁存在的情況,應對梁箍筋的計算結果必須進行手算復核來確保穩定。
4.4混凝土結構節點核心區抗剪的驗算
大跨度、大空間、大荷載的核心區節點設計必須經過抗剪演算,應遵循“強柱弱梁更強節點”的原則,一二級抗震等級的節點還應進行受剪承載力計算。由于梁柱中心線重合較難,柱截面比較大,對柱節點核心區的構造和受力都有較大的不利影響,這就更需要抗剪驗算進行檢驗。
參考文獻:
[1]尹明,陳緒坤,鄭海峰.結構設計中應該注意的問題[J].科技致富向導.2011(05)
[2]黃海濤,黃慎江.結構設計中概念設計方法應用的探討[J].工程與建設.2010(04)
[3]齊書俊,但功水.徐州地區住宅結構設計通病的防范[J].山西建筑.2007(12)
1、學好混凝土結構設計原理可以選擇網絡課程,例如某些重點大學大學的精品課程;
2、學好混凝土結構設計原理需要用心看書,需要理解好書中的概念;
3、混凝土結構設計計算的原理是基礎的力學知識,概念、公式多而繁瑣是主要的難點,需較耐心進行學習,做好以上步驟就可學好混凝土結構設計原理。
(來源:文章屋網 )