混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計總結(jié)范文

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關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；鋼筋混凝土

中圖分類號： TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

在現(xiàn)代高層建筑工程施工中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用日益廣泛，在提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性與耐久性等方面發(fā)揮著非常重要的作用。做好鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑工程質(zhì)量的重要保證。在具體的高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)該突出設(shè)計的內(nèi)涵，體現(xiàn)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要功能，對高層建筑設(shè)計中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)方面的關(guān)鍵問題進(jìn)行全面思考，從短支剪力墻、結(jié)構(gòu)體系、高度控制等關(guān)鍵環(huán)節(jié)展開對高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計控制和管理，進(jìn)而為高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)的達(dá)成起到重點方面和體系方面的支撐作用。

1做好高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要意義

做好高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作必須要體現(xiàn)設(shè)計的重要功能，我們可以將高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本要求總結(jié)為如下幾點：

1.1高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性

高層建筑設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和功能時要以突出安全性為第一要務(wù)，要確保在設(shè)計年限內(nèi)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在各種負(fù)荷和影響下的穩(wěn)定性和安全性，同時要確保突發(fā)事件和偶然事件中高層建筑鋼筋混凝土必須的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)延性。

1.2高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性

高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要有年限上的考慮，要在規(guī)定的年限上實現(xiàn)高層建筑的穩(wěn)定以及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的功能連續(xù)，形成有益于實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)的耐久性基礎(chǔ)。

1.3高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的適用性

通過高層建筑設(shè)計工作的突出，要實現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有在一定時間內(nèi)功能的實現(xiàn)，這樣就可以保證高層建筑整體的使用要求，也可以保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對于裂縫、撞擊、地震、形變等各種影響因素的抵御能力。

2高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)鍵問題

2.1短肢剪力墻的設(shè)計

高層建筑設(shè)計短肢剪力墻具有強(qiáng)烈的功能性，但是，短肢剪力墻的設(shè)置需要遵照一定的規(guī)范，切不可在設(shè)計中頻繁采用，也不能布設(shè)過多，應(yīng)該在確保高層建筑抗震目標(biāo)達(dá)到的范圍內(nèi)，盡量降低短肢剪力墻的設(shè)計數(shù)量，這樣的設(shè)計可以降低后續(xù)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工和處理過程中的難度。

2.2結(jié)構(gòu)體系的選擇

高層建筑鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)體系是整個設(shè)計工作的選擇重點，通常的設(shè)計方式是：要在盡量減少高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度的前提下，優(yōu)化高層建筑的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，保障結(jié)構(gòu)對形變和強(qiáng)度的范圍上的滿足。

2.3結(jié)構(gòu)高度的控制

在高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中常會出現(xiàn)超高的問題，這不利于高層建筑物抗震性能的實現(xiàn)，由于不同高度會出現(xiàn)不同級別的設(shè)計規(guī)范形式，因此，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度出現(xiàn)變化時，特別是出現(xiàn)超高問題時，要重新進(jìn)行高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。

2.4建筑結(jié)構(gòu)平面的設(shè)計

若對高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計無特殊要求，則要盡量選用形狀規(guī)則而簡單的平面布置結(jié)構(gòu)，以此合理分布承載力和剛度，并弱化風(fēng)力影響。如對于A級高層建筑而言，不適宜將其設(shè)計為細(xì)腰形或角部重疊式的平面圖形，而且出于對扭轉(zhuǎn)的考慮，必須將豎向構(gòu)件水平和層間最大位移控制在該樓層平均位移值的1.2倍和1.5倍之內(nèi)；對于必須設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)防震縫，其縫寬、高度通常分別大于100mm和小于15m；若防震縫兩側(cè)具有不同的房屋高度，則要根據(jù)低高度房屋確定縫寬；雖然不提倡采用短肢剪力墻，但若不得不采用，則必須使其截面厚度低于30cm，且每個肢截面的高厚最大比值必須處于4-8之間。

3高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點

3.1加強(qiáng)抗震功能

高層建筑抗震功能主要由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，因此，需要重視抗震這一環(huán)節(jié)，要在設(shè)計工作中將抗震設(shè)計作為高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要因素和關(guān)鍵影響。高層房屋結(jié)構(gòu)的層數(shù)多或者房屋結(jié)構(gòu)的剛度突變系數(shù)較大的話，其振型數(shù)則應(yīng)該多取，例如房屋結(jié)構(gòu)中含有多塔結(jié)構(gòu)、頂部有小塔樓、轉(zhuǎn)換層等，其振型數(shù)應(yīng)盡量取≥12的數(shù)，但是它的大小依然不可以大于房屋總共層數(shù)的3倍，除了含有彈性的樓板，而且在進(jìn)行總剛性的分析時，它的振型數(shù)才可以取得更大些。在對建筑物的框架柱進(jìn)行設(shè)計的過程中，要對其面積進(jìn)行全面的控制，保證其在一定的范圍之內(nèi)，這樣才能夠有效的提高建筑的質(zhì)量。在對配筋進(jìn)行設(shè)計的過程中，不但要對建筑的配筋進(jìn)行不斷的加強(qiáng)，而對于支座的部分要按照相應(yīng)的規(guī)定進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣才能夠有效的增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的承載能力。

3.2高強(qiáng)混凝土合理運用

在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)鍵的步驟之一是合理地使用高強(qiáng)混凝土，為了有效地降低建筑的用鋼量，可以在建筑設(shè)計的時候使用高強(qiáng)混凝土，這樣可以大幅度地節(jié)約建筑的成本。這樣的做法可以明顯地降低基本設(shè)施的實施難度和工程的造價，用來取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。

3.3增強(qiáng)地基承載能力

對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計而言，地基的設(shè)計是整個設(shè)計的重要部分，建筑地基的設(shè)計好壞能夠直接影響到整個建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用性能。因此，對于建筑地基的設(shè)計就顯得的至關(guān)重要。在對建筑地基進(jìn)行設(shè)計的過程中，進(jìn)行宏觀的把握，要嚴(yán)格的把握地基的承載能力，并且還要對建筑地基的變形和沉降等問題進(jìn)行充分的考慮。對于層數(shù)較高的建筑物而言，其進(jìn)行地基的設(shè)計時通常都會將其設(shè)置在地下室，這樣就能夠有效的對地基的沉降程度降到最小，從而有效的保證了上層結(jié)構(gòu)的牢固性，提高了整個高層建筑的承載能力。除此之外，在進(jìn)行建筑地基設(shè)計的過程中，還要按照相關(guān)的規(guī)定對其進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范。對于層數(shù)較多的建筑而言，通常都會對地基進(jìn)行相應(yīng)的處理來對高層建筑的沉降進(jìn)行有效的控制。

3.4提高耐久性

必須加強(qiáng)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計，在原來的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中，沒有完全考慮建筑物在實際運作中由于環(huán)境、條件的影響，從而導(dǎo)致建筑的可靠指數(shù)明顯降低。因此在對一般的高層建筑混凝土進(jìn)行設(shè)計時，主要都集中在造價、材料上，所以只有造價小、材料少的結(jié)構(gòu)設(shè)計才是滿意的設(shè)計。如今人們的生活水平不斷地提高，對工程的質(zhì)量要求也相應(yīng)地得到提高，所以當(dāng)建筑物的特殊使用要求或者技術(shù)要求與經(jīng)濟(jì)成為主要矛盾時，就要果斷地放棄經(jīng)濟(jì)這個指標(biāo)。

3.5扭轉(zhuǎn)問題分析和幾何中心的確定

為了避免由于水平荷載和扭轉(zhuǎn)作用的建筑物破壞，結(jié)構(gòu)和布局應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計合理的前提下，盡可能使建筑達(dá)到三心合一的目的。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)功能取決于質(zhì)量分布。為了減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動，應(yīng)使建筑平面盡可能采用正方形、矩形、圓形、多邊形等簡單形式。在某些情況下，街道景觀的要求和限制，城市規(guī)劃的高層建筑，不使用簡單的平面結(jié)構(gòu)，不規(guī)則的平面形成L形、T形、十字形等復(fù)雜形狀，在突出部分的寬度和厚度比的控制范圍規(guī)范允許的布局結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)振動周期包括兩個方面：結(jié)構(gòu)的固有周期的合理控制和振動控制周期可以使周期誤差的開放性降低。

4、結(jié)束語

綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是高層建筑的基礎(chǔ)，如何科學(xué)地進(jìn)行高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計已經(jīng)成為行業(yè)的重點，在設(shè)計中應(yīng)該把握高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和難點，充分發(fā)揮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在整體性和機(jī)械性能上的優(yōu)勢，設(shè)計出高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的精品，在實現(xiàn)高層建筑穩(wěn)定和安全的同時，實現(xiàn)高層建筑舒適度和功能性的保證。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵字】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計； 存在問題； 對策

中圖分類號：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

混凝土結(jié)構(gòu)具有整體性好、可模性好、耐久耐火以及造價低的優(yōu)點，在我國的各項工程建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著混凝土材料的發(fā)展和結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用跨度和高度都不斷地增大。但同時，由于混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫、修補(bǔ)困難以及受氣候和季節(jié)限制的缺點，使混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計時容易出現(xiàn)一些問題。以下是對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原則、存在問題以及相應(yīng)對策的探討。

一. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

1.整體性

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性原則就是要把設(shè)計的建筑的各個組成部分作為一個整體，來研究它的構(gòu)成、功能和發(fā)展規(guī)律，從整體與部分、部分與部分都是相互結(jié)合的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的特征及運動規(guī)律。

2.動態(tài)性

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的動態(tài)性原則就是要對系統(tǒng)的內(nèi)外聯(lián)系、發(fā)展變化方向、趨勢、動力、規(guī)律、活動的速度和方式等為對象進(jìn)行探索，從而使建筑設(shè)計不但滿足現(xiàn)在，還要兼顧未來，把握時代的發(fā)展方向。

3.結(jié)構(gòu)性

建筑結(jié)構(gòu)決定著建筑的性能，是性能的載體，性能還可以反作用與結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)的各要素運動的穩(wěn)定性及發(fā)展方向與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，所以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，了解建筑結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的各要素尤為重要。

4.最優(yōu)化性

建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形成的過程也是差異整合的過程。差異的事物相互需要、支持與互補(bǔ)，為整合提供了前提和基礎(chǔ)。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計就是通過對差異的整合使建筑的各個部分有機(jī)地組織在一起。

二. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及對策

1.基礎(chǔ)設(shè)計

1.1無工程實地勘察報告或沒有參考臨近建筑物的地質(zhì)勘察報告進(jìn)行

建筑物的基礎(chǔ)設(shè)計的流程包括勘察、設(shè)計以及施工。目前，在我國建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計時存在地質(zhì)勘探不全面、內(nèi)容模糊或者沒有參考臨近建筑物的地質(zhì)勘探報告進(jìn)行的問題。地基基礎(chǔ)是建筑質(zhì)量的核心，影響帶建筑安全質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益。若地基基礎(chǔ)出現(xiàn)問題，造成的損失是無法估量的。

建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計必須要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行，設(shè)計單位要嚴(yán)格把關(guān)，杜絕無工程實地勘察報告而進(jìn)行設(shè)計的情況出現(xiàn)。對于地質(zhì)勘探報告不全面、內(nèi)容模糊或者沒有參考臨近建筑物的，必須要求建設(shè)單位及勘探單位補(bǔ)勘或重新勘探。

1.2未說明±0．00標(biāo)高與地質(zhì)勘察報告中所示標(biāo)高的關(guān)系

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一些工程設(shè)計僅交待±0．00的絕對標(biāo)高或未交待±0．00標(biāo)高，影響到底標(biāo)高和持力層的確定，導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計以及下臥層承載力不能準(zhǔn)確地進(jìn)驗算。

設(shè)計單位在工程設(shè)計中，要注意若工程地質(zhì)勘察報告中采用假定標(biāo)高，在總說明或基礎(chǔ)圖中要說明建筑所定的±0．00與工程地質(zhì)勘察報告中假定標(biāo)高的數(shù)值關(guān)系；若當(dāng)建筑總圖和工程地質(zhì)勘察報告均采用絕對標(biāo)高時，就可以采用結(jié)構(gòu)圖紙上標(biāo)注的±0．00的絕對標(biāo)高值。

1.3柱下獨立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計中忽視建筑物的沉降而引起的附加應(yīng)力

在建筑施工中，由于建筑物上部整體重力的沉降作用，地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)會產(chǎn)受到附加應(yīng)力，從而發(fā)生沉降變形。設(shè)計人員在設(shè)計時很容易忽視附加應(yīng)力，結(jié)果導(dǎo)致底板開裂，造成地下室建筑的安全隱患，還會影響地基的穩(wěn)定性。

針對此類問題，設(shè)計人員在對建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要考慮工程總沉降力的大小，而在地下室底板與持力層之間采取處理措施，若工程的沉降量較小，可采用褥墊的方法，來防止開裂，養(yǎng)護(hù)地基。

1.4未進(jìn)行地基變形的驗算或者驗算的結(jié)果不符合要求

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一些設(shè)計人員并未按照規(guī)定對地基變形進(jìn)行演算或演算不符合要求，結(jié)果造成地基基礎(chǔ)的安全隱患。

按照規(guī)定，甲級、乙級的建筑物設(shè)計，應(yīng)按地基變形設(shè)計；丙級的建筑物設(shè)計，若采用地基處理，處理前按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行；地基處理后仍要做變形驗算。設(shè)計人員必須要認(rèn)識到地基變形的危害性以及地基演算的重要性，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行地基變形演算。

2.上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中上部結(jié)構(gòu)使用最多的形式。但這些結(jié)構(gòu)量大面廣，比較容易出現(xiàn)配筋不足、超配筋等情況。

2.1框架柱

混凝土的框架柱設(shè)計中，設(shè)計人員很容易忽視角柱的自定義計算、短柱以及超短柱的剪跨比，或?qū)Χ讨M(jìn)行強(qiáng)代換，結(jié)果導(dǎo)致無法滿足計算結(jié)果及配筋率不足的問題。

角柱是指兩個方向與框架梁相連的框架住，計算時要進(jìn)行自行定義，短柱是指剪跨比不大于2，以及因填充墻設(shè)置或樓梯平臺梁、雨篷梁的設(shè)置形成柱凈高與其界面高度之不大于4的框架柱。對于短柱而言，箍筋的間距應(yīng)小于等于100 mm，箍筋體積的配筋率大于1.2％。對于剪跨比不大于2的框架柱，程序能自行判定，不能直接進(jìn)行強(qiáng)代換，不同強(qiáng)度級別的箍筋均應(yīng)滿足計算結(jié)果。超短柱是指剪跨比小于1.5或柱凈高與柱截面高度之比小于3的框架柱。設(shè)計人員在建筑混土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要避免超短柱的出現(xiàn)。若無法避免，則要采取控制軸壓比、添加芯柱等措施。

2.2框架梁

設(shè)計人員在混凝土結(jié)構(gòu)框架梁設(shè)計繪圖時，如果沒有按計算結(jié)果將配筋分別原位標(biāo)注在支座兩側(cè)以及跨中配筋與支座配筋之比小于0.3或0.5，而導(dǎo)致實際配筋比大于計算結(jié)果，違反了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計時，要引起足夠的重視，避免此類問題的出現(xiàn)。

2.3連梁

連梁，就是連接兩片剪力墻,當(dāng)遇到中震或大震時,它會首先開裂,起到耗能作用,從而使建筑物保持一定延性的梁，連梁在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中尤為重要。但一些設(shè)計人員在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)時，并未認(rèn)識到連梁的重要性，甚至盲目地增大它抗彎的能力或在連梁上搭框架梁，嚴(yán)重影響了建筑物的抗震性能。設(shè)計人員要對連梁的作用給予足夠的重視，設(shè)計時確保連梁的延性，從而在地震中不被首先破壞。

2.4框支剪力墻

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，很容易出現(xiàn)框支剪力墻布置不均勻，出現(xiàn)單肢鋼度過大的剪力墻，一旦破壞，則會造成嚴(yán)重的后果。設(shè)計人員要注意框支剪力墻的設(shè)計中，框支梁、框支柱縱筋的各項系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求，并且要確保布置均勻。

【總結(jié)】

混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量關(guān)系到建筑的安全性能，在設(shè)計時必須要引起足夠的重視，設(shè)計單位要加強(qiáng)監(jiān)管，確保設(shè)計方案嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，以確保工程質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]. 安景超. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（11）；

[4]. 高友香. 關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)問題淺析[J]. 商品與質(zhì)量：建筑與發(fā)展，2012（3）；

篇3

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；教學(xué)方法；土木工程

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）41-0267-02

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)教學(xué)中具有承上啟下的作用，先修課程有建筑制圖、土木工程材料、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等，對后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)有重要影響，也是課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)的重要基礎(chǔ)。課程內(nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)材料的基本性能，構(gòu)件承載力計算，構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性以及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計[1]。

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理這門課程，具有材料的不確定性、解答的多樣性、設(shè)計的綜合性等特點[2]，課程內(nèi)容中的實驗現(xiàn)象多、假定多、概念多、公式多、系數(shù)多、條件多、構(gòu)造要求多，且邏輯性、系統(tǒng)性差，較為零散[3，4]，但理論性與實踐性較強(qiáng)，與先修課程相比差異性大，導(dǎo)致教師教起來不易、學(xué)生學(xué)起來困難。筆者結(jié)合近幾年的教學(xué)，在以下幾個方面進(jìn)行了一些思考和實踐，取得了較好的效果。

一、熟悉材料性能

鋼筋混凝土由鋼筋和混凝土兩種物理、力學(xué)性能很不相同的材料組成，只有熟悉鋼筋和混凝土這兩種材料的性能，才能較好地理解與解釋實驗現(xiàn)象。混凝土抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低，因此結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于承載力極限狀態(tài)時，只考慮混凝土抗壓，不考慮抗拉。混凝土由水泥、骨料、水等材料拌合而成，強(qiáng)度的離散性大，且混凝土的破壞屬于脆性破壞，因此在確定其強(qiáng)度設(shè)計值時，材料分項系數(shù)取值較大。鋼筋力學(xué)性能較好，抗拉強(qiáng)度高，在結(jié)構(gòu)構(gòu)件中主要承擔(dān)拉力；在柱與雙筋受彎構(gòu)件中，也用于受壓，其抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度相當(dāng)，但鋼筋用于受壓時，容易失穩(wěn)，因此需要合理配置橫向約束，即箍筋。鋼筋及混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變曲線是較為重要的，它是鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)力分析、建立強(qiáng)度和變形計算理論必不可少的依據(jù)。此外，還應(yīng)熟悉鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力的相關(guān)知識，這是鋼筋截斷、錨固、彎起等構(gòu)造措施的依據(jù)。

二、抓住教學(xué)主線

構(gòu)件承載力計算是這門課程的重點，涉及到拉、壓、彎、剪、扭等基本受力形式及其復(fù)合受力形式，但鋼筋和混凝土均為彈塑性材料，且離散性大，因此無法根據(jù)先修力學(xué)課程采用純理論的方法直接建立承載力計算公式。通常是在試驗的基礎(chǔ)上，引入合理的基本假定，畫出應(yīng)力圖形，借助力學(xué)知識或回歸分析等方法建立承載力計算公式（包括其適用條件），然后用于工程設(shè)計，對于計算公式中未考慮的一些不利因素，通過構(gòu)造措施進(jìn)行補(bǔ)充。因此，在承載力計算章節(jié)中，要牢牢抓住“試驗現(xiàn)象分析―引入基本假定―畫出應(yīng)力圖形―建立基本公式―進(jìn)行工程設(shè)計”這一主線，其中試驗與假定是基礎(chǔ)，應(yīng)力圖形是關(guān)鍵，基本公式是結(jié)論，工程設(shè)計是目的[4]。值得注意的是，工程設(shè)計既包含計算，也包含構(gòu)造措施。

在計算過程中，初學(xué)者往往習(xí)慣于聯(lián)立解方程，實際上應(yīng)用基本公式也是有主線可依的，如單筋矩形截面設(shè)計，按的步驟計算，思路清晰，每一步都可以檢驗適用條件。

三、進(jìn)行對比分析

大多數(shù)教材將構(gòu)件承載力計算分為多個章節(jié)，各章節(jié)之間看似沒有聯(lián)系，知識信息處于零散狀態(tài)，學(xué)生學(xué)起來比較困難。教師需找出各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系，對比講解，便于學(xué)生掌握。

受彎構(gòu)件中，單筋矩形截面較為簡單，大多數(shù)學(xué)生能較好地掌握。與單筋矩形截面相比，雙筋矩形截面在受壓區(qū)配置了受力鋼筋，圖1（a）為雙筋矩形截面，抵抗的極限彎矩為Mu。從受力的角度，可以將受壓區(qū)的混凝土和鋼筋分開，并配置相應(yīng)的受拉鋼筋，如圖1（b）、（c）所示，其中圖1（b）為單筋矩形截面，抵抗的極限彎矩為M1，圖1（c）為純鋼筋部分，抵抗的極限彎矩為M2，根據(jù)疊加原理，有Mu=M1+M2。

四、引入案例教學(xué)

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理是一門實踐性較強(qiáng)的課程，引入案例教學(xué)，可以增強(qiáng)學(xué)生對這門課程的認(rèn)識和理解。設(shè)計案例應(yīng)符合教學(xué)目標(biāo)的要求、符合工程實際、符合混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展趨勢[5]，有一定的啟發(fā)性和適用性。根據(jù)學(xué)生的實際情況合理設(shè)置案例的難度，選擇現(xiàn)實生活中關(guān)心或常見的問題，可以提高學(xué)生的興趣，使教學(xué)效果更好。在實施案例教學(xué)前，需要學(xué)生準(zhǔn)備好相應(yīng)的理論知識。呈現(xiàn)案例后，應(yīng)明確要解決的問題。然后，尋找解決問題的方法，這是案例教學(xué)的核心部分，教師應(yīng)當(dāng)做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，對于學(xué)生提出的解決方案，應(yīng)進(jìn)行點評與總結(jié)，并對案例進(jìn)行拓展與深化。案例教學(xué)過程中的重點在于學(xué)生的思路與討論的質(zhì)量，結(jié)果可以是多樣化的。

五、培養(yǎng)實踐能力

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的理論體系不完善，很多公式是由試驗結(jié)果回歸而成，實踐性強(qiáng)，問題抽象，理解起來較為困難。培養(yǎng)實踐動手能力對于學(xué)好這門課程大有裨益，對今后從事相關(guān)工作也奠定了良好基礎(chǔ)。實踐能力可以從以下幾個方面著手：①現(xiàn)場觀摩，安排學(xué)生參觀建成或在建的混凝土結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對梁、板、柱等混凝土構(gòu)件的感性認(rèn)識；②參與試驗，本課程中涉及大量的試驗，應(yīng)盡可能讓每位學(xué)生參與到試驗過程中，若學(xué)校不具備這樣的試驗條件，可以通過觀看試驗錄像，加強(qiáng)對各種構(gòu)件破壞機(jī)理的理解；③編制計算程序，教材中有各種承載力計算的框圖，按框圖寫出程序（采用Excel表格也可以），可以加深對本課程的理解，也為畢業(yè)設(shè)計奠定了一定的基礎(chǔ)；④理論聯(lián)系實際，在學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容后，可以讓學(xué)生尋找相關(guān)破壞的工程實例，并分析其原因，具備這種能力后，畢業(yè)后可以較迅速地適應(yīng)相關(guān)的工作。

六、板書與多媒體并重

當(dāng)前，大多數(shù)教師習(xí)慣于采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，這種教學(xué)手段形象、信息量大，可以較好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深對所學(xué)知識的理解。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理這門課程，涉及到大量的實驗現(xiàn)象，大多數(shù)學(xué)校不具備開展各類型構(gòu)件破壞試驗的條件，但可以通過圖文、錄像資料重現(xiàn)試驗過程，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，將枯燥的內(nèi)容變得生動起來，再結(jié)合老師講解，就能較好地理解實驗過程中所蘊(yùn)含的力學(xué)知識。但對于大量的公式推導(dǎo)，在黑板上一步步演示推導(dǎo)過程，可以加強(qiáng)學(xué)生對公式的理解和記憶。總之，在教學(xué)過程中，合理的結(jié)合板書和多媒體，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果。

通過在上述幾個方面的努力，這幾年的教學(xué)效果逐漸提高，在今后的教學(xué)中，還需要在創(chuàng)新教育教學(xué)方法，培養(yǎng)實踐動手能力，增強(qiáng)概念設(shè)計意識等方面進(jìn)行進(jìn)一步探索，進(jìn)一步提高教學(xué)水平和教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[2]關(guān)萍.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程建設(shè)[J].大連大學(xué)學(xué)報，2010，（5）：116-118.

[3]李書進(jìn)，沈少波.混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)探討[J].建筑結(jié)構(gòu)，2008，38（9）：204-206.

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關(guān)鍵詞：混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè) 安全度分析

一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的意義

混凝土結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計中具有舉足輕重的地位，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容主要包括適用性、耐久性、安全性等，最重要和主要的功能就是安全性。無論任何一項工程的設(shè)計到實施，安全問題總是被擺在首要位置的。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性主要是指混凝土構(gòu)件所能承受的穩(wěn)定性，包括在正常的設(shè)計方案中的穩(wěn)定性，也包括在正常的施工環(huán)境和使用環(huán)境下的穩(wěn)定性，也包括在突發(fā)狀況中所能達(dá)到的穩(wěn)定性，用概率來衡量其安全性就是所謂的安全度。混凝土結(jié)構(gòu)的安全度所涉及到的因素有很多，必須要綜合考慮到各種可能發(fā)生的情況，才能科學(xué)有效地進(jìn)行安全度的預(yù)測和分析。

從混凝土工程的技術(shù)層面而言，混凝土結(jié)構(gòu)的安全度與結(jié)構(gòu)本身選型的合理性有關(guān)，也與該結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的合理性有關(guān)，還與概念設(shè)計的合理性有關(guān)，而不僅僅是材料選用和施工工藝方面的問題。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度具有重要的實際意義。結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度能夠直接體現(xiàn)混凝土工程的成本造價、后期維修費用、工程總投資風(fēng)險之間的相關(guān)關(guān)系。所以不斷提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全度，那么這三者之中的工程造價成本就會提高，相對地則降低了后期維修費用的支出，也降低了工程總投資風(fēng)險，反之則混凝土結(jié)構(gòu)的安全度越低，另外兩個因素的數(shù)值就會越高。故而要有效平衡這三者的關(guān)系就要在經(jīng)濟(jì)節(jié)約的前提下最大限度地提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全度。另外混凝土結(jié)構(gòu)的安全度不僅涉及到建筑工程的成本和風(fēng)險的相關(guān)因素，還涉及到使用者的人身安全和財產(chǎn)安全能否得到有效的保障，這不僅是經(jīng)濟(jì)問題更是民生問題。如果不重視混凝土結(jié)構(gòu)的安全度，將會導(dǎo)致嚴(yán)重的社會影響和政治后果，同時也將對國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策造成一定程度的影響。由此可見，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度具有重要的現(xiàn)實意義。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的現(xiàn)狀

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度在建筑行業(yè)中的應(yīng)用歷來都頗受重視，尤其在改革開放以來，我國的建筑行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，人們對建筑物的要求也越來越高，對其功能的靈活性和適應(yīng)性的期待也越來越大，混凝凝土結(jié)構(gòu)的安全度有待于進(jìn)一步的提高。

雖然現(xiàn)階段國內(nèi)的混凝土結(jié)構(gòu)的安全度在不斷地得到改善，但是與世界發(fā)達(dá)國家相比還存在很大的差距。和國際混凝土結(jié)構(gòu)安全度的標(biāo)準(zhǔn)以及先進(jìn)工藝水平比較而言，我國的混凝土結(jié)構(gòu)的安全度屬于偏低的層次，在國際建筑行業(yè)中的競爭力不足，更不用說發(fā)揮建筑優(yōu)勢了。從長遠(yuǎn)的發(fā)展來看，持續(xù)執(zhí)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的低標(biāo)準(zhǔn)將不利于我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也不利于實現(xiàn)國家經(jīng)濟(jì)的眼前利益和長久利益，所以混凝土結(jié)構(gòu)安全度的探討將會是一項長久性的課題。國家在2002 出臺了《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，對以往的標(biāo)準(zhǔn)有所改善。十年之后的今天，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度依然要根據(jù)實際情況來作出進(jìn)一步的探索和調(diào)整。

三、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的發(fā)展

未來的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度的發(fā)展方向主要還是體現(xiàn)在兩大方面，一是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力的安全性能，這與構(gòu)件本身的荷載能力有關(guān)。二是混凝土結(jié)構(gòu)的整體牢固性能，這與混凝土的荷載分項系數(shù)和混凝土材料強(qiáng)度的分項系數(shù)有關(guān)。具體來說，荷載分項系數(shù)是計算荷載力對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用的時候，將荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個放大系數(shù)，而材料的強(qiáng)度分項系數(shù)則是在計算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所固有的承載力的時候，把混凝土構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值乘以一個縮小系數(shù)。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的提高涉及的內(nèi)容關(guān)于荷載方面的主要包括風(fēng)荷載能力、活動荷載能力，關(guān)于抗力方面的主要包括材料的強(qiáng)度、樓板設(shè)計強(qiáng)度、斜截面受剪承載能力。此外，混凝土結(jié)構(gòu)的整體牢固性涉及的主要方面有鋼筋的錨固程度、鋼筋的連接狀況、鋼筋的最小配筋率等。這些因素之間都有著內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性，它們的有機(jī)統(tǒng)一構(gòu)成了混凝土結(jié)構(gòu)安全度的基本要素，在安全度的分析與探討方面也有著根本性的地位和作用。

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的研究工作最早是源于高強(qiáng)度的混凝土結(jié)構(gòu)的科研和推廣工作，現(xiàn)階段的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)還是比較低的，這就給結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的推廣工作帶來了一定的阻力。任何一項新技術(shù)新標(biāo)準(zhǔn)的研究工作的起步階段都是相當(dāng)困難的，相關(guān)經(jīng)驗不足是產(chǎn)生困難的一個因素，另一個因素就是要有較高較為寬松的安全度環(huán)境，這是非常重要的一點，如果安全度太低，會不利于新技術(shù)的推廣。在計劃經(jīng)濟(jì)時代比較注重建筑的節(jié)約性，在初次一次性投資和用料方面較少顧及建筑的長遠(yuǎn)利益和整體結(jié)構(gòu)的使用性能，更不會過多地考慮到用戶的切身利益和國家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。而在現(xiàn)今的市場經(jīng)濟(jì)體制下，人們更注重考慮如何用更少的錢購買到性價比更高的房屋建筑，尤其是注重建筑物在突況下的安全可靠度。安全度高的建筑與安全度低的建筑在一般情況下沒有太大的差別，但是在特殊情況例如地震的情況中就顯示出天壤之別來。所以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度的發(fā)展會越來越收到人們的重視，尤其在自然災(zāi)害頻發(fā)的近十幾年中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度的實施標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)規(guī)范也不斷得到探討與研究。

同時也要看到，在不斷提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度的同時，實際也潛移默化地節(jié)約了項目維護(hù)成本和遇到突況的風(fēng)險成本，更加符合建設(shè)資源節(jié)約型社會的理念，也符合建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則。在未來的發(fā)展中，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的延性和防倒塌能力是重要的一項內(nèi)容，不僅要提高整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，還要加大混凝土構(gòu)造的用鋼量。提高混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全度是必要的，但是究竟要提高到什么程度也要經(jīng)過相關(guān)部門的進(jìn)一步商榷，還要根據(jù)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r具體問題具體分析，在宏觀上定性分析的同時也要在微觀上進(jìn)行適度的調(diào)整，以便能夠促進(jìn)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。例如在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)和城市，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全度的指標(biāo)可以略微高些，在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)可以將標(biāo)準(zhǔn)略微降低些，以適應(yīng)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。混凝土結(jié)構(gòu)安全度需要考慮的因素比較多樣和復(fù)雜，并且在建筑行業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用的可靠度設(shè)計理論自身也有著一定的不足，所以給實際的研究與應(yīng)用帶來了些許限制條件，因而在進(jìn)行理論研究與分析的同時，積累實踐經(jīng)驗更為重要。

篇5

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計

Abstract: compared with the civil, commercial buildings, industrial building for the safety of the structure, vibrate resistance, resistance to put forward such as more strict requirements, particularly in the concrete structure design, must take effective process and technical measures, not only to improve the overall performance of the structure, but also for of the construction of the project schedule, quality, safety and cost have important influence. The author discusses industrial building engineering management experience for many years, this paper analyzes the concrete structure design of related problems, only for reference to fellow.

Keywords: industrial architecture; Concrete structure; design

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

目前，國內(nèi)建設(shè)的工業(yè)建筑主要采取混凝土結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式相比，其具有較為理想的綜合性能，造價也較為合理，在國內(nèi)工業(yè)建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，必須結(jié)合建筑的基本功能和使用要求，選擇最為合理的結(jié)構(gòu)形式，并且逐步完善細(xì)節(jié)部分的設(shè)計，從而達(dá)到預(yù)期的工業(yè)建筑建設(shè)目標(biāo)。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型的一般規(guī)定

在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了保證設(shè)計方案具有可行性與經(jīng)濟(jì)性，必須合理確定其結(jié)構(gòu)形式，國家建設(shè)主管部門相繼出臺了一系列的規(guī)定，對于工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)選型作出了具體的要求，其中較為重要的幾條規(guī)定如下：

1.1在常規(guī)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)優(yōu)先選擇預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式鋼結(jié)構(gòu)，必要時也可以采用現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)形式。

1.2當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)為柱距≤4m，跨度≤15m的單層廠房，并且滿足以下兩方面的要求：1）柱頂?shù)母叨取?.5m，無吊車或者有≤2t懸掛吊車的廠房；2）吊車的起重量≤3t，軌道頂?shù)母叨取?.4m的輕級或者中級廠房，可以結(jié)合實際情況和相關(guān)要求，優(yōu)先選擇磚混結(jié)構(gòu)，其中磚墻起到承重作用，鋼筋混凝土樓板、頂板等組成主體結(jié)構(gòu)。

1.3除工業(yè)建筑的頂層外，如果樓層的總高度≤15m，各層主梁的跨度≤7.5m，樓面荷載≤1000kg/m2四層或四層以下的廠房，可以采用鋼筋混凝土內(nèi)框架的建筑結(jié)構(gòu)形式。

1.4在大中型廠房的結(jié)構(gòu)選型中，宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或者裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。如果廠房獨立磚柱的截面≥490mm×490mm，則應(yīng)采用組合磚柱或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

1.5對于具有耐高溫要求的工業(yè)建筑，如果建筑構(gòu)件的表面溫度長期≥50℃，避免采用木結(jié)構(gòu)；如果建筑構(gòu)件的表面溫度長期≥150℃，，應(yīng)盡量采用鋼結(jié)構(gòu)，并且采取相應(yīng)的隔熱與防護(hù)措施；在屋面梁、屋架、托架≥80℃，吊車梁≥60℃，以及其他建筑構(gòu)件≥100℃的工業(yè)建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其強(qiáng)度與彈性模量必須進(jìn)行折減。

2工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，需要綜合考慮各方面的影響因素和技術(shù)條件，不斷對于設(shè)計方案進(jìn)行修改與完善，進(jìn)而才能保障施工作業(yè)的有序開展和進(jìn)行。結(jié)合筆者多年的工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，總結(jié)了以下需要注意的問題：

2.1框架基礎(chǔ)設(shè)計1）設(shè)計人員應(yīng)仔細(xì)閱讀與使用相關(guān)地質(zhì)報告，了解地質(zhì)勘察結(jié)論與計算指標(biāo)的可靠性，進(jìn)而判斷工程建設(shè)方提出了的框架基礎(chǔ)設(shè)計方案是否具有可行性；2）在滿足變形與承載力等基本要求的前提下，盡量選擇天然地基中的淺基礎(chǔ)，綜合考慮項目所在地土層的實際分布情況、物理力學(xué)性質(zhì)與穩(wěn)定性，以及土建筑物的形狀、結(jié)構(gòu)類型、地下水、荷載性質(zhì)與大小等，合理進(jìn)行框架基礎(chǔ)設(shè)計。

2.2框架柱設(shè)計1）在各種內(nèi)外力組合的情況下，工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的框架柱必須滿足高強(qiáng)度的要求，特別是在配筋計算中，應(yīng)選擇最為不利的方向進(jìn)行框架計算，也可以在兩個方向均進(jìn)行計算，在確定較大方向配筋數(shù)據(jù)后，采用對稱配筋的設(shè)計方案；2）為了增強(qiáng)工業(yè)建筑底部的整體性，減少發(fā)生位移的幾率，一般采取框架柱附近合理設(shè)置基礎(chǔ)連系梁的方法。將基礎(chǔ)連系梁的以下部分視為底層，框架柱的高度值則是依據(jù)基礎(chǔ)頂面、連系梁頂面而定，將實際建筑的底層視為第二層。在框架柱的設(shè)計中，底層柱配筋要選取基礎(chǔ)頂面、連系梁頂面中最大的內(nèi)力進(jìn)行計算，以保證設(shè)計結(jié)果的合理性和可行性。

2.3框架梁設(shè)計1）如果工業(yè)建筑混凝土框架的主梁與次梁之間的截面相差較小，而次梁的荷載相對較大，則要在設(shè)計中適量增加附加筋。如果主梁的高度較高，而次梁的截面、荷載較小，主粱則無需增加附加筋；2）當(dāng)工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的外部梁跨度相差較小時，梁高宜采取等高的形式，尤其是外部框架梁應(yīng)盡量保證高度相等。當(dāng)梁底距離外窗頂?shù)某叽缦鄬^小時，設(shè)計中應(yīng)適當(dāng)加大梁高，一般情況要做至窗頂；3）在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)框架梁的設(shè)計中，原則上梁縱筋宜采用小直徑、小間距的形式，這樣更有利于結(jié)構(gòu)的抗裂性能，但是必須應(yīng)注意鋼筋間距滿足相關(guān)要求，并且與梁的斷面相對應(yīng)。

2.4抗裂設(shè)計

1）根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，合理控制工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的長度，以避免因主體結(jié)構(gòu)過長，而增加局部裂縫的幾率。為了有效控制由于溫度收縮應(yīng)力而引起的結(jié)構(gòu)裂縫，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中適當(dāng)增設(shè)伸縮縫，伸縮縫的間距一般為30mm-50mm；2）在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑方法的設(shè)計中，由于混凝土的倉面相對較大，所以，通常選用分層澆筑的方法，即在第一層澆筑完成后，澆筑第二層，直至全部施工作業(yè)項目完成；3）在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了防止裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，必須嚴(yán)格規(guī)定各種溫差，其中包括內(nèi)部溫差、外部溫差、溫度徒降等容許值，上述容許溫差必須結(jié)合相關(guān)理論計算結(jié)果，以及以往的工程實踐經(jīng)驗確定。2.5抗震設(shè)計在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，抗震設(shè)計通常是以強(qiáng)度、延性為基點，特別是在單層廠房的布置中，應(yīng)堅持平面與立面簡單、規(guī)則、對稱等基本原則。在混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，應(yīng)注意以下問題：1)平面布置應(yīng)做到簡單、規(guī)則、對稱，盡量減少偏心，而且要考慮有可能出現(xiàn)的各種不利影響；2)盡量保證剛度中心、質(zhì)量中心的重合；3)重量相對較大的框架梁、柱不宜布置于結(jié)構(gòu)單元邊緣，應(yīng)盡量布置于距剛度中心相對較近的部位；4)盡量避免大懸挑結(jié)構(gòu)；5)圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用輕質(zhì)材料。

3結(jié)束語

總之，在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，應(yīng)綜合考慮各方面的影響因素與技術(shù)問題，對于設(shè)計方案中的相關(guān)工藝、技術(shù)參數(shù)一定要進(jìn)行認(rèn)真的計算與復(fù)核，進(jìn)而不斷修改和完善設(shè)計方案，以保證施工作業(yè)的有序開展。

篇6

【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土；石油化工；結(jié)構(gòu)設(shè)計

1引言

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備諸多優(yōu)勢，比如：受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重輕等，在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計中具備很優(yōu)越的應(yīng)用價值。在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要明確方法，遵循《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》等[1]。此外，還有必要通過構(gòu)件的實際受力情況，對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。總之，由于型鋼混凝土具備很好的應(yīng)用價值，所以對其應(yīng)用進(jìn)行探討意義重大。

2工程實例分析

在石油化工焦化裝置中，焦炭塔框架屬于核心構(gòu)筑物，操作重量大，裝置支座位置及井架總高度偏高，通常情況下會有焦溜槽以及樓梯間附帶。整體結(jié)構(gòu)體系較復(fù)雜，設(shè)計存在一定難度。以某煉油廠為例，其工程延遲焦化裝置焦炭塔框架屬于兩塔結(jié)構(gòu)，焦炭塔單塔自重達(dá)4300kN(430t)，塔外徑為9690mm，單塔最大高度為41.3m。水焦工況最大操作介質(zhì)為3040t，滿焦工況焦炭量達(dá)到1150t。該工程所處場地在地面上10m位置的基本風(fēng)壓為0.5kN/m2，地面粗糙度為B類，抗震設(shè)防裂度為7度，工程場地設(shè)計基本地震加速度值為0.15g[2]。從框架設(shè)計來看屬正常，但在結(jié)構(gòu)空間利用方面提出了一些基本建議：（1）盡可能控制主要構(gòu)件截面，使整體平面布置的需求得到有效滿足；（2）確保塔體下方具備充足的空間，能夠設(shè)置冷焦水過濾器1臺和別的附屬操作框架；（3）在塔體下方框架位置，有必要對全封閉設(shè)備操作房進(jìn)行合理設(shè)置；（4）確保型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠合理、科學(xué)地應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)揮型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的作用。

3型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的選擇以及模型的計算

3.1結(jié)構(gòu)選擇

對于上述工程的焦炭塔框架設(shè)備支承部分來說，為典型的塔型設(shè)備基礎(chǔ)，即：兩塔板式框架聯(lián)合塔基礎(chǔ)，一共有3層，高為27m，縱向連續(xù)兩跨2.5m×2，橫向為單跨12.5m，出焦井架標(biāo)高為27～117m，屬中心支撐鋼結(jié)構(gòu)框架。

3.2模型計算

在設(shè)計中，所使用的是有限元分析軟件STRAT，在利用該軟件進(jìn)行計算過程中需由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員操作，以確保計算值的精準(zhǔn)性。同時，在焦炭框架選擇上，選擇高聳組合結(jié)構(gòu)，在建模分析過程中，有必要對下部混凝土框架和上部鋼結(jié)構(gòu)的共同作用充分考慮，以此有效模擬結(jié)構(gòu)的具體情況。對于完整的焦炭塔框架模型來說，需具備：①混凝土框架柱；②井架鋼結(jié)構(gòu)梁；③混凝土框架梁。此外，利用厚殼單元模擬混凝土頂板，利用薄殼單元模擬設(shè)備塔體。

4荷載組合與截面設(shè)計

4.1荷載組合分析

根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，對焦炭塔框架設(shè)計需根據(jù)承載能力極限狀態(tài)最不利的效應(yīng)組合加以設(shè)計。因此，兩塔結(jié)構(gòu)設(shè)計時的荷載組合為：（1）正常操作工況下：1.2永久荷載＋1.0×1.3×（介質(zhì)荷載＋活荷載）＋1.4×風(fēng)荷載；（2）停產(chǎn)之前：1.2永久荷載＋1.0×1.3×（介質(zhì)荷載＋活荷載）＋1.4×風(fēng)荷載；（3）停產(chǎn)檢修工況下：1.2永久荷載＋1.0×1.3×活荷載＋1.4×風(fēng)荷載；（4）地震作用下：1.2×[永久荷載＋0.5×（介質(zhì)荷載＋活荷載）]＋1.3×水平地震荷載＋1.4×0.2×風(fēng)荷載[3]。總之，需合理分析荷載組合，以此為進(jìn)一步截面設(shè)計以及計算結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障。

4.2截面設(shè)計分析

截面框架柱、框架梁的設(shè)計內(nèi)容如下：1）框架柱設(shè)計。在設(shè)計初始階段，如果外在條件全部一致，為了使框架柱截面的尺寸得到有效保證，可選擇2種框架柱截面尺寸，通常會選擇1個大柱尺寸，即：2500mm×2500mm規(guī)模；同時選取1個小柱尺寸，即：1800mm×1800mm規(guī)模，根據(jù)計算結(jié)果，采取對比的方法最終選擇適合本工程結(jié)構(gòu)的合理尺寸。在外在條件一致時，大柱和小柱模型需采取分別進(jìn)行計算的方法。由于會受到框架柱截面尺寸差異的影響，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)剛度存在很大的差異。針對此類情況，需要利用地震組合工況控制好設(shè)計結(jié)構(gòu)。從實際經(jīng)驗來看，小柱模型在剛度上偏小，在柔性上較好，基于同樣風(fēng)載或者地震條件作用之下，結(jié)構(gòu)內(nèi)力偏小，便于為構(gòu)件截面設(shè)計提供有利的條件。2）框架梁設(shè)計。對于框架梁來說，因受到工藝設(shè)計需求的影響，加之標(biāo)高相對明確，使得調(diào)整的空間偏小。在梁截面上，一般選取為1500mm×2500mm。在對梁截面剛度進(jìn)行合理增多的條件下，能夠使框架柱的反彎點位置得到有效控制，進(jìn)而使框架梁設(shè)計彎矩的要求得到有效滿足。基于框架梁內(nèi)部對H型鋼進(jìn)行設(shè)計，能夠和框架柱內(nèi)型鋼柱之間組合成為內(nèi)框架體系，從而使結(jié)構(gòu)的整體性得到有效提升[4]。此外，框架頂板屬于設(shè)備的支座層，起到承載塔體荷載的作用，在頂板中間部位需設(shè)置型鋼斜梁，并采取STRAT計算結(jié)果提取內(nèi)力，對厚板配筋進(jìn)行計算。總結(jié)起來，在設(shè)置斜梁的條件下，能夠使頂板的受力得到有效改善，同時使傳力路線得到有效簡化。

5結(jié)語

本次研究結(jié)合實際工程案例，對型鋼混凝土在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。在了解工程實例的條件下，需選擇合理的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，并通過模型的計算，進(jìn)一步分析荷載組合，然后在截面設(shè)計過程中，注重框架柱的設(shè)計和框架梁的設(shè)計。總之，對于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)來說，對型鋼和混凝同受力的特性加以應(yīng)用的條件下，使混凝土的抗壓性能以及型鋼的抗彎性能得到有效展現(xiàn)，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)的延展性得到有效提升。此外，在合理應(yīng)用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的條件下，能夠提升結(jié)構(gòu)空間的利用效率，進(jìn)而使實際生產(chǎn)需求得到有效滿足。

作者:冉艷華 單位:中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司

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篇7

【關(guān)鍵詞】建筑工程；混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計

一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容

1.1關(guān)于地震作用的計算

在地震作用計算情況下要考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的影響，而規(guī)則結(jié)構(gòu)的情況下不計算扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，平行于地震作用力方向的兩邊要乘以放大系數(shù)，較短邊可以乘以1.15的系數(shù)，長些的邊應(yīng)該乘以1.05的系數(shù)，而扭轉(zhuǎn)剛度小時要按大于或等于1.3的系數(shù)計算，質(zhì)量、剛度不對稱分布的結(jié)構(gòu)要計入雙向水平方向的地震作用扭轉(zhuǎn)影響。

1.2關(guān)于質(zhì)量系數(shù)的計算

按側(cè)剛計算時：單塔樓考慮耦聯(lián)時應(yīng)大于等于9；復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)大于等于15；N 個塔樓時，振型個數(shù)應(yīng)大于等于N×9。一般較規(guī)則的單塔樓結(jié)構(gòu)不考慮耦聯(lián)時取振型數(shù)大于等于3就可，頂部有小塔樓時就大于等于6。振型數(shù)取3的倍數(shù)且≤3倍層數(shù)，振型數(shù)與樓層自由度有關(guān)，一個剛性樓板層，只有3個自由度。并且在計算時要對質(zhì)量振型參數(shù)進(jìn)行檢查，有效質(zhì)量系數(shù)一定≥90%，因為如果在實際中達(dá)不到這個要求，則設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全性將無法得到保障。

1.3關(guān)于結(jié)構(gòu)的位移、周期的計算

規(guī)范要求周期比應(yīng)該控制在大震下扭轉(zhuǎn)振型不靠前的情況，用樓層豎向最大位移來限制層間最大位移，位移比應(yīng)該取最大和平均位移比值。

1.4關(guān)于最小地震剪重比的計算

在規(guī)范中強(qiáng)制要求各樓層剪重比不得小于規(guī)范給出的標(biāo)準(zhǔn)，如果不滿足要求需要檢查質(zhì)量系數(shù)，有效的質(zhì)量系數(shù)不夠應(yīng)該增加振型數(shù)的計算；有效質(zhì)量系數(shù)得到滿足時可能是源于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，因此要合理對結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度的分布情況。

1.5關(guān)于柱的計算

如果彎矩設(shè)計值由水平荷載造成且超過總設(shè)計值的75%時，框架柱長度按規(guī)范內(nèi)6.2.20-1和-2公式計算的小值為準(zhǔn)。

1.6關(guān)于柱配筋方式的選定

如若整體計算則建議使用單偏壓方式，而在產(chǎn)生具體結(jié)果時再用雙偏壓進(jìn)行復(fù)核。這是由于單偏壓方式是按照規(guī)范公式計算的，而雙偏壓則是用數(shù)值積分法計算的。

1.7關(guān)于框架結(jié)構(gòu)

要注重計算系數(shù)尤其是柱長度；建議采用單偏壓配筋；如果是大截面的柱應(yīng)該設(shè)置剛域位于與梁重疊處。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量控制

2.1關(guān)于裂紋控制的問題

斷裂損傷力學(xué)的角度來看，所謂的斷裂損傷是廣義的外部負(fù)載，細(xì)觀結(jié)構(gòu)的重大變化，所造成的微觀缺陷成胚，擴(kuò)建和匯通，導(dǎo)致宏觀經(jīng)濟(jì)性能惡化的結(jié)構(gòu)，最終形成的宏觀開裂和破壞的結(jié)構(gòu)。因此，混凝土結(jié)構(gòu)的破壞過程實際上是形成于微裂紋的擴(kuò)展。現(xiàn)代化的混凝土微觀研究還表明：微裂紋的擴(kuò)展源于材料損壞的程度，也是材料損壞的標(biāo)志，在同一時間，微裂紋也是材料固有的物理特性現(xiàn)狀。因此，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的存在有其必然性。

2.2關(guān)于抗震問題的分析

在兩種類型的組件之間分配的地震力，應(yīng)該考慮不同時段的兩種類型的組件有關(guān)抗推剛度相對的比值變化。主要結(jié)構(gòu)系統(tǒng)即現(xiàn)在使用的鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)在鋼架和混凝土剪力墻（內(nèi)管）系統(tǒng)中，鋼筋混凝土內(nèi)筒為主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)而鋼架主要負(fù)責(zé)重力荷載，擔(dān)負(fù)一個較小的平剪切。由于剛性的鋼框架的反推遠(yuǎn)小于所述內(nèi)筒上凝固的水平地震工程經(jīng)驗，承擔(dān)水平剪力在除了鋼框架的頂部幾層為其15%到20%，中部和下部的都約為10%至15%，相應(yīng)的樓層剪力，有些項目甚至只有約5%的往復(fù)。在結(jié)構(gòu)的彈塑性的階段，墻體在地震的持續(xù)作用下生成裂紋，剛性顯著的減少將增加的鋼框架的剪切剛度退化。鋼框架由于變形，彈性極限的1/400以上的角度，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于約1/3000的鋼筋混凝土墻的彈性極限變形角度。水平地震作用小于塑性階段，但仍有可能承擔(dān)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彈性階段的水平地震剪力和傾覆力矩。

因此，為了符合要求，需要調(diào)整的部分鋼架水平剪力，鋼框架混凝土結(jié)構(gòu)層框架柱的抗震要求應(yīng)不小于比底部的結(jié)構(gòu)剪切的25%或框架部分地震剪力最大值的1.8倍，兩個選擇較小的，以改善的鋼框架的承載能力，并采取措施改善混凝土內(nèi)筒的延展。

三、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的問題

3.1結(jié)構(gòu)選型階段

結(jié)構(gòu)選型階段時，首先應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題；其次應(yīng)注意新規(guī)則有關(guān)規(guī)定的變更情況，以免在后期工作產(chǎn)生紕漏。再者要注意結(jié)構(gòu)的超高問題，在抗震規(guī)范和高規(guī)的結(jié)構(gòu)，總高度都有嚴(yán)格的限制，在更改的新規(guī)范中，除了原來的高度限制設(shè)定為A級的建筑高度，還增加了結(jié)構(gòu)的建設(shè)B級高度，因此必須嚴(yán)格注意，一旦建筑結(jié)構(gòu)高度為B類甚至超過B級高度，設(shè)計方法和措施一定會變化很大。最后是要注意嵌固端的設(shè)置，因為高層建筑都會帶有兩層或以上的地下室，嵌入式固定端可以設(shè)在地下室的頂板上，或者人防頂板的地方，因此，設(shè)計師經(jīng)常會忽略一些方面，如：設(shè)計嵌固側(cè)安裝在地板上的端部的剛度比上下限、安裝的抗震等級整體一致性、計算結(jié)構(gòu)的嵌固端組、抗震縫和嵌入式固定端位置的協(xié)調(diào)問題等等，而這些方面忽略任何一個都會為后期設(shè)計埋下隱患，產(chǎn)生不可估量的后果。

3.2基礎(chǔ)設(shè)計階段

基礎(chǔ)設(shè)計階段是應(yīng)該給與相當(dāng)重視的方面，因為這個階段是與后期設(shè)計工作直接相關(guān)的，它的好壞至關(guān)重要，并且是整個項目成本的決定因素，因此這個方面若是產(chǎn)生紕漏一定會帶來不可估量的損失。在基礎(chǔ)設(shè)計中也應(yīng)注意本地規(guī)范的重要性。以《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》作為國家的標(biāo)準(zhǔn)來看，它具有相當(dāng)?shù)臋?quán)威但是卻不能明確詳細(xì)地規(guī)定全國各地的各種基礎(chǔ)狀況，所以當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)類型和設(shè)計方法的描述和指定更詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以在基礎(chǔ)設(shè)計時，也要大力研究地方性標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，以免更大的影響在整個結(jié)構(gòu)上的設(shè)計或后期工作。由于缺乏工程設(shè)計的現(xiàn)場調(diào)查報告或附近的建筑物調(diào)查報告，必須根據(jù)調(diào)查-設(shè)計-施工過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計，要禁止缺乏調(diào)查的過程，若是調(diào)查不夠詳細(xì)、全面時，設(shè)計人員要通知建設(shè)單位進(jìn)行重新調(diào)查或者是額外勘探。不考慮地面變形的影響，有一些混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有關(guān)注地基變形后檢查，評級為A或B級的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行地基的變形情況進(jìn)行設(shè)計，而c級時，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)規(guī)定對地基進(jìn)行處理，然后變性檢驗。在對下臥層的地基承載力計算時，要進(jìn)行深度的修正，修正系數(shù)源于土壤。

3.3 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，較大的交叉樓面橫梁與垂直剪力墻單面相交，按照《高規(guī)》規(guī)定要減少梁的彎矩不良效果，根據(jù)剪力墻設(shè)置壁柱，暗柱或減少截面的端部截面等等，或者墻的厚度不符合縱向框架梁錨固鋼筋的錨固長度的水平邊時，應(yīng)盡可能減少鋼筋直徑。如果剪力墻結(jié)構(gòu)要將角窗設(shè)置于角部時，適當(dāng)加強(qiáng)窗口部件。角窗處樓板上應(yīng)該適當(dāng)進(jìn)行加厚處理，且通長配筋要雙層設(shè)置進(jìn)行加固，或者可以設(shè)置斜暗梁或斜向集中加固配筋，斜向鋼錨入角窗的邊緣上的組件，邊緣構(gòu)件應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)丶庸獭?/p>

四、結(jié)束語

總而言之，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個循環(huán)的長周期，并且具有專業(yè)的深度和復(fù)雜性。因此，要結(jié)合設(shè)計中總結(jié)出來的經(jīng)驗，不斷完善設(shè)計理念，以確保整個工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵字：建筑工程；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計；存在問題；處理對策

中圖分類號：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

目前，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑物越來越普遍，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)相比較具有承載力大、結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好、建造的工業(yè)化程度高，并且又具有造價低、材料來源廣泛、耐火性好、結(jié)構(gòu)剛度大、使用維修費用低等優(yōu)點。因此，本文結(jié)合設(shè)計過程中經(jīng)驗，對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各階段存在問題及解決措施談一些自己看法。

1 關(guān)于結(jié)構(gòu)計算與分析階段中的常見問題及處理對策

1.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中計算與分析階段中的常見問題.

目前比較通用的計算軟件有：三維組合結(jié)構(gòu)有限元分析軟件（SATWE）、多層及高層建筑結(jié)構(gòu)三維空間分析軟件系統(tǒng)（ TBSA ）、企業(yè)管理解決方案軟件（SAP ）等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計算和分析時必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結(jié)果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全

的隱患存在。因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該對這一階段比較常見的問題有一個清晰的認(rèn)識。在結(jié)構(gòu)整體設(shè)計階段，工程師在設(shè)計階段經(jīng)常受到困擾的問題是對結(jié)構(gòu)整體計算的軟件的選擇。由于采用的計算模型的不同，每一個計算軟件計算的最終結(jié)果也是有所不同的，盡管結(jié)果差別不大，但是對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范有著很大的影響。目前，比較普遍的計算軟件并不少，SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等都有其各自的特點，然而，設(shè)計工程師在選擇時要么只是單一考慮設(shè)計模型的特點而忽視結(jié)構(gòu)類型，要么只是著眼于結(jié)構(gòu)類型而忽視對計算軟件的分析，導(dǎo)致在整體計算階段，設(shè)計工程就出現(xiàn)紕漏。

1.2解決混凝土結(jié)構(gòu)計算與分析階段中常見問題的對策

對結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計首要要做的是對各個計算軟件的計算模型的特點進(jìn)行對比和比較，熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計的類型，從而依此進(jìn)行計算軟件的選擇。具體說，比如在地下室底板和外墻配筋計算時，設(shè)計工程師往往采用假設(shè)的方法進(jìn)行計算設(shè)計，然而，假設(shè)條件的選擇與采用與現(xiàn)實情況并不是相符的。例如：在地下室外墻配筋計算中：對于外墻帶扶壁柱的結(jié)構(gòu)類型，設(shè)計計算時一律不區(qū)別扶壁柱尺寸的大小，全部按雙向板來計算配筋，而在扶壁柱的整體計算分析階段，又未按外墻雙向板傳遞荷載的公式驗算扶壁柱配筋。根據(jù)外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析，這樣粗放的設(shè)計計算方法會導(dǎo)致其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。因此，建議除了垂直于外墻方向并且與帶有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或者是截面尺寸較大的外墻扶壁柱之間的外墻板塊采用雙向板來計算配筋外，其余的外墻應(yīng)該按豎向單向板計算配置較為穩(wěn)妥。

2 關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，地基與基礎(chǔ)設(shè)計中常見問題及處理對策

2.1混凝土結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)設(shè)計中的常見問題

地基工程在建筑工程中占有十分重要的地位。地基的好壞將決定一個工程的最終質(zhì)量，因此，在地基與基礎(chǔ)設(shè)計階段，對于設(shè)計工程師而言，這一階段是決勝局，正是因為其有著如此重要的作用，任何一個問題與錯誤都是不被允許的。在地基與基礎(chǔ)設(shè)計階段，一般來講，要重視以下問題。由于地下室底板與柱下獨立基礎(chǔ)會受到建筑物上部整體重力的沉降作用的附加應(yīng)力。在共同受力的情況下，地下室底板會一起沉降變形。工程師在底板設(shè)計時，很有可能會忽視這種附加應(yīng)力，而導(dǎo)致設(shè)計的底板負(fù)載能力不足而造成底板開裂，這對于地下室建筑是不安全的。另外，地基的穩(wěn)定性也受到極大的威脅。

2.2解決混凝土結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)設(shè)計中常見問題的對策

針對不同程度的沉降量的工程，地基與基礎(chǔ)設(shè)計所采取的處理措施也是不同的。對于沉降量相對較小的工程，可以采用褥墊的方法處理，也就是說在地下室與持力層之間建筑一層保護(hù)帶，在沉降作用發(fā)生時，保護(hù)層會承受一部分的附加應(yīng)力，防止地下室地板因受力過度而開裂或沉降。同時，對天然地基也起到了養(yǎng)護(hù)的作用。這樣，地基保養(yǎng)便從根本上達(dá)到了解決。 對于有地下室的建筑，地下水的季節(jié)性變化也是影響地下室底板的重要因素。當(dāng)降水期來臨，地下水位升高。底板的防水設(shè)計顯得尤為重要。一般的地下室建筑，由于柱下承臺的形式比較復(fù)雜，其基槽地膜形狀也是較為繁復(fù)的，建筑復(fù)雜的外在輪廓一方面加大了防水設(shè)計的難度，另一方面，增加了工程造價。很多設(shè)計工程師僅僅考慮到建筑物當(dāng)時當(dāng)?shù)氐牡乩頎顩r，忽視對降水這一因素的考慮，而導(dǎo)致在地下室底板設(shè)計時對防水工程的不全面、不科學(xué)。在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分,外輪廓形狀設(shè)計應(yīng)盡量簡潔,這樣有利于建筑防水的施工。另外，在具體的設(shè)計方略上，采用統(tǒng)一地下室底板和柱下承臺的下標(biāo)高的反承臺法。這一方法的具體做法：在地下室內(nèi)部做濾水層和覆土，同時對柱下承臺進(jìn)行加厚工程的設(shè)計。這樣一來，基槽地膜形狀變得簡單，方便施工，縮短了施工時間，從而施工質(zhì)量也可以得到保證。

3關(guān)于混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題及處理對策

3.1混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題

在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計時，框剪結(jié)構(gòu)剪力墻在設(shè)計上布置不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)單肢剛度過大的剪力墻，這樣會造成應(yīng)力的過度集中，容易造成剪力墻的部分破壞。同時，在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，與之相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，比如連梁等構(gòu)件的設(shè)計難度也很大。梁上有次梁處(包括挑梁端部)應(yīng)附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。附加筋一般要有，但不應(yīng)絕對。也就是說，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應(yīng)加附加筋。但梁截面高度范圍內(nèi)的集中荷載可根據(jù)具體情況而定。當(dāng)主次梁截面相差不大，次梁荷載較大時，應(yīng)加附加筋。當(dāng)主梁高度很高，次梁截面很小、荷載很小時，如快接近板上附加暗梁，主粱可不加附加筋。還有當(dāng)主次粱截面均很大，如工藝要求形成的主次深梁，而荷載相對不大，主梁也可不加附加筋。當(dāng)外部梁跨度相差不大時，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮平齊。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大于1／4柱寬，并宜小于1／3柱寬。粱上有次梁時，應(yīng)避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應(yīng)考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構(gòu)造抗扭縱筋和箍筋。當(dāng)采用現(xiàn)澆板時，抗扭問題并不嚴(yán)重。原則上梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應(yīng)注意鋼筋間距要滿足要求，并與梁的斷面相應(yīng)。箍筋按規(guī)定在梁端頭加密。布筋時應(yīng)將縱筋等距，箍筋肢距可不等。小斷面的連續(xù)梁或框架梁，上、下縱筋均應(yīng)采用同直徑的，盡量不在支座搭接。端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次粱，梁端支座可按簡支考慮，但梁端箍筋應(yīng)加密。上反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當(dāng)增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，做成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對于大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應(yīng)留有余地。粱上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應(yīng)驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構(gòu)造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。挑梁出挑長度小于梁高時，應(yīng)按牛腿計算或按深梁構(gòu)造配筋。扁梁寬度不必過大，只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時，梁寬對剛度影晌不大，加寬一倍，撓度減小20％左右。相對來講，增大鋼筋更經(jīng)濟(jì)，鋼筋加大一倍，撓度減小60％左右，同時梁的上筋應(yīng)大部分通長布置，以減小混凝土徐變對撓度的增大，如果上筋不小于下筋，撓度減小2O％ 。當(dāng)一寬框架梁托兩排間距較小的柱時，可加一剛性挑梁，兩個柱支承在剛性挑梁的端頭。梁寬大于350時，應(yīng)采用四肢箍。

3.2解決混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題的對策

在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，要考慮建筑物的抗震功能，當(dāng)遇到中震時，我們應(yīng)考慮第一級別的剪力墻(指比值小于2時的墻肢) 其墻肢數(shù)最少為4肢。待第一級別的剪力墻進(jìn)入塑性階段后，為保證建筑物在震動作用下不至于過度變形而帶來災(zāi)害來建設(shè)小級別的剪力墻進(jìn)行多道設(shè)防。但當(dāng)遇到大震時，小級別的剪力墻也進(jìn)入塑性階段后，建筑物基本已經(jīng)破壞了。此時，我們應(yīng)該通過我們的設(shè)計有選擇地讓那些連接兩片剪力墻，在中震或大震的作用下會首先開裂起到耗能作用，從而保持建筑物延性的連梁破壞，從而來保證柱子的完整性。這就是我們說的延性設(shè)計和連梁設(shè)計。

總之，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量密切關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全，責(zé)任重大。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計本身是一個長期、復(fù)雜兼具深度和廣度的專業(yè)。以上是在設(shè)計工作中的一些認(rèn)識。只有通過不斷地學(xué)習(xí)、對實踐經(jīng)驗不斷進(jìn)行總結(jié)，才能成為一名合格優(yōu)秀的設(shè)計師。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)雖然相對簡單，但設(shè)計中仍有很多需要注意的問題，只有熟練地掌握規(guī)范，才能設(shè)計出既安全又經(jīng)濟(jì)適用的混凝土結(jié)構(gòu)建筑，為我國混凝土結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的發(fā)展和社會的和諧穩(wěn)定做出新貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳岱林,等.多層及高層結(jié)構(gòu)CAD 軟件高級應(yīng)用――PKPM 系列軟件應(yīng)用指南叢書[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004.

篇9

關(guān)鍵詞 混凝土結(jié)構(gòu)課程 教學(xué)方法 改革與實踐

【分類號】G642.0；TB-4

一 混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點分析

混凝土結(jié)構(gòu)是建筑專業(yè)的一門專業(yè)課，也是一門實踐性很強(qiáng)的課程。該課程涉及有高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料和房屋構(gòu)造等課程的內(nèi)容。內(nèi)容多，實驗研究多，公式多，系數(shù)多，綜合考慮因素多，計算多，答案多，構(gòu)造要求多…。因此，學(xué)生反映這是一門比較難學(xué)的課程。如何讓學(xué)生最大限度地接受所講知識并及時再現(xiàn)出來，關(guān)鍵在于考慮所授課程的特點和施教對象――學(xué)生的特點。職業(yè)技術(shù)學(xué)院的生源主要來自職業(yè)高中，學(xué)生基礎(chǔ)理論知識普遍不扎實，自學(xué)能力、理解能力較差，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課就有一定困難，而要學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)這門綜合許多專業(yè)基礎(chǔ)課的課程就顯得難上加難了。在教學(xué)中如果沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)方法，把理論知識機(jī)械地在課堂上照本宣科，那么教學(xué)就沒有活力，也無法通過教師的教學(xué)活動作好帶領(lǐng)學(xué)生盡快掌握科技知識的引路人；再者職業(yè)技術(shù)教育培養(yǎng)的是生產(chǎn)第一線的應(yīng)用型專門人才，學(xué)生畢業(yè)后，要勝任建筑工程設(shè)計、施工技術(shù)、組織管理等工作，這就既要求掌握基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，又要有較強(qiáng)的實踐能力。本人就多年來的教學(xué)實踐，采用綜合教學(xué)方法，以不斷加強(qiáng)學(xué)生綜合能力和實踐技能的培養(yǎng)，收到了較好的效果。

二 實施綜合教學(xué)，注重能力培養(yǎng)

綜合教學(xué)就是教師在普通教學(xué)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)傳授知識與激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣相結(jié)合的意識，使學(xué)生處于“好奇、新鮮”的學(xué)習(xí)環(huán)境中，從而達(dá)到“開拓思維，激發(fā)興趣，發(fā)展智力，培養(yǎng)能力”的目的。

1強(qiáng)調(diào)建筑《規(guī)范》的重要性，規(guī)范行業(yè)行為，提高綜合應(yīng)用能力

混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算依據(jù)是《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等，這是其它課程中不曾遇到的問題。設(shè)計規(guī)范是國家頒布的關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和構(gòu)造要求的技術(shù)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，是具有約束性和立法的文件，是貫徹國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，保證設(shè)計質(zhì)量、設(shè)計方法和審批工程的統(tǒng)一依據(jù)，是工程技術(shù)人員必須遵守的規(guī)定。設(shè)計規(guī)范反映了我國在結(jié)構(gòu)工程方面科學(xué)技術(shù)水平和工程經(jīng)驗的總結(jié)。同時也吸取了有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)成果。結(jié)構(gòu)的設(shè)計不得有一絲麻痹，必須依照規(guī)范要求，按照安全可靠，技術(shù)指標(biāo)合理進(jìn)行設(shè)計計算。在授課時，強(qiáng)調(diào)規(guī)范的重要性，并要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解它，熟悉它，并學(xué)會應(yīng)用它。隨著科W研究成果、工程實踐經(jīng)驗的不斷積累，規(guī)范要不定期修訂，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在今后的工作學(xué)習(xí)中要注意規(guī)范修訂的內(nèi)容，不斷學(xué)習(xí)新的設(shè)計方法。隨著中國的建筑市場與國際接軌，要求學(xué)生不僅要熟悉我國的有關(guān)技術(shù)規(guī)范、條例和規(guī)程，同時也要對國際規(guī)范有所了解。培養(yǎng)學(xué)生鉆研技術(shù)、遵守規(guī)程的嚴(yán)謹(jǐn)工作作風(fēng)，規(guī)范行業(yè)行為，提高綜合應(yīng)用能力。

2 強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容的連貫性，增強(qiáng)理論知識與實際應(yīng)用的聯(lián)系

混凝土結(jié)構(gòu)課程是按照不同的受力構(gòu)件來講解，每一種構(gòu)件的計算均包括了截面設(shè)計、強(qiáng)度復(fù)核，這些公式都是建立在實驗的基礎(chǔ)上，限定了適用范圍和條件。由于受力構(gòu)件較多，考慮的適用范圍和條件較多，計算公式多，使學(xué)生感到雜亂無章，越學(xué)越亂，甚至厭學(xué)。針對課程的以上特點，教師應(yīng)幫助學(xué)生理出各種受力構(gòu)件中具有共性的內(nèi)容，在教學(xué)過程中將其共性連貫起來，歸納總結(jié)，找出規(guī)律，便于理解記憶，使學(xué)生從繁雜的公式中解脫出來，不須死記硬背。這樣，教師在講授理論知識的過程中也教給了學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，能夠應(yīng)用本課程的知識達(dá)到基本的設(shè)計能力。受彎構(gòu)件單筋矩形截面正截面承載力計算是混凝土結(jié)構(gòu)最基本的計算之一，教師應(yīng)將適筋狀態(tài)下計算應(yīng)力圖形的重要性反復(fù)強(qiáng)調(diào)給學(xué)生，認(rèn)真細(xì)致地講解清楚，根據(jù)應(yīng)力圖形寫出基本計算公式，按照適筋條件確定公式的適用范圍，要求每一個學(xué)生必須達(dá)到熟練掌握的程度。掌握了這一基本計算方法之后，在課程的后續(xù)內(nèi)容中，雙筋矩形截面、T形截面正截面承載力計算，偏心受拉構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件的承載力計算都是在單筋矩形截面的基礎(chǔ)上附加其它應(yīng)力后寫出的基本計算公式，內(nèi)容具有相似性，前后具有連貫性，在整個教學(xué)過程中，可以不斷鞏固所學(xué)內(nèi)容，加深理解記憶，循序漸進(jìn)，逐步引向深入，融會貫通。

習(xí)題是工科專業(yè)各門課程必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是連接理論教學(xué)和應(yīng)用的紐帶。每講過一個完整的內(nèi)容之后，要布置一些內(nèi)容針對性較強(qiáng)的習(xí)題進(jìn)行練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握各種受力構(gòu)件計算公式的應(yīng)用方法；同時根據(jù)課程進(jìn)度改動一些內(nèi)容比較單一的習(xí)題為與前敘章節(jié)有聯(lián)系的連貫性習(xí)題，對培養(yǎng)學(xué)生綜合分析的能力，并向工程設(shè)計過渡可以起到積極的作用。

3 啟發(fā)思維的多向性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種富有創(chuàng)造性的勞動，如果將一項設(shè)計任務(wù)看成是一個命題，則其解答不是唯一的。任何一項設(shè)計都有多種方案可供選擇。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程中，材料和結(jié)構(gòu)類型的選擇及結(jié)構(gòu)布置對結(jié)構(gòu)的安全適用、經(jīng)濟(jì)合理往往比個別截面的設(shè)計計算具有更大的影響，應(yīng)充分認(rèn)識其重要性，培養(yǎng)學(xué)生在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中的創(chuàng)造能力和決策能力。要求學(xué)生考慮多種因素進(jìn)行綜合分析確定設(shè)計方案，思維必須具有多向性。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是由鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性能完全不同的材料所組成，如果兩種材料在強(qiáng)度搭配和數(shù)量比值上超過了一定界限，會引起受力性能的改變。結(jié)構(gòu)設(shè)計在其受力性能不變的情況下，解決辦法具有多樣性。所以，要培養(yǎng)學(xué)生多向思維，拓寬思路，發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，綜合考慮多方面因素，以選擇較合理的解答。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容包括：荷載的大小，材料的強(qiáng)度等級，截面的尺寸和鋼筋截面面積等問題，由于基本計算公式只有兩個，不可能通過計算解決上述所有的未知量，故必須人為增設(shè)補(bǔ)充條件，不同的構(gòu)件進(jìn)行不同的計算，增設(shè)的補(bǔ)充條件也不同，補(bǔ)充條件是否合理，直接影響構(gòu)件的承載力和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，因此，教師要啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生拓寬思路，多向思維，在允許的條件下盡可能多作出供選方案，經(jīng)綜合分析后，選擇最佳方案。做到設(shè)計的截面經(jīng)濟(jì)適用，安全可靠。

4 提出問題的復(fù)雜性，培養(yǎng)綜合解決問題的能力

混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前房屋建筑中應(yīng)用最廣、數(shù)量最多的結(jié)構(gòu)。一個完整的混凝土結(jié)構(gòu)建筑是由混凝土不同的受力構(gòu)件所組成的，結(jié)構(gòu)是構(gòu)件的總體。講解了不同受力構(gòu)件的截面設(shè)計和強(qiáng)度復(fù)核以后，應(yīng)將各種構(gòu)件組合在一起構(gòu)成結(jié)構(gòu)，綜合分析它的整體功能和各構(gòu)件之間荷載的傳遞路線及其連接處的構(gòu)造要求，將問題引深一步，使學(xué)生認(rèn)識到結(jié)構(gòu)傳力的復(fù)雜性，每一個構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中不是單獨工作，而是與其他構(gòu)件組合在一起共同工作，他們的連接處為傳力的節(jié)點，節(jié)點的承載能力，抵抗變形能力的大小直接影響著結(jié)構(gòu)的整體工作性能，因此要充分認(rèn)識到節(jié)點的重要性。現(xiàn)澆整體式梁板結(jié)構(gòu)是混凝土受彎構(gòu)件計算和構(gòu)造的綜合應(yīng)用；單層廠房和多層框架房屋的內(nèi)力分析、構(gòu)件設(shè)計和節(jié)點構(gòu)造特點反映了兩種具有代表性的房屋結(jié)構(gòu)。通過對房屋的結(jié)構(gòu)布置、組成、荷載傳遞的分析，可加強(qiáng)學(xué)生對房屋整體工作性能的理解，提高綜合解決問題的能力。

為了培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用本課程的基本理論知識具有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，課后要布置綜合課程設(shè)計，要求學(xué)生完成某層樓的現(xiàn)澆整體式梁板樓蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計，內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)布置，截面尺寸、荷載的確定，內(nèi)力的計算，截面配筋計算，繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖等。這里涉及的內(nèi)容很多，比如荷載要根據(jù)建筑類別依照《荷載規(guī)范》確定其活荷載的大小，永久荷載要按結(jié)構(gòu)布置和截面尺寸來確定；內(nèi)力計算要按照活荷載的最不利組合進(jìn)行計算；截面配筋要考慮彎起后承擔(dān)負(fù)彎矩；繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖要通過材料圖和內(nèi)力包絡(luò)圖確定鋼筋的彎起、截斷位置，根據(jù)構(gòu)造要求確定錨固長度、鋼筋下料長度和彎折尺寸、形式以及為了結(jié)構(gòu)具有良好的整w性而布置的各種構(gòu)造筋。設(shè)計時，要按照荷載傳遞途徑的順序依次對板、次梁、主梁、柱子進(jìn)行設(shè)計，特別要注意節(jié)點處鋼筋的構(gòu)造要求。

三 加強(qiáng)實踐，鞏固構(gòu)造要點

混凝土結(jié)構(gòu)是一門實踐性較強(qiáng)的綜合性應(yīng)用學(xué)科，結(jié)構(gòu)設(shè)計需要滿足安全、適用、經(jīng)濟(jì)以及施工方便等多方面的要求。這些要求一方面可以通過計算來滿足，另一方面還應(yīng)通過各種構(gòu)造措施等來保證。這些構(gòu)造要求或是長期工程經(jīng)驗的積累，或是試驗研究的成果，或是設(shè)計計算的補(bǔ)充，它們與計算同樣為本課程的重要組成部分。初學(xué)者會感到構(gòu)造知識繁瑣枯燥，一般只注重截面設(shè)計和強(qiáng)度復(fù)核，而忽略構(gòu)造要求的重要性。為了讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用本課程的基本知識和基本理論進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決設(shè)計中的構(gòu)造問題，通過教學(xué)中的實踐環(huán)節(jié)，有計劃、有針對性地到施工現(xiàn)場參觀，留心觀察建筑物的結(jié)構(gòu)布置、受力體系、截面尺寸、配筋構(gòu)造和施工工藝，積累感性認(rèn)識，增強(qiáng)工程經(jīng)驗，理解記憶課程的有關(guān)構(gòu)造內(nèi)容。

學(xué)生能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高是職業(yè)教育教學(xué)工作改革的一項系統(tǒng)工程，在新的歷史條件下，逐步培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢和社會及行業(yè)需要相適應(yīng)。建立學(xué)生在各領(lǐng)域中的超前意識，擴(kuò)展學(xué)生的豐富想象力，使理論知識與實踐達(dá)到高度的融合，為培養(yǎng)21世紀(jì)生產(chǎn)第一線的應(yīng)用型人才作出積極的貢獻(xiàn)。

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篇10

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；特點；應(yīng)用

Abstract: with the building the change of demand, a steel reinforced concrete structure by home and abroad widespread application and construction projects. This article through to a steel reinforced concrete structure in the development of our country and research, analyzes the characteristics of the steel reinforced concrete structure, and show the steel reinforced concrete structure of the actual effect and apply the construction project type.

Keywords: steel reinforced concrete structure; Characteristics; application

中圖分類號： TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（Steel Reinforced Concrete）是指通過在型鋼周圍布置鋼筋并且進(jìn)行澆筑得到的混凝土結(jié)構(gòu)。通常可以分為實腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和空腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)兩種。實腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)相比空腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)要更為出色。同時制作成本也更高。

一、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點和發(fā)展

1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是鋼材混凝土組合結(jié)構(gòu)中的一種，我國最早引用蘇聯(lián)的稱法，將型鋼混凝土結(jié)構(gòu)稱為勁性鋼筋混凝土。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)同傳統(tǒng)鋼筋混凝土相比具有強(qiáng)度高、剛性大、延展性好的特點，彌補(bǔ)了地震區(qū)建筑采用的鋼筋混凝土對于抗震能力不足的問題。所以，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在實際建筑工程中，特別適用于高層建筑和抗震系數(shù)較高的建筑。

同時，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是在型鋼布置鋼筋進(jìn)行澆筑得到的。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)本身不僅有出色的強(qiáng)度和韌性，同時由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)本身的鋼材原因，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的體積較相同規(guī)格的鋼筋混凝土的要小，橫截面積也要少，為此，在建筑中使用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)大大提升了建筑物內(nèi)的空間。

并且，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，整個結(jié)構(gòu)的承受能力和抗老化能力很出色，減少了建筑的維修費用和安全隱患。

2、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)歐美國家。在20世紀(jì)初，經(jīng)過眾多國家的實驗，發(fā)現(xiàn)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛性十分出色。同時針對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范和設(shè)計。在此之后，直到20世紀(jì)中期，我國開始接觸到型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)技術(shù)，然而受到我國當(dāng)時經(jīng)濟(jì)建設(shè)的限制，為了節(jié)約鋼材，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在我國一度體制使用。直到20世紀(jì)末期，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)被重新應(yīng)用于建筑中并且取得了良好的成效。為了實現(xiàn)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)價值，我國針對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的系統(tǒng)研究，并取得了相當(dāng)?shù)某煽儭?/p>

二、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和應(yīng)用

1、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法

我國型鋼混凝土的相關(guān)技術(shù)正在不斷發(fā)展和逐步成熟。型鋼混凝土的研究方向也從傳統(tǒng)的單一混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向了新型的型鋼、鋼筋、混凝土相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)，為了深度研究型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力的相關(guān)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，針對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法有很多種，不同類型型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法主要區(qū)別在結(jié)構(gòu)制作的規(guī)范規(guī)程上。目前，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時主要參考的規(guī)范規(guī)程有兩個，分別是1998年我國冶金部出臺的《YB9082297鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》以及2002年我國建設(shè)部出臺的《JGJ13822001型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。其中《YB9082297鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》在制定的初期是參照日本型鋼的相關(guān)規(guī)范中的疊加方法，在傳統(tǒng)型鋼計算的疊加方法的基礎(chǔ)上提出了型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在軸力分配上較為準(zhǔn)確的方法，我們將之稱作“改進(jìn)簡單疊加法”。參照《YB9082297鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的承載力和剛度等方面進(jìn)行計算都十分簡單方便。而2002年我國建設(shè)部推出的《JGJ13822001型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》在型鋼結(jié)構(gòu)的承載力計算方面采用了新的技術(shù)，即是對型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行平截面假定，對橫截面的移動量進(jìn)行計算，在最后可以得到結(jié)果準(zhǔn)確可靠的型鋼構(gòu)件的承載力。

2、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究方向和應(yīng)用

在我國，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究工作在建國時期存在著較長的空白階段，由于當(dāng)時片面性的強(qiáng)調(diào)節(jié)約鋼材，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用一直被擱置，這導(dǎo)致我國型鋼混凝土的相關(guān)技術(shù)較國外相比有著一定的差距，針對我國型鋼混凝土技術(shù)相對落后的現(xiàn)狀，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究研究工作具備了以下的幾個特點。

首先，我國現(xiàn)有建筑大部分仍然采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，國家缺乏對于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的支持力度和相關(guān)文件。由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在實際的建筑應(yīng)用中還未普及，導(dǎo)致型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究工作發(fā)展緩慢。

其次，我國對于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方面的相關(guān)技術(shù)理論還不完善。上文已經(jīng)提到了，我國的型鋼承載力計算的方法是參照日本的疊加方法進(jìn)行計算的。而在全世界關(guān)于型鋼結(jié)構(gòu)的計算理論中，日本的疊加方法相對來說過于保守。所以發(fā)展我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中相關(guān)技術(shù)理論是我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的一個研究方向。

三、我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展前景

雖然我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究起步較晚，但是經(jīng)過二十多年的發(fā)展，我國的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)研究工作仍然形成了一套較為規(guī)范的理論。當(dāng)然，由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)仍然在推廣中，我國尚且缺乏型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)國家政策和規(guī)范。，對此，我型鋼混凝土結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域當(dāng)前的重要目標(biāo)就是盡快完善和出臺一套適合我國型鋼混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀的相關(guān)規(guī)范，促進(jìn)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在我國建筑行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用。

同時，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展，我國一線和二線城市的高層和超高層建筑鱗次櫛比的建設(shè)起來，這其中，傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并不能夠滿足高層和超高層建筑物的設(shè)計實際建筑需求，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)將會得到很大的發(fā)展和應(yīng)用空間，即將面臨的巨大需求和我國現(xiàn)有的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)和規(guī)范不完善的實際情況，需要加強(qiáng)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)的研究工作。

總結(jié)：

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是一種在承載力、剛性、延長性、抗震性都要優(yōu)秀于傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的新型建筑構(gòu)件。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的研究和發(fā)展對于我國高層建筑和防震功能的建設(shè)和發(fā)展有著重要的意義。要發(fā)展型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，完善我國相關(guān)規(guī)范規(guī)定和推進(jìn)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，是當(dāng)務(wù)之急。

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