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广东深圳专业医用器械仪器工业产品设计浅谈混凝土结构设计
-浅谈混凝土结构设计
2019/03/05
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
对于每一个设计都是一种学习过程,要在这些过程中不断进步,发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使混凝土结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。
这就让我们来共同学习,为结构设计的发展作出应有的贡献。

  中关键字:混凝土;结构设计;常见问题;改进方法
  中图分类号:TU37文献标识码: A
  前言:混凝土作为结构材料在工业文明的潮流下广泛得到应用,因为其本身的材料特性优于其他结构材料而在房屋建筑和土木工程中也得到空前的应用和发展,而后相继在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面也大显身手。
目前,随着我国经济的飞速发展,城市面貌日新月异,一栋栋高楼大厦拔地而起。
混凝土也已经成为我国工程建设中最主要的结构材料之一。
随着我国建筑业的迅猛发展,随之建筑功能的不断丰富,新颖的造型,致使工程设计越来越复杂,但目前的设计周期普遍偏短,也使设计文件中普遍存在某些质量问题,因而在混凝土结构设计过程中,一些影响混凝土质量的问题必须引起工程设计人员的重视。

  一.混凝凝土结构设计的一些现状
  1.1 在现在的一些高校教学中,教授导师们往往已经很重视把单独构件和孤立的分体系的力学概念给讲解了。
并且在一些专业课教学中,把不少的单项计算练习,综合的一些计算练习,并且着重体现在考题中,使得相当部分学生已经可以套用公式解决一些问题了。
但是近年来强调计算机应用教育,比如,毕业设计用结构设计软件计算、出图。
但由于计算机设计过程的屏蔽,手算过程训练程度的削弱,造成学生产生一定依赖性,结果综合运用能力下降,整体结构体系概念模糊。
这些对于培养具有创造力的工程师是非常不利的。

  1.2 每一种计算理论都有它的假定条件,每一个数据都有他应有的计算过程,如果对于一些计算过程模糊不清,简单的说只是知道应用软件计算数据,而对于计算的过程不清楚或者不明白,这样就不能解广东深圳专业医疗器械外形工业产品设计当代工业设计的经济价值研究决实际问题.现在一些对结构概念不是很清楚的设计人员可能会过分地相信计算机而出现严重广东深圳专业微量注射器产品设计公司医疗3.15的设计错误.记得做毕业设计的时候,导师针对这类问题给我们举了一个很好的例子:某六层砖混结构,其中第六层为大空间会议室,而且第六层沿纵墙外挑1200mm.所以第六层的屋面等荷载最终传递到第五层的外挑梁上,而挑梁向内的平衡长度不够或者挑梁上的平衡荷载不足,则挑梁的抗倾覆能力不足.而挑梁的计算数据有PMCAD软件生成的,其配筋是经过软件计算的,应该是没有问题的.其实是没有真正的理解,只是单纯的利用软件,在操作的时候有的荷载漏掉了,导致计算结果的错误。

  二. 混凝土结构的设计原则
  2.1 所做结构设计满足各项规范要求
  结构工程设计师进行建筑结构设计的时候,第一步的设计工作就是首先要清晰并严格执行国家及地方相关的建筑结构设计所需满足的相关法律法规、规范规程及设计标准要求规定等。
由于各个行业当前现有的混凝土建筑结构相关设计规范理论并不是全部统一的,结构工程师必须对如《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构设计技术规程》和《建筑抗震设计规范》等多项混凝土相关设计规范进行全面掌握,对相关设计条文严格执行。
同时结构设计师应当对结构规范等这些条文的理解和运用要结合大量的工程经验,密切结合工程实际,凭借深刻的理解和灵活的运广东深圳专业医疗器械产品外观工业产品设计中国医疗器械产业价值链分析用以应对大量复杂的现代混凝土建筑结构要求。

  2.2 结构设计满足建筑功能要求
  建筑结构是为了建筑功能的实现而变化存在的,混凝土结构的设计要求更是如此。
因此进行结构设计时,结构设计人员首先要明确调整混凝土结构梁、板、柱等组合运用新型的结构类型或者运用最新的结构材料设计工艺等保证所需要的的特定功能。
首先,结构设计要求满足安全性功能需要,同时确保结构设计要使得施工及使用都能够保证可能发生的各项荷载及变形应对能力,即使在低概率的不可抗拒事件之中也能够保证结构稳定安全。
其次,在结构设计满足建筑的使用性能要求前提下,以及正常使用情况下具有规划要求的特定使用需要及优异的工作性状,不允许超过限制的变形、振幅或者裂缝出现。
此外还要满足耐久性的设计要求,正常维护条件下混凝土建筑都具有良好的耐久性能,所涉及的结构要在污染越来越严重的环境中保证不出现材料风化、腐蚀或者碰撞失效的情况,达到设计要求的使用寿命。

  2.3 清楚建筑结构的极限状态
  建筑结构的极限状态指的是结构整体或者部分出现不能满足结构设计所规定性能要求的状态,其分为正常使用的极限状态及承载能力的极限状态两种。
对于第一种控制结构处于使用性能要求范围内,不出现超过使用要求的挠度及裂缝等,第二种是要求结构处于安全稳定条件之下,保证整体到局部稳定性能,不出现破坏甚至倒塌
  三.在混凝土结构设计中遇到的问题应有灵活的处理方法3.1 我国的结构计算理论有以前的经验估算到目前普遍采用的概率极限状态理论这一阶段,经历了非常长的时间,那些在这方面作出贡献的人们也为我们留下了非常多的宝贵财富.现行的>则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进,经济合理,安全适用.结构设计人员在设计的时候,脑海中要把建筑物的空间结构想象出,各种构件再以复杂的方式联系起来并且共同工作,利用计算机的同时也要把握住每个细节,每个环节的设计要在非常清楚明白,这样才能更好的将设计思路得到了拓宽,这样才能够很好的把握整个设计,不会再盲目的出现提高结构抗力,就要增加混凝土的等级,配筋量也越来越大,那样造价也将会越来越高.有时候控制不超过最大配筋率,将会出现胖柱,深基础等等.再以一个抗震设计为例,一般是根据初定的尺寸,混凝土的等级算出结构的刚度,再由结构刚度算出地震力,然后算配筋.但是结构刚度越大,地震作用效应越大,配筋越多,刚度越大,地震力就越强.这样为了抵御地震而配的广东深圳专业医用仪器器械外观工业产品设计国内改装发源深圳钢筋,增加了结构的刚度,反而使地震作用效应增强.这就需要设计人员真正明白设计的每个数据,根据计算机计算的结果,再加上自己计算的一些互相结合补充,那样才能够将自己的设计做到最好。
3.2 现在建筑结构设计软件的应用已经非常普及,但是不应过分的依赖.比如,有的设计人员用多,高层结构三维空间分析程序计算底层框架,还人为的布置一些抗震墙,这样即不能满足楼层间的合理刚度比,也不能正确地反映底层框架在地震时受力状态.这些软件只是能帮我们加快设计的效率,但是并不能帮我们解决一切,一些人往往单单的只是相信计算机,过分的相信计算机可能回出现结构计算的模型与实际建筑物的较大差别,还有可能由于失误导致错误的计算结果,而由于没有亲自计算.无法验证结果,至使结果出错,以至于在结构施工图中出现了许多概念性的错误,有些错误还有可能会导致严重的后果。

  四.上部结构设计存在不足
  混凝土结构上部结构形式主要有剪力墙结构、框架剪力墙结构和框架结构等几种类型,施工实践发现这些结构类型的设计往往存在少筋或者超筋等问题。
框架柱存在主要集中在角柱、短柱和超短柱设计之中,几个柱形式都有各自的特点,有自己的问题和避免问题发生的措施。
角柱的计算要求进行独自的参数定义,这些定义必不可少,一旦忽视这部分的意义而进行计算,得到的计算结果同实际配筋率要求就会存在较大差异,出现所配的钢筋达不到最小配筋率的要求。
短柱设计过程中箍筋间距不能大于100mm,其体积配筋率不能小于1.2%,在一级抗震要求下,短柱全高范围内箍筋的间距要求比纵向配筋直径的6倍小。
超短柱是整个设计过程要尽量避免出现的形式,其抗震性能较差,对于无法避免的超短柱要通过轴压比的控制方法,运用较优良性能箍筋进行全框架柱的添芯处理。
框架梁结构配筋设计过程由于绘图仅按照支座端标注配筋、箍筋未考虑根据梁端配筋较大和梁跨中和支座配筋比例较大等原因而较实际配筋小,设计中要针对上述三点原因逐一避免并进行计算上的改进。
按照最新的规范要求,抗震等级在1至4级的时候,框架梁的加密区箍筋最广东深圳专业医用仪器器材工业产品设计浅析医疗器械营销渠道管理的创新大的间距比梁高四分之一数值要小。
同时对于混凝土结构设计时,为了使得模型有效地反映出结构的实际受力情况,必须对模型采取正确的计算参数调整,同时对混凝土结构设计完成后要进行多个参数及结构整体的分析,把握几个要点达到设计规范要求,保证结构的安全、性能和耐久。
结构位移比体现了结构整体的扭转效应,因为局部振动对结构位移比影响较大,进行结构分析的时候往往采用刚性楼板假设进行计算分析。
设计的抗震验算越来越受到设计分析的重视,新规范对于这一部分要求的提高使得相关分析工作要求也相应大广东深圳专业医用产品设备外观工业产品设计中国传统文化与工业设计幅提高,剪重比要求满足所要求的情况,过大或者过小都要进行结构的设计调整。

  五.混凝土结构加固技术
   混凝土结构加固技术的研究与应用在我国作为一个新兴的学科领域得以迅猛发展仅仅是近十来年的事。
混凝土结构加固技术是结构进行检测、评价、维修、加固或改造等技术的总称,包括结构检测技术、结构可靠度评估技术和结构加固方法等方面的内容。
本文将着重研究混凝土结构的加固技术方面的问题。
我国先后编制适合于混凝土结构加固的相关的标准和规范,这些专业的加固标准和规范初步形成了混凝土结构加固领域的标准体系,对我国该领域的发展和各种最新科研成果的推广应用起到了积极作用。
混凝土结构加固技术还存在很多问题,但是经过十几年的快速发展已经初步形成了规模体系,很多混凝土结构加固技术经过了大量的深化研究和工程的实际应用,证明了其加固的安全性和使用性。
现阶段混凝土结构加固技术主要是针对结构的承载能力和耐久性的加固处理,己经比较成熟的提高低强度混凝土结构构件承载能力加固的基本方法主要有增大截面法、粘碳纤维和钢板法、外包钢法、置换混凝土加固法等。

  六.在混凝土结构设计中如何更好自我提高
  结构对于建筑来说就像广东深圳专业医用器械仪器工业产品设计用工业设计解决“微笑曲线”挑战人体的骨骼一样,所以对于结构设计人员来说,不但在工程设计时,即从模型简化、荷载汇总、结构计算到施工图绘制的全过程中,我们应认真的考虑设计的每一个环节,不仅保证计算模型的简化与工程实际相吻合,使计算假定与实际情况相一致,而且应正确使用计算机,并且自己也要进行计算来对结果做一下验证,来保证计算结果的准确性;更要加强规范的学习,加强概念设计,以保证结构满足各项构造措施的要求,使建筑结构能够承受可能出现的各种作用,保证结构具有良好的工作性能和耐久性能。

  结束语
  随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑结构设计也提出了更高的要求。
对于每一个设计都是一种学习过程,要在这些过程中不断进步,发展先进计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使混凝土结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。
这就让我们来共同学习,为结构设计的发展作出应有的贡献。

  参考文献:
  [1] 高颂.建筑结构设计的基本方法及概念设计[J].中国新技术新产品,2008,31(09):57~58.
  [2]中国建筑科学院研究院,JGJ3-2002,J186-2002,高层建筑混凝土结构技术规程,中国建筑工业出版社,2002年.
  [3]徐添财.建筑结构设计过程中常见问题探讨[J].民营科技,2011,28(12):118~119.
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