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結構設計研究范文1
由于鋼結構金屬網架下面閑置空間較大,可布設消防管道、給水管道、通風管道、壓縮空氣管道等多種管道,因此,應用鋼結構的廠房,可充分利用其上部閑置空間,節省多余的管道安裝費用,有效節約建筑成本。鋼結構是一種利用率較高的建筑材料,可實現多次回收利用,且安裝過程中不會產生粉塵和噪聲污染,拆卸也比較容易,拆除的金屬構件可直接回收,因此,具有較高的循環利用價值。
二、廠房鋼結構設計準備工作
(一)鋼結構選擇
考慮是否可以采用鋼結構作為廠房主結構之前,設計人員應當首先按照現場實際測量數據,判斷該廠房是否適合鋼結構施工,以及采用鋼結構是否存在安全隱患等,只有其適用性和安全性確定無誤后才可考慮鋼結構廠房。
(二)鋼結構評估
設計師需要根據實際測量數據建立相應的力學模型,分析鋼結構構件受力情況,預估廠房梁柱支撐斷面參數,最后確定采用軋鋼、H型鋼、槽鋼中的一種或多種。
(三)鋼結構設計綜合分析
確定設計方案后,應當評估廠房鋼結構是否符合施工標準,并反復比對重要設計參數,判斷施工周期是否符合施工要求,分析鋼結構總剪力、結構受力變形情況。
三、廠房鋼結構設計要點
(一)防火設計
鋼結構廠房的防火能力要弱于鋼筋混凝土廠房,鋼結構抗拉強度會隨溫度升高而逐漸降低,甚至出現塑性增大的情況,當環境溫度升高到250℃以上時,鋼結構金屬構件就會產生徐變現象,當溫度達到500℃時,鋼材強度會降到最低值,導致整個廠房坍塌。因此,在進行廠房鋼結構設計時,有必要嚴格按照防火規范,確定廠房發生火災的危險等級,選擇耐火極限符合要求標準的建筑鋼材。廠房鋼結構實踐中,應用最廣泛也是最有效的一種防火方式就是在鋼結構表面涂抹一層防火涂料,以此提高鋼材的耐火極限,當火災發生時,防火涂料可以起到隔熱作用。
(二)協調好鋼結構設計與廠房工藝設計
鋼結構廠房是企業生產中的一個重要區域,如果鋼結構廠房與整個生產模塊的工藝設計不協調,就會影響正常的生產作業。鋼結構廠房與工藝設計的不協調主要表現在:鋼結構廠房墻體厚度和高度不符合工藝設計指標、鋼支架分布情況不合理等。鋼結構的鋼支架分布形式一般有網架、平面桁架、空間桁架、塔桅、索膜、框架等幾種,設計人員需要按照企業的實際建廠條件和建筑要求,選擇合理的鋼支架形式。除了鋼支架形式外,鋼材也是影響其建筑性能的重要因素。不同的鋼材其結構性能不同,例如,無縫鋼管中含有中空截面,可作為液體輸送管道,圓鋼為實心鋼材,可起到穩定鋼結構的作用。因此,在具體選擇何種鋼材時,需要考慮其與廠房的工藝設計要求是否相符。
(三)重視鋼結構計算過程
鋼結構計算一般采用的是結構設計中的計算程序,計算結果評估是鋼結構設計中的重要組成部分,對不同軟件的計算結果進行對比分析,最終選擇最合適的截面有利于成本的節省。荷載取值時,對于降雪量較大的地區,設計人員應當根據本地區的實際降雪情況,考慮適當增加鋼結構荷載,檢驗荷載最大值是否可以承受最大量的降雪。構件設計時,應充分重視凈截面、長細比這些概念的重要性。連接設計時,應根據施工條件等選擇合適的連接方式,若采用承壓型連接,則考慮到承壓力和剪切力兩方面的要求,螺栓不得安裝在剪切面上,此時須討論其連接位置是否合理,是否施工方便。
結構設計研究范文2
南京航空航天大學金城學院土木工程專業基礎課“混凝土結構設計原理”的演示驗證實驗———鋼筋混凝土梁正截面受彎性能試驗和鋼筋混凝土梁斜截面受剪性能試驗在大三秋季學期開展。主要通過演示的方式使學生了解鋼筋混凝土超筋梁、適筋梁和少筋梁的受彎破壞形態的差異和斜拉破壞梁、剪壓破壞梁、斜壓破壞梁的受剪破壞形態的差異,加深對梁的正截面、斜截面受力特點、變形性能和裂縫開展規律的理解,掌握對實驗結果的對比分析方法。該實驗方案設置中,試件的設計、制作與安裝、實驗準備、加載設備與觀測儀器安裝、千斤頂加載等過程均由老師完成,學生僅進行加載過程中的實驗現象與儀表觀測,為驗證性的演示實驗。由于此過程中學生的動手與動腦的過程少,自主性不夠,大多流于形式,走馬觀花,且與其他課程的關聯性差,故學生實驗思路不明確,實驗效果較差。
2實驗改革的探索與研究
2.1實驗方案改革
為鞏固學生的專業知識,并將土木工程學科的基礎知識進行有機串聯,加深學生的理解,培養學生的動手實踐能力,進而提高學生的創新能力,達到應用型人才培養目標,現將混凝土結構設計原理實驗教學進行探討性的改革設計:由單一驗證性實驗轉變為分階段多層次的綜合性實驗,由以教師為主導轉變為以學生為主導,具體分為以下兩個階段。2.1.1梁構件制作實驗階段1)搜集相關材料,查找相關信息,制作初步設計計算書。學生運用《混凝土結構設計原理》所學知識,設計鋼筋混凝土正截面超筋破壞、適筋破壞、少筋破壞、斜截面斜拉破壞、剪壓破壞、斜壓破壞,共6種梁的截面、采用的材料參數(配合比和材料用量)、配筋量等。結合設計參數,對構件進行抗彎、抗剪驗算,使其能夠達到預期的破壞現象。2)混凝土配合比設計。學生運用《土木工程材料》所學知識,根據初步設計方案,進行混凝土配合比設計,確定水泥、石子、砂子的用量及水灰比,并進行坍落度實驗。3)鋼筋下料計算。學生運用《土木工程施工》所學知識,繪出所設計鋼筋混凝土梁的詳細鋼筋下料圖。4)制作鋼筋混凝土構件。綁扎鋼筋籠,支模,涂刷脫模劑,按照設計好的配合比攪拌混凝土并澆筑梁構件,編號并養護成型。同時制作一組(3個邊長為150mm)立方體試件,編號并同條件與混凝土梁養護。5)完成最終訓練報告。最終訓練報告應包括設計制作鋼筋混凝土梁的詳細配筋和計算,以及采用的計算方法、參考文獻等,最終給出對試件開裂荷載、極限荷載、破壞形態的預測。2.1.2受彎、受剪破壞實驗準備階段1)鋼筋及混凝土材料性能實驗。通過試驗測定鋼筋的屈服強度和極限強度,混凝土立方體試塊的抗壓強度,為鋼筋混凝土構件的加載試驗提供數據。2)實驗基本技能訓練。a.通過試驗掌握在鋼筋上粘貼應變片的技術。b.通過試驗掌握鋼筋混凝土梁刷白、劃線和粘貼銅柱的技術。2.1.3鋼筋混凝土梁正截面受彎性能、斜截面受剪性能的對比實驗本實驗由高壓油泵全套設備通過千斤頂加載,力傳感器讀取荷載數據,位移計測定梁跨中及支座位移,應變片測定測點應變,3816數據采集儀采集數據,裂縫測寬儀測定裂縫寬度。學生通過試驗掌握加載設備的安裝與操作,電測數據的采集,了解了不同梁鋼破壞形態的差異,加深對不同配筋率的鋼筋混凝土梁的正截面、斜截面受力特點、變形性能和裂縫開展規律的理解,掌握對不同配筋率的鋼筋混凝土梁實驗結果的對比分析方法。
2.2實驗的實施安排
混凝土結構實驗區別于材料實驗和土工實驗,從混凝土配合比設計、鋼筋的下料,到綁扎鋼筋籠,混凝土梁的澆筑與養護,再到粘貼應變片,最后完成6種梁的破壞實驗,整個實驗周期較長,涉及的人力、物力包括資金的投入都非常大,每個學生參與到實驗的全過程的難度較大,并且要協調好實驗教學與《混凝土結構設計原理》課程教學的同步問題,因此在實施過程中,必須做好統籌安排。本教改實驗的梁構件制作實驗階段因涉及《混凝土結構設計原理》《土木工程材料》《土木工程施工》等學科知識,整合了多種學科多個知識點,且周期長,安排在大三下學期生產實習前進行,作為學生進入真實施工環境前的一次實戰練兵,制作的梁構件直接可用于下一學期的梁破壞實驗。受彎、受剪破壞實驗準備階段和最后的受彎、受剪破壞實驗在大三上學期進行,與《混凝土結構設計原理》的課程教學同步,使學生在學習完理論知識后能立即在實驗中得到驗證,以達到最優的教學效果。具體的實施安排表如表1所示。
3結語
結構設計研究范文3
關鍵詞:建筑工程;建筑結構設計;抗震設計;抗震研究
近年來,我國經濟不斷發展,人民生活水平不斷提高,但是地震災害卻不斷發生,地震災害不斷威脅著我國人民的生命財產安全。眾所周知,地震災害的后果十分嚴重,然而,以現有的技術很難對其進行控制或者提前預測,因此,對地震災害進行根本性的防治是無法做到的,但是,在建筑結構設計中加入抗震設計,大幅度提高建筑的抗震能力,從而確保建筑在遭受地震災害時有一定的穩定性,進而減少地震災害發生帶來的危險。
一、在建筑結構設計中加入抗震設計的意義
毫無疑問,地震災害是眾多自然災害中破壞了最強的災害之一,對人們生命財產的安全有著極大的威脅,不僅如此,地震災害對建筑工程有著極強的破壞力,也因此,怎樣提高建筑物的抗震能力是是從事建筑工程設計的相關工作人員重點想要解決的問題,在我國歷史上,出現過許多次破壞力極強的地震,例如,唐山大地震,汶川地震。而我國經濟不斷發展,城市化發展迅速,建筑需求不斷增加,人口激增,高層建筑的需求量不斷擴大,建筑人群比較集中,所以,建筑人群集中的區域如果發生了地震,相應的損失是無法估量的。眾所周知,地震這一自然災害,以現有的技術手段無法提前預測并實施有效的防護措施,因此,在建筑結構設計中加入抗震設計,提高建筑物的抗震能力是比較有效的防護手段,因此在建筑結構設計中加入抗震設計是十分重要的。
二、建筑結構設計中的抗震設計需要達到的相關要求
首先,需要明確得是,我國對于建筑結構設計中的抗震設計是有著十分明確的要求的,因此,在實際建筑結構設計過程中需要遵循相應的設計準則,以相關設計準則為標準嚴格施工,在實際建筑結構設計過程中,相關設計師們要善于總結以往的設計經驗,再根據當前的建筑設計實際需求,完成建筑結構設計,從而使建筑結構設計科學合理。其次,在選擇防震措施時一定要選擇多級防震。以往的建筑物通常選擇得是三級防震措施,即需要建筑物做到小震沒有損壞,中震可以修理,大震不會倒塌,然而,根據相關實際狀況來看,建筑結構的防震措施必須選擇多級防震,從而最大程度地提升建筑物的抗震性能,只有這樣,在地震發生時,才可以盡可能地減少建筑物搖晃倒塌帶來的危害,減少人民群眾的經濟損失。最后,在實際建筑結構設計過程中,需要將概念設計理論與性能設計理念有效結合起來,在對建筑施工地點進行嚴謹科學地考察后,綜合多方面具體狀況進行全面的分析,從而設計出科學的建筑設計方案。
三、建筑結構設計抗震設計重點
(一)確保建筑物連接處的質量
在進行建筑結構設計工作時,不僅需要設計師們對建筑構件實施科學配置,還要確保建筑物連接處的質量問題,確保建筑構件之間的連接十分牢固,從而最大限度地降低因為建筑構件之間連接不牢固降低抗震性能情況的出現。如今,許多建筑物外壁都會使用一定的裝飾物品,相應的裝飾材料一般為大理石,瓷磚等,不僅如此,在對建筑物進行裝修時很有可能會使用新的裝修技術,而這些裝飾會依附于建筑結構而存在,從某種程度上來說,這些裝飾物的存在對建筑結構設計的抗震性能會產生一定的影響,這些裝飾物很有可能會降低建筑物的抗震能力,從而在地震來臨時增加建筑物遭到破壞倒塌時帶來的危害,比如,在地震發生時出現的玻璃雨,玻璃雨的出現通常是因為地震發生時,強大的破壞力使建筑物的玻璃幕墻產生變形,隨后在地震的破壞力作用下破碎。因此,在建筑結構設計中需要確保建筑構件連接處的質量,進而避免出現玻璃幕墻因為地震破壞力變形破碎從而帶來危險。不僅如此,在進行玻璃隔斷,內隔墻等工作時必須確保連接處的質量,讓建筑物主體連接更加穩固,從而確保建筑物的抗震性能。
(二)重視抗震措施的作用
設計師們在進行抗震設計時可以綜合運用基礎性防震措施來提高建筑物的防震性能,然而在實際運用過程中,需要根據建筑物的實際狀況進行科學選擇。比如,基礎隔震技術,這種技術在使用過程中,必須將隔震層放置于建筑項目的上部和基礎位置連接處,這樣放置能夠有效地降低建筑結構上部受到地震能的影響,從而減少地震能從地基傳遞到上層的可能性。目前,比較常用的抗震裝置包括夾層橡膠隔層,混合隔震裝置等。而間層隔震技術一般可以用來吸收地震產生的沖擊余力,最大程度地削弱地震的沖擊力量,從而保護建筑物不受地震沖擊力的較大影響,通常情況下,間層隔震使用于原始結構層。
(三)注意建筑結構的空間設計
在進行建筑結構設計抗震設計工作過程中,需要注意空間設計工作,即既要做好平面設計工作,也需要完成立體空間設計工作,從而確保建筑物的抗震效果達到最大,與此同時,在進行空間設計時需要確保設計方案科學合理。首先,需要確保方案設計的均衡性。在進行建筑設計工作的過程中,需要考慮地震發生時產生的多方面的作用力,確保設計方案的均衡性能夠有效地削減地震的沖擊力。其次,在不影響建筑物使用功能的同時簡化建筑結構,從而確保結構穩定性不會受到建筑結構的影響。最后,設計師們需要重視結構的整體性。
四、總結
隨著我國經濟的發展,人民生活水平不斷提高,而經濟的發展,城市化進程的發展使得建筑需求越來越大,高層建筑的需求量越來越大,在這樣的情況下,考慮建筑結構設計中的抗震設計是十分重要且有必要的。本論文從建筑結構設計中抗震設計的重要性開始談起,簡述了抗震設計的相關要求,提出了幾項抗震設計重點,希望對抗震設計有一定的幫助。
參考文獻:
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結構設計研究范文4
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關鍵字:建筑結構 功能 鋼結構 開裂
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A
1、房屋建筑結構設計闡述
隨著建設事業的不斷發展壯大,結構設計也是非常重要的一個環節。建筑結構設計設計人員用建筑結構的語言,有:墻、柱、梁板等等,來表達出自己的設計理念。也就是說,結構設計主要包括結構設計,包含基礎地下室設計,地上結構設計,結構設計包含兩方面的基本內容:第一,結構的計算設計,要充分考慮建筑設計的要求。要保證建筑物在兩種狀態下的計算,一種是構件在正常狀態下的計算,另一種是構件在極限承載能力狀態下的計算,比如說,疲勞強度的計算演算等。第二,結構的施工圖設計1.構建措施2.圖紙表述質量.在結構設計中的程序問題。在建筑設計中,設計很多,除了結構設計之外還有暖氣通風設計、電氣設計、給排水設計等等。另外,要做到設計要具有環保性、經濟性、美觀性、功能性等等特征,建筑設計應該要加以重視,設計關系到建筑物的質量問題。另外,建筑物的構件如果是有多種作用力同時發生的話就必須考慮全面,要把最不利的組合考慮進去。此外,抗震設計也很重要,在設計的過程中,要根據所在不同地區考慮建筑物的高度以及結構類型等實際的情況來進行不同等級標準的采用。而在計算與構件的要求都是取決于抗震不同的等級。
2、房屋建筑結構設計過程中存在的因素
2.1 部分結構設計不完善,存在著安全問題
有些設計將底層部分成為大的空間,這樣就會使得抗震墻很少,而上部的砌體的抗震墻與與底部的抗震墻或者是框架梁沒有對齊,這樣就會造成結構體系的不合理;還有一些設計場地類別、抗震類別都選用不準確,進而導致整個結構設計的不合理不準確。一些混凝土的構件,特別是一些懸挑構件,其配筋率達不到要求,一些相差一半,甚至有些連一半都還達不到;一些結構設計與計算書沒有保持一致,結構強度與計算的結果相差很大,設計存在著隱患;一些設計中的荷載取值不規范,有錯算或只是漏算的現象發生等這些問題,這些都可能會造成隱患。
2.2 設計人員素質不高
一些施工圖中,漏缺一些相關性剖視圖、大樣圖以及系統圖等;另外還有一些施工圖表述不完整,甚至是對于一些比較重要的,應該由圖紙反應的內容卻只是進行了標注: “由設備廠家確定” 或者是“詳見圖集”等,施工圖的細部大樣不詳細,工程的全貌就不能被很好的反應。另外,還有一些重要的設計參數、耐火等級、設計依據、安全等級、工程類別等等這些在設計說明中都沒有明確標注。產生這些問題,與設計人員的態度有很大關系,對一些房屋建筑的設計沒有引起重視,而僅僅是參照其他設計的成果,這樣有很大的盲目性;還有些設計者沒有建立正確的計算模式對結構計算的成果還缺少判斷經驗。另外還有一些設計者在設計過程中對一些設計方法與規范還沒有很好的理解,這些都造成了設計的不合理,造成結構設計隱患。
2.3 構造設計中的問題
該問題重要是框架結構設計的問題以及地基基礎設計問題,地基基礎設計時經常會有的問題。例如,在高層的建筑物中,其基礎的有效的深埋深度中有可能會出現不足的現象,對于樁基基礎的選擇不當就對于其完工質量造成影響,甚至是對其環境造成損壞。當樁間距不足,與相關規定不太符合時就不能保證試樁結果,當樁身的長度不足時,在擠土灌柱樁時,就不能穿越軟土層的深度,不能與相關的規定所符合,這都是在設計中容易出現的情況。在框架的設計中,設計者往往忽視縱向型框架,而僅僅是重視橫向型框架??拐鹪O計要求中,要按照兩個主軸的方向分別進行計算。當沒有進行抗震設計時,一些設計者就會按照普通連續梁的方法進行縱向框架的設計,這與相關的構造要求也是不相符合的。
2.4 結構計算問題
結構計算應注意的問題結構整體計算總體信息的取值: 混凝土容重(KN/m3) 取26-27,全剪結構取27,若取25,對于剪力墻需輸入雙面粉層荷載。計算振型數,取3 的倍數,高層建筑應至少取9 個,考慮扭轉耦聯計算時,振型應不少于15 個,對多塔結構不應少于塔數乘9。計算時要檢查Cmass-x 及Cmass-y 兩向質量振型參與系數,均要保證不小于90%,達不到時,應增加振型數,重新計算。地震信息中的“活荷質量一般折減系數”RMC 取0.5,具體問題時按照《抗震》5.1.3 條)。
自振周期應考慮填充墻體對剛度的影響進行折減。當添充墻為磚墻時,框架結構0.6-0.7,框剪結構0.7-0.8,剪力墻結構0.9-1.0?;詈奢d信息中“柱、墻活荷載是否折減”,一般不折減,“傳到基礎的活荷載是否折減”,應折減。
此外,很多建筑工程中出現了一些抗震結構不利或者是規劃性差的問題,還有一些樓層錯層的問題,而如果在高層的建筑中出現了大范圍的錯層的話,樓板的連續性就會出現問題,這種結構對于抗震是很不利的。一些高層的房屋建筑存在著薄弱層但是沒有措施來補救。按照在高層建筑中對于抗震設計的一些要求,高層結構不能采用兩種以上的復雜性結構。而如果是樓板的開洞過于太大,就會造成結構的不規則性,從而影響了抗震效果。
3、建筑構造設計應注意的一些問題
在構造設計中一些問題是應該要多加注意,比如說,屋面結構、雨篷應該要考慮滿水荷載,在天溝雨篷的深度超過了500時,就應該在天溝以及雨篷的側板上設置泄水孔,這時,水量可以計算至水孔的底面,另外還應該考慮到坡層的重量問題。挑檐轉角在位于陽角以及陰角時要注意加強配筋。在結構平面圖中,所有的受力構件都應該相對軸線來對定位尺寸進行標注。在連續跨梁配鋼筋時,支座兩旁的鋼筋直徑應該相同,便于鋼筋穿過支座,以避免兩邊的鋼筋都在支座錨固,這樣就可能會影響到節點混凝土澆灌筑。對于現澆樓板面,在使用周期布置輕質隔墻時,可以將其每米自重的30%作為每平米樓面的荷載值進行計算?,F澆板在埋設備暗管時,暗管的外徑要注意,不能大于厚板的三分之一,交叉線管也要注意,要使管壁至板上下的距離不能小于25毫米。
4、結束語
房屋建筑的結構設計,是整個工程展開以及實施過程中的重點內容,為滿足建筑的安全性、適用性和耐久性等可靠性要求,設計要做到平面布局和結構選型合理,因此要高度重視建筑結構設計方面常見問題,在工作實踐中嚴格遵照設計規范、標準進行。設計要做到平面布局和結構選型合理,荷載取值準確且無遺漏,嚴格遵守有關設計規范、國家標準,以保證建筑質量。
參考文獻:
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結構設計研究范文5
關鍵詞:地下水池;結構設計;
1.水池結構在工業與民用建筑行業的應用
相比于其他類型的建筑物來說,水池結構是一種比較特殊的結構形式,其通常也被稱為是儲液池,也就是用來儲存水或者其他液體的池子。其在給排水工程、石油以及化工等多個行業都有著十分廣泛的應用,例如我們經常見到的沉淀池、污水池等等。同時在民用建筑中,其也是一個重要的配套設施,例如很多的消防水池、地下化糞池等等。
2.水池按建筑材料分類及其適用性
如果將水池按照建造過程中使用的材料不同可以大致分為三大類,即鋼筋混凝土水池、預應力混凝土水池以及磚石水池,以下將對每種水池各自的適用條件進行簡單的敘述。(1)首先就是鋼筋混凝土水池,這種水池相比于磚石水池來說最為明顯的一個特點就是抗滲性能比較好,而且可塑性比較強,當所設計的水池容量比較大或者是對抗震性能要求比較高的話,就可以選用鋼筋混凝土水池。(2)其次就是預應力混凝土水池,從其材料特性來說,抗滲性能更強,截面可以在規范要求的任何荷載組合下,長時間的保持受壓狀態,當設計院人員在設計一些超大容量的地下水池的時候就可以選用這種結構。(3)最后就是磚石水池,這種水池材料在過去使用頻率還是比較高的,但是隨著最近幾年水池容量的不斷增大,這種材料建成的水池就越來越少了。但是對于那些容量在500m3以下的水池來說,其還是較為適用的,這是因為這種原材料相比于上述兩種材料來說還是較為容易獲得的。但是這種水池最為明顯的一個缺點就是水池的抗滲能力較低。通過筆者的設計經驗來看,當項目所在地的工程地質情況較好的話,可以選用這種材料的水池。
3.水池結構的設計
在眾多的工業與民用建筑項目中,地下以及半地下水池相對來說使用的是最為廣泛的,本章將結合筆者的日常工作經驗簡單的闡述一下地下水池的結構設計工作。
3.1設計要點
從總的方面來看,在設計的過程中應當注意以下幾點:(1)首先要對項目所在地的基本情況有一個比較初步的了解,例如應當有效的收集相關的地質、地形以及氣象等多方面的條件,這些對于水池結構設計來說是相當重要的,例如如果該地區是處在地震帶上的話,就要采取必要的措施對其進行抗震處理。(2)其次并不是所有的地下水池都是一種結構形式的,對于一些比較大型的水池來說,就應當使用預應力混凝土水池;而對于比較小型的水池來說,就可以采用裝配式和現澆混凝土水池。如果是更小的水池的話,為了降低成本,就可以采用磚石水池(3)最后,一般的工程項目只需要滿足安全性、適用性等功能即可,但是對于水池結構來說除了滿足以上兩種性質之外,還應當滿足抗裂度以及抗滲性等多方面的要求,根據筆者的經驗,在特殊情況下,有的時候還要對池壁和底板進行溫差應力分析。
3.2水池設計時的荷載組合
在對水池進行強度計算的過程中,不但要綜合考慮恒荷載以及活荷載的作用,還要對試水階段、覆土階段以及使用階段進行充分的計算,一般來說在進行計算的過程中使用的都是以下幾種荷載組合:(1)結構自重+池內滿水壓力(試水階段)(2)結構自重+內外液體壓力(有時無內液體壓力)+外土壓力+活荷載(或雪荷載);(3)結構自重+內液體壓力+冬季溫差影響(4)結構自重+內液體壓力+夏季濕差影響一般來說,對于地上的水池來說,應當綜合考慮1、3、4荷載組合;對于半覆式的水池來說,只需采用1、2兩種荷載組合進行驗算。而如果地下水池或者是半覆式水池在修筑完畢之后較長時間不覆蓋土的話,仍然需要綜合的考慮溫差對其的影響。這里需要著重說明的一點就是對于類似于儲油池這種構筑物來說,儲藏的液體自身就具有一定的溫度,不論結構本身是在地上還是地下,在設計的過程中都應當充分的考慮溫度對其的影響。而且必要的時候還要考慮油面上的呼吸壓力,其數值可以根據相應的呼吸閥構造進行確定。同時在對其抗裂性能進行驗算的時候,也要考慮上述提到的各種荷載,但是可以不考慮活荷載以及雪荷載等短期荷載的影響。
3.3抗裂度計算
對于水池結構來說,一個十分重要的要求就是不應當由漏水的情況發生,所以在設計的過程中就應當對可能出現漏水的部分進行重點的抗裂度檢驗。而對于那些漏水概率發生比較低的部位來說,只需要盡心簡單的裂縫寬度驗算即可。但是對于裂縫的寬度也有著比較高的要求,一般不應當大于0.2mm,有特殊的要求的話,應當根據具體情況進行驗算。
3.4抗滲性要求
對于采用鋼筋混凝土作為原材料的地下水池來說,如果想要提高整體結構的抗滲性的話,一般都是采取加強混凝土自身密實性的方法。我們都知道混凝土的抗滲性指標一般都是采用標號Si來表示。該指標的含義就是齡期為28天的混凝土構件,當施加0.1XiN/mm2水壓之后,混凝土自身滿足不滲水的相應指標。例如:當某混凝土的抗滲標號為S6的話,其表示的含義就是齡期為28天的混凝土時間,當被施加0.1X6N/mm2的水壓后不會發生滲水的現象。根據相關規范規定,混凝土的抗滲指標應當符合表3-1的相關要求。從筆者的設計經驗上來看,還有很多其他的方法能夠提供水池結構的抗滲性能,例如增加水漲性能,但是這種方式如果使用不當的話,反倒會產生不利的影響,例如導致干縮量增大。所以在采用這種方法提供抗滲性能的時候,應當對水泥用量進行較為嚴格的控制,一般來說不應當超過3600N/m3,預應力混凝土的水泥用量不應當超過4100N/m3。而這種方法對于混凝土的水灰比也有著較高的要求,一般來說不應當大于0.55。筆者也對其施工過程中進行過專門的觀察,通過觀察發現很多施工人員都會在混凝土制備的過程中向其中加入各種各樣的防暑摻和料從而有效的提高其抗滲性能。
3.5抗凍性
當工程所在地在東北一些城市的話,在設計的過程中就要充分的考慮水池結構的抗凍性能。通常情況都是采用不低于C25級的混凝土用于施工,同時水灰比也應當不大于0.55,同樣也要對水泥用量進行較為嚴格的控制。當設計的結構在今后的使用過程中將會發揮十分重要的作用時,應當對其進行抗凍實驗,將得到抗凍標號作為控制指標進行設計。
小結
本文在研究的過程中首先介紹了地下水池結構在工業與民用建筑中的重要應用,接著又按照建筑材料分類的方式將水池結構分成了三大類,并對其基本的適用條件進行簡單的分析;最后從水池結構設計過程中經常會遇到幾個比較重點的方面入手對其在設計的過程中應當注意哪些方面進行了簡單的介紹,希望通過本研究能對相關水池結構設計人員起到一定的幫助作用。
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[4]汪正春.相鄰布置鋼筋混凝土矩形水池結構設計的問題探討[J].中國水運(下半月),2013,10:341-343.
結構設計研究范文6
在房屋結構設計的過程中,設計結構的負荷程度以及是否變形是建筑工程師重點關注的問題,但是結構的穩定性卻是常常被忽略的問題。在廠房的建設過程中,鋼結構在穩定性方面會遇到諸多的問題。在房屋結構設計的過程中,鋼結構的穩定性直接影響著房屋使用的年限,如果在房屋建設的過程中鋼結構的穩定性出現了一定的問題,不僅會給建筑工程造成巨大的經濟損失,甚至可能威脅到人們的生命安全。由此可見鋼結構穩定性的重要性,鋼結構的穩定性已然成為鋼結構的重要設計內容。一般而言,在對房屋鋼結構分析和計算的過程,首要工作是通過相關數據的測量和分析來建立房屋結構的基本模型,但是在實際建設中,該模型和房屋結構還是存在有一定的差異,相關數據的波動也是比較大的,在這種情況下就會導致理論的數據和實際的情況不相符,最終對鋼結構的穩定性造成影響。除此之外,很多建筑工程師對于鋼結構的穩定性缺乏全面的了解,同時在實際經驗上也是比較匱乏的,因而也沒有意識到鋼結構穩定性在房屋結構設計中的重要性。要想有效地解決鋼結構的穩定性問題,建筑工程師需要加強對鋼結構穩定性的了解。
2鋼材選用質量等級和焊接質量等級的選用問題
國家頒布的關于鋼結構設計標準書中明確規定鋼材料的質量等級必須要有正確的標識,并且需要滿足焊接質量等級的相關標準。但是在實際的應用過程中,對于選取的材料的質量等級并沒有提供較為準確的標準,僅僅是標明了鋼材使用材料的類別。因而需要對鋼材材料的質量等級和焊接質量等級進行準確的選用。首先,在鋼結構的房屋建設過程中所選用的鋼材材料需要具備一定的抗壓力、負重性好以及可延伸性,同時還需要承受相當強度的冷熱沖擊。根據實際的建設經驗,鋼材材料在選擇的時候要選用Q級以上的碳結構鋼以及低合金高強度的結構鋼,這樣就可以有效的保證保證鋼結構的延伸性和韌性。除此之外,鋼材的焊接需要具備標準的碳含量證書,同時焊接質量等級要高于二級。
3鋼結構的防護性問題
在鋼材料的防護過程中,防腐蝕和隔熱是其中非常重要的兩個方面。但是建筑工程師在應用鋼結構的過程中只注重對鋼材硬度和抗壓力度的強化,忽略了防腐蝕和隔熱的重要性。在相關的文件和制度中對鋼結構的抗腐蝕和隔熱并沒有明確的標準,這些情況就導致房屋建設完成后由于外部環境的侵蝕和影響,在一定程度上減少了房屋的使用壽命。因而面對這樣的情況,相關部門需要制定和出臺相關的文件明確鋼材的抗腐蝕度,同時鋼結構中埋入地下的部分需要進行一定的包裝,提高鋼材的抗腐蝕性。除此之外,鋼材料在生產的時候要進行相應的耐火測試,以此作為采用有效防護措施的重要依據。
4鋼結構的抗震性設計問題