混凝土结构的设计方法
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1 混凝土材料的质量是影响结构耐久性的内因。根据对既有混凝土结构耐久性状态的调查结果和混凝土材料性能的研究,从材料抵抗性能退化的角度,表3.5.3提出了设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性的基本要求。
影响耐久性的主要因素是:混凝土的水胶比、强度等级、氯离子含量和碱含量。近年来水泥中多加入不同的掺合料,有效胶凝材料含量不确定性较大,故配合比设计的水灰比难以反映有效成分的影响。本次修订改用胶凝材料总量作水胶比及各种含量的控制,原规范中的“水灰比”改成“水胶比”,并删去了对于“最小水泥用量”的限制。混凝土的强度反映了其密实度而影响耐久性,故也提出了相应的要求。
试验研究及工程实践均表明,在冻融循环环境中采用引气剂的混凝土抗冻性能可显著改善。故对采用引气剂抗冻的混凝土,可以适当降低强度等级的要求,采用括号中的数值。
长期受到水作用的混凝土结构,可能引发碱骨料反应。对一类环境中的房屋建筑混凝土结构则可不作碱含量限制;对其他环境中混凝土结构应考虑碱含量的影响,计算方法可参考协会标准《混凝土碱含量限值标准》CECS 53:93。
试验研究及工程实践均表明:混凝土的碱性可使钢筋表面钝化,免遭锈蚀;而氯离子引起钢筋脱钝和电化学腐蚀,会严重影响混凝土结构的耐久性。2010版修订加严了氯离子含量的限值。为控制氯离子含量,应严格限制使用含功能性氯化物的外加剂(例如含氯化钙的促凝剂等)。
4.1.2 我国建筑工程实际应用的高强混凝土强度等级低于发达国家。我国结构安全度总体上与国际水平相当,但材料用量偏高,其原因在于国际上较高的安全度是依靠较高强度的材料实现的。为提高材料的利用效率,工程中应用的混凝土强度等级宜适当提高。此次局部修订,用C20混凝土代替C15混凝土仅限用于素混凝土结构,各种配筋混凝土结构的混凝土强度等级也普遍稍有提高。
本规范不适用于山砂混凝土及高炉矿渣混凝土,2010修订版删除了原规范中相关的注,其应符合专门标准的规定。
混凝土结构设计方法论文
目前在世界范围内,混凝土作为用途最广、 用量最大的一种的建筑材料,研究混凝土的特点和性能可以更方便的应用混凝土,充分发挥混凝土的优势。 要让混凝土更好地为人类服务与环境协调发展,进一步促进混凝土科技进步, 为不断探索发展途径和技术创新奠定基础,必须掌握混凝土的强度、 工作性、耐强度久性等各方面性能。 目前混凝土技术已进入高科技时代, 品种不断增加, 应用领域不断扩大,结构设计方法也在不断完善。然而规范是结构设计的技术文件,在结构设计方面起着重要的指导作用,反映着一个国家和地区技术和经济发展的水平。技术先进、安全适用、经济合理、经久耐用是制定结构设计规范的基本原则,世界各国均是如此。我国与美国和欧洲相比,有着不同的社会历史背景,所以混凝土结构设计方法和规范的发展也经历了不同的过程。
关键词:混凝土结构;设计方法;规范
Abstract
Now in the Worldwide, The most widely used and the largest amount of a
building material of concrete that the study of the characteristics and
properties can be more convenient application and play advantage .To make
concrete better service to humanity and environmental development and
further promote the progress of science and technology and explore
technology innovation and development foundation. We must grasp the
建筑结构
分析型钢混凝土结构的性能设计方法
郑鹏 {
上海朗诗规划建筑设计有限公司
0前言 摘要:随着我国新型城镇化进程的加快,人们生活水平的提高,建筑物所承担的功能也越来越复杂,在这种背景下,大跨度与超
高层建筑在城市用地日渐紧张的情况下大量出现。在大跨度与超高层建筑中,因为传统混凝土结构局限性,建筑要求往往难以实
现,而型钢混凝土优异的性能正可以弥补传统混凝土的不足并较好地满足建筑要求。在本文中,笔者结合自身的工作实际,分析了
型钢混凝土组合结构的性能设计方法。
关键词:型钢混凝土;性能设计;建筑工程
型钢混凝土结构是在型钢的四周布置钢筋,然后浇筑的一种混凝土结
构。当前,在我国城市用地逐渐紧张,城镇化快速推进的背景下,型钢混凝土
结构得到了广泛的应用。在本文中,笔者结合相关的理论文献与工程实例,从
型钢混凝土的种类、型钢混凝土结构的性能设计等方面分析了型钢混凝土结
构的性能设计这一命题。
1工程实例与型钢混凝土结构的类型
新乡医学院第一附属医院综合病房楼,位于河南省卫辉市,地上由两个
23层、高度为92.4米的主塔楼和一个高度为14.1米的独立裙房组成,地下两
层,总建筑面积约为87000 。该病房楼两个主塔楼为框架一剪力墙结构体系,
抗震设防烈度8。,设计基本地震加速度值为0.2g,设计地震为第一组,II类场
地,设计特征周期为0.35s。由于是乙类建筑,抗震等级按9度区确定,故框架和
剪力墙抗震等级均为特一级。
由于地震烈度及抗震等级较高,结构比较复杂,设计中采用了型钢混凝
土结构。
1.1型钢混凝土组合结构的类型
根据型钢形式的不同,型钢混凝土分为两类,一类是空腹式,一来是实腹
式。对于实腹式来说,主要使用的是交叉工字钢、槽钢和钢管等形式,而截面
的形式包括I、T和H等形式;这是一种经济适用、制作比较简短,抗震性能良好
的型钢混凝土结构形式,在当前的建筑工程中有着广泛的使用。
空腹式型钢混凝土结构通常采用缀板或者连接槽钢组成,一般包括两种
混凝土的结构设计理论与方法综述
混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料,其结构设计是保证建筑物安全可靠的重要环节。本文将对混凝土的结构设计理论与方法进行综述,并探讨其在实际工程中的应用。
一、混凝土结构设计理论
1. 强度理论
混凝土结构的设计首要考虑其强度,常用的强度理论有极限强度设计和工作状态设计。极限强度设计是根据混凝土的抗压、抗拉强度等力学性能,计算出结构在极限状态下的承载能力。工作状态设计则考虑混凝土结构在使用过程中的变形和应力,保证结构在可接受的范围内工作。
2. 破坏理论
混凝土结构在受到承载时,可能发生破坏,破坏理论研究的是结构在破坏前的力学行为。常用的破坏理论有弹性极限理论、塑性极限理论和破碎力学理论等。这些理论可以帮助工程师预测结构在受力过程中的破坏形式,从而选择合适的结构设计方案。
3. 建筑结构理论
混凝土结构的设计需要考虑建筑结构的整体性能。建筑结构理论主要研究结构的稳定性、刚度和振动等性能。在混凝土结构设计中,需要合理选择结构形式、尺寸和布置,以满足建筑物的使用要求。 二、混凝土结构设计方法
1. 统计学方法
统计学方法是根据混凝土材料的强度分布特性,通过统计学方法得到结构的安全系数。这种方法适用于结构规模大、建设周期长的工程,在统计学方法中,常用的计算方法有可靠性设计和极限状态设计。
2. 实测数据方法
混凝土结构设计时,可以利用实测数据进行分析和计算。实测数据方法是通过对已建成的混凝土结构进行监测和测试,获得结构的应力、变形等参数,从而验证设计的合理性和可行性。
3. 数值模拟方法
随着计算机技术的不断发展,数值模拟方法在混凝土结构设计中得到广泛应用。通过建立数学模型和使用有限元等数值方法,可以模拟结构在受力过程中的变形和应力分布情况,从而指导结构设计的优化。
三、混凝土结构设计的应用
1. 房屋建筑
混凝土结构在房屋建筑中得到广泛应用,比如楼房、别墅等。在房屋建筑中,混凝土可以灵活运用,既可以作为承重结构,也可以作为装饰材料,从而实现安全、美观和经济效益的结合。