结构构件设计
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建筑结构设计规范指南第1章绪论 (4)1.1 设计基础 (4)1.1.1 建筑结构设计概述 (4)1.1.2 建筑结构设计基本要求 (4)1.1.3 建筑结构设计依据 (5)1.2 设计原则与要求 (5)1.2.1 设计原则 (5)1.2.2 设计要求 (5)1.2.3 设计过程管理 (5)第2章建筑结构材料 (6)2.1 材料分类与功能 (6)2.1.1 金属材料 (6)2.1.2 陶瓷材料 (6)2.1.3 砼及水泥制品 (6)2.1.4 木材及竹材 (6)2.1.5 复合材料 (7)2.2 材料选用原则 (7)2.2.1 符合设计要求 (7)2.2.2 经济合理 (7)2.2.3 环保节能 (7)2.2.4 施工便利 (7)2.2.5 耐久可靠 (7)2.2.6 符合地域特点 (7)第3章结构体系与布置 (7)3.1 结构体系选择 (7)3.1.1 结构体系的选择应根据建筑物的用途、功能、规模、地理位置、经济条件及施工技术等因素综合考虑,保证结构安全、适用、经济、合理。
(7)3.1.2 常见的结构体系包括:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构、桁架结构、网架结构、空间结构等。
设计时应根据建筑物的特点选择合适的结构体系。
73.1.3 结构体系的选择应遵循以下原则: (7)3.2 结构布置原则 (8)3.2.1 结构布置应遵循以下原则: (8)3.3 结构构件设计 (8)3.3.1 结构构件设计应根据选定的结构体系、受力特点及建筑物的使用要求进行,保证结构构件的安全、适用和经济。
(8)3.3.2 结构构件设计应遵循以下原则: (8)3.3.3 结构构件设计时应充分考虑施工过程中的各种影响因素,如材料功能、施工误差、环境条件等,保证设计合理、安全。
(8)第4章地基与基础 (8)4.1 地基处理与设计 (8)4.1.1 地基调查与评价 (9)4.1.3 地基设计 (9)4.2 基础类型及选用 (9)4.2.1 基础类型 (9)4.2.2 基础选用原则 (9)4.3 基础结构设计 (10)4.3.1 基础结构设计原则 (10)4.3.2 基础结构设计内容 (10)第5章钢筋混凝土结构设计 (10)5.1 混凝土构件设计 (10)5.1.1 一般规定 (10)5.1.2 材料功能 (10)5.1.3 构件设计 (11)5.2 钢筋设计 (11)5.2.1 钢筋选型 (11)5.2.2 钢筋配置 (11)5.2.3 钢筋锚固与连接 (11)5.3 预应力混凝土结构设计 (11)5.3.1 预应力混凝土材料 (11)5.3.2 预应力损失 (11)5.3.3 预应力构件设计 (11)第6章钢结构设计 (12)6.1 钢结构材料与连接 (12)6.1.1 材料要求 (12)6.1.2 连接方式 (12)6.1.3 连接设计 (12)6.2 钢结构构件设计 (12)6.2.1 构件类型 (12)6.2.2 构件设计原则 (12)6.2.3 构件尺寸及截面选择 (12)6.2.4 构件连接设计 (12)6.3 钢结构稳定性设计 (12)6.3.1 稳定性分析 (12)6.3.2 稳定性设计原则 (13)6.3.3 稳定性措施 (13)6.3.4 抗震设计 (13)6.3.5 施工及验收要求 (13)第7章砌体结构设计 (13)7.1 砌体材料与构件 (13)7.1.1 砌体材料 (13)7.1.2 砌体构件 (13)7.2 砌体结构设计原则 (13)7.2.1 符合规范要求 (13)7.2.2 结构布局合理 (13)7.2.4 耐久性与防护 (14)7.3 抗震砌体结构设计 (14)7.3.1 抗震设防目标 (14)7.3.2 抗震设计原则 (14)7.3.3 抗震计算与分析 (14)7.3.4 抗震构造措施 (14)第8章木结构设计 (14)8.1 木材功能与选用 (14)8.1.1 木材的基本功能 (14)8.1.2 木材的选用原则 (15)8.1.3 木材的防腐、防虫处理 (15)8.2 木结构连接设计 (15)8.2.1 木结构连接的分类与特点 (15)8.2.2 木结构连接的设计原则 (15)8.2.3 木结构连接的强度计算 (15)8.3 木结构构件设计 (15)8.3.1 木结构构件的分类与特点 (15)8.3.2 木结构构件的设计原则 (15)8.3.3 木结构构件的强度计算 (15)8.3.4 木结构构件的稳定性计算 (15)8.3.5 木结构构件的尺寸设计 (16)第9章结构抗震设计 (16)9.1 抗震设防与分类 (16)9.1.1 抗震设防目标 (16)9.1.2 抗震分类 (16)9.2 抗震设计原则 (16)9.2.1 地震作用 (16)9.2.2 结构体系 (16)9.2.3 结构材料 (16)9.2.4 抗震防线 (17)9.2.5 基础隔震与消能减震 (17)9.3 结构抗震措施 (17)9.3.1 结构布置 (17)9.3.2 结构计算 (17)9.3.3 结构连接 (17)9.3.4 构造措施 (17)9.3.5 施工要求 (17)第10章结构施工与验收 (17)10.1 施工技术要求 (17)10.1.1 施工前的准备工作应按照设计文件和施工组织设计进行,保证施工质量和安全。
结构设计知识:钢结构设计中怎样进行构件
设计?
钢结构设计中怎样进行构件设计?
构件设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235和Q345. 当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235.通常主结构使用单一钢种以便于工程管理. 经济考虑,也可以选择不同强度钢材的焊接组合截面(翼缘Q345,腹板Q235). 另外,焊接结构宜选择Q235B或Q345B。
当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。
部分软件可以将不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级自动重新验算,直至通过,如sap2000等。
这是常说的截面优化设计功能之一,它减少了很多工作量。
但是,我们至少应注意两点:
1.软件在做构件(主要是柱)的截面验算时,计算长度系数的取定有时会不符合规范的规定.目前所有的程序都不能完全解决这个问
题。
所以,尤其对于节点连接情况复杂或变截面的构件,我们应该逐个检查.
2.当上面第(三)条中预估的截面不满足时,加大截面应该分两种情况区别对待。
(1)强度不满足,通常加大组成截面的板件厚度,其中,抗弯不满足加大翼缘厚度,抗剪不满足加大腹板厚度。
(2)变形超限,通常不应加大板件厚度而应考虑加大截面的高度,否则会很不经济。
使用软件的前述自动加大截面的优化设计功能,很难考虑上述强度与刚度的区分,实际上,除常用于网架设计外,其他结构形式常常并不合适。
4.3建筑结构设计建筑结构设计,就是结构工程师用结构语言来表达自己设计思想。
结构语言是结构师从建专业图纸中所提炼简化出来的结构元素(基础·墙·柱·梁板·楼梯),并用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖直和水平的承重及抗力体系,把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。
建筑结构设计的主要内容包括,根据结构构件设计以及结构专业相关的规范·图集等,确定建筑物的结构类型与结构布置;确定建筑结构各个构件的截面形状·尺寸·配筋以及某些构造措施等。
包括建筑物上部和下部结构设计。
建筑物的上部结构主要有混凝土结构·砌体结构·钢结构。
4.3.1结构设计方法建筑结构在规定的设计使用年限内应具有的可靠度·应满足安全性·实用性耐久性·整体稳定性等功能要求,并做到技术先进,经济合理·安全适用·质量可靠。
4.3.1.1结构的极限状态结构的极限状态时判别结构是否能够满足其功能要求的标准,是指结构或结构的一部分处于失效边缘的一种状态。
当结构未达到这种状态时,结构满足其功能要求;当结构超过这一状态时,结构不能满足其功能要求,此特殊状态称为极限状态。
1承载能力极限状态结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形状态,称为承载能力极限状态。
当结构或构件由于材料强度不够而被破坏,或应疲劳而被破坏,或产生过大的塑性变形而不能继续承载,结构或构件丧失稳定,当结构转变为机动体系时,结构或构件就超过了承载能力极限状态,就不满足安全性的要求了。
2正常使用极限状态正常使用极限状态是判别结构是否满足正常使用和耐久性功能要求的标准,是结构或构件达到正常使用或耐久性是某项规定限值。
状态出现认为超过极限状态:【1】影响正常使用或外观变形;【2】影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);【3】影响正常使用的振动;【4】影响正常使用的其他特定状态4.3.1.2建筑结构设计的方法我国建筑结构设计通常采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行计算。
受弯构件-梁的结构设计原理梁是一种常见的结构形式,广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
其主要功能是承受和传递负荷。
梁的结构设计原理主要包括确定截面形状和尺寸、求解内力和应力、确定构造形式和连接方式等。
首先,确定梁的截面形状和尺寸是梁的结构设计中的基本步骤。
一般来说,设计时需要考虑梁的跨度、荷载、材料强度等因素。
如果梁的跨度较大,可以采用加强梁或悬臂梁的形式;如果荷载作用下梁发生弯曲,可以采用梁的变截面形式。
同时,考虑材料强度,尽量使梁截面面积和惯性矩最小,以减轻梁的自重。
其次,求解梁的内力和应力是确定梁截面尺寸的重要依据。
根据物理原理,梁的受力分析采用弹性理论进行计算。
在计算内力时,可以采用静力分析、力矩平衡等方法,根据力学原理求解出梁的剪力、弯矩和弯曲曲率等参数。
然后,根据梁的截面形状和材料特性,利用梁的截面特性参数计算出梁的应力分布,判断梁的受力状态,保证梁的安全工作。
此外,确定梁的构造形式和连接方式也是梁的结构设计中需要考虑的因素。
梁的构造形式主要包括简支梁、连续梁、刚构架等。
简支梁适用于跨度较小的情况,而连续梁适用于跨度较大的情况。
刚构架则适用于需要较高刚度和稳定性的情况。
对于梁的连接方式,常见的有焊接、螺栓连接、销连接等。
根据具体情况和需求确定连接方式,保证梁的稳定性和耐久性。
最后,梁的结构设计还需要考虑一些其他因素,如挠度、自振频率、施工性和经济性等。
挠度是梁在荷载作用下发生弯曲的程度,需要满足设计规范的挠度限值。
自振频率是梁在受到外部激励时自身的振动频率,需要满足建筑物的使用要求。
施工性考虑了梁的施工工艺和成本,设计时需要合理安排梁的施工顺序和施工方法。
经济性则是设计梁的成本和效益的权衡,追求最优的设计方案。
综上所述,梁的结构设计原理涉及梁的截面形状和尺寸确定、内力和应力计算、构造形式和连接方式选择等多个方面。
通过合理选择梁截面形状和尺寸、准确求解梁的内力和应力、确定合适的构造形式和连接方式,可以保证梁的安全性和稳定性,并满足建筑物的使用要求。
钢结构构件的连接设计及特点伴随着我国钢材产量的不断攀升与价格的下降,用钢来建造房屋变得越来越普遍,这不仅反映在各类方兴未艾的大跨项目中,甚至在各种中小跨度的项目里,选择钢材作为建筑材料或是装饰材料也成为了一种时尚。
材料的多样性选择为建筑师提供更多表现手段的同时,也带来更多的设计要求。
尽管结构形式的选择通常是结构工程师的工作,建筑师也必须对影响结构和连接设计的因素有一定的了解;即使国内绝大多数钢连接构件的设计由制造商完成,建筑师也必须对于现代钢结构建筑结构构件的连接方法、控制性原则和导致因素有一个清醒的认识。
一、钢结构构件及特点钢结构构件的另外一个特点是截面多样性:一方面,钢材的各向匀质性使得它可以被加工成各种形状,这与木材的各向非匀质性区别显著:同为线性结构构件,钢结构的截面多样性是木结构所无法比拟的,这也是有工字钢而没有“工字木”的原因,杆件结构中连接构件几乎全部是钢也说明了这一点;另一方面,钢结构构件的截面形状也对连接设计也产生强烈的影响。
在受力范围允许的情况下,不同型钢的选择可以导致不同形式的连接。
二、连接设计受到的约束钢材种类繁多,耐受力也不尽相同,连接设计通常受到以下因素的制约:1.构件的来源:理论上钢结构构件或是连接构件具有任意加工性,但在各具体项目中,结构构件与连接构件总会受到现实条件的制约。
有经验的设计师通常选择容易获得,方便安装的型钢,并设计出简单有效的连接方式与连接构件。
2.连接手段的限制:钢结构的施工特点之一是采用工厂加工、现场装配。
这是区别于传统砌筑方式而产生大量节点的原因。
各种型钢之间的连接,主要有三种手段:铆接、焊接和栓接。
钢结构建筑的早期多采用铆接,施工简单但需要在构件上挖出洞口而降低了断面性能,容易在节点处产生集中应力,近来较少采用。
采用焊接的节点,外观简洁而荷载传递效率连续,但施工作业要求较高。
后期出现的高强度螺栓连接,同样可以达到类似焊接的强度要求,在现代钢结构中大量采用。
结构构件的承载力设计值
承载力设计值的确定需要考虑多个因素,包括材料的强度性能、构件的几何尺寸、受力作用的类型和大小,以及构件在使
用环境中可能遇到的各种作用。
常见的承载力设计值包括抗压
承载力、抗拉承载力、抗剪承载力和抗弯承载力等。
在确定承载力设计值时,首先需要评估构件所使用的材料的
强度性能。
对于金属材料,常用的强度性能参数包括屈服强度、抗拉强度和屈服比等。
对于混凝土和砖等非金属材料,常用的
强度性能参数包括抗压强度和抗拉强度等。
其次,需要考虑构件的几何尺寸对承载力的影响。
例如,对
于柱子来说,其承载力设计值与截面尺寸和截面形状有关。
较
大的截面尺寸和合适的截面形状能够提高柱子的抗压承载力。
另外,构件的受力作用类型和大小也会对承载力设计值的确
定产生影响。
常见的受力作用包括静载荷、动载荷、地震荷载
和风荷载等。
不同的受力作用需要按照相应的设计规范和标准
进行考虑,以确定合适的承载力设计值。
最后,还需要考虑构件在使用环境中可能发生的各种作用,
如温度变化、腐蚀和疲劳等。
这些作用可能会对构件的强度和
稳定性产生不利影响,因此需要在承载力设计值的确定过程中
予以考虑和纳入。
钢结构构件及连接设计普通钢构件轴心受压构件应进行可靠性验算。
稳定承载力按构件的毛截面计算,并应按截面两个主轴也须方向分别进行验算;对截面形心与剪切中心形变不分野的构件,应验算弯扭屈曲承载力;抗衡扭刚度较弱的构件,尚应验算扭转屈曲承载力。
当可能发生局部屈曲之时,应考虑局部屈曲对整体屈曲承载力的景响。
格构式轴心受压构件中柱肢屈曲不应先于构件整体失稳。
实腹式轴心受压构件承载力计算中,当不允许板件局部屈曲时,板件的局部属曲不应先于构件的整体失稳;当允许板件局部屈曲前一天,应考虑局部屈曲对截面强度和整体失稳的影响;三边支承板件不应利用屈曲后强度。
→受弯玻璃钢截面的弯曲应力、剪切应力不斜率应大于相应的强度设计绝对值。
对于承受集中荷载的受弯构件,应考虑局部压应力的影响。
对侧向弯扭未受约束的受弯构件,应验算其侧向弯扭失稳承载力;在构件约束端及内支座处应采取措施保证截面内能不发生扭转。
拉弯、压弯构件应验算轴力和指导作用弯矩共同作用下的截面强度,验算时截面几何特性应按净截面面积和净模量计算。
4.1.6压弯构件必须确保在压力和弯矩共同作用下的整体稳定性。
拉弯构件当拉力很小而弯矩相对较大时,应防止发生整体粘滞性。
冷弯钢构件轴心受拉构件和以受拉为主的拉弯构件应进行和刚度验算。
轴心受压构件、受弯构件、压弯构件和以受弯为主的拉弯构件,应进行强度、稳定度和刚度验算。
设计刚架、屋架、檩条和墙梁,应对构件的强度、稳定性和刚度进行验算,且应考虑由于风吸力作用引起构件内力变化的不利影响。
经退火、需要考虑和热镀锌等热处理的冷弯型钢构件不应采用焊接冷弯效应的强度设计值。
不锈钢构件不锈钢结构材料应根据结构的、设计工作年限、工作环境、耐腐蚀要求、表面要求等因素选用。
不锈钢构件的设计应符合下列规定∶1不锈钢构件的受拉强度应按净截面亦须计算,受压强度应该应按有效净截面计算;构件的稳定承载力应按有效截面计算,稳定系数应按毛截面计算。
2不锈钢轴心受拉构件和拉弯构件进行强度和刚度验算。
建筑结构中的钢筋混凝土构件设计钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑结构中的材料,通过钢筋与混凝土的协同作用,能够提供出色的承载能力和稳定性。
在建筑设计中,钢筋混凝土构件的设计非常重要,它直接影响到建筑物的安全性、可靠性和经济性。
1. 承载力计算在设计钢筋混凝土构件时,首先要进行承载力计算。
承载力计算是通过分析力学的原理,确定构件所能承受的最大荷载。
常见的承载力计算方法有极限状态设计和工作状态设计。
极限状态设计考虑到构件在荷载超载时的破坏形态,而工作状态设计则考虑到构件在正常荷载下的工作状态。
通过合理选择设计方法和进行详细的计算,可以确保钢筋混凝土构件具有足够的承载能力。
2. 破坏模式分析对于钢筋混凝土构件的设计,需要对其破坏模式进行分析。
破坏模式是指构件在超过其承载能力时,发生的破坏形态。
常见的破坏模式有弯曲、剪切、压力破坏等。
不同类型的构件受力方式不同,因此其破坏模式也不同。
通过对破坏模式的分析,可以合理选择构件的尺寸、钢筋布置和混凝土强度等参数,以确保构件在荷载作用下不会出现严重的破坏。
3. 钢筋布置与配筋率钢筋的布置与配筋率对于钢筋混凝土构件的承载能力和变形性能都有重要影响。
钢筋的布置应满足特定的要求,以保证构件在受力时能够有效地承载荷载。
同时,钢筋的配筋率也需要合理确定,过高的配筋率会增加工程造价,而过低会导致构件的承载能力不足。
在设计中需要综合考虑结构的安全性和经济性,选择合适的布置方式和配筋率。
4. 混凝土强度与质量控制混凝土是钢筋混凝土构件的主要组成部分,其强度和质量对构件的承载能力和耐久性有直接影响。
在设计中需要合理确定混凝土的强度等级,以满足设计要求。
同时,混凝土的施工质量也需要重视。
通过严格控制混凝土的配合比、拌合时间、浇筑质量等环节,可以确保混凝土具有足够的强度和均匀性,提高构件的整体性能。
5. 变形与振动控制钢筋混凝土构件在受力时会产生变形和振动。
合理控制构件的变形和振动是保证结构安全和使用舒适性的重要措施。
外不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于l a;2当V>时,应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于h0且不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于l a+ h0;3当按上述规定确定的截断点仍位于负弯矩受拉区内,则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于且不小于20d 处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于l a+ 。
在钢筋混凝土悬臂梁中,应有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端,并向下弯折不小于12d;其余钢筋不应在梁的上部截断,而应按本规范第条规定的弯起点位置向下弯折,并按本规范第条的规定在梁的下边锚固。
梁内受扭纵向钢筋的配筋率ρt l应符合下列规定:ρt l=√(T / Vb)f t / f y ()当T/Vb>时,取T/Vb=。
式中ρt l——受扭纵向钢筋的配筋率:ρt l=A s t l / (bh);b——受剪的截面宽度,按本规范第条的规定取用;A s t l——沿截面周边布置的受扭纵向钢筋总截面面积。
沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm和梁截面短边长度;除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外,其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。
受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。
在弯剪扭构件中,配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋,其截面面积不应小于按本规范第条规定的受弯构件受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积与按本条受扭纵向钢筋配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和。
对箱形截面构件,本条中的b均应以b h代替。
当梁端实际受到部分约束但按简支计算时,应在支座区上部设置纵向构造钢筋,其截面面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的四分之一,且不应少于2根;该纵向受力钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应小于,此处,l0为该跨的计算跨度。
在混凝土梁中,宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋。
钢结构的构件设计钢结构是目前在建筑领域中应用广泛的一种结构形式。
比起传统的混凝土结构,钢结构具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,逐渐成为大型建筑项目中不可或缺的一部分。
然而,钢结构的构件设计也是一项非常重要的工作。
本文将从钢结构的构件设计入手,探讨它对整个钢结构系统的影响,以及常见的几种构件设计方案。
一、钢结构构件设计的作用钢结构构件设计是建筑工程中的一个重要环节。
它的主要作用是为钢结构提供合适的构件尺寸和构造方案,以满足预期的荷载条件,使得整个钢结构系统能够满足预期要求。
同时,设计师需要考虑构件节点的连接,以及在施工过程中的安全因素。
由于钢结构构件的连接方式和节点形式不同,可以适应各种复杂的主体结构形式,甚至可以用于极端气候条件下的建筑。
二、常见的钢结构构件设计方案1、单跨梁• 单跨梁是钢结构系统中最常见的一种构件。
• 当纵向跨径较大的时候,普通的钢板梁需要增加梁深度来满足荷载要求,但是这又会影响整个结构的开间,因此,设计师需要考虑平衡梁深和开间的影响,达到最优解。
• 此外,设计师还需考虑尽量减少钢结构的自重,降低建筑成本。
2、框架梁• 框架梁主要用于大跨度建筑,通过键接的方式将若干个梁键接在一起形成框架结构。
这种构件设计方案有利于均匀分布荷载,并可以提高钢结构的抗震性。
• 在设计框架梁时,需要注意每个梁之间的连接方式,并确定合适的转移节点以减轻荷载。
3、空间网架• 空间网架是一种具有三维形态的钢结构,通过不同的支撑方式和连接节点将所有构件组合在一起,以支撑任意复杂的建筑形式。
• 在设计空间网架时,需要考虑各个节点的刚度和连接方案,以及节点连接的基础设计。
4、悬垂梁• 悬垂梁是一种被单点吊装、悬挂的钢结构构件,在设计中需要考虑其承受自重及荷载的能力。
• 在悬垂梁的设计中,需要考虑吊点的支撑方式,以提高整个悬垂梁的载荷能力,减轻悬垂梁的重量,提高安全系数。
三、设计中的注意事项1、施工现场的安全• 在设计过程中,应当尽量减少现场施工过程中的危险,并对现场施工的安全进行充分考虑。
结构设计及构件连接方式结构设计是指对建筑、桥梁、机械等工程进行以力学、材料力学、结构力学等为基础的设计。
其目的是构造出在预先规定的负荷、工作条件下具有足够承载力、刚度和稳定性的结构,以保证工程安全并达到经济合理的目的。
该设计需要考虑各个方面的因素,包括负荷、区域特点、所使用的材料、能源消耗、环境问题等。
因此,在工程结构设计时,必须重视优化设计原则,合理选择构件连接方式,以确保工程的可靠性和经济性。
一、结构设计的基本原则1.安全性安全是结构设计中最重要的原则。
设计应确保建筑结构在正常使用的情况下,符合强度、刚度和稳定性要求,能够承担其规定的荷载和强度要求,确保人员和财产的安全。
2.稳定性稳定性是确保结构能够免受破坏,不发生变形的能力,以免对建筑物的使用造成影响。
该原则强调结构的固有稳定性以及在外部荷载作用下结构的稳定性,并且可在设计时采取适当的预防措施。
3.经济性经济性是结构设计中必须充分考虑的问题。
这包括利用材料优化设计、考虑可行性和可持续性、减少能源消耗和环境影响等。
设计师应确保所选用的结构形式、材料和施工方法与客户需求相适应。
在结构设计的实际应用中,构件连接方式是决定结构是否可以正常运行的关键因素。
一些重要的连接方式如下:1.焊接焊接是建筑、桥梁、机械等结构连接的常见方式。
通常采用气焊、电弧焊、TIG焊等方法。
这种连接方式具有结构高刚度、大强度等特点。
2.螺栓法兰连接螺栓法兰连接是一种相对简单的结构连接方式,通常由法兰、螺栓和螺母三部分组成。
螺栓法兰连接适用于各种结构,它使桥梁和建筑物的钢结构组成整体,支撑稳定,且可维修。
3.劳氏铆接劳氏铆接是在两个或多个薄板或薄壁体之间形成连接的一种结构连接方式。
它以铆钉作为主要连接件,牢固可靠,适用于遇到高温或冷却的情况。
4.胶粘法胶粘法是使用特殊的胶粘剂将两种或多种材料连接在一起的一种方式。
该方式在使用各种材料的异构结构时常常使用,它可以使不同材料在力学性能上具有良好的互补性。
混凝土结构设计规范-结构构件的基本规定10.1板10.1.1现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表10.1.1规定的数值。
10.1.2混凝土板应按下列原则进行计算:1两对边支承的板应按单向板计算;2四边支承的板应按下列规定计算:1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,应按双向板计算;2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;方向不宜少于3根。
10.1.11对卧置于地基上的基础筏板,当板的厚度h>2m时,除应沿板的上、下表面布置纵、横方向的钢筋外,尚宜沿板厚度方向间距不超过1m设置与板面平行的构造钢筋网片,其直径不宜小于12mm,纵横方向的间距不宜大于200mm。
10.1.12当板中采用钢筋焊接网片配筋时,应符合国家现行有关标准的规定。
10.2梁10.2.1钢筋混凝土梁纵向受力钢筋的直径,当梁高h≥300mm时,不应小于10mm;当梁高h<300mm时,不应小于8mm。
梁上部纵向钢筋水平方向的净间距(钢筋外边缘之间的最小距离)不应小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直径);下部纵向钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d。
梁的下部纵向钢筋配置多于两层时,两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍。
各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d。
伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋根数,当梁宽b≥100mm时,不宜少于两根;当宽b<100mm时,可为一根。
10.2.2钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋,其伸入梁支座范围内的锚固长度l(图10.2.2)应符合下列规定:沿高度配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截面面积bh的0.1%,且其间距不宜大于200mm。
此处,腹板高度hw按本规范第7.5.1条的规定取用。
10.2.17对钢筋混凝土薄腹梁或需作疲劳验算的钢筋混凝土梁,应在下部二分之一梁高的腹板内沿两侧配置直径为8~14mm、间距为100~150mm的纵向构造钢筋,并应按下密上疏的方式布置。
装配式混凝土构件结构设计规程一、前言装配式混凝土构件是一种新型的建筑构件,它具有施工速度快、质量可控、节省人力物力等优点。
本文旨在规范装配式混凝土构件的结构设计,提高其安全性、可靠性、经济性等。
二、设计基础1. 相关规范:《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《装配式混凝土结构技术规程》等国家标准,以及相关地方规范和行业标准。
2. 材料:混凝土、钢筋、预制构件等。
3. 设计要求:满足使用功能、强度和刚度要求,保证施工质量和安全性。
4. 环境要求:考虑环境温度、湿度、地震等自然因素对构件的影响。
三、构件类型及主要结构设计要求1. 墙板:采用预制混凝土墙板,要求保证墙板的承载力、抗震性能和隔音性能,墙板的厚度应根据设计要求进行确定。
2. 梁:采用预制梁,要求保证梁的承载力、刚度和抗震性能,梁的截面尺寸应根据设计要求进行确定。
3. 柱:采用预制柱,要求保证柱的承载力、刚度和抗震性能,柱的截面尺寸应根据设计要求进行确定。
4. 楼板:采用预制混凝土楼板,要求保证楼板的承载力、刚度和抗震性能,楼板的厚度应根据设计要求进行确定。
5. 基础:采用钢筋混凝土基础,要求保证基础的稳定性和承载力,基础的尺寸应根据设计要求进行确定。
四、结构计算方法1. 墙板:采用板式结构计算方法,根据墙板的厚度、长度、高度等参数进行设计,考虑墙板的承载力、抗震性能和隔音性能。
2. 梁:采用梁式结构计算方法,根据梁的跨度、荷载等参数进行设计,考虑梁的承载力、刚度和抗震性能。
3. 柱:采用柱式结构计算方法,根据柱的高度、截面尺寸、荷载等参数进行设计,考虑柱的承载力、刚度和抗震性能。
4. 楼板:采用板式结构计算方法,根据楼板的厚度、跨度、荷载等参数进行设计,考虑楼板的承载力、刚度和抗震性能。
5. 基础:采用基础式结构计算方法,根据基础的尺寸、荷载等参数进行设计,考虑基础的承载力和稳定性。
五、结构构造图及构造要点1. 墙板:采用预制混凝土墙板,墙板应设置加强筋和悬挂装置,墙板的拼接应采用搭接式或者插接式,墙板与柱、梁的连接应采用卡口式或者螺栓式。
附件8.结构构件合理设计规定:一.基础1.)柱下独立基础的宽高比不大于2.5。
当柱下独立基础的边长不小于2.5m时,底板受力钢筋的长度可取边长的0∙9倍,并交叉布置。
2.)在比较匀称的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布较匀称,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算,此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数;当不满意上述要求时,按弹性地基梁计算。
3.)当地基比较匀称、上部结构刚度较好、筏板的厚跨比不小于1/6、柱间距及柱荷载的变化不超过20%时,高层建筑的筏形基础可仅考虑局部弯曲作用,按倒楼盖法进行计算。
当不符合上述条件时,宜按弹性地基板理论进行计算。
4.)对卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%o5.)单桩承台宜在两个相互垂直的方向上设置联系梁;两桩承台宜在其短向设置联系梁;有抗震要求的柱下独立承台宜在两个主轴方向设置联系梁;联系梁的宽度不应小于250mm,梁的高度可取承台中心距的1/10-1/15。
6.)高层建筑筏形基础采纳粉煤灰混凝土时,其强度等级的龄期宜为60天或90天。
7.)筏板厚度大于2m时,在板厚中间部位设置直径不小于12mm,间距不大于300mm的双向钢筋网。
二.楼(屋)盖结构1.)楼(屋)盖结构的混凝土强度等级不宜低于C30,不宜高于C40。
现浇楼板厚度不应小于80mm,当板内预埋暗管时不小于100mm o2.)现浇楼盖:a.:钢筋混凝土单向板的跨厚比不大于30,双向板的跨厚比不大于40;无梁支承的有柱帽板的跨厚比不大于35,无梁支承的无柱帽板的跨厚比不大于30。
b.现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜大于50%。
采纳管型内孔时,孔顶、孔底板厚均不应小于40mm,肋宽与内孔径之比不宜小于1/5,且肋宽不应小于50mm,对预应力板不应小于60mm。
c.预应力楼板厚度可按跨度的1∕45~1/50采纳,且不小于15Omrno3.)受力简单楼盖:a.转换层楼板厚度不小于180mm,应双层双向配筋,每层每方向的配筋率不小于0.25%。