土木工程专业毕业设计中的常见结构计算问题分析
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土木工程结构设计存在的问题及设计措施【摘要】土木工程结构设计在实践中存在着一些常见问题,这些问题包括设计标准不够严格、设计参数选择不当、结构强度计算不足等。
这些设计问题可能导致工程质量不稳定、安全性降低、耗费不必要的资源等。
为了改进设计质量,可以采取一些措施,如提高设计师的专业水平、加强设计标准的执行、引入新的设计技术等。
还可以通过优化设计方法,如采用先进的模拟软件、遵循可持续设计原则等来提高工程质量。
加强土木工程结构设计质量对于确保工程安全、节约资源十分重要,未来应该加强标准制定、技术创新等方面的努力,为土木工程结构设计的发展提供更好的保障。
【关键词】土木工程结构设计、问题、设计措施、常见问题、影响、改进、优化、建议、质量、发展方向、结构设计1. 引言1.1 土木工程结构设计存在的问题及设计措施土木工程结构设计是建筑领域中至关重要的一环,但在实际工程中依然存在着一些问题,这些问题不仅可能影响到工程的质量和安全性,也会对工程进度和成本造成不利影响。
必须采取相应的设计措施来解决这些问题,确保土木工程结构设计的质量和稳定性。
常见的土木工程结构设计问题主要包括:设计计算不准确、结构设计方案不合理、材料选用不当、施工工艺缺陷等。
这些问题可能导致结构承载能力不足、易受外界环境影响、存在安全隐患等严重后果。
为了改进土木工程结构设计,可以采取以下措施:加强对设计理论和规范的学习和掌握、建立科学严谨的设计方案、严格把关材料选用和施工工艺、加强施工质量检查。
通过这些措施,可以有效提高土木工程结构设计的准确性和可靠性。
为了优化土木工程结构设计,也可以考虑采取一些建议措施,如引入新颖的设计理念和技术、提倡绿色环保的设计原则、加强与国际设计标准接轨等。
这些举措有助于提升土木工程结构设计的水平和竞争力,推动行业的发展和进步。
2. 正文2.1 常见的土木工程结构设计问题1. 不合理的荷载计算:在土木工程结构设计中,荷载计算是非常重要的一环,但有时候设计师可能会忽略一些重要的荷载信息,或者荷载计算过于保守或不足,导致结构设计中存在安全隐患。
土木建筑结构设计中常见问题与解决途径论文土木建筑结构设计中常见问题与解决途径论文近年来,土木工程事故频繁发生,给国家造成巨大的经济损失,也给人民群众的生命和财产造成了巨大损失。
虽然国家建委发出了质量终身责任制,并加强施工质量管理,事故有了显着降低,但由于设计的原因引发的事故比例却在呈现上升趋势。
此外,因为设计师害怕承担责任,施工结构设计过于保守,也给国家造成了巨大的经济浪费。
本文就这一问题作了以下浅要分析,希望可以有助于我国土木工程结构设计的控制措施的完善。
一、土木工程结构设计的基本过程土木工程的结构设计可分为:结构定案、结构计算、施工图设计三个部分。
1.1、结构计算土木工程的计算荷载有:外部荷载和内部荷载,它们的计算要依照荷载规范的规定及要求使用不同的组合值系数及永久值系数等进行不同工况下的组合计算;对于构件的试算,要依照计算出的荷载值、构造措施的要求、使用要求和各种计算手册上的试算方法来对构件的截面进行初步的确定。
1.2、设计方案根据工程地质报告、建筑场地类别、建筑物高度和层数、建筑物的重要性、建筑所在地的抗震设防烈度等情况对建筑的结构形式进行确定。
在确定了建筑结构的形式之后,要依据不同结构形式的特点及要求来对建筑结构的受力构件和承重体系进行布置。
1.3、施工图设计对于土木工程内力的计算要依照已经确定的构件截面及荷载值来进行计算,它包括:拉力、弯矩、轴心压力、扭矩、剪力等。
根据最后计算出的结构内力和规范对构件的要求及限制,对结构试算的构件是否满足规范的要求进行复核。
若不满足,则要调整构件的截面或者布置,直到满足要求为止。
二、土木工程结构设计中常见的问题2.1、现浇砼楼板的干缩开裂和支座负钢筋倒伏的问题2.1.1、干缩开裂问题在进行混凝土楼板浇筑时,浇筑完混凝土后,会在短时间内出现楼面出现龟裂的现象,尤其在温差较大的季节或地区这种现象非常明显,而且这种现象多发于住宅楼,公用建筑和商用楼较为少见。
土木工程专业毕业设计中常见问题的分析与总结土木工程专业毕业设计是土木工程专业学生在大学最后一学期必须完成的重要课程。
在毕业设计中,学生需要综合运用在大学期间所学的相关知识和技能,完成一个真实的土木工程项目设计。
在完成这一过程中,学生常常遇到一些问题。
下面将对土木工程专业毕业设计中常见的问题进行分析与总结。
一个常见的问题是设计方案不合理。
由于毕业设计是学生第一次独立进行项目设计,经验相对不足,很容易出现设计方案不合理的情况。
在结构设计中不考虑土壤的荷载影响;在道路设计中忽视交通流量的变化等等。
这些问题可能导致设计结果不符合要求,需要在修改方案或重新设计的过程中耗费额外的时间和精力。
一个常见的问题是技术难题的解决。
在毕业设计中,学生可能会遇到一些技术难题,例如如何处理土壤的渗透性问题,如何确定混凝土配方等等。
这些问题需要学生充分使用所学的理论知识和实践经验,查阅相关文献和资料,并与导师和同学进行交流讨论,才能找到合适的解决方法。
一个常见的问题是数据获取和分析的困难。
在毕业设计中,学生需要获取一些土木工程项目所需的数据,例如土壤的力学性质、水文特性等等。
由于资源有限或实际操作中的困难,学生可能很难获得完整和准确的数据,这给设计工作带来了一定的困难。
在数据分析过程中,学生也可能遇到各种困难,例如如何处理大量数据、如何运用统计方法等等。
一个常见的问题是时间管理和工作计划的安排。
毕业设计是一个相对独立的项目,学生需要根据规定的时间完成设计工作。
由于学生可能同时还需要完成其他课程的学习和考试,或者有其他个人事务需要处理,时间管理和工作计划安排成为一个常见的问题。
如果学生不能合理安排时间,可能导致毕业设计进度延误或质量不达标。
土木工程专业毕业设计中常见的问题包括设计方案不合理、技术难题的解决、数据获取和分析的困难以及时间管理和工作计划的安排等。
学生在进行毕业设计时,应该充分认识到这些问题的存在,积极主动地寻求解决方法,并与导师和同学进行交流,共同努力完成一个优秀的毕业设计。
毕业设计结构布置方案中的常见问题分析1.说明钢筋混凝土多层框架结构抗震设计完整的内容包括三方面:①根据建筑物的用途进行建筑方案设计和建筑施工图的绘制;②进行结构布置和结构计算;③绘制结构施工图。
从我校近五年(新规范实施以来)土木工程专业的毕业设计情况来看,学生在结构设计中出现问题最多的就是结构布置方案的确定,而这部分设计主要考察的就是学生的概念设计能力,主要概念点零碎的出现在不同教材的不同章节,而毕业设计要求将这些知识点进行全面的综合应用。
这些常见错误点具有一定的规律性和普遍性,本文就这类问题进行简单分析,澄清概念,供大家参考。
2.结构布置方案中的问题2.1 规则结构的设计毕业答辩时偶尔会出现一个现象,突然发现某学生的结构布置方案中出现了“不规则”的问题,而采用常规设计方法进行了后续结构计算与设计,师生均为此设计中的重大疏忽而感到非常遗憾。
合理的建筑结构布置在抗震设计中是头等重要的,提倡平立面简单对称。
《建筑结构抗震设计规范》对“不规则结构”进行了严格的界定(抗规P8-9;P204;抗震教材P12),分为平面不规则与竖向不规则,在毕业设计的建筑结构方案设计中主要涉及到的是平面不规则中的“凹凸不规则”及“楼板局部不连续”两个问题,而“扭转不规则”和竖向不规则中的条目主要通过电算来控制。
2.1.1凹凸不规则“凹凸不规则”是指结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%,在抗规3.4.2条的条文说明中以图示的形式明确表达了出来。
学生在做建筑方案时经常会出现平面上的凹凸,在确定结构单元时应该适当设置防震缝(6.1.4条),将一个体型复杂的建筑平面分割为多个较规则的结构单元。
需要注意的是后浇带可以代替沉降缝但不能代替防震缝,防震缝的设置尽量做到三缝合一。
一些同学设置了防震缝,但缝宽不够,会引起地震时的碰撞加重震害,一定要根据相邻结构单元中高度较小者的高度合理确定缝宽,具体见抗规P43、抗震教材P131。
土木工程建筑结构设计中的问题与措施土木工程建筑结构设计是一个复杂而又重要的环节,它直接关系到建筑物的安全、稳定和耐久性。
在实际的设计过程中,常常会出现各种问题,这些问题可能会对建筑结构的安全性和质量造成影响。
针对这些问题,我们需要采取相应的措施,以确保建筑结构设计的质量和安全性。
本文将会探讨土木工程建筑结构设计中常见的问题,并提出相应的解决措施。
一、设计问题1.不合理的设计荷载:建筑物的设计荷载不仅要考虑建筑自身的重量,还要考虑到外部荷载、使用荷载等各种荷载的影响。
如果设计荷载设置不合理,可能导致建筑物结构不稳定,甚至发生倒塌事故。
2.设计材料选用不当:土木工程建筑结构设计中,材料的选用直接关系到结构的强度和耐久性。
如果选用的材料不符合规范要求或者品质不过关,可能会导致建筑结构的安全隐患。
3.结构设计参数不合理:包括梁、柱、墙等结构设计参数的确定,如截面尺寸、受力性能等。
如果结构设计参数确定不合理,可能会导致结构强度不足或者效率低下。
4.施工工艺不合理:建筑结构在设计之后需要进行施工,如果施工工艺不合理,可能会导致结构的缺陷和质量问题,从而影响结构的安全性。
二、解决措施1.合理确定设计荷载:建筑物的设计荷载需要经过详细的计算和分析,根据不同的建筑类型和使用要求合理确定设计荷载,并且在设计过程中预留一定的安全系数,以确保建筑结构的安全性和稳定性。
2.严格控制材料质量:对于土木工程建筑结构设计中所使用的材料,需要进行严格的质量控制,确保其符合国家标准和规范要求,并且在施工过程中进行检验和验收,杜绝次品材料的使用。
3.科学确定结构设计参数:在结构设计中,需要根据建筑物的受力情况和使用要求,科学确定结构设计参数,确保结构的合理、高效和经济。
土木工程结构设计存在的问题及设计措施土木工程的结构设计中存在着一些问题,这些问题可能会影响到工程的建设质量和工程的安全性。
下面将列举一些常见的问题以及相应的解决措施。
1. 设计负荷不合理。
在土木工程的结构设计中,设计负荷的确定非常重要。
如果负荷没有考虑到实际使用情况和可能存在的突发情况,可能会导致结构承载能力不足。
设计师在确定设计负荷时应该综合考虑工程的实际使用情况、地理环境、自然灾害等因素,并合理确定相应的负荷标准。
2. 结构材料选择不当。
在结构设计中,材料的选择是决定工程质量的关键因素之一。
如果选择的材料质量不好或者与工程要求不匹配,可能会导致工程的强度、稳定性和耐久性不足。
在结构设计中,设计师应该根据工程的具体要求和使用环境来合理选择材料,并严格按照相关规范和标准进行材料的检验和验收。
3. 结构连接方式不合理。
在土木工程的结构设计中,结构之间的连接方式非常重要。
如果连接方式不合理或者连接件质量不好,可能会导致结构的稳定性和安全性问题。
在结构设计中,设计师应该合理选择连接方式,并确保连接件的质量可靠,同时在施工过程中要进行严格的检验和验收。
为了解决以上问题,可以采取以下设计措施:1. 加强设计负荷的研究和确定。
在结构设计中,设计师应该通过合理的试验和分析,确定合适的设计负荷,确保结构的安全性和稳定性。
2. 选择优质的结构材料。
在结构设计中,设计师应该选择具有良好性能的材料,确保结构的强度、稳定性和耐久性。
3. 采用合理的连接方式。
在结构设计中,设计师应该根据工程要求和实际情况选择合适的连接方式,并确保连接件的质量可靠。
4. 合理安排施工工艺。
在结构设计中,设计师应该充分考虑施工工艺的可行性,合理安排施工顺序和工艺流程,并在施工过程中进行严格的监督和管理。
土木工程专业毕业设计中常见问题的分析与总结1. 引言1.1 1. 背景介绍在土木工程专业毕业设计中,常见问题是设计难度较大、数据获取困难、技术细节不清晰、时间和资源管理问题、答辩准备不足等。
这些问题严重影响了学生在毕业设计中的进展,也给指导老师和评审委员会带来了挑战。
设计难度分析是土木工程专业毕业设计中普遍存在的问题之一。
毕业设计往往要求学生运用所学的理论知识和实践经验,针对具体工程问题进行设计和分析。
但是在实际操作中,学生可能会遇到设计难度较大的情况,需要面对复杂的工程情况和不同的设计要求。
数据获取困难也是一个普遍存在的问题。
在进行毕业设计时,学生需要收集大量的数据和资料来支撑自己的设计和分析。
有时候学生可能会面临数据获取困难的情况,例如数据来源不明确、数据稀缺或者数据不完整等问题。
这将导致设计的可靠性和准确性受到影响。
技术细节不清晰也是一个常见问题。
在土木工程专业的毕业设计中,技术细节通常涉及到工程结构、材料选取、设计计算等方面。
如果学生对技术细节不清晰,可能会导致设计方案的不完善或者出现错误,影响整个设计的质量。
土木工程专业毕业设计中的常见问题影响了学生的设计进展,给毕业设计工作带来了一定的挑战。
有必要对这些问题进行深入分析和总结,以寻找解决问题的有效途径。
1.22. 研究意义土木工程专业毕业设计是土木工程学生在大学阶段的重要学习任务之一,通过毕业设计的完成,学生可以将在课堂上所学到的理论知识与实际工程实践相结合,提高自己的实际操作能力和解决问题的能力。
研究意义在于通过完成毕业设计,学生可以更好地理解土木工程领域的相关知识和技术,提高自己的综合能力和实践能力。
毕业设计也是对学生整个大学阶段学习成果的检验和总结,是进一步提高学生综合素质和能力的一个重要途径。
对于土木工程专业的学生来说,毕业设计具有重要的意义和价值,可以帮助他们更好地应对未来工作中可能遇到的各种挑战和问题。
1.3 3. 研究目的研究目的是对土木工程专业毕业设计中常见问题进行深入分析和总结,旨在揭示问题的根源和解决方法,为学生和教师提供参考和指导。
土木工程结构设计存在的问题及设计措施1. 设计问题:结构刚度不足。
土木工程结构在承受荷载的过程中,需要具备足够的刚度来保持结构的稳定性。
由于土木工程结构的复杂性和荷载的变化性,设计中可能存在刚度不足的问题,导致结构受力不均,甚至出现倒塌的风险。
设计措施:在结构设计过程中,要充分考虑结构刚度的需求。
通过合理选择结构材料和截面形状,增加结构的抗弯刚度和抗剪刚度。
在设计梁、柱等主要承重构件时,进行力学计算和模拟分析,确保结构具备足够的刚度来承受设计荷载。
2. 设计问题:结构安全系数过低。
土木工程结构设计时,需要考虑结构的安全系数,即设计荷载与结构强度之间的比值。
安全系数过低可能导致结构失效的风险增加,威胁到人身安全和财产安全。
设计措施:在结构设计过程中,必须充分考虑荷载的可靠性和结构材料的强度特性。
结构的设计荷载应以保证结构安全稳定为前提,并根据工程实际情况合理选择结构材料的强度等级。
结构设计中应充分考虑不同荷载情况下的紧急情况和破坏模式,确保结构具备足够的安全储备,提高结构安全系数。
3. 设计问题:结构防水性能不佳。
土木工程结构在暴雨、洪水等恶劣气候条件下,需要具备良好的防水性能来保护结构的完整性。
由于设计中未充分考虑结构的防水要求,导致结构易受水分侵蚀,加速结构的老化和损坏。
设计措施:在结构设计过程中,要考虑结构的防水需求。
采用防水材料、防水薄层、防水隔离层等防水技术,提高结构的防水性能。
在设计过程中,还应充分考虑结构的排水系统,合理设置排水管道和排水通道,以及完善的防水措施,确保结构在恶劣气候条件下具备良好的防水能力。
土木工程结构设计中存在的问题包括结构刚度不足、安全系数过低、防水性能不佳以及抗震性能不足等。
针对这些问题,需要在设计过程中充分考虑结构的需求,合理选择材料和设计方案,并进行力学计算和模拟分析,确保结构具备足够的刚度、安全系数、防水性能和抗震能力,以保障土木工程的安全和可靠性。
土木工程结构设计存在的问题及设计措施土木工程结构设计是土木工程建造过程中的重要环节,其质量直接影响到工程的安全性和使用寿命。
在实践中常常会出现一些问题,影响到土木工程结构的设计效果。
本文将主要探讨土木工程结构设计存在的问题及相应的设计措施。
1. 缺乏详细的设计要求和规范土木工程结构设计需要遵循国家相关的设计规范和要求,然而在实践中,设计师常常对规范的理解存在误差,或者对于规范中的某些细节要求缺乏认识。
这就导致了设计中某些关键细节的忽略或者错误设计。
设计措施:设计人员需要对国家相关的设计规范有深入的了解和熟悉,特别是对于规范中的要求应该有严格的执行态度。
在设计过程中应该与相关专业人员进行充分的沟通和讨论,确保设计中的每个环节都符合规范要求。
2. 不合理的结构布置在土木工程结构设计中,结构布置的合理与否直接影响到结构的受力性能。
在实际设计中,由于某些因素的考虑不充分,导致结构布置不合理,从而影响到结构的安全性和使用寿命。
设计措施:在进行结构布置设计时,应该充分考虑到结构的受力性能、使用功能以及与其他单元之间的配合等因素。
通过合理的布置来减小结构的受力集中,提高结构的整体性能。
可以借助现代建筑信息模型技术,通过模拟分析和优化算法,来寻求最优的结构布置方案。
3. 忽略地质及环境因素土木工程结构设计需要结合地质和环境因素进行考虑,而在实践中,设计人员常常忽略这些因素的影响,或者对其作用的认识不够深入。
这就导致了结构设计中的一系列问题,比如地基与土壤的相互作用、地震等自然灾害的影响等。
设计措施:在进行土木工程结构设计时,设计人员应该首先对工程所处的地质环境进行详细的调研和分析,并对可能出现的自然灾害进行合理的预测。
在结构设计中要充分考虑地基与土壤的承载能力、地震力的影响等,通过合理的设计措施来增加结构的抗震能力和安全性。
设计措施:在进行结构材料选用时,设计人员应该综合考虑材料的强度、稳定性、耐久性、成本等因素,选择合适的材料。
土木工程建筑结构设计中的问题与策略土木工程建筑结构设计中可能存在的问题有很多,下面将重点介绍其中一些,并提出相应的解决策略。
1. 设计不合理问题:这是土木工程建筑结构设计中最为常见的问题之一。
常见的设计不合理问题包括梁、柱等结构尺寸不合理、布局不合理、支座设置不合理等。
为了解决这个问题,设计师需要熟悉相关设计规范和标准,结合工程实际情况进行科学合理的设计。
2. 结构不稳定问题:土木工程建筑结构在承受外力作用时,容易发生结构不稳定问题,如失稳、屈曲等。
为了解决这个问题,可以采用增加结构的抗侧刚度、增加支撑节点、加强结构连接等措施来提高结构的稳定性。
3. 细部连接问题:在土木工程建筑结构中,细部连接是一个非常重要的环节。
不合理的细部连接会导致结构存在裂缝、松动、开裂等问题,影响结构的稳定性和使用寿命。
对于细部连接问题,设计师应该根据结构类型和加载条件,选择合适的连接方式,并进行细节设计。
4. 结构承载能力不足问题:土木工程建筑结构的承载能力是一个重要的设计指标,如果结构承载能力不足,将会对结构的安全性产生很大的影响。
为了解决这个问题,设计师需要进行充分的计算和分析,确保结构能够满足承载要求,并在设计中采用合适的增强措施。
5. 设计与施工之间的不协调问题:土木工程建筑结构设计和施工往往是紧密关联的,但设计与施工之间存在不协调的问题。
这可能导致施工过程中出现一些无法解决的问题,甚至整个工程被迫停工。
为了解决这个问题,设计师和施工单位应该密切合作,加强沟通,及时调整设计方案以适应施工要求。
在解决这些问题的过程中,设计师还可以采取以下策略:1. 加强对设计规范和标准的研究和掌握,确保设计的合理性和科学性。
2. 积极参与国内外同行的交流与学习,从他人设计中汲取经验和教训。
3. 进行详细的结构分析和计算,确保结构的稳定性和承载能力。
4. 与施工单位保持良好的沟通,密切配合,及时解决设计和施工过程中的问题。
5. 不断总结和反思自己的设计经验,积累实践经验,提高自身的设计水平。
土木工程建筑结构设计中的问题与措施土木工程建筑结构设计是工程建设的重要组成部分,它直接关系到建筑的安全性、稳定性和经济性。
在土木工程建筑结构设计过程中,常常会面临到各种问题,如设计的合理性、施工的难度、成本的控制等。
对于这些问题,需要采取相应的措施来解决,以确保土木工程建筑结构设计的质量和安全性。
本文将针对土木工程建筑结构设计中存在的问题,提出相应的解决措施,并加以分析和讨论。
1. 结构设计的合理性不足在土木工程建筑结构设计中,有时会出现结构设计的合理性不足的情况。
设计中存在过度的局部承载、结构布局不合理等问题。
这些问题会导致结构的承载能力不足,进而影响到建筑的安全性和稳定性。
2. 施工难度大某些建筑结构设计方案在施工时可能存在难度较大的问题,例如施工空间狭小、结构节点复杂、构件制作困难等。
这些问题会增加施工的风险和成本,影响建筑工程的进度和质量。
3. 成本控制困难在土木工程建筑结构设计中,成本控制是一个重要的问题。
设计中存在结构使用材料的浪费、施工工艺的不合理等问题,会使建筑工程的成本增加,从而影响项目的经济性。
以上问题如果不及时加以解决,将会对土木工程建筑结构的质量和安全性产生不利的影响。
需要对这些问题采取相应的解决措施。
为了确保土木工程建筑结构设计的合理性,需要采用科学的设计方法和手段。
应充分了解建筑的使用功能和使用条件,根据建筑的功能需求和使用条件进行合理的结构设计。
应根据建筑的受力原理和力学分析方法来确定结构的布局和构件的尺寸。
还应利用现代化的计算机软件和技术,进行结构的模拟分析和优化设计。
这样可以确保结构的合理性和经济性。
针对土木工程建筑结构设计中施工难度大的问题,需要在设计阶段充分考虑施工的可行性和难易程度。
一方面,在设计过程中应采用适合的施工工艺和构件连接方式,以降低施工难度。
应在设计阶段进行结构的三维建模和虚拟施工模拟,以发现施工的难点和问题,并提前解决。
设计师和施工人员应密切合作,共同解决施工中的问题,确保施工的顺利进行。
土木工程专业毕业设计中的常见结构计算问题分析毕业设计中的常见结构计算问题分析1. 前言多层框架结构抗震设计完整的设计内容主要包括三方面:①根据建筑物的用途进行建筑方案设计和建筑施工图的绘制;②进行结构布置和结构计算(先手算后电算);③绘制结构施工图。
其中结构计算的内容较多,存在的问题也较多,特别是抗震设计中的问题较多。
从我校近五年(新规范实施以来)毕业设计情况来看,相当一部分同学对毕业设计重视程度不够,本该在近一个月多内完成的结构计算,有些同学十天就速成了,仔细一推敲就会发现计算中的错误点很多。
毕业答辩时老师主要就明显的错误和问题进行提问和讲解,许多错误的概念就在不知不觉中留在了学生的印象中。
结构设计中的常见错误点具有一定的规律性和普遍性,本文就这些问题进行简单分析。
2. 荷载及其效应计算中的常见问题分析2.1 活荷载的折算与折减设计中许多同学没有搞清楚活荷载折算和折减的根本原因,所以干脆就没有进行这个步骤,按照习惯了的“力学平衡法”进行了荷载及内力计算,使得设计与实际情况相差较大。
对于单向板肋梁楼盖中的连续梁板,往往忽略了次梁对板、主梁对次梁的约束采用铰支座确定其计算简图,当考虑楼面活荷载的最不利布置时,支座实际的转动将减小连续梁板的内力使得计算误差较大。
此时应考虑活荷载的折算,也即在保持总荷载不变的前提下,将部分活载折算为恒载进行内力计算,减小计算简图带来的误差。
这在考虑活荷载最不利布置进行楼板及次梁内力计算时一定要考虑,若按照活载满布方式求内力则不需考虑活载折算,只需将跨中弯矩扩大1.1~1.2倍进行调整(弹性法)。
在计算楼面梁和柱、基础时,考虑到楼面活荷载不可能以荷载规范给出的标准值同时满布在所有楼屋面上,需考虑活荷载的折减。
对于住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园等建筑,楼面梁的从属面积超过25m 2时,楼面梁的活荷载折减系数为0.9;设计柱及基础时依据《建筑结构荷载规范》中的表4.1.2进行折减(混凝土下册教材171页)。
在土木工程当中常见的结构计算问题【摘要】:本文从荷载及荷载效应组合的计算和构件的截面设计这两个方面,分析在结构计算中经常遇到的问题,以供大家学习参考之用。
【关键词】:土木工程混凝土结构钢结构荷载组合Abstract: From the load and the calculation of combination of action effects of this section and the component design two aspects, the paper analyzed the structure calculation frequently met in, for everybody study referenceKey Words: civil engineering concrete structure steel structure load combination随着经济和科技的不断发展,各种工程软件越来越被广泛的用到各种结构设计计算中,然而,根据笔者这几年的土木工程结构设计计算过程中遇到的问题,发现,仅仅会用软件来设计计算还远远不够,做为一个合格的设计工程师,还必须熟悉的掌握基本的设计理论和基础知识,只有这样才能做到软件为我所用,也只有这样才能保证设计出来的土木工程更能符合其受力要求,才能设计出经济、安全、适用、美观的土木建筑。
本文从荷载及荷载效应组合的计算和构件的截面设计这两个方面,简要分析在结构计算中经常遇到的问题,以供大家学习参考之用。
一、荷载及荷载效应组合的计算过程中常见的问题根据《建筑结构荷载规范》第4.1.2条规定,在计算楼面梁、墙、柱及基础的时候,《建筑结构荷载规范》中表4.1.1中的楼面活荷载标准值应按照不同的情况乘以折减系数,特别是在计算墙、柱及基础截面的时候应根据规范中表4.1.2对应实际情况采用不同的折减系数。
在PMCAD中,有一个对话框是需要在其中输入不同的折减系数的,很多人在设计计算的时候,都将折减系数填为1,根据表规范中4.1.2的规定,这无疑是很大的浪费,而且对于抗震设防区,由于在地震发生的情况下,地震荷载是根据楼层刚度来分配的,这样的话会使上部楼层人为的承担了不必要的地震荷载,若抗震构造措施处理不好的话,将对整个结构带来安全隐患,所以这种方法是不可取的。
土木工程结构设计中存在的问题及对策研究土木工程结构设计涉及到建筑、桥梁、道路、隧道等工程领域,是现代社会重要的基础设施。
在实际的土木工程结构设计过程中,仍然存在着一些问题,例如设计偏差、施工质量不达标等,这些问题严重影响了工程的安全和可靠性。
为了解决这些问题,需要深入研究存在的问题,并提出有效的对策。
一、存在的问题1.1设计偏差问题在土木工程结构设计中,设计人员可能存在设计偏差的问题。
设计偏差可能是由于设计人员的经验不足、计算方法不准确或者对工程环境的了解不充分而导致的。
设计偏差可能会导致工程结构不稳定,甚至造成工程事故。
1.2施工质量不达标问题土木工程结构设计完成后,需要进行施工。
在施工过程中可能存在施工质量不达标的问题,例如材料选用不当、施工工艺不合理等。
这些问题可能导致工程结构的性能不达标,影响工程的安全和可靠性。
1.3缺乏综合考虑在土木工程结构设计中,设计人员可能会在考虑某些参数时忽略了其他重要的因素。
注重了工程的经济性而忽视了工程的安全性,导致工程结构设计不够全面、不够合理。
二、对策研究2.1加强设计人员培训针对设计偏差问题,需要加强设计人员的培训,提高其专业知识和工程经验。
培训内容可以包括新技术、新材料的应用,以及工程实践经验的分享和学习,提高设计人员设计水平和综合能力,减少设计偏差出现的可能性。
2.2加强施工质量监管针对施工质量不达标问题,需要加强对施工的质量监管,建立健全的质量管理体系。
这包括严格的材料验收制度、施工工艺检验制度,建立综合质量检查机制,及时发现和解决施工质量问题,确保工程结构的安全和可靠性。
2.3综合考虑工程参数针对缺乏综合考虑的问题,设计人员在进行土木工程结构设计时应该从工程的全局出发,充分考虑工程的安全性、可靠性和经济性等因素,进行综合分析和综合考虑,确保设计方案全面、科学和合理。
也可以利用现代技术手段,如建模仿真等,对设计方案进行全面评估和分析,找出不足之处,从而进一步完善设计方案。
土木工程结构设计存在的问题及设计措施土木工程结构设计是建筑工程设计的重要组成部分,它直接关系到建筑物的安全性、稳定性和耐久性。
由于各种原因,土木工程结构设计在实际应用中存在一些问题,这些问题可能会给建筑物的安全性和稳定性带来威胁。
我们需要对这些问题进行深入分析,并采取相应的设计措施,以确保土木工程结构设计的质量和安全性。
本文将对土木工程结构设计存在的问题进行详细分析,并提出相应的设计措施。
1. 设计人员水平参差不齐当前我国土木工程结构设计行业的设计人员水平存在着参差不齐的现象。
一些设计人员在专业知识、设计经验和设计水平方面存在着一定的不足,导致其设计作品存在较大的安全隐患。
这些设计人员在进行结构设计时可能存在设计计算错误、结构配置不合理等问题,给土木工程结构的安全性带来了较大的隐患。
2. 设计规范过于滞后3. 设计过程中存在的误差土木工程结构设计是一个复杂的过程,设计过程中存在一定的误差是难以避免的。
一些设计人员在进行结构设计时可能存在设计计算错误、计算偏差等问题,使得设计结果存在一定的不确定性,影响了土木工程结构设计的质量。
4. 结构设计与施工的协同性欠佳土木工程结构设计与施工的协同性是保证土木工程结构设计成功的重要保障。
在实际应用中,土木工程结构设计与施工之间存在一定的协同性不足的问题。
一些设计作品在施工过程中可能出现结构配置不合理、构造安全问题等,给土木工程结构的安全性带来了较大的威胁。
二、土木工程结构设计的设计措施为解决土木工程结构设计人员水平参差不齐的问题,我们需要采取相应的设计措施,提高设计人员的水平。
一方面,我们需要加强对设计人员的培训和教育,提高其专业知识和设计水平;我们需要加强对设计人员的监督和考核,促使其提高设计水平,确保土木工程结构设计的质量。
为解决土木工程结构设计规范过于滞后的问题,我们需要及时更新设计规范,使其能够满足现代建筑设计的需要。
在更新设计规范时,我们需要充分考虑建筑设计技术的发展和设计实际的需要,确保设计规范与实际设计之间的一致性,提高土木工程结构设计的质量。
1、SATWE 生成数据提示WINSAT-P 错误。
答:模型中存在弧梁,且弧网格与直网格共用两端节点。
此时需要在弧梁上加节点,否则弧梁围成的房间荷载会丢失,导致错误。
2、PMCAD 楼梯各杆件都用斜杆建模,是否可以,计算后对楼梯周边杆件内力及配筋与按梁建有何区别?答:可以按照斜杆来输入梯板,梯梁等各部分。
由于其刚度与梁一致,所以对内力无影响。
但配筋时斜杆考虑拉弯和压弯,梁的配筋初始只给出拉弯。
这里主要考虑楼梯对结构整体的影响,楼梯自身的配筋可不参考整体计算结果,而另外单独计算。
3、www.51设计.com,QQ长期代做。
3、SATWE 结果文件WZQ.OUT 中给出的各层剪力Static Fx 是底部剪力法计算的吗?答:不是底部剪力法。
可不参考。
4、砌体结构,建模后无法生成楼板。
答:因为房间由圈梁围成,砌体中圈梁围成的房间不能生成楼板。
需要由砌体墙或洞口或混凝土梁围成的房间可以生成楼板。
5、基础CAD 桩承台有否考虑冲切验算,计算书中哪里查看?答:通过“自动生成”或“承台布置”的桩承台基础有考虑桩对承台的冲切及剪切计算,如不满足要求,程序自动加厚承台。
具体在点击“单个验算”弹出的计算书中查看。
6、对悬臂独立柱,程序如何取柱子的计算长度系数?答:对独立柱,按一层组装建模,程序按照计算长度系数为1.0 处理;按多个标准层层分段来组装建模独立柱,计算长度系数等于独立柱总高除以该层层高。
可根据实际情况人工修改构件计算长度系数。
7、.转换层刚度不满足规范要求,用加斜撑的方法可行吗?答:可以。
8、在PMCAD 中层间编辑,插入标准层后,经过SATWE 进行结构内力与配筋计算时出错?答:只提取建模数据文件“工程名.JWS”文件,放入新建文件夹中,重新定义SATWE 参数计算即可。
9、JCCAD 里的墙下条形基础,C15 毛石混凝土基础是不是选择毛石、片石基础?答:是。
10、在PMCAD 输入的吊车荷载,为什么在“平面荷载显示校核”里无法显示呢?答:吊车荷载是移动荷载,通过轨道和吊车梁传递给结构的最不利作用力,这些作用力加载到支撑吊车梁的柱上,在平面荷载校核里不会给出每个柱子的荷载显示。
土木工程结构设计中存在的问题及解决措施【土木工程结构设计中存在的问题及解决措施】近年来,土木工程结构设计在我国得到了迅猛的发展,然而在不断推进的过程中,也暴露出了一些存在的问题。
本文将对土木工程结构设计中存在的问题进行全面评估,并提出解决措施,以期为土木工程领域的发展贡献一份力量。
1. 主题概述土木工程结构设计是指对建筑物、桥梁、隧道等土木工程进行结构设计和计算,确保其安全、可靠和经济。
然而,在实际操作中,土木工程结构设计存在一系列的问题,包括但不限于设计缺陷、材料选择、施工工艺等方面。
本文将围绕这些问题展开深入探讨,并提出解决方案。
2. 问题分析2.1 设计缺陷在土木工程结构设计过程中,设计缺陷是一个普遍存在的问题。
有些设计师在设计过程中存在考虑不周全、参数估计不准确以及模型假设不合理等情况,容易导致结构设计上存在的漏洞和隐患,从而加大了工程施工和使用过程中的风险。
2.2 材料选择土木工程结构设计中,材料的选择直接影响了工程的质量和使用寿命。
然而在实际操作中,一些设计师在材料选择上存在着盲目跟风、不合理搭配等问题,导致了工程结构设计的不合理和浪费。
3. 解决措施3.1 提高设计人员的素质针对土木工程结构设计中存在的设计缺陷问题,首先应该从源头入手,提高设计人员的素质。
通过加强设计人员的专业技能培训,提高其设计水平和质量意识,从而降低设计缺陷的风险。
3.2 加强材料科研对于土木工程结构设计中的材料选择问题,应该加强材料科研,推广新型、高强度、环保型的材料,并与设计相结合,以确保工程结构设计的合理性和经济性。
4. 个人观点在我看来,土木工程结构设计中存在的问题需要全社会的重视和共同努力。
设计人员需要不断提升自身素质,加强与科研机构的合作,共同推动土木工程结构设计领域的发展,为我国的建筑事业做出更大的贡献。
总结与回顾通过对土木工程结构设计中存在的问题进行深入分析与解决措施的提出,我们不难看出,这些问题是复杂而多变的,需要我们不断进行探讨与改进。
毕业设计中的常见结构计算问题分析1. 前言多层框架结构抗震设计完整的设计内容主要包括三方面:①根据建筑物的用途进行建筑方案设计和建筑施工图的绘制;②进行结构布置和结构计算(先手算后电算);③绘制结构施工图。
其中结构计算的内容较多,存在的问题也较多,特别是抗震设计中的问题较多。
从我校近五年(新规范实施以来)毕业设计情况来看,相当一部分同学对毕业设计重视程度不够,本该在近一个月多内完成的结构计算,有些同学十天就速成了,仔细一推敲就会发现计算中的错误点很多。
毕业答辩时老师主要就明显的错误和问题进行提问和讲解,许多错误的概念就在不知不觉中留在了学生的印象中。
结构设计中的常见错误点具有一定的规律性和普遍性,本文就这些问题进行简单分析。
2. 荷载及其效应计算中的常见问题分析2.1 活荷载的折算与折减设计中许多同学没有搞清楚活荷载折算和折减的根本原因,所以干脆就没有进行这个步骤,按照习惯了的“力学平衡法”进行了荷载及内力计算,使得设计与实际情况相差较大。
对于单向板肋梁楼盖中的连续梁板,往往忽略了次梁对板、主梁对次梁的约束采用铰支座确定其计算简图,当考虑楼面活荷载的最不利布置时,支座实际的转动将减小连续梁板的内力使得计算误差较大。
此时应考虑活荷载的折算,也即在保持总荷载不变的前提下,将部分活载折算为恒载进行内力计算,减小计算简图带来的误差。
这在考虑活荷载最不利布置进行楼板及次梁内力计算时一定要考虑,若按照活载满布方式求内力则不需考虑活载折算,只需将跨中弯矩扩大1.1~1.2倍进行调整(弹性法)。
在计算楼面梁和柱、基础时,考虑到楼面活荷载不可能以荷载规范给出的标准值同时满布在所有楼屋面上,需考虑活荷载的折减。
对于住宅、宿舍、旅馆、办公楼、医院病房、托儿所、幼儿园等建筑,楼面梁的从属面积超过25m 2时,楼面梁的活荷载折减系数为0.9;设计柱及基础时依据《建筑结构荷载规范》中的表4.1.2进行折减(混凝土下册教材171页)。
对于教室、实验室、阅览室、会议室、医院门诊室等建筑,其楼面梁、柱和基础各自的从属面积超过50m 2时,折减系数均为0.9,需要注意的是对于柱和基础,其从属面积指的是计算截面以上的楼屋面从属面积之和。
对于楼面梁的活荷折减可以在荷载统计时计入,但对柱和基础的活荷折减可以在活载内力求完后进行统一调整。
2.2 地震作用计算时结构自振周期的计算毕业设计中许多同学采用了经验公式计算基本周期,用来进行地震作用计算,公式的表达多种多样,分不清正确与错误,混淆了基本概念。
经验公式多来自于不同的参考资料及例题,一些同学也不注意经验公式的适用范围,用得很混乱。
笔者只在《建筑结构荷载规范》附录E 中查到了经验公式,但主要适用于高耸结构和高层建筑的风荷载计算。
手算规则框架的地震作用时一般采用底部剪力法,底部总剪力等于结构基本自振周期对应的地震影响系数与等效重力荷载代表值的乘积。
在《高层建筑混凝土结构技术规程》中关于底部剪力法的规定中明确指出基本周期应按照顶点位移法计算(B.0.2条),并应考虑填充墙的影响。
即:T T T u u T )7.0~6.0(7.17.11==ψ。
具体计算参考抗震教材p58-64中的例题3-7、3-9。
按照两种不同的方法计算出的基本周期有差别,对应的地震影响系数和底部剪力也相差较大。
所以应明确概念,严格按照规范的规定采用顶点位移法进行计算。
2.3 屋面活载不应计入重力荷载代表值在进行竖向荷载统计时,考虑到屋面活荷与雪荷载标准值同时出现的概率极小,《建筑结构荷载规范》4.3.1条规定:屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合,所以二者中只取较大值进行计算。
但在进行重力荷载代表值统计时,《建筑抗震设计规范》中5.3.1条规定:屋面活荷载不计入,雪荷载以组合值计入。
统计竖向荷载及计算水平地震作用时对屋面活荷载的处理方法不同应区别对待。
在进行内力组合时,非抗震组合中的活载内力应是根据取屋面活载与雪荷载较大值计算出的,而抗震组合中的活载内力应是取屋面雪荷载计算出的,当屋面活载大于雪载时两种情况的活载内力应不同,虽然数值上差别不大,但概念上应分清楚。
2.4 每榀框架上的层间剪力计算毕业设计一般要求学生只选取一榀框架进行手算,有些同学的平面布置图竟然只画出这一榀框架,更多的同学只针对一榀框架进行重力荷载代表值的统计,从而求出地震作用和层间剪力,用于内力计算。
这样简化计算其实概念上非常不明确,是将结构问题简化成了力学问题。
笔者强调这里应该按照结构单元进行每层的重力荷载代表值统计,计算结构单元的自振周期、结构单元上作用的地震作用和层间剪力,然后根据侧移刚度的比例将层间剪力分配到所选的框架上再计算内力。
这样概念明确,学生以后再遇到类似问题就会正确处理。
2.5梁弯矩调幅中跨中弯矩的处理在计算竖向荷载作用下的框架内力时,需要考虑梁端负弯矩调幅,但许多同学没有相应调整或验算跨中弯矩。
由于钢筋混凝土材料的弹塑性性质,使得超静定结构的部分破坏截面能够形成“塑性铰”,使得构件发生内力重分布,从而提高结构的极限承载能力。
在进行框架梁设计时,可以主动考虑塑性内力重分布,对梁端负弯矩进行适当调幅,达到调整配筋分布、节约材料、方便施工的目的。
当降低梁端负弯矩后,塑性内力重分布就会提前出现,梁的最终承载能力主要取决于跨中截面的弹性承载能力,所以跨中弯矩需要按照平衡条件相应增大,才能保证框架梁的总体承载能力不变。
高规的5.2.3条对调幅法作了具体规定,还要求“跨中截面正弯矩设计值不应小于竖向荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩设计值的50%”。
需要注意的一种特殊情况:对考虑活荷载最不利组合求出的活载弯矩进行调幅时,由于跨中最大正弯矩与支座最大负弯矩不一定是同一组内力产生的,所以以调幅后的支座弯矩为基础按照平衡条件求出的跨中弯矩就极有可能小于原来的跨中最大弯矩,此时就不需要再增大跨中弯矩了,但每个跨中截面均需验算是否满足上述条件,否则采用平衡计算求出的跨中弯矩。
对于受均布荷载的框架梁,调幅后的跨中弯矩应满足以下两个条件:① 2/)(8/''20右左中M M ql M +-≥;② 1620ql M ≥中2.6 内力组合中的“有利”问题构件截面内力组合中出错最多的是某种荷载效应对组合目标内力来说是“有利”的但仍然按照“不利”时的分项系数计算,特别是以“轴力最小”为目标进行柱截面内力组合时最容易出错。
《建筑结构可靠度设计统一标准》中7.0.4条规定当荷载效应对结构构件承载力“有利”时,永久荷载的分项系数取1.0,可变荷载的分项系数取为0,也就是不考虑。
在进行内力组合时,必须进行组合目标内力与竖向荷内力之间的符号关系判别(水平荷内力左右均考虑,选取不利值即可),若二者符号一致,此竖向内力应对结构不利,若二者符号相反,则此竖向内力应对结构“有利”,再区分此竖向内力是由永久荷还是可变荷引起的,正确选取分项系数进行内力组合。
3.结构截面设计中的常见问题分析3.1场地类别对抗震等级的影响抗震等级对于框架截面设计的影响很大。
一般情况下根据房屋高度和设防烈度从抗震规范中直接查出抗震等级就行(抗震教材p132),但对于“场地类别为I 类时,除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低”。
所以当采用I 类场地时,抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,而在毕业设计中许多师生忽略了设计任务书中场地类别的重要性,设计中忽略了场地类别对抗震等级的影响,值得注意。
3.2抗震承载能力与非抗震时的不同部分同学在进行梁柱截面设计时没有考虑地震作用的影响,直接取两组(抗震组合与非抗震组合)内力组合结果相同项目中绝对值最大者为最“不利”进行截面设计,甚至采用非抗震的承载力计算公式。
短暂的地震作用下结构的承载能力设计值与非抗震时荷载长期作用下的承载能力设计值的可靠度要求是不一样的,故而抗震计算时需要对非抗震的承载力计算值除以抗震承载能力调整系数RE γ。
构件的延性越好,RE γ的取值越低,抗震承载能力提高就越多。
一般情况下需要考虑“非抗震组合”和“抗震组合”两种情况,由于抗震与非抗震承载能力的计算方法不同,所以不能简单的将两种内力组合的结果进行绝对值的比较来取舍。
对于正截面设计内力,可以将抗震组合内力乘以RE γ后与非抗震组合内力进行比较和取舍。
而对于梁柱端的抗剪承载力就得两种情况分别计算取配筋较大者进行截面设计,因为此时抗震承载力计算中考虑混凝土在反复荷载作用下抗剪承载力会下降,取为c V 6.0进行计算,并且将柱轴力对抗剪承载能力的贡献也折减0.6倍考虑,具体计算公式见《混凝土结构设计规范》中的11.3.4条、11.4.9条、11.4.10条。
3.3框架柱的计算长度确定框架结构计算简图时取框架柱的长度为结构的层高,许多同学就以为框架柱的计算长度就等于计算简图中的柱高度(梁柱节点简化为刚接),从而在截面设计中误取H l =0进行计算。
实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于刚接与铰接之间的,更接近于刚接。
所以《混凝土结构设计规范》7.3.11条规定了各种柱的计算长度,对于现浇框架的底层柱取H l 0.10=,其余各层柱取H l 25.10=。
框架柱一般都是偏压构件,其δ-p 效应会随柱长细比的增大而加剧,柱承载力降低。
所以取小了柱计算长度相当于较低的考虑了柱长细比的影响,使得设计出的柱截面承载能力不足。
4.结语毕业设计的实施过程,实际上就是一个结构概念的辨析过程,一定要注意力学方法在结构计算中应用的近似性及结构设计规范对这种“近似”带来的误差的调整方法,学会分析结构问题,尽快的熟悉规范,培养良好的工程习惯。