混凝土结构设计与施工图教学课件作者王海军第1章：混凝土结构设计概述课件.pptVIP

混凝土结构设计 第1章 概述 * Copyright?沈阳工业大学工程结构研究所 * 沈阳工业大学多媒体辅助教学课程混凝土结构设计与施工图Design for Concrete Structure 第1章 混凝土结构设计概述Introduction 本章目录 1.1 结构类型和体系 1.2 结构设计的内容和要求 1.3 结构的选型与布置原则 1.4混凝土结构的设计原则 1.5混凝土结构的分析方法 1.6结构分析软件介绍 本章重点 1、了解结构的概念、类型和体系。 2、熟悉结构设计的内容、要求与原则。 3、掌握结构计算简图的概念及简化方法。 3、熟悉混凝土结构的分析方法。 §1.1 结构的类型和体系 结 构：承担着建筑物在施工和使用过程中可能出现的各种环境作用 广义上指房屋建筑和土木工程的建筑物、 构 筑物及其相关组成部分的实体。 狭义上指各种工程实体的承重骨架。 混凝土结构：以混凝土为主要材料制作而成的结构。 结构由构件组合而成，如： 排架结构 框架结构 ` 剪力墙结构 框架－筒体结构 筒体结构 混合结构 薄壳结构 张 拉 式 膜 结 构 RC框架结构＋开孔索穹顶 钢筋混凝土支承结构 “鸟巢”结构 完整框架 结构主框架 水平承重结构：如楼盖和屋盖。 竖向承重结构：如框架、排架、刚架、剪力墙、筒体。 底部承重结构：如地基和基础。 结构的分类 注意：钢筋的作用主要是抗拉和抗剪。 三类承重结构的荷载传递关系： 竖向承重结构 底部承重结构 水平承重结构 框架结构荷载传递图 框架结构的组成 1、工程设计的阶段 工程建设包括勘察、设计和施工3个环节； 工程设计分为方案设计、初步设计和施工图设计3个阶段； §1.2 结构设计的内容和要求 2、结构设计的内容 内容有：结构方案、结构布置、荷载组合与结构分析、结构计算、构件及其连接构造的设计、施工图绘制； (1) 结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径。 (2) 作用及作用效应分析； (3) 结构的极限状态设计 (4) 结构及构件的构造、连接措施； (5) 耐久性及施工的要求； (6) 满足特殊要求结构的专门性能设计。 (7) 施工图绘制 结构的选型原则 满足使用要求； 受力性能好； 施工简便 ； 经济合理。 结构的选型和布置原则 结构的布置原则 尽可能地简单、规则、均匀、对称； 传力明确； 受力可靠，整体性能好； 经济合理。 规则的结构 平面布置 不规则的结构 平面布置 规则的结构竖向布置 不规则的结构竖向布置 3、结构设计的要求 总体要求是符合规范，满足结构的功能要求，经济合理，施工方便。 （1）结构体系、结构布置、荷载、强度、刚度、构造、计算及施工图绘制等各项工作，应遵照有关规范、标准和规程进行。 （2）结构的功能要求是指结构或构件在规定的设计使用年限内，在正常维护条件下，应能保持其使用功能，而不需要进行大修加固。包括安全性、适用性和耐久性。 （3）结构设计时要照顾到施工方便，如混凝土强度等级种类不要太多，在一个构件内配筋的直径及根数不要有太多种，要考虑到施工人员素质、材料及施工质量等，不要太理想化以致施工结果与设计的理论条件差距过大。 1、极限状态设计原则 结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类； 2、防连续倒塌设计原则 要求：①采取减小偶然作用效应的措施；②采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施；③在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布置备用的传力途径；④增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能；⑤配置贯通水平、竖向构件的钢筋，并于周边构件可靠地锚固；⑥设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。 设计方法：①局部加强法；②拉结构件法；③拆除构件法 §1.3 混凝土结构的设计原则 3、既有结构的设计原则 在下列六种情况下，需要对既有结构进行评定、验算或重新设计。 ①达到设计年限后延长继续使用的年限；②为消除安全隐患而进行的设计校核；③结构改变用途和使用环境而进行的复核性设计；④对既有结构进行改建；⑤扩建既有的建筑结构；⑥结构事故或灾后受损结构的修复加固等 基本原则： 遵守国家现行标准、规范和规程； 根据需要对结构的整体或局部进行施工制作及使用等各阶段的计算； 计算简图要尽可能符合结构的实际工作状况； 结构分析要满足力的平衡条件、变形协调条件、节点和边界约束条件和材料本构关系； 选择合适的分析方法； 采用计算机计算时，必须对程序进行验证。 §1.4 混凝土结构的分析方法 混凝土结构设计 第1章 概述 * Copy