结构设计之—安全原则

结构设计主要讨论各种工程结构的基本构件受力性能、计算方法和构造设计原理,它是各种建筑物和构造物设计的基础。各类建筑物中,如公路及城市道路工程中的构造物,作为单项工程实体,它所要担负的责任就是必须由它的承重骨架来承受各种荷载的作用。一般把构造物的承重骨架组成部分统称为结构。例如,桥的桥跨、墩(台)及基础组成了桥的承重体系,它们就被称为结构。

结构设计的目的是使建筑物安全和能够适应使用的要求,在规定的时间内能够在具有足够可靠性的前提下,完成全部功能的要求。结构的功能是由其使用要求决定的,具体要求有如下几个方面

1、结构应能承爱使用条件下具有良好的工作性能,如:不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。

2、在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆炸)发生时和发生后,结构能保持整体稳定性,不发生倒塌。

3、结构在正常使用条件下具有良好的工作性能,如:不发生影响正常使用的过大变形或局部损坏。

4、结构在正常使用和正常维护的条件下,在规定的时间内,具有足够的耐久性,如:不发生由于保护层碳化或裂缝宽度开展过大,导致钢筋的锈蚀。

上述要求中,第1、2条通常是指结构的强度和稳定性,关系到人身安全,称为结构的安全性;第3条指结构的适用性;而第4条指结构的耐久性。故结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。可靠性的数量描述一般用可靠度,安全性的数量描述则用安全度。

结构在使用期间的工作情况,称为结构的工作状态。

结构能够满足各项功能要求而良好的工作,称为结构的“安全可靠”。反之则称结构为“失效”。结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用“极限状态”来衡量。

当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状状。

构造物的结构都是由若干基本构件连接而成的。这些构件的形式虽然多种多样,但按其主要受力特点可分为受弯构件(梁和板)、受压构件、受拉构件、受扭构件等典型的基本构件。

结构设计逻辑还要遵循结构设计的主要要求是结构安全可靠,所以,我们在结构设计中要保证这样的要求和遵循这个原则。在实际工程中,结构及基本构件都是由建筑材料制作成的。根据所使用的建筑材料种类,作为总称,常用的结构一般可分为:

1.混凝土结构 以混凝土为主的结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

2.钢结构造 以钢格为主制作的结构。

3.砌体结构 以砌体为主制作的结构,它包括砖结构、石结构和混凝土砌块结构。

4.木结构 以木材为主制作的结构。

结构设计的好坏直接影响建筑物的使用和建筑业的发展,同时,还会影响到使用者的安全。而结构设计要应遵循适用、经济、安全和美观的原则,它涉及到方案比较、材料选择、构件选型及合理布置等多方面,是一个多因素的综合性问体。对于构计设计,不仅仅是构件强度和变形的计算,同一构件在给定的材料和同样的荷载作用下,即使截面型式相同,设计结果的截面的尺寸和截面的布置也不是唯一的。设计结果是否满足要求主要看是否符合设计规范要济南,并且满足经济性和施工可行性等。最终保证构的安全可用。

基于这样的要求,我们就不能不去考虑一下有关结构设计的要求及其基本原则之一---安全原则。如何才能保证在设计中使结构更加安全,更加可靠,下面是设计中我们要遵循的原则:

一、刚柔相济的原则

合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损,最后合部毁坏,而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用,甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度又才算是合适呢?这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的也只是一些控制的指标,但无法提供“放之四海皆准”的精确答案。如何把握结构“刚”和“柔”的尺度?最后,专家们达成以下准确言传的共识:刚柔相济乃是设计者的追求。

二、结构构造原则

结构体系靠力学计算保证构件的承载力,又靠构造措施将构件连接在一起,形成结构体系,合理的构造保证构件传力明确,保证在力的作用下能量的吸收及能量的耗散,避免因部分构件破坏而使结构体系丧失承载能力及抗震能力,保证在设计使用年期限内耐久性。安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险,也是无法实现的。多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。也许我们会自信计算的正确性,但更要牢记绝对安全的防备构件是不存在的,还是应该多多考虑:当第一道防线跨了,第二道防线能顶住吗?或者能顶住多少?还有没有第三、第四道防线?

三、抓大放小原则

“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等是建筑结构设计中非常得要的概念。有人问:为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢?为什么所有构件都很强的结构体系反而不好,甚至会有安全隐患呢?这里面首先包含着一个简单的道理:绝对安全的结构是没有的。简单的说,虽然整个结构体系是由各种构件协调组成一体,但各个构件担任的角色又不尽相同,按照其重要性也就有轻得之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保信最重要的构件免遭摧者至少是最后才遭摧,这时候牺牲在所难免,谁牺牲呢?明智之举是要让闪要构件先去承担灾难。而如果让构件平均受力,损失则会更大。在建筑结构中,柱倒了,梁会跟着倒;而梁倒了,柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱子是最后失效,我们故意把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的损失。而反之,如果梁柱等同看待,企***让它们都“坚不可摧”,则可能会造成梁柱同时破坏,后果会更糟糕,损失也会是更大。所以关键时刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小,来尽可能使损失降到最小。

四、关节协调通畅原则

在结构体系中,所谓关节,是指变化相聚之处,或变化出现的地方。不同类型的构件相处,同一构件截面的改变之处,是关节。广义上,诸如结构错层之处,力量改变之处等是关节。关节无处不在,因为结构体系是变化的统一。外力突然袭来时,对于单一的构件,因为力量的传递相对简明,因而容易控制。而对于复杂的结构体系,关节的复录像机性难于预测和控制,即使从理论上保证了每个组成构件的强度和刚度,但因关节的普遍存在,力量的传递往往不能畅通而出现集中甚至中断,破坏由此而生。所以我们在设计和施工,尽最大可能保证各关节间协调、顺畅、受力均匀,从而有效保证结构的稳定性和强度,消除症结和隐患。所以,理想的结构体系当然是浑然一体的-也就是说没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。

五、做好抗震设计

地震的随机性很大,建筑物遇到地震时所产生的地震作用难以判断,目前规范所提供的地震抗震的计算方法是理论的方法,而有关参数则是在有限统计资料的基础上,通过概率分析得出的,据之作出的计算结果,仅能是理论上的和近似的,不能认为它更真实的反映建筑物在地震时所受到的作用和它的真正工作能力;而另一方面,通过过去比较大量的震害调查研究,已从宏观上总结出各种形式的结构和构造,哪些是对抗震有利的,哪些是不利的,从而制定了一些抗震设计的原则,它反映了客规规律,遵循这些原则就能使建筑物在原则上具有比较可靠的抗震性能。

结束语

结构设计是个系统的,全面的工作,设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程珠含义,并密切配合其它专业来进行设计,把握结构设计中的相关原则,从而为我们能设计出安全、可靠的建筑物打下一个良好的基础,最终能保证结构的安全。

结构设计之—安全原则

转载请注明出处学文网 » 结构设计之—安全原则

学习

幸福的生日作文500字

阅读(17)

本文为您介绍幸福的生日作文500字,内容包括我的微幸福生日作文500字,幸福的生日作文305字。幸福的生日鸿雁外语四年级金美子每个人都有自己的生日,有的是在万物复苏的春天,有的是在热情似火的夏日,有的是在雪花纷飞的冬季,而我的生日是在果

学习

猎鹰和骆驼赛

阅读(21)

科威特人的衣食起居因为石油经济的发展得到了极大改善,但尽管如此,千百年来形成的一些传统习俗在现代文明的冲击下不但没有消失,反而在今天更加“发扬光大”。让我们去感受一番他们对猎鹰和赛骆驼的挚爱吧。雄鹰善于识别自然风云变幻,并独具

学习

动物悟语作文600字

阅读(15)

本文为您介绍动物悟语作文600字,内容包括动物情怀作文600字,因动物而感悟出的情感作文600字。变色龙:永远没有本色,但永远是流行色。长颈鹿:谁说只会攀高结贵?为了生存,有时也要低头喝水。黄鼠狼:拜年的,可不一定全是善心。竹节虫:伪装得再像,一

学习

吴为山:从逆境中奋起的雕塑诗人

阅读(19)

坎坷的从艺之路1962年1月吴为山出生于东台水乡时堰镇的一个书香世家。从小,吴为山就对绘画有非常高的天赋,而且特别喜欢读家中收藏的各种古书。夏天的傍晚,他喜欢独自一人坐在小河边看水、画水。因父母要供兄妹七人读书,生活很困难。为了挣

学习

基于预期理论的参照依赖

阅读(23)

摘要参照依赖是指个体基于某一参照点对得失价值进行判断:参照点之上,个体感受为收益,反之即为损失。参照依赖现象广泛存在于生活中的各种领域。当前,对参照依赖心理机制的解释主要有预期理论、后悔理论和三阶段参照点理论。参照依赖的影响因

学习

和谐之美,美在友善

阅读(22)

本文为您介绍和谐之美,美在友善,内容包括人与自然和谐友善原版,团结友善文明和谐全句。【考场佳作2】万物各得其和以生,各得其养以成。――荀子加拿大。野兔经常到居民的家门口观光,却不怕人们接近;野鸭大摇大摆地横穿马路,汽车都要停下来让

学习

垂云足迹作文600字

阅读(14)

今天上午9时,我们乘坐着大客车来到了我盼望已久的目的地——垂云通天河。进入了景区,我拾级而上。一块大石正欢迎着我们的到来,大石上刻着四个大字:“垂云古迹”。行走的途中,我的心里充满了喜悦,好像灌了蜜一样的甜。啊!真想早点儿去看看同学

学习

创设情境培养学习数学的兴趣

阅读(24)

动机,是激励人们去行动以达到一定目的内在因素。学习的最佳动力乃是对所学材料的兴趣。多少年来,“书山有路勤为径,学海无涯苦作舟”已成为青少年学习的“座右铭”。面对“勤”、“苦”二字,有志者向“书山”攀登,无志者“学海”兴叹。如果把

学习

定制公交的运作机制

阅读(15)

本文为您介绍定制公交的运作机制,内容包括定制公交审批流程,定制公交的优缺点。《内蒙古公路与运输》2014年第二期1定制公交的运作程序1.1设计线路开通定制公交需求调查平台,调查平台可以是网络调查、电话调查等多种形式。首先在平台上接

学习

似梦人间 铜钹山

阅读(19)

1、铜钹山传奇总有这样的时刻,梦想找到个地方:清秀的山水间鸟雀欢歌,落满松针枯叶的山路两旁,野草张扬地铺展,山洞明净,幽兰吐香,还有竹林,野果,游鱼和蹦跳的小兔,松鼠……古朴的村落,木屋楼板吱嘎作响,老式农具斜倚于幽静的墙角,溢满树脂香味的柴棚

学习

国家海洋公园的概念、特征及建设意义

阅读(24)

本文为您介绍国家海洋公园的概念、特征及建设意义,内容包括我国海洋主题公园发展前景,海洋公园的现状和发展。基于国内外相关文献资料的梳理与回顾,对国家公园与国家海洋公园的概念、特征及内涵等进行了比较与归纳,在此基础之上进一步提出

学习

塑造服务上帝的绅士与淑女

阅读(13)

导读:世界酒店服务业,从曾经的一叶扁舟、孤帆远影,到百舸争流、千帆竞渡;从当代的合纵连横、群雄逐鹿,到巨头林立、市场细分;立足的根本是服务——以绅士与淑女的气质、以顾客为上帝的理念;独傲的凭借是人才——以高瞻远瞩的谋略、以睿智灵活的

学习

潜水员的心理健康调适和应对研究

阅读(27)

【摘要】潜水是一种安全系数小、风险较大的活动。在科学技术迅猛发展的今天,潜水装具和设备的性能日趋成熟,医学保障措施日趋完善,而心理因素业已成为各类潜水事故的主要原因之一。潜水员是一个特殊的群体,作为国家专业特殊工种之一,担负着执

学习

从宪法司法化谈公民权利保护

阅读(23)

一、宪法文本及精神对公民基本权利保护的现状通过宪法文本,可以发现大量的适用公民个人权利的条款。这些条款使公民个人权利保护提供了文本依据。首先,宪法虽然没有明文规定对人格尊严权的保护(第38条),不过在民法通则以及最高法院司法解释

学习

媒体的新闻原则和公共原则

阅读(17)

本文为您介绍媒体的新闻原则和公共原则,内容包括新闻媒体选择的原则,中国新闻媒体的准则。造成社会信任缺失的原因是多种多样的。但是,就信任焦虑造成的“助人恐惧症”而言,媒体是负有责任的。现代社会立体化的媒体具有信息积聚功能和放大

学习

网络服务商“避风港”原则的适用

阅读(28)

本文为您介绍网络服务商“避风港”原则的适用,内容包括网络服务商的避风港原则,网络服务提供商适用原则。云存储技术快速发展的时代,网盘、云盘等侵权案件也日益增多。其中“避风港”原则作为网络服务商的免责条款,为均衡权利人和网络服务

学习

钢结构设计中的常见问题分析与对策

阅读(19)

【摘要】本文是作者近几年的工作经验总结的,主要的论述了钢结构设计中常出现的问题,并且提出了一些参考和建议。【关键词】钢结构;设计;问题分析1.设计注意事项1.1基本材料的选用钢结构工程中采用的钢材种类有开平板(卷板)、中板、型钢等。开

学习

浅析大跨度建筑钢结构设计

阅读(32)

伴随着整个社会的不断进步,人们开始对房屋钢结构设计注重起来,钢结构设计对生活有着十分关键性的作用。文章针对大跨度建筑钢结构设计相关问题进行浅析,望能够对同行业有一定的参考性价值。关键词:建筑钢结构;大跨度建筑;建筑结构;结构设计A

学习

事业单位员工岗位配置原则以及策略思考

阅读(393)

随着时代的不断发展,事业单位既有的员工岗位配置模式逐渐暴露出了一系列的问题,严重影响到了事业单位的健康发展。针对事业单位内外环境变化给员工岗位配置提出的更高要求,如何进行这一工作的优化调整,成为了事业单位管理者不能够回避的课题

学习

劳动领域中性别平等法律原则

阅读(23)

禁止劳动领域的性别歧视现象,需要立法明确歧视的概念、范畴与类型等基本问题。我国正在就起草制定《反就业歧视法》进行讨论,作为公约缔约国,相关禁止歧视公约无疑是我国国内立法时可参照的最佳模板;欧洲法院(ECJ)的有益经验具有借鉴意义。关

学习

抗菌药物的分类及合理应用原则

阅读(27)

本文为您介绍抗菌药物的分类及合理应用原则,内容包括抗菌药物的分类及其代表药物表格,详述抗菌药物临床应用的基本原则。随着现代医学的发展,抗菌药物也开始越来越广泛地被人们应用,抗菌药物通常来说是具有杀菌或者是抑制细菌活性的一类药

学习

高层剪力墙结构设计要点分析

阅读(25)

本文主要从笔者自身多年建筑设计工作经验出发,并结合案例,简要概述高层建筑结构设计以及剪力墙结构的一些特点,并在此基础上对设计过程中遇到的问题以及相关注意事项进行详细分析。同时,结合案例分析,找出剪力墙结构布设以及连梁设计过程中存