時間:2023-03-17 18:11:14
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇結構設計論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
1.2上部結構設計1)結構分段。整個建筑我們采用上分而下不分的原則,在辦公樓A座、B座、C座及通道1,2,3在±0.000地面以下連為一體,在±0.000地面以上各相鄰單體之間設置防震縫,使得將整個看似復雜的連體高層建筑的計算將劃分為在±0.000嵌固的6個獨立的計算單元進行計算,避免了因樓座之間高位連接所形成的超限問題。我們對整個結構進行了包絡設計,即采用整體多塔分析與各單體的獨立計算。施工期間,在樓座與地下車庫之間設置用于沉降的后澆帶,沉降后澆帶在結構主體完成后澆筑。C座因為長度119.6m,屬于超長結構,我們在設計時考慮了一定的溫度應力,在框架梁柱外側及屋面板面均設置一定數量的溫度筋,抵御溫度應力,且C座辦公樓在長度1/3位置設置用于溫度后澆帶,溫度后澆帶在地下室結構完成后60d澆筑。2)結構體系。本工程辦公樓A座、B座及C座均采用鋼筋混凝土框架—抗震墻的結構形式;通道1,2,3采用鋼骨混凝土柱、鋼骨混凝土剪力墻、鋼梁的框架—抗震墻結構形式;其中西側通道2、東側通道3跨度為20.9m,北側通道1為29.8m~37.3m。樓面、屋面采用鋼梁+鋼筋混凝土板的組合樓面體系。地下室采用鋼筋混凝土框架的結構形式。3)建筑物抗震等級。上部:辦公樓A,B,C座,抗震墻抗震等級為一級,框架等級為二級;通道1,2,3抗震墻抗震等級為一級,框架等級為二級(按鋼結構考慮)。地下部分:辦公樓A,B,C座及通道1,2,3地下一層抗震墻抗震等級為一級,框架等級為二級;地下2層(含夾層)抗震墻抗震等級為二級,框架等級為三級。地下車庫抗震等級為三級。與主樓連接的相關范圍內其抗震等級同主樓的相應部位的抗震等級。對于地庫與主樓連接處的錯層部位,我們采取了提高一級抗震等級的構造措施進行包絡設計,滿足了規范要求。
2結構分析及結果
1)本工程設計計算所采用的計算程序。采用《多層及高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件—SATWE》(2012年6月)進行結構整體分析。2)主要計算結構如下。辦公樓A,B座計算結果見表1,表2。
鋼結構建筑體系的主體結構體現在一般分為鋼框架結構體系、鋼框架核心筒結構體系、鋼框架-支撐結構體系、鋼框架-剪力墻結構體系、交錯桁架結構體系和輕鋼結構住宅體系。
1.2鋼結構住宅的主要特點
一般情況下,在梁高相同的條件下,鋼結構的開間要比混凝土結構的開間大50%左右,所以鋼結構體系的建筑布置可以更加靈活,為住宅空間的搭配提供了很大的自由度。這種大自由度與高建材強度的結合基本就是鋼結構住宅的最大優勢。通過該比較可以看出,雖然鋼結構在具體應用中造價成本較高,但是造價比和建筑重量等因素都遠遠超出單純的混凝土結構。在經過詳細的論證之后,鋼結構的應用被通過,以下是該小區的鋼結構住宅的最終設計方案。
1.3鋼結構住宅在河北省具體可行性
目前,河北省的建筑行業發展還比較粗放,要達到節能減排、保護環境的要求,就必須進行住宅的統一產業化,鋼結構住宅所需鋼材一般都是產業化生產,符合建筑業產業集群和保護環境節能減排的要求,能成為住宅產業化發展的有力推動技術。鋼結構住宅的另一個優勢是施工工期較短和施工所需人員少,有效地節約了勞動成本和勞動力,為經濟發展轉型做出了較大貢獻。
2鋼結構住宅設計中遇到的具體問題以及解決策略
2.1鋼結構住宅的設計規范
根據2001年原國家建設部印發的《鋼結構住宅產業化技術導則》,鋼結構住宅在初期設計的過程中,應該遵守以下規范。1)總體設計方面:鋼結構住宅建筑應該滿足標準化、定型化、多樣化和通用化的原則,在鋼結構住宅的各部分設計中應該嚴格做到模數協調,在總體設計方面追求鋼結構建筑的建筑、結構、水電暖氣綜合設計的原則。2)平面設計方面:應該充分體現鋼結構設計的系列化原則,充分適應鋼結構構件的標準化設計和標準化應用,要做到標準化與多樣化組合的結合,實現多樣模塊化以應對多種建筑情況,考慮梁、柱、樓板等實際情況進行鋼結構設計中的模塊化設計,充分適應鋼結構住宅個性化、多樣化和可操作性的需要。3)豎向設計方面:樓板構造的選型應該充分考慮到受力、隔音和管線布置等要素來合理確定層高,在管線鋪設方面應該盡量使用空閑的空間來集中鋪設管線,易于管線的維修管理等。4)圍護結構方面:圍護結構應該對抗震性能和連結性有較高的要求,圍護結構的墻體應該采用輕質且高強的墻體,確保隔熱、保溫、隔音、防水、防火和防裂等各方面的綜合性能,對墻面涂料也要有較高的要求。
2.2鋼結構節點的設計
一般情況下,鉸接點的形式較為簡易,施工也較為方便,但是它會使梁跨中彎矩加大,從而增加建筑的鋼材用量,剛性節點形式復雜,但是對鋼材的利用有所節約,與之相比,半剛性節點由于其復雜的受力特性,應用較為罕見。根據實際情況調查,在選用鋼結構進行住宅建筑的企業中,半剛性節點的應用率僅為10%,說明它的技術還需要進一步提升。
2.3鋼結構建筑墻體材料的選用
鋼結構的特點是輕便、靈活,所以在墻體材料的選擇方面,要符合其特點,不適合采用黏土磚等質量較大的材料,而應該采用空心混凝土砌塊、加氣混凝土和壓型鋼板與輕質保溫材料組成的符合墻體或者CS板、OSB板等。這些輕質材料的防水和放滲透能力都比較好,保溫效果也很好,施工較為簡便,作為建筑墻體的強度也足夠。在墻體設計的過程中,要注重對連接件的詳細參數有所規定,以減少施工的復雜程度,從另一個方面來說,詳細的參數也有利于提高設計的精確性。
2.4鋼結構建筑中的廚衛設計
廚衛設計在鋼結構設計中占有很重要的地位,其重要的原因是因為廚衛設計比較考研鋼結構設計的鋼材防腐蝕和防水能力,鋼結構住宅設計中,結構防水比較實用,框架結構體系要把衛生間和廚房放到核心筒內,其他的結構體系則需要根據工程的實際情況來決定。
2.5鋼材的防火問題
鋼結構雖然有著各種優點,但作為一種常見的金屬,它必須要考慮防火、防水和防腐蝕的問題,鋼材的耐腐蝕性、耐熱性都比較差,一旦被熱源、腐蝕源或者水源靠近太長時間,就極易產生問題,對鋼材的承載能力產生一定的損傷。以一般的建筑用鋼材(Q235或a345)為例,在全負荷的狀態下,失去靜態平衡穩定性的溫度極值大約500℃,在300℃以上時就會產生一定危險,如果在發生火災的情況下,火場溫度大約800℃以上,鋼材結構遠遠達不到防火要求。鋼材防火措施中較為常用的是防火涂料或者在外面包裹混凝土等,而事實上這就喪失了鋼結構本身的優勢。合適的鋼結構住宅的防火措施可以分為主動防火措施和被動防火措施,主動防火措施一般有防火探測和警報系統、消防噴淋系統(氣體、液體、泡沫滅火)、防火隔離區等,而被動防火措施則主要利用各種技術對鋼材的防火性能進行強化,一般情況下有以下幾種形式:使用外包保護層對鋼材進行保護使其耐火性增加的外包法,外包法一般有實體外包(如混凝土外包)或者板材外包(如防火石膏板外包)等;利用膨脹材料使鋼材在受熱時材料產生膨脹,以形成一層耐火保護層;將鋼材設計成空心注水也是防火的良好方法,可是這種方法的造價和技術要求都比較高,不適合廣泛應用;或者把鋼結構屏蔽在耐火材料建造成的墻體中,但是這會導致建筑的有效使用面積有所減少。
2.6鋼材的防腐蝕和防水問題
鋼材防腐蝕和防水的問題重點都在于在某種環境下保護鋼材不受極端環境的影響,從而產生惡劣的形狀變化,所以兩者之間有一定互相參考的元素。鋼材本身在酸性或者化學氣霧的情況下容易受到腐蝕,從而影響建筑的質量安全,在成本允許的情況下可以采取特殊耐候鋼,但更多的情況下,還是要采取一定措施來降低建筑成本。
結構計算階段的內容為:
一:荷載的計算。荷載包括外部荷載(例如,風荷載,雪荷載,施工荷載,地下水的荷載,地震荷載,人防荷載等等)和內部荷載(例如,結構的自重荷載,使用荷載,裝修荷載等等)上述荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。
二:構件的試算。根據計算出的荷載值,構造措施要求,使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。
三:內力的計算,根據確定的構件截面和荷載值來進行內力的計算,包括彎矩,剪力,扭矩,軸心壓力及拉力等等。
四:構件的計算。根據計算出的結構內力及規范對構件的要求和限制(比如,軸壓比,剪跨比,跨高比,裂縫和撓度等等)來復核結構試算的構件是否符合規范規定和要求。如不滿足要求則要調整構件的截面或布置直到滿足要求為止。
施工圖設計階段的內容為:根據上述計算結果,來最終確定構件布置和構件配筋以及根據規范的要求來確定結構構件的構造措施。
3.各設計階段的基本方法:根據方案階段的主要內容,其基本方法就是根據各種結構形式的適用范圍和特點來確定結構應該使用的最佳結構形式,這要看規范中對于各種結構形式的界定和工程的具體情況而定,關鍵是清楚各種結構形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經濟性。
在結構計算階段,就是根據方案階段確定的結構形式和體系,依據規范上規定的具體的計算方法來進行詳細的結構計算,規范上的方法有多種,關鍵是結合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結構設計的前提,是十分重要的。
在施工圖設計階段,就是根據結構計算的結果來用結構語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結構計算的要求,同時還要符合規范中的構造要求,最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結構設計人員對規范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結構,才會是合理的結構。
4.規范、手冊及標準圖集在具體工作中的應用:結構設計的準則和依據就是各種規范和標準圖集。在進行不同結構型式的設計時必須要緊扣不同的規范,但這些規范又都是相互聯系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規范,在一個工程確定了結構形式后,首先要根據《建筑結構可靠度設計統一標準》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據《中國地震動參數區劃圖》,《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規范》確定建筑在抗震設防方面的規定和要求,在荷載的取值時要按照《建筑結構荷載規范》來確定,這是建筑總體需要運用的規范。在工程的具體設計方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結構設計規范》的規定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結構設計規范》的規定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規程》和《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定;在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規范》的規定。最后在結構繪圖時則要符合《建筑結構制圖標準》的要求。
在各種結構設計手冊中,給出了該結構形式設計的原理,方法,一般規定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設計各種結構形式具有良好的指導作用。我們推薦最好能參照設計手冊來手算典型的結構形式。
標準圖集是依據規范來制定的國家和省市地方統一的設計標準和施工做法構造。不同的結構形式有不同的標準圖集。設計中常用的有,結構繪圖時采用:平法制圖(03G101-1),砌體中的鋼筋混凝土過梁采用:過梁(L03G303),磚混結構抗震構造詳圖采用:L03G313,鋼筋混凝土結構抗震構造詳圖采用:L03G323,地溝及蓋板采用:02J331.需要說明的是,在選用標準圖集時一定要根據具體工程的實際情況來酌情選用,必要時應說明選用的頁號和圖集號,不可盲目采用。
總之,結構設計是個系統的,全面的工作。需要扎實的理論知識功底,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。千里之行始于足下,設計人員要從一個個基本的構件算起,做到知其所以然,深刻理解規范和規程的含義,并密切配合其它專業來進行設計。在工作中應事無巨細,應善于反思和總結工作中的經驗和教訓。
在結構計算階段,就是根據方案階段確定的結構形式和體系,依據規范上規定的具體的計算方法來進行詳細的結構計算,規范上的方法有多種,關鍵是結合工程的實際情況來選擇合適的計算方法,以樓板為例,就有彈性計算法,塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結構設計的前提,是十分重要的。
在施工圖設計階段,就是根據結構計算的結果來用結構語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結構計算的要求,同時還要符合規范中的構造要求,最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結構設計人員對規范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結構,才會是合理的結構。
4.規范、手冊及標準圖集在具體工作中的應用:結構設計的準則和依據就是各種規范和標準圖集。在進行不同結構型式的設計時必須要緊扣不同的規范,但這些規范又都是相互聯系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規范,在一個工程確定了結構形式后,首先要根據《建筑結構可靠度設計統一標準》來確定建筑的可靠度和重要性;然后再根據《中國地震動參數區劃圖》,《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規范》確定建筑在抗震設防方面的規定和要求,在荷載的取值時要按照《建筑結構荷載規范》來確定,這是建筑總體需要運用的規范。在工程的具體設計方面,涉及到砌體部分的要遵循《砌體結構設計規范》的規定;涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結構設計規范》的規定;涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規程》和《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定;在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規范》的規定。最后在結構繪圖時則要符合《建筑結構制圖標準》的要求。
1.2缺點及存在的問題:(1)該結構由于內伸較長,一直內伸至罐中心,對1萬方以上的儲罐,油進出管均達到10m以上,儲罐水壓試驗完成后,若發生地基沉降,油進出管隨之發生彎曲,極易對罐壁焊接處產生非常大的拉力,使罐壁與油進出管焊接部位產生很大應力;(2)此外由于罐底均有一定的坡度,當油進出管中心高度較低時,極易使油進出管的防沖板或擴散管與罐底碰撞;
2新結構的設計方案
基于以上兩種油進出管結構存在的問題,在綜合考慮儲罐的地基沉降、油品流動速度和流動狀態等因素的基礎上提出新型油進出管結構型式,具體結構如圖3所示。該種結構分為兩段,第一段管徑與進口相等;第二段為擴散部分,設置帶小孔的擴散管和防沖擋板;兩段之間不采用焊接方式連接,僅需兩段的中心線對齊即可,這樣油品在通過第一段,可順利流至第二段,通過擴散管和防沖板的作用降低流速。同時油進出管內伸為0.4D(D為儲罐內徑),且不應大于10m。該結構的優點:
2.1設置有擴散管和防沖擋板,可以有效降低油品的流速,避免產生靜電;
2.2第一段與第二段不進行焊接,當發生地基沉降時,不會對罐壁產生拉力,避免油進出管與罐壁焊接部位產生過大的應力;
2.3油進出管內伸為0.4D,可使出口盡量靠近罐中心,不使罐內介質產生旋轉運動;
2.4同時,油進出管內伸不超過10m,當擴散管直徑較大時,可有效避免油進出管與罐底發生碰撞。
3結語
3.1油進出管設計應考慮地基沉降作用,避免地基沉降使油進出管對罐壁產生過大拉力;
3.2油進出管設計應考慮油品出口流速過大引起的摩擦靜電;
3.3油進出管設計應使罐內油品流動平穩,避免形成油品旋轉運動;
2創造性開展教學,多角度引導思考
借助有效的教學形式促使中職生構建一個完善的服裝結構設計知識結構,提升中職生的專業技能,發展他們的創造能力。應以教學、傳授知識及提高能力三者為組織課程開展的重點,構建教、學、做3合1的課程教學模式,這樣能夠讓中職生對課程內容進行不同角度的思考,提升教學方法的多元化創新。把平面紙樣設計跟立體裁剪進行結合運用到課程教學過程中也是一種非常不錯的嘗試。有很多的企業都選擇采用平面制圖后立體裁剪調整這一方式來開展制版工作,此種生產模式的優勢已被實際所檢驗。因此,在課堂教學活動中,借助平面和立體的有機結合可以讓教學效果更為顯著。并且,教學活動的多元性,也能提升中職生思維能力,讓課堂教學更加有效。(1)多媒體教學的多元性。選擇多媒體的教學方式穿插到教學當中,借助錄像、幻燈片與圖片等的不同形式,能很好地增強課堂的感染力,對教學目標的完成具有直接作用,可以讓中職生具有更強烈的參與欲望,發展中職生的思維能力。(2)制圖教學的多元性。制圖活動作為一個相對完備的課堂質量檢驗過程。制圖教學即可對中職生的理論知識及專業能力進行有效檢測,又能在繪圖過程發現問題、提出問題及解決問題,讓中職生了解知識、掌握知識,增強他們的分析力與應用力。(3)語言表達的多元化。服裝專業教師口頭表達的水平,將直接地影響到課堂教學的質量。高水準的口頭表達能夠巧妙地喚起中職生的學習欲望,促使他們創造性地學習。
2強度及配筋計算
箱涵的各部分構件受彎矩、剪力和軸力三種內力作用,在進行配筋計算時根據不同部位所受上述三種內力的大小采用不同的公式進行配筋計算。根據受力分析,本文箱涵各構件按偏心受壓構件計算。偏心受壓構件計算方法參見《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTGD62—2004)及參考文獻[2]。本文根據內力計算結果,分別對箱涵各構件跨中及端點進行強度及配筋計算,經計算箱涵頂板、底板和側壁受力鋼筋采用16@150均可滿足要求,其余鋼筋按構造配置即可。
3基底應力計算
地基反力的分布與箱涵的跨徑及地基等條件有關,本涵洞尺寸較小,為簡化計算,假定地基反力按均勻分布。式中,N為短期效應組合在基底產生的豎向力,M為作用短期效應組合產生的水平力和豎向力對基底重心軸的彎距,W為基礎底面偏心方向面積抵抗矩,A為1m箱帶基底面積。由計算結果可知箱涵的地基承載力滿足要求。
1引言
型鋼混凝土結構構件具備諸多優勢,比如:受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重輕等,在石油化工結構設計中具備很優越的應用價值。在型鋼混凝土結構設計過程中,需要明確方法,遵循《型鋼混凝土組合結構技術規程》《型鋼混凝土結構設計規程》等[1]。此外,還有必要通過構件的實際受力情況,對設計進行優化。總之,由于型鋼混凝土具備很好的應用價值,所以對其應用進行探討意義重大。
2工程實例分析
在石油化工焦化裝置中,焦炭塔框架屬于核心構筑物,操作重量大,裝置支座位置及井架總高度偏高,通常情況下會有焦溜槽以及樓梯間附帶。整體結構體系較復雜,設計存在一定難度。以某煉油廠為例,其工程延遲焦化裝置焦炭塔框架屬于兩塔結構,焦炭塔單塔自重達4300kN(430t),塔外徑為9690mm,單塔最大高度為41.3m。水焦工況最大操作介質為3040t,滿焦工況焦炭量達到1150t。該工程所處場地在地面上10m位置的基本風壓為0.5kN/m2,地面粗糙度為B類,抗震設防裂度為7度,工程場地設計基本地震加速度值為0.15g[2]。從框架設計來看屬正常,但在結構空間利用方面提出了一些基本建議:(1)盡可能控制主要構件截面,使整體平面布置的需求得到有效滿足;(2)確保塔體下方具備充足的空間,能夠設置冷焦水過濾器1臺和別的附屬操作框架;(3)在塔體下方框架位置,有必要對全封閉設備操作房進行合理設置;(4)確保型鋼混凝土結構能夠合理、科學地應用,進而發揮型鋼混凝土結構的作用。
3型鋼混凝土結構的選擇以及模型的計算
3.1結構選擇
對于上述工程的焦炭塔框架設備支承部分來說,為典型的塔型設備基礎,即:兩塔板式框架聯合塔基礎,一共有3層,高為27m,縱向連續兩跨2.5m×2,橫向為單跨12.5m,出焦井架標高為27~117m,屬中心支撐鋼結構框架。
3.2模型計算
在設計中,所使用的是有限元分析軟件STRAT,在利用該軟件進行計算過程中需由經驗豐富的技術人員操作,以確保計算值的精準性。同時,在焦炭框架選擇上,選擇高聳組合結構,在建模分析過程中,有必要對下部混凝土框架和上部鋼結構的共同作用充分考慮,以此有效模擬結構的具體情況。對于完整的焦炭塔框架模型來說,需具備:①混凝土框架柱;②井架鋼結構梁;③混凝土框架梁。此外,利用厚殼單元模擬混凝土頂板,利用薄殼單元模擬設備塔體。
4荷載組合與截面設計
4.1荷載組合分析
根據相關設計規范要求,對焦炭塔框架設計需根據承載能力極限狀態最不利的效應組合加以設計。因此,兩塔結構設計時的荷載組合為:(1)正常操作工況下:1.2永久荷載+1.0×1.3×(介質荷載+活荷載)+1.4×風荷載;(2)停產之前:1.2永久荷載+1.0×1.3×(介質荷載+活荷載)+1.4×風荷載;(3)停產檢修工況下:1.2永久荷載+1.0×1.3×活荷載+1.4×風荷載;(4)地震作用下:1.2×[永久荷載+0.5×(介質荷載+活荷載)]+1.3×水平地震荷載+1.4×0.2×風荷載[3]。總之,需合理分析荷載組合,以此為進一步截面設計以及計算結果的準確性提供保障。
4.2截面設計分析
截面框架柱、框架梁的設計內容如下:1)框架柱設計。在設計初始階段,如果外在條件全部一致,為了使框架柱截面的尺寸得到有效保證,可選擇2種框架柱截面尺寸,通常會選擇1個大柱尺寸,即:2500mm×2500mm規模;同時選取1個小柱尺寸,即:1800mm×1800mm規模,根據計算結果,采取對比的方法最終選擇適合本工程結構的合理尺寸。在外在條件一致時,大柱和小柱模型需采取分別進行計算的方法。由于會受到框架柱截面尺寸差異的影響,進而使結構剛度存在很大的差異。針對此類情況,需要利用地震組合工況控制好設計結構。從實際經驗來看,小柱模型在剛度上偏小,在柔性上較好,基于同樣風載或者地震條件作用之下,結構內力偏小,便于為構件截面設計提供有利的條件。2)框架梁設計。對于框架梁來說,因受到工藝設計需求的影響,加之標高相對明確,使得調整的空間偏小。在梁截面上,一般選取為1500mm×2500mm。在對梁截面剛度進行合理增多的條件下,能夠使框架柱的反彎點位置得到有效控制,進而使框架梁設計彎矩的要求得到有效滿足。基于框架梁內部對H型鋼進行設計,能夠和框架柱內型鋼柱之間組合成為內框架體系,從而使結構的整體性得到有效提升[4]。此外,框架頂板屬于設備的支座層,起到承載塔體荷載的作用,在頂板中間部位需設置型鋼斜梁,并采取STRAT計算結果提取內力,對厚板配筋進行計算。總結起來,在設置斜梁的條件下,能夠使頂板的受力得到有效改善,同時使傳力路線得到有效簡化。
5結語
本次研究結合實際工程案例,對型鋼混凝土在石油化工結構設計中的應用進行了探討。在了解工程實例的條件下,需選擇合理的型鋼混凝土結構,并通過模型的計算,進一步分析荷載組合,然后在截面設計過程中,注重框架柱的設計和框架梁的設計。總之,對于型鋼混凝土結構來說,對型鋼和混凝同受力的特性加以應用的條件下,使混凝土的抗壓性能以及型鋼的抗彎性能得到有效展現,進而使結構的延展性得到有效提升。此外,在合理應用型鋼混凝土結構的條件下,能夠提升結構空間的利用效率,進而使實際生產需求得到有效滿足。
作者:冉艷華 單位:中海油山東化學工程有限責任公司
【參考文獻】
【1】陳燕,何夕平,馬樂樂.各國規程對型鋼混凝土梁抗彎承載力計算對比分析[J].青島理工大學學報[J],2016(3):24-29.
【2】孫宇,鄭巖,胡勇剛.延遲焦化在煉油工業中的技術優勢及進展[J].石化技術與應用,2012(3):260-264.
【3】蘇君超.焦炭塔框架阻尼比的取值[J].石油化工設計,2014(4):15-18.
【4】宋桂珍.鋼結構防火涂料在石油化工裝置中的應用[J].技術與市場,2011(6):175.
【5】靳鐵鋼.輕型鋼結構設計問題探討[J].城市建設理論研究(電子版),2011(33):11-12.
【6】張金法.門式剛架輕型鋼結構設計及施工中一些問題和措施[J].城市建設理論研究(電子版),2011(22):46-47.
【7】唐國昱.型鋼混凝土結構在工程設計中的應用[J].價值工程,2012(21):93.
【8】JasimAliAbdullah.鋼管混凝土和套管混凝土短柱的抗剪強度和性能分析[J].鋼結構,2010(3):156-157.
【9】劉巨保,許蘊博.基于GB50341標準設計的立式拱頂儲罐弱頂結構分析與評價[J].化工機械,2011(4):96.
2裙子規格設計
在裙子的實際設計中,除了考慮與人體的對應關系,滿足靜態造型的合體美觀外,還需滿足下肢的運動功能如行走、坐立等動作,加入適度的松量。(1)腰圍:女性穿著裙子時一般不會束腰帶,另外從服裝壓力舒適性的角度考慮,人體在腰圍尺寸縮小2cm時不會感到不舒服,因此,裙子腰圍加放量在0~2cm之間。如果面料是彈性面料,加放量可以取零。(2)臀圍:臀圍加放量范圍為0~4cm,彈性面料加放量可以小一些。另外臀圍加放量的設計與裙子的款式有關,緊身裙為4~6cm,A型裙的加放量為6~8cm,其他裙型的加放量在8cm以上。(3)長度:裙子長度的設計主要決定于款式。(4)裙擺圍:裙擺圍度的大小與款式和裙長有關,當裙擺小于正常行走的尺度時可以考慮采用其他的方法增強裙子的功能性,如設計開衩或褶裥,不然行走會受到影響。在臀圍線一下,裙長每增加10cm,每1/4片的側縫處下擺要擴展1~1.5cm。(5)裙省:一般情況下前省為8~9cm,后省為11~13cm,均勻分布設計。每個省一般控制在1.5~3cm。
2電動機重點結構設計
2.1軸承
傳統的同步電動機結構是采用座式滑動軸承,電動機機座與端罩及軸承同裝在一個底板上,兩軸承中心的軸向距離為2000mm(圖3)。而采用端蓋滑動軸承后兩軸承中心的軸向距離壓縮為1770mm。通過本次改進,采用滾動軸承后的兩軸承中心的軸向距離壓縮到了1297mm。
2.2集電環
對用戶要求集電環防護等級為IP23的同步機,原來設計的集電環為下端采用支架承托和上端用螺桿拉緊聯合固定形式(到機座端面距離為850mm)。在本電動機設計時改變大型同步機集電環的支撐形式,在電動機端蓋上加工止口,并設計了高度為100mm的連接環,實行過渡連接(集電環端面到機座端面距離為650)。由于連接環的高度有限,原用軸承測溫元件WZP-280體積大,考慮到安裝特別困難,設計時改用體積小,經濟實惠的端面熱電阻WZPM-201來檢測軸承溫度。改進集電環連接形式后,安裝方便,電動機結構因此而更加緊湊。
2.3連接環
設計連接環時,在保證連接環與軸承外蓋不干涉的情況下,考慮用戶給軸承加脂以及排脂時的空間、方便安裝軸承測溫和把合螺絲,所以連接環的圓周設計為輻射筋、周邊為敞開的形式。
引言
建筑工程質量直接關系到人民生命和財產的安全,而施工圖的設計質量又是整個工程質量的基礎,一份高質量的施工圖是工程建設質量保證的前提。但是目前施工圖紙的質量遠沒有人們所想象的那么精確和完善。通過在多項建筑結構設計施工圖的設計及審查中發現,結構設計中存在比較常見的問題有:超長結構與基礎設計、板面設置溫度應力筋及梁筏基礎板筋位置等問題。
1有關超長結構與基礎設計
混凝土結構設計規范第91111條中規定鋼筋混凝土框架結構伸縮縫最大間距為55m,而71112條則規定當采取后澆帶分段施工,專門的預加應力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據的,伸縮縫間距可適當增大。這兩條使我們在實際設計過程中較難把握。工程實例中超過55m就設置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應控制房屋長度多少而不至于產生裂縫等不良現象呢?筆者認為這取決于各地區的溫差及混凝土不同的收縮應力。按本人在廣東省地區所做的工程實例經驗,多層房屋長度超過55m但在75m以內時,采取設置施工后澆帶及相應的構造加強措施后,不設置伸縮縫是可行的,這在許多工程竣工使用多年后也已得到證實,多個工程(比如有40m×72m的四層廠房,10m×72m的九層教學樓,2m×65m的九層宿舍,還有長達近100m的三層商業建筑等)均未產生嚴重的裂縫。但在結構設計中必須對梁柱配筋進行概念上的調整。首先是長向板鋼筋應雙層設置,并適當加強后澆帶處的梁板配筋;而兩端梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強,以抵抗溫度應力帶來的推力;另外,超長結構在角部容易產生扭轉效應,我們在設計中也必須對角部結構進行加強。當框架結構超過75m時,筆者認為必須采取特殊的措施才能不設置伸縮縫,譬如說采用預加應力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過75m的結構,必須對溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應施加預應力,這在許多工程實例中應用的效果也是眾目共睹的。如果對超長結構,不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應按規范要求設置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當還是不影響觀瞻的。目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求,一般均設置地下室。基礎則采用樁筏基礎。如何對樁進行合理選型,將對整個地下室設計的經濟性產生重要影響。
2防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構件開裂或破壞
預防或減少不均勻沉降的危害,可以從建筑措施、結構措施、地基和基礎措施方面加以控制。諸如:避免采用建筑平面形狀復雜、陰角多的平面布置;避免立面體形變化過大;將體形復雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元;加強上部結構和基礎的剛度;同一建筑物盡量采用同一類型基礎并埋置于同一土層中等一系列措施。應該引起重視的是:對高層建筑來說,由于需要一定的埋置深度,從經濟的角度考慮,基礎一般采用樁箱或樁筏結合的形式,此時應保證箱體的整體剛度,群樁布置的形心應與上部結構重心相吻合。當土層有較大起伏時,應使用同一建筑結構下的樁端位于同一土層中,并應考慮可能產生的液化影響。
3從結構計算和構造上滿足規范要求
3.1從結構計算角度,看結構計算應注意的問題:
避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當、建筑物用料與實際計算不符,基礎底板上多算或少算土重。底框砌體結構驗算時就應注意:底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結構,對具有薄弱層的底層框架混合結構,應考慮塑性變形集中的影響,通常對底層地震剪力乘以1.2—1.5的增大系數;底層框架混合結構的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。連續板計算不能簡單地用單向板計算方法代替;雙向板查表計算時,不能忽略材料泊松比的影響,否則,由于跨巾彎矩未進行調整,將使計算值偏小對電算結果的正確性進行正確評價。
3.2從構造角度看應注意的問題:
注意構件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設計中既要保證建筑結構在地震發生時具有一定的延性,又必須滿足最小配筋的要求。嚴格按照規范要求,保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度,材料選用也必須滿足強度要求。為了防止屋面溫度應力引起的墻體開裂,必須采取有效的通風散熱措施。按抗震構造要求設置的構造柱,應在整個建筑物高度內上下對準貫通,上至女兒墻壓頂,下伸人基礎圈梁,或伸人室外地面以下500毫米,構造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規范要求。
4剪力墻設計
布置:剪力墻布置必須均勻合理,使整個建筑物的質心和剛心趨于重合,且X,Y兩向的剛重比接近。在結構布置應避免一字形剪力墻,若出現則應布置成長墻(h/w>8)應避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上,若無法避免,則剪力墻相應部位應設置暗柱,當梁高大于墻厚的215倍時,應計算暗柱配筋,轉角處墻肢應盡可能長,因轉角處應力容易集中,有條件兩個方向均應布置成長墻;規范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍以下為短墻,大于8倍則為普通墻,這就引起高厚比為719倍及811倍的兩種墻的受力特性截然不同,而配筋亦大相徑庭,這顯得比較機械而不合理,因此筆者建議布置長墻時高厚比能大于9。超級秘書網
5結束語
以上幾點是對設計中經常出現的幾個問題的理解。在今后的設計過程中,設計者要把提高設計質量作為終身奮斗的目標,應以規范為依據,不斷總結,因為安全才是人民利益的根本所在,使我們的設計更經濟合理。
參考文獻:
李必瑜.房屋建筑學.武漢:武漢理工大學出版社,2003.
沈蒲生.混凝土結構設計原理.北京:高等教育出版社,2003.
尚守平.結構抗震設計.北京:高等教育出版社,2003.
應惠清.土木工程施工.同濟大學出版社,2001,2.
龍馭球、包世華.結構力學教程.北京:高等教育出版社,2003.