❶ 我對土木工程概論的認識
對土木工程的發展起關鍵作用的,首先是作為工程物質基礎的土木建築材料,其次是隨之發展起來的設計理論和施工技術。每當出現新的優良的建築材料時,土木工程就 會有飛躍式的發展。
人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動,後來出現了磚和瓦這種人工建築材料,使人類第一次沖破了天然建築材料的束縛。中國在公元前十一世紀 的西周初期製造出瓦。最早的磚出現在公元前五世紀至公元前三世紀戰國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優越的力學性能,可以就地取材,而又易於加工製作。
磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發展。直至18~19世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建築材料,為人類文明作出了偉大的貢獻,甚至在目前還被廣泛採用。
鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍。 十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結構出現的前奏。
從十九世紀中葉開始,冶金業冶煉並軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建築鋼材,隨後又生產出高強度鋼絲、鋼索 。於是適應發展需要的鋼結構得到蓬勃發展。除應用原有的粱、拱結構外,新興的桁架、框架、網架結構、懸索結構逐漸推廣,出現了結構形式百花爭艷的局面。
建築物跨徑從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發展到鋼結構的百米、幾百米,直到現代的千米以上。於是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設鐵路,創造出前所未有的奇跡。
為適應鋼結構工程發展的需要,在牛頓力學的基礎上,材料力學、結構力學、工程結構設計理論等就應運而生。施工機械、施工技術和施工組織設計的理論也隨之發展,土木工程從經驗上升成為科學,在工程實踐和基礎理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發展。
十九世紀20年代,波特蘭水泥製成後,混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構件易於成型,但混凝土的抗拉強度很小,用途受到限制。 十九世紀中葉以後,鋼鐵產量激增,隨之出現了鋼筋混凝土這種新型的復合建築材料,其中鋼筋承擔拉力,混凝土承擔壓力,發揮了各自的優點。 二十世紀初以來,鋼筋混凝土廣泛應用於土木工程的各個領域。
從三十年代開始,出現了預應力混凝土。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高於鋼筋混凝土結構,因而用途更為廣闊。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統治地位的歷史時期。混凝土的出現給建築物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式,使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。這是土木工程的又一次飛躍發展。
土木工程的特點
建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段,需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、建築材料、建築設備、工程機械、建築經濟等學科和施工技術、施工組織等領域的知識 ,以及電子計算機和力學測試等技術。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學科。隨著科學技術的進步和工程實踐的發展,土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。
土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。
遠古時代,人們就開始修築簡陋的房舍、道路、橋梁和溝澶,以滿足簡單的生活和生產需要。後來,人們為了適應戰爭、生產和生活以及宗教傳播的需要,興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他各種建築物。
許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創造力。例如,中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔,埃及的金字塔,希臘的巴台農神廟,羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場(羅馬大斗獸場),以及其他許多著名的教堂、宮殿等。
產業革命以後,特別是到了20世紀,一方面社會向土木工程提出了新的需求;另一方面,社會各個領域為土木工程的前進創造了良好的條件。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進的發展。在世界各地出現了現代化規模宏大的工業廠房、摩天大廈,核電站、高速公路和鐵路、大跨橋梁、大直徑運輸管道長隧道、大運河、大堤壩、大飛機場、大海港以及海洋工程等等。現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分。
土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期,土木工程是通過工程實踐,總結成功的經驗,尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、岩體力學,作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。
在土木工程的發展過程中,工程實踐經驗常先行於理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經驗。
土木工程技術的發展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學試驗和理論研究,有兩個原因:一是有些客觀情況過於復雜,難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如,地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態及其隨時間的變化,至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐,才能揭示新的問題。例如,建造了高層建築、高聳塔桅和大跨橋梁等,工程的抗風和抗震問題突出了,才能發展出這方面的新理論和技術。
在土木工程的長期實踐中,人們不僅對房屋建築藝術給予很大注意,取得了卓越的成就;而且對其他工程設施,也通過選用不同的建築材料,例如採用石料、鋼材和鋼筋混凝土,配合自然環境建造了許多在藝術上十分優美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城,現代世界上的許多電視塔和斜張橋,都是這方面的例子。
❷ 土木工程的基本理論包括什麼
固體力學,彈性力學,塑性力學
❸ 土木工程,框架結構
多層框架主要承受豎向荷載,柱網布置時,應考慮到結構內力分布的均勻性。兩種框架結構,在豎向荷載作用下框架A的跨中彎矩和支座彎矩均比框架B大,故其材料用量也多於B框架。
縱向柱列的布置對結構受力也有影響,框架柱距一般可取建築開間。但如開間較小,層數又較少時,柱子截面配筋常按構造要求定,導致材料強度不能充分利用。同時過小的柱距也使建築平面難以靈活布置,為此可考慮取掉一排柱,將柱距取為兩個開間。
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淺談對土木工程的認識
土木工程是建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。它既指與人類生活、生產有關的各類工程設施,如建築工程、道路工程、鐵路工程、橋梁工程、港口工程等,也指應用材料、設備在土地上所進行的勘測、設計、施工等工程技術活動。土木工程是社會和科技發展所需要的「衣、食、住、行」的先行官之一;他在任何一個國家的國民經濟中都佔有舉足輕重的地位。
土木工程的發展
古代土木工程 古代土木工程具有很長的時間跨度,它大致從公元前5000年的新石器時代到17世紀中葉,前後約7000年。在房屋建築、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世傑作,至今巍然屹立。譬如我國的長城,埃及的金字塔等。公元6世紀建成的趙州橋,是世界上最早的敞肩式拱橋,於1991年被美國土木工程學會選為世界上地12個土木工程里程碑。
近代土木工程 近代土木工程的時間跨度從17世紀中葉到20世紀中葉,前後約300年時間。在此期間,建築材料從以天然材料為主轉向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結長期建造經驗向重視科學兼顧經驗轉變。建造技術方面,一些性能優異的大型機械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現,使得人們開始能建造結構復雜或所處環境惡劣的土木工程。期間建成的埃菲爾鐵塔、帝國大廈和金門懸索橋,至今仍不失為偉大的土木工程。
現代土木工程 現代土木工程起始於20世紀中葉。發展至今,土木工程在建築材料、結構理論和建造技術方面都取得了極其巨大的進步。
建築材料方面,高強度混凝土、高強低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現在建築上。結構理論方面,利用電子計算機強大的運算和繪圖能力,力學分析和計算的結果更加符合結果的實際情況,使得在結構設計上更為可靠。對於建築技術,已經發展到機—電—計算機的一體化,施工過程中,不論是上天、入地還是翻山、下海,都已不是施工的障礙了;而焊接技術的普遍使用,也使得鋼結構的發展進入了一個新的階段。
現代土木工程造就的舉世矚目的建築有:我國台北的國際金融中心,上海金茂大廈,馬來西亞吉隆坡的石油大廈雙塔樓,法國的諾曼底斜拉橋等。
土木工程的分類
建築工程 指通過對各類房屋建築及其附屬設施的建造和與其配套的線路、管道、設備的安裝活動所形成的工程實體。其中「房屋建築」指有頂蓋、樑柱、牆壁、基礎以及能夠形成內部空間,滿足人們生產、居住、學習、公共活動等需要,包括廠房、劇院、旅館、商店、學校、醫院和住宅等;「附屬設施」指與房屋建築配套的水塔、自行車棚、水池等。「線路、管道、設備的安裝」指與房屋建築及其附屬設施相配套的電氣、給排水、通信、電梯等線路、管道、設備的安裝活動。
高層建築首先從美國興起。1883年在芝加哥建造了第一幢磚石自承重和鋼框架機構的,高11層的保險公司大樓。隨著人口向大城市集中,隨著城市用地的日趨緊張,以及電梯的發明和應用,結構理論的突破,新型材料的不斷問世,高層建築開始大量出現,且建築規模越來越大,建築高度越來越高。1913年在紐約建成了高52層的伍爾沃思大樓,1913年在紐約建成了高102層,381米的帝國大廈。但是盡管當時已經採用了先進的鋼框結構和勁性鋼混凝土材料,都尚未創造出與新的建築類型相適應的造型形式,人們造型觀念還徘徊在中世紀高直建築的形式中,因而新的結構類型被傳統的造型形式所包裹,結構和造型為開始真正結合。
道路橋梁工程 路與人的關系是非常密切的,我們的身邊,隨時隨刻都可以看到,城市與城市,城市與鄉村,鄉村與鄉村之間及內部都是由道路連接在一起的。近年來,我國公路建設取得了較好的成績。「十五」前三年,公路建投資佔GDP比重保持在3.1~3.2%,投資額年均增長17%。
公路建設方面呈以下特點: 全國有一半以上的省份高速公路里程超過1000公里。新增公路通車里程4.6萬公里,總里程達到181萬公里; 其中新增高速公路4600公里,高速公路通車里程近3萬公里。同江至三亞、北京至珠海、連雲港至霍爾果斯、上海至成都四條國道主幹線基本貫通,從而實現了「五縱七橫」國道主幹線系統第一階段建設目標,即「兩縱兩橫三個重要路段」的全部貫通。
20世紀以來,世界橋梁取得了驕人的成績,各種大橋,高橋相繼問世,如日本的明石海峽大橋(主跨1990米),瑞士Gunter大橋等等。近些年來,我國橋梁工程也步入了蓬勃發展時期。令人仰慕的有南京長江二橋、香港汲水門橋、江陰大橋、潤揚大橋、三縣洲獨塔單索麵斜拉橋等。
隧道及地下工程 當今世界,人類正在向地下、海洋和宇宙開發。向地下開發可歸結為:地下資源開發、地下能源開發和地下空間開發三個方面。地下空間的利用也正由「線」的利用向大斷面、大距離的「空間」利用進展。
我國地下空間的開發和利用始於60年代。1965年北京建設地下鐵道。70年代,我國修建了大量地下人防工程,其中相當一部分目前已得到開發利用,改建為地下街、地下商場、地下工廠和貯藏庫。90年代以來,我國城市地下的交通與市政設施加快了修建速度。上海地鐵1號線,地鐵2號線已相繼開通。我國地下空間開發利用的網路體系已開始建設,多在地表至-30m以內的淺層修築地下工程。可以預見隨著經濟的發展,我國地下工程將進入蓬勃發展的時期。
現代地下工程發展迅速,各種典型工程著名浩瀚。世界已有數百個城市修建了地下鐵路。一些工業發達國家,逐漸將地下商業街、地下停車場、地下鐵道及地下管線等結為一體,成為多功能的地下綜合體。
鐵路工程 鐵路工程最初包括與鐵路有關的土木(路基、軌道、橋梁、隧道、站場)、機械(機車、車輛)和信號等工程。隨著建設的發展和技術的進一步分工,其中一些工程逐漸形成為獨立的學科,如機車工程、車輛工程、信號工程;另外一些逐漸歸入各自的本門學科,如橋梁工程、隧道工程。現在鐵路工程一詞僅狹義地指鐵路選線、鐵路軌道、路基工程、鐵路站場及樞紐。
土木工程的展望
眾所周知,土木工程是人類在地球上從事的一項巨大的古老的工程技術活動,隨著社會科學技術,經濟,文化等各方面的不斷發展,它在新世紀必將面臨
許多新興的事物和挑戰。作為一名剛剛接觸土木工程的大學生來說,我認為他在新世紀里的發展和挑戰包括以下幾個方面:第一、土木工程中的可持續發展問題;第二、土木工程向地下空間的發展;第三、綠色建築在未來的高速發展;第四、更加科學和合理的土木工程經營和運作。
土木工程中的可持續發展問題 土木工程是人類一項工程規模龐大的改造地球面貌的活動,這項活動不僅需要消耗大量的自然資源,而且可能影響和破壞自然生態環境。所以,土木工程必須實施可持續發展戰略。土木工程的可持續發展是人類社會和經濟可持續發展不可缺少的組成部分。作為這項活動的主要參與者--土木工程師,理應有責任和義務在這項活動的全過程中以創新精神,加深研究並盡力實施可持續發展戰略。
在我國,二十一世紀的土木建築與環境的基本特徵可進一步歸納為四個方面:第一,「土木建築」注重對「信息資源」的獲取,而「信息資源」涵蓋了物質資源、能量資源和生態資源。正是這種涵蓋為「土木建築與自然資源環境」的最佳配置提供了可能。
土木工程的心得
隨著我國改革開放的不斷深入和經濟的迅速發展,中國將面臨一個更大規模的建設高潮。可以說,我們正面臨著一個伴隨著國民經濟飛躍的土木工程大發展的大好時期。而且這樣一個優良的發展環境已經受到並將繼續受到西方國家的急切關注。作為跨世紀的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才幹、向國際水平沖擊的良好機遇。同時,我們也深深感到,這是一個「機遇」與「挑戰」並存、「合作」與「競爭」交織、「創新」與「循舊」相爭的時代,如何把握世紀之交時土木工程學科的發展趨勢,開創具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學科的新紀元,是對我們跨世紀一代人的嚴峻挑戰。
作為土木工程專業的一名學生,我會在今後大學三年的學習過程中,努力掌握好專業基礎知識,做好專業實踐工作;與此同時積極學習專業外的其他知識,比如計算機語言與程序設計技能,材料實驗和結構實驗中掌握一般結構實驗的基本方法,初步具備結構檢驗的技能,做好技術實習、課程設計,爭取在結構設計大賽中獲獎。在今後的學習生活中,我將不斷提高自己的自學能力,積極完善個人能力,為步入社會參加工作做好准備
參考資料:《土木工程概論》 羅福午主編 武漢理工大學出版社
《土木工程學報》 中國土木工程學會 土木工程學報編輯部
《土木系統工程》 機械工業出版社
《土木工程總論》 丁大鈞,蔣永生編 中國建築工業出版社
《土木建築文獻檢索與利用》 肖友瑟主編 大連理工大學出版社
❺ 簡述框架的概念
框架(framework)是一個框子——指其約束性,也是一個架子——指其支撐性。是一個基本概念上的結構,用於去解決或者處理復雜的問題。框架這個廣泛的定義使用的十分流行,尤其在軟體概念。框架也能用於機械結構。
框架( Framework )是構成一類特定軟體可復用設計的一組相互協作的類。框架規定了你的應用的體系結構。它定義了整體結構,類和對象的分割,各部分的主要責任,類和對象怎麼協作,以及控制流程。框架預定義了這些設計參數,以便於應用設計者或實現者能集中精力於應用本身的特定細節。
具體釋義:
1、建築工程中,由梁、柱等聯結而成的結構;比喻事物的組織、結構。
2、土木工程中,由梁、柱等構件剛性連結而成的結構體系。
3、比喻事物的組織、結構:這部長篇小說已經有了一個大致的框架。
(框,讀kuàng,不讀kuāng。)
由梁和柱組成的能承受垂直和水平荷載的結構,梁和柱是剛性連結的。主要要用於工業與民用建築物的承重骨架,橋梁構架或工程構築物。
一般指建築工程中,由梁或尾架和柱聯結而成的結構。由於我國古代傢具自宋以後曾吸收古代大木構制的作法,故傳統傢具採用框檔、立柱結構形式的即稱框架,並將此類結構形式的傢具稱之謂「框架式傢具」。
❻ 土木工程結構綜合知識一里邊有什麼內容
該科目包括三部分內容:(1)材料力學;(2)結構力學;(3)無機材料科學基礎.考生根據自己未來的專業研究方向,只能從三部分內容中選擇其中一個部分(三選一)進行答題. 二、材料力學 《材料力學》考試內容包括材料力學的基本概念,軸向拉伸與壓縮、扭轉、彎曲桿件的內力、應力、變形等分析計算以及強度、剛度條件的應用,截面幾何性質、應力和應變分析與強度理論、組合變形、壓桿穩定、能量法等部分.要求考生能熟練掌握材料力學的基本概念和基本理論,具有分析和處理材料力學基本問題的能力. 2.1考試內容和考試要求 1.材料力學概述 變形體,各向同性與各向異性彈性體,彈性體受力與變形特徵;工程結構與構件,桿件受力與變形的幾種主要形式. (1) 深入理解並掌握變形體,各向同性與各向異性彈性體等概念; (2) 深入理解並掌握彈性體受力與變形特徵; (3) 了解桿件受力與變形的幾種主要形式. 2.軸向拉伸與壓縮 內力、截面法、軸力及軸力圖;應力、拉(壓)桿內的應力;拉(壓)桿的變形、胡克定律;安全因數、許用應力、強度條件;典型材料軸向拉壓時材料的力學性能;拉(壓)桿內的應變能. (1) 深入理解截面法,掌握軸向拉壓桿的內力,軸力圖,橫截面和斜截面上的應力; (2) 熟練掌握軸向拉壓的應力、變形; (3) 理解並掌握軸向拉壓的強度計算; (4) 了解軸向拉壓時材料的力學性能; (5) 理解並掌握拉(壓)桿內的應變能計算. 3.扭轉 薄壁圓筒的扭轉;傳動軸的外力偶矩、扭矩及扭矩圖;等直圓桿扭轉時的應力、強度條件;等直圓桿扭轉時的變形、剛度條件;等直圓桿扭轉時的應變能. (1) 理解並掌握傳動軸外力偶矩的計算; (2) 理解並掌握薄壁圓筒的扭轉; (3) 理解並掌握圓軸扭轉時橫截面的扭矩,扭矩圖; (4) 熟練掌握等直圓桿扭轉時的應力、強度條件; (5) 熟練掌握等直圓桿扭轉時的變形、剛度條件; (6) 理解並掌握等直圓桿扭轉時的應變能. 4.彎曲應力 對稱彎曲的概念及梁的計算簡圖;梁的剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖;平面剛架和曲桿的內力圖;梁橫截面上的正應力、正應力強度條件;梁橫截面上的切應力、切應力強度條件;梁的合理設計. (1) 理解並掌握對稱彎曲的概念及梁的計算簡圖; (2) 熟練掌握梁的剪力方程和彎矩方程、剪力圖和彎矩圖; (3) 理解並掌握平面剛架和曲桿的內力圖; (4) 熟練掌握梁橫截面上的正應力、正應力強度條件; (5) 理解並掌握梁橫截面上的切應力、切應力強度條件; (6) 理解並掌握梁的合理設計. 5.梁彎曲時的位移 梁的位移;撓曲線近似微分方程及其積分;疊加原理計算梁的位移;梁的剛度校核、提高梁的剛度的措施;梁內的彎曲應變能. (1) 理解並掌握梁的位移; (2) 熟練掌握撓曲線近似微分方程及其積分; (3) 理解並掌握疊加原理計算梁的位移; (4) 理解並掌握梁的剛度校核、提高梁的剛度的措施; (5) 理解並掌握梁內的彎曲應變能. 6.簡單的超靜定問題 超靜定問題及其解法;拉壓超靜定問題;扭轉超靜定問題;簡單超靜定梁. (1) 理解並掌握超靜定問題及其解法; (2) 熟練掌握拉壓超靜定問題; (3) 熟練掌握扭轉超靜定問題; (4) 熟練掌握簡單超靜定梁. 7.截面幾何性質 靜矩、形心、慣性矩、慣性半徑、慣性積,簡單截面慣性矩和慣性積計算;轉軸和平行移軸公式;轉軸公式、形心主軸和形心主慣性矩;組合截面的慣性矩和慣性積計算. (1) 理解並掌握靜矩、形心、慣性矩、慣性半徑、慣性積,簡單截面慣性矩和慣性積計算; (2) 熟練掌握轉軸和平行移軸公式; (3) 熟練掌握轉軸公式、形心主軸和形心主慣性矩; (4) 熟練掌握組合截面的慣性矩和慣性積計算. 8.應力狀態和強度理論 平面應力狀態的應力分析、主應力;空間應力狀態的概念;空間應力狀態下的應變能密度;強度理論及其相當應力;各種強度理論的應用;應力狀態和強度理論. (1) 熟練掌握平面應力狀態的應力分析、主應力; (2) 理解並掌握空間應力狀態的概念; (3) 理解並掌握空間應力狀態下的應變能密度; (4) 理解並掌握強度理論及其相當應力; (5) 熟練掌握各種強度理論的應用. 9.組合變形 兩相互垂直平面內的彎曲;拉伸(壓縮)與彎曲;扭轉與彎曲;連接件的實用計演算法; (1) 理解並掌握組合變形和疊加原理; (2) 熟練掌握拉壓與彎曲組合變形桿的應力和強度計算; (3) 熟練掌握斜彎曲問題的概念和求解; (4) 熟練掌握偏心壓縮問題的概念和求解; (5) 熟練掌握扭轉與彎曲組合變形下,圓軸的應力和強度計算; (6) 理解並掌握組合變形的普遍情況. (7) 理解並掌握螺栓和鉚釘連接的實用計演算法. 10.壓桿穩定 壓桿穩定性的概念;細長中心受壓直桿臨界力的歐拉公式;不同桿端約束下細長壓桿臨界力的歐拉公式、壓桿的長度因素;歐拉公式的應用范圍、臨界應力總圖;實際壓桿的穩定因素;壓桿的穩定計算、壓桿的合理截面. (1) 理解並掌握壓桿穩定的概念; (2) 理解並掌握常見約束下細長壓桿的臨界壓力、歐拉公式; (3) 理解並掌握壓桿臨界應力以及臨界應力總圖; (4) 熟練掌握壓桿失效與穩定性設計准則,壓桿失效的不同類型,壓桿穩定計算; (5) 掌握中柔度桿臨界應力的經驗公式; (6) 了解提高壓桿穩定的措施. 11.能量方法 桿件變形能的計算;卡氏第一定理、余能定理、卡氏第二定理;用能量法求解超靜定問題. (1) 熟練掌握桿件應變能、余能的計算; (2) 理解並掌握卡氏第一定理、余能定理、卡氏第二定理; (3) 掌握用能量方法解超靜定問題. 2.2、考試基本題型 主要題型有:選擇題和計算題.試卷滿分為150分. 三、結構力學 《結構力學》是測試考生對結構力學各項內容的掌握程度.要求考生准確理解結構力學的基本概念和基本理論,掌握各種結構的計算原理和方法,並能靈活應用,所得的計算結果正確. 3.1考試內容和考試要求 1.平面體系的幾何構造分析 平面體系幾何不變的必要條件;平面體系幾何構造分析;體系的幾何構造與靜定性. (1)理解自由度、約束、計算自由度等概念,掌握平面體系幾何不變的必要條件. (2)熟練掌握平面幾何不變體系的基本組成規則,並能靈活應用,進行平面體系的幾何構造分析. (3)掌握體系的幾何構造與靜定性的聯系. 2.靜定結構 靜定梁和靜定平面剛架;靜定平面桁架;組合結構;靜定結構的一般性質. (1)熟練掌握靜定梁和靜定平面剛架彎矩圖的繪制方法. (2)掌握靜定平面桁架的內力計算方法,包括結點法、截面法以及兩者的聯合應用.了解桿件替代法的原理,能夠准確識別桁架的零桿. (3)能夠准確判斷組合結構中桿件的受力特點,掌握其受力分析的基本原理. (4)理解靜定結構的基本靜力特徵,並能加以靈活應用. 3.靜定結構的影響線 靜力法作影響線;機動法作影響線;聯合法作影響線;影響線的應用;簡支梁的內力包絡圖和絕對最大彎矩.
❼ 框架結構設計的概況綜述
1. 結構設計說明
主要是設計依據,抗震等級,人防等級,地基情況及承載力,防潮抗滲做法,活荷載值,材料等級,施工中的注意事項,選用詳圖,通用詳圖或節點,以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如混凝土的含鹼量不得超過3kg/m3等等。
2. 各層的結構布置圖,包括:
(1).預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標注預制板的塊數和類型時, 不要採用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉, 宜採用水平線或垂直線的方法, 相同類型的房間直接標房間類型號。應全樓統一編號,可減少設計工作量,也方便施工人員看圖。板縫盡量為40, 此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時從房間裡面往外布板, 盡量採用寬板, 現澆板帶留在靠窗處, 現澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。如果構造上要求有整澆層時, 板縫應大於60。整澆層厚50, 配雙向φ6@250, 混凝土C20。純框架結構一般不需要加整澆層。構造柱處不得布預制板。地下車庫由於防火要求不可用預制板。框架結構不宜使用長向板,否則長向板與框架梁平行相接處易出現裂縫。建議使用PMCAD的人工布板功能布預制板,自動布板可能不能滿足用戶的施工圖要求,僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數時可採用SP板,SP板120厚可做到7.2米跨。
(2).現澆板的配筋(板上、下鋼筋,板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四種尺寸或120、150、180三種尺寸。盡量用二級鋼包括直徑φ10(目前供貨較少)的二級鋼,直徑≥12的受力鋼筋,除吊鉤外,不得採用一級鋼。鋼筋宜大直徑大間距,但間距不大於200,間距盡量用 200。(一般跨度小於6.6米的板的裂縫均可滿足要求)。跨度小於2米的板上部鋼筋不必斷開,鋼筋也可不畫,僅說明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等,直徑可不同,但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷,或50%連通,較大處附加鋼筋,拉通筋均應按受拉搭接鋼筋。板配筋相同時,僅標出板號即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號,將不相同的上部筋畫在圖上。當板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。應全樓統一編號。當考慮穿電線管時,板厚≥120,不採用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板,因電線管過多有可能要加大板厚至180(考慮四層32的鋼管疊加)。宜盡量用大跨度板,不在房間內(尤其是住宅)加次梁。說明分布筋為φ6@250,溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標高不同時,板的上筋應分開或傾斜通過。現澆挑板陽角加輻射狀附加筋(包括內牆上的陽角)。現澆挑板陰角的板下宜加斜筋。頂層應建議甲方採用現澆樓板,以利防水,並加強結構的整體性及方便裝飾性挑沿的穩定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應每隔10~15米設一10mm的縫,鋼筋不斷。盡量採用現澆板,不採用予制板加整澆層方案。衛生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以採用非預應力板。L、T或十字形建築平面的陰角處附近的板應現澆並加厚,雙向雙排配筋,並附加45度的4根16的抗拉筋。現澆板的配筋建議採用PMCAD軟體自動生成,一可加快速度,二來盡量減小筆誤。自動生成樓板配筋時建議不對鋼筋編號,因工程較大時可能編出上百個鋼筋號,查找困難,如果要編號,編號不應出房間。配筋計算時,可考慮塑性內力重分布,將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數,將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數。值得注意的是,按彈性計算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值,按此配筋是偏於保守的,不必再人為放大。支承在外圈框架樑上的板負筋不宜過大,否則將對梁產生過大的附加扭距。一般:板厚>150時採用φ10@200;否則用φ8@200。PMCAD生成的板配筋圖應注意以下幾點:1.單向板是按塑性計算的,而雙向板按彈性計算,宜改成一種計算方法。2.當厚板與薄板相接時,薄板支座按固定端考慮是適當的,但厚板就不合適,宜減小厚板支座配筋,增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋,增大跨中配筋。4.房間邊數過多或凹形板應採用有限元程序驗算其配筋。 PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。板一般可按塑性計算,尤其是基礎底板和人防結構。但結構自防水、不允許出現裂縫和對防水要求嚴格的建築, 如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應採用彈性計算。室內輕隔牆下一般不應加粗鋼筋,一是輕隔牆有可能移位,二是板整體受力,應整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔牆,如廁所與其他房間的隔牆下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構件,應雙向雙排配筋。
(3).關於過梁布置及輕隔牆。現在框架填充牆一般為輕牆,過梁一般不採用預制混凝土過梁,而是現澆梁帶。應註明採用的輕牆的做法及圖集,如北京地區的京94SJ19,並註明過梁的補充筋。當過梁與柱或構造柱相接時,柱應甩筋,過梁現澆。不建議採用加氣混凝土做圍護牆,裝修難做並不能用在廁所處。
(4).雨蓬、陽台、挑檐布置和其剖面詳圖。注意:雨棚和陽台的豎板現澆時,最小厚度應為80,否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時,高度 <900,最小板厚100;高度>900時,最小板厚120。陽台的豎板應盡量現澆,預制擋板的相交處極易裂縫。雨棚和陽台上有斜的裝飾板時,板的鋼筋放斜板的上面,並通過水平挑板的下部錨入牆體圈樑(即挑板雙層布筋)。兩側的封板可採用泰柏板封堵,鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接,不必採用混凝土結構。挑板挑出長度大於2米時宜配置板下構造筋,較長外露挑板(包括豎板)宜配溫度筋。挑板內跨板上筋長度應大於等於挑板出挑長度,尤其是挑板端部有集中荷載時。內挑板端部宜加小豎沿,防止清掃時灰塵落下。當頂層陽台的雨搭為無組織排水時,雨搭出挑長度應大於其下陽台出挑長度100,頂層陽台必須設雨搭。挑板配筋應有餘地,並應採用大直徑大間距鋼筋,給工人以下腳的地方,防止踩彎。挑板內跨板跨度較小,跨中可能出現負彎距,應將挑板支座的負筋伸過全跨。挑板端部板上筋通常兜一圈向上,但當鋼筋直徑大於等於12時是難以施工的,應另加筋。
(5).樓梯布置。採用X型斜線表示樓梯間,並註明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯,方便設計及施工,也較美觀。
(6).板頂標高。可在圖名下說明大多數的板厚及板頂標高,廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。
(7).梁布置及其編號,應按層編號,如L-1-XX,1指1層,XX為梁的編號。柱布置及編號。
(8).板上開洞(廚、廁、電氣及設備)洞口尺寸及其附加筋,附加筋不必一定錨入板支座,從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋,如果洞口處板僅有正彎距,可只在板下加筋;否則應在板上下均加附加筋。留筋後澆的板宜用虛線表示其范圍,並註明用提高一級的膨脹混凝土澆築。未澆築前應採取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞,周邊不宜加梁,應採用有限元程序計算板的內力和配筋。板適當加厚, 洞邊加暗梁。
(9).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。
(10).在平面圖上不能表達清楚的細節要加剖面,可在建築牆體剖面做法的基礎上,對應畫結構詳圖。
基礎平面圖及詳圖:
(1).在柱下擴展基礎寬度較寬(大於4米)或地基不均勻及地基較軟時宜採用柱下條基。並應考慮節點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素,適當加寬基礎。
(2).當基礎下有防空洞或枯井等時,可做一大厚板將其跨過。
(3).混凝土基礎下應做墊層。當有防水層時,應考慮防水層厚度。
(4).建築地段較好,基礎埋深大於3米時,應建議甲方做地下室。地下室底板,當地基承載力滿足設計要求時,可不再外伸以利於防水。每隔30~40米設一後澆帶,並註明兩個月後用微膨脹混凝土澆注。設置地下室可降低地基的附加應力,提高地基的承載力(尤其是在周圍有建築時有用),減少地震作用對上部結構的影響。不應設局部地下室,且地下室應有相同的埋深。可在筏板區格中間挖空墊聚苯來調整高低層的不均勻沉降。
(5).地下室外牆為混凝土時,相應的樓層處梁和基礎梁可取消。
(6).抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫,連接處應加強。但沉降縫兩側牆體基礎一定要分開。
(7).新建建築物基礎不宜深於周圍已有基礎。如深於原有基礎,其基礎間的凈距應不少於基礎之間的高差的1.5至2倍,否則應打抗滑移樁,防止原有建築的破壞。建築層數相差較大時,應在層數較低的基礎方格中心的區域內墊焦碴來調整基底附加應力。
(8).獨立基礎偏心不能過大,必要時可與相近的柱做成柱下條基。柱下條形基礎的底板偏心不能過大,必要時可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。兩根柱的柱下條基的荷載重心和基礎底板的形心宜重合,基礎底板可做成梯形或台階形,或調整挑梁兩端的出挑長度。
(9).採用獨立柱基時,獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求,除非此基礎非常重要,但配筋也不得過小。獨立基礎是介於鋼筋混凝土和素混凝土之間的結構。面積不大的獨立基礎宜採用錐型基礎,方便施工。
(10).獨立基礎的拉梁宜通長配筋,其下應墊焦碴。拉梁頂標高宜較高,否則底層牆體過高。
(11).底層內隔牆一般不用做基礎,可將地面的混凝土墊層局部加厚。
(12).考慮到一般建築沉降為鍋底形、結構的整體彎曲和上部結構和基礎的協同作用,頂、底板鋼筋應拉通(多層的負筋可截斷1/2或1/3),且縱向基礎梁的底筋也應拉通。
(13).基礎平面圖上應加指北針。
(14).基礎底板混凝土不宜大於C30,一是沒用,二是容易出現裂縫。
(15).可用JCCAD軟體自動生成基礎布置和基礎詳圖。生成的基礎平面圖名為JCPM.T,生成的基礎詳圖名為JCXT?.T。
(16).基礎底面積不應因地震附加力而過分加大,否則地震下安全了而常規情況下反而沉降差異較大,本末倒置。
請參照《建築地基基礎設計規范GBJ7-89》和各地方的地基基礎規程。
4. 暖溝圖及基礎留洞圖:
(1).溝蓋板在遇到電線管時下降(500),室外暖溝上一般有400厚的覆土。
(2).註明暖溝兩側牆體的厚度及材料作法。暖溝較深時應驗算強度。
(3).洞口大於400時應加過梁,暖溝應加通氣孔。
(4).基礎埋深較淺時暖溝入口底及基礎留洞有可能比基礎還低,此時基礎應局部降低。
(5).濕陷性黃土地區或膨脹土地區暖溝做法不同於一般地區。應按濕陷性黃土地區或膨脹土地區的特殊要求設計。
(6).暖溝一般做成1200寬,1000的在維修時偏小。
5. 樓梯詳圖:
(1).應注意:梯梁至下面的梯板高度是否夠(樓梯平台的結構下緣至人行通道的垂直高度不應低於2.0m),以免碰頭,尤其是建築入口處。 樓梯平台凈寬不得小於樓梯梯段凈寬,且不應小於1.2m。
(2).踏步高度不宜大於0.2m,以免易摔跤
(3).兩倍的踏步高度加踏步寬度約等於600。幼兒園樓梯踏步宜120高。
(4).樓梯折板、折梁陰角在下時縱筋應斷開,並錨入受壓區內La,折梁還應加附加箍筋
(5).樓梯的建築做法一般與樓面做法不同,注意樓梯板標高與樓面板的銜接。
(6).樓梯梯段板計算方法:當休息平台板厚為80~100,梯段板厚100~130,梯段板跨度小於4米時,應採用1/10的計算系數,並上下配筋相同;當休息平台板厚為80~100,梯段板厚160~200,梯段板跨度約6米左右時,應採用1/8的計算系數,板上配筋可取跨中的1/3~1/4,並且不得過大。此兩種計算方法是偏於保守的。任何時候休息平台與梯段板平行方向的上筋均應拉通,並應與梯段板的配筋相應。梯段板板厚一般取 1/25~1/30跨度。
(7).注意當板式樓梯跨度大於5米時,撓度不容易滿足。應註明加大反拱或增大配筋。
(8).當休息平台板為懸挑板時,其內部的樓梯梯段板負筋應大於休息平台板的板上筋,長度也應大於平台板筋。
(9).樓層處的休息平台板的配筋應與樓層板統一考慮配筋,主要是板的負筋。
6.梁詳圖:
(1).樑上有次梁處(包括挑梁端部)應附加箍筋和吊筋,宜優先採用附加箍筋。樑上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。可在結構設計總說明處畫一節點,有次梁處兩側各加三根主梁箍筋,荷載較大處詳施工圖。
(2).當外部梁跨度相差不大時,梁高宜等高,尤其是外部的框架梁。當梁底距外窗頂尺寸較小時,宜加大梁高做至窗頂。外部框架梁盡量做成外皮與柱外皮齊平。梁也可偏出柱邊一較小尺寸。梁與柱的偏心可大於1/4柱寬,並宜小於1/3柱寬。
(3).折梁陰角在下時縱筋應斷開,並錨入受壓區內La,還應加附加箍筋
(4).樑上有次梁時,應避免次梁搭接在主梁的支座附近,否則應考慮由次梁引起的主梁抗扭,或增加構造抗扭縱筋和箍筋。(此條是從彈性計算角度出發)。當採用現澆板時,抗扭問題並不嚴重。
(5).原則上樑縱筋宜小直徑小間距,有利於抗裂,但應注意鋼筋間距要滿足要求,並與梁的斷面相應。箍筋按規定在梁端頭加密。布筋時應將縱筋等距,箍筋肢距可不等。小斷面的連續梁或框架梁,上、下部縱筋均應採用同直徑的,盡量不在支座搭接。
(6).端部與框架梁相交或彈性支承在牆體上的次梁,梁端支座可按簡支考慮,但梁端箍筋應加密。
(7).考慮抗扭的梁,縱筋間距不應大於300和梁寬,即要求加腰筋,並且縱筋和腰筋錨入支座內La。箍筋要求同抗震設防時的要求。
(8).反梁的板吊在梁底下,板荷載宜由箍筋承受,或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的牆時宜做下挑沿。
(9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同,挑梁的自重占總荷載的比例很小,作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋,每個都不一樣,難以施工。變截面梁的撓度也大於等截面梁。挑梁端部有次梁時,注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋,除非受剪承載力不足。對於大挑梁,梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。挑梁配筋應留有餘地。
(10).樑上開洞時,不但要計算洞口加筋,更應驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。梁從構造上能保證不發生沖切破壞和斜截面受彎破壞。
(11).梁凈高大於500時,宜加腰筋,間距200,否則易出現垂直裂縫。
(12).挑梁出挑長度小於梁高時,應按牛腿計算或按深梁構造配筋。
(13).盡量避免長高比小於4的短梁,採用時箍筋應全梁加密,樑上筋通長,梁縱筋不宜過大。
(14).扁梁寬度不必過大,只要鋼筋能正常擺下及受剪滿足即可。因為在撓度計算時,梁寬對剛度影響不大,加寬一倍,撓度減小20%左右。相對來講,增大鋼筋更經濟,鋼筋加大一倍,撓度減小60%左右,同時梁的上筋應大部分通長布置,以減小混凝土徐變對撓度的增大,如果上筋不小於下筋,撓度減小 20%。
(15).框架梁高取1/10~1/15跨度,扁梁寬可取到柱寬的兩倍。扁梁的箍筋應延伸至另一方向的梁邊。
(16).當一寬框架梁托兩排間距較小的柱時,可加一剛性挑梁,兩個柱支承在剛性挑梁的端頭。
(17).梁寬大於350時,應採用四肢箍。
7. 柱詳圖:
(1).地上為圓柱時,地下部分應改為方柱,方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根,箍筋用螺旋箍,並註明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋應使用井字箍,並按規范加密。角柱、樓梯間柱應增大縱筋並全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。
(2).原則上柱的縱筋宜大直徑大間距,但間距不宜大於200。
(3).柱內埋管,由於梁的縱筋錨入柱內,一般情況下僅在柱的四角才有條件埋設較粗的管。管截面面積占柱截面4%以下時,可不必驗算。柱內不得穿暖氣管。
(4).柱斷面不宜小於450X450,混凝土不宜小於C25,否則梁縱筋錨入柱內的水平段不容易滿足0.45La的要求,不滿足時應加橫筋。異型柱結構,梁縱筋一排根數不宜過多,柱端部縱筋不宜過密,否則節點混凝土澆築困難。當有部分矩形柱部分異型柱時,應注意異型柱的剛度要和矩形柱相接近,不要相差太大。
(5).柱應盡量採用高強度混凝土來滿足軸壓比的限制,減小斷面尺寸。
(6).盡量避免短柱,短柱箍筋應全高加密,短柱縱筋不宜過大。
(7).考慮到豎向地震作用,柱子的軸壓比及配筋宜留有餘地。
(8).獨立柱上或柱的中部(半層處)有挑梁時,挑梁長度應有限制。
在用PKPM軟體計算樑柱時,應盡量採用TAT或SATWE三維軟體。相對平面框架PK來講,第一,計算結果更接近實際受力狀態,如地震力或風力是按抗側移剛度分配,而不是按框架的樓面從屬面積,還如從框架柱出挑的梁和從次梁出挑的梁,因次梁的支座(框架梁)發生下沉變形,內力重分布,從框架柱出挑的挑梁配筋將較大。第二,快速方便,三維軟體整體計算,不必生成單榀框架,再人工歸並,可整樓歸並。第三,TAT或SATWE還可以進行井式梁的計算,由於 PKPM軟體計算梁時僅按矩形計算,而井式梁的斷面較小,有可能超筋,此時可取出彎距再按T型梁補充計算,不必直接加大梁高。在繪制施工圖時,較大直徑的鋼筋連接宜用機械連接取代焊接,造價相差不大,但機械連接可靠並易於檢查。機械連接接頭位置可任意,但一次截斷的鋼筋不大於50%,接頭位置應錯開 70d。
8. 重點注意或設計原則:
(1).抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了採用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,盡量加剪力牆,可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向樑柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架樑上。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規范給出的垂直地震作用明顯不足。
(2).雨蓬不得從填充牆內出挑。大跨度雨蓬、陽台等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。
(3).框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級。
(4).由於某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率。
(5).出屋面的樓電梯間不得採用磚混結構。
(6).框架結構中的電梯井壁宜採用粘土磚砌築,但不能採用磚牆承重。應採用每層的梁承托每層的牆體重量。梯井四角加構造柱,層高較高時宜在門洞上方位置加圈樑。因樓電梯間位置較偏,梯井採用混凝土牆時剛度很大,其它地方不加剪力牆,對梯井和整體結構都十分不利。
(7).建築長度宜滿足伸縮縫要求,否則應採取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加後澆帶等。
(8).柱子軸壓比宜滿足規范要求。
(9).當採用井字梁時,梁的自重大於板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁。
(10).過街樓處的樑上筋應通長,按偏拉構件設計。
(11).電線管集中穿板處,板應驗算抗剪強度或開洞形成管井。電線管豎向穿梁處應驗算梁的抗剪強度。
(12).構件不得向電梯井內伸出, 否則應驗算是否能裝下。電梯井處柱可外移或做成L型柱。
(13).驗算水箱下、電梯機房及設備下結構強度。水箱不得與主體結構做在一起。
(14).當地下水位很高時,暖溝應做防水。一般可做U型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時,混凝土應抗滲,等級S6或S8,混凝土等級應大於等於C25,混凝土內應摻入膨脹劑。混凝土外牆應註明水平施工縫做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝土牆做企口較難。
(15).採用扁梁時,應注意驗算變形。
(16).突出屋面的樓電梯間的柱為梁托柱時應向下延伸一層,不宜直接錨入頂層梁內,並且托樑上鐵應適當拉通。錯層部位應採取加強措施。女兒牆內加構造柱,頂部加壓頂。出入口處的女兒牆不管多高,均加構造柱,並應加密。錯層處可加一大截面梁,上下層板均錨入此梁。
(17).等基底附加壓力時基礎沉降並不同。
(18).應避免將大梁穿過較大房間,在住宅中嚴禁梁穿房間。
(19).當建築布局很不規則時,結構設計應根據建築布局做出合理的結構布置,並採取相應的構造措施。如建築方案為兩端較大體量的建築中間用很小的結構相連時(啞鈴狀),此時中間很小的結構的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚,並雙層配筋。
(20).較大跨度的挑梁下柱子內跨梁傳來的荷載將大於梁荷載的一半。挑板道理相同。
(21).挑梁、板的上部筋,伸入頂層支座後水平段即可滿足錨固要求時,因鋼筋上部均為保護層,應適當增大錨固長度或增加一10d的垂直段。
9.常用輕隔牆(加氣塊或陶粒)自重(含雙面抹灰):150牆:1.66,200牆:1.98,250牆:2.30,300牆:2.62 KN/M2。泰柏板:1.10 KN/M2。
10.關於降水問題:當有地下水時,應在圖紙上註明採取降水措施,並採取措施防止周圍建築及構築物因降水不能正常使用(開裂及下沉),及何時才能停止降水(通過抗浮計算決定)。
11. 進行框架結構設計時,設計人員還應掌握如下設計規范:建築結構荷載規范、抗震規范、混凝土結構設計規范等。並應考慮當地地方性的建築法規。設計人員應熟悉當地的建築材料的構成、貨源情況、大致造價及當地的習慣做法,設計出經濟合理的結構體系。
12. 關於繪圖:
(1).一般鋼筋粗線寬度為.45, 距邊界線1,圓點直徑為.6。
(2).應注意牆身剖面、連梁剖面、牆出挑梁的水平筋位置。
(3).注意一、二級鋼是否加彎鉤,二級鋼的斷點一般不加45度直鉤,除非不能表達清楚。
(4).字高應為2.5,3.5,5,7,10,14, 高寬比:0.8。在圖面中,一般英文字高取2.5或3.5, 漢字取3.5或5,在說明處多用7。當多個數字一樣時,個數在前,如11X280=3080。
❽ 土木工程概論論文(範文)
土木工程概論論文
對土木工程的發展起關鍵作用的,首先是作為工程物質基礎的土木建築材料,其次是隨之發展起來的設計理論和施工技術。每當出現新的優良的建築材料時,土木工程就 會有飛躍式的發展。
人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動,後來出現了磚和瓦這種人工建築材料,使人類第一次沖破了天然建築材料的束縛。中國在公元前十一世紀 的西周初期製造出瓦。最早的磚出現在公元前五世紀至公元前三世紀戰國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優越的力學性能,可以就地取材,而又易於加工製作。
磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發展。直至18~19世紀,在長達兩千多年時間里,磚和瓦一直是土木工程的重要建築材料,為人類文明作出了偉大的貢獻,甚至在目前還被廣泛採用。
鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍。 十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋,這是鋼結構出現的前奏。
從十九世紀中葉開始,冶金業冶煉並軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建築鋼材,隨後又生產出高強度鋼絲、鋼索 。於是適應發展需要的鋼結構得到蓬勃發展。除應用原有的粱、拱結構外,新興的桁架、框架、網架結構、懸索結構逐漸推廣,出現了結構形式百花爭艷的局面。
建築物跨徑從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發展到鋼結構的百米、幾百米,直到現代的千米以上。於是在大江、海峽上架起大橋,在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔,甚至在地面下鋪設鐵路,創造出前所未有的奇跡。
為適應鋼結構工程發展的需要,在牛頓力學的基礎上,材料力學、結構力學、工程結構設計理論等就應運而生。施工機械、施工技術和施工組織設計的理論也隨之發展,土木工程從經驗上升成為科學,在工程實踐和基礎理論方面都面貌一新,從而促成了土木工程更迅速的發展。
十九世紀20年代,波特蘭水泥製成後,混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土構件易於成型,但混凝土的抗拉強度很小,用途受到限制。 十九世紀中葉以後,鋼鐵產量激增,隨之出現了鋼筋混凝土這種新型的復合建築材料,其中鋼筋承擔拉力,混凝土承擔壓力,發揮了各自的優點。 二十世紀初以來,鋼筋混凝土廣泛應用於土木工程的各個領域。
從三十年代開始,出現了預應力混凝土。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力,大大高於鋼筋混凝土結構,因而用途更為廣闊。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統治地位的歷史時期。混凝土的出現給建築物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式,使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。這是土木工程的又一次飛躍發展。
土木工程的特點
建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段,需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、建築材料、建築設備、工程機械、建築經濟等學科和施工技術、施工組織等領域的知識 ,以及電子計算機和力學測試等技術。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學科。隨著科學技術的進步和工程實踐的發展,土木工程這個學科也已發展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。
土木工程是伴隨著人類社會的發展而發展起來的。它所建造的工程設施反映出各個歷史時期社會經濟、文化、科學、技術發展的面貌,因而土木工程也就成為社會歷史發展的見證之一。
遠古時代,人們就開始修築簡陋的房舍、道路、橋梁和溝澶,以滿足簡單的生活和生產需要。後來,人們為了適應戰爭、生產和生活以及宗教傳播的需要,興建了城池、運河、宮殿、寺廟以及其他各種建築物。
許多著名的工程設施顯示出人類在這個歷史時期的創造力。例如,中國的長城、都江堰、大運河、趙州橋、應縣木塔,埃及的金字塔,希臘的巴台農神廟,羅馬的給水工程、科洛西姆圓形競技場(羅馬大斗獸場),以及其他許多著名的教堂、宮殿等。
產業革命以後,特別是到了20世紀,一方面社會向土木工程提出了新的需求;另一方面,社會各個領域為土木工程的前進創造了良好的條件。因而這個時期的土木工程得到突飛猛進的發展。在世界各地出現了現代化規模宏大的工業廠房、摩天大廈,核電站、高速公路和鐵路、大跨橋梁、大直徑運輸管道長隧道、大運河、大堤壩、大飛機場、大海港以及海洋工程等等。現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境,成為人類社會現代文明的重要組成部分。
土木工程是具有很強的實踐性的學科。在早期,土木工程是通過工程實踐,總結成功的經驗,尤其是吸取失敗的教訓發展起來的。從17世紀開始,以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來,逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、岩體力學,作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。
在土木工程的發展過程中,工程實踐經驗常先行於理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發新理論的研究和發展。至今不少工程問題的處理,在很大程度上仍然依靠實踐經驗。
土木工程技術的發展之所以主要憑借工程實踐而不是憑借科學試驗和理論研究,有兩個原因:一是有些客觀情況過於復雜,難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析。例如,地基基礎、隧道及地下工程的受力和變形的狀態及其隨時間的變化,至今還需要參考工程經驗進行分析判斷。二是只有進行新的工程實踐,才能揭示新的問題。例如,建造了高層建築、高聳塔桅和大跨橋梁等,工程的抗風和抗震問題突出了,才能發展出這方面的新理論和技術。
在土木工程的長期實踐中,人們不僅對房屋建築藝術給予很大注意,取得了卓越的成就;而且對其他工程設施,也通過選用不同的建築材料,例如採用石料、鋼材和鋼筋混凝土,配合自然環境建造了許多在藝術上十分優美、功能上又十分良好的工程。古代中國的萬里長城,現代世界上的許多電視塔和斜張橋,都是這方面的例子。