畢業(yè)答辯模板-華南師范大學(xué).ppt

1、,地震區(qū)中學(xué)教學(xué)樓的設(shè)計(jì),能防止以上事情再發(fā)生嗎？,工程師責(zé)任！,工程師如何履行這個(gè)責(zé)任？,靠計(jì)算機(jī)和規(guī)范?,抗震概念設(shè)計(jì),行不通,設(shè)計(jì)前言,1）學(xué)校的防災(zāi)安全越來越得到人們的重視，是城市防災(zāi)安全規(guī)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。汶川地震后，學(xué)校的地震災(zāi)害問題顯得非常突出。 2）學(xué)校屬于人員比較集中的場(chǎng)所，尤其是教學(xué)樓，而學(xué)生的自我防護(hù)能力差，災(zāi)害一旦發(fā)生，往往造成巨大的人員傷亡。 3）學(xué)校屬于公共建筑，可以作為防災(zāi)安全中的避難場(chǎng)所，對(duì)災(zāi)后開展減災(zāi)救災(zāi)工作具有重要作用。,工程概況,工程名稱： 汕頭市某中學(xué)教學(xué)樓； 工程環(huán)境： 本工程位于汕頭市南郊； 建筑面積： 8226.72m2； 建筑類別： 乙類； 抗震

2、等級(jí)： 二級(jí) 設(shè)計(jì)使用年限： 50年； 地面粗糙度： B類； 場(chǎng)地類別： 第II類場(chǎng)地土 設(shè)防烈度： 8度，第一組 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 1.0,抗震概念設(shè)計(jì),“抗震概念設(shè)計(jì)”是指抗震設(shè)計(jì)的一開始就需要按照抗震要求和減少破壞規(guī)則來選擇地基和基礎(chǔ),建筑的平、立面、結(jié)構(gòu)的體系和布置,考慮結(jié)構(gòu)材料的延性,預(yù)先把握抗震的薄弱環(huán)節(jié)。然后通過設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)構(gòu)措施處理,才有可能設(shè)計(jì)出具有良好抗震性能的房屋建筑。,設(shè)計(jì)思路,以“抗震概念設(shè)計(jì)”理念進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)，然后得出的建筑方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（手算、電算及兩者分析與比較）和施工方案設(shè)計(jì)。,畢業(yè)設(shè)計(jì)大體流程,建筑設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 施工方案設(shè)計(jì) 電算分析與比較,建筑設(shè)計(jì),建

3、筑設(shè)計(jì)概要,以“抗震概念設(shè)計(jì)”為設(shè)計(jì)理念。 滿足教學(xué)樓功能使用要求。 建筑物要體現(xiàn)“競(jìng)爭(zhēng)、進(jìn)取、溝通、合作” 設(shè)計(jì)立意。,早期建筑設(shè)計(jì)方案,存在問題：,1）建筑長(zhǎng)寬比過大，兩者比值將近5，不利于建筑抗震設(shè)計(jì)。 2) 建筑物長(zhǎng)度超出了規(guī)范設(shè)縫最大間距（框架結(jié)構(gòu)設(shè)縫最大間距為55m），需要設(shè)縫，設(shè)縫構(gòu)造較為復(fù)雜且影響建筑外觀。 3）樓梯布置不同一側(cè)，影響建筑立面設(shè)計(jì)。 4）兩端教室相距比較大，不利于學(xué)生間交流與合作。 5）樓梯的間距過大，不利于災(zāi)難發(fā)生時(shí)學(xué)生迅速疏散。,新的建筑設(shè)計(jì)方案,建筑總平面圖,A座教學(xué)樓,B座教學(xué)樓,連廊首層平面圖,A座教學(xué)樓南立面圖,B座教學(xué)樓南立面圖,與前設(shè)計(jì)方案比較：

4、,1）有效地控制建筑長(zhǎng)寬比。 2）大大簡(jiǎn)化設(shè)縫施工工藝。本設(shè)計(jì)只需用在連廊和兩棟教學(xué)樓之間設(shè)縫，而且設(shè)縫層數(shù)只有二、三層。 3）樓梯布置在同一側(cè)，利于建筑立面設(shè)計(jì)。 4）更利于學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與老師之間的交流。 5）建筑設(shè)計(jì)體現(xiàn)了“競(jìng)爭(zhēng)、進(jìn)取、溝通、合作”建筑設(shè)計(jì)立意。 6）兩樓梯間的最大間距只有25m，利于災(zāi)難發(fā)生時(shí)學(xué)生迅速疏散。,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),取B座教學(xué)樓進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定,梁截面尺寸估算,柱截面尺寸估算,結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定,計(jì)算簡(jiǎn)圖：,板的配筋計(jì)算（五層）,計(jì)算單元,屋面結(jié)構(gòu)布置圖,次梁設(shè)計(jì) （五層）,計(jì)算單元,屋面結(jié)構(gòu)布置圖,橫向地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算,橫向自振周

5、期的計(jì)算 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)為質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自振周期可以按照頂點(diǎn)位移法來計(jì)算。 水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 該建筑結(jié)構(gòu)高度遠(yuǎn)小于40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切為主，因此用底部剪力法來計(jì)算水平地震作用 。 D值法進(jìn)行水平地震作用下的框架內(nèi)力分析,水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算,水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算,橫向風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算,對(duì)于高度大于30m，且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)來考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。本設(shè)計(jì)中，建筑物高度H=24.75 30m，H/B=24.75/16.8=1.47 1.5，則不需要考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取=1.0。 計(jì)算

6、方法與地震作用下的相同,都采用D值法 。,豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算,計(jì)算單元,恒載計(jì)算,活荷載,框架內(nèi)力組合,內(nèi)力組合方式,框架內(nèi)力組合,框架內(nèi)力控制截面,框架內(nèi)力組合,框架梁內(nèi)力調(diào)整 結(jié)構(gòu)受力分析所得的內(nèi)力是構(gòu)件軸線處的內(nèi)力，而梁支座截面是指柱邊緣處梁端截面。因此，進(jìn)行內(nèi)力組合前，應(yīng)將各種荷載作用下的梁柱線的彎矩值和剪力值換轉(zhuǎn)為梁邊緣處，然后在進(jìn)行內(nèi)力組合。,框架梁剪力調(diào)整,為了使梁端有足夠的抗剪承載力，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)思想，應(yīng)充分估價(jià)框架梁實(shí)際配筋達(dá)到屈服并產(chǎn)生超強(qiáng)時(shí)是有可能產(chǎn)生的最大剪力?？拐鹨?guī)范規(guī)定：對(duì)于抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)的框架梁端剪力設(shè)計(jì)值V，應(yīng)按照下式進(jìn)行調(diào)整,框架柱內(nèi)

7、力組合,框架柱內(nèi)力調(diào)整 結(jié)構(gòu)受力分析所得的內(nèi)力是構(gòu)件軸線處的內(nèi)力，柱上、下端截面是指梁頂和梁底出柱端截面。因此，進(jìn)行內(nèi)力組合前，應(yīng)將各種荷載作用下的梁柱線的彎矩值和剪力值換轉(zhuǎn)為梁柱邊緣處，然后在進(jìn)行內(nèi)力組合。,框架柱彎矩調(diào)整,在強(qiáng)烈地震作用下，為使框架梁保持足夠的豎向承載力而免于倒塌對(duì)柱的彎矩進(jìn)行調(diào)整，二級(jí)框架調(diào)整系數(shù)1.2，底層柱下端乘以1.25的增大系數(shù)（頂層和柱軸壓比小于0.15不進(jìn)行調(diào)整 。,框架柱剪力調(diào)整,為了防止框架柱出剪切破壞，應(yīng)充分估價(jià)到柱端出現(xiàn)塑性鉸即達(dá)到極限抗彎承載力時(shí)有可能產(chǎn)生的最大剪力，并以次進(jìn)行柱斜截面設(shè)計(jì)。抗震規(guī)范規(guī)定：對(duì)于抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)的框架梁端剪力設(shè)計(jì)值

8、V，應(yīng)按照下式進(jìn)行調(diào)整,截面設(shè)計(jì),框架柱截面設(shè)計(jì) 柱截面尺寸驗(yàn)算,框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震驗(yàn)算,樓梯設(shè)計(jì),樓梯梯段斜板TB設(shè)計(jì) 平臺(tái)板PTB設(shè)計(jì) 平臺(tái)梁TL設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 參考臨近工程地質(zhì)資料，確定單樁承載力，進(jìn)行承臺(tái)設(shè)計(jì)。,承臺(tái)設(shè)計(jì)步驟,荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值計(jì)算 初定樁的基本尺寸與樁數(shù) 初定承臺(tái)尺寸確定 計(jì)算樁頂荷載 承臺(tái)受沖切承載力驗(yàn)算 承臺(tái)受剪切承載力計(jì)算 承臺(tái)受彎承載力計(jì)算,邊柱基礎(chǔ),中柱基礎(chǔ),施工方案設(shè)計(jì),概述 施工部署 施工準(zhǔn)備 施工進(jìn)度計(jì)劃 主要工程施工方法 高溫施工措施及安全、文明施工措施,手算與電算分析與比較,電算導(dǎo)荷與手算荷載的比較 電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析 電算內(nèi)力組合同手

9、算內(nèi)力組合對(duì)比分析,電算導(dǎo)荷與手算荷載的比較,恒載,電算導(dǎo)荷與手算荷載的比較,活載,從上表比較結(jié)果得，恒、活載電算導(dǎo)荷和手算導(dǎo)荷兩者差別都不超過5%。,電算導(dǎo)荷與手算荷載的比較,風(fēng)荷載 由于手算部分風(fēng)荷載用整體進(jìn)行計(jì)算，而電算部分按一榀框架進(jìn)行計(jì)算，所以這里就不對(duì)風(fēng)荷載電算導(dǎo)荷與手算荷載的比較。,電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析,恒載內(nèi)力,手算結(jié)果與電算結(jié)構(gòu)兩者差在10%以內(nèi)，滿足工程精度要求。,電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析,活載內(nèi)力,電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析,活載內(nèi)力 PK處理活載時(shí)，考慮活載的不利布置，所以不可能輸出單一活載布置形式下的內(nèi)力圖，而是直接求出在各種不同的活載布置下，各個(gè)截面的活載內(nèi)

10、力包絡(luò)圖。 而人工手算時(shí)，一般均不嚴(yán)格考慮活載的最不利布置對(duì)內(nèi)力的影響。一般是將活載滿布于結(jié)構(gòu)之上，算出結(jié)構(gòu)的反映（彎矩、剪力、軸力），然后將該反映人為放大1.11.2倍，由此來考慮活載最不利對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。,電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析,風(fēng)載內(nèi)力,電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析,比較結(jié)果：手算與電算有將近25%誤差。 手算由于建筑物高度H=24.75 30m，H/B=24.75/16.8=1.47 1.5，所以考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，取=1.0。 而電算有考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響 手算采用D值法 ，近似求解反彎點(diǎn)，以達(dá)到近似求解彎矩的目的。 電算采用經(jīng)典力學(xué)方法（矩陣位移法）求解風(fēng)荷載作用下內(nèi)力 手算將來自于荷載分布形式簡(jiǎn)化為集中荷載，但這個(gè)過程中不可避免帶來誤差 。 總言：建筑主體結(jié)構(gòu)只有五層，所以風(fēng)荷載計(jì)算手算與電算有將近25%，但這點(diǎn)誤差對(duì)工程設(shè)計(jì)影響不大，讓滿足工程需要。,電算內(nèi)力與手算內(nèi)力對(duì)比分析,地震內(nèi)力,手算結(jié)果與電算結(jié)構(gòu)兩者差在10%以內(nèi)，滿足工程精度要求。,電算內(nèi)力組合同手算內(nèi)力