混凝土结构设计概论
材料的选择和成员类型、大小和配置携带负荷在一个安全的和有用的时尚。一般来说,结构设计要求在工程的静止的物体如建筑和桥梁,或对象可能是移动但有一个严格的形状如船体及飞机帧。设备与部件计划将与彼此的关系(联系)通常是分配给该地区的机械设计。
结构设计包括至少五个不同阶段的工作:项目需求、材料、结构方案、分析和设计。对于不寻常的结构或材料六分之一阶段,测试,应该被包括。这些阶段不按照严格的进展,因为不同的材料可以在不同的方案是最有效的,测试会导致更改设计,和最终的设计常常达到开始粗略估计设计,然后遍历几个周期的分析和设计。通常,几个可供选择的设计将被证明是相当密切的成本、力量和可服务性。结构工程师,所有者,或最终用户将做出选择基于其他的考虑。
在开始之前设计、结构工程师必须确定标准,可接受的性能。负载或部队必须提供被抵抗。对于专业结构这可能给直接,因为当支持一个已知的机械部件,或一个起重机已知的能力。对于传统的建筑,建筑规范使用在直辖市、县,或者国家水平提供最低设计要求活荷载(居住者和家具,雪在屋顶,等等)。工程师将计算死加载(结构和已知的、永久的intallations)在设计过程中。对于结构是有用的或有用,变形量也必须保持在一定范围内,因为它是可能的安全结构是令人不安的“快活。“非常紧张的挠度限制设置在支持用于机械、自梁凹陷会导致驱动弯曲、轴承烧坏,部分不重合,开销起重机来拖延。梁刚度也影响地板”反弹之势”,如果不加以控制,可能是令人恼火的。此外,侧偏转,摇摆,或漂移高大的建筑常常是在大约500年举行高度/(1/500的建筑高度)来减少运动的可能性不适的楼上住户在有风的日子。看到加载、动态,加载,横向
技术的进步创造了很多新颖材料如碳纤维-和硼纤维增强复合材料的强度、刚度和强度体重属性。然而,由于高成本和困难或不寻常的制造技术要求,玻璃增强复合材料如玻璃纤维更常见,但仅限于轻负载的应用程序。主要材料用于结构设计更为平凡和包括钢铁、铝、钢筋混凝土、木材、砌筑。看到复合材料,砌体,预制混凝土,预应力混凝土,钢筋混凝土,结构材料
在实际的结构、各种力量所经历过的结构成员,其中包括张力、压缩、曲(弯曲)、剪切、扭转(扭曲)。然而,结构方案的选择将会影响这些部队发生最频繁,这将影响材料选择的过程。看到剪切,扭转
结构分析是需要确保稳定(静态平衡),发现成员部队被抵抗,并确定歪斜。它要求成员配置,近似成员大小和材质属性是已知或假设。方面的分析包括:平衡;应力、应变、弹性模量;线性;塑性;和曲率和飞机部分。各种方法用于完成分析。
一旦一个结构分析(通过使用几何孤独如果分析是确定的,或几何尺寸和材料加假定成员如果不定),最终设计可以继续进行。变形量和许用应力或极限强度必须检查对标准提供的,由业主或由执政的建筑规范。安全工作负载必须计算。几种方法都是可用的,并且选择取决于材料的类型将被使用。一旦一个令人满意的方案进行了分析和设计为在项目标准,信息必须提出了制造和建筑。这通常通过素描,这表明所有的基本尺寸、材料、成员的大小,预期的负载用于设计,和预期的部队是通过连接。
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