理论知识目标:
混凝土结构设计的一般原则
• 安全性:结构需承受施工和使用中的各类荷载及作用,遭遇地震、爆炸等偶然事件,也能维持整体稳定性,避免倒塌,像地震区建筑要按抗震规范设计,确保地震时安全。
• 适用性:满足正常使用功能需求,限制变形、裂缝等,比如住宅楼板设计要控制挠度,防止因变形过大导致楼板积水、影响使用体验 。
• 耐久性:在设计使用年限内,结构和构件在环境作用下能保持各项性能,通过控制混凝土保护层厚度、水灰比等实现,如海边建筑要加强混凝土抗渗性和钢筋防护,抵御海水侵蚀。
• 经济性:采用合理的结构形式、材料和施工工艺,在满足安全、适用、耐久性前提下,降低建设和维护成本,像选用本地常见且价格合理的建筑材料,优化结构布置减少材料用量。
混凝土结构设计的一般方法
• 极限状态设计法:分为承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。承载能力极限状态针对结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏、丧失稳定等情况,通过荷载效应组合和抗力计算,确保结构安全;正常使用极限状态考虑结构或构件影响正常使用或外观的变形、裂缝等,采用荷载标准组合、准永久组合进行验算。
• 实用设计表达式:以概率理论为基础,将影响结构可靠度的各种因素视为随机变量,采用分项系数的设计表达式进行设计。如混凝土结构设计规范给出受弯构件正截面受弯承载力设计表达式,将荷载效应和材料强度等进行系数调整后计算。
工程目标:
• 掌握设计基础:理解设计原则和方法是进行混凝土结构设计的基础,能够正确分析结构受力,合理选择材料和构件尺寸,为后续学习框架、排架等具体结构设计筑牢根基。
• 培养工程思维:学会从安全性、适用性、耐久性和经济性多方面综合考量问题,权衡利弊做出最优设计决策,以应对实际工程中复杂多变的需求和条件。
• 保障工程质量:规范运用设计方法,保证设计出的混凝土结构满足各项性能要求,避免因设计不当造成安全事故、影响使用功能或缩短使用寿命 。
• 提升职业能力:对于建筑、结构工程等专业人员,掌握这些知识是从业必备技能,有助于参与各类建筑工程项目,从设计到施工提供专业支持 。

