框架结构设计的原则_0

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1、框架结构设计的原则-结构理论 框架结构设计的原则?  1、刚柔并济  合理的建筑结构体系应该是刚柔相济的。结构太刚则变形能力差,强大的破坏力瞬间袭来时,需要承受的力很大,容易造成局部受损最后全部毁坏;而太柔的结构虽然可以很好的消减外力,但容易造成变形过大而无法使用甚至全体倾覆。结构是刚多一点好,还是柔多一点好?刚到什么程度或柔到什么程度才算合适呢?我个人认为刚多点使工程不经济,造成造价过高,而且应变能力差。柔多一点虽然造价便宜但是必然产生变形以适应外力,太柔的结果必然是太大的变形。甚至会导致立足不稳而失去根本。这些问题历来都是专家们争论的焦点,现今的规范给出的

2、也只是一些控制的指标,但无法提供精确答案。  2、多道防线  安全的结构体系是层层设防的,灾难来临,所有抵抗外力的结构都在通力合作,前仆后继。这时候,如果把“生存”的希望全部寄托在某个单一的构件上,是非常非常危险的。如土建结构中多肢墙比单片墙好,框架剪力墙比纯框架好等等,就是体现了多道防线的设计思路。  3、抓大放小  在框架结构结构体系中具有“强柱弱粱”、“强剪弱弯”等的说法也是钢结构设计中非常重要的概念。有人问:为什么不是“强柱强梁”“强剪强弯”呢?为什么所有构件都很强的结构体系反而不好,甚至会有安全隐患呢?这里面首先包含着一个简单的道理:绝对安全的结构是

3、没有的。简单地说,虽然整个结构体系是由各科,构件协调组成一体,但各个构件担任的角色不尽相同,按照其重要性也就有轻重之分。一旦不可意料的破坏力量突然袭来,各个构件协作抵抗的目的,就是为了保住最重要的构件免遭摧毁或者至少是最后才遭摧毁,这时候牺牲在所难免,让谁牺牲呢?明智之举是要让次要构件先去承担灾难。“宁为玉碎,不为瓦全”,如果平均用力,可能会“玉石俱粉”,损失则更大矣!在钢框架结构中,柱倒了,粱会跟着倒;而梁倒了,柱还可以不倒的。可见柱承担的责任比梁大,柱不能先倒。为了保证柱是在最后失效,我们故意把梁设计成相对薄弱的环节,使其破坏在先,以最大限度减少可能出现的

4、损失。如果梁柱等同看待,企图让他们都“坚不可摧”,则可能会造成同时破坏,后果会更糟糕,损失会更大。所以关键时刻要分清主次,抓大放小,也就是要取大舍小。有舍才有得,舍是为了得。  4、打通关节  理想的结构体系当然是浑然一体的一也就是没有任何关节的,这样的结构体系使任何外力都能迅速传递和消减。基于这个思路,设计者要做的就是要尽可能地把结构中各种各样的关节“打通”,使力量在关节处畅通无阻。中医上云:“通则不痛,痛则不通”,结构就像一个人,气穴若不能畅通,症结和隐患就会产生。在设计的四项基本原则中,“刚柔相济”,“多道防线”,“抓大放小”是设计概念中的战略问题,但要

5、想得让这些战略思想得以实现,靠的是“打通关节”这个原则作为保证的,结构设计的具体操作,最后全都归到“打通关节”的贯彻和实施上来。打通关节保持平衡的目的其实就是使其永远处于原始的静态,当力量不能畅通时,构件与构件之间,构件的组成元素与元素之间的静态平衡一旦被破坏,结构变成机动,“动”即是死,即为终结。可见设计者是协调者,其任务是让所有互不相关的静态构件相聚之后依然处于静态(也就是使其保持常态),或者是处在相对的静态之中。其实处理和成就世间万物,必须使动为动,静为静,才能平衡:必须动者动之,静者静之,才能持久;必须知其本源,施以规则,顺之导之,才能达至繁荣昌盛。一

6、切的一切,以顺应自然为始,达到平衡为终,诸多规则,只是手段,只为平衡,只为畅通。  以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。

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