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土木工程专业实践教学体系教学质量研究*

2014-09-13

吉林建筑大学学报 2014年1期
关键词:轴压设计规范框架结构

郭 光 玲

(陕西理工学院土木工程与建筑学院,汉中 723001)

0 引言

土木工程专业是培养能够胜任土木工程项目勘察、设计、施工管理、投资等部门的技术或管理工作的高级技术人才.近几年来,建筑工程行业颁布了一系列新的结构设计规范,这些规范是国家制定的有关结构设计和构造要求的技术规定和标准,是具有约束性和立法性的文件,是设计、校核、审批工程的依据.土木工程是实践性很强的专业,其教学过程实质是逐步培养学生熟悉、理解和运用规范的过程,对专业规范理解和掌握程度可以通过学生的毕业设计成果来体现,毕业设计是土木工程专业保证教学质量的重要实践环节,也是学生在校期间的最后一项实践教学环节,通过这一环节的实训,学生对大学期间所学专业知识会有一个系统的认识[1].通过近几年指导学生毕业设计,对学生在做毕业设计过程中参照往届毕业设计成果时,理解和运用新规范中存在的问题做以探讨分析,供大家参考学习.

1 材料选择出错

1.1 钢筋级别

文献[2]增加了HPB 300,HBRF 400,HRB 500,HRBF 500;取消文献[3]中235光圆钢筋,用HPB 300级钢筋代替,但在2013届的毕业设计计算说明书中仍然有学生选用HPB 235光圆钢筋.

1.2 混凝土强度等级

文献[2]和文献[3]中规定的混凝土强度等级只有C 15到C 80共计14个等级,且素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C 15,钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C 20;采用强度等级400 MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C 25.但在2013届的毕业设计图纸中仍然有学生选用C 10混凝土做垫层.

2 计算参数选择出错

2.1 房屋的抗震等级

目前,我国大部分区域处于抗震设防区,学生对房屋抗震等级的确定含糊不清.钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同抗震等级,文献[4]和文献[5]对设防类别为丙类建筑的抗震等级的划分有区别,如表1所示.

表1 现浇钢筋混凝土框架结构房屋的抗震等级

由表1可以看出,主要是房屋的高度有所变化,有些学生不注意查文献[4],直接照搬往届模板就容易出错,如果抗震等级出错就会导致截面设计和构造设计出错.

2.2 框架柱的轴压比

表2 框架结构框架柱轴压比限值

由表2对比可见,在文献[3]中抗震等级为四级是不用考虑轴压比,文献[2]中柱轴压比要考虑且限值为0.90;其它抗震等级时文献[2]中柱轴压比比文献[3]中柱轴压比相应降低0.05,也就是说新规范中柱的轴压比限值控制更严格,使框架柱的破坏形态更合理.有些学生按照模板在确定房屋抗震等级时出错,那也会在选择柱轴压比限值时取错误的值,导致柱配筋计算破坏形态判断错误.

2.3 强柱弱梁柱端弯矩增大系数

框架柱在设计时,为了使柱有足够的承载力和必要的延性,应遵循“强柱弱梁”的概念设计,文献[4]规定,一、二、三、四级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外,柱端组合的弯矩设计值应符合下列要求:

∑Mc=ηc∑Mb

式中,ηc为框架柱端弯矩增大系数.对框架结构,文献[4]和文献[5]取值有区别,如表3所示.

表3 框架结构框架柱端弯矩增大系数

2.4 强剪弱弯柱端剪力增大系数

框架柱在弯曲破坏之前不发生剪切破坏,使柱有足够的抗剪能力,文献[4]规定,一、二、三、四级框架柱和框支柱组合的剪力设计值应按下公式调整

式中,ηvc为柱剪力增大系数.对框架结构,文献[4]和文献[5]取值有区别,如表4所示.

表4 框架结构柱剪力增大系数ηvc

3 计算公式出错

3.1 梁的斜截面受剪承载力计算

文献[2]规定:考虑地震组合的、T形和I形截面的框架梁,其斜截面受剪承载力和文献[3]计算公式有区别,如表5所示.

表5 梁的斜截面计算公式

3.2 柱的正截面承载力计算

表6 柱的正截面计算公式

4 钢筋端部弯钩构造设计出错

光面钢筋的末端应做180°弯钩,弯后平直段长度不应小于3d,但作受压钢筋时可不作弯钩;带肋钢筋:文献[2]和文献[3]中当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩锚固措施时有区别,如表7所示.

表7 钢筋弯钩锚固的形式和技术要求

由以上对比可以看出,文献[2]中规定的钢筋末端弯钩锚固有三种,即HPB 300可以做180°弯钩、90°弯钩和135°弯钩;其它钢筋可以做90°弯钩和135°弯钩.文献[3]中规定的钢筋末端弯钩锚固只有HPB 235可以做180°弯钩和135°弯钩.附表7钢筋附加锚固措施,直锚不够带肋钢筋也可弯钩.

5 结语

土木工程专业毕业设计是对学生所学课程进行综合训练的实践性教学环节,是紧密结合工程实践、培养学生独立工作能力的重要步骤,也是完成理论到实践的过渡.如果学生按照已经被废止的设计规范、手册、标准图集来完成毕业设计,其成果只能是不符合现行规范要求、无法与工程实践相结合的错误设计.在毕业设计过程中一定要严格要求学生参照新规范完成毕业设计,且设计依据也只能是现行规范而不能是教材.

参 考 文 献

[1] 刘喜平.提高地方高校土木工程专业毕业设计质量探讨[J].山西建筑,2008,34(36):188-189.

[2] 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[3] 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[4] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[5] 建筑抗震设计规范(GB50011-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.

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