土木工程概论第九章土木工程设计施工.ppt

土木工程概论,第九章 土木工程设计及施工 第一节 土木工程设计,一、 结构设计原则 1.设计目标 结构必须满足下列三方面功能要求： 1) 安全性。 2) 适用性。 3) 耐久性。 为实现上述目标，结构在各种广义外荷载作用下的承受能力必须大于各种外荷载的作用效应。,2. 荷载及荷载效应 （1） 荷载的类型 1）随时间的变异分类 永久荷载 在设计基准期内作用值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以略去不计的荷载。 可变荷载 在设计基准期内作用值随时间变化，或其变化与平均值相比不可略去不计的荷载。 偶然荷载 在设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的荷载。,2）按随空间位置的变异分类 固定荷载 在结构空间位置上具有固定的分布，但其量值可能具有随机性的荷载 自由荷载 在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布，出现的位置及量值可能具有随机性的荷载。,3）按结构的反应特点分类 静态荷载 对结构或结构构件不产生动力效应，或其产生的动力效应与静态效应相比可以略去不计的荷载。 动态荷载 对结构或结构构件产生不可略去的动力效应的荷载。 4）按直接、间接作用分 直接作用 直接施加在结构上的荷载。 间接作用 指引起结构外加变形或约束变形的其它作用。,（2）荷载效应（常用“ S ”表示) 由荷载引起的结构或构件的内力、变形等。 3.结构抗力（常用“R”表示） 结构或结构构件承受内力和变形的能力。 4.结构的极限状态 结构的极限状态是一种临界状态，当结构超过这一状态时，将丧失其预定的功能。 极限平衡方程：S=R 也可以写成：Z=RS=Z(S，R)=0 当Z0时，结构处于可靠状态； 当Z=0时，结构处于极限状态； 当Z0时，结构处于失效状态；,二、结构设计的一般步骤 1.方案设计 方案设计又称为初步设计。结构方案设计包括结构选型、结构布置和主要构件的截面尺寸估算。 2.结构分析 结构分析是要计算结构在各种作用下的效应。 3.构件设计 构件设计包括截面设计和节点设计两个部分。 4.绘制施工图 图是工程师的语言，工程师的设计意图是通过图纸来表达的。,第二节 土木工程施工,一、土石方工程及爆破工程 1. 坑槽土方施工 （1） 土方边坡与土壁支撑 （2）基坑排水与降水 1）集水井降水,集水井降水 1-排水沟；2-集水坑；3-水泵,2）井点降水,井点降水的作用 (a)防止涌水； (b)使边坡稳定； (c)防止土的上冒； (d)减少横向菏载； (e)防止流砂,2. 石方爆破 （1）裸露爆破法 （2）炮孔爆破法,爆破漏斗 r-漏斗半径；R-爆破作用半径； W-最小抵抗线（药包埋深）,二、基础工程 （1）桩基础 （2）沉井基础 （3）地下连续墙 （4）钢筋混凝土预制桩施工 （5）逆作法施工,三、结构工程 1. 砌筑工程施工 2. 钢筋混凝土工程施工 （1）模板工程 爬升模板 滑升模板 （2）钢筋工程 进场检验、加工、成型和绑扎安装，以及钢筋的冷加工和连接等 （3）混凝土工程 包括配料、搅拌、运输、浇筑、养护等施工过程,3. 预应力混凝土施工 （1）先张法,预应力混凝土后张法生产示意图 a)制作混凝土构件；b)张拉钢筋 c)锚固和孔道灌浆； 1-混凝土构件；2-预留孔道； 3-预应力筋；4-千斤顶；5-锚具,预应力混凝土先张法生产示意图 a)预应力筋张拉；b)混凝土灌注； c)放松预应力筋 1-台座承力结构；2-横梁；3-台面； 4-预应力筋；5-锚固夹具；6-混凝土构件,（2）后张法,4. 结构安装工程 是将许多单个构，分别在预制厂和施工现场预制成型，然后用起重机械按照设计要求进行拼装，以构成一幢完整的建筑物或构筑物的整个施工过程。,塔式起重机的类型 a)上旋转式； b)下旋转式； c)上旋转爬升式； d)下旋转爬升式； e)上旋转附着式； f ) 塔桅式,四、装饰工程 1.装饰工程 包括抹灰、饰面、门窗、刷浆、油漆、花饰等工程。 2.作用 能增强建筑物的美观和艺术形象，改善清洁卫生条件，可以弥补维护结构在隔热、隔音、防潮功能方面的不足，还可以减少外界有害物质对建筑物的侵蚀，延长维护结构的使用寿命。,五、施工组织设计 建筑工程施工组织设计，是指导施工全过程的技术经济文件。它根据建筑产品及其生产的特点，按照产品生产规律，运用先进合理的施工技术和流水施工基本理论与方法，使建筑工程的施工得以实现有组织、有计划地连续均衡生产，从而达到工期短、质量好、成本低的效益目的。 1. 施工组织设计的分类 （1）施工组织总设计 （2）单位工程施工组织设计 （3）分部（分项）工程施工组织设计,3. 施工组织设计的内容 （1）工程任务情况 （2）施工总方案、主要施工方法、工