平法技術講座(陳青來講座稿PPT).ppt

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混凝土結構施工圖平面整體設計方法（暨工程設計方法）,應用技術講座,主講人:,山東大學陳青來教授,講座主要內容:,混凝土結構基本原理平法基本原理平法規(guī)則與構造應用要點平法制圖規(guī)則與施工構造現(xiàn)場答復問題,關于混凝土結構原理辨析之一,混凝土結構原理承載多元理論：1、承載材料理論：解決鋼筋與混凝土共同工作的問題；2、承載可靠度理論——解決結構的安全度問題；3、承載經(jīng)典力學理論——解決結構上的荷載（作用）與結構的內力與變形（作用效應）問題；4、承載抗力理論——解決結構的強度和剛度問題；5、承載節(jié)點構造理論——解決構件的連接問題。,,現(xiàn)狀：混凝土結構基本原理承載的鋼筋與混凝土兩種材料各自特性與共同工作原理，是相對比較豐富、比較成熟的內容?；炷两Y構基本原理承載的可靠度理論，由30年前的半經(jīng)驗半概率極限狀態(tài)設計方法過渡到現(xiàn)在的近似概率極限狀態(tài)設計方法，該理論對混凝土結構的適用程度（缺少支持正態(tài)分布曲線的實際試驗和統(tǒng)計資料），以及在理論上究竟前進了多少尚難定論?；炷两Y構基本原理承載的經(jīng)典力學理論，其計算結果與實際情況存在較大差異。原因是混凝土結構桿件的截面較大，存在剛性區(qū)域與簡化成單線形狀的計算簡圖有很大差異，尤其反映在基礎結構的計算方面。再者，荷載的力學簡化存在較大的誤差。混凝土結構基本原理承載的抗力理論是教科書中的主要內容，但主要為“構件”的抗力理論而非“結構”的抗力理論。其內容主要有三部分：一部分是“正截面”問題，解決構件的彎、拉、壓、偏拉、偏壓；一部分是“斜截面”問題，解決構件的抗剪；一部分是“螺旋面”問題，解決構件的抗扭?；炷两Y構基本原理承載的節(jié)點構造理論現(xiàn)階段幾乎是空白，研究缺口非常大，給人造成“構件的簡單組合即為結構”的錯誤感覺，不符合整體大于部分之和的自然法則。,幾個容易混淆的概念：1、科學發(fā)展的過程，是以較小謬誤取代較大謬誤的過程，因而存在正確程度的問題?？茖W本身不是真理，科學是在追求真理的動機下的隨著時間的延續(xù)而得到的發(fā)現(xiàn)和解釋自然的漸進性成果?？茖W通常有發(fā)現(xiàn)而無發(fā)明。2、技術發(fā)展的過程，是以比較高的適用程度取代比較高的適用程度的問題，技術本質上并不存在正確程度的高低。技術通常有發(fā)明而無發(fā)現(xiàn)。3、科學與技術各位兩個“圓”（領域），這兩個“圓”符合“交叉圓”的自然法則。平法研究位于兩圓的交叉區(qū)域。4、基礎理論主要是科學研究的成果，基礎理論用于發(fā)現(xiàn)世界和解釋世界，存在發(fā)現(xiàn)、更新而非創(chuàng)新。5、應用理論主要是技術研究的成果，應用理論用于改造世界和建設非自然存在的物體，存在不斷創(chuàng)新。應用理論的實質屬于方法范疇。6、基礎理論不具備直接用于實踐的功能，基礎理論通過應用理論即方法才可用于實踐。方法是連接基礎理論與實踐的橋梁。7、基礎理論的發(fā)展極其緩慢，而方法的發(fā)展非常迅速，日新月異。8、方法在人類社會生活中具相當重要地位，很多問題的解決往往難在方法上，而不是難在基礎理論上。中國歷史上的四大發(fā)明均是方法的發(fā)明而不是理論的發(fā)明。,關于關于混凝土結構原理辨析之二,結構工程界的五板塊劃分：1、理論板塊：包括基礎理論和應用理論；2、規(guī)范規(guī)程板塊：為國家的技術法規(guī)；3、技術規(guī)則板塊：由政府主管部門批準的技術指導性文件；4、技術監(jiān)督板塊：主要對設計、施工與材料的質量實行監(jiān)督；5、技術措施板塊：工程技術類專著，用于輔助解決工程問題。,現(xiàn)狀：1、基礎理論與應用理論板塊：應當為其他板塊的基礎，但目前落后于規(guī)范規(guī)程板塊及技術規(guī)則板塊(包括大學教科書滯后），且至今尚未全面完成“構件”到“結構”的轉變，典型現(xiàn)象是沒有解決好節(jié)點問題。2、規(guī)范規(guī)程板塊：改革開放以來，我國對規(guī)范規(guī)程采取追蹤、引進國外版本的路子，在現(xiàn)階段奇怪地走在建筑科學技術的最前沿，而實際缺少國內理論板塊的支撐，因此內容不穩(wěn)定，修訂頻繁，出現(xiàn)明顯板塊錯位，其失誤屬于自然結果。這種板塊錯位現(xiàn)象是我國在特殊歷史發(fā)展階段的特殊現(xiàn)象，應屬正常。3、技術規(guī)則板塊：是系規(guī)范規(guī)程的應用細則延伸，更具體化和更加細化，具有明確且實際的技術指導作用。目前國家建筑標準設計承擔起了這個重要功能，如G101系列與G329。其內容主要有設計制圖規(guī)則和作為圖形化的構造規(guī)則的標準構造詳圖。4、技術監(jiān)督板塊：屬于新興板塊，主要由設計審圖單位和質量監(jiān)督部門行使職責。5、技術措施板塊：是我國比較成熟的板塊，其內容主要用于工程界，尚未收進高等教育的教學內容。,關于混凝土結構原理辨析之三,關于辨證思維與邏輯思維：辨證方法是認識自然和社會的方法，而邏輯方法更適合于解決與處理問題。辨證思維的力量強于邏輯思維的力量，但辨證思維更適合于研究人文和歷史，而邏輯思維更適合研究工程技術。兩千多年以前，中國的哲學家就發(fā)展了辯證思維，但中國人在歷史上過早地以辨證思維否定了邏輯思維，結果沒有給邏輯思維的成長留出足夠的空間。因此，中國人在邏輯思維方面有顯明不足，體現(xiàn)在：概念往往沒有明確的涵義（講究“意會”、“領悟”）/判斷往往沒有明確的前提/推理往往沒有明確的過程/重結果而不重過程。多年來在政治上對形而上學的批判，不適當?shù)氐財U大、延伸到科學技術領域，而在西方社會，形而上學在諸多科學定理的發(fā)現(xiàn)上起了重要作用。由于歷史形成的辨證思維習慣，使規(guī)范和規(guī)程中存在許多非同一之處、摸棱兩可之處、矛盾之處、理由不充分之處。我國結構學術界與現(xiàn)行規(guī)范偏愛使用“抽象術語”，“抽象術語”比“形象術語”難懂且距離自然較遠，容易使人們在理解術語時脫離“源概念”。在處理科學技術問題方面，容易忽略簡單與復雜的辯證關系。,平法基本原理（1）,平法的系統(tǒng)科學原理為：視全部設計過程與施工過程為一個完整的主系統(tǒng)，主系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構成：基礎結構、柱墻結構、梁結構、板結構；各子系統(tǒng)有明確的層次性、關聯(lián)性、相對完整性。1、層次性：基礎、柱墻、梁、板，均為完整的子系統(tǒng)。2、關聯(lián)性：柱墻以基礎為支座——柱墻與基礎關聯(lián)；梁以柱為支座——梁與柱關聯(lián)；板以梁為支座梁——板與梁關聯(lián)。3、相對完整性：基礎自成體系，僅有自身的設計內容而無柱或墻的設計內容；柱墻自成體系，僅有自身的設計內容（包括在支座內的錨固縱筋）而無梁的設計內容；梁自成體系，僅有自身的設計內容（包括在支座內的錨固縱筋）而無板的設計內容；板自成體系，僅有板自身的設計內容（包括在支座內的錨固縱筋）。,平法基本原理（2）,平法的應用理論三要點：1、將結構設計分為創(chuàng)造性設計內容與重復性（非創(chuàng)造性）設計內容兩部分，兩部分為對應互補關系，合并構成完整的結構設計。2、設計工程師以數(shù)字化、符號化的平面整體設計制圖規(guī)則完成其創(chuàng)造性設計內容部分。3、重復性設計內容部分（主要是節(jié)點構造和桿件構造）以《廣義標準化》方式編制成國家建筑標準構造設計。標準構造設計的實質是圖形化的構造規(guī)則；由設計師完成構造設計缺少充要條件：1、結構分析結果不包括節(jié)點內的應力；2、以節(jié)點邊界內力進行節(jié)點設計的理論依據(jù)并不充分；3、節(jié)點設計缺少足尺試驗依據(jù)；構造設計缺少試驗依據(jù)是普遍現(xiàn)象，現(xiàn)階段由國家建筑標準設計將其統(tǒng)一起來符合現(xiàn)階段的中國國情。,平法基本原理（3）,平法視過程重于結果，因而實現(xiàn)了自身的可持續(xù)發(fā)展。技術科學在否定中前進，在肯定中靜止。平法將在不斷自我否定中發(fā)展成長。平法是上游技術的改革，將對結構領域中、下游技術產(chǎn)生很大影響。上游技術的改革是比較徹底的改革，在改革時不宜過多顧及中、下游技術，而上游技術的改革既對中下游技術提出挑戰(zhàn)，同時也創(chuàng)造了機遇。上游技術的改革將推動中、下游技術的發(fā)展。,關于平法制圖規(guī)則與構造要點解析,要點一：結構與構件、整體與部分的關系問題要點二：結構的剛度問題（空間尺度與空間位置概念）要點三：結構各類構件的連接關系（支座）問題要點四：平法設計規(guī)則：（1）注寫方式與截面方式相結合；（2）集中注寫與原位標注相結合；（3）特殊構造不屬于標準化內容。要點五：鋼筋錨固的原則：（1）梁受拉鋼筋在端支座的彎錨，其彎錨直段≥0.4laE，彎鉤段為15d并應進入邊柱的“豎向錨固帶”，且應使鋼筋彎鉤不與柱縱筋平行接觸的原則（邊柱的“豎向錨固帶”的寬度為：柱中線過5d至柱縱筋內側之間）；（2）當梁縱筋在頂部端支座的錨固，水平段走混凝土保護層時，彎鉤段應在盡端角筋內側“扎入”鋼筋混凝土內的原則；（3）當梁往中柱支座直通錨固時，縱筋應過中線+5d且≥laE的原則；（4）梁受拉縱筋受力彎鉤為15d、柱偏拉縱筋構造彎鉤為12d的原則；（5）第一根非抗剪鋼筋距離最近的平行構件內的鋼筋為其分布間距1/2的原則；（6）節(jié)點內鋼筋錨固不應平行接觸的原則；（7）當兩構件配筋“重疊”時，不重復設置且取大者的原則。,平法的意義,平法，不單純是位于科學與技術交叉領域的一種技術；更重要的是，平法基于現(xiàn)代科學哲學和技術哲學思想。哲學，是從超然高度揭示和描述自然規(guī)律，能跨越時空的學說；遺憾的是，在我國建筑結構領域，哲學幾乎是一片貧瘠的荒漠。平法試圖在這片荒漠中，播下綠色?！惽鄟?關于平法制圖規(guī)則與施工構造,具體見系列國家建筑標準設計03G101-x,答復問題,