土木工程框架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計全套論文

1、人生最大的幸福,是發(fā)現(xiàn)自己愛的人正好也愛著自己。中文摘要本畢業(yè)設(shè)計是完成"XXXXX樓"的工程設(shè)計包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計建筑設(shè)計部分包括建筑方案的設(shè)計思路、建筑做法和建筑的平立剖設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計部分包括結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算和施工圖設(shè)計該建筑物結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)方案包括梁柱的選用結(jié)構(gòu)計算包括梁柱板的配筋計算施工圖設(shè)計包括基礎(chǔ)和樓梯的設(shè)計結(jié)構(gòu)計算部分應(yīng)用PKPM系列軟件主要用到PMCAD、SATWE、JCCAD、LTCAD模塊地震作用及內(nèi)力計算、地震位移驗算采用手工計算分析建筑和結(jié)構(gòu)施工圖全部采用AutoCAD及天正系列軟件完成關(guān)鍵字:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、PKPM

2、軟件應(yīng)用、抗震設(shè)計、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)英文摘要The graduation project is the engineering design of 'The Language and Cultural College Building of Shanxi University'including architectural design and structural design. The architectural design includes the designing idea of the whole projectarchitectural practices a

3、nd the planelevation and section design of the building. The structural design consists of structural planstructural calculations and construction design. The building takes steel reinforced concrete frame structure. In the process of structure planthe beams' and columns' section are calcula

4、ted and selected. During the structural calculationthe reinforcement of platesbeams and columns are calculated. In construction designthe design of foundations and stairs are the main two parts. The software PKPM is employed in the structural calculation to analyze the structural effect and the stee

5、l distribution of the reinforced concrete. For examplePMCADSATWEJCCADand LTCAD modules are used during the process. Howeverthe force calculation and seismic displacement are checked by hand. And architectural and structural drawings are all completed with AutoCAD and Tangent series.Keyword: structur

6、al design of reinforced concrete appliance of PKPM softwareseismic calculationreinforced concrete frame;目錄中文摘要I英文摘要II目錄III第一章設(shè)計要求 - 1 -1.1 畢業(yè)設(shè)計目的與要求 - 1 -1.2 題目- 1 -1.3 設(shè)計資料- 1 -1.4設(shè)計任務(wù)及要求- 2 -1.5巖土工程勘察結(jié)果- 4 -第二章文獻綜述 - 6 -第三章建筑方案與工程概況- 16 -3.1工程概況- 16 -3.2設(shè)計依據(jù)- 17 -3.3設(shè)計原則- 17 -3.4建筑方案的選擇- 17 -3.5建筑

7、功能劃分- 17 -3.6技術(shù)指標- 18 -3.7建筑防火設(shè)計- 18 -3.8水平垂直交通設(shè)計- 18 -3.8.1樓梯- 18 -3.8.2電梯- 19 -3.9建筑方案圖- 19 -第四章建筑做法說明 - 22 -4.1 散水- 22 -4.2 臺階- 22 -4.3地面做法- 22 -4.3.1衛(wèi)生間地面(厚度243 - 22 -4.3.2 大報告廳地面做法- 23 -4.3.3其他地面做法- 23 -4.4樓面做法- 23 -4.4.1衛(wèi)生間及茶水間樓面做法- 23 -4.4.2 小報告廳樓面做法- 24 -4.4.3 其他樓面做法- 24 -4.5 屋面做法- 24 -4.6頂棚

8、做法- 24 -4.7外墻做法:- 25 -4.8內(nèi)墻做法- 25 -4.8.1衛(wèi)生間及茶水間內(nèi)墻做法: - 25 -4.8.2一般墻面做法:- 25 -4.9 踢腳線做法:- 26 -4.10 屋面防水采用改性瀝青柔性油氈防水層做法 - 26 -4.11墻體- 26 -4.11.1 墻體防潮 - 26 -4.12 門窗- 26 -第五章結(jié)構(gòu)方案說明 - 29 -5.1柱網(wǎng)布置- 29 -5.2結(jié)構(gòu)形式選擇- 29 -5.3樓板形式選擇- 29 -5.4材料信息- 29 -5.5各層結(jié)構(gòu)平面布置- 30 -5.6梁柱框架尺寸初步確定- 31 -5.6.1第I部分梁柱尺寸確定- 31 -5.6.

9、2第II部分梁柱尺寸確定- 32 -5.6.3第III部分- 32 -第六章荷載及地震位移驗算- 34 -6.1 計算簡圖- 34 -6.2 第I部分荷載及抗震驗算 - 35 -6.2.1建筑物總重力荷載代表值Gi的計算- 35 -6.2.2 剛度和自振周期計算- 40 -6.2.3地震作用計算- 42 -6.3 第II部分- 43 -6.3.1建筑物總重力荷載代表值Gi的計算- 43 -6.3.2 剛度和自振周期計算- 48 -6.3.3地震作用計算- 50 -第七章 PKPM計算過程- 52 -7.1 結(jié)構(gòu)布置及荷載輸入- 52 -7.2 樓板施工圖生成- 55 -7.3計算- 55 -7

10、.4配筋圖和計算過程的顯示- 57 -7.5 基礎(chǔ)設(shè)計- 59 -7.6 樓梯設(shè)計- 60 -參考文獻- 65 -致謝- 66 -附錄- 67 -附1. 結(jié)構(gòu)設(shè)計信息- 67 -附2. 結(jié)構(gòu)位移文件- 77 -附3. 樓梯計算書- 82 -第一章設(shè)計要求1.1 畢業(yè)設(shè)計目的與要求畢業(yè)設(shè)計是大學本科教育的最后一個教學環(huán)節(jié)它是全面檢驗大學四年學習效果的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)通過畢業(yè)設(shè)計同學可以綜合以前所學的各門課程的知識解決實際問題;通過畢業(yè)設(shè)計同學可以得到工程實踐的實際訓練;通過畢業(yè)設(shè)計同學還可以進一步加深對所學理論課程的理解和鞏固土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的目的是:1.全面了解建筑工程設(shè)計的全過程;2.基本具

11、備進行建筑方案、建筑設(shè)計及繪制建筑施工圖的能力;3.能熟練、正確進行結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算、構(gòu)造處理及繪制結(jié)構(gòu)施工圖的能力;4.培養(yǎng)同學在建筑工程設(shè)計過程中的配合意識;5.培養(yǎng)正確、熟練運用規(guī)范、手冊、各種標準圖集及參考書的能力;建立功能設(shè)計、施工、經(jīng)濟全面協(xié)調(diào)統(tǒng)一的思想;進一步建立結(jié)構(gòu)工程師的責任意識;1.2 題目XXXX學院1.3 設(shè)計資料1工程地點及地形圖:山西大學校園內(nèi)地形圖附后2工程總建筑面積:6000 M23工程性質(zhì):1建筑性質(zhì):學校辦公、教學2建筑組成:教學部分:學術(shù)報告廳2間:500 M2和200 M2;教室5間:90 M2辦公部分:大辦公室5間:90 M2;中辦公室20間:4

12、5 M2;小辦公室40間:20 M2;會議4間:45 M2;圖書資料室2間:90 M2其它:衛(wèi)生間每層2間30 M2 ;值班室、儲藏間每層1間:20M2;客貨兩用電梯2部(1600公斤3設(shè)計要求與總平面要求合理安排功能分區(qū)流線順暢造型美觀大方創(chuàng)造良好的教學、科研建筑形象總平面布置:道路、出入口、停車場、綠化及其它場地 (場地東、北兩面建筑至少距邊緣5M以上4空間組合要求三部分聯(lián)系需方便同時須有相對的獨立性盥洗、廁所等布置時以集中為宜便于管線布置;實驗室應(yīng)有好的采光、通風條件;根據(jù)周圍環(huán)境考慮建筑體型及立面處理;入口廣場應(yīng)保證一定的停車和回車場地創(chuàng)造一個良好的外部空間5室內(nèi)外裝飾要求主體建筑外墻

13、采用貼面材料室內(nèi)主要公共空間墻壁用涂料做吊頂采用水磨石地面;實驗室內(nèi)部按要求功能設(shè)計其余房間裝飾自定所有水房間均為瓷磚墻壁馬賽克地面裝飾材料的色彩自定6建筑標準耐火等級二級耐久等級二級丙類建筑4自然條件1氣象資料基本風壓基本雪壓主導風向:西北風2工地地質(zhì)及水文地質(zhì)資料:見附表3地震烈度: 8度5施工條件及材料供應(yīng)1施工條件:由一級建筑施工單位承建具有多種大型建筑機械混凝土標準構(gòu)件由預制廠提供2材料供應(yīng):鋼材、木材、水泥及磚、石、砂等均自行采購3水、電均由建設(shè)單位保證供應(yīng)通往工地的道路良好根據(jù)給定的設(shè)計資料要求每一個學生單獨完成建筑施工圖設(shè)計具體要求如下:1按施工圖設(shè)計深度繪制平、立、剖面建筑施

14、工圖以及總平面圖2選擇裝飾用料及裝飾構(gòu)造做法3繪制必要的節(jié)點構(gòu)造詳圖4編寫設(shè)計說明書5列出技術(shù)經(jīng)濟指標:總建筑面積使用面積使用面積系數(shù)各項設(shè)計指標對于最后完成的設(shè)計成果要求做到:方案合理、選材適當、構(gòu)造正確、圖文清晰詳盡1總平面圖1:5002各層平面圖 1:1003各向立面圖 1:1004樓梯詳圖 1:505屋面排水圖 1:2006縱橫剖面圖 1:1007墻身剖面及節(jié)點詳圖 1:1008裝飾用料及做法、施工說明9門窗選型及數(shù)量統(tǒng)計在滿足使用功能及建筑設(shè)計的基礎(chǔ)上本著"安全適用技術(shù)先進經(jīng)濟合理"的原則進行設(shè)計1設(shè)計說明結(jié)構(gòu)類型:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)使用荷載及有關(guān)要求:按照建筑結(jié)

15、構(gòu)荷載規(guī)范2結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容結(jié)構(gòu)布置與選型荷載計算上部主要受力結(jié)構(gòu)設(shè)計:變形驗算強度設(shè)計、抗震構(gòu)造設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計計算其他構(gòu)件設(shè)計1屋面結(jié)構(gòu)平面布置圖2樓面結(jié)構(gòu)平面布置圖3基礎(chǔ)平面布置及配筋圖4上部主要受力結(jié)構(gòu)配筋圖5其他構(gòu)件配筋圖6計算書一份1文獻綜述2外文資料翻譯3建筑設(shè)計說明4結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書5參考文獻5 巖土工程勘察結(jié)果編號土層概況層厚(M(kPa地基類型1雜填土不均勻-2粉質(zhì)粘土稍密均勻1103砂質(zhì)粉土中密均勻190天然基礎(chǔ)4粗砂密實均勻250第二章文獻綜述半剛性端板連接的文獻綜述摘要:半鋼性端板連接在工程中具有廣泛的應(yīng)用但是其精確計算十分繁瑣本文旨在總結(jié)前人對半剛性連接計算的經(jīng)驗結(jié)論并且對半

16、剛性連接的發(fā)展現(xiàn)狀進行討論進而得出一系列有價值的結(jié)論關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);半剛性連接;加勁肋;端板連接The literature review of semi-rigid connection of endplatesAbstract: The semi-rigid connection of endplates is widely used in engineering. Howeverthe calculation of such connection is extremely sophisticated. The article aims at concluding the former r

17、esearchers' experiences and discussing the future of semi-rigid connectionso as to offer some useful information.Keywords: Steel structure; semi-rigid connection; stiffening rib; endplate connection1 半剛性連接概況傳統(tǒng)的鋼框架分析設(shè)計都假定梁柱連接是完全剛性的或者是理想鉸接的雖然這些假定使分析設(shè)計過程大大簡化但是當連接的剛性程度處于完全剛性和理想鉸接之間的中間狀態(tài)時這些假定的有效性就值得懷

18、疑了而試驗表明實際工程中運用的全部連接形式所具有的剛度都處在完全剛性和理想鉸接這兩種極端情況之間 1歐洲規(guī)范Eurocode3規(guī)定以連接的初始轉(zhuǎn)動剛度Ki為標準定義:如KikbEIb/lb 則為剛接;如Ki0.5EIb/lb 則為鉸接;如0.5EIb/lbKikbEIb/lb則為半剛接美國的容許應(yīng)力設(shè)計規(guī)范(AsDAISCl989中列出的類型3即"半剛性連接"它假定連接可以傳遞垂直剪力也能夠傳遞部分彎矩美國的荷載抗力系數(shù)設(shè)計規(guī)范(LRFDALSC部分約束型(PR包括了半剛性連接要求在分析和設(shè)計中必須考慮柔性連接的影響半剛性連接承載性能好構(gòu)造簡單施工快捷質(zhì)量比較容易得到保證在

19、實際工程中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用目前常用的半剛性連接的形式主要有:端板連接;腹板單角鋼單板連接;腹板雙角鋼連接;矮端板連接;頂、底角鋼連接;腹板帶雙角鋼的頂、底角鋼連接;短T型鋼連接其中端板連接是剛結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的連接方式之一端板連接主要應(yīng)用于鋼框架、輕鋼門式框架中梁柱連接、梁梁拼接等端板在制造廠與鋼梁的翼緣、腹板相焊接然后再現(xiàn)場用螺栓與鋼柱翼緣或端板相連接螺栓大多采用高強度螺栓以提高連接承載力及連接剛度根據(jù)端板的位置和大小的不同分為兩端外伸式一端外伸式齊平式和內(nèi)縮式等四種其中兩端外伸式端板連接承載力剛度最大21.2半剛性連接的特性8圖2-1如圖可知:(1 所有半剛性連接的特性均處在理想餃接條件(

20、水平軸和全剛性(豎直軸條件之間(2 連接所能傳遞的最大彎矩(此處稱為極限彎矩承載力在較為柔性的連接中要降低(3彎矩相同時連接的柔性愈大值愈大(4半剛性連接的M-關(guān)系在全部實際加載范圍內(nèi)一般是非線性的連接的非線性特性來自多種因素其中一些重要的因素如下:(1連接組合材料本身不連續(xù)(2連接組合中一些組合件產(chǎn)生局部屈服這是引起連接非線性特性的主要因素(3連接組合中的孔眼、扣件以及構(gòu)件之間的承壓接觸引起應(yīng)力和應(yīng)變集中(4連接附近處梁與柱的翼緣或腹板的局部屈曲(5在外荷載影響下整體的幾何變化1 線性模型891011(1單剛度線性模型:采用初始剛度Rki來代表全部加載范圍的連接特性當彎矩增加超過連接使用極限

21、后這種模型就不再有效(2雙線模型:能夠更好地表達連接特性這種模型在某一轉(zhuǎn)折彎矩處用一條更平坦的線來取代彎矩一轉(zhuǎn)角線的初斜率(3折線模型:用一組直線段來逼近非線性的M-曲線該模型優(yōu)點:使用方便缺點:不夠精確轉(zhuǎn)折點處的剛度突變因此難以用于實踐2 多項式模型Frye和Morris12建立了多項式模型來計算幾種類型連接的特性M-關(guān)系用以下奇次方的多項式來表達:=Cl(KM1 +C2(KM 3 +C3(KM 5C2和C3是曲線擬合常數(shù)該模型優(yōu)點:能很好地代表M-特性缺點:在于多項式的性質(zhì)在某一范圍內(nèi)它會達到并通過峰值點用M 一曲線斜率代表的連接剛度就可能在M的某些值處變成負的3 B樣條模型Jones13

22、等用B樣條法對連接試驗數(shù)據(jù)作了曲線擬合在這個模型中將M-試驗數(shù)據(jù)分成許多小組.每一組跨越M 的一個小范圍然后用三次B樣曲線擬合每組數(shù)據(jù)同時保證交點處各組數(shù)據(jù)的一階和二階導數(shù)是連續(xù)的該模型優(yōu)點:能回避負剛度問題并能極好地表示非線性的M-特性缺點:在曲線擬合過程中需要大量的數(shù)據(jù)4 冪函數(shù)模型(1最簡單的冪函數(shù)模型(二參數(shù)模型14其簡單的形式如下:=aMb式中ab是兩個曲線擬合參數(shù)其條件是a>0b>0一一般說來(2Kishi和Chen15冪函數(shù)模型= M /Rki/1-(M/Mun1/n式中Rki是初始連接剛度Mu是連接的極限彎矩承載力n是曲線的形狀參數(shù)模型特點:三參數(shù)模型不如樣條模型精

23、確但所需數(shù)據(jù)大大減少(3Ang和Morris16冪函數(shù)模型/(r0 = KM/(KM0 /1+(KM/(KM0n-1模型特點:四參數(shù)模型能極好地表達各種連接的非線性M-模型5 指數(shù)函數(shù)模型(1Lui和Chen17多參數(shù)指數(shù)模型M=Cj(1-e-|r|/2a+M0+Kp|式中Mo是曲線擬合的連接彎矩初始值Kp連接應(yīng)變硬化剛度a是標量系數(shù)(用來保證數(shù)值穩(wěn)定Cj是由線性回歸分析求得的曲線擬合常數(shù)模型特點:在曲線擬合試驗數(shù)據(jù)方面與三次B樣條模型一樣好但是如果M-曲線上有斜率急劇改變該模型則不能很好地表達出來(2Kishi和Chen指數(shù)模型Kishi和Chen18改進了Lui-Chen指數(shù)模型使之能夠適

24、應(yīng)M-曲線斜率的急劇變化其形式如下M=Cj(1-e-|r|/2a+M0+Dk(r-kHr-k式中Ma定義如上式k是曲線線性部分的起始轉(zhuǎn)角.H是Heaviside階梯函數(shù)(當0時為1.當<0時為零Cj和Dk 是由線性回歸分析求得的曲線擬合常數(shù)模型特點:改進了Lui-Chen指數(shù)模型能夠適應(yīng)M-曲線斜率的急劇變化6 一種實用計算模型(強化雙線性節(jié)點模型丁潔民和沈祖炎19提出了一種半剛性節(jié)點的實用計算模型在彈性階段Kf=ko當M =0.8 時Kf= (1/30 1/60ko在結(jié)構(gòu)分析時Kf取值變化的影響甚小因此可統(tǒng)一取Kf= ko/40通過分別取冪函數(shù)模型和此強化雙線性節(jié)點模型對框架進行計算得

25、出由于節(jié)點線性化造成的誤差在5%以內(nèi)能滿足工程設(shè)計的要求7 M-曲線的自適應(yīng)函數(shù)法陳林、崔佳和吳惠弼20提出了一種具有自適應(yīng)能力的函數(shù)模型其基本思想是首先根據(jù)已知試驗點確定出一個代表擬合函數(shù)的常微分方程通過求解此微分方程便可得到擬合函數(shù)的具體形式擬合曲線可表示為M(= C1e1+C2e2+? +Cnen模型特點:節(jié)點的連接函數(shù)模型由具體的試驗數(shù)據(jù)確定使得經(jīng)選擇后的模型具有最佳的逼近效果該方法一來可以克服多項式模型精度較差一階導數(shù)不連續(xù)的缺點二來彌補了指數(shù)函數(shù)取項太多且函數(shù)分段表達的不足但是對于各種不同的連接節(jié)點都必須找出一個合適的M-設(shè)計表達式該工作量是巨大的2半剛性連接剛度和內(nèi)力研究現(xiàn)狀20

26、03年王燕李華軍厲見芬6給出了考慮節(jié)點半剛性連接的線性化模型初始剛度的計算公式推導了半剛性連接在荷載作用下的內(nèi)力計算公式討論了半剛性連接對框架內(nèi)力的影響通過分析表明半剛性連接的初始剛度主要與連接件的抗彎剛度、板厚以及螺栓的分布位置有關(guān)半剛性連接框架受連接柔性的影響鋼框架采用半剛性連接會使橫梁的桿端負彎矩減少而跨中正彎矩要相應(yīng)增加按剛性連接設(shè)計不符合實際受力情況其結(jié)果將高估由梁端傳到柱的負彎矩而低估梁的跨中正彎矩框架的半剛性連接對結(jié)構(gòu)受力性能有明顯影響在鋼框架分析和設(shè)計中應(yīng)考慮半剛性的影響2.1 端板連接研究現(xiàn)狀2006年施剛石永久王元清4提出了一種計算鋼結(jié)構(gòu)梁柱半剛性端板連接轉(zhuǎn)動變形的方法通過

27、與試驗結(jié)果比較得到驗證該方法不但能夠很好地計算端板連接的整體轉(zhuǎn)動變形特性包括初始轉(zhuǎn)動剛度和彎矩轉(zhuǎn)角全過程曲線而且能夠較好分析計算其轉(zhuǎn)動變形的各種來源包括節(jié)點域剪切變形、螺栓伸長、端板和柱翼緣彎曲變形等從而能夠提供彎矩剪切轉(zhuǎn)角和彎矩縫隙轉(zhuǎn)角曲線為準確分析端板連接的細部轉(zhuǎn)動變形特性提供了可靠依據(jù)同時也為我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范關(guān)于節(jié)點轉(zhuǎn)動變形的具體設(shè)計計算方法提供了有益補充2008年施剛石永久王元清3運用通用有限元軟件ANSYS建立三維有限元模型對8個不同形式、不同構(gòu)造的鋼框架梁柱端板連接進行了非線性有限元分析(FEA并與相應(yīng)的試驗結(jié)果進行了全面對比分析比較結(jié)果表明:該文的有限元模型不但能夠準確地分析計

28、算各種類型和不同構(gòu)造的鋼框架梁柱端板連接節(jié)點的整體受力特性包括承載力、彎矩轉(zhuǎn)角曲線、極限變形狀態(tài)等還能有效地分析計算節(jié)點及其組件的細部受力特性包括高強度螺栓的預拉力端板和柱翼緣之間的接觸狀態(tài)以及節(jié)點域、端板、螺栓、端板加勁肋、節(jié)點域加勁肋等組件的受力狀態(tài)為進一步運用該模型對各種形式和構(gòu)造的端板連接進行全面的有限元參數(shù)分析計算提供了正確性依據(jù)同時有限元分析還給出了螺栓預拉力引起的接觸面預壓力分布、荷載作用下接觸面的摩擦力分布以及節(jié)點的主應(yīng)力流分布等對于全面和深入理解端板連接節(jié)點受力特性非常有意義但是又難于通過試驗進行測量的結(jié)果2008年翟厚智肖亞明 5 提出了鋼框架梁柱外伸端板連接節(jié)點的半剛性結(jié)

29、構(gòu)力學模型這種模型用已知節(jié)點尺寸來預測其 M-關(guān)系的非線性數(shù)學模型模型中的主要參數(shù)是節(jié)點初始轉(zhuǎn)動剛度和極限承載力文章給出了考慮外伸端板半剛性節(jié)點連接的線性化模型初始剛度的計算公式推導了半剛性連接在荷載作用下的內(nèi)力計算公式討論了半剛性連接對框架內(nèi)力的影響2008年王素芳陳以一7將節(jié)點分為受彎端板、受彎柱翼緣和受剪節(jié)點域三類組件分別計算各組件的初始剛度并將其進行組裝提出了端板連接節(jié)點初始剛度的理論計算方法該方法考慮了端板有加勁肋、無加勁肋兩種構(gòu)造形式考慮了螺栓預拉力對節(jié)點剛度的影響考慮了柱翼緣對節(jié)點域剛度的貢獻通過與試驗和有限元結(jié)果對比表明該方法具有足夠的精度可用于節(jié)點剛性的判斷最后利用理論方法對

30、按照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的端板連接節(jié)點剛性進行了初步評價并討論了端板加勁肋的影響鋼-混凝土組合梁與鋼柱組成的框架成為組合鋼框架在組合鋼框架中鋼梁和鋼筋混凝土樓板之間設(shè)置有足夠數(shù)量的抗剪栓釘形成整體共同工作作用由于混凝土樓板的組合作用不僅節(jié)省了鋼梁鋼材的用量同時混凝土樓板還能有效地抑制鋼梁的局部失穩(wěn)提高構(gòu)件的延性鋼-混凝土組合梁與純鋼梁相比其承載力、剛度提高很多而且可以減小梁高和樓層的結(jié)構(gòu)高度組合梁與鋼柱的半剛性連接節(jié)點可以成為半剛性連接組合節(jié)點22004年何天森李國強21分析了平端板連接組合節(jié)點在對稱彎矩作用下的工作性能對平端板連接組合節(jié)點用ANSYS進行了三維有限元分析并用試驗結(jié)果進行了驗證探討了平

31、端板連接組合節(jié)點在單調(diào)荷栽作用下的工作性能及其影響因素2007年李國強石文龍肖勇22全面介紹了半剛性梁柱組合節(jié)點的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢包括試驗研究、理論分析模型和滯回模型等幾個方面指出了需要進一步研究的問題和方向2006年舒興平張再華23在鋼一混凝土組合鋼框架結(jié)構(gòu)分析中必須了解粱柱組合節(jié)點連接的受力性能其中節(jié)點承栽力性能是最基本的受力性能利用l歐洲規(guī)范3(EC3與歐洲規(guī)范4(EC4介紹的組件法思想針對已有的端板連接組合節(jié)點承栽力分析方法的不足提出了端板連接蛆合節(jié)點負彎矩作用下抗彎承栽力的詳細計算步驟分析結(jié)果與試驗蛄果進行了比較驗證該方法符合工程設(shè)計習慣精確度高方便工程設(shè)計2005年施剛石永久王元

32、清李少甫陳宏24:通過4個不同構(gòu)造鋼結(jié)構(gòu)梁柱端板連接試件在單調(diào)荷載下的破壞試驗研究了不同構(gòu)造端板連接中高強度螺栓的受力特性給出了螺栓拉力一荷載、螺栓彎矩一荷載變化曲線以及螺栓拉力分布狀態(tài)研究了節(jié)點形式、端板加勁肋、節(jié)點域柱腹板加勁肋等因素對螺栓受力特性的影響.試驗結(jié)果表明:受拉區(qū)螺栓同時承受拉力和彎矩、端板加勁肋和柱腹板加勁肋對螺栓拉力發(fā)展變化和分布狀況影響較大;不同的節(jié)點計算模型適用于不同的節(jié)點構(gòu)造.2006年樓國彪李國強雷青25回顧與總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓端板連接在常溫及火災下的性能與設(shè)計研究的現(xiàn)狀與進展包括連接分類、試驗、簡化方法承載力與初始抗彎剛度計算、設(shè)計方法、有限元分析、以及連接彎

33、矩一轉(zhuǎn)角曲線數(shù)學模型化等方面的研究2006年張世杰26基于ANSYS軟件對門式鋼框架采用不同的螺栓直徑和角鋼厚度的半剛性連接進行了有限元分析分析表明隨著角鋼厚度增加及螺栓直徑增大門式鋼框架的滯回曲線面積逐漸增大其抗震性能逐漸提高3加勁肋研究現(xiàn)狀加勁肋的作用27:(1 在集中荷載較大處設(shè)置加勁肋可將集中荷載逐步均勻地傳遞到腹板上(2橫向加勁肋的主要作用是抵抗因剪切應(yīng)力引起的腹板局部失穩(wěn);橫向加勁肋不應(yīng)設(shè)置在腹板屈曲的兩波峰或波谷之間(3縱向加勁肋的主要作用是抵抗因彎曲正應(yīng)力導致的腹板局部失穩(wěn)(4短加勁肋可提高縱向、橫向加勁肋的作用當有較大移動集中荷載時具有減小因局部輪壓導致的腹板局部失穩(wěn)的作用(

34、5受彎構(gòu)件(如梁可以通過加設(shè)橫向加勁肋來滿足高厚比的要求但如果是壓彎構(gòu)件(如柱需加設(shè)縱向加勁肋建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范(GB 5001l一2001并沒有可以通過設(shè)置加勁肋控制2008年王素芳陳以一7 將節(jié)點分為受彎端板、受彎柱翼緣和受剪節(jié)點域三類組件分別計算各組件的初始剛度并將其進行組裝提出了端板連接節(jié)點初始剛度的理論計算方法該方法考慮了端板有加勁肋、無加勁肋兩種構(gòu)造形式考慮了螺栓預拉力對節(jié)點剛度的影響考慮了柱翼緣對節(jié)點域剛度的貢獻通過與試驗和有限元結(jié)果對比表明該方法具有足夠的精度可用于節(jié)點剛性的判斷最后利用理論方法對按照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的端板連接節(jié)點剛性進行了初步評價并討論了端板加勁肋的影響參考文獻1.

35、1 Chen W Lui F M.Stability design of steel flamesM.Boca Raton:CRC Press.1991.1.2 施剛石永久王元清李少甫陳宏.鋼結(jié)構(gòu)半剛性端板連接的設(shè)計方法與應(yīng)用J.工業(yè)建筑200333(82李國強石文龍王靜峰.半剛性連接剛框架結(jié)構(gòu)設(shè)計M.北京:工業(yè)建筑出版社20093 施剛石永久王元清. 鋼框架梁柱端板連接的非線性有限元分析J.工程力學2008124 施剛石永久王元清. 鋼結(jié)構(gòu)梁柱半剛性端板連接彎矩-轉(zhuǎn)角全曲線計算方法J.工程力學200623(55 翟厚智22(26 王燕李華軍厲見芬. 半剛性梁柱節(jié)點連接的初始剛度和結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

36、J.工程力學.2003 20(67 王素芳陳以一.梁柱端板連接節(jié)點的初始剛度計算J.工程力學200825(88 葉康李國強張彬. 鋼框架半剛性連接研究綜述J.結(jié)構(gòu)工程師200521(49 Yee Y.L.and YeeR.E. MelchensMoment-rotation curves for bolted connectionsJournal of Structural EngineeringASCE1993112(3615-63510TarpyT.S. and CardinalJ.W.Behavior of semi-rigid beam-to-column end plate conn

37、ection Proceedings ConferenceJoints in Structural SteelworkHalsted PressLondon11LuiE.M.ChenW.F.Strength of H-column with small end restrainsJournal of the Institution of Structural Engineers198361B(117-2612FryeJ.M. and MorrisG.A.Analysis of flexibility connected steel framesCanadian Journal of Civil

38、 EngineeringNational Research Council of CanadaOttawa19752280-29113JonesS.W.KirbyP.A. and NethercotD.A.:Effect of semi-rigid connections on steel column strengthJournal of Steel Construction research1980138-4614Krishnamurthy N.HuangH.T.JeffreyP.K. and AveryL.K.:Analytical M-curves for end-plate conn

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40、nadian Journal of Civil Engineering198411245-25417LiuE.M. and ChenW.F.:Analysis and behavior of flexibility-jionted framesEngineering Structures1986818KishiN. and ChenW.F. :Data base of steel beam-to-column connectionsEngineering Reports No. CE-STR-86-26School of Civil EngineeringPurdue UniversityWe

41、st LafayetteIN.198619 丁潔民20 陳林崔佳21 何天森李國強.平端板連接組合節(jié)點性能研究.建筑鋼結(jié)構(gòu)進展J6(4200422 李國強石文龍肖勇.半剛性梁柱組合節(jié)點的研究現(xiàn)狀J. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進展9(4200723 舒興平張再華.端板連接組合節(jié)點抗彎承載力的分析J.鋼結(jié)構(gòu)2(31200624 施剛石永久王元清李少甫陳宏.不同構(gòu)造端板連接中高強度螺栓受力特性研究. 哈爾濱工業(yè)大學學報J37(1200525 樓國彪李國強雷青.鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓端板連接研究現(xiàn)狀. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進展8(3200636(12010第三章建筑方案與工程概況本工程為XXXX學院樓該建筑為新建工程建設(shè)地點位于X

42、X市XX大學校區(qū)內(nèi)建設(shè)場地東西長100m南北長90m外部主干道位于擬建場地東側(cè)總建筑面積約為7000m2其中包括大中小辦公室、圖書室、教室每層男女廁所各2個每層還設(shè)有儲藏室該建筑物結(jié)構(gòu)采用鋼框架結(jié)構(gòu)場地土類別類工程耐久年限為二級抗震設(shè)防烈度一間為8度耐火等級為二級耐火等級為二級丙類建筑圖3-1業(yè)主提供的設(shè)計任務(wù)書、城市規(guī)劃通知書以及現(xiàn)行國家規(guī)范、規(guī)程等1滿足建筑功能要求:建筑設(shè)計首先要滿足建筑使用功能的要求為人們的活動提供健康舒適的環(huán)境建筑應(yīng)具有良好的通風、采光性能建筑分區(qū)明確盡量減小各功能分區(qū)間的干擾2采用合理的建筑技術(shù):建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑空間環(huán)境的骨架;建筑設(shè)備是保證建筑物達到使

43、用要求的技術(shù)條件;建筑施工是實現(xiàn)建筑生產(chǎn)的過程和方法結(jié)合建筑的使用功能選用合理的技術(shù)措施保證建筑的安全性、耐久性、經(jīng)濟性等3具有美觀的建筑形象:建筑既是物質(zhì)產(chǎn)品又具有一定的藝術(shù)形象它不僅用來滿足人們的物質(zhì)功能要求還應(yīng)滿足人們的精神和審美要求良好的建筑形象具有較強的藝術(shù)感染力使人獲得精神上的滿足和享受另外建筑形象還應(yīng)反映社會和時代的特點4符合總體規(guī)劃要求:單體建筑是處于特定環(huán)境中的應(yīng)該與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)在設(shè)計時就應(yīng)考慮到總體平面圖中的情況如原有建筑、道路、綠化等情況擬建建筑的朝向、門窗設(shè)計等都要符合總體規(guī)劃的要求否則可能會給建筑的使用帶來不便建設(shè)場地東西長100m南北長90m外部主干道位于擬建場地

44、東側(cè)建筑物可大致根據(jù)場地的長寬來設(shè)計既有利于建筑外部道路的規(guī)劃又能夠保證建筑內(nèi)部具有良好的采光條件擬建建筑坐北朝南以南面為主要廣場在建筑物南側(cè)開一個正門一個側(cè)門北側(cè)開一個側(cè)門建筑分為教學、辦公、報告廳三個部分教學、辦公部分位于建筑的I、II兩個主體部分主體部分I共六層其中一二層為教學部分便于大量人員的交通三至六層為辦公部分不易被教學區(qū)干擾主體部分II共有四層分區(qū)同I一樣每層在建筑的I、II部分設(shè)有男女衛(wèi)生間方便使用并且每層都有三個樓梯電梯可以連接上下六層的垂直運輸?shù)贗II部分為200平米報告廳在主體部分I的西面設(shè)1000平米大報告廳本工程建筑面積7000 m2左右6層層高為3.3-3.9 m其

45、中首層設(shè)置圖書資料室(87.12 m22個;中辦公室(43.56 m21個小辦公室(21.78 m29個會議室(43.56 m21個大教室(87.12 m22個二層設(shè)置3個大教室其他區(qū)域設(shè)為辦公室另外還有會議室1個三層除有2個會議室之外其他均為辦公室包括敞開式大辦公室中辦公室、小辦公室等;四層、5層和6層均為辦公室另外1-4層每層設(shè)有男女衛(wèi)生間(21.78 m2各2個5、6層各1個整個教學樓配有一個200平米報告廳作為副樓在整座建筑西面還有一個1000平米報告廳工程總建筑面積:9000m2建筑占地面積:2364.24 m2總建筑面積:7102.4 m2消防車道:本工程設(shè)計中建筑周圍設(shè)有環(huán)形消防

46、車道路面寬度均大于4m安全疏散:本工程設(shè)計有三部疏散樓梯疏散距離及疏散寬度均滿足防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定根據(jù)防火規(guī)范要求所有管井(送、排風及排煙井除外在管線安裝完畢后在每層樓板處后澆鋼筋混凝土做上下層防火分割該處樓板應(yīng)預留連接鋼筋后澆鋼筋混凝土的厚度和鋼筋與相鄰樓板相同電纜井、管道井與層間吊頂相連通的空洞空隙用硅酸鋁纖維等不燃材料填充密實凡穿過防火墻及樓板的各類管道在管道四周空隙處用細石混凝土填充密實開間:3米進深:6.6米;梯井:寬0.2米;扶手高度:0.9米;寬:0.06米;一層踏步總數(shù):26等跑樓梯寬度:0.26米(符合要求:對于住宅適宜的踏步高為150175 mm踏步寬為260300mm二至

47、六層踏步總數(shù):24等跑樓梯采用載重量為1600kg的電梯現(xiàn)行國標可運送21人圖3-2 建筑首層平面圖圖3-3 建筑二層平面圖圖3-4 建筑頂層平面圖圖3-5 建筑正立面圖圖3-6 建筑背立面圖圖3-7 建筑剖面圖第四章建筑做法說明本工程各建筑做法除注明外均詳見88J1 工程做法-建筑構(gòu)造通用圖集4.1 散水混凝土散水散2寬度600mm每隔6m設(shè)一道20mm寬伸縮縫散水與外墻間設(shè)通長縫縫寬為10mm的通長縫縫內(nèi)滿天嵌縫膏(160厚C20混凝土面層撒1:1水泥砂子壓實趕光(3素土夯實向外坡4%4.2 臺階混凝土臺階臺7B150厚(1150厚C15混凝土(厚度不包括踏步三角部分隨打隨抹、上撒1:1水

48、泥砂子壓實趕光4.3.1衛(wèi)生間地面(厚度243陶瓷錦磚(馬賽克地面地14F衛(wèi)生間防水要求高防水層先做管根防水用建筑密封膏封嚴再做地面防水與管根密封膏搭接一體防水層至立面與地面轉(zhuǎn)角處卷起250并做好平立面防水交接處理15厚陶瓷錦磚鋪實拍平2撒素水泥面;320厚1:3干硬性水泥砂漿粘結(jié)層;0.02×20=0.4 K kN/m24素水泥漿一道(內(nèi)參建筑膠;535厚C15細石混凝土隨打隨抹;63厚高聚物改性瀝青涂抹防水層;7最薄處30厚C15細石混凝土從門口處向地漏找1%坡平板振搗器振搗密實4.3.2 大報告廳地面做法地39 粘貼單層地毯地面(厚度24618厚單層地毯拼縫粘結(jié)在找平層上每隔2

49、00涂150寬建筑膠一條拼接處用燙帶或狹條麻袋布條粘結(jié)門口處用鋁合金壓邊條收口235厚C15細石混凝土撒1:1水泥砂子壓實趕光33厚高聚物改性瀝青涂膜防潮層450厚C15細石混凝土隨打隨抹平平板振搗器振搗密實(或100厚3:7灰土6素土夯實地19鋪地磚地面(厚度236110厚鋪地磚稀水泥漿擦縫26厚建筑膠水泥砂漿粘結(jié)層320厚1:3水泥砂漿找平4素水泥結(jié)合層一道550厚C15混凝土平板振搗器振搗密實7素土夯實陶瓷錦磚(馬賽克樓面樓13F衛(wèi)生間防水要求高防水層先做管根防水用建筑密封膏封嚴再做地面防水與管根密封膏搭接一體防水層至立面與地面轉(zhuǎn)角處卷起250并做好平立面防水交接處理荷載1.77 kN/

50、m215厚陶瓷錦磚鋪實拍平稀水泥漿(或彩色水泥漿擦縫;2撒素水泥面;320厚1:3干硬性水泥砂漿粘結(jié)層;520厚1:3水泥砂漿找平層四周及豎管根部為抹小八字表6素水泥漿一道(內(nèi)參建筑膠7最薄處30厚C15細石混凝土從門口向地漏找1%坡8現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板4.4.2 小報告廳樓面做法樓38 粘鋪單層地毯樓面(厚度90荷載1.33 kN/m218厚單層地毯拼縫粘結(jié)在找平層上每隔200涂150寬建筑膠一條拼接處用燙帶或狹條麻袋布條粘結(jié)門口處用鋁合金壓邊條收口4鋼筋混凝土樓板4.4.3 其他樓面做法樓6D現(xiàn)澆水磨石樓(30厚荷載0.68 kN/m2磨光打蠟2素水泥漿一道(內(nèi)摻建筑膠320厚1:3水泥砂

51、漿找平層干后臥銅分隔條(銅條打眼穿22號鍍鋅低碳鋼絲臥牢每米4眼4素水泥漿一道(內(nèi)摻建筑膠5鋼筋混凝土樓板4.5 屋面做法屋13A 水泥砂漿面層(不上人(2.79 kN/m2120厚1:3水泥砂漿找平層每1米見方設(shè)分隔縫縫寬10縫內(nèi)填粗砂水泥砂漿保護層內(nèi)配1鋼絲網(wǎng)每塊980×980網(wǎng)孔2523厚麻刀灰隔離層3柔性防水層420厚1:3水泥砂漿找平層530厚1:0.2:3.5水泥粉煤灰頁巖陶粒找2%坡6保溫層7現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板棚19 硬質(zhì)纖維裝飾板吊頂(鋼筋混凝土樓板下加吊木龍骨基層(不上人0.55 kN/m21噴涂料面層22厚紙筋灰找平41:2.5 石灰膏砂漿壓入底灰中(無厚度53

52、厚麻刀灰摻10%水泥打底6釘30×8木板條離縫7-10寬端頭離縫5寬750×50木次龍骨中距450與木主龍骨固定并用12號鍍鋅低碳鋼絲每隔一道綁牢一道8 50×70木主龍骨找平后用8號鍍鋅低碳鋼絲吊桿與上部預留鋼筋吊環(huán)固定雙向中距900-12004.7外墻做法:外墻29C1貼瓷質(zhì)外墻磚厚度18(荷載0.5 kN/m211:1水泥砂漿勾縫2貼6厚彩釉面磚在磚粘貼面上隨貼隨涂刷一遍YJ-302混凝土界面處理劑增強粘結(jié)力4刷素水泥漿一道55厚1:0.5:3水泥石灰膏砂漿打底掃毛或劃出紋道6刷一道YJ-302混凝土界面處理劑4.8.1衛(wèi)生間及茶水間內(nèi)墻做法:內(nèi)墻38C-F釉面磚防水墻厚度20(0.5 kN/m21白水泥擦縫25厚釉面磚面層34厚強力膠粉泥粘結(jié)層揉實壓實59厚1:3水泥砂漿打底壓實抹平6素水泥漿一道甩毛4.8.2一般墻面做法:內(nèi)墻4C-N刮膩子噴涂厚度10(0.36 kN/m21噴面漿飾面2滿刮2厚面層耐水膩子找平38厚粉刷石膏砂漿打底分遍趕平4素水泥漿一道4.9 踢腳線做法:踢6C 鋪地磚踢