框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述作者:邸亞猛（河北科技師范學(xué)院 河北秦皇島 ）摘要： 從抗震能力、地基基礎(chǔ)、梁和板、構(gòu)造柱、消防幾個(gè)不同的方面簡單介紹框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì)。中圖分類號：U448.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1、引言畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)前的最后學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練的階段，是知識深化、拓寬、教學(xué)的重要過程，是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究和實(shí)踐的全面總結(jié)，也是對學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力的全面檢驗(yàn)，是實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)的重要階段。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了綜合分析和解決問題的能力、組織管理和社

2、交能力，培養(yǎng)了獨(dú)立工作的能力以及嚴(yán)謹(jǐn)、扎實(shí)的工作作風(fēng)和事業(yè)心、責(zé)任感。為將來走上工作崗位，順利完成所承擔(dān)的建設(shè)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。2、研究現(xiàn)狀多層及高層建筑的結(jié)構(gòu)體系大致有混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系?；旌辖Y(jié)構(gòu)的承重墻體隨著建筑高度的增加而加厚，不僅耗費(fèi)大量材料，也減少了使用面積?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由鋼筋混凝土梁、柱節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)為主框架，加上樓板、填充墻、屋蓋組成的結(jié)構(gòu)形式。框架形成可靈活布置的建筑空間，使用較方便。但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來

3、困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理，因此在使用上層數(shù)受到限制。正是因?yàn)槿绱嗽?，框架結(jié)構(gòu)適用于辦公樓、教學(xué)樓、商場、住宅等建筑。鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)作為一種常用的結(jié)構(gòu)形式, 具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1） 建筑平面布置靈活，分割方便。（2） 整體性、抗震性能好。（3） 傳力路線明確。（4） 墻體采用輕質(zhì)填充材料時(shí)，結(jié)構(gòu)自重小。（5） 承重構(gòu)件與圍護(hù)構(gòu)件有明確分工。本設(shè)計(jì)是多層建筑，抗震設(shè)防烈度為7度。本設(shè)計(jì)研究以下幾個(gè)方面：2.1抗震能力的設(shè)計(jì)地震具有隨機(jī)性、不確定性和復(fù)雜性，要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭遇的地震的特性和參數(shù)，目前是很難做到的。而建筑物本身又是一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，在

4、遭受地震作用后其破壞機(jī)理和破壞過程十分復(fù)雜。且在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素，也存在著不確定性。因此，結(jié)構(gòu)工程抗震問題不能完全依賴“計(jì)算設(shè)計(jì)”解決。應(yīng)立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的工程抗震基本概念，從“概念設(shè)計(jì)”的角度著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，按照結(jié)構(gòu)的破壞過程，靈活運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問題，既注意總體布置上的大原則，又顧及到關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)構(gòu)造，從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。選擇有利場地。造成建筑物震害的原因是多方面的，場地條件是其中之一。由于場地因素引起的震害往往特別嚴(yán)重，而且有些情況僅僅依靠

5、工程措施來彌補(bǔ)是很困難的。因此，選擇工程場址時(shí)，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，搞清地形、地質(zhì)情況，挑選對建筑抗震有利的地段，盡可能避開對建筑抗震不利的地段，任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。對建筑抗震有利的地段，一般是指位于開闊平坦地帶的堅(jiān)硬場地土或密實(shí)均勻中硬場地土。建造于這類場地上的建筑一般不會發(fā)生由于地基失效導(dǎo)致的震害，從而可從根本上減輕地震對建筑物的影響。對建筑抗震不利的地段，就地形而言，一般是指條狀突出的山嘴、孤立的山包和山梁的頂部、高差較大的臺地邊緣、非巖質(zhì)的陡坡、河岸和邊坡的邊緣；就場地土質(zhì)而言，一般是指軟弱土、易液化土、故河道、斷層破碎帶、暗埋塘浜溝

6、谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。2.采用合理的建筑平立面。建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。 經(jīng)驗(yàn)表明，簡單、規(guī)則、對稱的建筑抗震能力強(qiáng)，在地震時(shí)不易破壞；反之，如果房屋體形不規(guī)則，平面上凸出凹進(jìn)，立面上高低錯(cuò)落，在地震時(shí)容易產(chǎn)生震害。而且，簡單、規(guī)則、對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)，可以保證地震作用具有明確直接的傳遞途徑，容易采取抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。2.2地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。從平面上可見

7、，豎向結(jié)構(gòu)體系將荷載集中于點(diǎn)，或分布成線形，但作為最終支承機(jī)構(gòu)的地基，提供的是一種分布的承載能力。假如地基的承載能力足夠，則基礎(chǔ)的分布方式可與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同。但有時(shí)由于土或荷載的條件，需要采用滿鋪的伐形基礎(chǔ)。伐形基礎(chǔ)有擴(kuò)大地基接觸面的優(yōu)點(diǎn)，但與獨(dú)立基礎(chǔ)相比，它的造價(jià)通常要高的多，因此只在必要時(shí)才使用。不論哪一種情況，基礎(chǔ)的概念都是把集中荷載分散到地基上，使荷載不超過地基的長期承載力。因此，分散的程度與地基的承載能力成反比。有時(shí)，柱子可以直接支承在下面的方形基礎(chǔ)上，墻則支承在沿墻長度方向布置的條形基礎(chǔ)上。當(dāng)建筑物只有幾層高時(shí)，只需要把墻下的條形基礎(chǔ)和柱下的方形基礎(chǔ)結(jié)合使用，就經(jīng)常足以把荷

8、載傳給地基。這些單獨(dú)基礎(chǔ)可用基礎(chǔ)梁連接起來，以加強(qiáng)基礎(chǔ)反抗地震的能力。只是在地基非常軟弱，或者建筑物比較高的情況下，才需要采用伐形基礎(chǔ)。多數(shù)建筑物的豎向結(jié)構(gòu)，墻、柱都可以用各自的基礎(chǔ)分別支承在地基上。中等地基條件可以要求增設(shè)拱式或預(yù)應(yīng)力梁式的基礎(chǔ)連接構(gòu)件，這樣可以比獨(dú)立基礎(chǔ)更均勻地分布荷載。在初步計(jì)算時(shí)，最好先計(jì)算房屋結(jié)構(gòu)的大致重量，并假設(shè)它均勻的分布在全部面積上，從而等到平均的荷載值，可以和地基本身的承載力相比較。假如地基的容許承載力大于4倍的平均荷載值，則用單獨(dú)基礎(chǔ)可能比伐形基礎(chǔ)更經(jīng)濟(jì)；假如地基的容許承載力小于2倍的平均荷載值，那么建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎(chǔ)可能更經(jīng)濟(jì)。假如介于二者之間

9、，則用樁基或沉井基礎(chǔ)。2.3梁和板的設(shè)計(jì)鋼筋混凝土樓蓋根據(jù)施工方法的不同，可分為現(xiàn)澆整體式體式、裝配式和裝配整裝配式三類?，F(xiàn)澆整體式樓蓋的全部構(gòu)件均為現(xiàn)場澆筑，其整體性好、剛度大、抗震性較好，但模板用量多、工期長。裝配式樓蓋一般采用預(yù)制板、現(xiàn)澆梁的結(jié)構(gòu)形式，也可以是預(yù)制梁和預(yù)制板結(jié)合而成。裝配式樓蓋節(jié)省模板，且工期較短，但整體性、抗震性較差。裝配整體式樓蓋是在預(yù)制梁、板吊裝就位后，再在板面現(xiàn)澆疊合層而形成整體，這種樓蓋的整體性較裝配式好，又比現(xiàn)澆整體式差，需二次澆筑混凝土，費(fèi)工費(fèi)料，造價(jià)較高?，F(xiàn)澆整體式樓蓋主要有肋形樓蓋、無梁樓蓋和井式樓蓋三種。肋形樓蓋由板、次梁、主梁組成，三者整體相連。板的

10、四周支承在次梁、主梁上。當(dāng)板區(qū)格的長邊與短邊之比超過一定數(shù)值時(shí)（3O），板上的荷載主要沿短邊的方向傳遞到支承梁上，而沿長邊方向傳遞的荷載很小，可以忽略不計(jì)，這種板稱為單向板單向板單向板單向板，相應(yīng)的肋形樓蓋稱為單向板肋形樓蓋。當(dāng)板區(qū)格的長邊與短邊之比較?。?O）時(shí)，板上的荷載將通過兩個(gè)方向同時(shí)傳遞到相應(yīng)的支承梁上，此時(shí)板沿兩個(gè)方向受力，稱為雙向板雙向板雙向板雙向板，相應(yīng)的肋形樓蓋稱為雙向板肋形樓蓋。肋形樓蓋 （1）板厚及支承長度， 板的混凝土用量占全樓蓋混凝土用量的一半以上因此樓蓋中的板在滿足建筑功能和方便施工條件下，盡可能薄些，但也不能過薄。工程設(shè)計(jì)中板的最小厚度一般可?。灰话阄萆w為50mm

11、；一般民用建筑樓蓋為60mm；工業(yè)房屋樓蓋為80mm。續(xù)板)或1/35(簡支板)。板在磚墻上的支承長度一般不小板在磚墻上的支承長度一般不小板在磚墻上的支承長度一般不小板在磚墻上的支承長度一般不小于板厚，亦不小于120mm。 （2）板的受力鋼筋， 板內(nèi)的受力鋼筋經(jīng)計(jì)算確定后，配置時(shí)應(yīng)考慮構(gòu)造簡單、施工方便。對于多跨連續(xù)板各跨截面配筋可能不同，配筋時(shí)往往各截面的鋼筋間距相同，而用調(diào)整直徑的方法處理，連續(xù)板中的受力鋼筋布置有兩種形式：彎起式和分離式。將承受正彎矩的跨中鋼筋在支座附近彎起，彎起跨中鋼筋的1/22/3，以承擔(dān)支座負(fù)彎矩，如不足可另加直鋼筋。這種配笳方式節(jié)省鋼筋，錨固可靠。整體性好，但施工

12、較復(fù)雜。分離式將承擔(dān)支座彎矩與跨中彎矩的鋼筋各自獨(dú)立配置。分離式配筋較彎起式具有設(shè)計(jì)施工簡便的優(yōu)點(diǎn)，適用于不受振動和較薄的板中。鋼筋的彎起角度一般為30，當(dāng)板厚h120mm時(shí)。可采用45。板下部伸入支座的鋼筋應(yīng)不少于跨中鋼筋截面面積的l/3，間距不應(yīng)大于400mm。鋼筋末端一般做成半圓彎鉤(I級鋼筋)，但板的上部鋼筋應(yīng)做成直鉤，以便施工時(shí)撐在模板上。 板中受力鋼筋的間距不應(yīng)小于70mm，當(dāng)板厚h150mm時(shí)，間距不應(yīng)大干200mm；當(dāng)板厚h150mm時(shí)，間距應(yīng)不大于1.5h，且不應(yīng)大于250mm。2.4構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)構(gòu)造柱的作用范圍多層砌體房屋,底層框架及內(nèi)框架磚砌體中,它的作用一般為:加強(qiáng)縱墻

13、間的連接,是由于構(gòu)造柱與其相鄰的縱橫墻以及牙搓相連接并沿墻高每隔500mm 設(shè)置2 (6 拉結(jié)筋,鋼筋每邊伸入墻內(nèi)大于100mm。一般施工時(shí)先砌磚墻后澆筑混凝土柱,這樣能增加橫墻的結(jié)合,可以提高砌體的抗剪承載能力10% 30% ,提高的比例幅度雖然不高但能明顯約束墻體開裂,限制出現(xiàn)裂縫。構(gòu)造柱與圈梁的共同工作,可以把磚砌體分割包圍,當(dāng)砌體開裂時(shí)能迫使裂縫在所包圍的范圍之內(nèi),而不至于進(jìn)一步擴(kuò)展。砌體雖然出現(xiàn)裂縫,但能限制它的錯(cuò)位, 使其維持承載能力并能抵消振動能量而不易較早倒塌。砌體結(jié)構(gòu)作為垂直承載構(gòu)件,地震時(shí)最怕出現(xiàn)四散錯(cuò)落倒地,從而使水平樓板和屋蓋墜落,而構(gòu)造柱則可以阻止或延緩倒塌時(shí)間、以減

14、少損失。構(gòu)造柱與圈梁連接又可以起到類似框架結(jié)構(gòu)的作用,其作用效果非常明顯。構(gòu)造柱設(shè)置位置的規(guī)定規(guī)范要求無論房屋層數(shù)和地震烈度多少,均應(yīng)在外墻四角、錯(cuò)層部位橫墻與外縱墻交接處、較大洞口兩側(cè)、大房間內(nèi)外墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱。2.5消防設(shè)計(jì)本工程屬多層廠房. 按有關(guān)規(guī)定,本大樓應(yīng)設(shè)置室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)，噴淋儲水量及加壓設(shè)備及室外噴淋管位均設(shè)計(jì)到位，各單體噴淋系統(tǒng)僅預(yù)留到各層水流指示器，待廠房使用性質(zhì)確定后決定是否安裝噴頭。 1.用水量:按最不利一棟建筑設(shè)計(jì),室內(nèi)消火栓不小于10L/S,室外消火栓不小于40L/S,火災(zāi)延續(xù)時(shí)間不小于3小時(shí)，自動噴淋按中危險(xiǎn)級設(shè)計(jì)，噴水強(qiáng)度8L/min.m2 ,作用面積16

15、0m2，火災(zāi)延續(xù)時(shí)間不小于1小時(shí)。一次火災(zāi)總用水量684T,其中室內(nèi)消防用水量為252T. 室外用水之水壓及水量以由市政管網(wǎng)予以滿足;室內(nèi)消火栓系統(tǒng)采用自行加壓方式提供水量及壓力。2.消火栓系統(tǒng):（1）.系統(tǒng)供水：室內(nèi)消火栓加壓設(shè)備分片集中設(shè)置，系統(tǒng)采用穩(wěn)高壓系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)主泵穩(wěn)壓泵穩(wěn)壓罐，主泵由穩(wěn)壓系統(tǒng)的壓力開關(guān)控制啟停，系統(tǒng)再設(shè)屋頂水箱18T，室內(nèi)消火栓不再設(shè)啟泵按鈕。室內(nèi)消火栓加壓系統(tǒng)保證片區(qū)內(nèi)最不利點(diǎn)處栓口壓力不小于0.2MPa。（2）.消火栓:消火栓采用普通單栓。各消火栓箱為成品消火栓箱，鋁合金邊框,茶色玻璃門面,單栓內(nèi)裝DN65襯膠水帶一條, 長25M,噴槍一根，口徑19MM。一層消

16、火栓采用減壓孔板減壓，一層孔板孔徑d28。（3）.消火栓系統(tǒng)所有閥門均應(yīng)常開,用鉛封或鏈條鎖住, 并有明顯啟閉標(biāo)志,室內(nèi)閥門采用對夾式蝶閥室外采用明桿閘閥，閥門工作壓力采用PN=10。（4）.管材:建筑物內(nèi)消火栓采用內(nèi)外熱鍍鋅鋼管,DN100者,絲扣連接,DN100者，卡箍連接。室外埋地管采用球墨鑄鐵管，膠圈連接。（5）.管道防腐:明裝鍍鋅鋼管接口處外壁刷紅丹防銹漆兩道，整根管道外壁刷面漆兩道。參考文獻(xiàn)1 中國建筑科學(xué)研究院. GB 50011- 2001 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范( 2008年版) S . 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2008.2 馬宏旺, 呂西林. 建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題 J . 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 30( 12) : 1429-1434.3 高小旺, 龔思禮, 等. 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用 M . 北京: 中國建筑工業(yè)出版社. 4 GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 S . 5 GB 50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 S . 6 GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范( 2009 年版) S . 7 周云，宗蘭，張文芳.土木工程抗震設(shè)計(jì)M.北京：北京科學(xué)出版社，2005. 8 田玉敏, 等. 高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的概率模糊綜合評價(jià)方法. 中國安全科學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 14 ( 9) . 9 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GBJ5