某辦公樓多層混凝土框架結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述</p><p>　院 系：土木工程與建筑學(xué)院</p><p>　年級(jí)專業(yè)：土木工程</p><p>　姓 名：</p><p>　學(xué) 號(hào)：</p><p>　　福州某辦公樓多層混凝土框架結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述</p><p>　　【內(nèi)容摘要

2、】：本文介紹了房屋建筑的體系類別，以及其相對(duì)應(yīng)的特點(diǎn)和使用條件。且詳細(xì)介紹了工程采用的混凝土框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、計(jì)算配筋時(shí)需注意的問題、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和計(jì)算時(shí)的注意點(diǎn)。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：混凝土框架結(jié)構(gòu) 配筋 設(shè)計(jì) 計(jì)算</p><p><b>　　導(dǎo)言</b></p><p>　　通過對(duì)框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析和知識(shí)的積累，對(duì)混凝土框架結(jié)

3、構(gòu)形成更好的理解?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是承重構(gòu)件與圍護(hù)構(gòu)件有明確分工，建筑的內(nèi)外墻處理十分靈活，應(yīng)用范圍很廣。因此，選擇框架結(jié)構(gòu)作為辦公樓的主體結(jié)構(gòu)是比較合理的。</p><p><b>　　正文</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)體系的介紹</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)體系種類越來越多。多層

4、建筑的結(jié)構(gòu)體系有混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系、桁架結(jié)構(gòu)體系等。[1]</p><p>　　混合結(jié)構(gòu)體系適合6層以下，橫向剛度大，整體性好，但平面靈活性差?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是利用梁柱組成的縱、橫向框架，同時(shí)承受豎向荷載及水平荷載的結(jié)構(gòu)，適合15層以下建筑。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是利用建筑物的縱、橫墻體承受豎向荷載及水平荷載的結(jié)構(gòu)，同時(shí)縱、橫墻體也可兼作為維護(hù)墻或分隔房間墻，側(cè)向

5、剛度大，在水平荷載作用下側(cè)移小，但剪力墻間距小，建筑平面布置不靈活，不適合于要求大空間的公共建筑，剪力墻間距一般為3～8m，適用于小開間住宅、旅館等建筑，在30m范圍內(nèi)都適用。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置適當(dāng)剪力墻的結(jié)構(gòu)，它具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，有較大空間的優(yōu)點(diǎn)，又具有側(cè)向剛度大的優(yōu)點(diǎn)。框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻主要承受水平荷載，豎向荷載主要由框架承擔(dān)?？蚣堋袅Y(jié)構(gòu)一般用于l0～20層的建筑。筒體結(jié)構(gòu)體系在超高層建筑水平荷

6、載起控制作用。筒體結(jié)構(gòu)適合于30～50層的建筑。[2]</p><p>　　本設(shè)計(jì)為福州某辦公樓建筑，地上5層，建筑的高寬比H/B小于5 ，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g，地震分組為二組，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系較為合理[3]，[4]。</p><p><b>　　二、混凝土框架結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　框架結(jié)構(gòu)是指由梁和

7、柱以剛接或者鉸接相連接而成，構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵抗使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重，僅起到圍護(hù)和分隔作用，一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成。[5]</p><p>　　三、混凝土框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) </p><p>　　混凝土框架結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)有：空間分隔靈活，自重輕，節(jié)省材料

8、；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點(diǎn)，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期；采用現(xiàn)澆混凝土框架時(shí)，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，設(shè)計(jì)處理好也能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些優(yōu)點(diǎn)，所以在建筑結(jié)構(gòu)工程中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　但是，鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn)，框架節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中顯著；框

9、架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，屬柔性結(jié)構(gòu)框架，在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生水平位移較大，易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破壞數(shù)量多；不適宜建造高層建筑， 框架是由梁柱構(gòu)成的桿系結(jié)構(gòu)，其承載力和剛度都較低，特別是水平方向的，它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁，其總體水平位移上大下小，層間變形上小下大，設(shè)計(jì)時(shí)如何提高框架的抗側(cè)剛度及控制好結(jié)構(gòu)側(cè)移為重要因素，對(duì)于鋼筋混凝土框架，當(dāng)高度大、層數(shù)相當(dāng)多時(shí)，結(jié)構(gòu)底部各層不但柱的軸力很大，而且梁和柱由水平荷載所產(chǎn)生的彎矩和

10、整體的側(cè)移亦顯著增加，從而導(dǎo)致截面尺寸和配筋增大，對(duì)建筑平面布置和空間處理，就可能帶來困難，影響建筑空間的合理使用，在材料消耗和造價(jià)方面，也趨于不合理，故一般適用于建造不超過15層的房屋。[6] </p><p><b>　　梁板柱的配筋</b></p><p><b>　　4.1梁的配筋 </b></p><p>　

11、　梁內(nèi)縱向受力鋼筋宜采用HRB400級(jí)和HRB500級(jí)，當(dāng)梁高大于等于300mm時(shí)，不應(yīng)小于10mm，當(dāng)梁高小于300mm時(shí)，不應(yīng)小于8mm。為了便于澆筑混凝土以保證鋼筋周圍混凝土的密實(shí)性，梁上部的縱向鋼筋水平方向的凈間距不應(yīng)小于30mm和1.5d；下部縱向鋼筋水平方向的凈間距不應(yīng)小于25mm和d，梁下部縱筋配置多于兩層時(shí)，兩層以上鋼筋水平方向的中距應(yīng)比下面兩層的中距增大一倍。上部鋼筋與下部鋼筋中，各層鋼筋之間的凈間距不應(yīng)小于25mm和

12、d，上下層鋼筋應(yīng)對(duì)齊，不應(yīng)錯(cuò)列，以方便混凝土的澆搗。對(duì)于單矩形截面梁，當(dāng)梁的跨度小于4m時(shí)，架立鋼筋的直徑不宜小于8mm，當(dāng)梁的跨度等于4~6m時(shí)，不應(yīng)小于10mm，當(dāng)梁的跨度大于6m時(shí)，不宜大于12m。</p><p><b>　　4.2板的配筋</b></p><p>　　為了防止施工時(shí)鋼筋被踩下，現(xiàn)澆板的板面鋼筋直徑不宜小于8mm，為了便于澆筑混凝土，保證鋼筋周

13、圍混凝土的密實(shí)性，板內(nèi)鋼筋間距不宜太密；為了正常地分擔(dān)內(nèi)力，與不宜過稀。鋼筋間距一般為70~200mm，當(dāng)板厚 h小于等于150mm，不宜大于200mm，當(dāng)板厚h大于150mm，不宜大于1.5h，且不應(yīng)大于250mm。</p><p><b>　　4.3柱的配筋</b></p><p>　　柱中的縱向鋼筋直徑不宜小于12mm；全部縱向鋼筋的配筋率不宜大于5%；全部縱向

14、鋼筋配筋率不應(yīng)小于最小配筋率，且截面一側(cè)縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.2%。軸心受壓柱的縱向鋼筋應(yīng)沿截面四周放置，鋼筋根數(shù)不得少于4根。鋼筋直徑通常在16~32mm范圍內(nèi)選用。為了減少鋼筋在施工時(shí)可能產(chǎn)生的縱向彎曲，宜采用較粗的鋼筋。偏心受壓柱的縱向受力鋼筋應(yīng)放置在偏心方向截面的兩邊。當(dāng)截面高度h大于等于600mm時(shí)，在側(cè)面應(yīng)設(shè)置直徑為不小于10mm的縱向構(gòu)造鋼筋，并應(yīng)相應(yīng)的設(shè)置附加箍筋或拉筋。[3]</p><p>

15、;　　混凝土框架設(shè)計(jì)需要注意的問題</p><p>　　5.1 周期折減系數(shù)</p><p>　　進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)的周期和剛度計(jì)算時(shí)。往往忽略框架填充墻的影響。但實(shí)際情況中填充墻在早期彈性工作階段參與工作的能力是較大的。使結(jié)構(gòu)實(shí)際的剛度大于計(jì)算剛度，實(shí)際的周期小于計(jì)算周期，地震作用計(jì)算偏小。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏于不安全。為了避免較大誤差，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該對(duì)計(jì)算周期應(yīng)該進(jìn)行折減。一般情況．周期折減系數(shù)的取

16、值： 當(dāng)填充墻為砌體時(shí)，取0．6～0．7； 為輕質(zhì)砌塊或砌體填充墻較少時(shí)， 取0．7～0．8； 當(dāng)填充墻為輕質(zhì)墻體板材時(shí)，取0．9；無填充墻的純框架取1．0。可以看出，填充墻的剛度越小對(duì)框架的周期影響越小，吸收地震作用的能力也越弱[6]。</p><p>　　5.2 強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件 </p><p>　　“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎”是一個(gè)

17、從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)角度提出的一個(gè)結(jié)構(gòu)概念。就是柱子不先于梁破壞，因?yàn)榱浩茐膶儆跇?gòu)件破壞，是局部性的，柱子破壞將危及整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全，可能會(huì)整體倒塌，后果嚴(yán)重。</p><p>　　當(dāng)框架點(diǎn)不在樓層內(nèi)時(shí)，說明澆若干層的框架梁相對(duì)較弱，為避免在豎向荷載和地震共同作用下變形集中，壓屈失穩(wěn)，柱端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值可乘以上述柱端彎矩增大系數(shù)。對(duì)于軸壓比小于0.15的柱，包括頂層柱在內(nèi)，因其具有與梁相近的變形能力，可不考慮“強(qiáng)柱

18、弱梁”要求。 </p><p>　　讓梁端的塑性鉸先出、多出，盡量減少或推遲柱端塑性鉸的出現(xiàn)，適當(dāng)增加柱的配筋可以達(dá)到強(qiáng)柱弱梁目的。在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)中，剪力是通過彎距計(jì)算得出的。該原則的目的是防止梁、柱子在彎曲屈服之前出現(xiàn)剪切破壞。適當(dāng)增加抵抗剪切力的鋼筋可以達(dá)到強(qiáng)剪弱彎目的。增大節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的組合剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算可以達(dá)到強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件目的。[7] </p><p>　　混凝土框架結(jié)構(gòu)體系在計(jì)

19、算方法方面的陳述</p><p>　　1.框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算，可采用分層法。分層法計(jì)算時(shí)，將各層梁及上下柱所組成的框架作為一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元。梁的彎矩為分層法計(jì)算所得的彎矩，柱的彎矩需由上、下兩層計(jì)算所得的彎矩值疊加得到。 </p><p>　　2．框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算，應(yīng)根據(jù)梁柱的線剛度比值分別采用反彎點(diǎn)法和D值法。反彎點(diǎn)法適用于梁柱線剛度比大于3

20、的情況，通過計(jì)算各柱的剪力及其反彎點(diǎn)位置，求出柱端彎矩，進(jìn)而可算出梁端彎矩；D值法是對(duì)反彎點(diǎn)法的修正，適用于柱剛度較大的情況，計(jì)算步驟同反彎點(diǎn)法。[8]</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　隨著社會(huì)和生產(chǎn)發(fā)展以及城市的擴(kuò)大，人越來越多和越來越集中。工作也越來越繁忙，工作的機(jī)構(gòu)也越來越大[9]。框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空間大等優(yōu)點(diǎn)。框

21、架結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性、延性、整體性等，將會(huì)越來越多的使用到辦公建筑種去。[10]</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用我們四年來所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和技術(shù)知識(shí)來解決具體的土木工程問題，使我能夠在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，比較獨(dú)立地完成辦公樓的設(shè)計(jì)，可以熟悉相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)圖集，掌握Auto CAD、Office、PKPM等軟件技術(shù)，為我以后工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>&l

22、t;b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]趙西平．房屋建筑學(xué)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與計(jì)算》 中國建筑工業(yè)出版社 2002年</p><p>　　[3] 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010－2002) </p><p

23、>　　[4]祝英杰、劉伯權(quán).建筑抗震設(shè)計(jì).中國電力出版社，2006</p><p>　　[5]王鐵成.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012</p><p>　　[6]王光友.淺談框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[D].安徽：滁州市建筑勘察設(shè)計(jì)院，2003.</p><p>　　[7]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》.中國建筑工業(yè)出版社， 2010 </p

24、><p>　　[8]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 下》中國建筑工業(yè)出版社 2002年</p><p>　　[9]黎志偉 編著《辦公空間設(shè)計(jì)與實(shí)物》廣東科技出版社</p><p>　　[10]《簡明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》浙江大學(xué)土木系等編，中國建筑工業(yè)出版社出版[11]梁興文,史慶軒主編《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》科學(xué)出版社</p><p>

25、;　　[12]《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》，中國建筑工業(yè)出版社，2002年 </p><p>　　[13]Mita A and Yokoi I(2001).Fiber Bragg Grating Accelerometer for Building and Civil Infrastructure[C].Proc．of the SPIE Vo1． 4330．Sma rt Systems for Bridges，Stru

26、ctures，and Highways，PP．479-486．</p><p>　　[14]Bob Moore Construction, Inc.1110 North Watson Road Arlington, Texas 76011(817) 640-1200 ? Fax: (817) 640-1250</p><p>　　[14] Khamenei, bud&#

27、160;Lei Ji, Ghosh，Design of frame structure，2011 </p><p>　　[15] Khamenei, bud Lei Ji, Ghosh，Design of frame structure，2011 </p>