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  設(shè)計(jì)(論文)題目: 淺談我國多層混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

  1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫1000字左右的文獻(xiàn)綜述:

  1.前言

  隨著社會的發(fā)展,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑物越來越普遍.由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)相比較具有承載力大、結(jié)構(gòu)自重輕、抗震性能好、建造的工業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn);與鋼結(jié)構(gòu)相比又具有造價(jià)低、材料來源廣泛、耐火性好、結(jié)構(gòu)剛度大、使用維修費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。因此,在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是多層框架最常用的結(jié)構(gòu)型式。近年來,世界各地的鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)的發(fā)展很快,應(yīng)用很多。

  一般框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成的,由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架,各平面框架再由連續(xù)梁連接起來而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。文獻(xiàn)[1]認(rèn)為,在合理的高度和層數(shù)的情況下,框架結(jié)構(gòu)能夠提供較大的建筑空間,其平面布置比較的靈活,可適合多種工藝與使用功能的要求。

  多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以分為四個(gè)階段:一是方案設(shè)計(jì),二是結(jié)構(gòu)分析,三是構(gòu)件設(shè)計(jì),四是繪施工圖。結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算階段,在現(xiàn)代,已由電子計(jì)算機(jī)承擔(dān)這一工作,常采用PKPM建模計(jì)算。但是,結(jié)構(gòu)的計(jì)算并不能代替結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[2]中認(rèn)為:良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要前提,應(yīng)該是合理組織與綜合解決結(jié)構(gòu)的傳力系統(tǒng)、傳力方式,良好的結(jié)構(gòu)方案是良好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要前提。

  2.關(guān)于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)回顧

  2.1框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

  框架結(jié)構(gòu)體系是由橫梁與柱子連接而成.梁柱連接處(稱為節(jié)點(diǎn))一般為剛性連接,有時(shí)為便于施工和其他構(gòu)造要求,也可以將部分節(jié)點(diǎn)做成鉸接或者半鉸接.柱支座一般為固定支座,必要時(shí)也可以設(shè)計(jì)成鉸支座.框架結(jié)構(gòu)可以分為現(xiàn)澆整體式,裝配式,現(xiàn)澆裝配式.

  文獻(xiàn)[3]中提到:框架結(jié)構(gòu)的布置靈活,容易滿足建筑功能和生工藝的多種要求.同時(shí),經(jīng)過合理設(shè)計(jì),框架結(jié)構(gòu)可以具有較好的延性和抗震性能.但是,框架結(jié)構(gòu)承受水平力(如風(fēng)荷載和水平地震作用)的能力較小.當(dāng)層樹較多或水平力較大時(shí),水平位移較大,在強(qiáng)烈地震作用下往往由于變形過大而引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如填充墻)的破壞.因此,為了滿足承載力和側(cè)向剛度的要求,柱子的截面往往較大,既耗費(fèi)建筑材料,又減少使用面積.這就使框架結(jié)構(gòu)的建筑高度受到一定的限制.目前,框架結(jié)構(gòu)一般用于多層建筑和不考慮抗震設(shè)防,層數(shù)較少的的高層建筑(比如,層數(shù)為10層或高度為30米以下)

  2.3框架結(jié)構(gòu)的布置

  多層框架結(jié)構(gòu)的平面布置形式非常的靈活,文獻(xiàn)[4]中將框架結(jié)構(gòu)按照承重方式的不同分為以下三類:

  (1)橫向框架承重方案,以框架橫梁作為樓蓋的主梁,樓面荷載主要由橫向框架承擔(dān).由于橫向框架數(shù)往往較少,主梁沿橫向布置有利于增強(qiáng)房屋的橫向剛度.同時(shí),主梁沿橫向布置還有利于建筑物的通風(fēng)和采光.但由于主梁截面尺寸較大,當(dāng)房屋需要大空間時(shí),凈空較小,且不利于布置縱向管道.

  (2)縱向框架承重方案 以框架縱梁作為樓蓋的主梁,樓面荷載由框架縱梁承擔(dān).由于橫梁截面尺寸較小,有利于設(shè)備管線的穿行,可獲得較高的室內(nèi)凈空.但房屋橫向剛度較差,同時(shí)進(jìn)深尺度受到預(yù)制板長度的限制.

  (3)縱橫向框架混合承重方案 縱橫向框架混合承重方案是沿縱橫兩個(gè)方向上均布置有框架梁作為樓蓋的主梁,樓面荷載由縱,橫向框架梁共同承擔(dān).它具有較好的整體工作性能.

  2.4雙向板的截面設(shè)計(jì)構(gòu)造及配筋

  對于周邊與梁整澆的雙向板,由于在兩個(gè)方向受到支撐構(gòu)件的變形約束,整塊板內(nèi)存在穹頂作用,使板內(nèi)的彎矩大大減小。文獻(xiàn)[5]中提到為了利用這一有利的因素,規(guī)范允許對四邊與梁整結(jié)板,起彎矩的設(shè)計(jì)值根據(jù)一定的條件進(jìn)行折減。雙向板的厚度不宜小于80mm.由于撓度不另作驗(yàn)算,雙向板的板厚與短跨跨長的比值應(yīng)滿足:簡支板 ,連續(xù)板 。雙向板按照彈性理論方法設(shè)計(jì)時(shí),所求得的跨中正彎矩鋼筋數(shù)量是指板的中央處的數(shù)量,靠近板的兩邊,其數(shù)量可以逐漸減小。考慮到施工方面,將板的兩個(gè)邊方向上各分為3個(gè)板帶。兩個(gè)方向的邊緣板帶寬度軍為均為短邊長度的1/4,其余則為中間板帶。在中間板帶上,按跨中最大正彎矩求得的單位板寬內(nèi)的鋼筋數(shù)量均勻布置;而在邊緣板帶上,按中間板帶單位板寬內(nèi)的鋼筋數(shù)量一半均勻布置。

  3.結(jié)語

  由于框架結(jié)構(gòu)具有空間大、平面布局靈活多樣的特點(diǎn),滿足了人們不斷追求使用個(gè)性化的要求。隨著社會的不斷發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高,框架結(jié)構(gòu)(住宅、公共建筑)將會得到較大發(fā)展。設(shè)計(jì)多層框架結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)人應(yīng)首先判斷結(jié)構(gòu)方案的可行性,對可能碰到的問題,提前采取措施予以解決,并對所有計(jì)算結(jié)果認(rèn)真分析、判斷,準(zhǔn)確無誤后方可應(yīng)用于實(shí)際工程。

  綜上所述,對于我來說,在做畢業(yè)設(shè)計(jì)(某高校教學(xué)樓)時(shí),要根據(jù)規(guī)范以及實(shí)際的環(huán)境,選取構(gòu)件參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù).此外,還要多了解一些結(jié)構(gòu)細(xì)部構(gòu)造等設(shè)計(jì).通過查看規(guī)范,雜志等文獻(xiàn)資料,對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有一個(gè)具體的認(rèn)識,爭取將畢業(yè)設(shè)計(jì)作好.

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  2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):

  (1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)樓方案圖時(shí),如何做到合理規(guī)范,滿足高等學(xué)校工科專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。

  研究途徑:親自走進(jìn)高校實(shí)驗(yàn)樓進(jìn)行參觀調(diào)查,并借鑒一些合理可行的方案;同時(shí),借助網(wǎng)絡(luò)和校園圖書館等查找各方面資料,將規(guī)范因素進(jìn)一步量化。

  (2)在設(shè)計(jì)這一項(xiàng)目時(shí),如何確定各種方案和計(jì)劃的可行性。

  研究手段:大量參考實(shí)際工程項(xiàng)目中建筑設(shè)計(jì)可行性研究的具體要求和經(jīng)典案例。

  (3)在工程量以及各類結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算中,如何防止出現(xiàn)較大誤差或偏差。

  研究手段:在掌握好原理公式的前提下,積極做好細(xì)部的演算和核實(shí)工作。同時(shí)在宏觀上把握量化的合理性,爭取把誤差盡量縮小。