- 文献综述(或调研报告):
随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比,具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点;与钢结构相比,又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。 因此,在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的形式。
混凝土框架结构是由梁柱连接组成的框架以承受使用过程中所出现的水平荷载和竖向荷载的结构。混凝土框架结构的墙体为非承重墙,只起到围护和分隔作用,墙体一般都采用轻质墙以减轻结构荷重,比如泡沫混凝土砌块或空心砖砌筑。为了满足建筑工业化的要求,加快施工进度,节约模板和顶撑,梁、柱和板这些构件往往会采用预制形式,因此根据装配率的不同,混凝土框架结构可以分为现浇式、装配式和装配整体式。
混凝土框架结构的优点主要有建筑平面布置灵活、自重轻、整体性好、刚度大、抗震性能较好,常用于体形较为规则的、刚度较为均匀的建筑。然而其整体侧向刚度较小,在强震作用下容易产生较大的水平位移,从而引起非结构构件的破坏。框架结构侧向位移曲线为剪切型,水平位移上大下小,层间变形上小下大,因此设计时应该要提高抗侧刚度和控制好结构侧移。混凝土框架结构会随层数增大,底部柱轴力增大,梁柱因水平荷载产生的弯矩和侧移增大,导致构件截面增大,这样既耗费建筑材料,又减少使用面积,不利于空间布置,因此框架结构不适用于超过15层的房屋。
混凝土框架结构布置形式灵活,按照承重方式的不同可以分为以下三类:
(1)横向框架承重方案:以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担。由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度。同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光。但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道。
(2)纵向框架承重方案:以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担。由于横梁截面尺寸较小,有利于设备管线的穿行,可获得较高的室内净空。但房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。
(3)纵横向框架混合承重方案:纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵横向框架梁共同承担,它具有较好的整体工作性能。
混凝土框架结构要依据自身特点,合理布置梁、柱的位置、跨度及尺寸,根据建筑要求或是抗震要求选择合适的承重体系,依实际情况合理布置变形缝。结构布置要力求结构受力合理,结构平面形状和立面形状尽可能规则,使刚度均匀,从而减小偏心及扭矩,提高抗震性能。良好的结构布置方案是良好结构设计的重要前提,因此我们一定要先做好结构布置的工作。
总的来说,混凝土框架结构设计可以分为四个阶段:一是方案设计阶段,二是初步设计阶段,三是技术设计阶段,四是绘制施工图阶段。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段,在现代,已用计算机软件承担这一工作,常用PKPM或其他电算软件建模计算。因此,我们毕业设计大致依照上述程序,不过我们的计算都是手算,复核才用PKPM,其详细程序为:先进行结构布置、荷载计算、竖向荷载及水平荷载作用下的内力计算、内力组合,再进行截面设计、抗震设计、基础设计、楼梯设计等,接着用PKPM进行复核,最后用计算机绘制施工图。
参考文献:
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