- 文献综述(或调研报告):
随着经济的发展和技术的进步,传统的砖混结构已经不再满足人们日常的使用要求,一大批新型的钢筋混凝土结构如框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒中筒结构、核心筒结构等已经屡见不鲜。而钢筋混凝土结构与传统的砖混结构相比有显著的优点,如承载力高、抗震性好、整体性好、可模性好等,与钢结构相比,又具有耐火性好、结构刚度大、材料来源广泛、维修费用低等优势,因此得到大量地运用,现已成为我国运用最为广泛的一种结构形式。
混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子和水,及掺和材料、外加剂等按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石,受压能力好,但受拉能力差,容易因受拉而断裂。为了解决这个矛盾,充分发挥混凝土的受压能力,常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋,使两种材料粘结成一个整体,共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土,称为钢筋混凝土。由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋,则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担,这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承载能力。
本工程为教学楼结构,需要有灵活的平面布置和较大的开间,可采用钢筋混凝土框架结构。框架结构按施工方法分为装配式框架、现浇框架和装配整体式框架。装配式框架的梁、柱为预制构件,通过焊接拼装连接成整体,节点一般为铰接。由于均为预制构件,可实现标准化、工厂化、机械化生产,但结构的整体性较差,抗震能力弱,不宜在抗震设防区应用。现浇框架的梁、柱均为现场浇筑,整体性和抗震性能好,与装配整体式框架相比,施工又没有那么复杂,所以可选用现浇钢筋混凝土框架结构。
框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;不适宜建造高层建筑, 框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对与各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素。但框架结构由于刚度较小,自振周期较长,一般与地震动卓越周期错开,故地震动反应不大,经过合理的设计仍可达到较高的抗震性能。目前,混凝土框架结构常用在高度不大于50m的房屋中,需要内部空间开阔的多层民用建筑和多层工业建筑常采用框架体系。
现今,框架结构的设计理论越来越为规范化和成熟。建筑体型的多样化和建筑功能需求的增加,随之出现异形柱框架结构,室内柱不出墙,从而大大增强了房间的美观实用性:结构设计软件的迅猛发展使结构设计越来越为便捷,结构设计周期明显缩短;建筑规范的完善使结构设计行业更加规范化和合理化,结构设计迈入新的时代。
本次毕业设计中,我们要综合运用大学四年所学的知识进行结构设计。主要是依据相关规范的规定进行结构布置、计算简图确定、竖向荷载及水平荷载计算内力组合,从而进行截面设计、抗震设计、基础设计、楼梯设计等,保证结构的安全、适用和耐久性。
参考文献:
[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑地基基础设计规范: GB 50007-2011 [S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2011.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑结构荷载规范: GB 50009-2012 [S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2012.
[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 混凝土结构设计规范: GB 50010-2010(2015年版)[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2015.
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