框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與計(jì)算.doc

最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與計(jì)算框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與計(jì)算 摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，我們?cè)絹?lái)越重視框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中具有重要的意義。本文主要介紹框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與計(jì)算的有關(guān)內(nèi)容。 關(guān)鍵詞框架；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；方案；原理；荷載；計(jì)算； 中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 引言 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的不斷好轉(zhuǎn)，人們的生活水平得以快速提高，在這種環(huán)境背景的影響下，人們對(duì)于建筑物的使用功能和質(zhì)量性能都有了更高的要求，為更好的滿足人們對(duì)于現(xiàn)代建筑物實(shí)際的生活和心理追求，建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)便成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。建筑空間、平面布局等都包含在建筑的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)滿足人們的需求方面起著至關(guān)重要的作用。 一、框架結(jié)構(gòu)的定義和類型 1.1 定義 框架結(jié)構(gòu)是指由梁和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適用過(guò)程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是多層房屋的主要結(jié)構(gòu)形式,也是高層建筑的基本結(jié)構(gòu)單元。 1.2 類型 (1)按構(gòu)件組成劃分可分為梁板式結(jié)構(gòu)和無(wú)梁式結(jié)構(gòu)兩種兩種類型。 梁板式結(jié)構(gòu)是指由梁、板、柱三種基本構(gòu)件組成的骨架結(jié)構(gòu);無(wú)梁式結(jié)構(gòu)是指由板和柱子組成的骨架結(jié)構(gòu)。 (2)按框架的施工方法劃分可分為現(xiàn)澆整體式框架、裝配式框架、半現(xiàn)澆框架及裝配整體框架。 (3)按材料組成區(qū)分可分為鋼框架和混凝土框架 鋼框架是指有鋼梁或鋼柱組成的能承受垂直和水平荷載的結(jié)構(gòu)?；炷量蚣苁侵赣苫炷翞闈h族要材料建造的工程結(jié)構(gòu),包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。 二、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理 在建筑結(jié)構(gòu)中框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理主要包括兩個(gè)方面:一是建筑結(jié)構(gòu)的荷載,二是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。 2.1 建筑結(jié)構(gòu)的荷載 荷載:施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力,稱之為直接荷載;引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形,稱之為間接荷載。荷載效應(yīng):由作用引起的結(jié)構(gòu)國(guó)構(gòu)件的反映。結(jié)構(gòu)抗力:結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受效應(yīng)的能力。 2.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法 為了保證框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、耐久性與實(shí)用性,必須對(duì)其極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。同時(shí),這也是框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。安全性:滿足特定的與建筑物功能相適應(yīng)的承載力極限狀態(tài);耐久性:保證結(jié)構(gòu)的承載力的持續(xù)時(shí)間與環(huán)境使用度;實(shí)用性:保證結(jié)構(gòu)在正常使用中時(shí)具有良好的工作性能。 三、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算要點(diǎn)分析 3.1框架計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 沒(méi)有地下室的多層框架房屋，一般來(lái)說(shuō)基礎(chǔ)埋的較深，對(duì)于不同的深淺度，要有不同的設(shè)計(jì)。在基礎(chǔ)埋的比較深的時(shí)候，為了增加房屋底部的整體性，減小位移有時(shí)在0.000附近設(shè)置基礎(chǔ)連系梁。將基礎(chǔ)連系梁以下的部分看作底層，層高H取基礎(chǔ)頂面至連系梁頂面的高度，而把實(shí)際建筑的底層作為第二層考慮，層高H取連系梁頂層至一層樓面高度?；A(chǔ)埋深較淺時(shí)現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)梁柱剛接，計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定主要是確定底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010(以下簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu)規(guī)范)第6.2.20條規(guī)定：一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)，底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度取基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度H，裝配式框架取1.25H。對(duì)于帶地下室的多層框架結(jié)構(gòu)，合理確定上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。結(jié)構(gòu)規(guī)范和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2010(以下簡(jiǎn)稱抗震規(guī)范)，都沒(méi)有明確地提出具體位置，需要具體問(wèn)題具體分析。對(duì)于能夠滿足抗震規(guī)范第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或采用箱型基礎(chǔ)時(shí)，可將地下室頂作為框架上部結(jié)構(gòu)的嵌固位置，在利用PKPM軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，樓層總數(shù)僅輸入地下室以上的實(shí)際層數(shù)，底層的層高H取實(shí)際層高。這樣計(jì)算出的地震作用與實(shí)際情況較為接近。對(duì)于不能滿足抗震規(guī)范第6.1.14條規(guī)定的地下室結(jié)構(gòu)或者采用筏板式基礎(chǔ)時(shí)，嵌固位置最好取在基礎(chǔ)頂面。此時(shí)，利用電算進(jìn)行樓層組合時(shí)，總層數(shù)應(yīng)為實(shí)際的樓層數(shù)加上地下室的層數(shù)。 3.2鋼筋混凝土保護(hù)層厚度的取值 混凝土保護(hù)層在保護(hù)鋼筋不受銹蝕方面起著重要作用，能夠有效保證鋼筋的粘結(jié)錨固性能，對(duì)于構(gòu)件的耐久性和鋼筋的受力性能影響比較大。結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定，保護(hù)層厚度計(jì)算應(yīng)由最外層鋼筋開(kāi)始計(jì)算，梁柱保護(hù)層計(jì)算需考慮由箍筋及構(gòu)造筋邊開(kāi)始計(jì)算至混凝土表面的距離。實(shí)際工作中設(shè)計(jì)人員的不重視，常會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題：1)主梁與次梁交叉處、主梁、次梁和板的鋼筋關(guān)系處理不明確，造成板負(fù)筋保護(hù)層厚度不足或構(gòu)件有效截面高度損失，直接影響到構(gòu)件的安全性;2)地上部分與地下部分的柱因所處的環(huán)境條件不同，根據(jù)規(guī)范要求，應(yīng)采取不同的保護(hù)層厚度。 3.3.1梁的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)梁要注意梁度差，當(dāng)梁度差較小時(shí)，兩高也要與之相同。如果梁底與窗定的尺寸相差的小，大粱的高度就該與窗頂一致外部的框架梁盡梁盡量保持外皮與住外皮的一 平。有次梁的時(shí)候，盡量使主梁和次梁分開(kāi)，以免引起主次梁的抗扭。 使抗扭的縱箍筋增加。上梁縱筋的間距在滿足抗裂的同時(shí)也要注意 將梁端頭的箍筋加密。小面積的梁及框架梁，上下部的縱筋避免支座 搭接。由于挑梁在總負(fù)荷中所占的比例較小。將挑粱變成截面不能夠 有效的減輕自重，變截面梁時(shí)，其撓度也大于截面梁。如果挑梁的端部有次梁，要注意對(duì)其加固。一般情況下。只有當(dāng)剪承載力不足時(shí)，挑梁根部才可以加斜筋。挑梁配筋必須留有空間而就大梁而言在梁的下部必須配置受壓鋼筋來(lái)減少撓度。為了保證梁的變形能力，使框架結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應(yīng)能使梁端截面的受壓區(qū)相對(duì)高度滿足以下要求：一級(jí)框架0.25ho;二、三級(jí)框架0.35ho，同時(shí)，縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%。為了保證梁有足夠的延性，提高塑性鉸區(qū)壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變值，并防止在塑性鉸區(qū)內(nèi)最終發(fā)生斜裂縫破壞，在梁端縱筋屈服范圍內(nèi)加密封閉式箍筋，對(duì)提高梁的變形能力十分有效。同時(shí)，為了防止壓筋過(guò)早壓曲，應(yīng)嚴(yán)格遵照抗震規(guī)范限制箍筋的間距。 3.3.2柱的設(shè)計(jì) 柱的設(shè)計(jì)主要從三個(gè)方面闡述，分別是柱截面尺寸、柱縱向鋼筋的配置、柱的箍筋。柱的平均剪應(yīng)力太大，會(huì)使柱產(chǎn)生脆性的剪切破壞。平均壓應(yīng)力或軸壓比太大會(huì)使柱產(chǎn)生混凝土壓碎破壞，為了使柱有足夠的延性，柱截面尺寸應(yīng)符合以下要求：柱截面的長(zhǎng)邊應(yīng)小于柱凈高的1/4；且矩形截面柱，抗震等級(jí)為四級(jí)或?qū)訑?shù)不超過(guò)2層時(shí)，其最小截面尺寸不宜小于300mm，一、二、三級(jí)抗震等級(jí)且層數(shù)超過(guò)2層時(shí)不宜小于400mm；圓柱的截面直徑，抗震等級(jí)為四級(jí)或?qū)訑?shù)不超過(guò)2層時(shí)不宜小于350mm，一、二、三級(jí)抗震等級(jí)且層數(shù)超過(guò)2層時(shí)不宜小于450mm；柱截面長(zhǎng)邊與短邊的邊長(zhǎng)比不宜大于3；當(dāng)剪壓比保持較低時(shí)，可獲得較好的延性，為此柱端截面的平均剪應(yīng)力一般宜小于3N/mm。 結(jié)束語(yǔ) 建筑框架結(jié)構(gòu)是我國(guó)建筑工程領(lǐng)域近幾年所采用的，各項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)以及施工工藝方法還不夠成熟，為此我國(guó)建筑工程領(lǐng)域在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建設(shè)時(shí)需要不斷地在實(shí)踐中豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)