【建筑結(jié)構(gòu)可靠性的案例分析報告3800字】

建筑結(jié)構(gòu)可靠性的案例分析報告1.1建筑概述1.1.1工程概述服務(wù)社區(qū)辦公樓工程項目是位于上海中心區(qū)的社區(qū)服務(wù)工程項目，建筑基層面積252.29m2，總建筑面積506.93m2，主體框架結(jié)構(gòu)六層；建筑抗震設(shè)防烈度為7度，類別為丙類，設(shè)計使用年限按要求為50年；耐火等級為二級；工程質(zhì)量要求滿足國家強制性標(biāo)準(zhǔn)及驗收規(guī)范?？偣て跒?個月，擬定于2018年7月10日開工，于2019年2月15日竣工。該工程為社區(qū)服務(wù)辦公樓工程項目，共一棟，有多個專業(yè)施工，由此決定了與業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、專業(yè)施工單位、供應(yīng)商及相關(guān)部門單位間的組織協(xié)商是該項目施工組織設(shè)計編制的重點。1.1.2水文地質(zhì)資料Ⅱ類場地，冰凍深度-0.8m，地下穩(wěn)定水位距地坪4m以下。根據(jù)工程地質(zhì)勘測報告，擬建場地地勢平坦，表面為平均厚度0.5m左右的雜填土，其下有1.0m左右的淤泥質(zhì)粘土，承載力的特征值為60kN/m2，再下面有較厚的垂直及水平分布比較均勻的粘土層，其承載力的特征值為220kN/m2，樁端土的承載力為3000kN/m2，可作為樁端持力層。地下水位距地表最低為-0.8m，對建筑物基礎(chǔ)基本無影響。(1)地形概況：擬建場地內(nèi)地形平整，地面標(biāo)高在28.50-29.00之間；(2)地下水位：鉆探毛標(biāo)高為28.000m處未見地下水；鉆孔位置和地質(zhì)剖面圖見地質(zhì)剖面布置圖和鉆孔位置平面布置圖：圖2.2鉆孔位置和地質(zhì)剖面圖(3)承載力特征值:土層：自上而下為①人工填土，厚約2.0m，地基承載力特征值fak=60kN/㎡②粘性土，厚約3.0-7.0m，地基承載力特征值fak=280kN/㎡③粉砂，厚約15m。地基承載力特征值fak=350kN/㎡1.2結(jié)構(gòu)可靠性特征1.2.1結(jié)構(gòu)體系及基礎(chǔ)形式（1）本工程主樓結(jié)構(gòu)體系為框架體系，安全等級為二級，抗震設(shè)防類別為丙類，框架抗震等級為非抗震，基礎(chǔ)采用獨立柱基礎(chǔ)，持力層為粉質(zhì)粘土層，承載力特征為200kpa，基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，其它相見基礎(chǔ)設(shè)計說明。（2）本工程依據(jù)地礦新余地質(zhì)工程勘察院提供的《新余福盈鋼材加工有限公司（辦公樓）巖土工程勘察報告》進(jìn)行設(shè)計，若施工時發(fā)現(xiàn)實際地質(zhì)情況與設(shè)計不符，及時通知設(shè)計、勘察、監(jiān)理人員共同研究處理，土方開挖后均需按有關(guān)規(guī)定由設(shè)計配合勘察人員、監(jiān)理人員及相關(guān)人員進(jìn)行基礎(chǔ)驗槽。1.2.2混凝土結(jié)構(gòu)工程本工程混凝土強度等級及使用部位如下：基礎(chǔ)部位為、框架柱、梁、板及其他構(gòu)件如：構(gòu)造柱、圈梁、窗臺壓頂均為C25。1.2.3鋼筋結(jié)構(gòu)工程本工程采用鋼筋有I、II級鋼筋。柱縱向鋼筋接頭要求焊接連接與機械連接均可，電渣壓力焊接；梁縱向受力鋼筋優(yōu)先采用搭接連接，如果采用搭接焊要求單面焊焊接長度10d，雙面焊5d，也可以電弧對焊；如果采用搭接需要保證搭接長度為受拉鋼筋1.2La，且不小于300mm，受壓鋼筋搭接長度不小于0.85La，且不小于200mm；鋼筋錨固長度按照I級鋼筋35d、II級鋼筋45d考慮（C25混凝土）。1.2.4砌體可靠性強度內(nèi)外填充墻:標(biāo)高±0.00以上砌體采用M5強度等級的混合砂漿砌筑，強度等級為MU10.0的燒結(jié)空心磚砌塊，標(biāo)高0.00以下砌體采用10強度等級的水泥砂漿眠砌MU10燒結(jié)磚墻。砌體填充應(yīng)符合相應(yīng)砌體結(jié)構(gòu)的有關(guān)施工規(guī)定。表2.1砌體填充施工規(guī)定序號部位厚度磚砂漿組砌方法1外墻200多孔磚墻M5混合砂漿全順壓中2樓梯間200多孔磚墻M5混合砂漿全順壓中3內(nèi)墻200多孔磚墻M5混合砂漿全順壓中4衛(wèi)生間100多孔磚墻M5水泥砂漿全順壓中1.3建筑構(gòu)造可靠性及做法要求基礎(chǔ)可以分成深基礎(chǔ)和淺基礎(chǔ)?？紤]到本建筑自重較小，地質(zhì)條件良好，從技術(shù)需要的角度考慮選擇天然地基上的淺基礎(chǔ)。目前多層框架結(jié)構(gòu)中最常用的淺基礎(chǔ)形式有無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。其中無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)是剛性基礎(chǔ)，所選材料抗拉強度大但抗拉和抗彎強度很低，設(shè)計時，要求一定的剛性角，所以基礎(chǔ)相對很高，基坑深度加大，基底壓力增加，也不利于抗震。柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)則多用于處理地基軟弱而荷載又較大時的工程問題。根據(jù)本工程的地質(zhì)勘測資料顯示，本工程地下水位為-2.0m以下，地下水位比較深。另外，地下土層地質(zhì)良好，沒有軟弱層，而且地下-1.8m處為中砂層，地基承載力比較高，因此采用施工方便，技術(shù)成熟的柱下獨立基礎(chǔ)更為經(jīng)濟(jì)適用。2結(jié)構(gòu)可靠性原理分析2.1框架結(jié)構(gòu)的可靠性現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能好，施工技術(shù)成熟，所以現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為現(xiàn)代工程建設(shè)中的主要結(jié)構(gòu)型式。辦公室為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，因畢業(yè)設(shè)計未給定±0.000標(biāo)高所對應(yīng)絕對標(biāo)高，框架平面柱網(wǎng)布置如圖附錄所示。2.2材料使用框架柱，梁及樓板，樓梯等均為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)：（1）框架柱框架柱截面尺寸為500500mm2。采用C30混凝土；縱筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋。（2）框架梁框架縱梁截面尺寸為250550mm2，框架橫梁截面尺寸為300600mm和250400mm2，采用C25混凝土；縱筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB300級鋼筋。（3）現(xiàn)澆板房間現(xiàn)澆樓板板厚度為100mm，走廊現(xiàn)澆板厚度為100mm，采用C25級混凝土；HPB235級鋼筋。（4）基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土柱下獨立基礎(chǔ)，底面尺寸為28002800mm2，基礎(chǔ)厚為800mm，混凝土強度等級為C25；采用HRB335級鋼筋?；A(chǔ)底做100mm厚C15混凝土墊層。（5）樓梯現(xiàn)澆折板式樓梯設(shè)有平臺梁，樓梯踏步寬為300mm，高為150mm，樓梯斜板厚為150mm，混凝土強度等級為C25，采用HPB235級鋼筋。平臺梁截面尺寸為200400mm2，混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋。（6）墻體填充墻，外墻300mm厚空心磚墻加60厚苯板保溫層，內(nèi)墻200mm厚空心磚；砂漿等級為M5。2.3框架結(jié)構(gòu)布置參數(shù)的可靠性計算2.1.1現(xiàn)澆板厚確定由于本工程雙向板的最長跨度為4500mm，計算得4500/50=90mm，又因為板厚不小于100mm，再結(jié)合該建筑各板的受力情況，選取板厚為100mm；由于走廊恒載相對較大，但由于走廊的跨度小所以統(tǒng)一取100mm。2.1.2確定梁截面尺寸為了對節(jié)點核心區(qū)提供約束以提高梁的受剪承載力，梁截面寬度不宜小于柱寬的1/2，如不能滿足其要求，則應(yīng)考慮核心區(qū)的有效受剪截面。橫向框架：邊跨梁取b×h=250×700，中跨粱取b×h=250×400縱向框架：b×h=250×600框架柱：b×h=450×4502.1.3柱網(wǎng)尺寸框架柱的截面尺寸可根據(jù)柱支撐的樓層面積計算由豎向荷載產(chǎn)生的軸力設(shè)計值（荷載分項系數(shù)可取1.30），按下列公式估算柱截面積，然后再確定柱邊長。有地震作用組合時柱所需截面面積為：式中——柱軸壓比限值見《混凝土規(guī)范》表11.2.16——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值在設(shè)計中，樓梯間、設(shè)備層等部位難以避免短柱時，除應(yīng)驗算柱的受剪承載力外，還應(yīng)采取措施提高其延性和抗剪能力?？蚣苤艨绫瓤砂聪率接嬎悖菏街小蚣苤募艨绫?，反彎點位于柱高中部的框架柱，可取柱凈高與2倍柱截面的有效高度之比值。2.1.4剛度計算考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，在求梁截面慣性矩時取I＝2I0，I0為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩。剛度計算如下：邊跨梁：中跨梁：柱：底層：其余層：修正后：底層，其余層半框架線剛度圖如下：圖2.1半框架線剛度圖2.1.5現(xiàn)澆板的厚度單向板：為了保證剛度，單向板的厚度應(yīng)不小于跨度的1/40（連續(xù)板）、1/35（簡支板）以及1/12（懸臂板）。雙向板：板厚不宜小于80mm，由于撓度不再另外驗算，雙向板的板厚與短跨跨度的比值需滿足剛度的要求:簡支板≥1/45連續(xù)板≥1/50對于周邊與梁整體連接的雙向板，由于在兩個方向受到支撐結(jié)構(gòu)對變形的約束，整塊板內(nèi)存在穹頂作用，使板內(nèi)彎矩大大減小。3辦公室建筑地基基礎(chǔ)案例3.1基礎(chǔ)方案的確定根據(jù)勘察資料，以及上部結(jié)構(gòu)的資料，地基的承載力比較大，容易滿足上部荷載要求。所以采用柱下獨立基礎(chǔ)已經(jīng)能滿足設(shè)計要求，所以，我們選擇柱下獨立基礎(chǔ)的基礎(chǔ)形式。根據(jù)要求，將所有基礎(chǔ)均設(shè)計成柱下獨立基礎(chǔ)，根據(jù)已知荷載特點，分成四種基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計，分別為邊框邊柱（JC-1），邊框內(nèi)柱(JC-2)，內(nèi)框邊柱(JC-3)，內(nèi)框內(nèi)柱(JC-4)；基礎(chǔ)布置圖紙見圖3.1所示。圖3.1基礎(chǔ)類型及布置示意圖3.2獨立柱基礎(chǔ)設(shè)計3.2.1基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、勘查部門提供的《巖土工程勘察報告》以及上部結(jié)構(gòu)情況，選擇在B1區(qū)地基基礎(chǔ)埋深設(shè)置為5m，在A、C、D、E、G、H區(qū)地基基礎(chǔ)埋置深度設(shè)置為2m。3.2.2地基承載力=fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)式中：fa--修正后的地基承載力特征值；fak--地基承載力特征值ηb、ηd--基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)γ--基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；b--基礎(chǔ)底面寬度(m)，當(dāng)基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；γm--基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；d--基礎(chǔ)埋置深度(m)，一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。計算得知fa=160kPa該場地天然地基承載力滿足上部結(jié)構(gòu)的壓力。

結(jié)論由于建筑結(jié)構(gòu)可靠性分析是一門實踐性和經(jīng)驗性很強的工作，理論分析和后期處理所得出的結(jié)果很大程度上依賴于現(xiàn)場檢測所得結(jié)果。所以從某個角度來說，想要從根本上提高鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，應(yīng)該不斷完善檢測手段、完善檢測規(guī)程的制定，以及找到更符合實際情況的計算方法，提高檢測數(shù)據(jù)的精度，以保證檢測數(shù)據(jù)的可靠程度。主要研究多層框架的建筑設(shè)計、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計及其基礎(chǔ)設(shè)計，和了解結(jié)構(gòu)計算過程、運用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一個建筑在北京地區(qū)的多