實驗中學框架結構教學樓設計畢業論文-文庫吧

【正文】 重結構的嚴重破壞，即填充墻、建筑裝修和設備管道嚴重破壞。框架結構的特點是：它的優點是建筑平面布置靈活，因而使用也就非常靈活；框架抗側移主要取決于梁、柱子的截面尺寸。通常，梁柱的截面慣性矩小，側向變形大，這是框架結構的主要特點，也因此而限制了框架結構的高度。泰山學院本科畢業論文（設計）10 b、剪力墻體系承受建筑物豎向和水平荷載的主體結構全部為剪力墻時，即形成剪力墻結構體系。剪力墻結構體系自重較大，側向剛度大，自重周期短，因而導致產生較大的地震荷載。但剪力墻的截面有效工作高度大，截面慣性矩大，所以很容易滿足強度要求。現澆鋼筋砼剪力墻結構，由于整體性好和剛度大，在水平荷載作用下側向變形小，頂端水平位移和層間相對位移通常都能滿足要求。切由于側向變形小，有利于避免內部隔斷墻、建筑裝修、設備管道等非結構性破壞，也有利于防止過大的位移對主體結構在強度和穩定性方面造成的不利影響。剪力墻結構體系的缺點是：剪力墻間距不能太大，平面布置不靈活，立面處理不靈活，很難滿足公共建筑等使用大空間的要求。結構自重較大往往導致增加基礎工程的造價，也從一定程度上影響到設計的競爭力。c、框架剪力墻體系框架剪力墻體系是在框架體系的基礎上增加一定數量的縱向和橫向剪力墻，所構成的雙重體系。框架體系具有空間大，平面布置靈活，立面處理豐富等優點，但側向剛度差，抵抗水平荷載能力低，底部層間位移大容易引起非結構性破壞和次生災害，對抗震不利。但剪力墻體系則相反,抗側力強度和剛度均很大，但平面布置不靈活，不適應大空間的要求。因此，把兩種結構體系結合起來，在同一結構中同時采用框架和剪力墻結構，共同承受豎向和水平荷載，可做到取長補短的作用。在水平荷載的作用下，剪力墻的存在，不但使框架各層梁柱值降低，而且使各層梁彎矩沿高度方向的差異減小，在數值上趨于均勻。與框架結構相比，框架剪力墻結構體系的抗側力能力大大提高，地震作用下側移減小，非結構性破壞一般較輕，是抗震性較好的結構體系。結構選型結構體系方案選擇要根據擬建建筑物的高度、用途、施工條件、經濟等進行泰山學院本科畢業論文（設計）11比較。經過對以上三種結構體系的比較，針對自己的設計題目—徐州市方正公司辦公樓，我選擇了框架結構，理由如下：框架結構建筑平面布置靈活，可以有較大的空間的會議、辦公等，并且可以需要用隔斷分隔成小房間或者是拆除改成大房間，使用靈活。建筑物選址于南京，為七度近震。根據建筑物所在地的設防烈度及房屋的使用情況、層數、建筑物的高度等因素，根據《抗震設計手冊》的規定：設防烈度為 7 度，高度為 50M 以下的房屋采用鋼筋混凝土框架結構體系較為合理。 結構設計原則延性原則 結構、構件或者截面的延性是指他們進入破壞階段以后，在承載力沒有明顯下降的情況下承受變形的能力。也就是說，延性反映他們后期變形的能力。后期是指從鋼筋開始屈服進入破壞階段直到最大承載力（或者下降到最大承載力的 85%）時的整個過程。延性差的結構、構件或者截面，其后期變形能力小，在達到其最大承載力后會突然發生脆性破壞，在設計中是應當要避免的，因此，對結構、構件或截面除了要滿足承載力的要求之外，還要求他們具有一定的延性，其目的在于： a、防止發生象超筋梁那樣的破壞，以確保人的生命和國家財產的安全。b、在超靜定結構中，能更好地適應地基的不均勻沉降以及溫度的變化等情況。c、使超靜定結構能夠充分的進行內力的重分布，并避免配筋疏密懸殊，便于施工，節約鋼材。d、有利于吸收和耗散地震能量滿足抗震方面的要求。 強柱弱梁的原則—控制塑性鉸的位置： 強柱弱梁的設計原則是通過控制梁、柱的相對強度，以保證塑性鉸首先出現在框架梁中，盡量避免或減少在框架柱中出現塑性鉸。因為塑性鉸出現在框架柱中，結構很容易形成幾何可變體系而倒塌。泰山學院本科畢業論文（設計）12 強剪弱彎原則—控制構件的破壞形態： 強減弱彎是要求構件的受剪承載力大于因彎距出現塑性鉸時的截面剪力，即保證在塑性鉸形成并轉動前，不出現剪切脆性破壞。為此，在設計中有意識的提高構件的受剪承載力，以保證結構的塑性鉸按設計要求出現在受剪破壞之前，增強框架結構的延性性質。 強節點、強錨固原則—保證結點區的承載力： 結構分析時往往以梁端或柱端為控制截面進行構件的配筋計算，而把梁柱膠結區作為一個理想的剛結點。強節點、強錨固的設計原則是為了充分發揮塑性鉸的作用，避免節點破壞或錨固失效出現在塑性鉸發揮作用之前，這樣才能使梁柱構件的承載力和變形能力得到充分的發揮，以確保框架結構的延性要求。 結構布置 結構布置包括結構平面布置和結構剖面布置，建筑物的房屋樓面標高變化不大時，可只做結構平面布置，如屋面、各層樓面以及基礎等結構平面布置，本建筑物只作結構平面布置。 結構布置應在建筑平面、立面剖面確定好之后進行，且上一層的結構應在下一層的結構平面圖上布置。 進行布置時應注意以下幾點：a、既要滿足建筑功能的要求，又要使結構合理，受力明確，如柱網的尺寸，從建筑上講柱網間距越大越好，但結構上卻不宜過大，主梁的跨度一般為 58M，次梁為 47M，若為混凝土過梁，跨度可達 12M。b、房屋平面內質量分布和抗側力構件的布置基本均勻對稱。c、樓層剛度不小于其相鄰層剛度的 70%，且連續三層總的剛度降低不超過50%。d、應考慮是否設置變形縫，房屋的長度大于 50M 時，應設置伸縮縫一個。該建泰山學院本科畢業論文（設計）13筑物長度為 ，因此沒有設置變形縫。e、房屋立面局部收進的尺寸，不大于該方向總尺寸的 25%。a、材料：《建筑抗震設計規范》對混凝土強度等級的要求是：當按一級抗震等級設計框架梁時，其混凝土強度等級不應低于 C30，當按二、三級抗震等級設計框架梁時，其混凝土強度等級不應低于 C20。《建筑抗震設計規范》對鋼筋強度等級的要求是：框架梁中的縱向受力鋼筋宜采用 II、III 級變形鋼筋，鋼箍宜采用 I、II 級鋼筋。在施工中，不宜以強度等級較高的鋼筋代替原設計中的鋼筋，如必須代換時，應按鋼筋拉應力設計值相等的原則進行代換。 b、截面尺寸確定框架梁的截面尺寸，應從強度、穩定、經濟、防止脆性破壞等幾方面綜合考慮。 《建筑抗震設計規范》規定，梁的截面尺寸應符合下列各項要求：1）框架梁寬應不小于 200mm 且 不應小于柱寬的 1/2。這是為了保證梁的側向穩定。2）梁截面的高寬比應不大于 4。這也是為了保證梁的側向穩定。3）框架梁的跨高比不宜小于 4。這是為了避免出現深梁的脆性破壞。當框架梁的凈跨與截面高度之比小于 4 時，該梁以剪切變形為主，容易發生剪切脆性破壞。4）按最大相對受壓高度控制最小截面尺寸。5）按最大剪壓比控制最小截面尺寸。6）按工程實踐經驗確定梁的截面尺寸。b、主梁截面尺寸為：250*500 次梁截面尺寸：250*400 a、材料：泰山學院本科畢業論文（設計）14《建筑抗震設計規范》對混凝土強度等級的要求是：當按一級抗震等級設計框架柱時，其混凝土強度等級不應低于 C30，當按二、三級抗震等級設計框架柱時，其混凝土強度等級不應低于 C20。由于混凝土的抗壓強度高，在框架柱中采用強度等級較高的混凝土比較經濟。《建筑抗震設計規范》對鋼筋強度等級的要求是：框架柱中的縱向受力鋼筋宜采用 II、III 級變形鋼筋，鋼箍宜采用 I、II 級鋼筋。b、截面尺寸 對于多層鋼筋混凝土框架，柱的截面尺寸通常采用400*400，450*450，500*500。 確定框架柱的截面尺寸，應從強度、穩定、經濟、防止脆性破壞等幾方面綜合考慮。 《建筑抗震設計規范》規定，柱的截面尺寸應符合下列各項要求：1）按震害規律，框架柱截面寬度不宜小于 300MM。2）按剪跨比最小值限制框架柱的截面尺寸，延性框架柱的剪跨比最小值為2，即柱凈高與截面高度比不宜小于 4。初估截面尺寸a、框架柱子截面尺寸均為N/Afc＝(抗震等級為二級的框架結構取 )邊柱 A=N/ufc=4 1451000/()=111363 mm2中柱 A=N/ufc=4(+)1451000/()=195805 mm2統一取正方形截面，A 1/2=443mm 為保證安全取 bh=500mm500mm 泰山學院本科畢業論文（設計）15 第三部分 樓板設計 設計資料(1)氣象條件基本雪壓=；基本風壓= N/m 2(2)抗震設防7 度近震。(3)材料混凝土采用 C25，縱筋Ⅱ級，箍筋Ⅰ級 1）教室采用水磨石地面白水泥大理石子面 15mm 厚 25 = 1:3 水泥砂漿找平 18mm 厚 20 = 純水泥漿一道 2mm 厚 20 = 鋼筋混凝土樓板 120mm 厚 25 = 板底 20 厚粉刷抹平 17 = 樓面恒載 kN/m2 樓面活載 kN/m 2 2)廁所采用地磚地面地磚鋪實 10mm 厚 20 = 1：4 干硬性水泥砂漿 25mm 厚 20 = 基層處理劑一遍 　 　 C20 混凝土 ％找坡 20mm 厚 25 = 1：3 水泥砂漿找平 20mm 厚 20 = 防水涂料 厚 　 泰山學院本科畢業論文（設計）16鋼筋混凝土樓板 120mm 厚 25 = 板底 20 厚粉刷抹平 17 = 　樓面恒載 kN/m2樓面活載 kN/m23)不上人屋面高分子卷材 1：3 水泥砂漿找平 20mm 厚 20 = 憎水珍珠巖保溫層 60mm 厚 40 = 1：3 水泥砂漿找平 20mm 厚 20 = 1:6 水泥焦渣找坡 50mm 厚 15 = 鋼筋混凝土樓板 120mm 厚 25 = 板底 20 厚粉刷抹平 17 = 樓面恒載 kN/m2樓面活載 kN/m24)走道水磨石地面 白水泥大理石子面 15mm 厚 25 = 1:3 水泥砂漿找平 18mm 厚 20 = 純水泥漿一道 2mm 厚 20 = 鋼筋混凝土樓板 100mm 厚 25 = 板底 20 厚粉刷抹平 17 = 樓面恒載 kN/m2樓面活載 kN/m2 （1）外縱墻自重 ①標準層： 縱墻： 18N/ 3m= KN/m 鋁合金窗： ㎡=泰山學院本科畢業論文（設計）17 水泥粉刷內墻面： () KN/㎡=外墻面水泥粉刷外涂涂料： （） KN/㎡= KN/m合計： ②底層： 縱墻： （）18N/ 3m= KN/m 水泥粉刷外涂涂料外墻面： () ㎡= 水泥粉刷內墻面： （）㎡= 合計：（2）內縱墻自重 標準層： 縱墻： 3m18KN/ 3m= 水泥粉刷內墻面： 3m kN/㎡2= kN/m 合計：（3）內隔墻自重 底層： 內隔墻： （）18KN/ 3m= 水泥粉刷墻面： （）2㎡= 合計： 標準層： 內隔墻： （）18KN/ 3= KN/m 水泥粉刷墻面： （）2 KN/㎡= KN/m 合計： 泰山學院本科畢業論文（設計）18 第四部分 PKPM 計算書 建筑結構的總信息 總信息 .............................................. 結構材料信息: 鋼砼結構 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 鋼材容重 (kN/m3): Gs = 水平力的夾角 (Rad): ARF = 地下室層數: MBASE= 0 豎向荷載計算信息: 按模擬施工加荷計算方式 風荷載計算信息: