土木工程畢設(shè)開(kāi)題報(bào)告淺談鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題(已修改)
2025-11-03 08:28 本頁(yè)面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 開(kāi)題報(bào)告 （ 含文獻(xiàn)綜述、外文翻譯） 題 目 騰風(fēng)精密電子廠辦公樓設(shè)計(jì) Ⅱ 姓 名 學(xué) 號(hào) 專業(yè)班級(jí) 土木工程（結(jié)構(gòu)方向 ） 1班 指導(dǎo)教師 學(xué) 院 土木建筑工程 學(xué) 院 開(kāi)題日期 2020 年 3月 10日 1 文獻(xiàn)綜述 淺談 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題 1. 前言 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科技進(jìn)步 ，我國(guó)多層高層建筑也隨之迅速發(fā)展，人們對(duì) 建筑 的 要求 隨之提升 ，建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化 。 鋼筋混凝土 框架憑借去諸多 優(yōu)點(diǎn)， 被公認(rèn)為是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一， 被廣泛應(yīng)用于各 種 工程中，特別是橋梁結(jié)構(gòu)、高層建筑及大跨度結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，已取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ) 4 種承重構(gòu)件組成的，由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，各平面框架再由連續(xù)梁連 接起來(lái)而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。在適當(dāng)高度和跨度的建筑中，框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，其平面布置靈活，自重輕，易滿足多種工藝及使用功能的要求，所以也沒(méi)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑。 2. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 多層鋼筋 混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為四個(gè)階段：一是方案設(shè)計(jì)，二是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，三是構(gòu)件設(shè)計(jì)，四是繪施工圖。 框架結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思 結(jié)構(gòu)方案構(gòu)思時(shí)，結(jié)構(gòu)的傳力路線應(yīng)簡(jiǎn)捷明了。在荷載作用下，結(jié)構(gòu)的傳力路線越短、越直接，結(jié)構(gòu)的工作效能便越高，所耗費(fèi)的建材也就較少 [2]。 從力學(xué)角度出發(fā)，在民用和公共建筑的平面布局中，應(yīng)當(dāng)盡量使柱網(wǎng)按 開(kāi)間等跨和進(jìn)深等距（或近似于等距）布置。這樣可以相應(yīng)減少邊跨柱距，也可以充分利用連續(xù)梁的受力特點(diǎn)以減少結(jié)構(gòu)的彎矩，可以使各跨彎矩截面趨于一致，而提高結(jié)構(gòu)的整體剛度。 同時(shí)，結(jié)構(gòu)方案還應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)情況和建筑功能要求綜合考慮。 結(jié)構(gòu)布置 多層框架結(jié)構(gòu)的平面 布置形式非常的靈活，框架結(jié)構(gòu)按照承重方式的不同可分為以下三類： 2 (1)橫向框架承重方案 以框架橫梁作為樓蓋的主梁，樓面荷載主要由橫向框架承擔(dān)，由于橫向框架數(shù)往往較少，主梁沿橫向布置有利于增強(qiáng)房屋的橫向剛度。同時(shí)，主梁沿橫向布置還有利于建筑物的通風(fēng)和采光， 但由于橫梁尺寸較大，當(dāng)房屋需要大空間時(shí)，凈空較小，且不利于布置縱向管道 [3]。 (2)縱向框架承重方案 以框架縱梁作為樓蓋的主梁，樓面荷載由框架縱梁承擔(dān)，由于橫梁截面尺寸較小，有利于設(shè)備管線的穿行，可獲得較高的室內(nèi)凈空，但房屋橫向剛度較差，同時(shí)進(jìn)深尺度受到預(yù)制板長(zhǎng)度的限制。 (3)縱橫向框架承重方案 縱橫向框架混合承重方案是沿縱橫兩個(gè)方向上君不知有框架梁作為樓蓋的主梁，樓面荷載由縱、橫向框架梁共同承擔(dān)，它具有較好的整體工作性能。 框架梁柱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 關(guān)于梁端彎矩調(diào)幅 考慮到梁端負(fù)彎矩較大 ，配筋較多且施工不便，所以在豎向荷載作用下，考慮塑性內(nèi)力重分布，將梁端負(fù)彎矩降低來(lái)配筋。規(guī)范要求，現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)的調(diào)幅系數(shù)為 ～ ，裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的調(diào)幅系數(shù)為 ～ [3] 。 但同時(shí)要注意的事，規(guī)范規(guī)定，只在豎向荷載作用下梁端負(fù)彎矩才允許調(diào)幅，而水平荷載作用下的梁端彎矩不做調(diào)幅。正確的做法是應(yīng)該先將豎向荷載產(chǎn)生的彎矩調(diào)幅(同時(shí)相應(yīng)的剪力也應(yīng)做變化 )，然后與水平荷載產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行組合 [1]。 調(diào)幅計(jì)算時(shí)可采用兩種方法：一是先將梁端的固端彎矩做調(diào)幅，然后再進(jìn)行力矩分配；二是將由力矩分配法 得到的梁端彎矩直接乘以調(diào)幅系數(shù)。 框架柱截面設(shè)計(jì) 目前，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)柱截面尺寸的確定大多采用估算方法，如果估算的截面尺寸符合要求是，便按估算的截面尺寸作為框架柱的最終截面尺寸；如果所需的截面尺寸與估算的截面尺寸相差較大，則需要重新估算和重新計(jì)算。影響框架柱截面尺寸的因素眾多且比較重要，如層間位移角、軸壓比、剪壓比、縱筋含量和強(qiáng)度、配筋率、箍筋強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度等 [6]。一般而言，當(dāng)豎向荷載效應(yīng)顯著大于水平荷載效應(yīng)時(shí)，框架柱的截面尺寸大多有軸壓比因素控制；反之，烈度越高、建筑層數(shù)越 多，與水平效應(yīng)相關(guān)的控制因數(shù)（如層間位移角限值、剪壓比限值）將更為突出。 3 獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 鋼筋混凝土 多層框架房屋多采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，《抗震規(guī)范》第 條指出，當(dāng)?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)不存在軟弱粘性土層時(shí)，不超過(guò) 8 層且高度在 25m 以下的一般民用框架房屋或荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房，可不必進(jìn)行地基和基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算。這就是說(shuō)，在 8 度地震區(qū)，大多數(shù)鋼筋混凝土多層框架房屋可不必進(jìn)行地基和基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算 [3]。但這些房屋在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮風(fēng)荷載的影響。因此，在鋼筋混凝土多層框架房屋的整體計(jì)算分析中，必 須輸入風(fēng)荷載，不能因?yàn)樵诘卣饏^(qū)高層建筑以外的一般建筑風(fēng)荷載不起控制作用就不輸入。 另一種情況是，在設(shè)計(jì)獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，作用在基礎(chǔ)頂面上的外荷載（柱腳內(nèi)力設(shè)計(jì)值）只取軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)計(jì)值，無(wú)剪力設(shè)計(jì)值，或者甚至只取軸力設(shè)計(jì)值。以上兩種情況都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)計(jì)尺寸偏小，配筋偏小，影響基礎(chǔ)本身和上部結(jié)構(gòu)的安全。 多層框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求 歷年 震害資料表明：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點(diǎn)的破壞較為嚴(yán)重，其抗震設(shè)計(jì)中必須滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)” [7]、“強(qiáng)底層柱底”等延性設(shè)計(jì)原則和有關(guān)規(guī)定。 強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑性鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒(méi)有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過(guò)其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施 [8]。 強(qiáng)剪弱彎剪力墻設(shè)計(jì) 為了提高抗震墻的變形能力，避免發(fā)生剪切破壞，對(duì)于一道截面較長(zhǎng)的抗震墻，應(yīng)該利用洞口設(shè)置弱連梁，使墻體分為小開(kāi)口墻，多 肢墻或單肢墻，并使每個(gè)墻段的高度比不小于 2。所謂弱連梁，是指在地震作用下各層連梁的總約束彎矩不大于該墻段總地震彎矩的 20%[4]；連梁不能太強(qiáng)，以免水平地震作用下某個(gè)墻肢出現(xiàn)全截面受拉，這是比較危險(xiǎn)的。 強(qiáng)剪弱彎是保證構(gòu)件延性，防止脆性破壞的重要原則，它要求人為加大各承 4 重構(gòu)件相對(duì)于其抗彎能力的抗剪承載力，使這些部位在結(jié)構(gòu)經(jīng)理罕遇地震的過(guò)程中以足夠的保證率不出現(xiàn)脆性剪切失效。對(duì)于多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的框架梁應(yīng)注意抗剪驗(yàn)算和構(gòu)造，使其滿足相關(guān)規(guī)范要求。 為保證以上要求，可做以下幾項(xiàng)調(diào)整： (1)適當(dāng)增大梁端截面
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