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正文內(nèi)容

多層教學(xué)樓的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計_畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-09-30 15:04 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ....................................................................................................................... 84 裝配整體式介紹 ......................................................................................................... 84 主要材料要求 ............................................................................................................ 84 裝配整體式結(jié)構(gòu)分析 ................................................................................................ 85 構(gòu)造要求 .................................................................................................................... 85 施工安裝一般規(guī)定 .................................................................................................... 87 質(zhì)量驗收 .................................................................................................................... 88 模板圖與節(jié)點圖 ........................................................................................................ 88 梁模板圖 .......................................................................................................... 89 柱模板圖 .......................................................................................................... 89 節(jié) 點圖 .............................................................................................................. 90 結(jié) 論 .................................................................................................................................. 91 致 謝 .................................................................................................................................. 92 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 93 附 錄 .................................................................................................................................. 94 附錄 A ............................................................................................................................... 94 附錄 B................................................................................................................................ 95 附錄 C................................................................................................................................ 96 第 1 頁 1 緒論 框架結(jié)構(gòu)的特點與應(yīng)用 框架結(jié)構(gòu)在現(xiàn)階段的土木工程中應(yīng)用十分廣泛,其良好的受力性能和方便的施工程序讓它成為建筑設(shè)計中首選的結(jié)構(gòu)形式。 框架結(jié)構(gòu)的定義與分類 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程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。采用結(jié)構(gòu)的房屋墻體不承重,僅起到圍護(hù)和分隔作用,一般用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質(zhì)板材等材料砌筑或裝配而成。 框架結(jié)構(gòu)又稱構(gòu)架式結(jié)構(gòu)。房屋的框架按跨數(shù)分有單跨、多跨;按層數(shù)分有 單層 、多層;按立面構(gòu)成分有對稱、不對稱;按所用材料分有 鋼框架 、 混凝土 框架、膠合 木結(jié)構(gòu) 框架或鋼與 鋼筋 混凝土混合框架等。其中最常用的是混凝土框架(現(xiàn)澆整體式、裝配式、裝配整體式,也可根據(jù)需要施加預(yù)應(yīng)力,主要是對梁或板)、鋼框架。裝配式、裝配整體式混凝土框架和鋼框架適合大規(guī)模 工業(yè) 化施工,效率較高,工程質(zhì)量較好。 框架結(jié)構(gòu)的特點與應(yīng)用范圍 框架建筑的主要優(yōu)點:空間分隔靈活,自重輕,節(jié)省 材料 ;具有可以較靈活地配合建筑 平面 布置的優(yōu)點,利于安排需要較大空間的 建筑結(jié)構(gòu) ;框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化,便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu),以縮短施工工期;采用 現(xiàn)澆混凝土 框架時,結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好,設(shè)計處理好也能達(dá)到較好的抗震效果,而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。 框架 結(jié)構(gòu)體系 的缺點為:框架節(jié)點應(yīng) 力集中顯著;框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小,屬柔性結(jié)構(gòu)框架,在強(qiáng)烈地震作用下,結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生水平位移較大,易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破色數(shù)量多,吊裝次數(shù)多,接頭工作量大,工序多,浪費人力,施工受季節(jié)、環(huán)境影響較大;不適宜建造 高層建筑 , 框架是由 梁柱 構(gòu)成的桿系結(jié)構(gòu) ,其承載力和剛度都較低,特別是水平方向的(即使可以考慮現(xiàn)澆樓面與梁共同工作以提高樓面水平剛度,但也是有限的),它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,其總體水平位移上大下小,但相對于各 樓層 而言,層間變形上小下大,設(shè)計時如何提高框架的抗側(cè)剛度及控制好結(jié)構(gòu)側(cè)移為重要因 素,對于鋼筋混凝土框架,當(dāng)高度大、層數(shù)相當(dāng)多時,結(jié)構(gòu)底部各層不 單 柱的軸 第 2 頁 力很大,而且梁和柱由 水平荷載所產(chǎn)生的彎矩和整體的側(cè)移亦顯著增加,從而導(dǎo)致截面尺寸和配筋增大,對建筑平面布置和空間處理,就可能帶來困難,影響 建筑空間 的合理使用,在材料消耗和造價方面,也趨于不合理,故一般適用于建造不超過 15 層的房屋。 框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍 框架結(jié)構(gòu)可設(shè)計成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架。 混凝土 框架結(jié)構(gòu)廣泛用于住宅、學(xué)校、 辦公樓 ,也有根據(jù)需要對混凝土梁或板施加預(yù)應(yīng)力,以適用于較大的跨度;框架 鋼結(jié)構(gòu) 常用于大 跨度的 公共建筑 、多層工業(yè)廠房和一些特殊用途的建筑物中,如劇場、商場、 體育館 、 火車站 、展覽廳、造船廠、飛機(jī)庫、停車場、輕工業(yè)車間等。 裝配整體式結(jié)構(gòu) 裝配整體式結(jié)構(gòu)定義 由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過鋼筋、連接件或施加預(yù)應(yīng)力加以連接并現(xiàn)場澆筑混凝土而形成整體的結(jié)構(gòu)。 裝配整體式框架結(jié)構(gòu) 混凝土結(jié)構(gòu)全部或部分采用預(yù)制柱或疊合梁、疊合板等構(gòu)件,通過節(jié)點部位的后澆混凝土或疊合方式形成的具有可靠傳力機(jī)制,并滿足承載力和變形要求的框架結(jié)構(gòu),簡稱裝配整體式框架結(jié)構(gòu)。 裝配式結(jié)構(gòu)的特點及發(fā)展 裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是我國建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要方向之一,它有利于 我國建筑工業(yè)化的發(fā)展,提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源,發(fā)展綠色環(huán)保建筑,并且有利于提高和保證建筑工程質(zhì)量。與現(xiàn)澆施工工法相比,裝配式 RC 結(jié)構(gòu)有利于綠色施工,因為裝配式施工更能符合綠色施工的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護(hù)等要求,降低對環(huán)境的負(fù)面影響,包括降低噪音、防止揚塵、減少環(huán)境污染、清潔運輸、減少場地干擾、節(jié)約水、電、材料等資源和能源,遵循可持續(xù)發(fā)展的原則。而且,裝配式結(jié)構(gòu)可以連續(xù)地按順序完成工程的多個或全部工序,從而減少進(jìn)場的工程機(jī)械種類和數(shù)量,消除工序銜接的停閑時間,實現(xiàn)立體交叉作業(yè),減少施工人員,從而提高工 效、降低物料消耗、減少環(huán)境污染,為綠色施工提供保障。另外,裝配式結(jié)構(gòu)在較大程度上減少建筑垃圾 (約占城市垃圾總量的 30%―40%) ,如廢鋼筋、廢鐵絲、廢竹木材、廢棄混凝土等。 國內(nèi)外學(xué)者對裝配式 RC 結(jié)構(gòu)做了大量的研究工作,并開發(fā)了多種裝配式結(jié)構(gòu)形式, 第 3 頁 如無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力裝配式框架、混合連接裝配式混凝土框架、預(yù)制結(jié)構(gòu)鋼纖維高強(qiáng)混凝土框架、裝配整體式鋼骨混凝土框架等。由于我國對預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能認(rèn)識不足,導(dǎo)致預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的研究和工程應(yīng)用與國外先進(jìn)水平相比還有明顯差距 ,預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)在地震區(qū)的應(yīng)用受到限制,因此我國 迫切需要展開對預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的系統(tǒng)研究。 裝配整體式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑在歐美、日本的發(fā)展已經(jīng)比較成熟,工程實例較多。第一個裝配式混凝土框架建筑為英國的 Swanse。 2020 年 7 月竣 工 的位于圣弗朗西斯科商業(yè)中心的 Paramount 公寓樓是美國地震設(shè)防區(qū)里最高的混合連接裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu),其高度達(dá)到 128m。 目前世界上使用裝配式建筑最多的國家是芬蘭,使用率高達(dá) 42% 。日本裝配式建筑使用率為 15% 。裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑在我國臺灣地區(qū)的發(fā)展十分迅速,近年來實際工程日益增多。 2 建筑設(shè)計 工程概況 :多層教學(xué)樓的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 :北京市。 :主體為六層,層高 ,建筑物總高度 2m ,總建筑面積 2m ,其中標(biāo)準(zhǔn)層 2m ,首層 2m 。建筑每層均設(shè)有廁所、教室、教師休息室等。二至六層每層設(shè)置有學(xué)生活動平臺和外伸陽臺。 :裝配整體式鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)。 :設(shè)有三部樓梯,滿足消防要求。 6. 建筑結(jié)構(gòu)等級:結(jié)構(gòu)的安全等級:二級;建筑抗震設(shè)防類別:乙類;框架抗震等級:二級; 建筑平面設(shè)計 考慮到北京地區(qū)的抗震設(shè)防要求,要盡量將教學(xué)樓的抗震(抗側(cè))與抗扭剛度加強(qiáng),因此,教學(xué)樓整體形式采用回子型,因為是多層建筑,沒有用到剪力墻,但這樣設(shè)計的原理類似于高層建筑中的桶中桶結(jié)構(gòu) 。教學(xué)樓的兩側(cè)都設(shè)置樓梯,在發(fā)生緊急狀況是,可以雙向疏散,避免所有重量作用在教學(xué)樓一邊,引起危險甚至事故。這樣不僅可以加 第 4 頁 強(qiáng)建筑的抗震能力,且能保證采光,消防要求,且中間一層的空地可以為學(xué)生提供一塊活動空間,也使每個教室的視野更好。 教室尺寸設(shè)計 表 教學(xué)樓人均面積要求 房 間 名 稱 按使用人數(shù)計算每人所占面積( m2) 小學(xué) 普通中學(xué) 中等師范 幼兒師范 普通教室 實 驗 室 - 自然教室 - - - 史地教室 - 美術(shù)教室 書法教室 音樂教室 舞蹈教室 - - - 語言教室 - - 微型電子計算機(jī)教室 微型電子計算機(jī)教室附屬用房 演示教室 - 合班教室 由于是教學(xué)樓,不包括實驗室,音樂教室等特殊類型的教師,因此沒人最小面積為 平米,而教室尺寸的確定取決于教室容納的人數(shù),課桌椅的尺寸和排列方式,以及采光通風(fēng)、設(shè)備及施工等因素。其中教室的使用面積由三部分組成:
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