房屋建筑毕业设计 3文献综述

毕业设计（论文）

文献综述

设计（论文）题目： 宁波市天合家园某住宅楼

2号轴框架结构设计与建筑制图

学 院 名 称： 建筑工程学院

专 业： 土木工程

学 生 姓 名： 陈绍樑 学 号： 09404010421

指 导 教 师： 马永政、陶海燕

2012年12月5日

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一、前言：

框架结构是指由梁和柱刚接而成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架结构共同承受使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接起来形成空间结构体系。

该结构形式，可形成较大的内部空间，能灵活的布置建筑平面，并具有传力明确、延性、抗震性和整体性好的优点，因此，无论是在工业建筑还是民用建筑中，框架结构都是一种常用的结构形式。

二、主题部分：

1.框架结构体系的概念

框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由连续梁连接形成空间结构体系。钢筋混凝土框架结构是一种由梁、柱组成的超静定结构体系，在地震、风荷载等作用下需设计成延性结构，以便很好地吸收和耗散能量，保证结构具有足够的抵抗变形能力，确保结构安全。

2.框架结构体系的优缺点

框架结构具有建筑平面空间分隔灵活、自重轻、有利于抗震和节省材料等。 框架结构可以较灵活的配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，可以缩短施工工期。采用现浇混凝土框架时，结构的整体性，刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把混凝土浇灌成各种截面形状。框架结构承受竖向荷载作用合理、结构自重较轻，而且对结构不均匀沉降

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比较敏感。

同样框架结构也有其不足之处，它的侧向刚度小，属柔性结构框架，在地震作用下，结构所产生的水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏。当高度大，层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体侧移亦显著增加。因此，这种结构体系在房屋高度和地震区使用受到。

3.框架结构的优化设计

框架结构属于具有多个多余约束的超静定结构，其荷载效应不仅与外荷载大小有关，还与结构构件的材料特征、几何构造特征有关。钢筋混凝土框架结构的分部优化设计，即是在结构整体内力分析完成后，根据梁柱各构件的控制内力进行截面优化设计，确定满足荷载效应水平要求的各结构构件的几何特征和配筋量的优化结

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果，由此导致原结构的几何特征和荷载特征发生变化，优化结构在现荷载作用下内力分布特征发生变化，各构件控制截面上的控制内力也发生相应变化，据此再进行新一轮的优化设计。因此框架结构的分部优化设计实际上是一个迭代、渐进的寻优过程，计算结果虽不总能等价于整体优化设计结果，但通常能给出工程实用的满意结果。钢筋混凝土框架结构的分部优化设计方法的具体步骤为：

（1）初始选型：根据结构平面、立面布置及建筑物设计使用功能，分析结构所受的竖向荷载和水平荷载及其传力路线，并考虑施工因素，归并框架梁、柱的类型，初选梁柱的几何尺寸；

（2）结构分析：按照结构的实际几何构造特征，计算结构所受竖向荷载及水平荷载，对钢筋混凝土结构进行空间内力分析。根据结构分析结果，将截面尺寸相同的构件的控制截面内力，根据其大小进行分类，并确定每一类构件的设计控制内力；

（3）截面优化设计：针对每一种梁柱构件的控制内力进行优化设计，得出优化约束条件下的结构几何构造特征和配筋特征的优化设计结果，从而构成新的优化意义上的设计结构；

（4）收敛性判断：在工程精度意义上选取一个较小的数值，作为检验结构收敛性的条件，进行收敛性判断。若优化结构与原结构基本一致，则认为优化结构是收敛的，可以转入下一步的可行性判断，否则转回第②步重新进行结构分析、优化设计；

（5）可行性判断：对优化设计结果进行一次内力分析，检验其可用性。若整体分析能够满足工程设计要求，则可按此方案进行配筋和构造处理，作为最终的优化设计结果。否则需根据工程经验和结构内力分析结果进行局部调整，直到方案可用为止。

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4.框架结构在实际施工中应注意的问题

（1）加强短柱的构造措施：在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口，这样往往会造成短柱。由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施：尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm，柱的纵向钢筋间距≤150mm；采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。

（2）由于建筑的需要，有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中，有些设计人员对其受力概念不清，误认为此柱为构造柱，并且其配筋为构造配筋，悬臂梁也未按计算配筋，这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足，为事故的发生埋下隐患。实际上在结构的整体计算中，此柱为偏心受压构件，柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析，并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。

（3）在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。

（4）填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接，宜采用在柱内预留预埋件，待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。

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三、总结：

以上主要阐述了多层框架结构在设计过程中的基本问题，当然实际工程可能会遇到更多问题，需要结合知识和经验，灵活变通运用。在设计多层框架结构时，应首先判断结构方案的可行性，对可能碰到的问题，提前采取措施予以解决，并对所有计算结果认真分析、判断，准确无误后方可应用于实际工程。只有熟练掌握规范，并在工程实践中不断总结、积累，才能使框架结构设计更加合理，配筋适宜，满足“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”的要求。

然而，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。至今不少工程问题的处理，在很大程度上仍然依靠实践经验。

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