文献综述(吴亚明)

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黄河科技学院毕业设计(文献综述)第5页框架结构的趋势与未来建筑是人类最早的生产活动之一，是在一定的历史条件下，随着社会生产力发展而形成发展的。由于经济的发展、土地的减少，现代建筑趋向于多高层建筑，而砌体结构存在自重大、砌筑工作相当繁重、抗拉抗弯性能低、粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生产等缺点，现代建筑多采用框架结构、框剪结构、框筒结构等结构体系。而框架结构是多高层建筑的一种主要结构形式。框架结构有钢筋混凝土框架和钢框架，而钢筋混凝土框架在教育建筑中较为常用。随着建筑行业迅速发展，我国混凝土行业已与世界混凝土技术进程同步[1]。从干性混凝土到大流动性混凝土，再到混凝土建筑砌块。高强混凝土，混凝土外加剂发展，各种性能更优混凝土，绿色混凝土发展，混凝土行业前景一片光明。混凝土的各种优越性已充分体现。框架结构内部可用轻型材料分隔，许多轻型、隔热、隔音材料不断出现，绿色建材不断涌现。框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成。按施工方法的不同,框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区,多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区,有时可采用梁、柱、板均预制的方案[2]。我的毕业设计是做框架结构,需要对该结构具有较为深入的了解。该办公楼的建筑要求设计5400平米左右，五层。建筑设计合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼（电）梯数量、位置及机型；满足室内采光、通风要求；结构设计要求结构布置合理，构件设计安全经济合理[3]。一、框架结构体系的特点:1结构自重较轻。2建筑立面容易处理。3计算理论比较成熟。4设计时要控制高宽比。5建筑平面布置灵活，能获得较大空间空间,也可按需要做成小房间。6整体侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大,有时候影响正常使用[4]。二、框架结构体系选择的因素及适用范围:1考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。 黄河科技学院毕业设计(文献综述)第5页2考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。3非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑。4框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则[5]。5框架结构由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。三、框架结构结构布置原则：1结构平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分均匀对称，减少结构产生扭转的可能性。2控制结构高宽比，以减少水平荷载下的侧移。3尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。4厂房的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当厂房长度超过规定值时，可设伸缩缝将厂房分成若干温度区段[6]。四、框架结构的承重方案:根据承重框架布置方向的不同，框架承重体系可分为：1横向框架承重方案：在横向上布置主梁，在纵向上设置联系梁[7]。楼板支撑在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁[8]。由于横向框架跨数较少，主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递，所以纵向联系梁往往截面尺寸较大，对于给定的净空要求使结构层高增加[9]。2纵向框架承重方案：在纵向上布置框架主梁，在横向上布置联系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递[10]。由于联系梁截面尺寸较小，这样对于大空间房屋，净空较大，房屋布置灵活。不利的一面是进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小[11]。3纵横向框架混合承重方案：框架在纵横两个方向上均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较小的现浇楼盖，楼板可以不设井字梁直接支撑在框架主梁上。由于这种方案沿两个方向传力，因此各杆件受力较均匀，整体性也较好，通常按空间框架体系来进行内力分析[12]。 黄河科技学院毕业设计(文献综述)第5页五、变形缝的设置在框架结构总体布置中,考虑到沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响,可用沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的部分[13]。框架结构设缝后,给建筑、结构和设备的设计和施工带来一定的困难,基础防水也不容易处理.因此,目前的总趋势是避免设缝,并从整体布置或构造上采取相应的措施来减小沉降、复杂温度变化或体型复杂造成的不利影响。当必须设缝时,应将框架结构划分为独立的结构单元[14]。该毕业设计是综合应用我们四年来所学基础知识、专业知识和技术知识来解决具体的土木工程问题，使我能够在指导老师的指导下，比较独立地完成办公楼的设计，可以熟悉相关的设计规范、手册、标准图集，掌握AutoCAD、Office、PKPM等办公软件技术，为我以后工作打下坚实的基础。 黄河科技学院毕业设计(文献综述)第5页参考文献[1]郑琪，基本概念体系.北京：中国建筑工业出版社[2]包世华，结构力学（上、下册）.武汉：武汉理工大学出版社[3]吴培明，混凝土结构（上、下册）.武汉：武汉理工大学出版社[4]何淅淅，黄林青，高层建筑结构设计.武汉：武汉理工大学出版社[5]刘建荣，房屋建筑学.武汉：武汉大学出版社[6]张学文，罗旗帜，土木工程荷载与设计方法.广州：华南理工大学出版社[7]建筑结构荷载规范（GB50009——2001）.北京：中国建筑工业出版社[8]建筑抗震设计规范（GB50011——2001）(2008版).北京：中国建筑工业出版社[9]混凝土结构设计规范（GB50010——2002）.北京：中国建筑工业出版社[10]黄继圣，孙利，张云莲，新型墙体材料适用手册.北京：化学工业出版社[11]郭鹏飞，韩英仕，结构的优化设计.沈阳：东北大学出版社[12]陈基发，沙志国，建筑结构荷载设计手册.北京：中国建筑工业出版社[13]宋或，工程结构检测与加固.北京：科学出版社[14]胡俊，混凝土工程常用数据速查手册.北京：机械工业出版社[15]J．A.Amrhein[美]《混凝土结构学》．中国建筑工业出版社，2000[16]B.SsmithandA.Coull,TallBuilgingStructures:AnalysisandDesign.1991[17]清华大学土木工程系编．《结构工程科学的未来》[J]．全国结构工程科学的未来研讨会论文集，清华大学出版社.1988[18]H.F.W.Taylor,CementChemistry,AcademicPress,London,UK,1997.[19]F.P.Glasser,Futuredirectionsinthecementindustry,in:R.K.Dhir,A.Doerr,L.J.Csetenyi(Eds.),RoleofCementScienceinSustainableDevelopment,(2003)1–16(Dundee,UK).[20]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.《房屋建筑学》[M]． 黄河科技学院毕业设计(文献综述)第5页