框架结构文献综述新

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论框架结构住宅楼艺术化设计

前言

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

[1]

，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。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[2]。

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[3]。

在竖向荷载和水平荷载作用下,框架结构各构件将产生内力和变形。水平荷载作用下框架结构的侧移限值通常控制梁、柱截面尺寸。框架结构的侧移一般由两部分组成:由水平力引起的楼层剪力,使梁、柱构件产生弯曲变形,形成框架结构的整体剪切变形[4]；由水平力引起的倾覆力矩,使框架柱产生轴向框架结构的变形,形成框架结构的整体弯曲变形。当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很小。

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4500平米左右，五层。建筑设计要求建筑物功能分区合理，房间布置适宜，满足各项使用功能要求；结构设计要求结构布置合理，构件设计安全经济合理。

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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[5]。 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。 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。 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

[6]

。

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框架结构由于其抗侧刚度较差[7]，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[8]。 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[9]。

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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。楼板支撑在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁。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。 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。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。 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。 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[10]。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。 六：构件设计及构造措施。

1. 从抗震设计及抗震设计的内力组合设计值中，选取最不利的内力设计值进行截面配筋计算[11]。

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2. 构件的抗震承载力计算方法：

2.1正截面承载力：实验研究表明，在低周反复荷载作用下，构件的正截面承载力与一次加载时的正截面承载力没有太多差别。因此，对框架梁、柱、剪力墙及连梁等构件，其正截面承载力仍可用非抗震设计的相应公式计算，但应考虑相应承载力抗震调整系数。

2.2斜截面受剪承载力：实验研究表明，在低周反复荷载作用下，构件上出现俩个不同方向的交叉斜裂缝，直接承受剪力的混凝土受压区因有斜裂缝通过时，其受剪承载力比一次加载时的受剪承载力要低，因此抗震设计时，框架梁、柱、剪力墙及连梁等构件的斜截面受剪承载力取比非抗震设计时低，且应考虑相应的承载力抗震调整系数。 七：总结

随着社会和生产发展以及城市的扩大，人越来越多和越来越集中。工作也越来越繁忙，工作的机构也越来越大[12]。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点。框架结构具有良好的抗震性、延性、整体性等，将会越来越多的使用到办公建筑种去。

毕业设计是学生在大学期间最后阶段的综合训练，对全面提高学生的专业素质和综合能力具有重要意义[13]。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。