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房屋結構設計論文精選(九篇)

前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的房屋結構設計論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

房屋結構設計論文

第1篇:房屋結構設計論文范文

關鍵詞:門式剛架鋼結構

一。設計方面

1.屋面活荷載取值

框架荷載取0.3kN/m2已經沿用多年,但屋面結構,包括屋面板和檁條,其活荷載要提高到0.5kN/m2.《鋼結構設計規范》規定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2,但構件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數0.6.門式剛架一般符合此條件,所以可用0.3kN/m2,與鋼結構設計規范保持一致。國外這類,要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載,而我們無此規定,遇到超載情況,就要出安全問題。設計時可適當提高至0.5kN/m2.現在有的框架梁太細,檁條太小,明顯有人為減少荷載情況,應特別注意,決不允許在有限的活荷載中“偷工減料”。

2.屋脊垂度要控制

框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規定為1/180,除驗算坡面斜梁撓度外,是否要驗算跨中下垂度?過去不明確,可能不包括屋脊點垂度?,F在應該是計算的。一般是將構件分段,用等截面程序計算,每段都要計算水平和豎向位移,不能大于允許值,等于要驗算跨中垂度??缰写苟确从澄菝尕Q向剛度,剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小,脊點下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小,第一榀剛架與山墻間的屋面出現斜坡,使屋面變形。本人有此想法,剛架側移后,當山尖下垂對坡度影響較大時(例如使坡度小于1/20),要驗算山尖垂度,以便對屋面剛度進行控制。

3.鋼柱換砼柱

少數設計的門式剛架,采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成,斜梁用豎放式端板與砼柱中的預埋螺栓相連,形成剛接,目的是想節省鋼材和降低造價。在廠房中,的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架,但此時梁柱只能鉸接,不能剛接。多高層建筑中,鋼梁與墻的連接也是如此。因為混凝土是一種脆性材料,雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力,但在連接部位,它的抗拉、抗沖切的性能很并,在外力作用下很容易松動和破壞。有些設計,在門式剛架設計好之后,又根據業主要求將鋼柱換成砼柱,而梁截面不變。應當指出,砼柱加鋼梁作成排架是可以的,但將剛架的鋼柱換成砼柱,而鋼梁不變,是不行的。由于連接不同,構件內力也不同,要的工程斜梁很細,可能與此有關。

4.檁條計算不安全

檁條計算問題較大。檁要是冷彎薄壁構件,受壓板件或壓彎板件的寬厚比大,在受力時要屈曲,強度計算應采用有效寬度,對原有截面要減弱,不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構件技術規范》(GB50018-2002)中講的,有的設計人員恐怕還不了解,甚至有些設計軟件也未考慮。但是,設計光靠軟件不行,還要能判斷。軟件未考慮的,自己要考慮。再有,設計人員往往忽略強度計算要用凈斷面,忽略釘孔減弱。這種減弱,一般達到6-15%,對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面,如果強度計算不用凈截面,實際應力將高于計算值。《規范》4.1.8、9條規定:“結構構件的受拉強度應按凈截面計算;受壓強度應按有效截面計算;穩定性應按有效截面計算。變形和各種穩定系數均可按毛截面計算”。有的單位看到國外資料中檁條很薄,也想用薄的。國外檁條普遍采用高強度低合金鋼,但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行,只有用Q235的。國外是按有效截面計算承載力的。如果用Q235的,又想用得薄,計算時還不考慮有效截面,荷載稍大時檁條就要垮。二。施工方面

1.柱子拔出

有的剛架在大風時柱子被拔起,這是實際中常出現的事故。主要原因不是剛架計算失誤,而且設計柱間支撐時,未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時,只設置少量柱間支撐來抵抗縱向風荷載,支撐傳給柱腳的拉力很大,而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施,很可能將柱子拔起。,因此,在風荷載較大的地區剛架柱受拉時,在柱腳應考慮抗拔構造,例如錨栓端部設錨板等。

2.沒有柱間支撐

這種情況最近較多,這樣肯定不行。目前沒有任何一本規范允許不設支撐。特別是柱間支撐,受力較大,絕不能省略。

3.端板合不上

端板連接是結構的重要部位。由于加工要求不嚴,而腹板與端板間夾角又,有的工程兩塊端板完全對不上,合不起來。強行用螺栓拉在一起,仍留下很寬縫隙,嚴懲影響工程質量。

4.錨栓不鉛直

框架柱柱腳底板水平度差,錨栓不鉛直,柱子安裝后不在一條直線上,東倒西歪,使房屋外觀很難著,這種情況不少。錨栓安裝應堅持先將底板用下部調整螺栓調平,再用用無收縮砂漿二次灌漿填實。

5.保溫材吸水超重

有些房屋雪不大就垮了,究其原因,是屋面防水施工太差,雪融化后水逐漸滲入,為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次,遷延時間較長。屋面的設計荷載很小時,當吸水量達至一定程序,超過了結構的承載能力,就要倒塌。

第2篇:房屋結構設計論文范文

關鍵詞:房屋建筑;門式剛架結構;設計

Abstract: This paper combine with the new portal frame light house steel technical regulations discussed portal frame design in a number of issues.Key words: building construction; portal frame structure; design

中圖分類號:TU209 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

門式剛架輕型房屋自重輕,用鋼省,造價低;抗震性能好,在抗震設防烈度為7度及以下地區不考慮抗震設計;可跨越較大跨度;制作簡單,施工周期短且不需要大型施工機具;形式美觀有現代感,能充分滿足使用要求。廣泛應用于具有輕型屋蓋和輕型外墻;剛架跨度不大于36米,檐口高度不大于15米;無吊車或起重量不大于20噸的A1~A5工作級別吊車的單層房屋鋼結構。

1. 門式剛架結構平面布置

1.1門式剛架輕型房屋結構的溫度區段長度:縱向溫度區段不大于300米;橫向溫度區段不大于150米。

當需要設置橫向伸縮縫時,可用兩種做法:一種簡單但比較昂貴的處理辦法是在伸縮縫處采用雙剛架,剛架的間距以保證柱腳底板不相碰為依據。以雙剛架為界,結構兩邊各自具有獨立的檁條、支撐和維護板系統,其中屋面板和墻面板使用可伸縮的連接件相連。在縱向伸縮縫處需要設置防火墻的情況下,這種處理方法是必須的。

另一種方法較為經濟,具體辦法是:在伸縮縫處只設置一榀剛架,而在伸縮縫處的檁條上,設置橢圓長孔來吸收該點的熱位移。

1.2單層門式剛架的跨度,一般情況下以跨度為21~30米時比較經濟。

1.3剛架的合理間距

剛架的用鋼量一般來說隨其間距額度增大而減小,但吊車梁,檁條,墻梁的用鋼量則隨剛架間距的增大而增大。對于無橋式吊車的單層門式剛架輕型房屋,剛架間距以6~9米為宜;通常,大跨度剛架宜采用大間距,跨度與間距的比一般以3.5~5為宜。對于有10噸以上吊車或較大的懸掛荷載的單層門式剛架輕型房屋,剛架間距以6米為宜。

2.門式剛架輕型房屋鋼結構形式

2.1在門式剛架輕型房屋鋼結構體系中,屋蓋宜采用壓型鋼板屋面板和冷彎薄壁型鋼檁條,主剛架可采用變截面實腹剛架,外墻宜采用壓型鋼板墻面和冷彎薄壁型鋼墻梁。住剛架斜梁下翼緣和剛架柱內翼緣出平面的穩定性,由與檁條和墻梁相連接的隅撐來保證。主剛架間的交叉支撐可采用張緊的圓鋼。

2.2根據跨度,高度和荷載不同,門式剛架的梁,柱可采用變截面或等截面實腹焊接工字形單軸對稱或雙軸對稱截面或軋制H形截面。設有橋式吊車時,柱宜采用等截面構件。變截面構件通常改變腹板的高度做成楔形。結構構件在一個安裝單元內一般不改變翼緣截面,當必要時,可改變翼緣厚度;鄰接的運輸單元可采用不同的翼緣截面,兩單元相鄰截面高度宜相等。

2.3門式剛架的柱腳多鉸接支承設計,通常為平板支座,設一對或兩對地腳錨栓。當用于工業廠房且有5噸以上橋式吊車時,宜將柱腳設計成剛接。對于有橋式吊車的房屋,中柱不宜采用搖擺柱。

2.4門式剛架輕型房屋屋面坡度宜取1/8~1/20,在雨水較多的地區宜取較大值。

3. 基礎形式的選擇

基礎應根據建筑物所在地的工程地質情況和建筑物上部結構型式等幾個方面綜合考慮,對于輕鋼結構而言,由于柱網尺寸較大,又上部結構傳至柱腳的內力較小,一般以獨立基礎為主。若地質條件較差,可考慮采用條形基礎,遇到不良地質情況,可考慮采用樁基礎。鋼架柱腳在地面以下的部分應采用強度等級較低的混凝土包裹(C15、C20混凝土即可,保護層厚度不應小于50mm),并應使包裹的混凝土高出地面不小于150mm。當柱腳底面在地面以上時,柱腳底面應高出地面不小于100mm。鋼架柱腳與基礎連接的預埋螺栓不應采用冷拔鋼筋,應采用Q235鋼或Q345鋼。錨栓的直徑不宜小于24mm,且應采用雙螺帽。

4. 支撐體系的布置

在每個溫度區段或分區建設的區段中,應分別設置能獨立構成空間穩定結構的支撐體系。

柱間支撐宜于屋蓋橫向水平支撐布置在同一開間,以組成幾何不變體系。如不能布置在同一開間,則應加設剛性系桿傳力。各道支撐的間距,當無吊車時宜取30~45米。有吊車時,可在適當加大支撐間距的同時提高支撐的剛度,一般宜設在溫度區段中部,或當溫度區段較長時設在三分點處,且間距不宜大于60米。

當建筑寬度大于60米時,在內柱列宜適當增加柱間支撐,當不能設置交叉支撐時,可設置縱向剛架或剛架式門式支撐。

當有駕駛室的吊車噸位大于15噸時,應在屋蓋邊緣設置縱向水平支撐。

當無吊車且檐口高度不大于9米時,宜僅設單層柱間支撐;當檐口高度大于9米時,可根據支撐的夾角設置雙層柱間支撐。交叉支撐與水平夾角以45度為佳,不宜大于55度。有吊車時,應以吊車梁兼做縱向系桿設置上下兩層柱間支撐,端開間可不設置下層支撐以減少吊車梁的溫度應力。所有橫向支撐縱向支撐均應與屋蓋梁天窗架等構件及縱向桿系組成幾何不變的桁架形式。

5. 鋼材質量等級和焊縫質量等級

門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等構件宜采用Q235B、Q345B及以上等級的碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼,質量等級為A級的鋼材不適宜做焊接連接的構件。原因是這種類型的鋼材不保證焊接要求的含碳量限值,不保證沖擊韌性和延性。比如檁條,不焊接,用普通螺栓連接,可采用Q235A。根據構件的重要性和受力性能及焊縫的受力情況確定焊縫等級。通常板材的等強對接焊縫(梁柱端板的對接焊縫)、梁上受拉、受彎的對接焊縫應采用剖口全熔透對接焊縫,其焊縫質量等級為一、二級,其它角焊縫因其應力集中較嚴重,內部探傷困難,其質量等級一般只能是三級。

6. 梁柱連接節點

少數設計的門式剛架,想節省鋼材,采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成,但混凝土是一種脆性材料,雖然構件可以通過配筋承受彎矩和剪力,但在連接部位,它的抗拉、抗沖切的性能很差,在外力作用下很容易松動和破壞。所以此時梁柱只能鉸接,不能剛接。有些設計,在門式剛架設計好之后,又根據業主要求將鋼柱換成砼柱,而梁截面不變,是不可行的。由于連接不同,構件內力也不同,有的工程斜梁很細,就是這個原因造成的。

門式剛架斜梁與柱的連接,可采用端板豎放、端板橫放和端板斜放三種形式。端板豎放適用于局部等截面柱。當豎向荷載起控制作用時,將端板橫放可減少節點的設計剪力,同時充分利用柱的壓力對節點受力的有力作用。如果節點彎矩很大,可采用端板斜放形式,加長抗彎連接的力臂,有利于布置螺栓。端板拼接連接形式有外伸式和平齊式兩種情況,端板外伸式節點受力合理,承載力高于平齊式節點,因此應盡量采取外伸式端板連接,同時應在結點板外伸部分設置加勁肋,使靠近受拉翼緣兩側的螺栓受力均勻,接近一致,提高節點的抗剪能力,有效減少節點板的變形。

7. 拉條和撐桿

屋面設置拉條的目的是為了防止檁條的整體失穩,故在檁條受壓翼緣處設置拉條,以前屋面板重,故拉條設置在靠近上翼緣1/3處,但現在廠房屋面多采用彩鋼板,較輕,在風吸力作用下,檁條的下翼緣容易失穩,而上翼緣由于考慮到屋面板的蒙皮效應,穩定有保證,故將拉條下移至距下翼緣l/3處,但是如果屋面沒有內層板,且外層板為咬合板或暗扣板,宜在檁條上下翼緣l/3處各設一道拉條,以保證檁條上、下翼緣不能同時失穩。屋脊處和檐口處都宜設置斜拉條和撐桿(尤其在風大的地區),這樣才能形成檁條的一個完整的支撐體系。

第3篇:房屋結構設計論文范文

一、課題的來源、目的意義(包括應用前景)、國內外現狀及水平

1)課題的來源

根據指導老師布置的《浙江大學畢業設計(論文)任務書》。此次畢業設計來源于工程實際:南方某市沿街道地段新建一旅館;地基面積80m×60m=4800m2。

2)目的意義

目的:此次畢業設計資料來源于工程實際:南方某市沿街道地段新建一旅館,通過畢業設計全面掌握建筑結構設計、結構設計圖、建筑施工圖及施工圖概預算的原理,編制施工組織是設計和概預算;

意義:1、鞏固本人三年來在校期間所學的基本理論和專業知識;鞏固、深化、拓寬所學過的基礎課程、專業基礎課和專業課知識,提高綜合運用這些知識獨立進行分析和解決實際問題的能力;以及鍛煉自己畫圖、識圖能力;

2、解決土木建筑工程設計中各方面問題所需的綜合能力和創新能力,達到初步了解與掌握一個建筑方案設計和結構工程的實際工作內容和設計工作的方法與步驟;

3、充分理解和正確掌握多層房屋結構的受力特點和內力分析計算方法,熟悉建筑及結構設計方面相應的規范和規程,以及掌握方案設計和結構設計軟件中天正及cad的性能及其操作使用方法。

4、通過畢業設計全面掌握建筑設計的基本原理,繪制建筑結構施工圖.全面掌握建筑中旅館設計的基本原理、功能組合,完成一棟建筑的結構設計,繪制建筑結構圖和建筑施工圖,并進行相應的機構布置.。

3)國內外現狀及水平

國內:基礎國內一般采用人工挖孔樁基礎:人力消耗較大,比較落后;在機械挖孔方面技術比較先進,但是推廣面較窄;主體結構施工方面,大多是采用鋼筋砼,在幫扎施工上,手工施工較多;砼澆筑技術在國際上比較先進的,商品砼澆筑方便、簡潔;砌體結構施工與國際接軌,采用人工砌筑;但是在腳手架的安裝方面采用折疊式里腳手架,安全穩定,轉運靈活方便;防水工程普遍采用改性瀝青防水卷材柔性防水。

國外:德國建設礦井井筒采用7層防水工藝,即混凝土、砌塊、瀝青石渣、不銹鋼板、瀝青石渣、砌塊、混凝土。造價是中國自防水井筒工程4-5倍。瑞典、加拿大在滲水環境中錨噴,采用放水支護法,用鋼絲和橡膠制成半圓型膠管,用粘結劑粘在滲淋水處,51lunwen.com/tuijiankaiti/排至基礎面盲溝,在管外錨噴,把管埋在噴層之內,噴層是外混凝土內部流水的現狀。日本多采用改性水玻璃——水泥漿等,有計劃的設計壓力、輸漿量、封水效果等。俄羅斯采用粘土漿,無約束注漿法施工,即不設計壓力、輸入量,只是把設備安好,一直注,什么時候壓不進漿則停工,無帷幕防區,工期長,治水率低。

二、課題研究的主要內容、基本要求、研究方法或工程技術方案和準備采取的措施

主要內容:建筑方案設計、建筑技術設計、建筑結構設計、施工組織設計

基本要求:每人獨立完成畢業設計全部任務,要求每人完成一套建筑結構設計施工圖和相關的建筑說明及結構計算書,編制施工組織設計,嚴禁抄襲。

①建筑結構施工圖要求:圖幅采用2號圖紙,比例:1:100(節點詳圖,構件配筋圖除外)

②建筑結構施工圖表達方式:采用cad繪制,打印成圖.

③圖紙裝訂:按設計說明,建筑施工圖,結構施工順序裝訂.

④設計資料裝訂:建筑設計說明,機構計算書,施工組織設計文件一并嚴格規范要求成冊.

⑤圖紙的內容標注必須規范符合制圖標準.

方法:1、采用磚混結構。

2、從設計的功能上根據現代旅館的設計要求,根據現代人的生活物質條件的提高,設計多種多樣住宿環境,以滿足不同人的住宿要求。

準備采取的措施:通過課題研究,收集必要的原始數據和勘測設計資料,綜合考慮總體規劃、基地環境、功能要求、建筑經濟以及建筑藝術等多方面的問題,進行設計并繪制成圖紙。

四、總的工作任務,進度安排以及預期結果

1)工作任務

獨立完成該旅館的建筑結構設計,為保證設計的準確性,方便與下步工作的順利進行,在實際工作過程中進行檢查,并在每項進度安排中進行對該項的總體檢查,達到預期結果。

2)進度安排

2007年3月12日-2007年3月19日完成開題報告,建筑方案設計

2007年3月20日--2007年4月4日建筑技術設計

2007年4月5日--2007年5月5日建筑結構設計

2007年5月6日--2007年5月22日施工組織設計

2007年5月23日—2007年5月底畢業設計資料整理歸檔,準備畢業答辯資料

3)預期結果

1)全面掌握建筑結構設計的基本原理。

2)掌握普通旅館的結構設計與施工設計。

3)繪制施工平面圖。

第4篇:房屋結構設計論文范文

[論文摘要]文章分析高層建筑結構的六個特征,并介紹目前國內高層建筑的四大結構體系摘要:框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構和筒體結構。

我國改革開放以來,建筑業有了突飛猛進的發展,近十幾年我國已建成高層建筑萬棟,建筑面積達到2億平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層,高325米;廣州中天廣場80層,高322米;上海金茂大廈88層,高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓摘要:地王國際商會中心即地王大廈共54層,高206.3米。隨著城市化進程加速發展,全國各地的高層建筑不斷涌現,作為土建工作設計人員,必須充分了解高層建筑結構設計特征及其結構體系,只有這樣才能使設計達到技術先進、經濟合理、平安適用、確保質量的基本原則。

一、高層建筑結構設計的特征

高層建筑結構設計和低層、多層建筑結構相比較,結構專業在各專業中占有更重要的位置,不同結構體系的選擇,直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特征有摘要:

(一)水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響,但水平荷載卻起著決定。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值,僅和建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力,是和建筑高度的兩次方成正比。另一方面,對一定高度建筑來說,豎向荷載大體上是定值,而作為水平荷載的風荷載和地震功能,其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

(二)側移成為控指標

和低層或多層建筑不同,結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加,水平荷載下結構的側向變形迅速增大,和建筑高度H的4次方成正比(=qH4/8EI)。

另外,高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大,在設計中不僅要求結構具有足夠的強度,還要求具有足夠的抗推剛度,使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內,否則會產生以下情況摘要:

1.因側移產生較大的附加內力,尤其是豎向構件,當側向位移增大時,偏心加劇,當產生的附加內力值超過一定數值時,將會導致房屋側塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞,使機電設備管道損壞,使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4.使主體結構構件出現大裂縫,甚至損壞。

(三)抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計,除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外,還必須使結構具有良好的抗震性能,做到小震不壞、大震不倒。

(四)減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮,假如在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理辦法,可以多建層數,這在軟弱土層有突出的經濟效益。

地震效應和建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅功能于結構上的地震剪力大,還由于重心高地震功能傾覆力矩大,對豎向構件產生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。

(五)軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中,框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力,中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時,此種軸向變形的差異將會達到較大的數值,其后果相當于連續梁中間支座沉陷,從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

(六)概念設計和理論計算同樣重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的,盡管分析手段不斷提高,分析的原則不斷完善,但由于地震功能的復雜性和不確定性,地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性,可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多,尤其是當結構進入彈塑性階段之后,會出現構件局部開裂甚至破壞,這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析。實踐表明,在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

二、高層建筑的結構體系

(一)高層建筑結構設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應和建筑、設備和施工密切配合,做到平安適用、技術先進、經濟合理,并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造,擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系和平、立面布置方案,并注重加強構造連接。在抗震設計中,應保證結構整體抗震性能,使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

(二)高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有摘要:框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。

1.框架結構體系。框架結構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架,它是主要承重結構,各平面框架再由連系梁連系起來,即形成一個空間結構體系,它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構體系優點是摘要:建筑平面布置靈活,能獲得大空間,建筑立面也輕易處理,結構自重輕,計算理論也比較成熟,在一定高度范圍內造價較低。

框架結構的缺點是摘要:框架結構本身柔性較大,抗側力能力較差,在風荷載功能下會產生較大的水平位移,在地震荷載功能下,非結構構件破壞比較嚴重。

框架結構的適用范圍摘要:框架結構的合理層數一般是6到15層,最經濟的層數是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間,平面布置靈活,可適合多種工藝和使用的要求,已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。

2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度,在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”,剪力墻的主要功能在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度,墻體同時也作為維護及房間分格構件。

剪力墻結構中,由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載,剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置,它剛度大,空間整體性好,用鋼量省。歷史地震中,剪力墻結構表現了良好的抗震性能,震害較少發生,而且程度也較稍微,在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特征,而且可以使房間不露梁柱,整潔美觀。

剪力墻結構墻體較多,不輕易布置面積較大的房間,為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求,以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求,可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架,形成框支剪力墻結構。

在框支剪力墻中,底層柱的剛度小,形成上下剛度突變,在地震功能下底層柱會產生很大內力及塑性變形,因此,在地震區不答應采用這種框支剪力墻結構。

3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻,可以組成框架—剪力墻結構,這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特征,又有較大的剛度和較強的抗震能力,因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高,以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系,往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體,成為豎向懸臂箱形梁,加密柱子,以增強梁的剛度,也可以形成空間整體受力的框筒,由一個或多個筒體為主反抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有摘要:

(1)框架—筒體結構。中心布置剪力墻薄壁筒,由它受大部分水平力,周邊布置大柱距的普通框架,這種結構受力特征類似框架—剪力墻結構,目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

(2)筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成,內筒為剪力墻薄壁筒,外筒為密柱(通常柱距不大于3米)組成的框筒。由于外柱很密,梁剛度很大,門密洞口面積小(一般不大于墻體面積50%),因而框筒工作不同于普通平面框架,而有很好的空間整體功能,類似一個多孔的豎向箱形梁,有很好的抗風和抗震性能。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈(88層、420.5米)、廣州中天廣場大廈(80層、320米)都是采用筒中筒結構。

(3)成束筒結構。在平面內設置多個剪力墻薄壁筒體,每個筒體都比較小,這種結構多用于平面外形復雜的建筑中。

第5篇:房屋結構設計論文范文

城市軌道交通停車場主要功能是承擔地鐵車輛的運用、停放、列檢及周月檢等工作。一般有以下幾個建筑單體組成:綜合樓、運用庫、洗車庫、變電所、污水處理站、人行天橋和門衛。綜合樓用于日常辦公和食住等功能;運用庫用于地鐵車輛停放和檢修保養等功能;洗車庫用于地鐵車輛清洗;變電所負責給整個停車場供電;污水處理站主要處理停車場內污水凈化排放;人行天橋用于工作人員跨軌道通行,車輛正常運營時,行人不能隨意穿越軌道。場地地質概況由上至下主要有以下土層:新填土4~5m深,高壓縮性;淤泥0.4~5.5m深,fak=50kPa,高壓縮性;粘土0.6~7.4m深,fak=65kPa,高壓縮性;淤泥質土1~8.7m深,fak=55kPa,高壓縮性;粉質粘土1~7.2m深,fak=200kPa,中壓縮性;強風化泥質砂巖未揭穿,fak=300kPa,低壓縮性。

2停車場主要單體結構設計總結

停車場內房屋結構安全等級為二級,結構設計使用年限為50年。根據《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008,除變電所為重點設防類外,其余均為標準設防類建筑[7]。根據《建筑抗震設計規范》GB50011-2010,本實例工程屬于抗震設防烈度為6度,設計基本地震加速度0.05g,地震設計分組為第一組[8],結合地方管理規定和場地地震安全性評價報告,場區特征周期0.35s,地震影響系數最大值0.0765,場地土類別為Ⅲ類。工程材料選擇:主體結構混凝土等級采用C30,地下室結構采用P6抗滲等級防水混凝土,二次澆搗構件(如構造柱和圈梁等)混凝土等級采用C25,鋼梁鋼柱采用Q235B鋼材。主要建筑單體結構布置和基礎選型如下:綜合樓建筑面積約7000m2,總高度為22.35m,五層鋼筋混凝土框架結構,局部有地下室,柱網布置開間7.8m,進深7.2m,抗震等級四級,主要柱截面600×600,主要梁截面300×700。選用直徑500預應力混凝土管樁樁承臺基礎,持力層粉質粘土。

運用庫建筑面積2萬平方米單層工業廠房,采用門式剛架結構,鋼柱鋼梁抗震等級四級,柱網跨度15m+28m+26.4m+26.8m,柱距離6m,主要柱截面H600×350×8×16,主要梁截面H(1000~700)×350×12×20。柱下基礎選用直徑400預應力混凝土管樁樁承臺基礎,軌道道床基礎選用直徑400預應力混凝土管樁樁筏基礎,持力層粉質粘土。洗車庫和污水處理站為一層鋼筋混凝土框架結構,局部兩層,抗震等級四級,主要柱截面500×500,主要梁截面300×800。選用直徑400預應力混凝土管樁樁承臺基礎,持力層粉質粘土。變電所為兩層鋼筋混凝土框架結構,其中一層為半地下室電纜夾層,抗震等級三級,主要柱截面400×400,主要梁截面300×900。選用直徑400預應力混凝土管樁樁承臺基礎,持力層粉質粘土。人行天橋獨柱鋼筋混凝土框架結構,柱網布置跨度7m+13m+12m+8.5m,抗震等級四級,主要柱截面500×1200,主要梁截面400×1200。選用直徑600鉆孔灌注樁樁承臺基礎,持力層粉質粘土。

3結構設計難點分析

(1)根據場地地質概況的描述,本場地淤泥及淤泥質土較厚,新填土達4m深,場地地面沉降不穩定,柱下基礎和庫房內無砟整體現澆道床,對基礎沉降極其嚴格,選用何種加固處理措施,是結構設計難點之一。

(2)運用庫為大跨度工業廠房,采用何種結構體系,是本工程結構設計難點之二??紤]施工周期和經濟指標,本工程采用鋼梁鋼柱門式剛架結構體系。

(3)剛架梁梁連接節點計算時,高強螺栓計算中和軸位置的確定是本工程結構設計難點之三。查閱相關資料,中和軸位置的確定有兩種假定:①中和軸在受壓翼緣中心,假定模型:在彎矩作用下,把梁根部截面彎矩簡化為作用于梁上、下翼緣的力偶,同時把梁受拉翼緣和端板作為獨立的T形連接件看待,忽略腹板的扶持作用。此假定螺栓受力與端板厚度關系很大,設計計算較為繁瑣;②中和軸在端板形心,假定模型:高強螺栓外拉力總是小于預拉力,在連接受彎矩而使螺栓沿栓桿方向受力時,被連接構件的接觸面一直保持緊密貼合,認為中和軸在螺栓群的形心軸上。根據《端板連接高強度螺栓群中和軸位置研究》試驗論文結果,螺栓群中和軸介于其端板形心與受壓翼緣內側中心線之間,當所受彎矩越小,則中和軸越接近端板形心軸,越大則越接近受壓翼緣[9]。

4配合施工遇到的問題分析

(1)圍墻開裂。分析原因:新填土4m高,圍墻距離護坡邊僅1m,施工工期較緊,施工單位無法用大型機械分層碾壓,填土密實度達不到設計要求。解決措施:①圍墻基礎選用剛性較大條形基礎,防止不均勻沉降,此方案施工較快,造價便宜。②選用換填處理或水泥攪拌樁加固圍墻基礎下新填土,減小不均勻沉降量,此方案施工周期較長,造價偏貴。綜上所述,本工程選用第一種解決措施。

(2)運用庫庫內柱式檢查坑,軌道下混凝土短柱出現偏柱、歪柱等現象。分析原因:短柱設計由結構和軌道兩個專業,施工也分別由兩家單位施工。解決措施:①混凝土短柱設計為鋼柱,直接安裝。②混凝土短柱由一家施工單位施工。建議日后設計采用第一種解決措施。

(3)人行天橋柱下管樁無法施工。分析原因:人行天橋跨軌道設置,場地內軌道區域下被地路專業設計水泥攪拌樁加固。解決措施:①天橋柱下基礎改為鉆孔灌注樁;②檢驗水泥攪拌樁加固后地基承載力,如不夠采用,采用CFG樁加固后采用柱下獨立基礎。結合現場工期需要,本工程采用鉆孔灌注樁基礎方案。綜上所述,結構設計時,充分運用結構設計難點分析結果,指導結構設計;配合施工時,遇到以上問題,經分析原因,采取我們選用的處理措施,得到明顯改善效果,保質保量,按時完成土建施工。目前,本工程已投入使用2年,沒有出現任何問題,得到業主單位一致認可。

5結構設計建議

(1)運用庫庫房內軌道道床為無砟整體現澆道床,對基礎沉降極其嚴格,鐵路規范要求控制在20mm以內,如果道床下地質情況不好,建議采用預應力混凝土管樁樁筏基礎。

(2)運用庫為一層鋼結構工業廠房,采用何種結構形式,需根據結構計算和經濟比較。結合本工程實例,試算比較后,得出如下經驗:柱跨28m,采用混凝土柱+鋼梁排架結構和鋼梁鋼柱門式剛架結構較經濟,綜合考慮施工工期,選鋼梁鋼柱門式剛架較適用。

(3)剛架梁梁連接節點設計時,綜合考慮各種因素,高強螺栓群計算中和軸宜選端板形心。

(4)場地平整有大量新填土,新填土下有較厚的淤泥和淤泥質土,計算單樁承載力時一定要考慮樁側負摩阻力。

(5)結合配合施工中的問題,建議結構設計時改進以下措施:①場地內高填方區圍墻應做剛性較大的條形基礎,以避免圍墻不均勻沉降開裂;②運用庫庫內柱式檢查坑,軌道下混凝土短柱出現偏柱、歪柱等現象,影響傳力和結構安全,建議混凝土短柱設計為鋼柱,直接安裝即可;③被其他專業加固的場地區域,柱下基礎結構設計時,建議選用鉆孔灌注樁。

6結束語

第6篇:房屋結構設計論文范文

【關鍵詞】高層多筒――框架結構;500MPa級鋼筋;有限元分析;彈性動力時程分析;抗震性能分析

Study on the Seismic Performances of 500MPa Reinforced Concrete Tall Building Structure

Sun Yong-tao, Zhu Ying-jie, Yang Pei-dong

(Qingdao Technological UniversityQingdaoShandong266033)

【Abstract】Study on seismic response analysis of a 12-storey high-rise (42.15m) multiple tube-frame structure with 500MPa steel bars as mainly forced steel bar, include mode analysis, the storey shear force, the storey displacement, floor moment, the displacement-angle curve between floors analysis and elastic time history analysis under earthquake action, in order to investigate its seismic performance and provide theoretical basis for the application of the 500MPa in the high-rise multiple tube-frame structure.

【Key words】High-rise multiple tube-frame structure;500MPa steel bar;Finite element analysis;Elastic time history analysis;Seismic performance analysis

目前,世界各國的建筑已向大型化方向發展,為提高大型建筑物的安全性,國外建筑行業已普遍使用綜合性能好、強度高的鋼筋[1],在歐、美等發達國家,500MPa級的鋼筋應用已經較為廣泛,在我國,500MPa級鋼筋已經列入了國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010-2010[2],規范中規定了500MPa級鋼筋的強度標準值、設計值,彈性模量等力學性能指標,并且近幾年相應的500MPa級鋼筋混凝土構件的性能試驗也有了初步的成效,研制一種強度高和綜合性能好的鋼筋,已成為鋼筋混凝土結構在建筑工程領域發展的必然趨勢[3],為盡快使我國的混凝土結構用鋼筋與發達國家接軌,推廣500MPa級鋼筋在工程中的應用,開展以500MPa級鋼筋作為主要受力筋的結構性能研究是非常重要和迫切的。

圖1結構計算模型

1. 工程概況

該工程為一12層病房樓,一層層高3.95m,2層標準層層高3.7m,2層以上標準層高3.45m,總高度42.15m,結構安全等級二級,地基為Ⅱ類場地,地面粗糙度B級,抗震設防烈度為7度,設計地震分組為第一組,抗震設防類別為乙類,結構形式為框架――剪力墻結構,混凝土環境類別:地上為一類,抗震等級:框架為三級,剪力墻為二級,。各構件混凝土強度等級:柱為C50,梁為C40,剪力墻為C30,板為C25,板厚100mm,鋼筋的強度等級:柱、梁受力鋼筋的為HRB500級,箍筋為HRB335級,剪力墻受力筋、分布筋為HRB335級,板分布筋為HRB335級,剪力墻厚度為300mm。結構的計算模型如圖1所示。

2. 房屋結構的模態分析

采用整體式有限元模型,對結構的計算模型進行模態分析,SATWE軟件程序采用空間桿單元模擬梁、柱及支撐等桿件,用在殼元基礎上凝聚而成的墻元模擬剪力墻,并獲得了結構的振動周期(平動周期和扭轉周期)、周期比和相對應的振型等結構動力特性數據。

《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010(以下簡稱《高層規程》)3.4.5條規定:“結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比,A級高度高層建筑不應大于0.9,B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及本規程第10章所指的復雜高層建筑不應大于0.85”。本工程第一扭轉周期Tt=0.4467s,第一平動周期T1=0.8253s,所以周期比為Tt/T1=0.541

3. 地震作用下樓層剪力、剪重比、彎矩的分析

《高層規程》5.1.13條規定:“抗震計算時,宜考慮平扭耦聯計算結構的扭轉效應,振型數不應少于15,對于多塔結構的振型數不應小于塔樓數的9倍,且計算振型數應使振型參與質量不小于總質量的90%”。本工程中X方向的有效質量系數為99.11%,Y方向的有效質量系數為98.42%,均滿足規范要求。結構的最大樓層彎矩、剪力曲線如圖2、圖3所示。

出于結構的安全考慮規范規定了各樓層水平地震剪力的最小值,規定了不同烈度下的最小剪力系數即為剪重比,它等于樓層的剪力和該樓層以上的結構重力之比。該值若不滿足要求,說明結構有可能出現比較明顯的薄弱部位。本工程中X方向和Y方向的樓層最小剪重比分別為3.72%、4.30%,均滿足規范規定的樓層最小剪重比1.60%。

4. 樓層位移的數據分析

控制結構的層間位移,使結構和非結構構件免于破壞或不致出現大的破壞,是結構抗震設計的首要目標[4]。結構在地震作用下(含偶然偏心作用)的最大樓層位移、層間位移角如圖4、圖5所示。由圖形可以看出,該結構在多遇烈度地震作用下,X方向的樓層最大位移是11.9mm,最大層間位移角為1/2807,Y方向的樓層最大位移是9.7mm,最大層間位移角為1/3568,均滿足規范要求,位移比也滿足《高層規程》要求,并且層間位移角還有很大富余空間,說明了采用了HRB500級鋼筋作為受力鋼筋的高層抗剪結構具有良好的抗震能力,在正常使用狀態和多遇烈度地震作用下,該結構X和Y兩個方向均滿足規范相關的側移限制,并且不存在明顯的薄弱層。

圖2最大樓層彎矩曲線

圖3最大樓層剪力曲線

圖4最大樓層位移曲線

5. 房屋彈性動力時程分析

不同的地震波,將會發生不同的結構反應[5]。本文采用的地震波為:RH4TG040(人工波,特征周期0.4s,主方向峰值加速值100cm/s2),TH4TG035(天然波,特征周期0.35s,主方向峰值加速值1194.3cm/s2);TH4TG040(天然波,特征周期0.40s,主方向峰值加速值86.2cm/s2),主分量峰值加速值都為35cm/s2。

5.1地震作用下原模型房屋結構位移分析。

(1)結構的位移隨樓層的增加而增加,最大位移均出現在第12層,X方向最大位移為11.1mm,平均地震反應最大響應值為9.63mm,增幅為-13.2%,Y方向的最大位移為0.4mm,平均地震反應最大響應值為0.39,幾乎吻合,說明動力時程分析的結果是合理的。

(2)X、Y方向的位移曲線沒有重合,說明原模型房屋結構具有扭轉效應,這與振型模態分析一致。

(3)結構主方向平均地震反應的最大層間位移角曲為1/3450(出現在第9層),與結構在地震力作用下的X方向最大層間位移角1/2808(出現在第9層)結果一致,說明最大層間位移角就是出現在第9層,次方向的最大層間位移角均為1/9999。

(4)主方向和次方向的平均地震反應最大層間位移角分別為1/3450、1/9999與規范要求的層間彈性位移角限值1/800相比小很多,說明結構的抗震性能良好。

圖5最大樓層間位移角曲線

5.2地震作用下原模型房屋結構剪力、彎矩分析

由平均地震反應響應值可以看出:

(1)結構模型的樓層剪力曲線近似為一條線性曲線,說明結構主要以第一平動振型為主,這符合振型模態分析的結果。

(2)次方向的剪力明顯小于主方向,說明X方向的剛度明顯小于Y方向,在相同的情況下,若不發生明顯共振現象,X方向相應的承受更大的地震作用。

(3)結構的樓層彎矩與樓層剪力均隨樓層的增加而減小,樓層彎矩曲線成內凹形,樓層剪力曲線成外凸形。

6. 結論

6.1通過對結構進行振型模態分析,比較周期長短和對比分析平動系數及扭轉系數發現結構前面的幾個低階振型的運動在總運動中占主導地位,得出結構的第一平動周期T1=0.8253s和第一扭轉周期Tt=0.4467s,并計算出周期比為Tt/T1=0.541

6.2對結構模型的樓層剪力、彎矩及樓層位移數據分析得出:結構在多遇烈度地震作用下,X方向的樓層最大位移是11.9mm,最大層間位移角為1/2808,Y方向的樓層最大位移是9.7mm,最大層間位移角為1/3568,均滿足規范要求,位移比也滿足《高層規程》要求,并且層間位移角還有很大富余空間,說明采用了HRB500級鋼筋作為受力鋼筋的高層框剪結構具有良好的抗震能力,在正常使用狀態和多遇烈度地震作用下,該結構X和Y兩個方向均滿足規范相關的側移限制,并且不存在明顯的薄弱層。

6.3對結構進行的彈性動力時程補充分析得出了最大樓層位移曲線、最大層間位移角曲線、最大樓層剪力曲線和最大樓層彎矩曲線,分析發現符合前述結構的振型模態分析和樓層剪力、彎矩及位移分析結果,并且得出結構的樓層彎矩與樓層剪力均隨樓層的增加而減小,樓層彎矩曲線成內凹形,樓層剪力曲線成外凸形。

參考文獻

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University Master dissertation,2010, 34.

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Zhu Yingjie. Experimental study and dynamic analysis of high-strength concrete block masonry basic

mechanical. Northeastern University doctoral dissertation,2001,1.

第7篇:房屋結構設計論文范文

關鍵詞:現代竹結構、膠合竹材、房屋建筑。

中圖分類號:TU8文獻標識碼: A

現代竹結構是一種以膠合竹材為主要建筑材料,以現代工程力學、試驗學、工程抗震學等理論為基礎的一種新型環保結構?,F代竹結構是指以竹材為主要材料,應用現論制作的結構,它主要包含三個方面的涵義:1、它特指一種結構,是以竹材為主制作的結構,而非用竹材制作非結構的竹制品或其他一些工藝品;2、竹材為此類結構所用主要材料來源,而直接被用于該結構中的材料是由竹材經加工而成的膠合竹材(膠合竹材的生產本身就是一個產業化的過程),能夠適合工業化生產的需要,易于形成工程標準,不同于用原始竹材直接制作的竹結構;3、此類結構的制作是基于現代力學、材料學、結構設計及試驗學等現論的,具有科學性和技術性。現代竹結構沿承了現代木結構和鋼結構的建造和施工方法,并具有自己的特色。

一、竹材的研究現狀

人類使用竹材已有很久的歷史,竹材是人類使用最早的建筑材料之一,尤其是近些年,人們環保意識不斷增強,竹材及其竹制品在建筑工程上的用途獲得了穩步增長。竹子因其生長快和加工簡便等優點,有望取代了生長緩慢的普通闊葉木材,成為一種有著廣泛應用前景的可再生原料。竹子具有較強的力學性能,低成本,可再生性,分布廣泛等特點,是發展中國家的國民經濟建設中重要的參與者。另外,竹子可以快速生長,并且可以儲存竹炭,保證土壤的水質保全和有機物質的貯存。在北美,木結構在住房的建設中廣泛被使用,輕木結構住宅的低成本和將來在住宅市場的優勢地位將會繼續保持。中國的森林資源非常缺乏,木結構在建筑結構中廣泛使用并不適合我國國情,因此,竹材將會是木材的良好替代品。

就全國及世界范圍內來講,對竹結構的研究大都集中在對傳統原竹結構的研究。在國際上,對膠合竹材的研究比較少。主要是因為竹子在國外并不常見,特別是歐美地區十分稀少,其次是竹材更多的是有中國生產,而且對外出口很少,所以國外也無法較多的找到竹材資源,最后則是因為國外很多國家的木材十分豐富,所以研究都集中在了木材上,而我國森林資源比較緊缺,所以對竹材的研究就顯得十分重要了。

目前,國內對膠合竹材力學性能的研究主要停留在將其作為建筑模板、車廂地板等用途等方面,涉及到的方面較少。而且雖然國內已經出臺了一些關于膠合板的規范及規程,但是專門涉及膠合竹材作為建筑材料的相關規范還沒有出現,所以對膠合竹材性能的研究仍處于起步和摸索的階段。國內的一些高校和其他單位都對膠合竹材性能和應用做了研究,包括中國林業科學研究院木材工業研究所、國際竹藤組織、南京林業大學等多個單位。在國外,哥倫比亞波哥大安第斯大學的J. Correal 和L. Lopez對哥倫比亞一些結構中使用的膠合竹材的力學性能做了研究,結果表明膠合竹材的力學性能與木材十分相似,是一種很好的建筑材料。

二、現代竹結構在房屋結構中的應用

輕型竹結構是現代竹結構的一種常用形式,是由構件斷面較小的規格材均勻密布(間距一般不大于610mm)連接組成的一種結構形式,3層以下的工業建筑和民用建筑都適用。而且國內的湖南大學已在湖南大學校園內建成世界首幢竹結構別墅樣板房,房屋占地面積為120平方米,總建筑面積達220平方米。

竹結構住宅的建造周期較短,相同戶型的情況下,對于常見的磚混結構而言,從工到建成(包括了簡單裝修的時間)需要四個月之久。而使用竹結構則只需要三個月,所以,竹結構在建造周期方面的優勢一目了然。

1、基礎工程

竹房屋的基礎施工過程與普通混凝土結構基礎施工大致相似,區別則是在竹結構房屋的基礎上需要預埋地腳螺栓。為防止竹材在通風不良的濕熱條件下易發生霉變和腐爛,所以竹房屋底層樓蓋通常采用架空的形式。架空層面臨的主要問題是控制地面的潮氣,因此基礎墻表面進行的防潮處理就是為了防止土層中的濕氣會入侵到地基和爬行空間的框架結構中。爬行空間的地面可以采用可靠的防潮措施,而此時可適當減小通風孔的總面積。由于我國的地域原因,在大多數地區,為防止地下室或樓板潮濕,應該事先采取相關措施將地下水排除[1] [2]。

2、墻體工程

輕型竹結構墻體骨架由墻骨柱、底梁板、頂梁板和承受門窗洞口上部荷載的過梁組成,類似于國外輕型木結構的構造形式。

輕型竹結構墻體的施工是先外墻后內墻,上層墻體的施工時的平臺則主要是利用每層樓蓋平臺。墻體施工的主要流程一般為:鋪放門窗洞口過梁―鋪放墻骨柱―鋪放頂(底)梁板―將過梁與墻骨柱釘接―將頂梁板與墻骨柱釘接―將底梁板與墻骨柱釘接―墻體框架調平調直角―釘接墻面板―豎立墻體并設置臨時支撐―用頂梁板將將各墻體單元釘接―調直調平。[4]

外墻體的外表面飾面在樓蓋、屋蓋工程結束后即可進行。目前已建成的竹結構房屋的外墻面飾面大多數都是采用鋼絲網復合砂獎裝修層。鋼絲網復合砂裝裝修層是依靠鋼絲網作為加筋材料與外墻連接,相鄰鋼絲網的搭接長度不得小于50mm,使用特制的鍍鋅緊固件將鋼絲網固定在外墻上[1] [3]。

3、樓蓋工程

現代竹結構房屋的樓蓋通常由中心間距為305mm、405mm和610mm的擱柵、15mm厚的樓面板、剪刀撐以及頂棚組成。

樓蓋施工時應按照先裝梁、后裝板,先裝主梁再裝次梁的次序進行[1] [3]。

3現代竹結構在橋梁結構中的應用

現代竹結構在橋梁中的使用幾乎很少,由于其剛度、硬度等各方面條件的限制,使其很難在橋梁上實際應用。但湖南大學的課題小組正在進行竹結構的實驗,并建設了一座人工觀景竹質小橋。相信經過不斷的實驗,竹結構會慢慢出現在橋梁應用上。

結束語:

竹材作為一種主要的建筑材料引入到建筑工程中,這項舉措肯定會極大地拓展竹材的利用范圍。竹結構住宅施工簡單快捷,不但可以在工廠預制,也可在施工時現用現裝。而且濕作業只有基礎和外墻抹面施工,其他得工序均屬于干作業,這樣就加快了施工進度。

目前,膠合竹材用于建筑結構的研究才剛剛始,國內外在竹結構方面雖然已經進行了一些研究,但尚未開展系統的研究工作,而且竹結構房屋設計主要還是以國內外的木結構設計規范以及國內外的相關試驗結果為參照,這嚴重阻礙了竹結構的推廣應用。竹材屬于生物類材料,其耐久性直接影響著房屋的使用年限和性能,如何才能更加有效地控制含水率、控制白蟻以及霉菌的侵襲仍是一個亟待解決的問題。

參考文獻:

[1] 肖巖,陳國,單波.竹結構輕型框架房屋的研究與應用.建筑結構學報, 2010,31(6):195-203.

[2] 肖書博.現代竹結構房屋室內空氣品質實測與防火性能模擬研究: [湖南大學碩士學位論文].長沙:湖南大學,2008,30-31.

第8篇:房屋結構設計論文范文

關鍵詞:滑移減震 石墨助滑劑 錯動位移 砌體結構

1滑移減震建筑適應工程抗震技術的發展

1.1震災的嚴重性

本世紀世界陸地7級以上地震,中國有66次占1/3,人口死亡200多萬,中國有115萬占1/2。在最近期的1978年唐山大地震中死24萬,死傷40萬,經濟損失100億人民幣。在國內的各種災害中,屬災死人占54%。經濟損失占6%。

1.2震災預報的艱難性

至今世界上發生了無數次的大小地震,據資料介紹,只有海城與墨西哥兩次地震的臨震預報稍準,由于中長期預報不準,海城與墨西哥城的建筑物損壞與震災還是嚴重的。關于地震發生的機理目前總說紛壇,例如,斷裂帶錯動、地殼板塊插入、整板變形斷裂,學說越多說明可靠的學說尚未形成。日本是震災較多,研究地震機理及預報人員最多、水平最高的國家,可是1995年1月17 日偏偏在其預報安全區西部的阪神發生大地震,死5oo0多人,經濟損失1000億美元,全國一遍震驚。因此在1994年在西班牙召開的國際地震會議上有關專家指出,目前地震是不可預報的,因此各國應將重點放在建造耐震的建筑上。

1.3如何吸取唐山大震的經驗教訓

海城地震后,天津市有些工程搞了抗震加固。在唐山大地震時,這些加固過的工程表現了明顯的耐震性能,因此唐山地震后全國開始了大規模的現有建筑抗震加固與新建建筑抗震設防工作。我國的抗震設防是按地區設防烈度劃分等級的,例如按六度設計的房屋的設防目標是:遭迂從值烈度(5.5度)時建筑不損壞;遭迂基本烈度(7度)時建筑有些損壞,但可修復使用;遭遇罕遇地震(8度強)時,破壞嚴重,但下例塌。海城地震時海城是9度,唐山地震時唐山中心區是10度。7度設計的房屋迂海城、唐山那樣的9度、10度大震就要破壞倒塌了。全國把大多數地區均劃為七度、六度區,由于經濟的原因及技術的困難,尚無法按10度的條件設計這些地區的房屋結構,因此無法避免唐山地震的悲劇重演。我國地震工程科技人員尋找新的方法,也就是開始研究隔震、減震。消能與控制技術,從”硬抗”轉到“軟消”。我院滑移減震建筑技術就是在這種形勢下從1985年開始列題研究的項目。

2滑移減震技術研究的主要成果及水平

為了避免唐山大地震的悲劇重演,為了尋求抵御十度大震的建筑技術,在1985年開展了滑移減震技術的研究。從1985年至1990年為項目研究,以機理為主;第二階段1995年至1997年結合試點建筑,進行設計、構造及施工等配套技術研究。

2.1項目研究成果

(1)石墨是較理想的助滑劑材料:它耐久、構造簡單、適宜的上部結構抗震構造與適宜的最大錯動位移值。

(2)最大錯動位移是54mm;殘存錯動位移小于20mm;

(3)高寬比控制為2,能保證只滑不搖擺;

(4)能起到保險絲作用,滑譽減震房7度強時起滑,10度時上部建筑只滑不破壞倒塌。

1990年經全國著名抗震專家宋秉譯、周福霖、劉季、李桂肴、霍自正等組成的鑒定委員會鑒定認為課題成果具有重大的社會效益與經濟效益,成果的廣度和深度達到國內先進水平,有關計算參數均可為滑移減震消能多層磚房的設計提供依據。

然后根據研究報告編寫的論文在第十屆世界地震工程會議(西班牙)與國內“建筑結構學報”上發表。均獲較高評價。

2.2試點建筑的研究成果

(1)上部結構設計安全度,橫墻安全度是相應按7度抗震設計的1.5倍;縱墻是1.8倍。這與遼寧地區目前7度區的七層磚混住宅結構相當;

(2)配套研究了上、下水管、煤氣管及暖氣管穿過滑移層的柔性接頭或柔性構造;

(3)構造簡單施工方便;

(4)采用挖孔樁基礎時,由于樁的配筋減少使總造價不增加;采用其它基礎時總造價增加較少。

試點建筑研究成果在1997年經楊玉成、梁發云與省內專家組成的鑒定委員會鑒定,認為該試驗建筑可達到相當于6一7度地震不壞,7度強地震時,滑動層剛開始動作,9~10度地震時下倒塌。這是一項防止房屋倒塌、減輕地震災害的有效的創新途徑。用石墨作分隔層材料建成六層住宅在國內、國際上屬首創。

3滑移減震建筑在市場中經過檢驗得到房產育及用戶歡迎

(1)同行專家認可——技術上過硬;

(2)政府部門支持——適合我國、我省情況;

(3)符合市場法則一一房產商能掙錢;用戶歡迎。

滑移減震建筑技術就是闖過以上三關于1998年進入遼寧市場,并獲得了成功。

3.1同行專家認可

研究項目及試驗性建筑的兩次鑒定會文件及有關于中、外重要學術會議及國內重要刊物均表明該項成果的學術水平是高的,獲得了同行專家的認可與好評。

3.2政府部門支持

滑移減震研究項目經1990年至1995年近5年等停后,在全國橡膠墊隔震技術發展的形勢促進與1995年初日本阪神地震震災的推動下,我于1995年5月給原遼寧省省長聞世震寫了一封信,呼吁”我省應加快新型建筑隔震技術的發展”省長很重視批示支持,省建設了廳長也批示支持,隨之擬定了推廣規劃,并具體落實到遼寧省建設事業“九五”科技成果重點推廣項目和2010年科技成果轉化規劃綱要中。這就為項目的應用獲得了可靠的紅頭文件。

3.3符合市場法則

因為地震預報不準,而按預報劃分的烈度設計抗震建筑,其安全性不高的現實不但科技人員明白,一般百姓亦理解。因此1997年夏季在遼寧省錦州市,1998年春季在丹東市當有地震傳言時、百姓就人心慌慌,盡力想法躲避。錦州屬下的凌海市與丹東屬下的東港市有的房產公司抓住百姓的怕震心態,建了一些現澆樓板的磚混住宅,造價增加40一50元/m2,但有購房自主權的百姓還是爭先選購了此種住宅。

滑移減震建筑技術就是在這種百姓對現有抗震建筑心有余悸,并且自己有了購房權,可以購買優質優價房的形勢下于1998年走進市場的、在東港市及海城市推廣了約六萬平方米,當年建成3萬平方米。經幾棟樓的施工實踐,采用滑移減震技術后,房屋價格僅增加12一20元/m2,每戶也只增加1000多元。因此滑移減震建筑深受房產商與用戶歡迎。

第9篇:房屋結構設計論文范文

1.1震災的嚴重性

本世紀世界陸地7級以上地震,中國有66次占1/3,人口死亡200多萬,中國有115萬占1/2。在最近期的1978年唐山大地震中死24萬,死傷40萬,經濟損失100億人民幣。在國內的各種災難中,屬災死人占54%。經濟損失占6%。

1.2震災預告的艱難性

至今世界上發生了無數次的大小地震,據資料介紹,只有海城與墨西哥兩次地震的臨震預告稍準,由于中長期預告不準,海城與墨西哥城的建筑物損壞與震災還是嚴重的。關于地震發生的機理目前總說紛壇,例如,斷裂帶錯動、地殼板塊插入、整板變形斷裂,學說越多說明可靠的學說尚未形成。日本是震災較多,研究地震機理及預告人員最多、水平最高的國家,可是1995年1月17日偏偏在其預告安全區西部的阪神發生大地震,死5oo0多人,經濟損失1000億美元,全國一遍震動。因此在1994年在西班牙召開的國際地震會議上有關專家指出,目前地震是不可預告的,因此各國應將重點放在建造耐震的建筑上。

1.3如何吸取唐山大震的經驗教訓

海城地震后,天津市有些工程搞了抗震加固。在唐山大地震時,這些加固過的工程表現了明顯的耐震性能,因此唐山地震后全國開始了大規模的現有建筑抗震加固與新建建筑抗震設防工作。我國的抗震設防是按地區設防烈度劃分等級的,例如按六度設計的房屋的設防目標是:遭迂從值烈度(5.5度)時建筑不損壞;遭迂基本烈度(7度)時建筑有些損壞,但可修復使用;遭遇罕遇地震(8度強)時,破壞嚴重,但下例塌。海城地震時海城是9度,唐山地震時唐山中心區是10度。7度設計的房屋迂海城、唐山那樣的9度、10度大震就要破壞倒塌了。全國把大多數地區均劃為七度、六度區,由于經濟的原因及技術的困難,尚無法按10度的條件設計這些地區的房屋結構,因此無法避免唐山地震的悲劇重演。我國地震工程科技人員尋找新的方法,也就是開始研究隔震、減震。消能與控制技術,從”硬抗”轉到“軟消”。我院滑移減震建筑技術就是在這種形勢下從1985年開始列題研究的項目。

2滑移減震技術研究的主要成果及水平

為了避免唐山大地震的悲劇重演,為了尋求抵御十度大震的建筑技術,在1985年開展了滑移減震技術的研究。從1985年至1990年為項目研究,以機理為主;第二階段1995年至1997年結合試點建筑,進行設計、構造及施工等配套技術研究。

2.1項目研究成果

(1)石墨是較理想的助滑劑材料:它耐久、構造簡單、適宜的上部結構抗震構造與適宜的最大錯動位移值。

(2)最大錯動位移是54mm;殘存錯動位移小于20mm;

(3)高寬比控制為2,能保證只滑不搖擺;

(4)能起到保險絲作用,滑譽減震房7度強時起滑,10度時上部建筑只滑不破壞倒塌。

1990年經全國聞名抗震專家宋秉譯、周福霖、劉季、李桂肴、霍自正等組成的鑒定委員會鑒定認為課題成果具有重大的社會效益與經濟效益,成果的廣度和深度達到國內先進水平,有關計算參數均可為滑移減震消能多層磚房的設計提供依據。

然后根據研究報告編寫的論文在第十屆世界地震工程會議(西班牙)與國內“建筑結構學報”上發表。均獲較高評價。

2.2試點建筑的研究成果

(1)上部結構設計安全度,橫墻安全度是相應按7度抗震設計的1.5倍;縱墻是1.8倍。這與遼寧地區目前7度區的七層磚混住宅結構相當;

(2)配套研究了上、下水管、煤氣管及暖氣管穿過滑移層的柔性接頭或柔性構造;

(3)構造簡單施工方便;

(4)采用挖孔樁基礎時,由于樁的配筋減少使總造價不增加;采用其它基礎時總造價增加較少。

試點建筑研究成果在1997年經楊玉成、梁發云與省內專家組成的鑒定委員會鑒定,認為該試驗建筑可達到相當于6一7度地震不壞,7度強地震時,滑動層剛開始動作,9~10度地震時下倒塌。這是一項防止房屋倒塌、減輕地震災難的有效的創新途徑。用石墨作分隔層材料建成六層住宅在國內、國際上屬首創。

3滑移減震建筑在市場中經過檢驗得到房產育及用戶歡迎

(1)同行專家認可——技術上過硬;

(2)政府部門支持——適合我國、我省情況;

(3)符合市場法則一一房產商能掙錢;用戶歡迎。

滑移減震建筑技術就是闖過以上三關于1998年進入遼寧市場,并獲得了成功。

3.1同行專家認可

研究項目及試驗性建筑的兩次鑒定會文件及有關于中、外重要學術會議及國內重要刊物均表明該項成果的學術水平是高的,獲得了同行專家的認可與好評。

3.2政府部門支持

滑移減震研究項目經1990年至1995年近5年等停后,在全國橡膠墊隔震技術發展的形勢促進與1995年初日本阪神地震震災的推動下,我于1995年5月給原遼寧省省長聞世震寫了一封信,呼吁”我省應加快新型建筑隔震技術的發展”省長很重視批示支持,省建設了廳長也批示支持,隨之擬定了推廣規劃,并具體落實到遼寧省建設事業“九五”科技成果重點推廣項目和2010年科技成果轉化規劃綱要中。這就為項目的應用獲得了可靠的紅頭文件。

3.3符合市場法則

因為地震預告不準,而按預告劃分的烈度設計抗震建筑,其安全性不高的現實不但科技人員明白,一般百姓亦理解。因此1997年夏季在遼寧省錦州市,1998年春季在丹東市當有地震傳言時、百姓就人心慌慌,盡力想法躲避。錦州屬下的凌海市與丹東屬下的東港市有的房產公司抓住百姓的怕震心態,建了一些現澆樓板的磚混住宅,造價增加40一50元/m2,但有購房自的百姓還是爭先選購了此種住宅。

滑移減震建筑技術就是在這種百姓對現有抗震建筑心有余悸,并且自己有了購房權,可以購買優質優價房的形勢下于1998年走進市場的、在東港市及海城市推廣了約六萬平方米,當年建成3萬平方米。經幾棟樓的施工實踐,采用滑移減震技術后,房屋價格僅增加12一20元/m2,每戶也只增加1000多元。因此滑移減震建筑深受房產商與用戶歡迎。

在1998年12月初在東港市召開的”遼寧省滑移減震建筑現場技術交流會”上,省建設廳領導認為滑移減震技術應成為建筑業的新增長點。目前政府與群眾積極性均很高:領導重視、地方支持、專家認可與有震情百性需要,因此這項技術已經開始成熟,可以走向市場,經濟實用性較高。房建公司的經理認為這項技術施工方便,造價增加較少,耐震概念易懂,滑移減震建筑技術是加快住宅業更新換代,使之更好地為人民免災造福。

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