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[T0057]5层5000平米框架结构教师公寓楼设计

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编号:443761    类型:共享资源    大小:1.38MB    格式:ZIP    上传时间:2015-06-25 上传人:小*** IP属地:福建
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t0057 平米 框架结构 教师 公寓楼 设计
资源描述:

x科技学院教师公寓1#公寓楼

摘  要

本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计,包括平面定位图设计、平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计,框架结构设计主要包括:结构选型,梁、柱、墙等构件尺寸的确定,重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。其中,基础设计又包括基础选型、基础平面布置、地基计算等。

在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计,其中采用的计算方法均参照有关书籍。

关键词:平面图,立面图,剖面图,柱配筋图,梁配筋图,板配筋图,内力计算


Abstract

This design mainly includes the architectural design and structural design. The architectural design includes the plane fixed position drawing design,the plane drawing design and sign to face the design, section design. The structure design, the mission of the frame structural design mainly have: the type selection ,the size of beams、pillars、walls etc., the gravity load calculation, the calculation of internal force and lateral moving in the function of the horizontal force, lengthways earthquake function calculation, the internal force analysis of the crosswise frame in the function of the horizontal earthquakes, the internal force analysis of the crosswise frame in the function of the vertical load and also includes the dint combine、section design、foundation design. Foundation design also concludes footing layout selection, footing plane disposition, and foundation calculation.

Had seriously carried out the code of design :“fitting、safety、economical、beautiful outlook”and the basic measure and procedure in the whole design of architecture and structure.


目  录

第一章  绪论3

1.1设计目的与意义3

1.2工程概况4

1.2.1工程特点4

1.2.2水文及地质、气象资料4

1.3建筑设计任务及要求4

1.4结构设计任务及要求5

第二章  建筑设计总说明6

2.1平面设计6

2.1.1平面布置6

2.1.2柱网布置6

2.2剖面设计6

2.2.1楼层层高与房间净高6

2.2.2室内外高差6

2.2.3门、窗宽度及高度6

2.2.4各种用途房间的楼、地面做法及说明6

2.2.5屋面构造做法及说明6

2.2.6内外墙体及细部构造说明6

第三章  结构方案设计说明7

3.1结构方案的选择及结构布置7

3.1.1结构方案的确定7

3.1.2基础类型的确定7

3.1.3结构布置7

3.2主要结构材料、基本尺寸确定及截面几何特征8

3.2.1主要结构材料的确定8

3.2.2框架基本尺寸确定8

3.2.3楼板材料及截面尺寸9

3.3施工方案的选择及说明9

第四章  结构方案设计计算10

4.1荷载计算10

4.2梁、柱线刚度计算11

4.3框架侧移刚度计算13

第五章  竖向荷载内力计算15

5.1恒载内力计算15

5. 2活载内力计算24

第六章  水平方向内力计算31

6.1风荷载作用下的框架内力计算31

6.2地震荷载作用下的框架内力计算36

6.3 水平荷载作用下框架的抗侧移验算43

第七章  平面框架的内力组合和配筋计算46

7.1横向平面框架的内力组合与配筋计算46

7.1.1 框架内力组合计算46

7.1.2 框架梁、柱配筋计算67

7.2 板的内力计算和配筋89

7.3 楼梯的内力计算和配筋92

7.4 基础的设计和配筋95

7.4.1 设计资料95

7.4.2 基础设计96

致  谢100

参考文献101




第一章  绪论

1.1设计目的与意义

毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本次设计选取的是黄河科技学院教师公寓1#公寓楼设计,结构形式是现浇混凝土多层框架结构,希望通过这次设计首先能巩固我在大学里学习的主干课程:《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《土力学与基础工程》、《混凝土设计原理》、《房屋建筑学》、《建筑CAD》等结构设计的相关内容,并可以将在大学四年里学到的知识联系起来,做到理论联系实际,初步掌握建筑设计的基本程序和方法通过毕业设计应全面掌握建筑设计的基本原理,结构选型、平面布置、结构布置等一些基本理论都要熟悉,以便于以后应用,同时绘制建筑的总平面图、底层及标准层平面图、剖面图、楼梯详图、及结构的基础平面图、基础详图、结构平面图、框架配筋详图等,还有结构计算书,从而全面掌握建筑设计中办公楼设计的基本原理、功能组合,完成一栋建筑的综合设计。在毕业设计前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土设计》等书籍,并借阅了《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕设中期,我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期,主要进行设计手稿的电脑输入,并得到老师的审批和指正,使我圆满的完成了任务,锻炼解决建筑设计、结构设计和施工实际问题的技能,为我今后进入社会工作打下良好的基础。在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了Auto CAD、天正等绘图软件,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。

框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限,难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。



1.2工程概况

1.2.1工程特点

工程名称:黄河科技学院教师公寓1#公寓楼

工程地点:位于郑州市黄河科技学院

结构形式:采用现浇混凝土多层框架结构

总建筑面积:约5200 m2

建筑总高度:为16.950m,共5层,属多层建筑。

功能要求:一层为门厅、传达室、文体活动室、办公室、宿舍等;二层以上为宿舍。

建筑等级:Ⅱ级

防火等级:Ⅱ级

采光等级:Ⅱ级。

1.2.2水文及地质、气象资料

1、气温冬季取暖室外计算温度-9℃,夏季室外计算温度31℃

2、基本风压0.45kN/m2,最大风级7-8 级,全年主导风向东北风,夏季主导风向为南风。

3、基本雪压0.40kN/m2,年降水量1200mm,日最大降水量160mm,每小时最大降水量为40mm/h,最大积雪深度为25cm。

4、土壤冻结深度:0.4m;

5、根据《岩土工程勘查报告(详勘)》,土层自上而下类别及深度分别为:1 粘土0.5m;2 粉土1m;3 砂土7m;4 粉质粘土1m;5 含砂浆粉质粘土0.5m;6 粉质粘土1.5m。地基承载力特征值均不小于180kpa,地基土无地震液化性。

6、地下水位:在勘探深度15.60m 以内未见到地下水,由于地下水位埋藏较深设计和施工中可不考虑其影响。

7、抗震设防烈度:抗震设防烈度为7 度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第二组。

1.3建筑设计任务及要求

根据内容要求进行方案设计及施工图设计,具体要求如下:首层平面图(一、二层不同时,须有二层平面图)、标准层平面图、屋顶平面图、主要立面图、剖面图(至少一个)、建筑构造详图、有关的设计说明。

1.4结构设计任务及要求

任务:根据所提供的原始资料及初步设计,要求作出全部结构方案,其中包括:结构布置,拟定结构构件初步尺寸。根据所采用的结构方案对主要承重结构(框架、基础、楼板、楼梯)进行荷载计算,内力分析及截面设计。

要求:①说明书书写工整,计算部分尽可能表格化。上机与手算结合。

②设计图图面整洁匀称,设计正确,构造合理,尺寸齐全,字体端正。



第二章  建筑设计总说明

2.1平面设计

2.1.1平面布置

该建筑物面北朝南。

2.1.2柱网布置

尽量统一柱网及层高,布置灵活,空间大

2.2剖面设计

2.2.1楼层层高与房间净高

楼层层高:3300mm。房间净高:2900mm.

2.2.2室内外高差

450mm

2.2.3门、窗宽度及高度

详见门窗表

2.2.4各种用途房间的楼、地面做法及说明

化学,物理等学科的实验教室楼、地面均采用耐腐蚀地砖;厕所采用防潮,防滑地砖;其他均采用防滑地砖。


内容简介:
xx 科技学院毕业设计(论文)开题报告表课题名称 黄河科技学院教师公寓 1#公寓楼设计课题来源 教师拟订 课题类型 AY 指导教师学生姓名 专 业 土木工程 学 号一、设计目的与意义本次设计选取的是黄河科技学院教师公寓 1#公寓楼设计,结构形式是现浇混凝土多层框架结构,希望通过这次设计首先能巩固我在大学里学习的主干课程:理论力学 、 材料力学 、 结构力学 、土力学与基础工程 、 混凝土设计原理 、 房屋建筑学 、 建筑 CAD等结构设计的相关内容,并可以将在大学四年里学到的知识联系起来,做到理论联系实际,初步掌握建筑设计的基本程序和方法通过毕业设计应全面掌握建筑设计的基本原理,结构选型、平面布置、结构布置等一些基本理论都要熟悉,以便于以后应用,同时绘制建筑的总平面图、底层及标准层平面图、剖面图、楼梯详图、及结构的基础平面图、基础详图、结构平面图、框架配筋详图等,还有结构计算书,从而全面掌握建筑设计中办公楼设计的基本原理、功能组合,完成一栋建筑的综合设计。锻炼解决建筑设计、结构设计和施工实际问题的技能,为我今后进入社会工作打下良好的基础。二、参考资料的准备根据自己的任务书利用图书馆和网络资源选择所需的一些资料,例如:教材:混凝土结构原理与设计、房屋建筑学、建筑工程制图、土力学与基础工程、砌体结构、土木工程计算机绘图、建筑结构抗震设计、土木工程专业毕业设计指导书(合肥工业大学出版社) 、PK-PM 软件使用说明等教材。规范(02 系列所有规范及 10 新规范):房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2010) 、混凝土结构设计规范(GB50010-2010 ) 、混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板) (11G101-1) 、民用建筑设计通则 (GB 50352-2005)、建筑设计防火规范(GB50016-2006) 、建筑结构荷载规范 (GB50009 -2012) 、建筑抗震设计规范(GB50011-2010) 、建筑地基基础设计规范(GB 50007 -2011) 、砌体结构设计规范(GB50003-2011) 、建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001 ) 、结构标准设计图集。三、设计思路与预期成果(一)设计思路:随着我国的建筑法规的健全,公寓楼的安全性能得到保证。在设计中,认真贯砌“实用、安全、经济、美观”的设计原则,本工程是黄河科技学院教师公寓 1#公寓楼的设计,结构形式现浇框架结构,设计步骤如下:1、建筑设计部分:(1)要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计;(2)然后对局部进行设计,如楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面及楼梯位置,消防要求等进行设计。各部分都要按照规范要求进行设计。 (3)最后根据设计要求要明确框架结构的抗震级数,采用规则结构以利于房屋抗震,按照“三统一”的原则,确定柱网尺寸,确定材料及截面尺寸,以及基础的选定。完成施工图。2、结构设计部分:(1)确定结构方案:1)确定结构体系;2)确定变形缝的布置;3)确定施工方案;4)进行结构布置,如柱、墙、梁、板等;5)根据地质资料及上部结构型式确定基础形式及基础埋深;6)进行初步计算,确定结构构件尺寸。 (2)结构计算:1)结构平面布置:选一标准层进行梁、板结构布置,进行板配筋计算;2)选一榀框架,确定框架计算简图;3)荷载计算:注意传力正确,防止少算和漏算;4)竖向荷载作用下的内力分析与计算;5)风荷载作用下的内力分析与计算;6)地震作用计算及内力分析;7)荷载组合与内力组合;8)截面设计(配筋计算) 、节点区设计及构造设计;9)地基与基础的设计和计算;10)自选构件的设计和计算:包括楼梯、雨棚等。 (3)绘制结构施工图:1)结构平面布置图(标准层) ;2)梁、柱配筋图;3)基础平面布置图及基础详图;4)自选构件施工图。(二)毕业设计的预期成果:1、文献综述一篇(关于建筑结构的分类、发展、区别,不少与 3000 字) ;2、文献翻译一篇(英译汉,汉字不少于 3000 字) ;3、建筑结构计算书(不少于 1 万字) ;4、建筑设计草图(包括首层、标准和顶层建筑平面图、立面图、剖面图) ;5、设计图纸:包括建筑设计图(首层、标准和顶层建筑平面图、立面图、剖面图 1:100;楼梯平面及剖面图 1:20;结构构造详图 1:10 等。 )和结构图(框架梁、板配筋图 1:100;柱配筋详图 1:50;楼梯平面及配筋详图 1:10 等。 )图纸总数为 1824 张;四、毕业设计完成的阶段内容和进程计划(一) 、设计完成的阶段内容1、毕业设计说明书:1)设计依据:执行建筑设计规范、建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、建筑抗震设计规范和黄河科技学院毕业设计要求;2)设计条件:黄河科技学院教师公寓 1#公寓楼,采用现浇混凝土多层框架结构,总建筑面积约为 5200,总层数为 5 层,总层高 17.70m。地震设防烈度为 7 度,建筑等级:级、防火等级:级、采光等级:级。2、建筑设计部分:1) 、平面设计:一层为门厅、传达室、文体活动室、办公室、宿舍等;二层以上为宿舍。2) 、立面设计:包括正立面、侧立面、背立面,满足建筑的功能要求;3) 、剖面设计:剖切部位包括楼梯,檐口、屋面、墙身、窗台、散水、泛水等材料、构造做法及尺寸;4) 、楼梯平面、剖面及节点构造详图等。3、结构设计部分:1) 、结构选型和布置:此次公寓楼设计采用框架结构,框架体系为横向布置,主梁沿建筑的纵向布置,楼板和联系梁沿横向布置;2) 、结构计算:荷载计算,各荷载作用下的内力分析,各种荷载作用下框架梁、柱端内力的内力,荷载效应组合,梁、板、柱的配筋计算;绘制结构施工图:梁、板、柱、楼梯的配筋图,各节点的配筋详图。(二) 、进度安排2 月 13 日2 月 26 日(1-2 周) 完成开题报告,文献翻译,论文综述。2 月 27 日3 月 12 日(3-4 周) 草图设计,包括底层平面图、标准层平面图等;3 月 13 日3 月 25 日(5-6 周) 设计定稿,完成建筑施工图,包括总平面图、立面图、剖面图和楼梯详图等;3 月 26 日4 月 29 日(7-11 周) 结构设计,包括结构施工图、结构计算说明书等;4 月 30 日5 月 11 日(12-13 周) 进行设计成果整理,包括打印图纸、结构计算说明书等设计资料,装订成册,整理档案。五、完成设计(论文)所具备的条件因素1、毕业设计采取教师定期辅导的方式,学生应参观一定数量的实际工程;2、同时收集必要的设计规范、手册及参考书籍,掌握 AUTOCAD 与 PKPM 等绘图及结构分析软件的使用。指导教师签名: 日期: 课题来源:(1)教师拟订;(2)学生建议;(3)企业和社会征集;(4)科研单位提供课题类型:(1)A工程设计(艺术设计) ;B技术开发;C软件工程;D理论研究;E调研报告(2)X真实课题;Y模拟课题;Z虚拟课题要求(1) 、 (2)均要填,如 AY、BX 等。xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 单位代码 学号 分 类 号 密 级 毕 业 设 计文献综述院 ( 系 ) 名 称 工 学 院 建 筑 系专 业 名 称 土 木 工 程学 生 姓 名指 导 教 师2014 年 3 月 1 日xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 1 页浅谈现浇混凝土多层框架结构的抗震1. 前言抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施,以达到结构抗震的效果和目的。抗震设防的依据是抗震设防烈度。抗震设防烈度是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件执行。一般情况下,采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度。建筑结构抗震设防的目的是减轻建筑物的地震破坏、避免人员伤亡和减轻经济损失。抗震设防水准在很大程度上依赖于经济条件和技术水平,既要使震前用于抗震设防的经费投入为国家经济条件所允许,又要使震后经过抗震技术设计的建筑物的破坏程度不超过人们所能接受的限度。国际上的设防标准:抵抗小地震,结构不受破坏;抵抗中等地震,结构不显著破坏;抵抗大地震结构不倒塌。基于上述抗震设防标准,建筑物在使用期间对不同强度的地震应具有不同的抵抗能力,这可以用多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度 3 个地震烈度水准来考虑。2. 框架结构抗震设计的思考2.1 抗震设计的发展历史新中国以后,随着人类对自然灾害的重视和科学的发展,人们认识到地震的危害,在修建建筑物的时候开始考虑结构的抗震,国家颁布了许多关于抗震设计的规范。我国正式颁布的建筑抗震设计规范有:工业与民用建筑抗震设计规范TJ11-74(74 规范) 、 工业与民用建筑抗震设计规范TJ11-78(78 规范) 、 建筑抗震设计规范GBJ11-89(89 规范) 、 建筑抗震设计规范GB50011-2001(2001 规范) 、 建筑抗震设计规范GB50011-2010不同时期的抗震设计规范,其抗震设防目标也不同。随着对地震工程研究的逐步深入、国家经济建设的发展和历次地震震害经验的不断总结,抗震规范的设防标准也在不断改变。 74 规范将基本烈度定义为:“一个地区的基本烈度是指该区在今后一定期限内,一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度” ,它的设计总则是以基本烈度估计地震危险性,以设计烈度作为抗震设计的设防依据。一般工业与民用建筑的设计烈度规定降低一度(7 度时不降低) 。经抗震设计后,在遭遇的地震影响相当于设计烈度时,建筑物 xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 2 页的损坏不致使人民生命和重要生产设备遭受危害,建筑物不须修理或经一般修理仍可继续使用;从设计烈度 7 度开始设防。但对建筑物遭遇超过设计烈度的地震时,则没有提出要求。78 规范主要是以唐山地震后各单位的初步调查总结资料为依据,基本烈度定义和设计总则与 74 规范基本相同,但设计烈度按基本烈度设防,不再降低。设防范围 7-9度,6 度地区范围很广大,约占全国总面积的 27.5%,未列为抗震设防区。对建筑物遭遇超过设计烈度的地震也没有提出要求。89 规范的变革较大,采用了 3 水准设防(小震不坏、中震可修、大震不倒) 、2 阶段设计(强度校核、变形验算)的设计思想。其中 3 水准设防:第一水准烈度,50 年内超越概率约为 63.2% 的地震烈度,即小震(多遇地震) ;第二水准烈度, 50 年超越概率约 10%的烈度,即中震(偶遇地震) ;第三水准烈度,50 年超越概率 2%3% 的烈度,即大震(罕遇地震) 。中震为基本地震烈度即设防烈度,小震比设防烈度低1.5 度,大震比设防烈度高 1 度。2 阶段设计方法为,在小震作用下进行以概率论为基础的截面设计,在大震作用下进行变形验算。地震基本烈度的定义为:一个地区的基本烈度是指该地区今后一定时期内在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度,即现行中国地震烈度区划图规定的烈度(50 年超越概率 10%) 。取消了“设计烈度” ,引入了“抗震设防烈度”的概念:按国家批准权限审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度(一般情况下采用 1990 年地震区划图的基本烈度作为设防烈度) 。以设防烈度作为建筑的抗震设防依据,并规定从 6 度开始设防。2001 规范仍然是 3 水准设防(小震不坏、中震可修、大震不倒) 、2 阶段设计(强度校核、变形验算)的设计思想。抗震设防标准由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。设计基本地震加速度为 50 年设计基准期超越概率 10%的地震加速度的设计取值,第一次在规范中明确给出了抗震设防烈度所对应的设计基本地震加速度值。2阶段设计为: 第一阶段设计是承载力验算, 取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应, 采用建筑结构可靠度设计统一标准GB50068 规定的分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力验算, 这样“小震不坏,中震可修”的目标。对大多数结构, 可只进行第一阶段设计, 而通过概念设计和抗震构造措施来满足“大震不倒” 。第二阶段设计是弹塑性变形验算, 对特殊要求的建筑地震时易倒塌的结构及有明显薄弱层的不规则结构, 除进行第一阶段设计外, 还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施, 实现“大震不倒”的要求。 xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 3 页2.2 框架结构的震害框架结构体系由梁和柱组成,平面布置灵活,易于满足建筑物设置大房间的要求,在工业与民用建筑中应用广泛。框架体系的侧向刚度小,在房屋高度增加的情况下其内力和侧移增长很快。目前,我国地震区的工业与民用建筑中,大多采用多层框架、框架-剪力墙及剪力墙结构体系。地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。因此,依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。历次地震经验表明,钢筋混凝土结构房屋一般具有较好的抗震性能,结构设计中经过合理的抗震计算并采取妥善的抗震构造措施,在一般烈度区建造多层和高层钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全的,但是设计不良或施工质量欠佳的钢筋混凝土结构房屋在地震中遭遇震害的情况,亦不鲜见。主要震害如下。(1)共振效应引起的震害框架结构的自振周期与场地土的自振周期很接近,发生共振,导致框架结构破坏。(2)结构平面或竖向布置不当引起的震害一些框架厂房因平面形状和刚度不对称,在地震作用下容易产生显著的扭转,从而使角柱上下错位、断裂。平面不规则的建筑物在地震中也易产生严重的扭转破坏,其中角柱的破坏十分严重。鸡腿式建筑物底层柱发生剪切破坏或脆性压弯破坏,导致上部倒塌;竖向刚度分布不合理而导致中间层破坏或倒塌。(3)框架柱、梁和节点的震害未经抗震设计的框架的震害主要反映在梁柱节点处。柱的震害重于梁;柱顶震害重于柱底;角柱震害重于内柱;短柱震害重于一般柱。(4)框架砖填充墙的震害框架中嵌砌砖填充墙,容易发生墙面斜裂缝,并沿柱周边开裂。端墙、窗间墙和门洞口边角部位破坏更加严重。烈度较高时墙体容易倒塌。由于框架变形属剪切型,下部层间位移大,填充墙震害呈现“下重上轻”的现象。填充墙破坏的主要原因是, xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 4 页墙体受剪承载力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉结,因此在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。(5)结构层间的震害 钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈服,弹塑性变形急剧发展,并形成弹塑性变形集中的现象。如 1976 年唐山大地震中,13 层蒸吸塔框架,由于该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成第 6 层和第 11 层的弹塑性变形集中,导致该结构 6 层以上全部倒塌(6)柱端与节点的震害框架结构的构件震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角柱和边柱易发生破坏。除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切破坏外,一般柱是柱端的弯曲破坏,轻者发生水平或斜向断裂;重者混凝土压酥,主筋外露、压屈和箍筋崩脱。当节点核芯区无箍筋约束时,节点与柱端破坏合并加重。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。 (7)砌体填充墙的震害砌体填充墙刚度大而变形能力差,首先承受地震作用而遭受破坏,在 8 度和 8 度以上地震作用下,填充墙的裂缝明显加重,甚至部分倒塌,震害规律一般是上轻下重,空心砌体墙重于实心砌体墙,砌块墙重于砖墙。 2.3 框架结构抗震设计总结多、高层钢筋混凝土结构房屋的震害经验,抗震设计除了计算分析及采取合理的构造措施外,掌握正确的概念设计尤为重要。较合理的框架地震破坏机制,应该是节点基本不破坏,梁比柱屈服可能早发生、多发生,同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱底的塑性铰宜最晚形成。即:框架的抗震设计应使梁、柱端的塑性铰出现尽可能分散,充分发挥整个结构的抗震能力。2.3.1 抗震计算中的延性保证 从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏的全过程可反映出,在抗震设防的第二、三水准时,框架结构构件已进入弹塑性阶段,构件在保持一定承载力条件下主要以弹塑性变形来耗散地震能量,所以框架结构需有足够的变形能力才不致抗震失效。试验研究表明, “强节点” 、 “强柱弱梁 、 “强底层柱底”和“强剪弱弯”的 xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 5 页框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力,极限层间位移大,抗震性能较好。规范通过构件承载力调整办法在一定程度上可以体现上述的强弱要求,且考虑了设计者的使用方便,采用地震组合内力的抗震承载力验算表达式,只是要对地震组合内力的设计值按有关公式进行相应的调整。 综合大量实验研究成果,影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有:相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况。 2.3.2 构造措施上的延性保证 根据大地震实践证明,当建筑结构在大地震中要求保持足够的承载能力来吸收进入塑性阶段而产生的巨大能量,因为此时的结构在震中进入到一个塑性阶段,容易产生变形。所以,根据这种特点和抗震的要求,多发地震的国家钢筋混凝土结构抗震设计均要求按延性框架结构进行设计,所以建筑结构的设计必须保证结构局部薄弱区的承载力与刚度,保证了建筑构造的整体性,延性的增加也就提高了变形能力,这样可以减少地震的破坏性,提高了建筑的抗震能力。 在结构布置上,按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计,理论上可将柱屈服的可能性减少,保证“强柱弱梁”的设计原则。但因各种原因,如梁的实际抗弯承载力可能增大,高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响,要使柱中完全避免塑性铰是困难的,同时为实现“强剪弱弯”的要求,保证塑性铰区域的局部延性,也必须通过一定的构造措施来保证结构的延性,具体做法如下: 2.3.2.1 限制轴压比和合理配筋限制轴压比与纵筋最大配筋率合理的受力过程可明显提高构件延性,为实现受拉钢筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态,以提高塑性铰区域的转动能力,规范限制轴压比与纵筋最大配筋率,同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。 2.3.2.2 限制约束配筋和配筋形式。加密塑性铰区内的箍筋间距是很重要的一点,为保证“强节点” 、 “强柱弱梁” 、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性铰区域的局部延性,有必要加密塑性铰区内的箍筋间距,这不但可提高柱端抗剪能力,还可约束核心区内混凝土,对纵向钢筋提供侧向支承,防止大变形下纵筋压曲,从而改善塑性铰区域的局部延性。规范对约束区纵筋的最小直径、最大间距、塑性铰区域的最小长度等做出了详细的规定,并对箍筋肢距及箍筋形式提出了相应要求。 随着工程应用中箍筋强度和混凝土强度不断提高,对塑性铰区域内箍筋布置的要 xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 6 页求是抗震构造措施的一个重要方面,这一情况将导致高强度混凝土中约束箍筋配筋率的减少而降低结构的设计可靠度,建议以配筋特征值代替原体积配筋率,同时鉴于约束配筋对柱端塑性铰区的良好约束作用,建议适当增大配筋量。 2.3.2.3 限制材料。拒绝豆腐渣工程的第一关就是把握好材料质量,材料延性对确保构件(结构)延性极为重要,为此规范对材料也提出了相应的限制,如保证钢筋强屈比、延伸率及混凝土强度等级等,同时对施工过程中可能出现的钢筋代换也提出了相应的限制。 3. 结语钢筋混凝土框架结构是我国大量存在的建筑结构形式之一,历年震害资料表明:钢筋混凝土框架结构的柱端与节点的破坏较为严重,其抗震设计中必须满足“强柱弱梁” 、 “强剪弱弯” 、 “强节点” 、 “强底层柱底”等延性设计原则和有关规定。在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中,由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上,以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议,抗震设计方法值得深入研究。汶川地震给我们每个学习结构的人敲响了警钟。让我们了解了结构抗震的重要性。提高了结构的安全度。但要使建筑结构有良好的工作性能,在设计就得认真计算,严格按照国家规范设计,注意在设计中可能遗漏的东西。把建筑结构设计摆在第一位,结合经济等角度多方面考虑,让建筑更好的发挥作用。参考文献1包世华,结构力学(上、下册).武汉:武汉理工大学出版社2吴培明,混凝土结构(上、下册).武汉:武汉理工大学出版社3王社良,抗震结构设计.武汉:武汉理工大学出版社4刘建荣,房屋建筑学.武汉:武汉大学出版社5房屋建筑学. 中国建筑工业出版社6高层建筑结构设计.中国建筑工业出版社7建筑结构荷载规范(GB50009 2012).北京:中国建筑工业出版社8建筑抗震设计规范(GB50011 2010).北京:中国建筑工业出版社9混凝土结构设计规范(GB500102010).北京:中国建筑工业出版社 xx 科 技 学 院 毕 业 设 计 (文 献 综 述 ) 第 7 页10高层建筑结构设计 .中国建筑工业出版社xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 单位代码 学号 分 类 号 密 级 毕 业 设 计文献翻译院 ( 系 ) 名 称 工 学 院 建 筑 系专 业 名 称 土 木 工 程学 生 姓 名指 导 教 师2014 年 3 月 1 日xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 1 页钢筋混凝土在每一个国家,混凝土及钢筋混凝土都被用来作为建筑材料。很多地区,包括美国和加拿大,钢筋混凝土在工程建设中是主要的结构材料。钢筋混凝土建筑的普遍性源于钢筋的广泛供应和混凝土的组成成分,砾石,沙子,水泥等,混凝土施工所需的技能相对简单,与其他形式的建设相比,钢筋混凝土更加经济。混凝土及钢筋混凝土用于桥梁、各种地下结构建筑、水池、电视塔、海洋石油勘探建筑、工业建筑、大坝,甚至用于造船业。 钢筋混凝土结构可能是现浇混凝土结构,在其最后位置建造,或者他们可能是在一家工厂生产混凝土预制件,再在施工现场安装。混凝土结构在设计上可能是普通的和多功能的,或形状和布局是奇想和艺术的。其他很少几种建材能够提供建筑和结构如此的通用性和广泛适用性。混凝土有较强的抗压力但抗拉力很弱。因此,混凝土,每当承受荷载时,或约束收缩或温度变化,引起拉应力,在超过抗拉强度时,裂缝开始发展。在素混凝土梁中,中和轴的弯矩是由在混凝土内部拉压力偶来抵抗作用荷载之后的值。这种梁当出现第一道裂缝时就突然完全地断裂了。在钢筋混凝土梁中,钢筋是那样埋置于混凝土中,以至于当混凝土开裂后弯矩平衡所需的拉力由纲筋中产生。钢筋混凝土构件的建造包括以被建构件的形状支摸板。模型必须足够强大,以至于能够支承自重和湿混凝土的静水压力,工人施加的任何力量都适用于它,具体的手推车,风压力,等等。在混凝土的运作过程中,钢筋将被放置在摸板中。在混凝土硬化后,模板都将被移走。当模板被移走时,支撑将被安装来承受混凝土的重量直到它达到足够的强度来承受自重。设计师必须使混凝土构件有足够的强度来抵抗荷、载和足够的刚度来防止过度的挠度变形。除此之外,梁必须设计合理以便它能够被建造。例如,钢筋必须按构造设计,以便能在现场装配。由于当钢筋放入摸板后才浇筑混凝土,因此混凝土必须能够流过钢筋及摸板并完全充满摸板的每个角落。被建成的结构材料的选择是混凝土,还是钢材、砌体,或木材,取决于是否有材料和一些价值决策。结构体系的选择是由建筑师或工程师早在设计的基础上决定的,考虑到下列因素:1.经济。常常首要考虑的是结构的总造价。当然,这是随着材料的成本和安装构件的必需劳动力改变的。然而,总投资常常更受总工期的影响,因为承包商和业主必须借款或贷款以便完成建设,在建筑物竣工前他们从此项投资中将得不到任何回报。在xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 2 页一个典型的大型公寓或商业项目中,建筑成本的融资将是总费用的一个重要部分。因此,金融储蓄,由于快速施工可能多于抵消增加材料成本。基于这个原因,设计师可以采取任何措施规范设计来减轻削减的成本。在许多情况下,长期的经济结构可能比第一成本更重要。因此,维修和耐久性是重要的考虑因素。 2 .用于建筑与结构功能适宜的材料。钢筋混凝土体系经常让设计师将建筑与结构的功能相结合。混凝土被放置在塑性条件下借助于模板和表面加工来造出想要的形状和结构,这是它具有的优势。在提供成品楼或天花板表面时,这使得平板或其他形式的板作为受力构件。同样,钢筋混凝土墙壁能提供有吸引力的建筑表面,还有能力抵御重力、风力,或地震荷载。最后,大小和形状的选择是由设计师而不是由提供构件的标准决定的。3 .耐火性。建筑结构必须经受得住火灾的袭击,并且当人员疏散及大火扑灭之时建筑物仍然保持不倒。钢筋混凝土建筑特殊的防火材料及其他构造措施情况下,自身具有 1-3 个小时的耐火极限。钢结构或木结构必须采取防火措施才能达到类似的耐火极限。4 .低维护。混凝土构件本身比结构钢或木材构件需要更少的维修。如果致密,尤其如此,加气混凝土已经被用于暴露于大气中的表面,如果在设计中已经采取谨慎措施,以提供足够的排水和远离的结构。必须采取的特别预防措施是让混凝土接触到盐,如除冰化学品。5 .材料的供应。砂、碎石、水泥和混凝土搅拌设备是被非常广泛使用的,以及钢筋比结构钢更容易运到多数工地。因此,钢筋混凝土在偏远地区经常使用。另一方面,有一些因素可能会导致选择钢筋混凝土以外的材料。这些措施包括: 1 .低抗拉强度。混凝土的抗拉强度是远低于其抗压强度(约 1 / 10 ) ,因此,混凝土易经受裂缝。在结构用途时,用钢筋承受拉力,并限制裂缝宽度在允许的范围内来克服。不过,在设计和施工中如果不采取措施,这些裂缝可能会有碍观瞻,或可允许水的浸入。发生这种情况时,水或化学物质如道路除冰盐可能会导致混凝土的恶化或污染。这种情况下,需要特别设计的措施。在水支挡结构这种情况下,需要特别的措施和/或预应力,以防止泄漏。2 .支摸。建造一个现浇结构包括三个步骤,在钢或木结构的施工中是遇不到的。这些都是(a )支摸 (b)拆摸( c ) 安装支撑,直至其达到足够的强度以支承其重量。上述每个步骤,涉及劳动力和/或材料,在其他结构形式中,这是没有必要的。3 . 每单位重量或量的相对低强度。该混凝土抗压强度大约是钢材抗压强度 5 至 10 ,而其单位密度大约是钢材密度的 30 。因此,一个混凝土结构,与钢结构相比,xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 3 页需要较大的体积和较大重量的材料。因此,大跨度结构,往往建成钢结构。4 .时间依赖的量的变化。混凝土与钢进行大约同样数量的热膨胀和收缩时,有比较少量的钢材加热或冷却,因为钢与混凝土相比是一个较好的导体,钢结构比混凝土结构在更大程度上更易受温度变化。另一方面,混凝土经历了干缩,如果被抑制,可能会导致变形或开裂。此外,变形随着时间的推移将趋于增加,由于混凝土在持续的负荷下的徐变,可能会增加一倍。几乎在土木工程和建筑的每一个分支中,钢筋混凝土在结构和基础领域内都得到了广泛的使用。因此,工程师及建筑师在其整个职业生涯中需要钢筋混凝土设计的基本知识。文章的大部分是直接关于组成典型的钢筋混凝土结构的部件如梁、柱和板他们之间的作用、协调。一旦这些个别要素的作用被理解,设计师将有能力分析和设计这些元素组成的各种各样的复杂结构,例如地基,建筑物和桥梁。由于钢筋混凝土是一个徐变、收缩,并出现裂缝的非匀质材料,它的应力不能由适用于材料强度均匀弹性材料的传统方程推导出的方程准确预测。因此,许多钢筋混凝土的设计基于实证,即设计方程和设计方法是基于实验和费时的证明,而不是从理论的提法被完全导出的结果。对钢筋混凝土性能彻底的了解将允许设计师将脆性材料转换变成强硬的韧性结构材料,从而利用混凝土良好的特点,其高抗压强度,其耐火性,其耐久性。 混凝土-石状的物质,是由搅拌水泥,水,细骨料(通常砂) ,粗骨料,并经常添加其他外加剂(即改善特性)而成为的一种和易性好的混合物。在其未硬化或塑性状态下,混凝土可放置在模板里产生大量的各种结构要素。虽然硬化的混凝土本身,也就是说,没有任何钢筋,它具有较强的抗压强度,但缺乏抗拉强度,因此很容易产生裂缝。因为无钢筋的混凝土是脆性的,它在荷载作用下不能进行大变形,并在没有预兆下突然断裂。钢筋与混凝土相结合,可以减少其主要的两个固有弱点的负面影响,其易开裂性和其脆性。当钢筋牢固黏结于混凝土时,一种强大、刚性、延性的建筑材料就诞生了。这种材料,所谓的钢筋混凝土,被广泛用于建筑基础、结构框架、仓库、网状结构、公路、墙壁、水坝、运河及无数的其他结构和建筑产品。混凝土的其他两个特点,是混凝土被加固时会发生收缩和徐变,但采用仔细的设计可以减轻这些特性的负面影响。 规范,是一套技术规格和控制设计与施工重要细节的标准。规范的目的是产生合理的结构,使使用者将免于劣质和不合格的设计和结构。现有两种规范。其中一类,所谓的结构规范,是源于关心正确使用具体材料或关心某一特定类别结构安全设计的专家。第二种类型的规范,所谓的建筑条例,涵盖了建设在某一地区,往往是一个城市xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 4 页或一个国家的建筑。建筑条例的目标,也是以对抗当地环境条件对建设的影响来保障公众的权益。例如,地方当局可以规定其他的条款,以对抗这样的区域条件,地震、大雪或龙卷风。国家结构规范常常被纳入当地的建筑法规。美国混凝土学会( ACI )的建筑规范包括钢筋混凝土建筑物的设计。它包括涵盖钢筋混凝土制造的各个方面- 设计和施工的条文。它包括材料质量的规格、混合和现浇混凝土的细节,连续结构分析的设计假定,配料成分的设计方程。所有构件必须协调,这样它们在任何可能的工作条件下就不会失效或发生过大变形。因此,一名工程师非常谨慎地预期结构在其一生中所有可能经受的荷载,这是非常重要的。虽然大部分构件的设计是由同时作用的恒载和活载所控制,但还必须考虑到风、冲击、收缩、温度变化、徐变和地基沉陷、地震等等所产生的的力。 与结构自重和固有的构件重量有关的荷载称为恒载。混凝土构件的恒载是固有的,在设计计算过程中是必须要考虑的。恒载值的大小直到构件尺寸确定后才能清楚的知道 。由于恒载的一些数值在计算构件尺寸时要用到,所以首先要估计他们值的大小。在结构进行了分析构件、构件尺寸确定、建筑的细节完成后,恒载可以计算更准确。如果计算的恒载大约等于它的初步估计值(或略少) ,但设计完成后,如果计算值和估计值之间存在显着性差异时,计算应用改进的恒载值加以修正。当跨度较长时,恒载的准确估计是特别重要的,因为当跨度超过七十五英尺( 22.9 米)时 ,恒载是设计荷载的一个重要组成部分。建设使用的相关活荷载是由城市或国家结构规范规定的。设计构件均布活荷载的值是由结构规范规定的,而不是根据设备的特定项目和某一个特定地区的使用者来估计。 结构在竖向荷载下定了尺寸后,还要根据风荷载和规范中规定的恒载活载组合后的结果来进行验算。风荷载在少于 16 到 18 层楼房中通常不控制构件的大小,但对于高层建筑,风荷载在结构中成为重要的控制因素和引起强大作用力的因素。在这种情况下,只有选择一个能够有效地将横向荷载传递到地面的结构体系,经济才能实现。xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 5 页Reinforced ConcreteConcrete and reinforced concrete are used as building materials in every country. In many, including the United States and Canada, reinforced concrete is a dominant structural material in engineered construction. The universal nature of reinforced concrete construction stems from the wide availability of reinforcing bars and the constituents of concrete, gravel, sand, and cement, the relatively simple skills required in concrete construction, and the economy of reinforced concrete compared to other forms of construction. Concrete and reinforced concrete are used in bridges, buildings of all sorts underground structures, water tanks, television towers, offshore oil exploration and production structures, dams, and even in ships.Reinforced concrete structures may be cast-in-place concrete, constructed in their final location, or they may be precast concrete produced in a factory and erected at the construction site. Concrete structures may be severe and functional in design, or the shape and layout and be whimsical and artistic. Few other building materials off the architect and engineer such versatility and scope.Concrete is strong in compression but weak in tension. As a result, cracks develop whenever loads, or restrained shrinkage of temperature changes, give rise to tensile stresses in excess of the tensile strength of the concrete. In a plain concrete beam, the moments about the neutral axis due to applied loads are resisted by an internal tension-compression couple involving tension in the concrete. Such a beam fails very suddenly and completely when the first crack forms. In a reinforced concrete beam, steel bars are embedded in the concrete in such a way that the tension forces needed for moment equilibrium after the concrete cracks can be developed in the bars.The construction of a reinforced concrete member involves building a from of mold in the shape of the member being built. The form must be strong enough to support both the weight and hydrostatic pressure of the wet concrete, and any forces applied to it by workers, concrete buggies, wind, and so on. The reinforcement is placed in this form and held in place during the concreting operation. After the concrete has hardened, the forms are removed. As xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 6 页the forms are removed, props of shores are installed to support the weight of the concrete until it has reached sufficient strength to support the loads by itself.The designer must proportion a concrete member for adequate strength to resist the loads and adequate stiffness to prevent excessive deflections. In beam must be proportioned so that it can be constructed. For example, the reinforcement must be detailed so that it can be assembled in the field, and since the concrete is placed in the form after the reinforcement is in place, the concrete must be able to flow around, between, and past the reinforcement to fill all parts of the form completely.The choice of whether a structure should be built of concrete, steel, masonry, or timber depends on the availability of materials and on a number of value decisions. The choice of structural system is made by the architect of engineer early in the design, based on the following considerations:1. Economy. Frequently, the foremost consideration is the overall const of the structure. This is, of course, a function of the costs of the materials and the labor necessary to erect them. Frequently, however, the overall cost is affected as much or more by the overall construction time since the contractor and owner must borrow or otherwise allocate money to carry out the construction and will not receive a return on this investment until the building is ready for occupancy. In a typical large apartment of commercial project, the cost of construction financing will be a significant fraction of the total cost. As a result, financial savings due to rapid construction may more than offset increased material costs. For this reason, any measures the designer can take to standardize the design and forming will generally pay off in reduced overall costs.In many cases the long-term economy of the structure may be more important than the first cost. As a result, maintenance and durability are important consideration.2. Suitability of material for architectural and structural function. A reinforced concrete system frequently allows the designer to combine the architectural and structural functions. Concrete has the advantage that it is placed in a plastic condition and is given the desired shape and texture by means of the forms and the finishing techniques. This allows such elements ad flat plates or other types of slabs to serve as load-bearing elements while providing the finished floor and / or ceiling surfaces. Similarly, reinforced concrete walls can provide architecturally attractive surfaces in addition to having the ability to resist gravity, wind, or seismic loads. Finally, the choice of size of shape is governed by the designer and not by the availability of standard manufactured members.xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 7 页3. Fire resistance. The structure in a building must withstand the effects of a fire and remain standing while the building is evacuated and the fire is extinguished. A concrete building inherently has a 1- to 3-hour fire rating without special fireproofing or other details. Structural steel or timber buildings must be fireproofed to attain similar fire ratings.4. Low maintenance. Concrete members inherently require less maintenance than do structural steel or timber members. This is particularly true if dense, air-entrained concrete has been used for surfaces exposed to the atmosphere, and if care has been taken in the design to provide adequate drainage off and away from the structure. Special precautions must be taken for concrete exposed to salts such as deicing chemicals.5. Availability of materials. Sand, gravel, cement, and concrete mixing facilities are very widely available, and reinforcing steel can be transported to most job sites more easily than can structural steel. As a result, reinforced concrete is frequently used in remote areas.On the other hand, there are a number of factors that may cause one to select a material other than reinforced concrete. These include:1. Low tensile strength. The tensile strength concrete is much lower than its compressive strength ( about 1/10 ), and hence concrete is subject to cracking. In structural uses this is overcome by using reinforcement to carry tensile forces and limit crack widths to within acceptable values. Unless care is taken in design and construction, however, these cracks may be unsightly or may allow penetration of water. When this occurs, water or chemicals such as road deicing salts may cause deterioration or staining of the concrete. Special design details are required in such cases. In the case of water-retaining structures, special details and / of prestressing are required to prevent leakage.2. Forms and shoring. The construction of a cast-in-place structure involves three steps not encountered in the construction of steel or timber structures. These are ( a ) the construction of the forms, ( b ) the removal of these forms, and (c) propping or shoring the new concrete to support its weight until its strength is adequate. Each of these steps involves labor and / or materials, which are not necessary with other forms of construction.3. Relatively low strength per unit of weight for volume. The compressive strength of concrete is roughly 5 to 10% that of steel, while its unit density is roughly 30% that of steel. As a result, a concrete structure requires a larger volume and a greater weight of material than does a comparable steel structure. As a result, long-span structures are often built from steel.4. Time-dependent volume changes. Both concrete and steel undergo-approximately the same amount of thermal expansion and contraction. Because there is less mass of steel to xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 8 页be heated or cooled, and because steel is a better concrete, a steel structure is generally affected by temperature changes to a greater extent than is a concrete structure. On the other hand, concrete undergoes frying shrinkage, which, if restrained, may cause deflections or cracking. Furthermore, deflections will tend to increase with time, possibly doubling, due to creep of the concrete under sustained loads.In almost every branch of civil engineering and architecture extensive use is made of reinforced concrete for structures and foundations. Engineers and architects requires basic knowledge of reinforced concrete design throughout their professional careers. Much of this text is directly concerned with the behavior and proportioning of components that make up typical reinforced concrete structures-beams, columns, and slabs. Once the behavior of these individual elements is understood, the designer will have the background to analyze and design a wide range of complex structures, such as foundations, buildings, and bridges, composed of these elements.Since reinforced concrete is a no homogeneous material that creeps, shrinks, and cracks, its stresses cannot be accurately predicted by the traditional equations derived in a course in strength of materials for homogeneous elastic materials. Much of reinforced concrete design in therefore empirical, i.e., design equations and design methods are based on experimental and time-proved results instead of being derived exclusively from theoretical formulations.A thorough understanding of the behavior of reinforced concrete will allow the designer to convert an otherwise brittle material into tough ductile structural elements and thereby take advantage of concretes desirable characteristics, its high compressive strength, its fire resistance, and its durability.Concrete, a stone like material, is made by mixing cement, water, fine aggregate ( often sand ), coarse aggregate, and frequently other additives ( that modify properties ) into a workable mixture. In its unhardened or plastic state, concrete can be placed in forms to produce a large variety of structural elements. Although the hardened concrete by itself, i.e., without any reinforcement, is strong in compression, it lacks tensile strength and therefore cracks easily. Because unreinforced concrete is brittle, it cannot undergo large deformations under load and fails suddenly-without warning. The addition fo steel reinforcement to the concrete reduces the negative effects of its two principal inherent weaknesses, its susceptibility to cracking and its brittleness. When the reinforcement is strongly bonded to the concrete, a strong, stiff, and ductile construction material is produced. This material, called reinforced concrete, is used extensively to construct foundations, structural frames, storage xx 科技学院毕业设计(文献翻译) 第 9 页takes, shell roofs, highways, walls, dams, canals, and innumerable other structures and building products. Two other characteristics of concrete that are present even when concrete is reinforced are shrinkage and creep, but the negative effects of these properties can be mitigated by careful design.A code is a set technical specifications and standards that control important details of design and construction. The purpose of codes it produce structures so that the public will be protected from poor of inadequate and construction.Two types f coeds exist. One type, called a structural code, is originated and controlled by specialists who are concerned with the proper use of a specific material or who are involved with the safe design of a particular class of structures.The second type of code, called a building code, is established to cover construction in a given region, often a city or a state. The objective of a building code is also to protect the public by accounting for the influence of the local environmental conditions on construction. For example, local authorities may specify additional provisions to account for such regional conditions as earthquake, heavy snow, or tornados. National structural codes genra
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本文标题:[T0057]5层5000平米框架结构教师公寓楼设计
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