毕业设计结构实习报告

1/10毕业设计结构实习报告第1页一、参观实习1、陕西省友谊医院13号住宅楼1月19号我们来到陕西省友谊医院一座在建的住宅楼参观实习。这是一座剪力墙结构住宅，地上33层，地下2层，建筑高度米，地上标准层高度米，总建筑面积26892平方米。我们到达工地时，该建筑基础和地下室已经完工，地上部分已建到第4层。通过总工的介绍我们了解到了一些基础和地下室的情况基坑开挖深度为米，属一类基坑，西面、北面和东面为排桩支护，南面为土钉墙支护；桩基采用正循环成空灌注桩，桩长38米，桩径700毫米，桩基以上为米厚筏板基础；地下室工两层，地下二层为人防地下室，地下二层为设备层。进入工地后，我们首先来到了钢筋加工场地，场地内有序地堆放着未加工的钢筋和已加工好的钢筋，一台塔吊正在将已加工好的钢筋吊送到正在施工的楼层。现场的钢筋主要有两种圆钢筋和螺纹钢筋。圆钢筋在工厂盘成捆运送到工地，然后调直除锈并按需要的长度截断，而螺纹钢筋时在工厂截断成一定规格的长度运送到工地。圆钢筋主要用于梁、柱的图1圆钢筋和螺纹钢筋箍筋以及墙、板的受力钢筋，由于楼板跨度和受力情况的，需要使用多种不同长度的钢筋，使用圆钢筋的一个好处是方便钢筋按不2/10同的长度要求截断。螺纹钢筋主要用于梁、柱以及剪力墙边缘构件的受力钢筋，当需要的箍筋面积很大时，也可以用螺纹钢筋作箍筋。一般情况下，圆钢筋端部锚固段做成180弯钩，而螺纹钢筋由于脆性较大，只能做成90弯钩。进入已经完成施工的一层，我们观察了住宅房间的布局和剪力墙的布置，并结合课本所学习的知识在实际墙体中区分剪力墙的类别，找出墙肢和连梁等的构件。该建筑浇筑混凝土时剪力墙使用的是较大的钢模，楼板使用的是竹胶板作模板，使用大型钢模浇筑的剪力墙表面比较光滑，墙体一般不需要打磨就可以作墙面处理。在一层我们还看到可固定在一层楼板处用于支撑外伸悬挑脚手架的工字钢。来到尚未拆模的第二层，我们看到了模板和支撑，由于竹胶板较薄，柔度较大，楼板下面的模板下垫着方木，以防止浇筑混凝土是模板出现第2页图2钢模板及支撑图3竹胶模板及支撑较大的挠度，造成楼板厚度不均匀，也防止模板坍塌发生危险。方木用钢管支撑在下层的楼板上，用于支撑的钢管必须有一定的密度以保证楼板支撑的稳定性。由于冬季温度较低，混凝土中必须添加防冻剂，同时工人们还生起火以提高已浇筑混凝土周围空气的温度，来保证混凝土正常凝固硬化。来到正在施工的第三层，工人们正在绑扎第四层剪力墙的钢筋，剪力墙的边缘约束构件部位的钢筋明3/10显比中部的钢筋面积要大的多，并在边缘构件中布置了箍筋。根据剪力墙布置的不同，边缘约束构件可做成一字形、T形、L形或十字形。由于剪力墙是受弯构件，剪力墙的两侧受到的拉力或压力比中部大，因此剪力墙边缘图4剪力墙边缘构件钢筋部位钢筋面积也要比中部大。同时剪力墙结构整体以受弯为主，越往下部剪力越大，因此随高度的增加，剪力墙的厚度和剪力墙中的钢筋面积都逐渐减小。2、建大东校区厂房改建建筑东校区的一号教学楼、二号教学楼以及图书馆都是由原陕西钢厂厂房改建而成，但原厂房主要结构构件在改建中基本都保留下来。改建中，为了增加图书馆的采光，在屋顶新加了天窗，在已去掉屋面板的位置上，可以看见原来屋面板中布置的钢筋。赵老师还给我们介绍了如何判断工业建筑的建造时间，由第3页于设计水平和施工水平以及材料的不断发展和更新，不同时间建造的厂房都会有所不同，这主要体现在结构形式和构件的布置方面。根据这些，可以判断出这座厂房大约建在上世纪八十年代。在屋盖体系中，我们可以看到下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑以及垂直支撑，这些支撑保证了屋盖体系的稳定性，由于屋盖使用了混凝土屋面板，平面内刚度比较大，因此没有使用上弦水平支撑。为了防止在吊车或有其他水平振动时屋架下弦发生侧向颤动，4/10屋架下弦还布置了角钢柔性系杆，在二号教学楼的屋架中我们也看到了混凝土刚性系杆。图5柔性系杆图6刚性系杆回到学校后查阅了相关资料后，我弄清楚了刚性系杆和柔性系杆的布置原则当屋盖设置垂直支撑时，应在未设置垂直支撑的屋架间，在相应于垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处设置通长的水平系杆；凡设在屋架端部主要支承节点处和屋架上弦屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆，因为这些系杆为压杆，其他均为柔性系杆；当屋架横向水平支撑设在伸缩区段两端的第二个柱间时，第一柱间内的水平系杆均应采用刚性系杆。在局部抽柱的柱间，还设置了托架，用以支承屋架并将荷载传递给柱。在以前参观新建厂房时我们发现柱下部变截面处一般在室内地面以上1米左右的位置，而这里我们看不到柱下部变截面处，赵老师告诉我们，由于这里厂房建筑比较早，安全等级比较低，变截面处比较靠下，埋在看室内地面以下，因此我们看不到。变截面处设在地面以上一米左右处主要有以下两点好处一是柱下部受力较大，应用矩形截面便于布置钢筋，加大保护层厚度二是矩形截面保护层厚度较大，可以抵抗撞击，而不至于使内部钢筋外露。赵老师还给我们讲解了一下改建加固工程中需要注意的问题。改建加固工程中有三个问题尤为重要，一是新增构5/10件于原有构件的连接问题，二是新增构件与原有构件的协同受力问题；三是新增竖向承重构件与原有竖向承重构件的沉降问题。加固工程中最常用的方法是扩大截面法，扩大截面前一般要先对构第4页件卸荷，卸荷速度不能太快，因为混凝土和钢筋的弹性模量不同，卸荷过快会导致混凝土被拉裂。3、某框剪结构在建筑的一层，我们首先观察了楼梯的结构布置。建筑中常用的楼梯主要有梁式楼梯和板式楼梯两种，这是一部两跑板式楼梯，楼梯结构简图如图7所示，楼梯荷载的传递途径梯段板在下部将荷载传给梁1，再通过梁1将荷载传给梁3；梯段板上部将荷载传给梁2，再通过柱将荷载传给梁3。梯段板按承图7楼梯结构简图受均布荷载的简支梁计算，为受弯构件。建筑的底部三层作为商业建筑使用，故层高较大（5米左右），且建筑前部临街店铺需要大空间，剪力墙布置较少，因此前部剪力墙段而厚，厚度约为500毫米，剪力墙端部布置边框柱，建筑的后部剪力墙增多，墙厚也减小。建筑的两端部采用框架柱支撑，且柱截面较小，由此可判断主体建筑周围有裙房，上部荷载较小。由于主体建筑和裙房的荷载差别较大，沉降差也较大，因此在主体建筑和裙房之间布置后浇带，以消除不均匀沉降对建筑的影响，后浇6/10带一般设在裙房梁板跨度的中部，因为跨度中部的剪力最小。来到施工层，工人们正在绑扎钢筋。梁柱的钢筋截面较大，均采用套筒挤压连图8后浇带第5页接，施工时将一个钢套筒套在两根带肋钢筋的端部，用超高压液压设备（挤压钳）沿钢套筒径向挤压钢套管，在挤压钳挤压力作用下，钢套筒产生塑性变形与钢筋紧密结合，通过钢套筒与钢筋横肋的咬合，将两根钢筋牢固连接在一起。套筒挤压连接具有接头强度高，性能可靠，能够承受高应力反复拉压载荷及疲劳载荷的特点，该方法操作简便、施工速度快、节约能源和材料、图9套筒连接综合经济效益好，在工程中大量应用，适用于直径1850MM的、级带肋钢筋（包括焊接性差的钢筋），相同直径或不同直径钢筋之间的连接。由于三层以上使用功能的改变，剪力墙的截面减小，因此剪力墙中的上下连接钢筋须向内弯折。在楼板钢筋中，为固定楼板上部负弯矩钢筋，通常在负弯矩钢筋下部设置支撑，支撑用钢筋弯折而成，俗称”铁板凳”。图10剪力墙变截面处钢筋建筑的地下一层兼做人防地下室，荷载设计值很大，因此楼板和地下室剪力墙厚度都很大，地下室四周墙体兼做挡土墙使用，要承受较大的土压力，因此厚度也很大，内部钢筋面积亦较大。7/10图11“铁板凳”第6页二、结构设计报告1、结构选型及结构布置建筑结构选型可分为上部结构体系选择和下部基础形式选择两部分。上部结构体系按所用的材料可分为砌体结构、混凝土结构、钢结构及木结构等，高层建筑常用的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。各类结构都有一定的适用范围，应根据其材料性能、结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素合理选择。西安地区抗震设防烈度为8度，10层以下建筑一般可采用框架结构，高层住宅一般采用剪力墙结构，10层以上办公楼、教学楼等一般采用框架剪力墙结构。下部基础形式主要根据上部荷载、场地地质情况及柱间距确定。单层工业厂房由于柱间距较大，荷载较小，多采用柱下独立基础；一般民用建筑柱间距较小，荷载较大，多采用条形基础或筏板基础。2、结构承重体系及抗侧力体系承重体系指承受竖向重力荷载的结构体系，砌体结构中通过砌体墙承受重力荷载，框架结构中通过柱承受重力荷载，剪力墙结构中通过剪力墙承受重力荷载，框架剪力墙结构中通过框架和剪力墙共同承受重力荷载。结构的侧力指结构所承受的水平荷载，主要有风荷载和水平地震作用。对于多层建筑结构，一般是竖向荷载控制着结构的设计，随着建筑物层数的增加，虽然竖向荷载对结构设计仍有着重要影响，但水8/10平荷载已成为高层建筑结构设计中的决定性因素，水平荷载作用下结构产生的侧移也成为结构设计的控制指标。在水平荷载作用下，结构抗侧力体系的受力情况与楼（屋）盖结构的平面内刚度有很多关系。3、结构计算模型及分析方法选取能够较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学计算模型是结构计算的关键。根据楼（屋）盖刚度和楼层扭转情况，结构的计算模型有以下四种平面结构（不考虑楼层扭转、刚性楼盖）、平面结构（考虑楼层扭转、刚性楼盖）、空间结构（刚性楼盖）、空间结构（弹性楼盖）。结构计算分析方法与结构材料性能、结构受力状态、结构分析精度要求等有关。这些方法一般包括线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的分析方法、非线性分析方法等，对于体型和结构布置复杂的高层建筑结构，模型试验分析也是一种重要的分析方法。线弹性分析方法是最基本的结构分析方法，也是最第7页成熟的方法，目前大多采用该方法进行结构的作用效应分析。图12刚性楼盖与柔性楼盖在水平荷载作用下变形比较4、地震力时结构计算简图在进行建筑结构动力分析时，为了简化计算，对于楼盖为刚性的建筑，可将其质量集中在每一层的楼板处。单层工业厂房由于纵向长度较大，且9/10屋盖系统采用装配式，整体性较差，横向一般没有隔墙，仅在两端有刚度较大的山墙，因此在横向地震力作用下，纵向柱列各柱侧移不相同，两端的柱侧移最小，中间的柱侧移最大。图13地震作用结构计算简图图14横向地震作用下厂房变形5、结构设计的两种极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不满足设计规定的某项功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态分为两类，即承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形。承载能力极限状态主要考虑有关结第8页构安全性的功能，出现的概率很小。