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多层框架课程设计.
多层工业厂房结构设计任务书
工程概况
多层工业厂房建筑平面布置见图。采用普通砖墙,墙厚均为240mm.柱初定截面尺寸统一为:b×h=400×500mm2.该建筑工5层,每层使用功能相同。采用钢筋混凝土全现浇框架结构。楼层层高分别为:底层4.5m,其他层4.2m.
楼面及屋面构造说明:楼层地面采用水磨石面层30mm(含结合层),荷载0.65kn/m2.钢筋混凝土板厚自定(参考厚度100mm-120mm)
,荷载25 kn/m3,板底抹灰及刷白20mm厚,荷载0.34 kn/m2。屋面做法及荷载取值见附图。
材料:混凝土:基础:C20,柱、梁、板C30。钢筋:各构件受力主筋采用HRB400级或HRB335级,箍筋采用HPB235级。
楼面均布活载取5KN/M2。风荷载基本值取0.45KN/M2,不计地震力及雪荷载。地基土质较好,均为粘性土,宜采用天然地基,地基承载力特征值fa=280kpa,基础埋深初定2.3m.
本结构特点
(一)、钢筋混凝土结构
优点:
1、 混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,使两者可靠地结合在一起,从而保证在外荷载的作用下,钢筋与相邻混凝土共同变形。
2、 钢筋与混凝土两种材料的线膨胀系数的数值颇为接近。
3、 耐久性:在钢筋混凝土结构中,混凝土的强度随时间的增加而增长,且钢筋受混凝土的保护而不被锈蚀,所以钢筋混凝土的耐久性是很好的,不像钢结构那样需要经常的保养和维修。
4、 耐火性:混凝土包裹在钢筋之外,起着保护作用。若有足够的 保护层,就不致因火灾 使钢材很快达到软化的危险温度而造成结构整体破坏,与木结构相比,钢筋混凝土结构的耐火性很好。
5、 整体性:钢筋混凝土结构特别是现浇的钢筋混凝土结构,由于整体性好,对抵抗地震作用具有较好的性能。
6、 可膜性:钢筋混凝土结构可根据需要浇制各种成各种形状和尺寸的结构。
7、 节约钢材:钢筋混凝土结构合理地发挥了材料的性能,在某些情况下可以代替钢结构,从而节约了钢材并降低造价。
缺点:
1、普通钢筋混凝土本身自重比钢结构大。自重过大对于大跨度结构、高层建筑以及结构的抗震都是不利的。
2、 钢筋混凝土结构的抗裂性能较差,在正常使用时往往带裂缝工作。
3、 建造较费工,现浇结构模板需耗用较多的木材,施工条件受限制,补强修复较困难,隔热隔声性能较差等等。
规范要求:
根据规范GB50011-2001规定:
地震烈度为6度:
现浇混凝土房屋适用的最大高度≤60m(框架结构)
≤130m(剪力墙结构)
(二)、框架结构体系
框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构,由梁、柱承受竖向
和水平荷载,墙仅起维护作用。
1、优点:
其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使
用空间,也可以构成丰富多变的立面造型。
2、缺点:
结构抗侧移刚度较小,在地震区由于层间位移和顶点位移的限制,建筑较高时难以满足要求,或虽满足要求但截面尺寸过大配筋过多而不经济;因此框架结构最大高度受到限制。现浇框架在6度设防时适用的最大高度为60米,高宽比限值为5。本工程总高为24米,而高宽比也在限值以内,可以使用框架结构体系。
另外梁柱节点构造较为复杂,在装配式钢筋混凝土框架结构中更为突出。框架的横向承重方案,指结构体系的主梁沿建筑横向布置,楼板及连梁则沿纵向布置,此时主梁与柱组成主框架,结构横向刚度较大,外纵强墙可开设较大的窗户,利于采光,是高层建筑中常用的承重方案;框架的纵向承重方案是使主梁沿建筑纵向布置,楼板及连梁则沿横向布置。这样的框架纵向刚度增大,连系梁因不承受 楼板荷载而减小梁高,有利于增加室内净高。但其横向刚度较差,不利于抗风抗震,且层间位移及顶点位移较横向承重方案大,故在地震地区不宜采用。由于设备安装的需要,工业建筑中常采用框架纵横向承重方案。这种方案兼具以上两者的优点,但连系梁纵横布置,增加了结构的复杂性。按其施工方法可分为:现浇框架、装配式框架及装配整体式框架三种。
3、规范要求:根据GB50011-2001规定:
地震烈度为6度:
建筑物的最大高度≤60m,层数在15至20层为宜,抗震墙间距最大≤18m。
三、结构平面布置的原则、方法、结果
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