南京和木新材料科技发展有限公司研发中心文献综述

文 献 综 述

本课题选自南京工业大学建筑设计研究院2013年设计的实际项目。原设计采用钢筋混凝土框架，现改成钢框架结构作为毕业设计课题。该厂房主体3层，钢框架，压型钢板组合楼盖。抗震设防烈度7度，场地类别II类，无地下室。

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重，仅起到维护和分隔作用，一般使用砖砌体，而本结采用ALC(加气混凝土)装配而成。框架结构的有点：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短工期。缺点：框架的节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属于柔性结构框架，在地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重破坏。钢框架则是由钢柱和钢梁组成，相较一般的钢筋混凝土框架而言具有以下优点：1.结构自重轻，有效使用面积高；2.由于钢柱的刚度较大，抗震性能相对好很多；3.生产安装方便，施工周期段；4.材料韧性好，可有较大的变形承受动力荷载。但也有明显的缺点：耐火性差。

1、建筑部分

平面设计

建筑平面设计主要有建筑物中各个使用部分的设计和建筑物交通联系部分的设计，建筑物的使用部分，主要体现该建筑物的使用功能，因此满足使用功能的需求是确定其平面面积和空间形状的主要依据。其中包括：需使用的设备及家具所需占用的空间；人在该空间中进行相关活动所需的面积（包括使用活动及进行室内交通的面积）。建筑物的交通联系部分的平面尺寸和形状的确定，可以根据以下方面进行考虑：（1）满足使用高峰时段人流、货流通过所需占用的安全尺度；（2）符合紧急情况下规范所规定的疏散要求；（3）方便各使用空间之间的联系；（4）满足采光、通风等方面的需要。

建筑物的平面组合方式有串联式组合、并联式组合、混合式组合，本人的设计将采用并联式组合方式。

立面设计

建筑立面设计偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件，例如门窗、雨篷、遮阳、暴露的梁、柱等等的形式、比例关系和表面的装饰效果等进行仔细的推敲。在设计时，通常是先绘制出建筑物各个立面的基本轮廓，再进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时，综合考虑立面之间的相互协调，特别是相邻立面之间的连续关系，并且对立面上的各个细部，特别是门窗的大小、比例、位置，以及各种突出物的形状等进行必要的调整。由于立面的效果更多地表现为二维的构图关系，因此要特别注意以下一些方面：（1）注重尺度和比例的协调性（2）掌握节奏的变化和韵律感（3）掌握虚实的对比和变化（4）注意材料的色彩和质感。

剖面设计

建筑物剖面设计有分层式组合、分段式组合。分层式组合是指将使用功能联系紧密而且高度一样的空间组合在同一层。这样可以有效地控制每层的层高，不会因为层间个别空间的突出高度而影响到该层的层高。这样做同时还有利于总体结构的布置和楼梯等垂直交通部分的处理。分层组合既方便了使用，又明确了结构的布置，是常见的剖面组合方式。因此本人的剖面设计将采用分层式组合进行设计。

大样图设计

大样图通常是在建筑的平、立、剖面图上，通过引出放大或进一步剖切放大节点的方法，将细部用详图表达清楚。除了构件形状和必要的图例外，构造详图中还应该标明相关的尺寸以及所用的材料、级配、厚度和做法。

部分要求

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；

然后对局部进行设计，如地下室墙身、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；最后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。

2、结构部分

结构设计主要分为三个阶段：结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。其中结构方案阶段的内容是：根据建筑的重要性，工程地质勘查报告，建筑所在地的抗震设防裂度，建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。在确定了结构的形式之后，就需要根据不同结构形式的要求和特点来布置结构的受力构件和承重体系。

结构设计的主要内容包括：结构选型、结构布置、确定计算简图、选择合理简单的计算方法进行各种荷载作用下的内力计算、荷载效应组合、截面配筋设计（计算、构造）、绘施工图。

根据建筑物高度及使用要求确定结构形式，常用的建筑结构形式有：混合结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构（一般剪力墙结构、筒体剪力墙结构、筒中筒剪力墙结构）等。此处选框架结构。

进行框架结构布置的主要工作是合理地确定梁、柱的位置及跨度。其基本原则是：①应满足生产工艺的要求（内廊式、等跨、不等跨式）；②满足建筑平面的要求；③结构受力合理，即使各构件跨度合理、内力分布均衡；④施工方便，使构件的种类尽可能的少，即同类构件跨度相同、内力相近。

根据结构布置形式，确定空间框架能否简化成平面框架。当结构布置规则、荷载分布均匀时，可将空间框架简化成平面框架进行内力计算。要计算出框架结构中梁柱内力，必须首先确定框架结构的计算简图（跨度、层高、荷载、节点弯矩分配系数）。

在计算各项荷载作用效应（内力）时，一般按标准值进行计算，以便于后面荷载效应的组合。框架结构一般承担的荷载主要有恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用，恒载、使用活荷载一般为竖向作用，风荷载、地震作用则为横向，较规则的框架在竖向荷载作用下产生的侧向位移很小，可忽略，因此求竖向荷载作用下框架的内力可采用弯矩分配法进行简化计算。水平方向荷载作用下框架的内力可采用D值法进行简化计算，风荷载作用下的反弯点高度按均布水平力考虑，地震作用下按倒三角分布水平力考虑。

框架在各种荷载作用下的内力确定后，必须找出各构件制截面及其最不利内力组合。

根据组合后的内力对各构件进行截面设计。

根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础和深基础；基础底面积的确定及地基承载力验算；基础内力计算及配筋计算，需要考虑必要的构造措施。

结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。建筑结构设计是个系统的工作，需要扎实的理论知识功底和严肃认真负责的工作态度。

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