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前言

1.1 设计的认识

钢筋混凝土结构综合了混凝土和钢筋的优点,使结构造价较低,是目前最常用的结构形式,而混凝土同时也是目前建筑和基础设施中使用最广泛的材料。近年来,随着工业化和城市化的发展以及混凝土结构的广泛兴建,混凝土结构由于耐久性不足而导致结构达不到预定的服役年限,成为混凝土结构失效的主要原因之一。特别是我国正处在大量基础设施建设的关键时期,倘若混凝土结构耐久性问题没有引起足够的重视,将来可能会面临很多混凝土结构同时追加维修,不仅给国家的经济带来巨大的压力,同时也严重阻碍国家建设的快速发展。因此,混凝土耐久性问题变得越来越重要,而加强恶劣环境条件下混凝土耐久性各方面的研究对工程的设计及以后的防护都具有重要的意义。

1.2 住宅楼设计的流程

1.2.1 看懂建筑图及结构设计的目的

自1824年发明波特兰水泥到现在,人们修建的钢筋混凝土建筑中,混凝土与钢筋各自发挥其优点使结构的整体性、承载能力、延性、抗高温、耐腐蚀等性能要求都能得到很好的满足。但是,实际工程却存在着大量钢筋混凝土结构没有达到使用寿命就提前失效的现象。这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成,有的是由于使用荷载的变化引起,有的是由于结构的改造改建造成,而更多的是因为混凝土的耐久性不足而导致。因此,混凝土的耐久性问题已经成为现在和将来的实际工程中不得不高度重视的大问题。

1.2.2 结构设计流程【第56课附录及自己的理解】

混凝土耐久性中考虑的稀硫酸主要来自硫酸型酸性降雨、工业生产过程中产生的硫酸、污水管道系统的中的微生物群落分解有机质带来的硫酸。每个方面产生的稀硫酸都会对混凝土带来很大的损伤。

近年来,随着我国工业化和城市化进程的快速发展,日益加剧的空气污染问题使硫酸型酸雨与混凝土的作用变得越来越频繁,并且作用的范围也越来越广。因此,研究硫酸型酸第 1 页

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雨对混凝土侵蚀的意义也变得越来越重要。据报道2009年我国的酸雨区域约为120万km2,其中重酸雨区将近6万km2。酸雨的侵蚀已经成为我国,特别是我国西南地区混凝土工程结构面临的一个重要问题[2]。在贵阳和重庆,某些混凝土构筑物寿命不到30年,就是由于酸雨侵蚀而面临修复、加固、甚至拆除[3][4]。在云南,即使是受酸雨影响比较弱的昆明地区,调查结果表明:大量服役时间不足20年的露天混凝土结构,已表现出明显的混凝土剥落、钢筋锈蚀等问题,而在酸雨问题相对严重的楚雄、昭通和个旧等地区,酸雨造成的腐蚀情况更加的严重[5]。

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住宅楼设计基本情况及结构选型

2.1住宅楼基本概况

本毕业设计地点位于昆明市松花坝~呈贡,主要拟建房屋为7层建筑,最大高度22.2m,采用钢筋混凝土框架结构,安全等级为二级。

本毕业设计住宅楼结构概况如下:

L形住宅楼——七层框架住宅楼。分析模型的结构高度为22.2m,一层为4.2m,二~七层为3.0m。结构长为20.0m宽为20.0m;结构的主要跨度为6m~7m,屋面为平屋顶。上部结构形式为混凝土框架结构,基础形式为沉管灌注桩基础。

2.2住宅楼上部基本尺寸及结构选型 2.2.1立面与结构选型

住宅楼建筑立面图如2-1所示,立面的方案分析如下:

建筑最大适用高度:高规【1】第(3.3.1)条规定:【各抗震设防类别的高层建筑地震作用的计算,应符合下列规定:

1 甲类建筑:应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度计算;

2 乙、丙类建筑:应按本地区抗震设防烈度计算。】本住宅楼建筑高度为 22.5m,地震设防烈度8度,符合规范要求。 高宽比:高规【1】第(3.3.2)条规定:

(1) 一般情况下,应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算;有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于 15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用;

(2) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下

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的扭转影响;其他情况,应计算单向水平地震作用下的扭转影响;

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3 高层建筑中的大跨度、长悬臂结构, 7 度(0.15g)、8 度抗震设计时应考虑竖向地震作用;

4 9 度抗震设计时应计算竖向地震作用。 (1)

竖向连续贯通:高规【1】第(3.5.4)条规定:抗震设计时,结构竖向抗侧力构件宜上、下连续贯通。基本符合规范要求。

(2)

竖向收缩与外挑:高规【1】第(3.5.5)条规定:抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时,上部楼层收进后的水平尺寸B1不宜小于下部楼层水平尺寸B的75%。本住宅楼建筑无竖向收缩与外挑,符合规范要求。

(3)

转化层、错层等特殊位置:本住宅楼建筑无竖向收缩与外挑,符合规范要求。

(4)

特殊层高:本住宅楼建筑层高,1层为4.2m;2~7层为3.0m。基本符合建筑及框架刚度要求。

综上所述:本住宅楼竖向基本规则,层高合理,建筑方案可采用。

图2-1 住宅楼主要立面图 2.2.2立面与结构选型

住宅楼建筑主要平面图如2-2所示,平面的方案分析如下:

(1)平面布置尺寸:高规【1】第(3.4.3)条规定:抗震设计的混凝土高层建筑,其平面布置宜符合下列规定:

1平面宜简单、规则、对称,减少偏心; 2平面长度不宜过长;

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