某幼兒園結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)造.pdf

文章編號(hào) 1009 6825 2008 34 0082 03 某幼兒園結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及構(gòu)造 收稿日期 2008 08 04 作者簡(jiǎn)介 劉又南 1968 女 工程師 東南大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 江蘇 南京 210096 劉 又 南 摘 要 結(jié)合具體工程 介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 闡述了單坡懸挑屋面梁 屋頂檐口 線條 鋼筋混凝土框架與網(wǎng)殼屋面的構(gòu)造 連接以及基礎(chǔ)的處理方法 提供了一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在處理現(xiàn)代復(fù)雜外形建筑時(shí)的構(gòu)造措施 以完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 單坡懸挑梁 建筑線條 框架結(jié)構(gòu) 中圖分類號(hào) TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 1 工程概況 該項(xiàng)目是位于南京仙林大學(xué)城中心區(qū)的一所現(xiàn)代化超大型幼兒 園 2008年 5月 18日已正式開園 幼兒園總用地面積 1 17 hm2 總 建筑面積 9 077 m2 建筑總長(zhǎng) 121 5 m 設(shè)有 18 個(gè)班級(jí) 擁有日 托 全托 親子活動(dòng)中心和 10 余間幼兒活動(dòng)坊及一個(gè)多功能廳 該幼兒園用地為不規(guī)則三角形 建筑布局沿北 東 南三個(gè)建 筑用地邊界布局 將日托班 A 區(qū) 和全托班 D 區(qū) 布置在北端 使幼兒獲得安靜 安全的環(huán)境條件 通過連廊接通主入口 整體呈 合院形式 為了不使內(nèi)院閉塞 將作為主入口并設(shè)有辦公用房和 活動(dòng)中心的南樓 B 區(qū) 與設(shè)有供應(yīng)服務(wù)用房和多間活動(dòng)坊的東 樓 C 區(qū) 用連廊連接 利于自然采光通風(fēng) 且對(duì)外聯(lián)系方便對(duì)內(nèi) 管理便捷 用地西南部分為幼兒園室外主要游戲場(chǎng)地 空間形態(tài) 上向城市開放 以突出幼兒園環(huán)境特色 2 結(jié)構(gòu)方案 建筑總高 13 60 m 抗震設(shè)防烈度為 7 度 場(chǎng)地類別為 類 建筑抗震設(shè)防類別為乙類 框架抗震等級(jí)為三級(jí) GB 50223 2004 建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)第 6 0 8 條 根據(jù)建筑的平面布 局 結(jié)構(gòu)通過設(shè)置抗震縫將整個(gè)平面分為 7個(gè)結(jié)構(gòu)單體 A B C D 區(qū)均為三層 均采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) B 區(qū)部 分屋頂選用網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 各分區(qū)之間由框架結(jié)構(gòu)連廊相接 A D 區(qū) 屋頂為仿民國(guó)建筑風(fēng)格的坡屋頂和老虎窗 建筑三層平面有 3 m 的懸挑設(shè)計(jì) 對(duì)建筑獨(dú)特的坡屋面懸挑 結(jié)構(gòu)框架梁做了特殊構(gòu) 造處理 本文將重點(diǎn)介紹 根據(jù)地質(zhì)工程公司提供的勘察報(bào)告 本工程場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù) 隅撐兩端的連接都采用剛性連接 故將這 3 種布置形式設(shè)計(jì)為如 圖 5 所示 所取材料與圖 1 中相同 從圖 6 可以看出上端設(shè)置隅撐的性能是最好的 其次是設(shè)置 在下端 最后是設(shè)置在上下端 從圖 6 可以看出這 3 種情況對(duì)鋼 框架受力性能的影響差別不是特別大 但是鑒于在上下端都設(shè)置 這樣的隅撐將給施工帶來更大的麻煩 實(shí)屬得不償失 所以 只 考慮在上端或下端設(shè)置隅撐這樣的情況 關(guān)于隅撐設(shè)在上端還 是下端 則通常由建筑使用功能來確定 一般考慮設(shè)在上端居多 3 結(jié)語(yǔ) 1 斜隅支撐結(jié)構(gòu)體系作為一種新型的耗能框架支撐體系 具 有延性好 抗側(cè)移剛度大 震后容易修復(fù)等優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)的主要構(gòu) 件 梁 柱 斜支撐 在隅撐的保護(hù)之下即使遇到罕遇的地震荷載 作用也不容易損傷 2 本文采用的鋼材本構(gòu)模型 考慮了鋼材應(yīng)變硬化效應(yīng)的框 架支撐結(jié)構(gòu)體系的彈塑性受力性能 在實(shí)際的情況下 梁 柱的幾 何參數(shù)和連接形式通常是由建筑的功能 結(jié)構(gòu)的布置所確定的 一般不予變化 隅撐與梁柱節(jié)點(diǎn)剛接的情況要比鉸接的情況優(yōu) 越 至于隅撐的布置方式 最好考慮設(shè)在梁柱節(jié)點(diǎn)的上端 參考文獻(xiàn) 1 Balendra T Sam M T Liaw C Y Large scale seismic testing of knee brace frame J Journal of structural engineering 1997 123 1 11 19 2 Balendra T Sam M T Liaw C Y Ductile knee braced frames with shear yielding knee for seismic resistant structures J En gineering Structures 1994 16 4 263 269 3 Modid M Khosravi P Non linear analysis of disposable knee bracing J Computers Rs fy時(shí) Rs fy 碳纖維材料認(rèn)作理想線彈性材料 2 ANSYS 計(jì)算分析 2 1 分析模型 以簡(jiǎn)支梁為算例 用三維實(shí)體單元建立 RC 梁的有限元模型 根據(jù)鋼筋的處理方式模型分為整體式和分離式兩種 見圖 1 2 2 加載與邊界條件 對(duì)實(shí)體模型采用等效節(jié)點(diǎn)荷載并進(jìn)行逐級(jí)分步加載 直接在 支座邊界混凝土節(jié)點(diǎn)上施加兩個(gè)方向約束 并在梁支撐處加一鋼 墊板以防止約束的應(yīng)力集中使支座附近的混凝土突然破壞 鋼板 用線彈性模型 彈性模量 210 GPa 泊松比 0 3 3 實(shí)例分析 3 1 加固試驗(yàn) 參照5混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)6設(shè)計(jì)三組尺寸 配筋及加載 方式等都相同的 RC 梁 梁編號(hào) L 1 L 2 L 3 分別為不加固 加固 1 層和加固 2 層 CFRP 布的梁 梁長(zhǎng) 2 m 計(jì)算跨度 1 9 m 縱向 受拉鋼筋 2 Fcf bh0時(shí) 發(fā)生混凝土壓碎破壞 Rcf fc f 將試驗(yàn)梁數(shù)據(jù)代入公式求出 x 結(jié)果加固梁 L 2 L 3 的 x Structure design and construction of the kindergarten LIU You nan Abstract Combined with the concrete project the author introduces the structural characteristics describes the single slope cantilever roof beam the structure connection of the roof eaves the line the reinforced concrete frame and the net shell roof the processing method of the foundation provides the structuralmeasures of the structure design when treating the modern complex shape architecture to perfect the build ing structure design Key words structure des