框架结构毕业设计文献综述

'.毕业设计（论文）文献综述题目政府办公楼设计专业土木工程班级2010级1班学生王晨晨指导教师交通大学2014年.. .文献综述早期的高层建筑功能上几乎只是单件的办公楼。在办公以外，不过附带一些辅助办公从业人员生活的所谓办公辅助商业设施。然而，现在高层办公建筑与其他功能复合化的情况很多，可与商业设施、住宅、文化设施、宾馆、车站等公共设施复合。综合大楼是指一个建筑物中同时拥有多种功能的办公楼。在这种设计中，重要的是要设定整体的概念，决定如何将不同的用途综合在一起。现代办公楼作为城市公共化的空间，就要让人们能够感觉到其公共性，即所谓的“可进入性”形式。比如在光线感、透明度、亮度、色彩、材料、形式等方面进行表达，创造出某种空间秩序，使来访者更加清楚建筑物所创造的不同空间层次氛围，传达这种场所的开放精神。信息时代的来临，则更加突出了这种需求。并且在强调开放之余，还强调信息的高速流通，人们日常交流的便捷等。因而对现有办公楼的需求从功能、形式上都发生了相应的变化。现有办公楼因其自身特性无可避免的要承担起一部分的城市功能，最主要的有：整合城市的公共空间，创造人性的活动场所；整合城市交通，使新建筑成为整个城市交通体系的有机组成部分；整合城市生态景观，在公众参与的层面上共同形成特有的城市景观；以及它具有的经济催化、信息传递等功能。一．建筑设计1.建筑平面设计建筑平面包括使用部分和交通联系部分，使用部分的房间分为主要使用房间和辅助使用房间。主要使用房间平面常采用矩形，与结构柱网尺寸相对应，设计时应考虑有较好的朝向和采光与通风。卫生间等属于辅助用房，由于上下管道较多，平面布置应尽量集中，与主要房间既要联系方便，又要适当隔离与隐蔽，而且采光通风要好。交通联系部分包括水平交通联系部分和垂直交通联系部分，水平方向有走廊、过道、连廊，其宽度应满足人流通畅和建筑防火要求；垂直方向有楼梯、电梯、坡道等。交通联系部分力求路线简洁明确，利于疏散，在节约面积的同时兼顾空间的造型处理等。.. .办公楼的平面构成其基本形式取决于标准层的思维方式。在考虑标准层时要将以下两方面放在一起进行考虑：一是作为单一空间的办公室空间，另一是被称为核心筒的部分，它集中了如电梯间、楼梯、洗手间和设施等垂直方向重复通用的要素。在决定办公楼的空间时，除了受核心筒类型的影响外，其大致框架也受到办公室的进深尺寸，同标准模数有着密切关系的柱间隔尺寸，以及吊顶的高度的限制。电梯布置，作为整体建筑物内人和物垂直流线的交通设计。要考虑的电梯的台数、规模、速度以及群体管理等的控制方法。在办公楼内使用的电梯有以下三种类型：载人电梯、载人载货两用电梯和紧急用电梯。走廊是标准层的主要流线，它和楼梯以及核心筒的类型一同决定了大楼的基本形式。在设计时，需要对使用者的方便性及设备空间的维修管理等进行研究。办公室由各种各样的性能构成，它的范围涉及到从室内外装修材料到建筑物的抗震性能、设备和电源的设定容量。在一个建筑物内，最重要的是在各自要求的等级上千万不要出现任何的纰漏，尽量地做到均衡，协调性能设定。另外，在等级的设定时，比如抗震的性能，不但是主体结构，也要将室内外装饰材料、机械设备、配管类固定以及伸缩缝的设定等，所有的项目放在一起，统一进行考虑。门厅作为交通枢纽，其主要作用上接纳、分配人流，室内外空间过渡及各方面交通的衔接。门厅的布局可以分为对称式与非对称式两种。对称式的布局常采用轴线的方法表示空间的方向感，将楼梯布置在轴线上成对称布置在主轴线两侧。门厅设计应注意：门厅应处于总平面中明显而突出的位置，一般应面向主干道，便人流出入方便。门厅内部设计要有明确的导向性，同时交通流线组织简明醒目，减少相互干扰成不知所以的现象。由于门厅是人们进入建筑物首先到达、经常停留的地方，因此门厅的设计，除了合理地解决好交通枢纽等功能要求外，门厅内的空间组合和建筑选型要求，也是公共建筑中重要的设计。门厅对外出口的宽度防火规范的要求，不得小于通向该门厅的走道、楼梯宽度的总和。办公楼的入口层，除了作为供使用者和来访者的公共空间使用处，还有错综复杂的各种流线，这就需要在管理方面和安全设计的基础上进行合理地的分区和流线设计，并且在使用上也要为残疾人着想，确保为其设置诱导路线及设有阶梯的交通路线，还需要设有残疾人专用的卫生间等。2.建筑立面设计根据初步确定的房屋平、剖面组合关系，绘出建筑各个方向立面的基本轮廓；推敲立面各部分的比例关系和材质对比，调整墙面处理和门窗布置，符合建筑形式美的原则；对于入口、雨棚、建筑装饰等进行细部处理，特别要注意门窗、幕墙的分格，既要美观，又要按照材料规格和采光通风要求设计。对窗户进行设计时，不仅要表现出建筑外形造型，而且还要考虑到室内良好舒适的办公环境。功能要求：（1）采光面积。（2）在自然排烟时，保证法规上规定的必要开窗面积。（3）保证法规上规定的紧急出入口的位置和大小。（4）考虑节能的开窗大小和玻璃种类。（5）开窗大小要与办公室的进深相吻合。（6）办公的安全性和居住性。（7）.. .窗边部分空调设备的放置位置。外装饰材料的种类：外装饰材料由表面装饰材料和基层材料两个要素构成，作为表面装饰材料使用最多的有瓷砖石料、喷涂材料、金属材料以及玻璃等。作为基层材料的一般有混凝土、ALC板和金属材料等。另外，门窗金属材料一般是以铝合金制为主体，其他还有钢制、不锈钢制产品。由于使用目的不同，玻璃也分很多种类，除了普通的浮法玻璃和平板玻璃外，还有具有耐火性能的夹丝玻璃、降低负荷的热线吸收玻璃、热线反射玻璃以及双层玻璃。在高层建筑中，在要求具有很强耐风行能的部位要使用很高强度的玻璃。因为办公楼一般多采用钢结构的骨架。3.建筑剖面设计建筑剖面反映的是建筑物在垂直方向上各部分的结构、空间组合关系，剖面设计需要确定建筑层数、建筑物各部分的高度及不同结构、不同体量建筑空间的组合关系。建筑的剖面设计应注意以下几点：房间的空间尺寸比例、房间的高度、室内采光和通风、结构体系和设备布置等。4．防灾设计在平面设计上，要设置出有效的避难分区，将火灾区域同其他的区域有所区别，设计出不通过火灾区也可以进入到安全分区疏散通道。在剖面设计中，首先必须根据各楼层的楼面作为完整的水平分区。另外，不要和楼梯、设备、竖井等垂直方向的流线和路径发生偏差，并将这些地方作为独立的分区，与其他的部分明确区分开，以防止有烟进入。一．室内设计与建筑设计的关系1．室内设计与建筑设计的不同点从广义上讲，建筑设计和室内设计都属于建筑学的范畴，它们之间是不可能完全分离的。有的学者认为：“室内设计是建筑设计的一部分，是建筑设计中不可分割的组成部分。一座好的建筑物，必须包含着内、外空间设计的两个基本内容。”尽管建筑设计与室内设计有很多相似点，例如它们都要考虑造型上的形式美，使用上的功能美，使用者的审美，同时它们同样受到经济和技术条件的制约，但建筑设计和室内设计还是有很大的不同之处的。.. .其一，建筑设计是设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作，更加强调综合性。它所要解决的问题包括：建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式，建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料、更少的劳动力、更少的投资、更少的时间来实现上述各种要求。然而，室内设计仅仅是对某一具体的空间环境进行处理，通过内部空间造型、室内照明、色彩、装饰等营造一种空间氛围。由此可见，建筑设计和室内设计的关注重点是不同的，在统筹性和综合性上也是大相径庭的。其二，建筑设计是室内设计的前提条件，室内设计是建筑设计的延续，是建筑设计生活化的再深入。两者按工作阶段划分以建筑工程的构架完成为界限，之前为建筑设计，之后是室内设计。很多时候建筑可以存在很久甚至是几百年，可是室内设计会随着功能的转变，时代的变迁，不断更新，赋予建筑物不一样的文化内涵和审美意义。其三，室内设计所涵盖的内容，随着社会经济的发展，不断延展出去。当前室内设计的具体内容主要有：空间设计、室内装饰装修设计、室内陈设与家具设计、室内物理环境设计四大部分。然而室内设计的对象并不总是局限在建筑物内部诸如飞机、轮船等的内舱空间设计，也带有强烈的室内设计特征，也属于室内设计范畴。2.室内设计与建筑设计的内在联系虽然建筑设计是室内设计的前提，但是建筑设计与室内设计的内在联系始终设计的整个过程中。首先，建筑物在建造之前，设计者按照建设任务，把施工过程和使用过程中所存在的和可能发生的问题，事先做好通盘的设想，也就是说，在建筑设计的前期工作阶段，考虑室内设计的定位是必须的，否则，有时为了弥补原有建筑设计的缺陷，或是为了新的功能的需要，对现有建筑的再改造就会造成很多无谓的人力、物力、财力、时间的浪费。建筑设计和室内设计同时进行，相辅相成，才可避免不必要的损失。其次，建筑师创造的是建筑物的总体时空关系，而室内设计师创造的是建筑物内部的具体时空关系，两者之间有着十分密切的关系。在对建筑物进行设计的同时，建筑师必须要对室内设计有深刻的了解，在建筑物的方案构思阶段要对建成后的内部空间效果作出充分考虑，为今后室内设计师的创作提供条件。同样，室内设计师也要充分了解建筑师的创作意图，运用各种手段，创造出理想的内部环境。再次，室内设计所遵循的技术标准，大都是建筑设计的技术标准，比如说是建筑设计规范、消防规范、卫生标准等等。对于室内设计的初学者来说，掌握好房屋建筑学的知识尤为重要，比如房子是如何建起来的，它由哪些元素构成，其结构要求是什么等。建筑设计中的设计规范、标准以及一些有关形式美的法则以及建筑物理的基本知也是必不可少的知识储备。三．结构设计1．建筑结构类型建筑结构主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。.. .框架结构是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙装配成而的建筑。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用。框架结构的主要特点是：承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架如梁、柱是承重体系，而分隔室内外空间的围护结构和轻质隔墙是不承重的。办公室设计中常见的结构种类为：（1）钢筋混凝土结构，为大跨度化和高层化要求较少时使用。（2）钢骨钢筋混凝土结构，使用于办公室空间大、跨度化的要求。（3）钢结构。（4）其他结构种类（主要是混合结构），适用于高层化发展。在框架设计中，在对结构种类进行选定的同时，也要对荷载的支撑方式还传递结构进行设定。办公楼中适用频率较高的框架形式为：（1）纯框架结构。（2）剪力墙和支撑并用的框架结构。（3）其他框架结构。框架结构的特点是强度高、整体性好、刚度大、抗震性好、平面布置灵活性大、开窗较自由，但钢材、水泥用量大，造价较高。剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力，它的刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。框架-剪力墙结构与框架结构的主要区别就是多了剪力墙,框架结构的竖向刚度不强,高层或超高层的框架结构建筑更是如此!为了解决这个问题故使用剪力墙。框架-剪力墙结构，又称为框剪结构，它是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，吸取了各自的长处，既能为建筑平面布置提供较大的使用空间，又具有良好的抗侧力性能。框剪结构中的剪力墙可以单独设置，也可以利用电梯井、楼梯间、管道井等墙体。因此，这种结构已被广泛地应用于各类房屋建筑。框剪结构的变形是剪弯型。众所周知，框架结构的变形是剪切型，上部层间相对变形小，下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型，上部层间相对变形大，下部层间相对变形小。对于框剪结构，由于两种结构协同工作变形协调，形成了弯剪变形，从而减小了结砍的层间相对位移比和顶点位移比，使结构的侧向刚度得到了提高。水平荷载主要由剪力墙来承受。从受力特点看，由于框剪结构中的剪力墙侧向刚度比框架的侧向刚度大得多，在水平荷载作用下，一般情况下，约80%以上用剪力墙来承担。因此，使框架结构在水平荷载作用下所分配的楼层剪力，沿高度分布比较均匀，各层梁柱的弯矩比较接近，有利于减小梁柱规格，便于施工。.. .筒体结构由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间，多用于写字楼建筑。2．基础设计建筑物建得越高，主柱支撑的荷载就越高。在坚固的承载地基上以直接完全的基础形式支撑建筑物。然而，由于现在已经能够进行得到强大支撑力的大口径桩以及连续地下墙桩的施工，即使在坚固的支撑层比较深的地区也能够完成使用这种桩基础建筑的建设。基础的类型按其形式不同可以分为带型基础、独立式基础和联合基础。当设有地下室，且基础埋深较大时，可将地下室做成整浇的钢筋混凝土箱形基础，它能承受很大的弯矩。3．变形缝设计为防止建筑物构件应温度变化，热胀冷缩使房屋出现裂缝被破坏，在沿建筑物长度方向相隔一定距离预留垂直缝隙，称为温度缝。结构设计规范对砖石墙体伸缩缝的较大间隙规定一般为50~75mm。伸缩缝是从基础顶面开始，将墙体、楼板、层顶全部构件断开。伸缩缝的宽度一般为20~30mm。为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏，要设置沉降缝。沉降缝将房屋从基础到屋顶全部构件断开，使两侧各为独立的单元，可以垂直自由沉降，一般设置在平面形状复杂的建筑物的拐角处，建筑物高度或荷载差异较大处，结构类型或基础类型不同处，地基上层有不均匀沉降处，不同时间内修建的房屋各连接部分。其宽度一般为30~70mm。在抗震设防烈度7~9度地区内应设防震缝。一般情况下，防震缝仅在基础以上设置。防震缝的宽度按设计烈度的不同取50~70mm。伸缩缝应保证建筑物构件在水平方向自由变形，沉降缝应满足构件在垂直方向自由沉降变形，防震缝主要是防地震水平波的影响，但三种缝的构造基本相同。4.结构的抗震设计 对于框架结构来说结构的抗震性能不容忽视，早在20世纪20年代的日本和美国首先在结构设计中加入抗震设计内容。从我国现行的抗震设计规范来讲，建筑抗震设计从方法上可分为两个部分，即计算设计和概念设计，抗震概念设计是指从宏观上对房屋结构做合理的选型、规划和布置，选用合格的材料，采取有效的构造措施，以达到抗震设计的目的。对于钢筋混凝土框架结构，抗震概念设计的原则有：（1）结构抗震设计和构造措施应该按抗震等级划分；（2）抗震结构宜有多道抗震防线，并合理设计各道防震线的防震性能；（3）框架结构平面和立面形状要规正，避免过大的外伸和内收，结构竖向刚度和强度尽量要均匀，防止变形集中；（4）框架结构设计要做到“强柱弱梁”，使结构整体延性增强，，提高变形和耗能能力；（5）.. .框架结构节点强度一定要比构件强度强，是结构在地震作用下，节点有很好的约束和连接作用；（6）框架结构的梁、柱设计应做到“强剪弱弯”，提高构件延性，减少脆性破坏发生的可能性。四、如何提高建筑的安全性1．建筑结构设计中存在的安全隐患1.1抗震度不够汶川大地震及玉树地震造成的损失足以说明我国一些地方的建筑抗震性很差,未达到我国规定的标准。因此保证建筑物的抗震性能是减少地震发生时人员伤亡及财产损失的重要问题。在建筑结构设计中提高抗震设计水平是提高建筑结构设计水平的一个重要方面。关于建筑物的抗震性能设计,我国颁布了《建筑抗震设计规范》,为我国的建筑抗震设计提供了依据。《规范》中规定:“小震(超越概率63%)不坏、中震(超越概率10%)可修、大震(超越概率2%)不倒”。而一些建筑公司领导对建筑物的抗震性能的重视程度不够,导致了公司员工也不重视抗震性,尤其是建筑结构设计人员。有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透,设计过程中个别忽略抗震性原则,造成了建筑物施工过程仅仅是一个表面工程,而实质是建筑物并不具有真正的抗震性能。这种现象在我国不少地区屡见不鲜。当然我国地域辽阔,各个地区的情况不同,地震几率与地震级别各有不同。不能恪守规则,不了解实际情况进行设计。建筑结构设计者要根据地区的实际状况,选择不同的抗震规范,以免造成不必要的浪费。1.2结构设计中偷工减料,钢材不足导致功能减弱一方面在结构设计中,一些建筑公司为节省开支,获取高额利润,过度节约钢材等偷工减料,不重视建筑物的质量及安全性,导致建筑物中钢材等材料的性能减弱,进一步导致建筑物的质量不过关,安全性下降。我国对建筑物钢筋的配筋率有明确的规定,建筑物的不同部位,其配筋率是不同的。建筑设计公司的设计人员要高度重视建筑物的配筋率,对施工过程进行实时监督。另一方面,一些小的建筑公司为节省开支,使用中小城市现在还在发展的冷轧变形钢筋。这种钢筋强度高,脆性大,韧性小,且对建筑抗震不利,就是因为可以节省钢材,进而节约开支,所以,一些小建筑公司为牟取利益不惜不顾人们的生命安全使用不符合规定的钢材。1.3建筑结构设计不合理.. .由于建筑结构设计者的知识和经验不足,导致其设计的建筑结构不合理,存在安全隐患或其他问题。有些设计者安全意识薄弱,只顾建筑设计的美观而不顾建筑质量,或者明知道公司要求的设计形式行不通,为了保住自己的饭碗而不提出异议,纵使悲剧上演。这种人员虽然只是建筑结构设计行业中的极少数,但他们的存也非常值得重视。因此设计人员要人人自危,不能只考虑公司利益,也要切身为顾客考虑,学会换位思考。设计人员要全面考虑情况后,再进行设计,并把不合理的设计或只顾美观不顾质量的设计扼杀在襁褓中,不要等到造成恶果时,再想补救措施。2.提高建筑结构设计中安全性的措施2.1提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视意识结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理论知识作为基本功,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要精益求精,重视每一个基本构件的设计,并做到知其所以然,并深刻理解规范和章程的含义,密切配合建筑工程,在工作中做到事无巨细,善于反思和总结工作经验和教训,为以后的工作积累经验。结构设计人员要转换自己的陈旧思想,正确对待抗震性能的重要性,为人们的生命财产负责,发挥自己的主导作用,对工作负责,应用自己的个人才智,控制建筑结构设计的安全性能水平,让自己设计出来的作品体现自己的人本意识,积极配合国家以人为本的政策。2.2严格按照国家规定的建筑规范设计建筑结构随着建筑业进一步的发展,建筑结构越来越被重视。国家也出台了一些相应的规定。而一个国家的规定不仅仅是技术性的,还具有很强的政策性。而且这些规定是与时俱进的,要不断修改,我们不能仅仅满足于过去的设计标准。为了提高建筑的质量,消除安全隐患,建筑设计人员要谨守本责,对建筑过程中不符合国家相关规定的行为及时提出异议,并提出解决措施,以避免或减少类似情况的发生,使建筑结构设计更多的为人们考虑周全。同时,建筑结构设计人员对存在违规行为且屡教不改的人员要及时举报,以免造成更严重的损失。2.3开展科研,创新设计软件工欲善其事,必先利其器,道理是显然的,这对于任何行业都适用。随着建筑事业的发展,特别是现今建筑行业的飞速发展,建筑结构设计的内容越来越复杂,难度越来越大。从另一个角度来说,我国建筑结构设计对设计人员知识的深度和广度有了更多的要求。在此种情况下,现有的结构设计程序已不能满足设计人员的需求。例如有些力学模型不能适应比较复杂的结构和构件形式,对某些构件的承载力设计处理不理想或计算不准确,这对建筑物的安全性缺乏保证。同时计算机程序的内容和功能直接影响结构设计水平。有时为了解决生产问题,配合软件的能力,只能把计算过程简化以满足计算程序的能力。所以,提高结构设计中建筑的安全性,首先要开发出一款高精度软件,这就需要设计者和计算机程序专业人员合作去完成软件开发,推新创新,不安于现状,勇于承担起这个任务。.. .参考文献[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，建筑结构荷载规范（GB50009－2012），北京：中国建筑工业出版社，2012。[2]中华人民共和国住房和城乡建设部，建筑抗震设计规范（GB50011－2010），北京：中国建筑工业出版社，2010。[3]中华人民共和国住房和城乡建设部，混凝土结构设计规范（GB50010－2010），北京：中国建筑工业出版社，2010。[4]中华人民共和国住房和城乡建设部，建筑地基基础设计规范（GB50007－2011），北京：中国建筑工业出版社，2011。[5]中华人民共和国建设部，办公建筑设计规范（JGJ67－2006），北京：中国建筑工业出版社，2006。[6]中华人民共和国建设部，民用建筑设计通则（GB50352-2005），北京：中国建筑工业出版社，2005。[7]同济大学西安建筑科技大学东南大学重庆建筑大学，房屋建筑学［M］，北京：中国建筑工业出版社，1999。[8]中华人民共和国公安部，建筑设计防火规范（GBJ16—87），北京：中国建筑工业出版社，2006。[9]李英民，建筑结构抗震设计，北京：中国建筑工业出版社，2011。[10]梁兴文史庆轩，混凝土结构设计原理，北京：中国建筑工业出版社，2011。[11]梁兴文史庆轩，混凝土结构设计，北京：中国建筑工业出版社，2011。..'