姑苏区政府综合办公楼结构设计文献综述

 2022-07-17 06:07

多层框架结构在办公楼中的应用及发展

摘要:本次设计的姑苏区政府综合办公楼采用的是多层框架结构体系,在钢筋混凝土建筑中,框架结构是一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性较好的优点。现已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够捉供较大的建筑空间,其平面布置灵活,可以满足不同使用功能的要求。

关键词:框架结构、办公楼、适用范围

正文:随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍,而本次设计所依据的姑苏区政府综合办公楼工程是一个5层的框架结构体系,在此我结合所读文献和此次设计的框架结构体系做一下综述。

  1. 框架结构的构成

框架结构是指由横梁和立柱组成的杆件体系节点全部或大部分为刚性连接,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因房屋布局和空间使用要求等原因,也可能要在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁,缺柱的框架。

  1. 框架结构的优缺点

钢筋混凝土框架结构的主要优点:空側分隔灵活、自重轻、节省材料:具有可以较灵活地配合建筑平而布置的优点,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.以缩短施工工期。而对于采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度更好,也能达到更好的抗震效果。姑苏区政府采用钢筋混凝土的多层框架结构使办公室内部区域可自由分割,这样的布局不但节省空间,增大了使用面积,方便自由分割内部区域,而且减小了交通面积,同时有利于结构的计算,且便于施工。

钢筋混凝土框架结构的主要缺点:框架节点应力集中显著,侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性。对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。钢材和水泥用量较大,构件的总数量多,吊装次数多,接头工作量大,工序多,浪费人力,施工受季节、环境影响较大。

  1. 构件设计及构造措施

从抗震设计及非抗震设计的内力组合设计值中,优先选取最不利的内力组合值进行截面配筋计算。构件的抗震承载力计算方法:1、ensp;正截面承载力。试验研究表明,在低周反复荷载作用下,构件的正截面承载力与一次加载时的正截面承载力差别不大。因此,对于框架梁、柱、剪力墙及连梁等构件,其正截面承载力可采用非抗震设计的公式进行计算,但应考虑相应的承载力抗震调整系数。2、斜截面受剪承载力。试验研究表明,在低周反复荷载作用下,构件上出现两个不同方向的交叉斜裂缝,直接承受剪力的混凝土受压区因有斜裂缝通过,其受剪承载力比一次加载时的受剪承载力要低,因此抗震设计时,框架梁、柱、及连梁等构件的斜截面受剪承载力取值比非抗震设计时低,且应考虑相应的承载力抗震调整系数。抗震设计时,构件除了应具有足够的承载力和适当的刚度外,还应具有良好的延性,因此截面设计要依据以下原则:1、强柱弱梁。指设计框架时应保证框架柱的受弯承载力大于梁的受弯承载力,避免柱中出现塑性铰而形成柱较型破坏机构。因为梁铰机构的抗震性能优于柱铰机构。2、强剪弱弯。指框架梁、柱、剪力墙及连梁等构件的斜截面受剪承载力宜大于件弯曲屈服时实际达到的剪力,防止构件发生脆性剪切破坏。3、强节点、强锚固。强节点是指梁柱节点的承载力应高于相邻构件的承载力,强锚固是指构件在达到极限承载力之前不应发生锚固失效。这是为了防止节点破坏或锚固失效发生在塑性铰充分发挥作用之前,以确保框架结构的延性要求。

四、框架结构的应用范围及发展趋势

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