淮安五中教学楼设计文献综述
2020-04-26 12:47:43
一、 工程概况
本工程位于淮安市,采用钢筋混凝土框架结构,楼板采用现浇钢筋混凝土板。房屋总高18.5米,共5层。本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。本工程场地较平坦,室内相对标高0.00相当于绝对标高12.00m。根据地质钻探,该场地土质较均匀,场地上部为新生代沉积成因的粉土。地下水位较高,在天然地面以下1.2~1.0米处,无侵蚀性。工程场地地质情况较好,无液化土层,属于Ⅱ类场地土。
二、 框架结构的概念
框架结构是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。框架结构是由梁、柱承受竖向和水平荷载,墙体起维护作用,其整体性和抗震性均好于混合结构,且平面布置灵活,可提供较大的使用空间,也可构成丰富多变的立面造型,但随着层数和高度的增加,构件截面面积和钢筋用量增多,侧向刚度越来越难以满足设计要求,一般不宜用于过高的建筑。
三、 框架结构的特点
框架结构的特点是承受竖向荷载能力强,承受水平荷载(如风荷载、地震作用)的能力弱。框架结构的侧向刚度较小,属柔性体系,因而其高度受到限制。框架结构是多层房屋的常用结构形式,多层框架结构广泛应用于教学楼、办公楼、旅评、住宅、厂房等民用和工业建筑中。
钢筋混凝土框架结构是我国各类建筑中使用最普遍的结构形式之一。同钢结构相比,钢筋混凝土结构具有造价低,防火性能好,刚度大,可减少侧向位移的特点,使其应用非常广泛。钢筋混凝士框架结构在我国未来建筑中仍将保持良好的发展前景,这主要是基于下列原因:首先,随着粘土砖被停用,钢材价格的居高不下,使得钢筋混凝土框架结构的经济性和实用性仍将在相当长时期内保持优势;其次,为节省占地面积,节约市政工程费用和拆迁费用,改善城市居民的生活条件,城市建筑的中、高层化仍是我国城市建筑的必然趋势,而钢筋混凝框架结构对中、高层建筑有良好的适应性。因此,对钢筋混凝土框架的研究和探索一直是工程界重视的领域之一。
四、 结构优缺点
框架结构的主要优点:空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,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,以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
框架结构的缺点为:框架节点应力集中显著;框架结构的侧向刚度小,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;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;不适宜建造高层建筑。框架是由梁柱构成的杆系结构,其承载力和刚度都较低,特别是水平方向的(即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度,但也是有限的),它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,其总体水平位移上大下小,但相对与各楼层而言,层间变形上小下大,设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素,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和整体的侧移亦显著增加,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,故一般适用于建造不超过15层的房屋。