南京某外贸公司A1办公楼设计(方案三)文献综述
2020-04-10 16:13:50
文献综述
本毕业设计题目为”南京某外贸公司A1办公楼”,属实际工程应用课题。工程为四层钢筋混凝土框架结构,结构安全等级为二级,需要完成建筑设计,结构设计两大部分。为了更好的完成本次设计,本人查阅了一些相关资料,现就有关内容综述如下。
框架结构是由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,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。梁柱交接处的框架节点应为刚接构成双向梁柱抗侧力体系。主体结构除个别部位外,不应采用铰接。柱底应为固定支座,框架梁宜拉通、对直,框架柱宜纵横对齐、上下对中,梁柱轴线宜在同一竖向平面内。有时由于使用功能或建筑造型上的要求,框架结构也可做成缺梁、内收或有斜向布置的梁等。
框架结构体系的优点是空间分隔灵活,自重轻,有利于抗震,节省材料;具有可以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筑成各种需要的截面形状。
框架结构体系的缺点是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坏;
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。
1 建筑设计部分
包括平面、立面、剖面及大样图几个方面的设计。
(1)平面设计
建筑平面设计主要有建筑物中各个使用部分的设计和建筑物交通联系部分的设计,
建筑物的使用部分,主要体现该建筑物的使用功能,因此满足使用功能的需求是确定其
平面面积和空间形状的主要依据。其中包括:需使用的设备及家具所需占用的空间;人
在该空间中进行相关活动所需的面积(包括使用活动及进行室内交通的面积)。建筑物
的交通联系部分的平面尺寸和形状的确定,可以根据以下方面进行考虑:(1)满足使用
高峰时段人流、货流通过所需占用的安全尺度;(2)符合紧急情况下规范所规定的疏散
要求;(3)方便各使用空间之间的联系;(4)满足采光、通风等方面的需要。
建筑物的平面组合方式有串联式组合、并联式组合、混合式组合,本人的设计将采
用并联式组合方式。
(2)立面设计
建筑立面设计偏重于对建筑物的各个立面以及其外表面上所有的构件,例如门窗、雨篷、遮阳、暴露的梁、柱等等的形式、比例关系和表面的装饰效果等进行仔细的推敲。在设计时,通常是先绘制出建筑物各个立面的基本轮廓,再进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时,综合考虑立面之间的相互协调,特别是相邻立面之间的连续关系,并且对立面上的各个细部,特别是门窗的大小、比例、位置,以及各种突出物的形状等进行必要的调整。由于立面的效果更多地表现为二维的构图关系,因此要特别注意以下一些方面:(1)注重尺度和比例的协调性(2)掌握节奏的变化和韵律感(3)掌握虚实的
对比和变化(4)注意材料的色彩和质感。
(3)剖面设计
建筑物剖面设计有分层式组合、分段式组合。分层式组合是指将使用功能联系紧密而且高度一样的空间组合在同一层。这样可以有效地控制每层的层高,不会因为层间个别空间的突出高度而影响到该层的层高。这样做同时还有利于总体结构的布置和楼梯等垂直交通部分的处理。分层组合既方便了使用,又明确了结构的布置,是常见的剖面组合方式。因此本人的剖面设计将采用分层式组合进行设计。
(4)大样图设计
大样图通常是在建筑的平、立、剖面图上,通过引出放大或进一步剖切放大节点的方法,将细部用详图表达清楚。除了构件形状和必要的图例外,构造详图中还应该标明相关的尺寸以及所用的材料、级配、厚度和做法。
2 结构设计部分
钢筋混凝土框架结构体系,通常可考虑如下要求:
2.1 结构布置原则
结构布置包括柱网布置、承重框架的布置以及变形缝的设置。柱网布置应满足生产工艺的要求,满足建筑平面布置的要求,要使结构受力合理,并且应方便施工。
承重框架的布置有横向框架承重、纵向框架承重以及纵横向框架混合承重等方案。
变形缝的布置包括伸缩缝、沉降缝和防震缝的布置。在多层及高层建筑结构中,应尽量少设缝或不设缝,可简化构造、方便施工、降低造价、增强结构整体性和空间刚度。
2.2 结构设计要求
结构设计必须合理,也就是说结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造必须合理,并且要符合结构设计的规范及标准。
2.3 主体结构分析与设计
本建筑物主体结构为四层钢筋混凝土框架结构,平面形状为”L”型,框架结构构件截面较小,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,所以框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。
2.4 构件及节点设计
梁与柱为刚接的钢筋混凝土框架柱,其计算长度应根据框架不同的侧向约束条件及荷载情况,并考虑柱的二阶效应(由轴向力与柱的挠曲变形所引起的附加弯矩)对柱截面设计的影响程度来确定。
节点设计应保证整个框架结构安全可靠、经济合理且便于施工。在非地震区,框架节点的承载能力一般通过采取适当的构造措施来保证。
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